ノーマリオントランジスタを有する整流器を使用する電力変換器
【課題】電力変換器の始動時または電力変換器の故障時にノーマリオン型トランジスタを使用する整流器が変換器の入力およびバスキャパシタを短絡させることができない。
【解決手段】直列に接続される２つのトランジスタ（Ｔ１，Ｔ２）が設けられる少なくとも１つのスイッチレッグを備える整流器を備えた電力変換器に関する。トランジスタは、ノーマリオン電界効果型、例えばＪＦＥＴであり、それぞれがゲート制御装置（ＣＴ１，ＣＴ２）によって制御される。各ゲート制御装置は、特に、制御トランジスタのゲートＧに接続される出力と、制御装置の出力と変換器の入力ｉｎ１との間に接続される電圧整流素子と、トランジスタのソースＳと、制御装置の出力と電圧整流素子との間に位置する点との間に接続されるキャパシタＣ１１と、を備える。
【解決手段】直列に接続される２つのトランジスタ（Ｔ１，Ｔ２）が設けられる少なくとも１つのスイッチレッグを備える整流器を備えた電力変換器に関する。トランジスタは、ノーマリオン電界効果型、例えばＪＦＥＴであり、それぞれがゲート制御装置（ＣＴ１，ＣＴ２）によって制御される。各ゲート制御装置は、特に、制御トランジスタのゲートＧに接続される出力と、制御装置の出力と変換器の入力ｉｎ１との間に接続される電圧整流素子と、トランジスタのソースＳと、制御装置の出力と電圧整流素子との間に位置する点との間に接続されるキャパシタＣ１１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノーマリオントランジスタを有する整流器を使用する電力変換器に関する。前記電力変換器は、例えば、変速駆動、無停電電源システム、能動フィルタ、または、ＤＣ−ＤＣ変換器で用いるようになっている。
【背景技術】
【０００２】
既知のように、電力変換器は、ネットワークに接続される多数の入力を備え、例えばそれが三相ネットワークに接続される場合には３つの入力を備える。変換器は、ネットワークによって供給されるＡＣ電圧をＤＣ電圧へと変換するための整流器がその入力に接続される。また、変換器は、プラスラインおよびマイナスラインを備え且つＤＣ電圧が印加される電力供給バスと、電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続され且つバスでＤＣ電圧を一定に維持するようになっているバスキャパシタとを有する。変速駆動型の電力変換器において、該電力変換器は、バスキャパシタの下流側に位置する多数のスイッチレッグ、一般的には３つのスイッチレッグを備える。各スイッチレッグは、電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続されるとともに、例えば、ＤＣ電圧を電気負荷のために意図される可変電圧へと変換するように制御される２つのスイッチングトランジスタを備える場合がある。
【０００３】
変換器の入力に配置される整流器は、直列の少なくとも２つのトランジスタをそれぞれが設けて成る多数のスイッチレッグも備える能動型のものとなり得る。トランジスタはそれぞれ、ネットワークからのＡＣ電圧を電力供給バスに印加されるＤＣ電圧へと変換できるように、ゲート制御装置によって制御される。能動整流器を入力に有するこの種の変換器は、一般に、“能動フロントエンド”と称される。この種の整流器では、ノーマリオン型の電界効果トランジスタを使用することがそれらの高い性能特性に起因して有利であることが分かってきた。
【０００４】
しかしながら、変換器の整流器が、それらのゲートに電圧が印加されないときに電流が通過できるようにするノーマリオン要素を使用する場合には、制御電圧をそれらのゲートに印加できないとき、すなわち、
− 電力供給バスのＤＣ電圧が未だ十分なレベルに達していない電力変換器の始動時に、または、
− 電力変換器の故障時、例えば補助電源システムの故障時に、
これらのノーマリオン要素を含むスイッチレッグが変換器の入力およびバスキャパシタを短絡させないようにし、それにより、電力供給バスに電圧が供給されるのを防止するとともに、補助電源システムが充電されるのを防止することが不可欠である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電力変換器の始動時または電力変換器の故障時にノーマリオン型トランジスタを使用する整流器が変換器の入力およびバスキャパシタを短絡させることができない、電力変換器を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、
− 一方でエネルギー源に接続され、他方で整流器に接続される幾つかの入力であって、前記整流器が、プラスラインおよびマイナスラインを備え且つＤＣ電圧が印加される電力供給バスに接続される、幾つかの入力を備え、
− 整流器の下流側で電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続されるバスキャパシタを備え、
− 整流器が、電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続されるスイッチレッグを備え、該スイッチレッグが直列に接続される少なくとも２つのトランジスタを備え、スイッチレッグの２つのトランジスタ間に位置する接続中間点が電流制限素子を介して変換器の入力に接続され、
− トランジスタが、ノーマリオン電界効果型であって、それぞれがゲート制御装置によって制御される電力変換器であって、
各ゲート制御装置が、
− トランジスタのゲートに接続される出力と、
− 電流制限素子の上流側で、制御装置の出力と変換器の入力との間に接続される電圧整流素子と、
− トランジスタのソースと、制御装置の出力と電圧整流素子との間に位置する点との間に接続されるキャパシタと、
を備えることを特徴とする電力変換器によって達成される。
【０００７】
本発明の特定の特徴によれば、ゲート制御装置は、電圧整流素子と直列に実装されるレジスタを備える。
【０００８】
他の特定の特徴によれば、ゲート制御装置は、トランジスタのゲートとゲート制御装置の出力との間に接続されるゲートレジスタを備える。
【０００９】
他の特定の特徴によれば、ゲート制御装置は、トランジスタのゲートと制御装置のプラス端子との間に接続されるツェナーダイオードを備える。
【００１０】
他の特定の特徴によれば、トランジスタがＪＦＥＴ型である。
【００１１】
他の特定の特徴によれば、トランジスタがシリコンカーバイドまたはガリウムナイトライドから形成される。
【００１２】
他の特定の特徴によれば、変換器が電流制限素子と並列に実装されるスイッチを備える。
【００１３】
本発明によれば、電流制限素子が例えばレジスタであり、また、電圧整流素子が例えばダイオードである。
