特許 7392570 インバータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-28

(45)【発行日】2023-12-06

(54)【発明の名称】インバータ装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20231129BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 M

H02M7/48 F

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020088709

(22)【出願日】2020-05-21

(65)【公開番号】P2021184656

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2023-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 昌和

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０４３０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１７８１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８４７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１１７４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３５２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３２３０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７２４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１１６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２００３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｐ ６／００，２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電圧を出力する電源部と、前記電源部からの直流電圧を平滑化する主回路コンデンサと、互いに直列に接続される上アーム素子および下アーム素子を含み、前記上アーム素子と前記下アーム素子との接続点がモータに接続されているスイッチング素子部と、前記下アーム素子がオンしている状態で充電されるブートストラップコンデンサと、を含むインバータ回路部と、
前記下アーム素子のデューティ比を制御する制御部と、を備え、
前記下アーム素子がオフしている状態で、前記ブートストラップコンデンサに充電された電圧により前記上アーム素子がオンされるように構成されており、
前記制御部は、前記インバータ回路部から前記モータへの出力が停止された状態で前記モータの回転が停止されずに一定時間継続されるフリーラン状態において、前記ブートストラップコンデンサの充電中に、第１のデューティ比により前記下アーム素子をオンオフさせることにより前記ブートストラップコンデンサを充電する制御を行うとともに、前記主回路コンデンサの電圧に基づいて、前記下アーム素子のデューティ比を前記第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、前記主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながら前記ブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている、インバータ装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記フリーラン状態における前記ブートストラップコンデンサの充電中において、前記主回路コンデンサの電圧に基づいて、前記下アーム素子のデューティ比を前記第１のデューティ比から前記第１のデューティ比よりも小さい前記第２のデューティ比に低下させることによって、前記主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながら前記ブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のインバータ装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記フリーラン状態における前記ブートストラップコンデンサの充電中において、前記下アーム素子のデューティ比を前記第１のデューティ比から前記第２のデューティ比に低下させた場合に、予め設定された前記ブートストラップコンデンサの充電時間を長くする制御を行うように構成されている、請求項２に記載のインバータ装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記フリーラン状態における前記ブートストラップコンデンサの充電中において、前記第１のデューティ比により前記下アーム素子をオンオフさせることによって前記主回路コンデンサの電圧が第１しきい電圧以上になった場合に、前記ブートストラップコンデンサの充電時における前記下アーム素子のデューティ比を、前記第１のデューティ比から前記第２のデューティ比に変化させることによって、前記主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながら前記ブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のインバータ装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記フリーラン状態における前記ブートストラップコンデンサの充電中において、前記主回路コンデンサの電圧が前記第１しきい電圧以上の状態から前記第１しきい電圧よりも低い状態に変化した場合に、前記下アーム素子のデューティ比を、前記第２のデューティ比から前記第１のデューティ比に戻す制御を行うように構成されている、請求項４に記載のインバータ装置。

【請求項6】

前記インバータ回路部は、前記主回路コンデンサの電圧値を検出する電圧検出部をさらに含み、
前記制御部は、前記フリーラン状態における前記ブートストラップコンデンサの充電中において、前記電圧検出部により検出された前記主回路コンデンサの電圧値に基づいて、前記下アーム素子のデューティ比を前記第１のデューティ比から前記第２のデューティ比に変化させることによって、前記主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながら前記ブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載のインバータ装置。

【請求項7】

前記インバータ回路部は、前記スイッチング素子部と前記モータとの間を流れる電流値を検出する電流検出部をさらに含み、
前記制御部は、
前記下アーム素子のオンオフ制御が停止している状態から、前記下アーム素子をデューティ比が１の状態でオンさせることにより、前記ブートストラップコンデンサの初期充電を行う制御と、
前記初期充電中に前記電流検出部により過電流が流れていることが検知されたことに基づいて、前記下アーム素子のデューティ比を１から前記第１のデューティ比に低下させて前記ブートストラップコンデンサを充電する制御と、
前記主回路コンデンサの電圧に基づいて、前記下アーム素子のデューティ比を前記第１のデューティ比から前記第２のデューティ比に変化させることによって、前記主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながら前記ブートストラップコンデンサを充電する制御と、を行うように構成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載のインバータ装置。

