電動機驅動裝置和空調機的製作方法

2024-03-25 08:06:05 1

本發明涉及具備開關元件的電動機驅動裝置和空調機。

背景技術：

已知有使用開關元件通過pwm(pulsewidthmodulation，脈衝寬度調製)控制來驅動電動機的技術。在專利文獻1中公開了pwm控制的一個示例。

在將開關元件以晶片安裝的情況下，如果晶片面積增大則成品率變差。如果晶片面積減小則能夠提高從晶片取出時的成品率，因此能夠實現低價化。

專利文獻1：日本特許第4675902號公報

技術實現要素：

根據現有技術，在將開關元件以晶片安裝的情況下，如果晶片面積減小則能夠實現低價化。然而，如果晶片面積減小則電流容量降低。因此，在使用開關元件的電動機驅動裝置中，存在難以同時實現低價化及大電流化的問題。

本發明鑑於上述問題而完成，其目的在於獲得一種能夠同時實現低價化及大電流化的電動機驅動裝置。

為了解決上述問題，實現發明目的，本發明提供一種電動機驅動裝置，其用於驅動電動機，上述電動機驅動裝置具備：逆變器模塊，其數量與電動機的相數相同；以及控制部，其生成用於對上述逆變器模塊進行pwm驅動的pwm信號，上述逆變器模塊具備多個由兩個開關元件串聯連接而成的開關元件對，多個上述開關元件並聯連接。

本發明涉及的電動機驅動裝置起到能夠同時實現低價化及大電流化的效果。

附圖說明

圖1是表示實施方式1涉及的電動機驅動裝置的結構示例的圖。

圖2是表示實施方式1的逆變器模塊的內部結構的一個示例的圖。

圖3是表示實施方式1的溫度差與脈衝寬度的增減量的對應關係的表的一個示例的圖。

圖4是表示實施方式1的脈衝寬度增減後的用於驅動開關元件的pwm信號的一個示例的圖。

圖5是表示實施方式1的調整三個開關元件的脈衝寬度的情況下脈衝寬度增減後的用於驅動開關元件的pwm信號的一個示例的圖。

圖6是表示實施方式2的逆變器模塊的結構示例的圖。

圖7是表示實施方式2的電流差與脈衝寬度的增減量的對應關係的表的一個示例的圖。

圖8是表示實施方式3的具有散熱片的散熱部的配置示例的圖。

圖9是表示實施方式3的輔助部件的配置的一個示例的圖。

圖10是表示實施方式3的電容器的配置示例的圖。

圖11是表示實施方式3的電容器的配置示例的圖。

圖12是表示實施方式4的空調機的結構示例的圖。

符號說明

1交流電源

2整流器

3電抗器

4、70a、70b、70c、71a、71b、71c、72a、72b、72c、74、75、76電容器

5、6、7、50逆變器模塊

5a、5b、5c、5d、5e、5f開關元件

8電機

9控制部

10a、10b電流檢測部

11電壓檢測部

21、22、23導體

24、25驅動控制部

26、27、28、29溫度測量部

30至37端子

38端子組

41至49電阻

60散熱部

61基板

62至64突起部

65輔助部件

81壓縮機

82四通閥

83室外熱交換器

84膨脹閥

85室內熱交換器

86製冷劑配管

87壓縮機構

100電動機驅動裝置

101逆變器部

具體實施方式

下面，基於附圖詳細地說明本發明的實施方式涉及的電動機驅動裝置和空調機。另外，本發明不限於下述實施方式。

實施方式1

圖1是表示本發明的實施方式1涉及的電動機驅動裝置的結構示例的圖。如圖1所示，本實施方式的電動機驅動裝置100具備：將從交流電源1輸入的交流電流整流成直流電流的整流器2、電抗器3、電容器4、用於檢測電容器4的兩端電壓的電壓檢測部11、將直流電力轉換成三相交流電力來驅動作為三相電機的電機8即電動機的逆變器部101、以及生成用於控制逆變器部101的pwm信號的控制部9。在逆變器部101與電機8之間設置有用於檢測電機電流的電流檢測部10a、10b。

本實施方式的電動機驅動裝置100能夠在空調機、制冷機、洗滌烘乾機、冷藏櫃、除溼器、熱泵式熱水器、陳列櫃、吸塵器、風扇電機、換氣扇、烘手器、電磁感應加熱烹調器等設備中用作驅動電機的裝置。

逆變器部101具備對應於u相的逆變器模塊5、對應於v相的逆變器模塊6、以及對應於w相的逆變器模塊7。逆變器模塊5、6、7分別具備：開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f、控制上臂的開關元件的驅動控制部24、以及控制下臂的開關元件的驅動控制部25。在本實施方式中，開關元件5a、5c、5e構成上臂，開關元件5b、5d、5f構成下臂。在開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f各自的電流容量較小的情況下，也通過如圖1所示那樣使開關元件並聯而能夠實現大電流容量。逆變器模塊6、7的結構與逆變器模塊5相同。另外，為了簡化，圖1中省略了逆變器模塊6、7內的開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f的符號。