【００１４】
他の特徴および利点は、一例として与えられて添付図面により表わされる実施形態を参照することにより以下の詳細な説明から浮かび上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電力変換器、特に該変換器で使用される能動整流器を部分的に示す図。
【図２】図１の整流器で使用されるスイッチレッグ、および、スイッチレッグのトタンジスタのための制御装置を示す図。
【図３】変換器の整流器のボトムトランジスタであって、本発明の特定の実施形態を示している図。
【図４】整流器の全てのトランジスタがＯＮで且つ変換器の入力が短絡されるときの変換器始動時の状況を示す簡略図。
【図５】本発明の動作を説明するために多くの曲線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
電力変換器は、例えば、変速駆動、無停電電源（ＵＰＳ）システム、能動フィルタ、または、ＤＣ−ＤＣ変換器で使用することができる。電力変換器は、電源から入力電圧を受けるとともに、出力電圧を例えば電気負荷に印加するようになっている。
【００１７】
図１を参照すると、電力変換器は、一般に、プラスライン１０およびマイナスライン１１が設けられる電力供給バスを備えており、該電力供給バスにはＤＣ電圧Ｖｂｕｓが印加される。また、電力変換器は、電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間に接続され且つ電力供給バスでＤＣ電圧Ｖｂｕｓを一定に維持するようになっているバスキャパシタＣｂｕｓも備える。また、変速駆動型の電力変換器は、バスキャパシタＣｂｕｓの下流側に、ｎ個の相を有し且つ各相毎に２ｎ個のスイッチングトランジスタを有するスイッチングモジュール（図１に示されない）も備える。スイッチングモジュールは、例えば３つの相を有し、したがって、３つのスイッチレッグを備えており、各スイッチレッグは電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間に接続される。各スイッチレッグは、電気負荷に結合される接続中間点によって分離されるトップトランジスタおよびボトムトランジスタを備える。
【００１８】
バスキャパシタＣｂｕｓの上流側には、整流器を備える電力変換器がある。図１に示されるように、整流器は、能動型となることができ、すなわち、変換器の入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３に印加されてネットワークによって生じるＡＣ電圧をＤＣ電圧へ変換するようになっているスイッチレッグを備える。図１に示す場合のようにネットワークが三相ネットワークである場合、変換器は、それぞれがスイッチレッグに接続される３つの入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３を備える。整流器の３つのスイッチレッグはそれぞれ、電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間で、バスキャパシタＣｂｕｓと並列に接続される。各スイッチレッグは、変換器の入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３に結合される接続中間点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３によって分離されるトップトランジスタおよびボトムトランジスタを備える。
【００１９】
３つの入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３のうち、少なくとも２つは、プリロード回路を介してスイッチレッグに接続される。プリロード回路は、変換器の始動時に電流を制限し且つ変換器の入力に接続される例えばレジスタ、インダクタ、または、ＪＦＥＴ型トランジスタなどの電流制限素子を備える。したがって、添付図面では、入力ｉｎ１，ｉｎ３がそれぞれレジスタＲｉ１，Ｒｉ３を介して整流器の第１のスイッチレッグおよび第３のスイッチレッグに接続される。また、各プリロード回路はレジスタＲｉ１，Ｒｉ３と並列にスイッチＳＷｉ１，ＳＷｉ３も備えており、該スイッチは、変換器が始動されるときにＯＦＦとなり、また、補助電源ＡＵＸおよび整流器が正常に動作できる状態になるとＯＮに切り換わる。
【００２０】
本発明によれば、整流器の各トランジスタＴ１−Ｔ６はノーマリオン電界効果型のものである（電界効果トランジスタＦＥＴ）。例えばＪＦＥＴまたはＭＯＳＦＥＴなどの電界効果トランジスタは、制御ゲート（Ｇ）を備える既知のパワー電子スイッチであり、その機能は、ドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）との間での電流の通過を許容するあるいは防止することである。そのようなトランジスタは、ゲートとソースとの間の電圧ＶＧＳがゼロに近い場合にはノーマリオン型であると言われる。このことは、制御電圧ＶＧＳがないときにドレイン−ソース経路が通電または導電であることを意味する。そのゲートとそのソースとの間にマイナス制御電圧ＶＧＳが存在する場合には、ノーマリオン電界効果トランジスタがＯＦＦに切り換えられる。ＪＦＥＴ型トランジスタは、例えば少なくとも−１５ボルトに等しいゲート−ソース電圧ＶＧＳを印加することによりＯＦＦに切り換えられ、また、ＭＯＳＦＥＴトランジスタは、例えば少なくとも−５ボルトに等しい電圧ＶＧＳによってＯＦＦに切り換えられる。
【００２１】
本発明の電力変換器で使用される電界効果トランジスタは、例えば、シリコンカーバイトまたはガリウムナイトライドなどのワイドバンドギャップ材料から形成される。既知のように、ノーマリオン型のワイドバンドギャップ材料から形成されるＪＦＥＴトランジスタは、切り換えが速く、通電状態で発生する導電損失が少なく（通電状態で低い抵抗ＲＤＳｏｎ）、良好な耐温度性を有し、サイズが小さいという利点を与える。以下、明細書本文および図面では、使用されるトランジスタＴ１−Ｔ６が例えばＪＦＥＴ型である。
【００２２】
