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1、(10)申请公布号 CN 102835014 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 5 0 1 4 A *CN102835014A* (21)申请号 201080066009.2 (22)申请日 2010.03.31 H02M 7/48(2007.01) H02M 1/34(2007.01) (71)申请人三菱电机株式会社 地址日本东京 (72)发明人中村和哉 寺田启 高桥和孝 神保茂雄 (74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人何立波 张天舒 (54) 发明名称 功率转换装置以及浪涌电压抑制方法 (57) 摘要 一种功率转换。
2、装置，其将由直流电源（2）供给 的直流电力转换为交流电力，该功率转换装置具 有：6个开关元件，其由使用宽带隙半导体的电压 驱动型的晶体管（6-i）（i=1、2、6）和二极管 （4-i）构成；以及驱动电路（5-i），其在开关元件 断开时，将用于驱动晶体管（6-i）的电压，基于规 定的电压轨迹进行控制，该规定的电压轨迹是以 使晶体管（6-i）在非线性区域中动作的方式确定 出的。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.09.27 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2010/055880 2010.03.31 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/121765 JA 2011.10。
3、.06 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书7页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 9 页 1/1页 2 1.一种功率转换装置，其特征在于，具有： 电压驱动型的宽带隙开关元件，其使用宽带隙半导体；以及 驱动电路，其在所述宽带隙开关元件断开时，将用于驱动所述宽带隙开关元件的电压， 基于电压轨迹进行控制，该电压轨迹是以使所述宽带隙开关元件在非线性区域中动作的方 式确定出的。 2.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于， 所述功率转换装置是将由直流电源供给的直流电力转换为交流电力的逆变器装置， 所述宽带隙开。
4、关元件为通过自身的接通/断开动作，将直流电力转换为交流电力的开 关元件。 3.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于， 所述功率转换装置是将由负载供给的再生能量向交流电源进行再生的再生转换器装 置， 所述宽带隙开关元件为通过自身的接通/断开动作，将再生能量向交流电源进行再生 的开关元件。 4.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于， 所述功率转换装置是将由直流电源供给的直流电力转换为交流电力的逆变器装置， 所述宽带隙开关元件以将直流电力转换为交流电力的开关元件作为保护对象开关元 件，作为相对于过电流来保护所述保护对象开关元件的缓冲电路起作用。 5.根据权利要求1所述的功率转换装置，。
5、其特征在于， 所述功率转换装置是将由负载供给的再生能量向交流电源进行再生的再生转换器装 置， 所述宽带隙开关元件以将再生能量向交流电源进行再生的开关元件作为保护对象开 关元件，作为相对于过电流来保护所述保护对象开关元件的缓冲电路起作用。 6.根据权利要求4或5所述的功率转换装置，其特征在于， 作为缓冲电路起作用的所述宽带隙开关元件，与所述保护对象开关元件并联连接。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的功率转换装置，其特征在于， 所述宽带隙开关元件为单极型。 8.根据权利要求1至7中任一项所述的功率转换装置，其特征在于， 作为所述断开时，包含由输出短路导致的断开时。 9.根据权利要求1至8中任一。
