[发明专利]电力变换设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于向感性负载供电的电力变换设备，其使用至少一个FET作为主电路开关元件。

背景技术

过去，已经提出了一种用于驱动感性负载的电力变换设备，该电力变换设备使用FET作为其逆变器电路中设置的开关元件对(例如，日本专利申请特许公开H10-327585)。这种电力变换设备具有反向电压施加电路，用以减少伴随MOSFET的切换而由反向电流在与该开关元件MOSFET反并联连接的寄生二极管上产生的损耗。这里所说的寄生二极管是MOSFET自身的副产品。利用这个反向电压施加电路，能够在MOSFET从“导通”转变为“关断”之后，并在另一个MOSFET从“关断”转变为“导通”之前，将反向电压施加在寄生二极管上。基于驱动信号施加反向电压，该驱动信号是由PWM(脉冲宽度调制)信号和要为MOSFET施加反向电压的“关断”信号的组合所产生的。该PWM信号是通过三角波信号与参考信号之间基于参考频率和参考电压的比较而产生的。

发明内容

日本专利申请特许公开H10-327585中使用根据PWM信号和具有延迟的开关信号所处理的信号来产生驱动信号，以施加反向电压，其中上述的延迟是用于防止在开关元件上同时生成“导通”信号。

用于施加反向电压的驱动信号的产生有时会由于PWM信号的脉冲宽度和延迟电路的延迟时间之间的关系而失败。

现在详细地说明上面这种情况。图10是时序图，用以示出基于由参考信号和三角波信号产生的PWM信号而产生的信号的“导通”和“关断”状态。PWM信号具有用于每个脉冲的附图标记，从“t1”到“t6”。在时序图中，一对主电路开关元件被称为“上臂”和“下臂”。“上臂驱动信号”和“下臂驱动信号”是用于驱动开关元件MOSFET的信号。“上臂反向电压施加信号”和“下臂反向电压施加信号”分别是用于驱动在反向电流施加电路中设置的开关元件(下文中称作“反向电流防止开关元件”)的信号，该反向电流施加电路用于在寄生二极管上施加反向电压。

如图10中的时序图的上部所示，产生PWM信号。在下述条件下，即，用于驱动上臂MOSFET的上臂驱动信号从“导通”转变为“关断”的条件下，如实线“a”所示，反向电压施加在上臂MOSFET的寄生二极管上(上臂反向电压施加信号变为“导通”)。同样地，在下述条件下，即，用于驱动下臂MOSFET的下臂驱动信号从“导通”转变为“关断”的条件下，如实线“b”所示，反向电压施加在下臂MOSFET的寄生二极管上(下臂反向电压施加信号变为“导通”)。

在“导通”信号同时施加在上臂和下臂中设置的该对MOSFET上的情况下，电路通常被放电。为了延迟分别施加到上臂和下臂的“导通”信号的时刻，将MOSFET的实际“导通”信号相对于PWM信号延迟一预定的时间。如虚线“c”所示，当PWM信号的脉冲宽度变得比死区时间“td”(参见PWM信号的脉冲“t5”)的时间宽度短时，不产生用于驱动下臂的“导通”信号。施加反向电压的信号通常基本上基于开关元件从被延迟的“导通”转变为“关断”的时刻。只要下臂驱动信号保持为“关断”，要输出的针对从“导通”到“关断”的切换的下臂反向电压施加信号就不会被产生，如图10中的“下臂反向电压施加信号”中的虚线所示。这样，反向电压就不会施加在下臂MOSFET的寄生二极管上。因此，不可能调节在上述时刻产生的流入寄生二极管的反向电流。

请注意，上面日本专利申请特许公开H10-327585中所述的系统利用根据PWM信号和具有延迟的用于开关元件的驱动信号所处理(延迟)的信号来产生反向电压施加信号。未知的是如何产生处理的PWM信号，因此，不清楚是否可以解决上述情况，其中，开关元件的驱动信号无法输出。

提出本发明来解决上述问题。本发明的目的是提供一种电力变换设备，该电力变换设备能够在PWM信号的脉冲宽度比死区时间短时通过利用开关信号校正单元校正开关信号来减少功耗和噪声产生，以便于防止尽管电流在反向方向上流入二极管(寄生二极管)而反向电压施加电路仍不工作的情况的发生，并因此调节了在反向方向上流过二极管的电流。