スイッチレッグの各電界効果トランジスタＴ１−Ｔ６は、特定のゲート制御装置ＣＴ１−ＣＴ６によってＯＦＦに切り換えられる。各ゲート制御装置ＣＴ１−ＣＴ６は、バスキャパシタＣｂｕｓの上流側で電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間に接続される補助電源システムＡＵＸによって給電（Ａ）されるとともに、ゲート電圧ＶＧをトランジスタに印加してトランジスタをＯＮまたはＯＦＦに切り換える。電力供給（Ａ）に加えて、各制御装置ＣＴ１−ＣＴ６は、中央制御システム３から、中央制御システム３によって実行される制御法則を順守するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号Ｓ１〜Ｓ６を受ける。トップトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６の各制御装置ＣＴ２，ＣＴ４，ＣＴ６は、そのトランジスタのスイッチレッグの接続中間点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に接続され、一方、ボトムトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５の各制御装置ＣＴ１，ＣＴ３，ＣＴ５は、電力供給バスのマイナスライン１１に接続される。
【００２３】
図２は、例えば、整流器の第１のスイッチレッグのトランジスタＴ１，Ｔ２の制御装置ＣＴ１，ＣＴ２を示している。図面に描かれていないあるいは表わされていない制御装置で使用される構成要素の参照符号は、以下に与えられる制御装置ＣＴ１の説明のために使用される方式と同一の方式に従う表記法によって選択される。
【００２４】
図２を参照すると、整流器のボトムトランジスタＴ１の制御装置、例えば制御装置ＣＴ１は、特に、直列に結合される２つのトランジスタＱ１１，Ｑ２１と、同様に直列に実装される２つのキャパシタＣＡ１，ＣＢ１の組とを備える。制御装置の出力は、一方では、２つのトランジスタＱ１１，Ｑ２１間に位置する接続中間点Ｐ１１に接続され、他方では、制御トランジスタＴ１のゲートに接続される。２つのキャパシタＣＡ１，ＣＢ１間に位置する接続中間点Ｐ２１はトランジスタＴ１のソースＳに接続される。制御装置のトランジスタＱ１１はノーマリオン型のものであり、一方、制御装置のトランジスタＱ２１はノーマリＯＦＦ型のものである。ブロッキングダイオードＤｂ１１が制御装置のトランジスタＱ１１，Ｑ２１と直列に位置する。補助電源システムＡＵＸは、トランジスタＴ１をＯＮおよびＯＦＦに切り換えるために必要な電圧ＶＧＳ ＯＮ，ＶＧＳ ＯＦＦをそれぞれ生成することにより、ダイオードＤＳ１１と補助電源システムＡＵＸの変圧器の二次巻線を構成するインダクタＬＳ１１とを介して制御装置ＣＴ１に給電する。電圧ＶＧＳ ＯＮ，ＶＧＳ ＯＦＦから、トランジスタＱ１１，Ｑ２１は、ゲート電圧ＶＧをＪＦＥＴトランジスタに印加して該トランジスタをＯＦＦまたはＯＮに切り換える。
【００２５】
本発明によれば、制御装置は、プリロード回路のレジスタＲｉ１の上流側に、制御装置の出力ＯＵＴ１と変換器の入力ｉｎ１との間に接続される電圧整流素子も備える。電圧整流素子は、図２に示されるようなダイオードＤ１１、サイリスタ、または、ＩＧＢＴまたはＲＢＩＧＢＴ（“逆阻止”ＩＧＢＴ）型のトランジスタであってもよい。制御装置は、制御トランジスタＴ１のソースと、制御装置の出力ＯＵＴ１とダイオードＤ１１との間に位置する点との間に接続されるキャパシタＣ１１などのエネルギー蓄積素子を備える。また、図２に示されるように、制御装置は、ダイオードＤ１１とその出力ＯＵＴ１との間に接続されるレジスタＲ１１を備えることもできる。レジスタＲ１１は、高い値、例えば数キロオームを有する。このとき、キャパシタＣ１１は、一方では、トランジスタＴ１のソースに接続され、他方では、レジスタＲ１１とダイオードＤ１１との間に位置する点に接続される。また、ゲートレジスタＲＧ１が制御装置の出力とトランジスタＴ１のゲートＧとの間に接続される。レジスタＲ１１は、ゲートレジスタＲＧ１の上流側または下流側の制御装置の出力に接続することができる。最後に、制御装置は、それに関する限り、トランジスタＴ１のゲートと制御装置のプラス電位との間に接続されるツェナーダイオードＤＣＬ１を備える。このツェナーダイオードＤＣＬ１は、ゲート−ソース電圧ＶＧＳ１を制限するため、したがって、制御トランジスタＴ１のゲートとソースとの間に形成されるＰＮ接合を保護するために使用される。
【００２６】
トランジスタＴ５，Ｔ６を有する第３のスイッチレッグの構成は、図２に示される第１のスイッチレッグの構成と同一である。第２のスイッチレッグの構成も、２つの制御装置の出力がレジスタＲ１３，Ｒ１４およびダイオードＤ１３，Ｄ１４を介して変換器の第１の入力ｉｎ１または第３の入力ｉｎ３に接続されて第２の入力ｉｎ２に接続されないという事実を除いて同一である。これは、主に、第２の入力がプリロード回路を何ら含まないという事実に関連する。変換器の他の入力と同様に第２の入力にプリロード回路を配置することも大いにあり得る。この形態において、第２のスイッチレッグのトランジスタＴ３，Ｔ４の制御装置の出力は、変換器の第２の入力ｉｎ２に接続される。
【００２７】
整流器のスイッチレッグのボトムトランジスタに関しては、図３に示されるように、使用される制御装置の構造を簡略化することができる。簡略化は、各制御装置毎に異なるキャパシタＣ１１，Ｃ１３，Ｃ１５を使用するのではなく、３つの全ての制御装置のためにたった１つのキャパシタＣ１を使用することから成る。このキャパシタＣ１１は、トランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のソースＳと２つの入力ｉｎ１，ｉｎ３との間に接続される。同様に、３つのダイオードＤ１１，Ｄ１３，Ｄ１５の代わりに２つのダイオードＤ１，Ｄ２だけが使用される。図３では、制御装置の既知の構成要素を備える部品が単純な長方形によって表わされている。
【００２８】
本発明の原理は、特に変換器の入力の短絡とバスキャパシタの短絡とを回避して電力供給バスに電圧が供給されるのを防止するために変換器の始動時または補助電源ＡＵＸの故障時にノーマリオン型のトランジスタＴ１−Ｔ６をブロックすることにある。
【００２９】
以下、図５に示される曲線および図４の簡略表示と併せて、本発明の作用について説明する。
【００３０】
始動時には、図４に示されるように、全てのトランジスタが通電しているため、変換器の入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３が短絡され、したがって、電力供給バスのマイナスライン１０およびプラスライン１１が１つの同じ点で短絡される。
【００３１】
三相変換器においては、図４に示されるように相間に電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を印加することにより、プリロードレジスタＲｉ１，Ｒｉ３の端子の入力ｉｎ１，ｉｎ３で電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ３をもたらすことが既知の慣例である。２つの電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ３は、図５の第１の曲線に示されるようにΠ／３だけ位相シフトされる正弦波電圧である。このため、これらの２つの電圧は周期的にマイナスである。