控制部9基於由電壓檢測部11檢測出的電壓和由電流檢測部10a、10b檢測出的電機電流來控制逆變器部101。具體而言，生成用於控制每相且每個臂的開關元件的導通、斷開狀態的pwm信號up、vp、wp、un、vn、wn並輸出到逆變器部101。up、vp、wp是用於控制u、v、w相的上臂的開關元件的導通、斷開狀態的pwm信號，un、vn、wn是用於控制u、v、w相的下臂的開關元件的導通、斷開狀態的pwm信號。pwm信號是取表示導通的high(高)和表示斷開的low(低)中的某一值的脈衝狀信號。將脈衝即導通持續的期間的寬度稱為脈衝寬度。由於同一相的同一臂由三個開關元件構成，所以控制部9基於三個開關元件導通時流過的電流來決定脈衝寬度。即，將三個開關元件視為電流容量較大的一個開關元件來生成pwm信號。

驅動控制部24基於由控制部9生成的pwm信號來生成用於對開關元件5a、5c、5e進行pwm驅動的pwm信號。驅動控制部25基於由控制部9生成的pwm信號來生成用於對開關元件5b、5d、5f進行pwm驅動的pwm信號。具體而言，在對應於u相的逆變器模塊5的情況下，驅動控制部24將up複製成三個，並將複製的信號作為pwm信號分別輸出到開關元件5a、5c、5e，驅動控制部25將un複製成三個，並將複製的信號作為pwm信號分別輸出到開關元件5b、5d、5f。在v相的逆變器模塊6、w相的逆變器模塊7中，驅動控制部24和驅動控制部25也同樣地基於由控制部9生成的pwm信號來生成用於對開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f進行pwm驅動的pwm信號。此外，在抑制逆變器模塊內的電流不平衡的情況下，驅動控制部25、或者驅動控制部24及驅動控制部25如後述那樣基於開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f的溫度進行脈衝寬度的調整。

作為開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f可以使用任意元件，其能夠使用gan(氮化鎵)、sic(siliconcarbide：碳化矽)、金剛石等寬禁帶半導體。通過使用寬禁帶半導體，耐電壓性提高，允許電流密度也增大，因此能夠實現模塊的小型化。寬禁帶半導體的耐熱性也較高，因此也能夠實現散熱部的散熱片的小型化。

這裡，作為比較例對通常的驅動三相電機的逆變器進行說明。通常，在使用逆變器驅動三相電機的情況下，逆變器在每相都具備由串聯連接的上臂的一個開關元件和下臂的一個開關元件構成的開關元件對。因此，比較例的逆變器在三相中具備合計三對即六個開關元件。另一方面，在將開關元件以晶片安裝的情況下，如果晶片面積增大則成品率變差。如果晶片面積減小則能夠提高從晶片取出時的成品率。特別是，在使用sic作為開關元件的情況下，由於晶片價格較高且具有比si多的晶體缺陷，所以為了實現低價化而優選減小晶片面積。在如用於家庭用空調機時那樣電流容量可以較小的情況下，使用由晶片面積較小的六個開關元件來控制三相的逆變器模塊，由此能夠實現低價化。

然而，如果晶片面積減小則電流容量減小。因此，在比較例的逆變器模塊即由六個開關元件驅動三相電機的逆變器模塊中，難以同時實現低價化及大電流化。與此相對，在本實施方式中，通過並聯使用電流容量較小的開關元件，能夠同時實現低價化及大電流化。此外，如圖1所示，由六個開關元件構成的三相用的一個逆變器模塊、以及本實施方式的由六個開關元件構成的逆變器模塊5、6、7中的基本部分能夠通用化。因此，作為逆變器模塊5、6、7，能夠直接使用由六個開關元件構成的三相用的一個逆變器模塊或者通過對其進行簡單的變更來使用。換言之，能夠將三相用的一個逆變器模塊和圖1所示的逆變器模塊5、6、7以相同或類似的模塊來製造。因此，能夠廉價地製造大電流容量用的逆變器模塊5、6、7。舉例來說，在家庭用空調機中能夠使用由六個開關元件構成的三相用的一個模塊，在商業用空調機中能夠使用如圖1所示那樣具備三個模塊的逆變器部101。以下，為了區分於本實施方式的逆變器部101，將如比較例那樣每相使用一對開關元件的逆變器稱為單一對逆變器，將三相的開關元件即三對開關元件作為一個模塊安裝而構成的模塊稱為單一逆變器模塊。