【請求項8】

前記スイッチング素子部は、複数相の前記上アーム素子と複数相の前記下アーム素子とを含み、
前記ブートストラップコンデンサは、前記複数相の上アーム素子の各々に対応して複数設けられており、
前記制御部は、前記フリーラン状態における前記複数相のブートストラップコンデンサの充電中において、前記主回路コンデンサの電圧に基づいて、前記複数相の下アーム素子の各々のデューティ比を一律に前記第１のデューティ比から前記第２のデューティ比に変化させて、前記複数のブートストラップコンデンサの各々を充電する制御を行うように構成されている、請求項１～７のいずれか１項に記載のインバータ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、インバータ装置に関し、特に、ブートストラップコンデンサを備えるインバータ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ブートストラップコンデンサを備えるインバータ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１に記載のモータ駆動装置には、モータ駆動用直流電源と、上段スイッチング素子と、下段スイッチング素子とが設けられている。また、上段スイッチング素子と下段スイッチング素子との接続点がモータへの出力端となっている。また、上記モータ駆動装置には、上段スイッチング素子のエミッタに所定の電圧を加えて上段スイッチング素子をオンさせるためのブートストラップコンデンサが設けられている。ブートストラップコンデンサには、モータの回転動作前に下段スイッチング素子をオンさせることにより充電が行われる。また、上記特許文献１には明記されていないが、上記モータ駆動装置に記載のような従来のモータ駆動装置には、モータ駆動用直流電源の電圧を平滑化するための主回路コンデンサが設けられていると考えられる。

【0004】

ここで、モータがフリーラン状態（モータ駆動装置からモータへの出力が停止しているにも関わらずモータの回転が継続されている状態）である間に、モータ駆動装置の再起動を行うためにブートストラップコンデンサの充電を行う場合がある。この場合、下段スイッチング素子をオンさせることによってブートストラップコンデンサの充電を行う際に、モータからの逆起電圧に起因して、モータ駆動装置（モータと下段スイッチング素子との間）に過電流が流れる場合がある。これに対し、上記特許文献１には明記されていないが、下段スイッチング素子のデューティ比を低下させることにより、過電流の発生を抑制する制御が行われる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１９８２３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載されているような従来のモータ駆動装置（インバータ装置）では、下段スイッチング素子のデューティ比を低下させて下段スイッチング素子を充電する場合、下段スイッチング素子がオフの期間中にモータから主回路コンデンサに回生電流が流れるため、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるという問題点が生じる場合がある。なお、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなると、主回路コンデンサが破損する場合や、主回路コンデンサの過電圧を防止するためにモータ駆動装置自体が強制停止される場合がある。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、モータのフリーラン中にブートストラップコンデンサを充電する場合に、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを抑制することが可能なインバータ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面によるインバータ装置は、直流電圧を出力する電源部と、電源部からの直流電圧を平滑化する主回路コンデンサと、互いに直列に接続される上アーム素子および下アーム素子を含み、上アーム素子と下アーム素子との接続点がモータに接続されているスイッチング素子部と、下アーム素子がオンしている状態で充電されるブートストラップコンデンサと、を含むインバータ回路部と、下アーム素子のデューティ比を制御する制御部と、を備え、下アーム素子がオフしている状態で、ブートストラップコンデンサに充電された電圧により上アーム素子がオンされるように構成されており、制御部は、インバータ回路部からモータへの出力が停止された状態でモータの回転が停止されずに一定時間継続されるフリーラン状態において、ブートストラップコンデンサの充電中に、第１のデューティ比により下アーム素子をオンオフさせることによりブートストラップコンデンサを充電する制御を行うとともに、主回路コンデンサの電圧に基づいて、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている。

【0009】

この発明の一の局面によるインバータ装置では、上記のように、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサの充電中に、主回路コンデンサの電圧に基づいて、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサを充電する制御が行われる。ここで、第２のデューティ比の方が第１のデューティ比よりも小さい場合は、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させる（低下させる）ことによって、インバータ回路部に流れる電流値が大きくなるのを抑制することができる。これにより、モータのフリーラン中にブートストラップコンデンサを充電する場合に、主回路コンデンサの電圧に基づいて主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御が行われることによって、インバータ回路部に流れる電流値が大きくなるのを抑制することができるとともに、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを容易に抑制することができる。また、第２のデューティ比の方が第１のデューティ比よりも大きい場合は、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させる（増加させる）ことによって、ブートストラップコンデンサの充電に要する時間を短くすることができる。これにより、モータのフリーラン中にブートストラップコンデンサを充電する場合に、主回路コンデンサの電圧に基づいて主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御が行われることによって、ブートストラップコンデンサの充電に要する時間を短くすることができるとともに、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを容易に抑制することができる。