【００３２】
ｔ０において、電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ３は例えばいずれもプラスであり、したがって、ダイオードＤ１１〜Ｄ１６はブロックしている。ｔ１では、特定の遅延Ｔ後、電圧Ｖｉｎ３がマイナスになる。制御装置ＣＴ５，ＣＴ６のダイオードＤ１５，Ｄ１６が通電になる。キャパシタＣ１５，Ｃ１６は電圧Ｖｉｎ３よって帯電される。電圧Ｖｉｎ３はマイナスであるため、キャパシタＣ１５，Ｃ１６の端子の電圧ＶＣ１５，ＶＣ１６もマイナスである。同じ瞬間に、第３のスイッチレッグのトランジスタＴ５，Ｔ６のゲート−ソース接合部は、レジスタＲ１５，Ｒ１６を介してマイナス電圧で帯電される。ゲート−ソース電圧ＶＧＳ５，ＶＧＳ６が十分なマイナス値に達すると、トランジスタＴ５，Ｔ６がブロックされる。制御装置では、ゲート−ソース電圧ＶＧＳ５，ＶＧＳ６がマイナスであるため、ブロッキングダイオードＤｂ１５，Ｄｂ１６は、ブロッキングとなって、漏れ電流が制御装置の外側を通過するのを防止する。
【００３３】
同様に、Ｖｉｎ１がマイナスになると、第１のスイッチレッグに結合されるダイオードＤ１１，１２が通電になる。したがって、キャパシタＣ１１，Ｃ１２が電圧Ｖｉｎ１からマイナスに帯電される。このとき、キャパシタＣ１１，Ｃ１２の端子の電圧ＶＣ１１，ＶＣ１２はマイナスである。同時に、トランジスタＴ１，Ｔ２のゲート−ソース接合部は、レジスタＲ１１，Ｒ１２を介してマイナスに帯電される。ゲート−ソース電圧ＶＧＳ１，ＶＧＳ２が特定のマイナス閾値に達すると、トランジスタＴ１，Ｔ２がブロックされる。
【００３４】
第２のスイッチレッグに関しては、それがキャパシタの第１の入力ｉｎ１または第３の入力ｉｎ３に接続されるかどうかに応じて、ゲート−ソース電圧ＶＧＳ３，ＶＧＳ４がマイナスになる。これは、第１のスイッチレッグのトランジスタのそれと同時期であり、あるいは、第３のスイッチレッグのそれと同時期である。これらの電圧に関してマイナス閾値に達すると、トランジスタＴ３，Ｔ４がブロックされる。
【００３５】
整流器の全てのトランジスタＴ１−Ｔ６がブロックされると、トランジスタＴ１−Ｔ６の内部ダイオードを介してバスキャパシタＣｂｕｓを帯電させることができる。バスキャパシタＣｂｕｓが帯電されると、補助電源ＡＵＸが始動し、トランジスタの制御装置ＣＴ１−ＣＴ６は、整流器のトランジスタをＯＦＦまたはＯＮに切り換えるために正常に動作できる。スイッチＳＷｉ１，ＳＷｉ３が閉じられると、整流器は正常に動作できる。
【００３６】
図３の実施形態が動作する態様は、整流器のボトムトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のそれぞれに関しては、前述した態様と同一である。
【００３７】
無論、本発明の枠組みから逸脱することなく、細部の他の変形および改良を想起することができるとともに、同等の手段の使用さえも考慮できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノーマリオントランジスタを有する整流器を使用する電力変換器に関する。前記電力変換器は、例えば、変速駆動、無停電電源システム、能動フィルタ、または、ＤＣ−ＤＣ変換器で用いるようになっている。
【背景技術】
【０００２】
既知のように、電力変換器は、ネットワークに接続される多数の入力を備え、例えばそれが三相ネットワークに接続される場合には３つの入力を備える。変換器は、ネットワークによって供給されるＡＣ電圧をＤＣ電圧へと変換するための整流器がその入力に接続される。また、変換器は、プラスラインおよびマイナスラインを備え且つＤＣ電圧が印加される電力供給バスと、電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続され且つバスでＤＣ電圧を一定に維持するようになっているバスキャパシタとを有する。変速駆動型の電力変換器において、該電力変換器は、バスキャパシタの下流側に位置する多数のスイッチレッグ、一般的には３つのスイッチレッグを備える。各スイッチレッグは、電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続されるとともに、例えば、ＤＣ電圧を電気負荷のために意図される可変電圧へと変換するように制御される２つのスイッチングトランジスタを備える場合がある。
【０００３】
変換器の入力に配置される整流器は、直列の少なくとも２つのトランジスタをそれぞれが設けて成る多数のスイッチレッグも備える能動型のものとなり得る。トランジスタはそれぞれ、ネットワークからのＡＣ電圧を電力供給バスに印加されるＤＣ電圧へと変換できるように、ゲート制御装置によって制御される。能動整流器を入力に有するこの種の変換器は、一般に、“能動フロントエンド”と称される。この種の整流器では、ノーマリオン型の電界効果トランジスタを使用することがそれらの高い性能特性に起因して有利であることが分かってきた。
【０００４】
しかしながら、変換器の整流器が、それらのゲートに電圧が印加されないときに電流が通過できるようにするノーマリオン要素を使用する場合には、制御電圧をそれらのゲートに印加できないとき、すなわち、
− 電力供給バスのＤＣ電圧が未だ十分なレベルに達していない電力変換器の始動時に、または、
− 電力変換器の故障時、例えば補助電源システムの故障時に、
これらのノーマリオン要素を含むスイッチレッグが変換器の入力およびバスキャパシタを短絡させないようにし、それにより、電力供給バスに電圧が供給されるのを防止するとともに、補助電源システムが充電されるのを防止することが不可欠である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、電力変換器の始動時または電力変換器の故障時にノーマリオン型トランジスタを使用する整流器が変換器の入力およびバスキャパシタを短絡させることができない、電力変換器を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、
− 一方でエネルギー源に接続され、他方で整流器に接続される幾つかの入力であって、前記整流器が、プラスラインおよびマイナスラインを備え且つＤＣ電圧が印加される電力供給バスに接続される、幾つかの入力を備え、
− 整流器の下流側で電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続されるバスキャパシタを備え、