如圖1所示，逆變器模塊5具備三對開關元件。在單一對逆變器中，同一相的上臂的開關元件為一個，同一相的下臂的開關元件為一個。與此相對，在本實施方式中，同一相的上臂的開關元件為三個，同一相的下臂的開關元件為三個。因此，設安裝的開關元件的電流容量為am，則由三個開關元件並聯連接而構成的逆變器模塊的電流容量理論上是3×am。

另外，在圖1中，示出了逆變器模塊內的驅動控制部24和驅動控制部25具有基於由控制部9生成的pwm信號來生成用於對開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f進行pwm驅動的獨立pwm信號的功能的示例，但是也可以在逆變器模塊的外部設置用於實現生成上述獨立pwm信號的功能的驅動控制部。在逆變器模塊的外部設置用於實現上述功能的驅動控制部的話，能夠使驅動控制部24及驅動控制部25與單一逆變器模塊通用化，從而能夠增加在模塊製造中可通用化的部分。此外，也可以使控制部9具有生成上述獨立pwm信號的功能。

在本實施方式中，同一相的同一臂的三個開關元件實施與單一逆變器模塊的一個開關元件相同的動作。即，同一相的同一臂的三個開關元件實施相同的動作。因此，流過同一相的同一臂的三個開關元件的電流大致相同。然而，實際上由於溫度等條件的差異，即使同一相的同一臂的三個開關元件進行相同的動作，流過三個開關元件的電流也會產生差異。即，在同一相的同一臂的三個開關元件中產生電流不平衡。

特別是，在使用如由sic形成的開關元件那樣具有當電流流過而溫度上升時導通電阻下降而導致電流更容易流過的特性即負溫度特性的開關元件的情況下，如果產生電流不平衡，則流過較多電流的元件的溫度上升而導致流過更多的電流。除了由sic形成的開關元件以外，在使用由si形成的igbt(insulatedgatebipolartransistor，絕緣柵雙極型電晶體)等具有負溫度特性的開關元件的情況下也同樣如此。在產生電流不平衡的情況下為了避免各開關元件超過電流容量，還需要將逆變器模塊整體的電流容量設定為從上述理想的3×am減去餘量(margin)所得的值。然而，為了增大逆變器模塊的電流容量，優選上述餘量的值較小。因此，在本實施方式中，為了抑制電流不平衡，測量開關元件的溫度，並基於溫度控制脈衝寬度。另外，在使用不具有負溫度特性的開關元件的情況下，也可以進行本實施方式中的基於開關元件溫度的對脈衝寬度的控制。

圖2是表示逆變器模塊5的內部結構的一個示例的圖。逆變器模塊6、7的內部結構也與逆變器模塊5相同。圖2是示意性地示出安裝於逆變器模塊5中的主要部分的配置的圖，並不表示實際的尺寸。此外，在圖2中省略了主要部分以外的配線的圖示。逆變器模塊5如圖1所示那樣具備開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f，且具有端子30至38。開關元件5a、5b、5c、5d、5e、5f分別作為一個晶片安裝。上臂的開關元件5a、5c、5e安裝在導體20上。開關元件5b安裝在導體21上，開關元件5d安裝在導體22上，開關元件5f安裝在導體23上。

在用於驅動電機的逆變器模塊中，通常採用三分流電流檢測方式，在模塊的外部連接下臂的n線，並在連接點與下臂的開關元件之間插入電阻來檢測電流。因此，在圖2中，示出了上臂的開關元件5a、5c、5e安裝在同一導體上而下臂的開關元件5b、5d、5f分別安裝在不同的導體上的示例。然而，不限於圖2的示例，上臂的開關元件5a、5c、5e也可以分別配置在不同的導體上。

如圖2所示，逆變器模塊5具備：測量導體21的溫度的溫度測量部26、測量導體22的溫度的溫度測量部27、測量導體23的溫度的溫度測量部28、以及測量導體20的溫度的溫度測量部29。由此，能夠分別測量下臂的開關元件5b、5d、5f的溫度。

接著，對基於下臂的開關元件5b、5d、5f的溫度的脈衝寬度的控制進行說明。基於開關元件5b、5d、5f的溫度進行的脈衝寬度的控制只要是減小溫度較高的開關元件的pwm信號的脈衝寬度並擴大溫度較低的開關元件的pwm信號的脈衝寬度的方法即可，具體而言可以按任意步驟進行，以下列舉兩個示例。

第一示例是對由溫度測量部26、27、28測量出的溫度中即開關元件5b、5d、5f的溫度中的溫度最高的開關元件和溫度最低的開關元件的脈衝寬度進行調整的方法。預先用表保存溫度差和脈衝寬度的增減量。圖3是表示溫度差與脈衝寬度的增減量的對應關係的表的一個示例的圖。驅動控制部25求取由溫度測量部26、27、28測量出的溫度中溫度最高的開關元件與溫度最低的開關元件的溫度差δt。另外，溫度差δt是溫度差的絕對值。然後，驅動控制部25參照表求取與所求出的溫度差對應的脈衝寬度的增減量pα。例如在δt為0以上且小於t1的情況下，pα＝α1。驅動控制部25複製從控制部9輸出的pwm信號而生成三個pwm信號，並使用脈衝寬度的增減量pα來使三個pwm信號的脈衝寬度增減。