6、项所述的功率转换装置，其特征在于， 所述宽带隙半导体采用碳化硅。 10.一种浪涌电压抑制方法，其是功率转换装置中的浪涌电压抑制方法， 该浪涌电压抑制方法的特征在于，包含： 轨迹确定步骤，在该步骤中，将在开关元件断开时用于驱动所述宽带隙开关元件的电 压轨迹确定为，在基于所述电压轨迹驱动时，使所述宽带隙开关元件在非线性区域中动作； 以及 驱动步骤，在该步骤中，在所述宽带隙开关元件断开时，基于所述电压轨迹，对用于驱 动所述宽带隙开关元件的电压进行控制， 所述宽带隙开关元件为使用宽带隙半导体的电压驱动型的开关元件。 权 利 要 求 书CN 102835014 A 1/7页 3 功率转换装置以及浪涌电压。
7、抑制方法 技术领域 0001 本发明涉及功率转换装置以及浪涌电压抑制方法。 背景技术 0002 在强制断开电流时，会对伺服电路或逆变器电路等中的开关元件施加急剧上升的 电压。因此，由于断开时的电力损耗大，而且该损耗在局部集中，所以有可能导致开关元件 自身损坏。特别是，在至开关元件的DC（Direct Current：直流）供电的配线较长的情况下， 由于配线的感抗增加，因此，断开时的浪涌电压变大。 0003 通常，使用缓冲电容器等的缓冲电路，相对于该浪涌电压，对开关元件进行保护。 缓冲电容器与开关元件并联连接。并且，在开关元件断开时，来自开关元件的电流对缓冲电 容器充电，从而抑制上述的浪涌电压。。
8、另外，也存在利用与该缓冲电容器串联连接电阻，抑 制电压的震荡的情况。 0004 另外，作为无需使用缓冲电容器，就可以相对于浪涌电压对元件进行保护的现有 技术，例如，在下述专利文献1中，公开了一种技术，即，在流过超过额定值的过电流（浪涌 电流）的情况下，通过使栅极电压上升，防止由过电流导致的元件损坏。 0005 另外，在下述专利文献2中，公开了一种技术，即，通过将在缓冲电路中使用的二 极管设置为宽带隙型（SiC），使二极管以常温动作时的2030倍的电流密度动作，从而使 导通电阻增大，取代缓冲电路的电阻。 0006 专利文献1：日本特开2009-55200号公报 0007 专利文献2：国际公开第2。
9、006003936号 发明内容 0008 然而，根据上述现有的使用缓冲电容器而抑制浪涌电压的技术，在大容量逆变器 的情况下，需要将各晶体管与缓冲电容器进行连接，另外，也需要将缓冲电容器大容量化。 因此，存在电路大型化、复杂化的问题。特别是如果试图对应逆变器输出短路时的短路电 流，则缓冲电容器的大型化变得显著。 0009 另外，根据上述专利文献1中记载的技术，通过使栅极电压上升，防止由过电流导 致的元件损坏。因此，存在不能降低断开时（栅极电压下降时）的浪涌电压的问题。 0010 另外，上述专利文献2中记载的技术，是利用二极管取代缓冲电路的电阻的技术。 因此，存在下述问题，即，没有给出防止缓冲电容。
10、器的大容量化的对策。 0011 本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的是得到使用小型且简单化的电路，可以 抑制浪涌电压的功率转换装置以及浪涌电压抑制方法。 0012 为了解决上述课题并达到目的，本发明的特征在于，具有：电压驱动型的开关元 件，其使用宽带隙半导体；以及驱动电路，其在所述宽带隙开关元件断开时，将用于驱动所 述宽带隙开关元件的电压，基于电压轨迹（profile）进行控制，该电压轨迹是以使所述宽带 隙开关元件在非线性区域中动作的方式确定出的。 说 明 书CN 102835014 A 2/7页 4 0013 发明的效果 0014 本发明所涉及的功率转换装置以及浪涌电压抑制方法，实现使用小型。