【0010】

また、上記一の局面によるインバータ装置において、好ましくは、制御部は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサの充電中において、主回路コンデンサの電圧に基づいて、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第１のデューティ比よりも小さい第２のデューティ比に低下させることによって、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている。ここで、ブートストラップコンデンサの充電中において下アーム素子がオンオフしているうちのオン期間では、モータと下アーム素子との間に短絡電流が流れる。この短絡電流に起因してモータのコイルにエネルギーが蓄えられる。また、下アーム素子がオンしている状態からオフされると、モータのコイルに蓄えられた（回生）エネルギーが主回路コンデンサに放出されるため、主回路コンデンサの電圧値が高くなる。ここで、モータと下アーム素子との間の短絡電流は、下アーム素子のデューティ比が大きい（下アーム素子がオンしている時間が長い）ほど大きくなる。また、モータのコイルに蓄えられるエネルギーは、モータと下アーム素子との間の電流値の２乗に依存する。したがって、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に低下させる（下アーム素子のオフ期間を長くする）ことによって、モータからの回生電流が主回路コンデンサに流れることによって主回路コンデンサの電圧が上昇する時間が長くなる場合でも、主回路コンデンサの電圧上昇に起因するモータのコイルに蓄えられるエネルギーが大幅に小さくなるので、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

【0011】

また、この場合、好ましくは、制御部は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサの充電中において、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に低下させた場合に、予め設定されたブートストラップコンデンサの充電時間を長くする制御を行うように構成されている。このように構成すれば、下アーム素子のデューティ比を低下させた分ブートストラップコンデンサの充電効率が低下する一方で、予め設定されたブートストラップコンデンサの充電時間を長くする制御が行われることによって、ブートストラップコンデンサが満充電にならないうちに充電期間が終了するのを抑制することができる。

【0012】

また、上記一の局面によるインバータ装置では、好ましくは、制御部は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサの充電中において、第１のデューティ比により下アーム素子をオンオフさせることによって主回路コンデンサの電圧が第１しきい電圧以上になった場合に、ブートストラップコンデンサの充電時における下アーム素子のデューティ比を、第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、第１しきい電圧と主回路コンデンサの電圧値との比較を行うだけで下アーム素子のデューティ比の制御を行うことができるので、たとえば主回路コンデンサの電圧値の変化率を算出して、算出した変化率に基づいて下アーム素子のデューティ比の制御を行う場合等に比べて、制御部による制御を簡易にする（制御負荷を軽減する）ことができる。

【0013】

また、この場合、好ましくは、制御部は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサの充電中において、主回路コンデンサの電圧が第１しきい電圧以上の状態から第１しきい電圧よりも低い状態に変化した場合に、下アーム素子のデューティ比を、第２のデューティ比から第１のデューティ比に戻す制御を行うように構成されている。このように構成すれば、主回路コンデンサの電圧が元の状態に戻ったことに併せて、下アーム素子のデューティ比を元の状態に戻すことができる。これにより、第１のデューティ比の方が大きい場合は、ブートストラップコンデンサの充電をより速やかに行うことができる。また、第１のデューティ比の方が小さい場合は、インバータ回路部に流れる電流値を低下させることができる。

【0014】

また、上記一の局面によるインバータ装置では、好ましくは、インバータ回路部は、主回路コンデンサの電圧値を検出する電圧検出部をさらに含み、制御部は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサの充電中において、電圧検出部により検出された主回路コンデンサの電圧値に基づいて、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサを充電する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、電圧検出部の検出値に基づいて下アーム素子のデューティ比の制御を行うことができるので、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を正確に行うことができる。

【0015】

また、上記一の局面によるインバータ装置では、好ましくは、インバータ回路部は、スイッチング素子部とモータとの間を流れる電流値を検出する電流検出部をさらに含み、制御部は、下アーム素子のオンオフ制御が停止している状態から、下アーム素子をデューティ比が１の状態でオンさせることにより、ブートストラップコンデンサの初期充電を行う制御と、初期充電中に電流検出部により過電流が流れていることが検知されたことに基づいて、下アーム素子のデューティ比を１から第１のデューティ比に低下させてブートストラップコンデンサを充電する制御と、主回路コンデンサの電圧に基づいて、下アーム素子のデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサの電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサを充電する制御と、を行うように構成されている。このように構成すれば、電流検出部の検出値に基づいて下アーム素子のデューティ比を低下させることによりスイッチング素子部とモータとの間を流れる電流が過電流になるのを抑制しながら、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

【0016】

また、上記一の局面によるインバータ装置では、好ましくは、スイッチング素子部は、複数相の上アーム素子と複数相の下アーム素子とを含み、ブートストラップコンデンサは、複数相の上アーム素子の各々に対応して複数設けられており、制御部は、フリーラン状態における複数相のブートストラップコンデンサの充電中において、主回路コンデンサの電圧に基づいて、複数相の下アーム素子の各々のデューティ比を一律に第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させて、複数のブートストラップコンデンサの各々を充電する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、複数相に対応するインバータ装置において、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。また、複数相の下アーム素子の各々のデューティ比を一律に第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、複数相のブートストラップコンデンサの充電状態が互いに異なる状態になるのを抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、上記のように、モータのフリーラン中にブートストラップコンデンサを充電する場合に、主回路コンデンサの電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態によるインバータ装置の構成を示す図である。