圖4是表示脈衝寬度增減後的用於驅動開關元件5b、5d、5f的pwm信號的一個示例的圖。設脈衝寬度增減前的用於驅動開關元件5b、5d、5f的pwm信號即從控制部9輸出的pwm信號的脈衝寬度為p0。在圖4的示例中，設開關元件5b、5d、5f中的開關元件5b的溫度最高，開關元件5d的溫度次高，開關元件5f的溫度最低。即，設由溫度測量部26測量出的溫度最高，由溫度測量部27測量出的溫度次高，由溫度測量部28測量出的溫度最低。驅動控制部25求取由溫度測量部26測量出的溫度與由溫度測量部28測量出的溫度的溫度差δt。然後，驅動控制部25參照表求取與溫度差對應的脈衝寬度的增減量pα，使開關元件5f的脈衝寬度擴大增減量pα，並使開關元件5b的脈衝寬度減小增減量pα。

另外，在上述示例中，將與溫度差對應的脈衝寬度的增減量作成表保存，但是也可以將與溫度差對應的脈衝寬度的增減比pr作成表保存。增減比pr相當於上述脈衝寬度的增減量除以脈衝寬度增減前的pwm信號的脈衝寬度所得的值。因此，驅動控制部25參照表求取與溫度差對應的脈衝寬度的增減比pr，並將pr乘以溫度最高的開關元件的脈衝寬度p0所得的值p0×pr作為增減量而與上述示例同樣地增減脈衝寬度。此外，雖然未圖示，儘管在圖4中是使脈衝從下降側增減的，但是以脈衝的中央為基準使上升側和下降側各增減pα/2的結構也具有等同的效果。

第二示例是減小開關元件5b、5d、5f的溫度中的溫度最高的開關元件的pwm信號的脈衝寬度而擴大剩餘的兩個開關元件的pwm信號的脈衝寬度的方法。即，是調整三個開關元件的脈衝寬度的方法。首先，與第一示例同樣，驅動控制部25預先用表保存溫度差和脈衝寬度的增減量。驅動控制部25求取由溫度測量部26、27、28測量出的溫度中溫度最高的開關元件與溫度最低的開關元件的溫度差δt。然後，驅動控制部25參照表求取與溫度差對應的脈衝寬度的增減量pα。驅動控制部25將溫度最高的開關元件的pwm信號的脈衝寬度減小pα。然後，驅動控制部25針對溫度最高的開關元件以外的兩個開關元件，擴大pwm信號的脈衝寬度。此時，設使溫度次高的開關元件的脈衝寬度擴大的量為pβ1，使溫度最低的脈衝寬度擴大的量為pβ2，則驅動控制部25以使pα＝pβ1+pβ2的方式決定pβ1和pβ2。pβ1和pβ2的比率可以以任意方式決定，作為一個示例，能夠基於與溫度最高的開關元件的溫度差之比來決定。

圖5是表示在調整三個開關元件的脈衝寬度的情況下脈衝寬度增減後的用於驅動開關元件5b、5d、5f的pwm信號的一個示例的圖。在圖5中，與圖4的示例同樣示出了在開關元件5b、5d、5f中開關元件5b的溫度最高，開關元件5d的溫度次高，開關元件5f的溫度最低的示例。驅動控制部25求取由溫度測量部26、27、28測量出的溫度中溫度最高的開關元件與溫度最低的開關元件的溫度差δt，並參照表求取與δt對應的pα。並且，以使pα＝pβ1+pβ2的方式決定pβ1和pβ2。如果用溫度差之比來決定pβ1和pβ2之比，則設開關元件5d與開關元件5b的溫度差的絕對值為δt1，開關元件5f與開關元件5d的溫度差的絕對值為δt2時，能夠基於下述式(1)、式(2)決定pβ1、pβ2。

pβ1：pβ2＝δt1：δt2即pβ1＝pα×δt1/δt…(1)

pα＝pβ1+pβ2…(2)

驅動控制部25使開關元件5b的脈衝寬度減小增減量pα，使開關元件5d的脈衝寬度擴大增減量pβ1，使開關元件5f的脈衝寬度擴大增減量pβ2。另外，也可以與圖4的示例同樣地將與溫度差對應的脈衝寬度的增減比pr以表的形式保存，來替代圖3的表。以上所述的脈衝寬度的增減方法僅是示例，除了上述示例以外，也可以使用下述等方法：使用開關元件的溫度本身而非溫度差，在開關元件的溫度為閾值以上的情況下，使該開關元件的脈衝寬度減少固定值，且使其他的開關元件的脈衝寬度減少固定值。此外，也可以按溫度保存由圖3所示的表，基於溫度最高的開關元件的溫度來選擇表，並使用所選擇的表進行基於上述溫度差的脈衝寬度的調整。例如，如用於溫度小於ta1的表#1、用於ta1以上且小於ta2的表#2、…這樣按溫度範圍保存表。然後，基於溫度最高的開關元件的溫度選擇要使用的表。