11、且简单化的 电路，可以抑制浪涌电压的效果。 附图说明 0015 图1是表示实施方式1的功率转换装置的结构例的图。 0016 图2是表示实施方式1的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。 0017 图3是表示开关元件的漏极-源极间电压与漏极电流的关系的一个例子的图。 0018 图4是表示实施方式2的功率转换装置的结构例的图。 0019 图5是表示实施方式2的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。 0020 图6是表示实施方式3的功率转换装置的结构例的图。 0021 图7是表示实施方式3的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。 0022 图8是表示实施方式4的功率转换装置的结构例的图。 0023 图9是。
12、表示实施方式4的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。 具体实施方式 0024 下面，基于附图，对本发明所涉及的功率转换装置以及浪涌电压抑制方法的实施 方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于该实施方式。 0025 实施方式1 0026 图1是表示本发明所涉及的功率转换装置的实施方式1的结构例的图。本实施方 式的功率转换装置，是具有平滑电容器3和逆变器电路的逆变器装置。该逆变器电路由控 制装置1控制，将从直流电源2输入的直流转换为三相交流后，向电动机等负载20供给。此 外，直流电源2例如可以由对工业交流电源等交流电源进行整流的转换器电路等构成。 0027 平滑电容器3是使直流电源2的电压平滑化的。
13、电容器。对于该平滑电容器3，例 如可以采用电解电容器。逆变器电路由6个电压驱动型的开关元件、和用于驱动该开关元 件的驱动电路5-15-6构成。这些开关元件是使用宽带隙半导体的开关元件，在本实施 方式中，作为一个例子而使用SiC（碳化硅）MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）。此外，并不限定于SiC MOSFET，也可以使用GaN（氮化镓）MOSFET、金 刚石MOSFET等其他的宽带隙半导体。 0028 此外，当前，作为开关元件通常使用的Si（硅）半导体的动作温度最大是150，但 宽带隙半导体的动作温度的最大值高于Si。
14、半导体。因此，如本实施方式所示，使用宽带隙 半导体的开关元件的动作温度的最大值大于或等于150，本实施方式的开关元件与现有 的开关元件相比，可以动作的上限温度提高，适宜在高温环境下动作。 0029 详细地说，各开关元件具有：二极管4-i（i=1、2、6）和晶体管（SiC MOSFET） 6-i。驱动电路5-i基于来自控制装置1的指示，对晶体管6-i的栅极电位进行控制，对其 本身所连接的开关元件的接通/断开进行切换。 0030 在各开关元件断开时（从接通状态转换至断开状态为止的时间），浪涌电压施加在 开关元件上。因此，由于断开时的电力损耗大，而且其在局部集中，因此，有可能导致开关元 件本身损坏。。
15、在使用Si半导体的开关元件的现有逆变器电路中，通常利用缓冲电容器抑制 说 明 书CN 102835014 A 3/7页 5 该浪涌电压。特别地，在母线等直流电源电路较长时，浪涌电压变大，要求缓冲电容器的大 容量化。在本实施方式中，为了电路的小型化、简单化，因此不使用大容量的缓冲电容器，而 是通过对断开时的栅极电压进行控制，使开关元件在非线性区域而抑制浪涌电压。 0031 图2是表示本实施方式的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。在图2的上段 示出指令信号，该指令信号是从控制装置1对驱动电路5-i发送的，用于使开关元件保持接 通或断开的状态。控制装置1通过分别对驱动电路5-15-6发送上述的指令。