− 整流器が、電力供給バスのプラスラインとマイナスラインとの間に接続されるスイッチレッグを備え、該スイッチレッグが直列に接続される少なくとも２つのトランジスタを備え、スイッチレッグの２つのトランジスタ間に位置する接続中間点が電流制限素子を介して変換器の入力に接続され、
− トランジスタが、ノーマリオン電界効果型であって、それぞれがゲート制御装置によって制御される電力変換器であって、
各ゲート制御装置が、
− トランジスタのゲートに接続される出力と、
− 電流制限素子の上流側で、制御装置の出力と変換器の入力との間に接続される電圧整流素子と、
− トランジスタのソースと、制御装置の出力と電圧整流素子との間に位置する点との間に接続されるキャパシタと、
を備えることを特徴とする電力変換器によって達成される。
【０００７】
本発明の特定の特徴によれば、ゲート制御装置は、電圧整流素子と直列に実装されるレジスタを備える。
【０００８】
他の特定の特徴によれば、ゲート制御装置は、トランジスタのゲートとゲート制御装置の出力との間に接続されるゲートレジスタを備える。
【０００９】
他の特定の特徴によれば、ゲート制御装置は、トランジスタのゲートと制御装置のプラス端子との間に接続されるツェナーダイオードを備える。
【００１０】
他の特定の特徴によれば、トランジスタがＪＦＥＴ型である。
【００１１】
他の特定の特徴によれば、トランジスタがシリコンカーバイドまたはガリウムナイトライドから形成される。
【００１２】
他の特定の特徴によれば、変換器が電流制限素子と並列に実装されるスイッチを備える。
【００１３】
本発明によれば、電流制限素子が例えばレジスタであり、また、電圧整流素子が例えばダイオードである。
【００１４】
他の特徴および利点は、一例として与えられて添付図面により表わされる実施形態を参照することにより以下の詳細な説明から浮かび上がる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電力変換器、特に該変換器で使用される能動整流器を部分的に示す図。
【図２】図１の整流器で使用されるスイッチレッグ、および、スイッチレッグのトタンジスタのための制御装置を示す図。
【図３】変換器の整流器のボトムトランジスタであって、本発明の特定の実施形態を示している図。
【図４】整流器の全てのトランジスタがＯＮで且つ変換器の入力が短絡されるときの変換器始動時の状況を示す簡略図。
【図５】本発明の動作を説明するために多くの曲線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
電力変換器は、例えば、変速駆動、無停電電源（ＵＰＳ）システム、能動フィルタ、または、ＤＣ−ＤＣ変換器で使用することができる。電力変換器は、電源から入力電圧を受けるとともに、出力電圧を例えば電気負荷に印加するようになっている。
【００１７】
図１を参照すると、電力変換器は、一般に、プラスライン１０およびマイナスライン１１が設けられる電力供給バスを備えており、該電力供給バスにはＤＣ電圧Ｖｂｕｓが印加される。また、電力変換器は、電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間に接続され且つ電力供給バスでＤＣ電圧Ｖｂｕｓを一定に維持するようになっているバスキャパシタＣｂｕｓも備える。また、変速駆動型の電力変換器は、バスキャパシタＣｂｕｓの下流側に、ｎ個の相を有し且つ各相毎に２ｎ個のスイッチングトランジスタを有するスイッチングモジュール（図１に示されない）も備える。スイッチングモジュールは、例えば３つの相を有し、したがって、３つのスイッチレッグを備えており、各スイッチレッグは電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間に接続される。各スイッチレッグは、電気負荷に結合される接続中間点によって分離されるトップトランジスタおよびボトムトランジスタを備える。
【００１８】
バスキャパシタＣｂｕｓの上流側には、整流器を備える電力変換器がある。図１に示されるように、整流器は、能動型となることができ、すなわち、変換器の入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３に印加されてネットワークによって生じるＡＣ電圧をＤＣ電圧へ変換するようになっているスイッチレッグを備える。図１に示す場合のようにネットワークが三相ネットワークである場合、変換器は、それぞれがスイッチレッグに接続される３つの入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３を備える。整流器の３つのスイッチレッグはそれぞれ、電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間で、バスキャパシタＣｂｕｓと並列に接続される。各スイッチレッグは、変換器の入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３に結合される接続中間点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３によって分離されるトップトランジスタおよびボトムトランジスタを備える。
【００１９】
３つの入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３のうち、少なくとも２つは、プリロード回路を介してスイッチレッグに接続される。プリロード回路は、変換器の始動時に電流を制限し且つ変換器の入力に接続される例えばレジスタ、インダクタ、または、ＪＦＥＴ型トランジスタなどの電流制限素子を備える。したがって、添付図面では、入力ｉｎ１，ｉｎ３がそれぞれレジスタＲｉ１，Ｒｉ３を介して整流器の第１のスイッチレッグおよび第３のスイッチレッグに接続される。また、各プリロード回路はレジスタＲｉ１，Ｒｉ３と並列にスイッチＳＷｉ１，ＳＷｉ３も備えており、該スイッチは、変換器が始動されるときにＯＦＦとなり、また、補助電源ＡＵＸおよび整流器が正常に動作できる状態になるとＯＮに切り換わる。
【００２０】
本発明によれば、整流器の各トランジスタＴ１−Ｔ６はノーマリオン電界効果型のものである（電界効果トランジスタＦＥＴ）。例えばＪＦＥＴまたはＭＯＳＦＥＴなどの電界効果トランジスタは、制御ゲート（Ｇ）を備える既知のパワー電子スイッチであり、その機能は、ドレイン（Ｄ）とソース（Ｓ）との間での電流の通過を許容するあるいは防止することである。そのようなトランジスタは、ゲートとソースとの間の電圧ＶＧＳがゼロに近い場合にはノーマリオン型であると言われる。このことは、制御電圧ＶＧＳがないときにドレイン−ソース経路が通電または導電であることを意味する。そのゲートとそのソースとの間にマイナス制御電圧ＶＧＳが存在する場合には、ノーマリオン電界効果トランジスタがＯＦＦに切り換えられる。ＪＦＥＴ型トランジスタは、例えば少なくとも−１５ボルトに等しいゲート−ソース電圧ＶＧＳを印加することによりＯＦＦに切り換えられ、また、ＭＯＳＦＥＴトランジスタは、例えば少なくとも−５ボルトに等しい電圧ＶＧＳによってＯＦＦに切り換えられる。