驅動控制部25每隔固定時間實施如上所述的脈衝寬度的調整。該固定時間可以是載波周期，也可以比載波周期長。例如可以實施下述控制：每隔1分種進行10秒鐘的脈衝寬度的調整，剩餘的50秒鐘不進行脈衝寬度的調整，即，使從控制部9輸出的pwm信號保持狀態不變。此外，為了簡化處理，也可以不使用表，而是在δt小於閾值的情況下不進行調整，在δt超過閾值時，使溫度最高的開關元件的脈衝寬度減小固定值，使溫度最低的開關元件的脈衝寬度擴大固定值。

另外，在圖2的示例中，逆變器模塊5內的驅動控制部25進行脈衝寬度的調整即脈衝寬度的增減，但是也可以在逆變器模塊5的外部進行脈衝寬度的調整。在這種情況下，從逆變器模塊5向外部輸出表示由溫度測量部26、27、28測量出的溫度的信號。在這種情況下，只要電壓較低即低壓系統的信號的端子組38的端子有空餘，就可以從端子直接向模塊外部輸出表示由溫度測量部26、27、28測量出的溫度的信號。在空餘端子較少的情況下，也可以向外部輸出表示由溫度測量部26、27、28測量出的溫度中溫度最高的開關元件的信號或表示溫度最高的開關元件及溫度差δt的信號。作為一個示例，可以將表示溫度最高的開關元件的信號的值作如下設定：在溫度最高的開關元件是開關元件5b時設為4.5v，在溫度最高的開關元件是開關元件5d時設為2.5v，在溫度最高的開關元件是開關元件5f時設為0.5v。此外，在進一步用該信號表示溫度差的情況下，也可以將0.5v與2.5v之間、2.5v與4.5v之間、4.5v以上分成多個階段，用與0.5v、2.5v、4.5v的電壓差來表示溫度差。

然後，控制部9也可以將pwm信號up、vp、wp、un、vn、wn分別複製成三個pwm信號，基於從逆變器模塊5輸出的溫度來調整pwm信號的脈衝寬度。此外，也可以將控制部9以外的其他驅動控制部設置在逆變器模塊5的外部，該驅動控制部將pwm信號up、vp、wp、un、vn、wn分別複製成三個pwm信號，並基於從逆變器模塊5輸出的溫度來調整pwm信號的脈衝寬度。

此外，在圖2的結構示例中，對每個導體測量了溫度，但是溫度的測量點不限於圖2的示例。可以通過測量逆變器模塊5、6、7內的其他部位來推斷各開關元件的溫度，也可以在逆變器模塊5、6、7外部的靠近各開關元件的部位測量溫度。如果在逆變器模塊5、6、7的外部測量溫度，並且在逆變器模塊5、6、7的外部調整脈衝寬度，則逆變器模塊5、6、7和單一逆變器模塊中能夠通用的部分增加，能夠更廉價地製造逆變器模塊5、6、7。

在圖2的結構示例中，上臂的開關元件5a、5c、5e配置在同一導體上，因此開關元件5a、5c、5e的溫度容易平衡，開關元件5a、5c、5e的溫度差較小。因此，對於上臂的開關元件5a、5c、5e，也可以不進行用於抑制電流不平衡的控制。在圖2的結構示例中，測量的是安裝有上臂的開關元件5a、5c、5e的導體20的溫度，而導體20的溫度能夠用於判斷開關元件5a、5c、5e的溫度是否超過上限值。此外，在上臂的開關元件5a、5c、5e分別配置在不同的導體上的情況下，也可以與下臂同樣地，在每個導體都設置溫度測量部，並且與上臂同樣地進行脈衝寬度的控制。此外，在上臂和下臂調整脈衝寬度時，還可能導致不同的結果，但根據絕對溫度較高的一方調整脈衝寬度，或者如果沒有達到預先設定的溫度，則根據預先設定的一方調整脈衝寬度等，預先決定的話就沒有問題。在本發明中，目的在於抑制電流不平衡以接近3×am。