16、信号，对各 开关元件的接通或断开进行控制。 0032 在图2的中段示出开关元件的栅极电压Vg。驱动电路5-i基于来自控制装置1的 指令信号，如图2所示，对晶体管6-i的栅极电压Vg进行控制。此外，在此，示出将接通状 态的栅极电压设为5V的例子。利用Vg=5V的栅极电压，形成反转层，源极-漏极之间导通 并流过漏极电流Id，开关元件成为接通状态。在接通状态下，漏极电压Vd保持为0V状态。 该接通状态的栅极电压不需要一定设为5V，只要对应于所使用的晶体管，设定为2.5V或3V 等的适当的值即可，可以设为任何值。另外，在图2的下段示出漏极电压Vd。 0033 如图2的上段所示，在时刻t1，指令信号从接。
17、通（ON）向断开（OFF）变化。与其相 伴，如图2的中段所示，驱动电路5-i从时刻t1开始使栅极电压Vg阶段性地下降。 0034 图3是表示开关元件的漏极-源极间电压（漏极电压：Vd）与漏极电流（Id）的关系 的一个例子的图。利用4条曲线针对栅极电压Vg=Vg1、Vg2、Vg3、Vg4示出Vd与Id的关系。 另外，线性区域A1（曲线L1的左侧区域）是相对于漏极-源极间电压（漏极电压：Vd），漏极 电流（Id）大致线性变化的线性区域（非饱和区域）。非线性区域A2（由曲线L1、曲线L2和 Vg1的曲线所包围的区域）是相对于漏极电压Vd，漏极电流Id非线性变化的非线性区域（饱 和区域）。另外，截止区。
18、域A3（Vg1的曲线的下侧）是漏极电流Id不流动的截止区域。 0035 在现有的通常的功率转换装置中，在指令信号从接通成为断开的情况下，使栅极 电压Vg从5V一次性变化为0V。通过栅极电压成为0V，漏极电流减少，另外，施加漏极电压 而成为源极漏极之间不导通的断开状态。并且，其后的0V期间，在截止区域A1中动作， 因此，直到再次施加Vg=5V为止，持续断开状态。在现有的通常的功率转换装置中，在接通 状态下漏极电压为0，在现有的通常的功率转换装置中，在断开时利用线性区域A1和截止 区域A3。另一方面，如果栅极电压成为0V，则开关元件成为断开状态，但由于在电路内部累 积的能量，在开关元件中产生浪涌电。
19、压，漏极电压急剧上升。 0036 在本实施方式中，为了抑制上述浪涌电压，如果指令信号从接通向断开变化，则驱 动电路5-i使栅极电压Vg逐渐地下降，使得开关元件在非线性区域A2内的浪涌抑制时使 用区域A4中动作。在图2的例子中，使栅极电压Vg以3个阶段（例如，3.3V、1.7V、0V）下 降。即，首先，使栅极电压Vg从5V下降至0V5V之间的电压，与其相伴，漏极电压上升， 其结果，直到成为浪涌抑制时使用区域A4的状态为止，维持该栅极电压，然后，进一步同样 地在浪涌抑制时使用区域A4内，反复使栅极电压下降，最终使栅极电压Vg成为0V。 0037 非线性区域A2可以根据开关元件的规格等事先掌握。对于。
20、开关元件在非线性区 域A2动作时的栅极电压的轨迹（使栅极电压以何种速度下降即可？），例如，通过试验或解 析等求得即可。具体地说，例如，事先准备多条栅极电压的轨迹，在这些轨迹之中，从使栅极 电压下降最快的轨迹开始，按顺序（下降速度的顺序），通过解析或试验研究在使用该轨迹 的情况下开关元件是否在非线性区域A2中动作，采用在非线性区域A2中动作的下降速度 说 明 书CN 102835014 A 4/7页 6 最快的轨迹。此外，在使栅极电压下降时，优选在与开关元件的载波频率相同程度的时间 （例如10s400s左右）内，从5V下降至0V。 0038 此外，浪涌抑制时使用区域A4是一个例子，为了一边抑制浪。
21、涌电压一边断开而使 用的区域，只要在非线性区域A2内，并不限定于浪涌抑制时使用区域A4，也可以使用任意 区域。 0039 此外，晶体管6-16-6只要如上述是宽带隙半导体即可，但由于单极型相比于双 极型在非线性区域中的控制更加容易，因此，使用单极型可以使电路更加简单化。 0040 如上所述，在本实施方式中，通过使开关元件在非线性区域A2中动作，对在断开 时产生的浪涌电压，通过利用开关元件自身的损耗来抑制。如果开关元件的损耗增加，则开 关元件成为高温状态，但在本实施方式中，由于使用的是宽带隙半导体，其动作温度的最大 值大于或等于150，可以动作的温度范围较宽，因此，可以适用上述抑制方法。 004。