【図2】第１実施形態によるインバータ装置におけるブートストラップコンデンサの充電方法を説明するための図である。

【図3】第１および第２実施形態による下アーム素子がオンの場合にモータから流れる電流を示した図である。

【図4】第１および第２実施形態による下アーム素子がオフの場合にモータから流れる電流を示した図である。

【図5】第１および第２実施形態によるモータの逆起電圧により形成されるチョッパ回路を模式的に表した図である。

【図6】第１および第２実施形態による主回路コンデンサの電圧値が第２しきい電圧以上になった場合の下アーム素子の動作を説明するための図である。

【図7】第１および第２実施形態による主回路コンデンサの電圧値が第１しきい電圧よりも小さくなった場合の下アーム素子の動作を説明するための図である。

【図8】第２実施形態によるインバータ装置の構成を示す図である。

【図9】第２実施形態によるインバータ装置におけるブートストラップコンデンサの充電方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0020】

［第１実施形態］
図１～図７を参照して、第１実施形態によるインバータ装置１００の構成について説明する。

【0021】

（インバータ装置の構成）
図１に示すように、インバータ装置１００は、インバータ回路部１０を備える。インバータ回路部１０は、直流電圧を出力する電源部１を含む。電源部１は、３相出力の交流電源１ａと、交流電源１ａからの交流電圧を直流電圧に変換する整流部１ｂと、を含む。

【0022】

インバータ回路部１０は、電源部１からの直流電圧を平滑化する主回路コンデンサ２を含む。主回路コンデンサ２は、電源部１からの直流電圧により充電されている。また、インバータ回路部１０は、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃを検出する電圧検出部２ａを含む。

【0023】

インバータ回路部１０は、スイッチング素子部３を含む。スイッチング素子部３は、互いに直列に接続される上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂを含む。上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂの各々は、複数相（Ｒ相、Ｓ相、およびＴ相）ごとに設けられている。なお、上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂは、バイポーラトランジスタである。

【0024】

また、３つの上アーム素子３ａの各々には上側ダイオード素子３ｃが並列に接続されている。また、３つの下アーム素子３ｂの各々には下側ダイオード素子３ｄが並列に接続されている。なお、上側ダイオード素子３ｃのアノード側が上アーム素子３ａのエミッタ側に接続されている。また、下側ダイオード素子３ｄのアノード側が下アーム素子３ｂのエミッタ側に接続されている。

【0025】

また、上アーム素子３ａと下アーム素子３ｂとの接続点Ａがモータ１０１に接続されている。すなわち、相ごとに設けられた３つの接続点Ａの各々が、モータ１０１に接続されている。

【0026】

また、インバータ回路部１０は、下アーム素子３ｂがオンしている状態で充電されるブートストラップコンデンサ４を含む。ブートストラップコンデンサ４は、正側が上アーム素子３ａのベース側に接続されている。また、ブートストラップコンデンサ４は、負側が上アーム素子３ａのエミッタ側に接続されている。これにより、下アーム素子３ｂがオフしている状態で、ブートストラップコンデンサ４に充電された電圧により上アーム素子３ａがオンされる。具体的には、ブートストラップコンデンサ４は、上アーム素子３ａのベースおよびエミッタに所定の電圧を印加することにより上アーム素子３ａをオン状態にする。

【0027】

なお、下アーム素子３ｂがオンしているとともに上アーム素子３ａがオフしている状態で、後述する電源６ａと、ブートストラップコンデンサ４と、下アーム素子３ｂとにより閉回路が構成されることにより、ブートストラップコンデンサ４が電源６ａにより充電される。

【0028】

インバータ回路部１０は、上アーム素子３ａのベース駆動部５ａと、下アーム素子３ｂのベース駆動部５ｂとを含む。ブートストラップコンデンサ４の正側は、ベース駆動部５ａに接続されている。ベース駆動部５ａは、３相の上アーム素子３ａの各々に対応して設けられている。また、ベース駆動部５ｂは、３相の下アーム素子３ｂの各々に対応して設けられている。また、ベース駆動部５ａおよびベース駆動部５ｂの各々は、後述する制御部８により動作（開閉）が制御されている。なお、図１では、簡略化して、制御部８から１つの相のベース駆動部５ａおよびベース駆動部５ｂに信号を送信しているように図示しているが、実際は３相それぞれのベース駆動部５ａおよびベース駆動部５ｂに信号を送信している。

【0029】

また、インバータ回路部１０には、１つのベース電圧用の電源６ａが設けられている。電源６ａは、各相のベース駆動部５ａおよび各相のベース駆動部５ｂに入力されている。そして、後述する制御部８により動作（開閉）されたベース駆動部５ａおよびベース駆動部５ｂを介して、電源６ａの電圧が上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂのベースに入力される。なお、電源６ａと各相のベース駆動部５ａの各々との間には、アノード側が電源６ａに接続されているダイオード６ｂが設けられている。