另外，對於上臂的開關元件5a、5c、5e，也可以進行對晶片間即開關元件間的導通電阻的溫度依賴性的偏差進行修正的控制。與由溫度引起的電流變化相比，電流不平衡的量較小，但即使是相同溫度在開關元件間導通電阻也可能產生偏差。因此，也可以通過測量等預先掌握表示每個開關元件的溫度與流過的電流之間的關係的特性，並使用該特性根據溫度來控制脈衝寬度。作為一個示例，按溫度求取流過開關元件5a、5c、5e的電流之比r1：r2：r3，並基於該電流之比，按溫度預先決定使各個開關元件5a、5c、5e的脈衝寬度增減的量。驅動控制部24將溫度與各個開關元件5a、5c、5e的脈衝寬度的增減量以表的形式保存，並參照表求取與由溫度測量部29測量出的溫度對應的脈衝寬度的增減量。然後，驅動控制部24在基於由控制部9生成的pwm信號來生成開關元件5a、5c、5e的獨立pwm信號時，使脈衝寬度增減。

另外，對於下臂的開關元件5b、5d、5f，也可以基於每個開關元件的特性進行修正。

如上所述，在使本實施方式的逆變器模塊5、6、7與單一逆變器模塊通用化的情況下，有時無法區分它們。因此，可以在外觀上通過改變端子的數量等來產生差異。或者，可以構成為端子數量等外觀相同，而圖2的端子37準備為假端子，設置成在內部被連接的端子和在內部不被連接的端子，由此能夠進行區分。作為一個示例，在本實施方式的逆變器模塊5、6、7中端子37與相鄰的端子30在模塊內部連接，在單一逆變器模塊中端子37與端子30不連接，由此能夠通過端子30與端子37的導通測試來區分這兩種模塊。採用這樣的結構，能夠在組裝時容易地識別安裝錯誤。

如上所述，本實施方式的電動機驅動裝置中，在每相都具備將多個由上下臂上的各一個開關元件構成的對並聯連接而成的逆變器模塊。因此，能夠抑制價格且實現大電流化。此外，通過測量溫度來調整電流的不平衡。由此，在決定逆變器模塊的電流容量時，可以不考慮電流不平衡的量，而能夠有效地利用各開關元件的電流容量。

另外，在圖1的示例中，示出了一相的逆變器模塊由三對開關元件構成的示例，但是不限於圖1的示例，只要是由多對開關元件構成一相的逆變器模塊即可。而且，測量與開關元件中至少兩個開關元件的溫度等同的溫度，基於測量出的溫度進行脈衝寬度的調整即可。作為一個示例，也可以使用由兩對四個開關元件構成的一個逆變器模塊作為一相的逆變器模塊。在這種情況下，使該逆變器模塊能夠與兩相用的由四個開關元件構成的低電流容量的逆變器模塊通用。此外，在圖1的結構示例中示出了電機8為三相電機的示例，但是不限於三相電機，通過使用相當於相的數量的逆變器模塊，能夠與圖1的示例同樣實現低價化及大電流化。

此外，在圖1的結構示例中示出了每相使用一個逆變器模塊的示例，但是也可以每相具備多個逆變器模塊。作為一個示例，也可以在每相將兩個逆變器模塊並聯連接地使用，共計使用相數×2個逆變器模塊。此外，在圖1中示出了將來自交流電源1的交流電流通過整流器2進行整流的結構示例，但是不限於圖1的結構示例，只要向開關模塊5、6、7輸入直流電流即可，也可以採用從直流電源向開關模塊5、6、7輸入直流電流的結構。

實施方式2

接著，對本發明的實施方式2涉及的電動機驅動裝置進行說明。在實施方式1中，對測量開關元件的溫度並基於溫度調整脈衝寬度的示例進行了說明，在本實施方式中，不僅檢測溫度，還檢測開關元件的電流。

圖6是表示本實施方式的逆變器模塊50的結構示例的圖。對具有與實施方式1相同功能的結構要素標註與實施方式1相同的符號，並省略重複的說明。如圖6所示，本實施方式的逆變器模塊50具備：實施方式1所示的逆變器模塊5、電阻41、42、43、以及用於控制逆變器模塊5的開關元件的驅動的驅動控制部40。本實施方式的電動機驅動裝置在每相都具備逆變器模塊50即合計具備三個逆變器模塊50，來替代圖1的電動機驅動裝置的逆變器模塊5、6、7。

在本實施方式中，圖2的逆變器模塊5內的驅動控制部25不進行pwm信號的複製和脈衝寬度的調整，而在逆變器模塊5的外部設置有驅動控制部40，由驅動控制部40來進行pwm信號的複製和脈衝寬度的調整。使用電阻41並使用下臂的開關元件5b檢測電流，使用電阻42並使用下臂的開關元件5d檢測電流，使用電阻43並使用下臂的開關元件5f檢測電流。此外，溫度測量部26、27、28測量出的溫度被輸入到驅動控制部40。此外，也可以不是每相都具備驅動控制部40，而由一個驅動控制部40進行三相的處理。

驅動控制部40使用電流及溫度調整脈衝寬度。使用電流及溫度進行的脈衝寬度的調整方法只要是在電流較多的情況下減小脈衝寬度且在溫度較高的情況下減小脈衝寬度的方法，就可以使用任意的方法，以下示出脈衝寬度的調整方法的示例。

