[发明专利]逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器，尤其涉及其寿命的改善。

背景技术

图12是示出现有的进行AC-AC转换的结构的电路图。交流/直流转换器2从交流电源1(例如三相)接受交流电，将其转换成直流电。直流链电容器3接受该直流电。开关元件组5将该直流电转换成多相(例如三相)的交流电，并提供给负载6。开关元件组5根据PWM控制部7的指示，进行使用了脉冲宽度调制的开关动作。

另外，作为与本发明相关联的现有技术列举如下。

专利文献1：欧洲专利申请公开第1780882号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2004/0207463号说明书

专利文献3：日本特开平5-219741号公报

通常，为了承担平滑功能，直流链电容器3需要具有较大的静电电容。并且，为了增大静电电容，通常直流链电容器3采用电解电容器。而且，电解电容器与其它电容器例如薄膜电容器相比损耗较大。

另一方面，使用了脉冲宽度调制的开关动作虽然容易降低功耗，但也容易产生交流成分。由于该交流成分流入电解电容器，因此电解电容器的损耗增大，并导致温度上升。

这种温度上升缩短了直流链电容器3的寿命，进而缩短了包含直流链电容器3和开关元件组5在内的逆变器的寿命。

为了减少这种温度上升，可以考虑进一步增大直流链电容器3的静电电容，或采用损耗小的高质量部件。但是，这些手段导致成本上升。

发明内容

因此，本发明的目的在于，即使不进一步增大直流链电容器所采用的电解电容器的静电电容或不采用损耗小的电解电容器，也能延长电解电容器的寿命，进而延长逆变器的寿命。

本发明的逆变器的第1方式具有：电解电容器(3)，其接受直流电；串联谐振电路(4)，其与所述电解电容器并联连接；以及开关元件组(5)，其通过使用了脉冲宽度调制的开关动作将所述直流电转换成交流电。

本发明的逆变器的第2方式，在其第1方式中，所述串联谐振电路(4)的谐振频率是所述开关元件组(5)的开关频率。

本发明的逆变器的第3方式，在其第1方式中，所述串联谐振电路(4)的谐振频率与所述开关元件组(5)的开关频率的谐波中表现为最大成分的谐波的频率一致。

本发明的逆变器的第4方式，在其第3方式中，所述串联谐振电路(4)的谐振频率是所述开关元件组(5)的开关频率的2倍。

本发明的逆变器的第5方式，在其第1至第4方式的任意一个方式中，所述串联谐振电路(4)具有串联连接的谐振用电感器(41)与谐振用电容器(42)，所述谐振用电容器是薄膜电容器。

根据本发明的逆变器的第1方式，由于随着开关动作而产生的交流成分流入串联谐振电路，因此在流入电解电容器的电流中去除了该交流成分。因此，电解电容器的寿命延长，进而逆变器的寿命延长。

根据本发明的逆变器的第2方式，当脉冲宽度调制的载波是锯齿波时，随着开关动作而产生的交流成分高效地流入串联谐振电路。

根据本发明的逆变器的第3方式，谐波高效地流入串联谐振电路。

根据本发明的逆变器的第4方式，当脉冲宽度调制的载波是三角波时，谐波高效地流入串联谐振电路。

根据本发明的逆变器的第5方式，由于与电解电容器相比，谐振用电容器所需的静电电容较小，因此可以将薄膜电容器用作谐振用电容器。因此，谐振用电容器的寿命延长，逆变器的寿命延长。

通过下述详细的说明和附图，本发明的目的、特征、形态以及优点将变得更明显。

附图说明

图1是示出采用本发明的逆变器进行AC-AC转换的结构的电路图。

图2是第1实施例的电路图。

图3是示出与第1实施例相对的比较对象的电流波形的曲线图。

图4是示出与第1实施例相对的比较对象的电流谱的曲线图。

图5是示出第1实施例的电流波形的曲线图。

图6是示出第1实施例的电流谱的曲线图。

图7是第2实施例的电路图。

图8是示出与第2实施例相对的比较对象的电流波形的曲线图。

图9是示出与第2实施例相对的比较对象的电流谱的曲线图。

图10是示出第2实施例的电流波形的曲线图。

图11是示出第2实施例的电流谱的曲线图。

图12是示出现有的进行AC-AC转换的结构的电路图。

具体实施方式

图1是示出采用本发明的逆变器进行AC-AC转换的结构的电路图。该逆变器具有直流链电容器3、串联谐振电路4以及开关元件组5。