【００２１】
本発明の電力変換器で使用される電界効果トランジスタは、例えば、シリコンカーバイトまたはガリウムナイトライドなどのワイドバンドギャップ材料から形成される。既知のように、ノーマリオン型のワイドバンドギャップ材料から形成されるＪＦＥＴトランジスタは、切り換えが速く、通電状態で発生する導電損失が少なく（通電状態で低い抵抗ＲＤＳｏｎ）、良好な耐温度性を有し、サイズが小さいという利点を与える。以下、明細書本文および図面では、使用されるトランジスタＴ１−Ｔ６が例えばＪＦＥＴ型である。
【００２２】
スイッチレッグの各電界効果トランジスタＴ１−Ｔ６は、特定のゲート制御装置ＣＴ１−ＣＴ６によってＯＦＦに切り換えられる。各ゲート制御装置ＣＴ１−ＣＴ６は、バスキャパシタＣｂｕｓの上流側で電力供給バスのプラスライン１０とマイナスライン１１との間に接続される補助電源システムＡＵＸによって給電（Ａ）されるとともに、ゲート電圧ＶＧをトランジスタに印加してトランジスタをＯＮまたはＯＦＦに切り換える。電力供給（Ａ）に加えて、各制御装置ＣＴ１−ＣＴ６は、中央制御システム３から、中央制御システム３によって実行される制御法則を順守するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御信号Ｓ１〜Ｓ６を受ける。トップトランジスタＴ２，Ｔ４，Ｔ６の各制御装置ＣＴ２，ＣＴ４，ＣＴ６は、そのトランジスタのスイッチレッグの接続中間点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に接続され、一方、ボトムトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５の各制御装置ＣＴ１，ＣＴ３，ＣＴ５は、電力供給バスのマイナスライン１１に接続される。
【００２３】
図２は、例えば、整流器の第１のスイッチレッグのトランジスタＴ１，Ｔ２の制御装置ＣＴ１，ＣＴ２を示している。図面に描かれていないあるいは表わされていない制御装置で使用される構成要素の参照符号は、以下に与えられる制御装置ＣＴ１の説明のために使用される方式と同一の方式に従う表記法によって選択される。
【００２４】
図２を参照すると、整流器のボトムトランジスタＴ１の制御装置、例えば制御装置ＣＴ１は、特に、直列に結合される２つのトランジスタＱ１１，Ｑ２１と、同様に直列に実装される２つのキャパシタＣＡ１，ＣＢ１の組とを備える。制御装置の出力は、一方では、２つのトランジスタＱ１１，Ｑ２１間に位置する接続中間点Ｐ１１に接続され、他方では、制御トランジスタＴ１のゲートに接続される。２つのキャパシタＣＡ１，ＣＢ１間に位置する接続中間点Ｐ２１はトランジスタＴ１のソースＳに接続される。制御装置のトランジスタＱ１１はノーマリオン型のものであり、一方、制御装置のトランジスタＱ２１はノーマリＯＦＦ型のものである。ブロッキングダイオードＤｂ１１が制御装置のトランジスタＱ１１，Ｑ２１と直列に位置する。補助電源システムＡＵＸは、トランジスタＴ１をＯＮおよびＯＦＦに切り換えるために必要な電圧ＶＧＳ ＯＮ，ＶＧＳ ＯＦＦをそれぞれ生成することにより、ダイオードＤＳ１１と補助電源システムＡＵＸの変圧器の二次巻線を構成するインダクタＬＳ１１とを介して制御装置ＣＴ１に給電する。電圧ＶＧＳ ＯＮ，ＶＧＳ ＯＦＦから、トランジスタＱ１１，Ｑ２１は、ゲート電圧ＶＧをＪＦＥＴトランジスタに印加して該トランジスタをＯＦＦまたはＯＮに切り換える。
【００２５】
本発明によれば、制御装置は、プリロード回路のレジスタＲｉ１の上流側に、制御装置の出力ＯＵＴ１と変換器の入力ｉｎ１との間に接続される電圧整流素子も備える。電圧整流素子は、図２に示されるようなダイオードＤ１１、サイリスタ、または、ＩＧＢＴまたはＲＢＩＧＢＴ（“逆阻止”ＩＧＢＴ）型のトランジスタであってもよい。制御装置は、制御トランジスタＴ１のソースと、制御装置の出力ＯＵＴ１とダイオードＤ１１との間に位置する点との間に接続されるキャパシタＣ１１などのエネルギー蓄積素子を備える。また、図２に示されるように、制御装置は、ダイオードＤ１１とその出力ＯＵＴ１との間に接続されるレジスタＲ１１を備えることもできる。レジスタＲ１１は、高い値、例えば数キロオームを有する。このとき、キャパシタＣ１１は、一方では、トランジスタＴ１のソースに接続され、他方では、レジスタＲ１１とダイオードＤ１１との間に位置する点に接続される。また、ゲートレジスタＲＧ１が制御装置の出力とトランジスタＴ１のゲートＧとの間に接続される。レジスタＲ１１は、ゲートレジスタＲＧ１の上流側または下流側の制御装置の出力に接続することができる。最後に、制御装置は、それに関する限り、トランジスタＴ１のゲートと制御装置のプラス電位との間に接続されるツェナーダイオードＤＣＬ１を備える。このツェナーダイオードＤＣＬ１は、ゲート−ソース電圧ＶＧＳ１を制限するため、したがって、制御トランジスタＴ１のゲートとソースとの間に形成されるＰＮ接合を保護するために使用される。
【００２６】
トランジスタＴ５，Ｔ６を有する第３のスイッチレッグの構成は、図２に示される第１のスイッチレッグの構成と同一である。第２のスイッチレッグの構成も、２つの制御装置の出力がレジスタＲ１３，Ｒ１４およびダイオードＤ１３，Ｄ１４を介して変換器の第１の入力ｉｎ１または第３の入力ｉｎ３に接続されて第２の入力ｉｎ２に接続されないという事実を除いて同一である。これは、主に、第２の入力がプリロード回路を何ら含まないという事実に関連する。変換器の他の入力と同様に第２の入力にプリロード回路を配置することも大いにあり得る。この形態において、第２のスイッチレッグのトランジスタＴ３，Ｔ４の制御装置の出力は、変換器の第２の入力ｉｎ２に接続される。
【００２７】
整流器のスイッチレッグのボトムトランジスタに関しては、図３に示されるように、使用される制御装置の構造を簡略化することができる。簡略化は、各制御装置毎に異なるキャパシタＣ１１，Ｃ１３，Ｃ１５を使用するのではなく、３つの全ての制御装置のためにたった１つのキャパシタＣ１を使用することから成る。このキャパシタＣ１１は、トランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のソースＳと２つの入力ｉｎ１，ｉｎ３との間に接続される。同様に、３つのダイオードＤ１１，Ｄ１３，Ｄ１５の代わりに２つのダイオードＤ１，Ｄ２だけが使用される。図３では、制御装置の既知の構成要素を備える部品が単純な長方形によって表わされている。