【0030】

インバータ回路部１０は、スイッチング素子部３とモータ１０１との間を流れる電流値を検出する電流検出部７を含む。電流検出部７は、３つの接続点Ａとモータ１０１との間のそれぞれの電流値を検出するように構成されている。なお、電流検出部７は、３つの接続点Ａのうちの２つとモータ１０１との間のそれぞれの電流値を検出するように構成されていてもよい。なぜならば、３相の交流電流値の合計は常に０になるので、３相のうちの１相の電流値は直接計測しなくても、残りの２相の検出値から検知（算出）することが可能であるからである。

【0031】

また、インバータ装置１００は、上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂのデューティ比を制御する制御部８を備える。具体的には、制御部８は、ベース駆動部５ａおよびベース駆動部５ｂの各々にパルス信号を送信することにより、上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂのオンオフを制御（デューティ比を制御）するように構成されている。

【0032】

（インバータ装置の再始動に関する制御）
ここで、図２～図７を参照して、インバータ装置１００の再始動に関する制御について説明する。

【0033】

まず、インバータ装置１００によりモータ１０１が正常に運転されている場合（図２の最初の状態「運転」を参照）は、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃは一定である。ここで、所定のアラーム要因等が生じたことに基づいて、インバータ装置１００が停止（図２の状態「停止」を参照）したとする。所定のアラーム要因等が生じる場合とは、たとえば主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃが低下した場合である。この場合、インバータ回路部１０（インバータ装置１００）からモータ１０１への出力が停止される。この際、モータ１０１は、モータ１０１の回転が停止されずに一定時間継続される（図２の状態「停止」におけるモータ速度を参照）フリーラン状態となる。フリーラン状態とは、慣性力や外力だけでモータ１０１が回転している状態を意味する。フリーラン状態には、ファンやポンプが外力によって回されている状況や、運転中に瞬時停電が発生して出力が遮断された状態で発生する。また、インバータ装置１００が停止している間は、ブートストラップコンデンサ４の充電が低下する。

【0034】

次に、アラーム要因等が解除され正常に運転可能になった場合、運転の指令があれば、モータ１０１がフリーラン状態であるか否かに関わらず、インバータ装置１００は運転を再開する。具体的には、インバータ装置１００に備わる瞬時停電復帰等の機能により、停電直後にトリップレスで動作を再開する。トリップレスとは、異常電圧によって緊急停止要の状態とならないことを意味する。

【0035】

インバータ装置１００の再始動の際には、まず、制御部８は、フリーラン状態において、ブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行う。以下に、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電について詳細に説明する。なお、ブートストラップコンデンサ４の充電中において、３相の下アーム素子３ｂのオンオフ状態は互いに同一である。すなわち、ブートストラップコンデンサ４の充電中において、３相の下アーム素子３ｂのデューティ比（オンオフ）は、制御部８により一律に制御される。

【0036】

具体的には、制御部８は、下アーム素子３ｂのオンオフ制御が停止している状態（オフ状態が維持されている状態）から、下アーム素子３ｂをデューティ比が１の状態でオンさせることにより、ブートストラップコンデンサ４を初期充電（図２の状態「ブートストラップ充電待ち」の期間Ｔ１を参照）する制御を行うように構成されている。これにより、ブートストラップコンデンサ４の充電が増加する。なお、図２の状態「ブートストラップ充電待ち」の期間の間は、３つの上アーム素子３ａは、オフ状態が維持される。

【0037】

ここで、３相の下アーム素子３ｂがオン状態になると、モータ１０１のＲ相、Ｓ相、およびＴ相が互いに短絡状態になり、モータ１０１と下アーム素子３ｂとの間に大きな電流（過電流）（図３の破線矢印参照）が流れる。なお、この電流は、モータ１０１がフリーラン状態において回転しているために発生する誘導起電力に起因して流れる。また、この電流は、ＲＳＴ相間の短絡電流である。なお、図３は、説明に不要な素子等は、簡略化のため図示を省略している。

【0038】

この場合、インバータ回路部１０に過剰に大きい電流（図２の期間Ｔ１の出力電流を参照）が発生する。そして、制御部８は、この初期充電中に電流検出部７により過電流が流れていることが検知されたことに基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を１から第１のデューティ比（たとえば０．５）に低下させてブートストラップコンデンサ４を充電する制御（図２の状態「ブートストラップ充電待ち」の期間Ｔ２を参照）を行うように構成されている。なお、制御部８は、電流検出部７により検出された電流値がＩ１以上になった場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を１から第１のデューティ比に低下させる制御を行う。