22、1 另外，在逆变器电路的输出短路时，产生过大的浪涌电压。如果为了对应该过大的 浪涌电压而设置缓冲电容器，则需要大容量的缓冲电容器。与其相对，在本实施方式中，通 过在输出短路时进行本实施方式的浪涌电压抑制动作，可以利用小型且简单化的电路，抑 制输出短路时的浪涌电压。 0042 如上所述，在本实施方式中，开关元件使用宽带隙元件，驱动电路5-i在断开时使 栅极电压变化，使得开关元件在非线性区域A2内动作。因此，利用小型且简单化的电路，可 以抑制浪涌电压。 0043 实施方式2 0044 图4是表示本发明所涉及的功率转换装置的实施方式2的结构例的图。本实施方 式的功率转换装置，在实施方式1的功率转换装。
23、置中，除了追加有替代缓冲电容器而用作 缓冲电路的开关元件即缓冲元件8、和驱动缓冲元件8的驱动电路9，设置Si半导体晶体管 7-i而替代晶体管6-i（i=1、26）以外，与实施方式1的功率转换装置相同。对具有与实 施方式1相同功能的构成要素，标注与实施方式1相同的标号并省略说明。 0045 在本实施方式中，在通常的逆变器电路中，在连接缓冲电容器的位置，设置缓冲元 件8，该缓冲元件8是使用宽带隙半导体的开关元件。此外，在本实施方式中，将缓冲元件8 设为SiC MOSFET，但并不限定于此，也可以使用其他的宽带隙半导体。另外，在本实施方式 中，作为Si半导体开关元件7-i，使用Si IGBT（Ins。
24、ulated Gate Bipolar Transistor）。 作为Si半导体开关元件7-i，并不限定于Si IGBT，也可以使用其他的Si半导体。此外，在 本实施方式中，将缓冲元件8与晶体管6-i并联连接，但也可以将缓冲元件8与晶体管6-i 串联连接。 0046 图5是表示本实施方式的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。图5的第1段 表示与图2的上段相同的指令信号。图5的第2段表示利用驱动电路5-i对Si半导体晶 体管7-i施加的栅极电压Vg。图5的第3段表示由驱动电路9对缓冲元件8施加的栅极电 压Vcg。图5的第4段表示Si半导体晶体管7-i的漏极-源极间电压（漏极电压）Vd。 0047。
25、 在时刻t1之前，利用指令信号指示为接通状态的期间中，驱动电路5-i将Vg=5V 的栅极电压施加在Si半导体晶体管7-i上。另一方面，驱动电路9在来自控制装置1的指 令信号为接通状态的期间，将缓冲元件8的栅极电压Vdg设为0V。如果在时刻t1指令信号 从接通向断开转换，则驱动电路5-i与现有的通常功率转换装置同样地，将Si半导体晶体 说 明 书CN 102835014 A 5/7页 7 管7-i的栅极电压Vg设为0V。 0048 如果在时刻t1指令信号从接通向断开转换，则驱动电路9通过将缓冲元件8的栅 极电压Vcg控制为，使缓冲元件8在非线性区域中动作，利用缓冲元件8自身的损耗，抑制 在Si半。
26、导体晶体管7-17-6中产生的浪涌电压。具体地说，例如，如图5所示，将栅极电 压Vdg逐渐地增加至规定的值，然后在规定的期间内保持该电压，然后逐渐地减少至0V。此 时，优选栅极电压Vcg的接通时间（Vcg不是0V的时间）落在与开关元件的载波频率相同程 度的时间（例如10s400s左右）内。除了以上所述以外的本实施方式的动作与实施 方式1相同。 0049 如上所述，在本实施方式中，使用缓冲元件8来替代缓冲电容器，在Si半导体晶体 管7-17-6断开时，以规定的轨迹施加栅极电压Vcg，使得缓冲元件8在非线性区域内动 作，利用缓冲元件8自身的损耗，对在Si半导体晶体管7-17-6中产生的浪涌电压进行。
27、 抑制。如果缓冲元件8的损耗增加，则缓冲元件8成为高温，在本实施方式中，由于作为缓 冲元件8而使用宽带隙半导体，其动作温度的最大值大于或等于150，可以动作的温度范 围较宽，因此，可以对应高温的环境。因此，可以使用小型且简单化的电路抑制浪涌电压。 0050 实施方式3 0051 图6是表示本发明所涉及的功率转换装置的实施方式3的结构例的图。本实施方 式的功率转换装置是电源再生转换器装置，是将电动机（在图6中简称为M）13产生的感应 反电动势（再生能量），经由对电动机13进行可变速控制的逆变器装置12，向三相交流电源 10进行再生的装置。此外，在本实施方式中，作为三相负载的一个例子，示出使用电动。