【００２８】
本発明の原理は、特に変換器の入力の短絡とバスキャパシタの短絡とを回避して電力供給バスに電圧が供給されるのを防止するために変換器の始動時または補助電源ＡＵＸの故障時にノーマリオン型のトランジスタＴ１−Ｔ６をブロックすることにある。
【００２９】
以下、図５に示される曲線および図４の簡略表示と併せて、本発明の作用について説明する。
【００３０】
始動時には、図４に示されるように、全てのトランジスタが通電しているため、変換器の入力ｉｎ１，ｉｎ２，ｉｎ３が短絡され、したがって、電力供給バスのマイナスライン１０およびプラスライン１１が１つの同じ点で短絡される。
【００３１】
三相変換器においては、図４に示されるように相間に電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３を印加することにより、プリロードレジスタＲｉ１，Ｒｉ３の端子の入力ｉｎ１，ｉｎ３で電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ３をもたらすことが既知の慣例である。２つの電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ３は、図５の第１の曲線に示されるようにΠ／３だけ位相シフトされる正弦波電圧である。このため、これらの２つの電圧は周期的にマイナスである。
【００３２】
ｔ０において、電圧Ｖｉｎ１、Ｖｉｎ３は例えばいずれもプラスであり、したがって、ダイオードＤ１１〜Ｄ１６はブロックしている。ｔ１では、特定の遅延Ｔ後、電圧Ｖｉｎ３がマイナスになる。制御装置ＣＴ５，ＣＴ６のダイオードＤ１５，Ｄ１６が通電になる。キャパシタＣ１５，Ｃ１６は電圧Ｖｉｎ３よって帯電される。電圧Ｖｉｎ３はマイナスであるため、キャパシタＣ１５，Ｃ１６の端子の電圧ＶＣ１５，ＶＣ１６もマイナスである。同じ瞬間に、第３のスイッチレッグのトランジスタＴ５，Ｔ６のゲート−ソース接合部は、レジスタＲ１５，Ｒ１６を介してマイナス電圧で帯電される。ゲート−ソース電圧ＶＧＳ５，ＶＧＳ６が十分なマイナス値に達すると、トランジスタＴ５，Ｔ６がブロックされる。制御装置では、ゲート−ソース電圧ＶＧＳ５，ＶＧＳ６がマイナスであるため、ブロッキングダイオードＤｂ１５，Ｄｂ１６は、ブロッキングとなって、漏れ電流が制御装置の外側を通過するのを防止する。
【００３３】
同様に、Ｖｉｎ１がマイナスになると、第１のスイッチレッグに結合されるダイオードＤ１１，１２が通電になる。したがって、キャパシタＣ１１，Ｃ１２が電圧Ｖｉｎ１からマイナスに帯電される。このとき、キャパシタＣ１１，Ｃ１２の端子の電圧ＶＣ１１，ＶＣ１２はマイナスである。同時に、トランジスタＴ１，Ｔ２のゲート−ソース接合部は、レジスタＲ１１，Ｒ１２を介してマイナスに帯電される。ゲート−ソース電圧ＶＧＳ１，ＶＧＳ２が特定のマイナス閾値に達すると、トランジスタＴ１，Ｔ２がブロックされる。
【００３４】
第２のスイッチレッグに関しては、それがキャパシタの第１の入力ｉｎ１または第３の入力ｉｎ３に接続されるかどうかに応じて、ゲート−ソース電圧ＶＧＳ３，ＶＧＳ４がマイナスになる。これは、第１のスイッチレッグのトランジスタのそれと同時期であり、あるいは、第３のスイッチレッグのそれと同時期である。これらの電圧に関してマイナス閾値に達すると、トランジスタＴ３，Ｔ４がブロックされる。
【００３５】
整流器の全てのトランジスタＴ１−Ｔ６がブロックされると、トランジスタＴ１−Ｔ６の内部ダイオードを介してバスキャパシタＣｂｕｓを帯電させることができる。バスキャパシタＣｂｕｓが帯電されると、補助電源ＡＵＸが始動し、トランジスタの制御装置ＣＴ１−ＣＴ６は、整流器のトランジスタをＯＦＦまたはＯＮに切り換えるために正常に動作できる。スイッチＳＷｉ１，ＳＷｉ３が閉じられると、整流器は正常に動作できる。
【００３６】
図３の実施形態が動作する態様は、整流器のボトムトランジスタＴ１，Ｔ３，Ｔ５のそれぞれに関しては、前述した態様と同一である。
【００３７】
無論、本発明の枠組みから逸脱することなく、細部の他の変形および改良を想起することができるとともに、同等の手段の使用さえも考慮できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方でエネルギー源に接続され、他方で整流器に接続される幾つかの入力であって、前記整流器が、プラスライン（１０）およびマイナスライン（１１）を備え且つＤＣ電圧（Ｖｂｕｓ）が印加される電力供給バスに接続される、幾つかの入力を備え、
前記整流器の下流側で前記電力供給バスのプラスライン（１０）とマイナスライン（１１）との間に接続されるバスキャパシタ（Ｃｂ）を備え、
前記整流器が、前記電力供給バスのプラスライン（１０）とマイナスライン（１１）との間に接続されるスイッチレッグを備え、前記スイッチレッグが直列に接続される少なくとも２つのトランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）を備え、前記スイッチレッグの２つのトランジスタ間に位置する接続中間点（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）が電流制限素子を介して変換器の入力（ｉｎ１，ｉｎ３）に接続され、
前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）が、ノーマリオン電界効果型であって、それぞれがゲート制御装置（ＣＴ１−ＣＴ６）によって制御される、
電力変換器において、
前記各ゲート制御装置は、
前記トランジスタのゲート（Ｇ）に接続される出力（ＯＵＴ）と、
前記電流制限素子の上流側で、前記制御装置の出力と変換器の入力（ｉｎ１，ｉｎ３）との間に接続される電圧整流素子と、
前記トランジスタのソース（Ｓ）と、前記制御装置の出力と前記電圧整流素子との間に位置する点との間に接続されるキャパシタ（Ｃ１１）と、
を備えることを特徴とする電力変換器。
【請求項２】
前記ゲート制御装置（ＣＴ１−ＣＴ６）は、前記電圧整流素子と直列に実装されるレジスタ（Ｒ１１−Ｒ１６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換器。
【請求項３】
前記ゲート制御装置は、前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）のゲート（Ｇ）と前記ゲート制御装置の出力との間に接続されるゲートレジスタ（ＲＧ１）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換器。