【0039】

ここで、下アーム素子３ｂが第１のデューティ比でオンオフされることにより、下アーム素子３ｂがオフにされる期間が生じる。下アーム素子３ｂがオフの状態（図４の状態）では、モータ１０１からの回生電流が、上アーム素子３ａと並列に接続される上側ダイオード素子３ｃを通り、主回路コンデンサ２に流れる。これにより、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃが上昇する。なお、期間Ｔ２の間は、下アーム素子３ｂが１よりも小さいデューティ比によりオンオフされるので、インバータ回路部１０には、Ｉ１よりも小さい電流値Ｉ２の電流が流れる。

【0040】

また、下アーム素子３ｂがオンしている状態（図３の状態）では、モータ１０１とインバータ回路部１０との間で昇圧チョッパ回路（図５参照）が構成される。ここで、図５のＥおよびＬは、それぞれ、モータ１０１の逆起電圧およびモータ１０１内のインダクタンスを表している。また、図５のＴＲおよびＤは、それぞれ、下アーム素子３ｂおよび上側ダイオード素子３ｃを表している。また、図５のＣは主回路コンデンサ２を表している。

【0041】

図５に示すように、ＴＲ（下アーム素子３ｂ）がオンしている間、Ｅ、Ｌ、ＴＲの経路で電流が流れる。その後、ＴＲがオフすると、Ｌに溜められたエネルギーが放出され、Ｃに充電がなされる。この時にＣに発生する電圧は、ＥとＬの電圧が加算されるため、Ｅよりも大きくなる。また、Ｌに溜められるエネルギーは、ＴＲ（下アーム素子３ｂ）がオンしている間にＬに流れる電流値の２乗に依存する。

【0042】

ここで、第１実施形態では、図２に示すように、制御部８は、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比（たとえば０．２５）に低下させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御（図２の状態「ブートストラップ充電待ち」の期間Ｔ３を参照）を行うように構成されている。すなわち、下アーム素子３ｂのデューティ比を低下させることにより、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃの上昇に起因するＬ（図５参照）に流れる電流値が低下（Ｉ２からＩ３に低下）するとともにＬに溜められるエネルギーが低下する。一方で、下アーム素子３ｂのデューティ比を低下させることにより主回路コンデンサ２にモータ１０１からの電流が流れる時間が増加するが、Ｌに溜められるエネルギーが低下する分、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃの上昇が抑制される。これは、Ｌに溜められるエネルギーがＬに流れる電流値の２乗に依存することにより、電流値の大きさがエネルギーに及ぼす影響が大きいことに起因する。なお、第１のデューティ比および第２のデューティ比の各々は、予め設定された値である。

【0043】

具体的には、制御部８は、第１のデューティ比により下アーム素子３ｂをオンオフさせることによって主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に、ブートストラップコンデンサ４の充電時における下アーム素子３ｂのデューティ比を、第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化（低下）させる制御を行うように構成されている。第１しきい電圧Ｅ１は、予め設定された値である。たとえば、第１しきい電圧Ｅ１は、４００Ｖ程度である。

【0044】

詳細には、制御部８は、電圧検出部２ａにより検出された主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃに基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化（低下）させる制御を行うように構成されている。すなわち、制御部８は、電圧検出部２ａにより検出された電圧値Ｅｄｃと第１しきい電圧Ｅ１との比較を行い、電圧値Ｅｄｃが第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化（低下）させる制御を行う。

【0045】

なお、仮に、図６に示すように、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、主回路コンデンサ２の電圧が第２しきい電圧Ｅ２以上になった場合は、インバータ回路部１０が強制停止状態にされる。この場合、下アーム素子３ｂは、オフ状態に固定される。第２しきい電圧Ｅ２は、第１しきい電圧Ｅ１よりも大きい。具体的には、第２しきい値は、たとえば４２０Ｖ程度である。また、第２しきい電圧Ｅ２は、予め設定された値である。なお、主回路コンデンサ２は、第２しきい電圧Ｅ２よりも大きい耐圧（たとえば４５０Ｖ程度）を有する。

【0046】

また、第１実施形態では、図７に示すように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上の状態から第１しきい電圧Ｅ１よりも低い状態に変化した場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を、第２のデューティ比から第１のデューティ比に戻す制御を行うように構成されている。具体的には、図７の期間Ｔ４の間は、主回路コンデンサ２の電圧（Ｅｄｃ）が第１しきい電圧Ｅ１以上であるので、下アーム素子３ｂは第２のデューティ比でオンオフされる。また、図７の期間Ｔ５の間は、主回路コンデンサ２の電圧（Ｅｄｃ）が第１しきい電圧Ｅ１よりも小さいので、下アーム素子３ｂは第１のデューティ比でオンオフされる。なお、主回路コンデンサ２の電圧（Ｅｄｃ）が第１しきい電圧Ｅ１よりも小さくなった後に再び第１しきい電圧以上になった場合は、下アーム素子３ｂのデューティ比は第１のデューティ比から再び第２のデューティ比に変更される。

