電力轉(zhuǎn)換裝置以及制冷空調(diào)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置以及制冷空調(diào)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著可變電壓/可變頻率的逆變裝置等實用化，各種電力轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用領(lǐng)域得 到拓寬。
[0003] 例如，關(guān)于電力轉(zhuǎn)換裝置，近年來，升降壓逆變器的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)頗為旺盛。另一 方面，以碳化硅等作為材料的寬帶隙半導(dǎo)體元件等的開發(fā)也在積極地進行。關(guān)于這種新元 件、且是盡管耐壓高但容許電流（電流有效值的允許值）小的元件，以整流器為中心而實用 化（例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005 - 160284號公報（圖1)
[0005] 另一方面，在將高效的新元件實用化的方面，面向?qū)嵱没写婧芏嗾n題，特別是認(rèn) 為為了在對朝空調(diào)裝置的壓縮機的馬達(dá)等供給的電力進行轉(zhuǎn)換的裝置中普及尚需時間。因 此，有時通過設(shè)置利用其他路徑對朝整流器流動的電流的一部分進行換流的裝置（電路）， 來降低在整流器產(chǎn)生的恢復(fù)電流。雖然通過設(shè)置這種裝置能夠大幅降低恢復(fù)電流，但通過 改善其他路徑上的設(shè)備等所導(dǎo)致的特性，能夠進一步實現(xiàn)恢復(fù)電流的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明考慮到上述課題，提供一種能夠確保高效、高可靠性等的電力轉(zhuǎn)換裝置等。 而且，使得能夠?qū)崿F(xiàn)電力轉(zhuǎn)換的損失的進一步降低。
[0007] 本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置在電源與負(fù)載之間進行電力轉(zhuǎn)換，其中，上述電力轉(zhuǎn)換裝 置具備：變壓裝置，該變壓裝置具有防止電流從負(fù)載側(cè)朝電源側(cè)逆流的整流部，并使來自電 源的電力的電壓變化為規(guī)定的電壓；以及換流裝置，該換流裝置具有將由在初級側(cè)繞組流 動的電流感應(yīng)出的電壓施加于與變壓裝置不同的其他路徑上的次級側(cè)繞組的變壓器，并進 行使在變壓裝置流動的電流朝其他路徑流動的換流動作，變壓器的繞組包括以繞組間距離 均等的方式卷繞的繞組。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置，在其他路徑上具有次級側(cè)繞組的變壓器中，形成為 具有使繞組間隔開距離均等地卷繞的繞組的結(jié)構(gòu)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)繞組間電容的降低，能夠 在實現(xiàn)恢復(fù)電流的降低的同時抑制因在其他路徑流動有電流而導(dǎo)致的損失。
【附圖說明】
[0009] 圖1是表示以本發(fā)明的實施方式1的電力轉(zhuǎn)換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0010] 圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的換流裝置4的構(gòu)成例的圖。
[0011] 圖3是示出本發(fā)明的實施方式1的升壓用整流部23的反向恢復(fù)時的恢復(fù)電流的 路徑的圖。
[0012] 圖4是示出本發(fā)明的實施方式1的換流用整流部42的反向恢復(fù)時的恢復(fù)電流的 路徑的圖。
[0013] 圖5是對本發(fā)明的實施方式1的變壓器41的結(jié)構(gòu)的概要進行說明的圖（其1)。
[0014] 圖6是對本發(fā)明的實施方式1的變壓器41的結(jié)構(gòu)的概要進行說明的圖（其2)。
[0015] 圖7是表示本發(fā)明的實施方式1的變壓器41的次級側(cè)繞組的繞組間電容的圖。
[0016] 圖8是示出本發(fā)明的實施方式1的其他路徑中的電容的圖。
[0017] 圖9是對本發(fā)明的實施方式1的次級側(cè)繞組的繞組間隔進行說明的示意圖。
[0018] 圖10是示出本發(fā)明的實施方式1的變壓器41中的繞組層的關(guān)系的圖。
[0019] 圖11是本發(fā)明的實施方式3的制冷空調(diào)裝置的構(gòu)成圖。
【具體實施方式】
[0020] 以下，參照附圖等對發(fā)明的實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置等進行說明。這里，在包括圖 1在內(nèi)的以下的附圖中，標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記的要素是相同或者相當(dāng)?shù)囊?，這在以下記載 的實施方式全文中都是相同的。而且，說明書全文所表述的構(gòu)成要素的方式只不過是例示， 并不限定于說明書所記載的方式。特別是構(gòu)成要素的組合并不僅限定于各實施方式的組 合，能夠?qū)⑵渌麑嵤┓绞剿涊d的構(gòu)成要素應(yīng)用于另外的實施方式。并且，對于用標(biāo)注進行 區(qū)分等的多個同種設(shè)備等，在無需特意區(qū)分或確定的情況下，有時省略標(biāo)注而進行記載。另 外，在附圖中，各構(gòu)成部件的大小關(guān)系有時與實際情況不同。
[0021] 實施方式1.