【請求項４】
前記ゲート制御装置は、前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）のゲート（Ｇ）と前記制御装置のプラス端子との間に接続されるツェナーダイオード（ＤＣＬ１）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項５】
前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）がＪＦＥＴ型であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項６】
前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）がシリコンカーバイドまたはガリウムナイトライドから形成されることを特徴とする請求項５に記載の電力変換器。
【請求項７】
前記電流制限素子と並列に実装されるスイッチ（ＳＷｉ１，ＳＷｉ３）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項８】
前記電流制限素子がレジスタ（Ｒｉ１，Ｒｉ３）であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項９】
前記電圧整流素子がダイオード（Ｄ１１）であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項１】
一方でエネルギー源に接続され、他方で整流器に接続される幾つかの入力であって、前記整流器が、プラスライン（１０）およびマイナスライン（１１）を備え且つＤＣ電圧（Ｖｂｕｓ）が印加される電力供給バスに接続される、幾つかの入力を備え、
前記整流器の下流側で前記電力供給バスのプラスライン（１０）とマイナスライン（１１）との間に接続されるバスキャパシタ（Ｃｂ）を備え、
前記整流器が、前記電力供給バスのプラスライン（１０）とマイナスライン（１１）との間に接続されるスイッチレッグを備え、前記スイッチレッグが直列に接続される少なくとも２つのトランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）を備え、前記スイッチレッグの２つのトランジスタ間に位置する接続中間点（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）が電流制限素子を介して変換器の入力（ｉｎ１，ｉｎ３）に接続され、
前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）が、ノーマリオン電界効果型であって、それぞれがゲート制御装置（ＣＴ１−ＣＴ６）によって制御される、
電力変換器において、
前記各ゲート制御装置は、
前記トランジスタのゲート（Ｇ）に接続される出力（ＯＵＴ）と、
前記電流制限素子の上流側で、前記制御装置の出力と変換器の入力（ｉｎ１，ｉｎ３）との間に接続される電圧整流素子と、
前記トランジスタのソース（Ｓ）と、前記制御装置の出力と前記電圧整流素子との間に位置する点との間に接続されるキャパシタ（Ｃ１１）と、
を備えることを特徴とする電力変換器。
【請求項２】
前記ゲート制御装置（ＣＴ１−ＣＴ６）は、前記電圧整流素子と直列に実装されるレジスタ（Ｒ１１−Ｒ１６）を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換器。
【請求項３】
前記ゲート制御装置は、前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）のゲート（Ｇ）と前記ゲート制御装置の出力との間に接続されるゲートレジスタ（ＲＧ１）を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換器。
【請求項４】
前記ゲート制御装置は、前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）のゲート（Ｇ）と前記制御装置のプラス端子との間に接続されるツェナーダイオード（ＤＣＬ１）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項５】
前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）がＪＦＥＴ型であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項６】
前記トランジスタ（Ｔ１−Ｔ６）がシリコンカーバイドまたはガリウムナイトライドから形成されることを特徴とする請求項５に記載の電力変換器。
【請求項７】
前記電流制限素子と並列に実装されるスイッチ（ＳＷｉ１，ＳＷｉ３）を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項８】
前記電流制限素子がレジスタ（Ｒｉ１，Ｒｉ３）であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電力変換器。
【請求項９】
前記電圧整流素子がダイオード（Ｄ１１）であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の電力変換器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２７３５３７（Ｐ２０１０−２７３５３７Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１１４９７６（Ｐ２０１０−１１４９７６）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（５０２３６３１９１）シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエ (42)
【氏名又は名称原語表記】ＳＣＨＮＥＩＤＥＲ ＴＯＳＨＩＢＡ ＩＮＶＥＲＴＥＲ ＥＵＲＯＰＥ ＳＡＳ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１４９７６（Ｐ２０１０−１１４９７６）
【出願日】平成２２年５月１９日（２０１０．５．１９）
【出願人】（５０２３６３１９１）シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエ (42)
【氏名又は名称原語表記】ＳＣＨＮＥＩＤＥＲ ＴＯＳＨＩＢＡ ＩＮＶＥＲＴＥＲ ＥＵＲＯＰＥ ＳＡＳ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]