【0047】

また、第１実施形態では、図２に示すように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に低下させた場合に、予め設定されたブートストラップコンデンサ４の充電時間を長くする制御を行うように構成されている。具体的には、予め、下アーム素子３ｂのデューティ比が１のままの状態でブートストラップコンデンサ４の充電が行われた場合に充電に要する時間に対応して、充電時間が設定されている。そして、制御部８は、下アーム素子３ｂのデューティ比が第１のデューティ比および第２のデューティ比に変更された場合に、変更されたデューティ比に対応して充電時間を長くする制御を行う。

【0048】

たとえば、予め設定された充電時間が１０秒であるとして、下アーム素子３ｂのデューティ比が１の状態での充電が１秒行われたとする。その後、デューティ比が０．５に変更された場合、デューティ比が１の状態で残り９秒充電に要するので、９秒の２倍（１／０．５＝２）の１８秒が残りの充電時間となる。また、デューティ比が０．２５に変更された場合は、上記と同じ考え方で、デューティ比が１の場合と０．５の場合のそれぞれにおいて充電された時間に基づく残りの充電容量から、充電に要する時間が算出される。たとえば、デューティ比が１の場合において１秒充電され、デューティ比が０．５の場合において８秒充電された後は、満充電の半分が充電されている状態なので、デューティ比が０．２５に変更された場合、２０秒（１０×１／２×１／０．２５＝２０）が残りの充電時間となる。

【0049】

そして、ブートストラップコンデンサ４の充電が完了した後（算出された充電時間が経過した後）は、モータ１０１の正常運転（図２の状態「ブートストラップ充電待ち」の後の状態「運転」を参照）が再開される。

【0050】

［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0051】

第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中に、第１のデューティ比により下アーム素子３ｂをオンオフさせることによりブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うとともに、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。これにより、モータ１０１のフリーラン中にブートストラップコンデンサ４を充電する場合に、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御が行われることによって、インバータ回路部１０に流れる電流値が大きくなるのを抑制することができるとともに、主回路コンデンサ２の電圧が過剰に大きくなるのを容易に抑制することができる。

【0052】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第１のデューティ比よりも小さい第２のデューティ比に低下させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。ここで、ブートストラップコンデンサ４の充電中において下アーム素子３ｂがオンオフしているうちのオン期間では、モータ１０１と下アーム素子３ｂとの間に短絡電流が流れる。この短絡電流に起因してモータ１０１のコイルにエネルギーが蓄えられる。また、下アーム素子３ｂがオンしている状態からオフされると、モータ１０１のコイルに蓄えられた（回生）エネルギーが主回路コンデンサ２に放出されるため、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃが高くなる。ここで、モータ１０１と下アーム素子３ｂとの間の短絡電流は、下アーム素子３ｂのデューティ比が大きい（下アーム素子３ｂがオンしている時間が長い）ほど大きくなる。また、モータ１０１のコイルに蓄えられるエネルギーは、モータ１０１と下アーム素子３ｂとの間の電流値の２乗に依存する。したがって、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に低下させる（下アーム素子３ｂのオフ期間を長くする）ことによって、モータ１０１からの回生電流が主回路コンデンサ２に流れることによって主回路コンデンサ２の電圧が上昇する時間が長くなる場合でも、主回路コンデンサ２の電圧上昇に起因するモータ１０１のコイルに蓄えられるエネルギーが大幅に小さくなるので、主回路コンデンサ２の電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

【0053】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に低下させた場合に、予め設定されたブートストラップコンデンサ４の充電時間を長くする制御を行うように構成されている。これにより、下アーム素子３ｂのデューティ比を低下させた分、ブートストラップコンデンサ４の充電効率が低下する一方で、予め設定されたブートストラップコンデンサ４の充電時間を長くする制御が行われることによって、ブートストラップコンデンサ４が満充電にならないうちに充電期間が終了するのを抑制することができる。

【0054】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、第１のデューティ比により下アーム素子３ｂをオンオフさせることによって主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に、ブートストラップコンデンサ４の充電時における下アーム素子３ｂのデューティ比を、第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。これにより、第１しきい電圧Ｅ１と主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃとの比較を行うだけで下アーム素子３ｂのデューティ比の制御を行うことができるので、たとえば主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃの変化率を算出して、算出した変化率に基づいて下アーム素子３ｂのデューティ比の制御を行う場合等に比べて、制御部８による制御を簡易にする（制御負荷を軽減する）ことができる。

【0055】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上の状態から第１しきい電圧Ｅ１よりも低い状態に変化した場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を、第２のデューティ比から第１のデューティ比に戻す（増加させる）制御を行うように構成されている。これにより、主回路コンデンサ２の電圧が元の状態に戻ったことに併せて、下アーム素子３ｂのデューティ比を元の状態に戻すことができる。これにより、ブートストラップコンデンサ４の充電をより速やかに行うことができる。