[0022] 圖1是表示以本發(fā)明的實施方式1的電力轉(zhuǎn)換裝置為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。首先， 基于圖1對具有能夠進行高效的電力轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行說明。
[0023] 圖1所示的系統(tǒng)在電源1與負(fù)載9之間連接有電力轉(zhuǎn)換裝置。電源1例如能夠使 用直流電源、單相電源、三相電源等各種電源。這里，假設(shè)電源1為直流電源而進行說明。另 外，負(fù)載9為馬達(dá)等、與該馬達(dá)等連接的逆變裝置等。
[0024] 電力轉(zhuǎn)換裝置具有：升壓裝置（升壓電路）2、換流裝置（換流電路）4以及平滑裝 置（平滑電路）3。作為變壓裝置的升壓裝置2將來自電源1的電力供給的施加電壓升壓 至規(guī)定電壓。換流裝置4在必要的時刻將在升壓裝置2流動的電流朝不同的路徑（其他路 徑）換流。平滑裝置3對升壓裝置2以及換流裝置4的動作的電壓（輸出電壓）進行平滑 化。
[0025] 本實施方式中的升壓裝置2例如由以下各部構(gòu)成：由與電源1的正側(cè)或者負(fù)側(cè)連 接的電抗線圈等構(gòu)成的磁能蓄積部21 ;以及連接在磁能蓄積部21的下一級的升壓用開閉 開關(guān)部（電力可變用開閉開關(guān)）22以及由整流器等構(gòu)成的升壓用整流部（電力可變用整流 器部）23。這里，如圖1所示，關(guān)于構(gòu)成升壓用整流部23的整流器，以B點側(cè)為正極側(cè)，以C 點側(cè)為負(fù)極側(cè)。例如具有開關(guān)元件的升壓用開閉開關(guān)部22基于來自驅(qū)動信號傳遞裝置7的 驅(qū)動信號SA進行開閉，對經(jīng)由了升壓用開閉開關(guān)部22的電源1的正側(cè)與負(fù)側(cè)之間的導(dǎo)通、 非導(dǎo)通進行控制。作為開關(guān)元件使用的半導(dǎo)體元件的種類并無特殊限定，使用能夠耐受來 自電源1的電力供給的耐壓高的元件等（例如，IGBT(絕緣柵雙極型晶體管）、M0SFET(金 屬氧化膜半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）等）。這里，雖在圖1中未圖示，但升壓用開閉開關(guān)部22從 開關(guān)動作用電源接受用于進行開閉動作的電力供給。另外，例如由pn結(jié)二極管等整流器構(gòu) 成的升壓用整流部23是從電源1側(cè)朝負(fù)載9側(cè)對電流（電力）進行整流、且防止從負(fù)載9 側(cè)朝電源1側(cè)的逆流的逆流防止元件。在本實施方式中，根據(jù)從電源1朝負(fù)載9供給的電力 的大小，使用容許電流大的整流器。另外，為了抑制升壓用整流部23中的電力（能量）損 失，使用正向電壓低（Vf特性好）的元件進行整流。至少包括逆流防止元件即升壓用整流 部23與換流裝置4的裝置成為防止電流從負(fù)載9側(cè)朝電源1側(cè)逆流的逆流防止裝置。這 里，將升壓裝置2的升壓用整流部23作為逆流防止元件，但也能夠?qū)⑵渌鳛槟媪鞣?止元件而構(gòu)成逆流防止裝置。
[0026] 圖2是示出本發(fā)明的實施方式1的換流裝置4的構(gòu)成例的圖。本實施方式的換流 裝置4包括：變壓器41、換流用整流部42、以及構(gòu)成用于驅(qū)動變壓器41的變壓器驅(qū)動電路 43的元件等。在圖2中，假設(shè)變壓器41的初級側(cè)、次級側(cè)繞組的極性相同。而且，變壓器 41的次級側(cè)繞組與換流用整流部42串聯(lián)連接。并且，換流用整流部42與升壓裝置2的升 壓用整流部23并聯(lián)連接。
[0027] 具有脈沖變壓器等的變壓器41與變壓器驅(qū)動電路43構(gòu)成換流動作裝置。對初 級側(cè)繞組施加電壓而使得流動有勵磁電流，由此在次級側(cè)繞組感應(yīng)出電壓而使得流動有電 流，使在升壓裝置2流動的電流換流。例如在變壓器41中，通過調(diào)整初級側(cè)繞組與次級側(cè) 繞組的匝數(shù)比、電感比等，能夠以在產(chǎn)生升壓用整流部23 (整流器）的反向恢復(fù)所需的電壓 以上的電壓（約數(shù)V)的同時抑制多余的電壓的方式進行調(diào)整。因此，無需使得在換流裝置 4側(cè)流過有過大的電流等就能夠進行反向恢復(fù)，能夠以簡單的方法實現(xiàn)節(jié)能。另外，本實施 方式的變壓器41在初級側(cè)繞組設(shè)置有復(fù)位繞組。通過設(shè)置復(fù)位繞組，在復(fù)位