28、机13 的例子，但也可以使用其他的三相负载替代电动机13。 0052 在逆变器装置12内的未图示的母线之间，连接有平滑电容器，该平滑电容器累积 在电动机的减速动作时产生的感应电动势。本实施方式的功率转换装置（电源再生转换器） 通过控制装置14进行控制，由6个开关元件、分别驱动开关元件的驱动电路5-15-6、以 及缓冲电容器11构成。对具有与实施方式1相同功能的构成要素，标注与实施方式1相同 的标号并省略说明。 0053 开关元件由再生晶体管15-i（i=1、2、6）、和二极管4-i构成。作为再生晶体 管15-i，与实施方式1的晶体管6-i相同，使用宽带隙半导体，在本实施方式中，使用Si MOS。
29、FET。此外，再生晶体管15-i并不限定于Si MOSFET，只要是使用了宽带隙半导体的开关 元件，使用任何元件均可。再生晶体管15-i与二极管4-i反并联连接。 0054 对于缓冲电容器11，例如可以采用薄膜电容器，但并不限定于此。缓冲电容器11 与再生晶体管15-115-6并联连接。上桥臂侧的再生晶体管15-115-3和下桥臂侧的 再生晶体管15-415-6的各串联连接端是再生输出端，分别与交流电源端子连接。 0055 电流检测器16-116-3分别配置在开关电路的上述3个再生输出端与三相交流 电源10的端子之间的连接线上，对各相电流的大小和方向进行检测。控制部14在再生动 作时，基于由未。
30、图示的相位检测器检测出的三相交流电源10的各相（R相、S相、T相）的相 位关系，确定再生晶体管15-115-6的接通/断开动作定时。控制部14将所确定的再生 晶体管15-115-6的接通/断开动作定时，向驱动电路5-15-6作为指示进行再生动 作控制的指令信号输出。驱动电路5-i基于指令信号，生成使再生晶体管15-i在指定的定 时下动作的栅极信号后，施加至再生晶体管15-i的栅极端子。在本实施方式中，再生晶体 说 明 书CN 102835014 A 6/7页 8 管15-i与实施方式1的晶体管6-i同样，利用自身的损耗，抑制浪涌电压。 0056 图7是表示本实施方式的浪涌电压抑制方法的一个例子。
31、的时序图。图7的上段表 示控制装置14输出的指令信号，图7的中段表示驱动电路5-i对再生晶体管15-i施加的 栅极电压Vg，图7的下段表示再生晶体管15-i的漏极电压Vd。 0057 驱动电路5-i与实施方式1同样，在指令信号为接通的状态下，将栅极电压Vg设 为5V，如果指令信号向断开转换，则使栅极电压Vg逐渐地下降。此时，使栅极电压Vg下降 的轨迹与实施方式1相同，以再生晶体管15-i在非线性区域2内变化的方式使栅极电压Vg 下降。此外，接通状态的栅极电压Vg并不限定于与实施方式1相同的5V。另外，与实施方 式1同样，此外，在使栅极电压下降时，优选在与开关元件的载波频率相同程度的时间（例 如。
32、10s400s左右）内，从5V下降至0V。除了以上所述以外，本实施方式的动作与实 施方式1相同。 0058 如上所述，在本实施方式中，在作为电源再生转换器而起作用的功率转换装置中， 再生晶体管15-i使用宽带隙元件，驱动电路5-i在断开时，以再生晶体管15-i在非线性区 域内动作的方式使栅极电压变化。因此，可以使用小型且简单化的电路抑制浪涌电压。 0059 实施方式4 0060 图8是表示本发明所涉及的功率转换装置的实施方式4的结构例的图。本实施方 式的功率转换装置，在实施方式3的功率转换装置中，除了追加有替代缓冲电容器而配置 的开关元件即缓冲元件18、和驱动电路19，设置再生晶体管17-11。
33、7-6替代再生晶体管 15-115-6以外，与实施方式3的功率转换装置相同。对具有与实施方式3相同功能的构 成要素，标注与实施方式3相同的标号并省略说明。 0061 在本实施方式中，在现有的通常的电源再生转换器中连接缓冲电容器的位置，配 置缓冲元件18，该缓冲元件18是使用宽带隙半导体的开关元件。在本实施方式中，将缓冲 元件18设为SiC MOSFET，但并不限定于此，可以使用任意宽带隙半导体。另外，在本实施方 式中，作为再生晶体管17-117-6，使用Si IGBT。作为再生晶体管17-117-6，并不限 定于Si IGBT，也可以使用其他的Si半导体。在本实施方式中，缓冲元件18与实施方式。