驅動控制部40按開關元件的溫度保存表示電流差與脈衝寬度的增減量的對應關係的表。圖7是表示電流差與脈衝寬度的增減量的對應關係的表的一個示例的圖。例如如小於溫度ta1用的表#1、ta1以上且小於ta2用的表#2、…這樣按溫度保存表。然後，驅動控制部40基於開關元件的溫度來選擇表。然後，基於流過開關元件的電流的測量值和所選擇的表來進行脈衝寬度的調整。

對選擇表之後使用了電流差的脈衝寬度的調整方法進行說明。之後，驅動控制部40求取檢測出的流過開關元件5b、5e、5f的電流中電流最大的開關元件與電流最小的開關元件的電流差δi。另外，電流差δi是電流差的絕對值。然後，驅動控制部40參照表求取與所求出的電流差對應的脈衝寬度的增減量pα。驅動控制部40複製從控制部9輸出的pwm信號來生成三個pwm信號，並使用脈衝寬度的增減量pα來使三個pwm信號的脈衝寬度增減。與上述的使用溫度進行的脈衝寬度的調整同樣地，使電流最大的開關元件的脈衝寬度減少pα，使電流最小的開關元件的脈衝寬度増加pα。或者，也可以使電流最大的開關元件的脈衝寬度減少pα，使其他兩個開關元件的脈衝寬度合計增加pα。脈衝寬度的調整方法與基於溫度差的調整方法同樣，能夠使用上述以外的方法。

此外，也可以不使用如上述那樣根據溫度切換表的方法，而將表示電流差與脈衝寬度的對應關係的表和表示溫度差與脈衝寬度的對應關係的表各保存一個，根據某些條件在使用溫度差的脈衝寬度調整和使用電流差的脈衝寬度調整之間進行切換。例如，可以在電流差δi為閾值以上的情況下，進行使用電流差的脈衝寬度的調整，在電流差δi小於閾值的情況下，進行使用溫度差的脈衝寬度的調整。此外，切換脈衝寬度調整方法的條件不限於上述示例。此外，可以構成為根據電流差δi來切換溫度差的表，也可以構成為根據溫度差δt來切換電流差的表。

另外，也可以不通過驅動控制部40，而是由逆變器模塊5內的驅動控制部25使用溫度和電流來調整脈衝寬度，這種情況下將檢測出的電流輸入到逆變器模塊5內。

如上所述，在本實施方式中，每相都具備將多個由上下臂上的各一個開關元件構成的對並聯連接而成的逆變器模塊，除了溫度，還基於電流來調整脈衝寬度。因此，能夠獲得實施方式1的效果，並且還能夠高精度地減小電流不平衡。

實施方式3

接著，對本發明的實施方式3涉及的電動機驅動裝置進行說明。本實施方式的電動機驅動裝置具備實施方式1中所述的逆變器模塊5、6、7或實施方式2中所述的三個逆變器模塊50。以下，對具備實施方式1中所述的逆變器模塊5、6、7的示例進行說明，具備實施方式2中所述的三個逆變器模塊50的情況也相同。

在本實施方式中，對具備實施方式1中所述的逆變器模塊5、6、7或實施方式2中所述的三個逆變器模塊50的情況下的模塊的配置示例及散熱方法進行說明。在單一逆變器模塊中作為一個模塊安裝有三相，但是由於在實施方式1或實施方式2中逆變器模塊的數量為三個，所以與使用單一逆變器模塊的情況相比散熱片的數量増加。

圖8是表示具有散熱片的散熱部60的配置示例的圖。圖8示出了逆變器模塊5、6、7安裝在基板61上的狀態。另外，圖8示出了通過通孔進行安裝的示例，但也可以是表面安裝。在三個逆變器模塊之間架設散熱部60時，如果每個逆變器模塊的高度存在差異，則其與散熱部60之間產生間隙，散熱效率降低。因此，如圖8所示，以能夠吸收高度差的方式設置突起部62、63、64。或者，也可以通過設置用於使高度一致的輔助部件65，而使三個逆變器模塊的高度一致。圖9是表示輔助部件65的配置的一個示例的圖。在設置輔助部件65的情況下，可以在每個模塊配置一個輔助部件65，將三個輔助部件以串接形式連接也沒有任何問題。然而，為了不幹擾安裝在基板61上的其他部件，更優選在比散熱片的高度稍低的高度上將逆變器模塊5、6、7與散熱部60連接。另外，使高度一致的方法不限於上述示例，也可以採用設置按壓部來使高度一致的方法。

此外，如圖8所示，優選配置成：散熱片的長度方向與逆變器模塊的排列方向正交，並且空氣、水等冷卻介質的流路方向與逆變器模塊的排列方向正交。由此，能夠減少溫度不均，降低使脈衝寬度增減的量，能夠使可流過逆變器模塊的電流量進一步增大到接近極限。此外，能夠減少逆變器模塊間的溫度差。此外，在空氣、水等冷卻介質的流路方向與逆變器模塊的排列方向平行的情況下，也可以通過使散熱片的間距在流路的上遊側增大而在流路的下遊側減小，來減少溫度不均。

