[发明专利]电压平衡电路

说明书

技术领域

本申请以日本专利申请2012-204353(申请日：2012年9月18日)为基础，享有该申请的优先权。本申请通过引用上述申请而包括该申请的全部内容。

本发明的实施方式涉及电压平衡电路。

背景技术

例如，逆变器装置等的电路在通过整流器和主电路电容器将交流电压变换为直流电压后，使用半导体开关驱动负载(例如电动机)。电路需要耐受比上述直流电压高的电压，因此，将主电路电容器串联连接在主端子之间使用。

此时，在主电路电容器产生泄漏电流。该主电路电容器的泄漏电流存在着与个体差异、温度相应的不均衡，随着时间经过，多个主电路电容器的电压分担发生变化，存在着超过主电路电容器的耐压的危险。因而，一般来说，在各主电路电容器的端子之间连接有平衡电阻。由于这些平衡电阻总是有电流流过，因此仅将交流电压供给到装置就会总是产生大量的电力损失。

因此，期望根据所供给的交流电压使整流后的平滑用主电路电容器的串联连接个数变化，通过使主电路电容器的串联连接个数不是2个而是3个以上，能够使耐压进一步高耐压化。

以往，提出有下述方法：晶体管互补连接体与电场电容器串联体的中点连接，并且电阻串联体的中点与该晶体管互补连接体的共用基极端子连接，由此实现电压平衡。

然而，例如在使用4个以上的偶数个电场电容器串联体时，将相邻并串联连接的电场电容器串联体作为一对，当在该一对之间实现电压平衡时，难以实现多个对之间的电压平衡。

发明内容

本发明要解决的课题在于提供一种电压平衡电路，能够尽量消除连接了3段以上的主电路电容器的彼此的端子间电压的不平衡。

实施方式的电压平衡电路具备下述特征。

具备n段电阻，其在输出直流电压的主端子之间、在高压侧的第1基准节点到低压侧的第n+1基准节点之间串联连接n段。

具备n段主电路电容器，其在主端子之间、在高压侧的第1输出节点到低压侧的第n+1输出节点之间串联连接n(n≥3)段。

具备n-1个电压稳定化电路，其构成于n段电阻的第k(2≤k≤n)基准节点与n段主电路电容器的第k输出节点之间，各自具备第1晶体管和第2晶体管，上述第1晶体管和第2晶体管彼此为逆导电型且基准输入端子和输出端子分别共用连接，n段电阻的第k基准节点与基准输入端子连接并且n段主电路电容器的第k输出节点与输出端子连接，在基准输入端子的电压高于输出端子的电压时，从通电源节点通过第1晶体管向输出端子通电，并且在基准输入端子的电压低于输出端子的电压时，从输出端子通过第2晶体管向通电目标节点通电，从而稳定化成使基准输入端子的电压与输出端子的电压一致。

在此，第k段(2≤k≤n)的电压稳定化电路从第1晶体管通过第1电阻与作为通电源节点的第k-a输出节点连接，并且从第2晶体管通过第2电阻与作为通电目标节点的第k+b输出节点连接。

根据上述结构的电压平衡电路，能够尽量消除连接了3段以上的主电路电容器的彼此的端子间电压的不平衡。

附图说明

图1是示出第1实施方式的逆变器装置的电气结构图。

图2是在第1实施方式中与泄漏电流对应的各主电路电容器的端子电压特性图。

图3是在第1实施方式中与泄漏电流对应地在各电阻中流动的电流特性图。

图4是示出第2实施方式的逆变器装置的电气结构图(与图1相当的图)。

图5是在第2实施方式中与泄漏电流对应的各主电路电容器的端子电压特性图(与图2相当的图)。

图6是在第2实施方式中与泄漏电流对应地在各电阻中流动的电流特性图(与图3相当的图)。

图7是示出第3实施方式的逆变器装置的电气结构图(与图1相当的图)。

图8是在第3实施方式中与泄漏电流对应的各主电路电容器的端子电压特性图(与图2相当的图)。

图9是示出第4实施方式的逆变器装置的电气结构图(与图1相当的图)。

图10是在第4实施方式中与泄漏电流对应的各主电路电容器的端子电压特性图(与图2相当的图)。

图11是示出第5实施方式的逆变器装置的电气结构图(与图1相当的图)。

图12是在第5实施方式中与泄漏电流对应的各主电路电容器的端子电压特性图(与图2相当的图)。

图13是示出第6实施方式的逆变器装置的电气结构图(与图1相当的图)。

图14是在第6实施方式中与泄漏电流对应的各主电路电容器的端子电压特性图(与图2相当的图)。