[发明专利]供电装置及其驱动方法

说明书

技术领域

本申请要求2007年9月10日申请的日本专利申请第2007-234063号 的优先权。在本说明书中以参照的方式引用该申请的全部内容。

本发明涉及一种向电动机等的电气负载供电的供电装置及其驱动方 法。

背景技术

(对本发明有用的供电装置的说明)

例如，如图8a～f所示的供电装置已经被熟知。图8a的供电装置80 为，用于向电动机M供电的装置，其具有：串联有两个开关元件A1、A2的 串联电路A以及串联有两个开关元件B1、B2的串联电路B，且这两个串联 电路A、B被并联。该并联电路被连接在直流电源S的一对接线端c、d之 间。串联电路A的开关元件A1、A2之间的中间电位点a被连接在电动机M 的一个供电点上，而串联电路B的开关元件B1、B2之间的中间电位点b被 连接在电动机M的另一个供电点上。

图8b表示正在向电动机M供电的状态，其中开关元件B1、A2为导通 (0N)状态，且开关元件A1、B2为断开(OFF)状态。此时，电动机M中 被供给了箭头方向的电流。图8e表示正在向电动机M供电的其他状态，其 中开关元件A1、B2为导通状态，且开关元件B1、A2为断开状态。这种情 况下，电动机M中被供给了箭头方向的电流。供电装置80能够切换对于电 动机M的供电方向。

图8a表示从图8b向图8e切换的中间阶段，在图8b中为导通状态的 开关元件A2被切换至断开状态。在这之后，通过将开关元件B1断开，且 将开关元件A1、B2导通，从而切换至图8b的状态。为了便于理解，对于 被切换了导通/断开状态的开关元件，用方框将其围起来的方式来表示其状 态。

在从图8b的状态切换至图8a的状态时，当在电动机M中流动的电流 迅速地变为零时，由于电动机M的电抗成分将产生高电压，该高电压作用 于开关元件A1、A2、B1、B2从而有可能会损坏开关元件。为了避免这种情 况，使二极管相对于开关元件A1被反并联。在二极管相对于开关元件A1 被反并联时，如图8a的箭头所示，电动机电流将继续流动，从而可以防止 高电压作用于开关元件A1、A2、B1、B2。反并联于开关元件的二极管叫做 回流二极管，而在开关元件A2被切换至断开状态之后仍继续流动的电流叫 做回流电流。在回流二极管中要求正向电压降要低。

如图8a所示，在反并联于开关元件A1上的回流二极管中流有回流电 流的状态下，将开关元件A1切换至导通状态，从而实现图8e所示的状态 时，在回流二极管中将流有反向恢复电流。在流有较大的反向恢复电流时， 高电压将作用于开关元件A1、A2、B1、B2从而有可能会损坏开关元件。因 此需要将在回流二极管中流动的反向恢复电流抑制在较小程度的技术。

在上文中，对从图8b开始经过图8a变化为图8e时所流动的回流电流 进行了说明。但回流电流的流动并不仅限于此。

为了调整向电动机M供电的有效电流，已知一种在图8b的状态与图8a 的状态之间进行反复切换的技术。如果图8b的状态的持续时间较长而图8a 的状态的持续时间较短，那么在电动机M中将通有较大的电流。如果图8b 的状态的持续时间较短而图8a的状态的持续时间较长，那么在电动机M中 将通有较小的电流。在为了通电电流的控制而实现a的状态时，也会流有 回流电流。

通过在图8b的状态与图8a的状态之间进行反复切换，能够将向电动 机M供电的有效电流调整为正弦波。通过在图8b的状态与图8e的状态之 间进行切换，能够将向电动机M供电的电流的方向反转。如果将两者结合， 就能够向电动机M通以交流电。供电装置80也为将直流转换为交流的转换 装置。

在从图8a的状态切换至图8b的状态时，此前流有回流电流的回流二 极管中将流有反向恢复电流。在流有较大的反向恢复电流时，高电压将作 用于开关元件A1、A2、B1、B2从而有可能会损坏开关元件。因此需要将在 回流二极管中流动的反向恢复电流抑制在较小程度的技术。

在从图8b的状态切换至图8e的状态从而对通电方向进行切换时，有 时也会采用从图8b开始经过图8c再切换至图8e的方式。为了控制通电电 流，有时也会采用在图8b与图8c之间进行反复切换的方式。在图8c所示 的情况下，回流电流在反并联于开关元件B2的回流二极管中流动。