此外，如實施方式1或實施方式2中所述那樣，在每相都使用一個逆變器模塊時，並聯結構能夠在模塊內部實施，即使並聯，配線的電感也不會增大，能夠抑制噪聲，並且能夠抑制電壓浪湧。

此外，在設置有用於吸收電壓浪湧的作為浪湧吸收部的電容器的情況下，在每個逆變器模塊都配置電容器。圖10、圖11是表示電容器的配置示例的圖。圖10、圖11的逆變器模塊5、6、7的端子37是空餘端子，端子30是p端子。

在圖10的示例中，每個逆變器模塊中在p側與各n端子之間設置有三個電容器。此外，電容器配置在不幹擾逆變器模塊5、6、7及散熱部60的位置。即，電容器70a、70b、70c配置在未圖示的基板61上的、與逆變器模塊5相鄰且位於散熱部60在基板61上的投影面之外的位置。此外，同樣地，電容器71a、71b、71c配置在未圖示的基板61上的、與逆變器模塊6相鄰且位於散熱部60在基板61上的投影面之外的位置，電容器72a、72b、72c配置在未圖示的基板61上的、與逆變器模塊7相鄰且位於散熱部60在基板61上的投影面之外的位置。

在圖11的示例中，以與在n線側連接的三個電流檢測用電阻的合成電位點連接的方式配置有電容器。另外，電阻41至43與圖6所示的電阻41至43相同。電阻44至46、電阻47至49也與電阻41至43同樣，是逆變器模塊6、7的電流檢測用電阻。此外，電容器配置在不幹擾逆變器模塊5、6、7及散熱部60的位置。即，電容器74配置在未圖示的基板61上的、與逆變器模塊5相鄰且位於散熱部60在基板61上的投影面之外的位置。電容器75配置在未圖示的基板61上的、與逆變器模塊6相鄰且位於散熱部60在基板61上的投影面之外的位置。電容器76配置在未圖示的基板61上的、與逆變器模塊7相鄰且位於散熱部60在基板61上的投影面之外的位置。

採用如圖11所示的結構，電流檢測電阻作為電壓浪湧的衰減電阻發揮作用，因此對於抑制浪湧更加有效。此外，雖然未圖示，但是在圖10的結構中，在從p側端子返回到各電容器的配線上插入電阻也能夠獲得同樣的效果。

此外，如實施方式1中所述那樣，在p側有空餘端子的情況下，也可以將空餘端子用作假端子，並將假端子與相鄰的端子連接。在圖10、圖11中，作為假端子的端子37與作為p端子的端子30連接。以這樣的方式連接，就能夠區分模塊，並且使電流向兩個端子分流來抑制端子的發熱。

另外，在圖10、圖11中，示出了在基板61上沿著與逆變器模塊5、6、7的端子排列的方向正交的方向排列逆變器模塊5、6、7的示例，但是也可以使逆變器模塊5、6、7的朝向相對於圖10、圖11的示例旋轉90度，以使三個逆變器模塊5、6、7的端子排成一列的方式安裝。

實施方式4

圖12是表示本發明的實施方式4的空調機的結構示例的圖。本實施方式的空調機具備實施方式1、2或3中所述的電動機驅動裝置。在圖12中示出了具備實施方式1的電動機驅動裝置100的示例，但是也可以具備實施方式2或3的電動機驅動裝置來替代實施方式1的電動機驅動裝置100。本實施方式的空調機具備將內置有實施方式1的電機8的壓縮機81、四通閥82、室外熱交換器83、膨脹閥84、室內熱交換器85通過製冷劑配管86安裝而構成的製冷循環，由此構成分體式空調機。

在壓縮機81內部設置有對製冷劑進行壓縮的壓縮機構87和使壓縮機構87動作的電機8，構成通過使製冷劑從壓縮機81起在熱交換器83和室內熱交換器85之間循環來進行製冷制熱等的製冷循環。另外，圖12所示的結構不限於空調機，也能夠適用於冷藏櫃、冷凍櫃等具備製冷循環的設備。

在本實施方式的空調機中具備實施方式1、2或3中所述的電動機驅動裝置，因此能夠實現低價格且大電流化。

此外，由於各相都具有多對開關元件，所以即使開關元件發生故障也能夠使用其他開關元件繼續進行運轉。在開關元件發生故障的情況下，能夠以比通常低的能力繼續運轉並進行向用戶發出警告等動作。

以上的實施方式所示的結構僅表示本發明的內容的一個示例，也能夠與其他公知技術組合，還能夠在不脫離本發明要旨的範圍內省略、變更結構的一部分。