34、2 的缓冲元件8同样，利用自身的损耗，抑制针对再生晶体管17-117-6的浪涌电压。 0062 图9是表示本实施方式的浪涌电压抑制方法的一个例子的时序图。图9的第1 段表示控制装置14输出的指令信号。图9的第2段表示利用驱动电路5-i对再生晶体管 17-i施加的栅极电压Vg。图9的第3段表示由驱动电路19对缓冲元件18施加的栅极电 压Vcg。图9的第4段表示再生晶体管17-i的漏极-源极间电压（漏极电压）Vd。 0063 在本实施方式中，与实施方式2同样，在时刻t1之前，通过指令信号指示为接通状 态的期间中，驱动电路5-i将Vg=5V的栅极电压施加在再生晶体管17-i上。另一方面，驱动 电路1。
35、9在来自控制装置14的指令信号为接通状态的期间，使缓冲元件18的栅极电压Vdg 为0V。如果在时刻t1指令信号从接通向断开转换，则驱动电路5-i与现有的通常的功率转 换装置同样地，使再生晶体管17-i的栅极电压Vg成为0V。 0064 如果在时刻t1指令信号从接通向断开转换，则驱动电路19通过将缓冲元件18的 栅极电压Vcg控制为使缓冲元件18在非线性区域中动作，利用缓冲元件18自身的损耗，抑 制在再生晶体管17-117-6中产生的浪涌电压。具体地说，例如，如图9所示，使栅极电 压Vdg逐渐地增加至规定的值，然后在规定的期间内保持该电压，然后逐渐减少至0V。此 说 明 书CN 10283501。
36、4 A 7/7页 9 时，优选栅极电压Vcg的接通时间（Vcg不是0V的时间）落在与再生晶体管17-117-6的 载波频率相同程度的时间（例如10s400s左右）内。除了以上所述以外，本实施方式 的动作与实施方式3相同。 0065 如上所述，在本实施方式中，在作为电源再生转换器而起作用的功率转换装置中， 使用缓冲元件18替代缓冲电容器，在再生晶体管17-117-6断开时，以规定的轨迹施加 栅极电压Vcg，使得缓冲元件18在非线性区域内动作，利用缓冲元件18自身的损耗，对在再 生晶体管17-117-6中产生的浪涌电压进行抑制。因此，可以使用小型且简单化的电路 抑制浪涌电压。 0066 工业实用性。
37、 0067 如上所述，本发明所涉及的功率转换装置以及浪涌电压抑制方法，适用于将直流 转换为三相交流的功率转换装置、或将在电动机等中由逆变器电路或三相负载产生的感应 反电动势向三相交流电源进行再生的功率转换装置，特别是适用于实现电路的小型、简单 化的功率转换装置。 0068 标号的说明 0069 1、14 控制装置 0070 2 直流电源 0071 3 平滑电容器 0072 4-14-6 二极管 0073 5-15-6、9、19 驱动电路 0074 6-16-6 晶体管 0075 7-17-6 Si半导体晶体管 0076 8、18 缓冲元件 0077 10 三相交流电源 0078 11 缓冲电容。
38、器 0079 12 逆变器装置 0080 13 电动机（M） 0081 15-115-6、17-117-6 再生晶体管 0082 16-116-3 电流检测器 0083 20 负载 说 明 书CN 102835014 A 1/9页 10 图1 说 明 书 附 图CN 102835014 A 10 2/9页 11 图2 说 明 书 附 图CN 102835014 A 11 3/9页 12 图3 说 明 书 附 图CN 102835014 A 12 4/9页 13 图4 说 明 书 附 图CN 102835014 A 13 5/9页 14 图5 说 明 书 附 图CN 102835014 A 14 6/9页 15 图6 说 明 书 附 图CN 102835014 A 15 7/9页 16 图7 说 明 书 附 图CN 102835014 A 16 8/9页 17 图8 说 明 书 附 图CN 102835014 A 17 9/9页 18 图9 说 明 书 附 图CN 102835014 A 18 。