【0056】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、電圧検出部２ａにより検出された主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃに基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。これにより、電圧検出部２ａの検出値に基づいて下アーム素子３ｂのデューティ比の制御を行うことができるので、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御をより正確に行うことができる。

【0057】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、下アーム素子３ｂをデューティ比が１の状態でオンさせることにより、ブートストラップコンデンサ４の初期充電を行う制御を行うように構成されている。また、制御部８は、初期充電中に電流検出部７により過電流が流れていることが検知されたことに基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を１から第１のデューティ比に低下させてブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。また、制御部８は、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。これにより、電流検出部７の検出値に基づいて下アーム素子３ｂのデューティ比を低下させることによりスイッチング素子部３とモータ１０１との間を流れる電流が過電流になるのを抑制しながら、主回路コンデンサ２の電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。

【0058】

また、第１実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態における複数相のブートストラップコンデンサ４の充電中において、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、複数相の下アーム素子３ｂの各々のデューティ比を一律に第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させて、複数のブートストラップコンデンサ４の各々を充電する制御を行うように構成されている。これにより、複数相に対応するインバータ装置１００において、主回路コンデンサ２の電圧が過剰に大きくなるのを抑制することができる。また、複数相の下アーム素子３ｂの各々のデューティ比を一律に第１のデューティ比から第２のデューティ比に変化させることによって、複数相のブートストラップコンデンサ４の充電状態が互いに異なる状態になるのを抑制することができる。

【0059】

［第２実施形態］
次に、図８および図９を参照して、第２実施形態によるインバータ装置２００の構成について説明する。第２実施形態のインバータ装置２００では、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃが第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に下アーム素子３ｂのデューティ比を低下させる上記第１実施形態とは異なり、電圧値Ｅｄｃが第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に下アーム素子３ｂのデューティ比を増加させる。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。

【0060】

（インバータ装置の構成）
図８に示すように、インバータ装置２００は、上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂのデューティ比を制御する制御部１８を備える。

【0061】

（インバータ装置の再始動に関する制御）
図９を参照して、インバータ装置２００の再始動に関する制御について説明する。

【0062】

第２実施形態では、図９に示すように、制御部１８は、第１のデューティ比（たとえば０．５）により下アーム素子３ｂをオンオフさせることによって主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比（たとえば０．７５）に増加させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御（図９の状態「ブートストラップ充電待ち」の期間Ｔ１３を参照）を行うように構成されている。

【0063】

この場合、下アーム素子３ｂのデューティ比を増加させることにより、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃの上昇に起因するＬ（図５参照）に流れる電流値が増加（Ｉ２からＩ１３に増加）するとともにＬに溜められるエネルギーが増加する。一方で、下アーム素子３ｂのデューティ比を増加させることにより主回路コンデンサ２にモータ１０１からの電流が流れる時間が減少する。すなわち、主回路コンデンサ２にモータ１０１からの電流が流れる時間が減少することの方が、Ｌに溜められるエネルギーが増加することよりも、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃに与える影響が大きいことに起因して、下アーム素子３ｂのデューティ比を第２のデューティ比に増加させることにより主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃの上昇が抑制される。

【0064】

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0065】

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0066】

第２実施形態では、上記のように、制御部１８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中に、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比から第２のデューティ比に増加させることによって、主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御を行いながらブートストラップコンデンサ４を充電する制御を行うように構成されている。これにより、モータ１０１のフリーラン中にブートストラップコンデンサを充電する場合に、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて主回路コンデンサ２の電圧の上昇を抑制する制御が行われることによって、ブートストラップコンデンサ４の充電に要する時間を短くすることができるとともに、主回路コンデンサ２の電圧が過剰に大きくなるのを容易に抑制することができる。

【0067】

また、第２実施形態では、上記のように、制御部８は、フリーラン状態におけるブートストラップコンデンサ４の充電中において、主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上の状態から第１しきい電圧Ｅ１よりも低い状態に変化した場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を、第２のデューティ比から第１のデューティ比に戻す（低下させる）制御を行うように構成されている。これにより、主回路コンデンサ２の電圧が元の状態に戻ったことに併せて、下アーム素子３ｂのデューティ比を元の状態に戻すことができる。これにより、ブートストラップコンデンサ４の充電をより速やかに行うことができる。これにより、インバータ回路部１０に流れる電流値を低下させることができる。

【0068】

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0069】

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0070】

たとえば、上記第１および第２実施形態では、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃが第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合に下アーム素子３ｂのデューティ比を変化させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、主回路コンデンサ２の電圧値Ｅｄｃの上昇率に基づいて下アーム素子３ｂのデューティ比を変化させてもよい。

【0071】

また、上記第１および第２実施形態では、ブートストラップコンデンサ４の初期充電時に下アーム素子３ｂのデューティ比を１にする制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、初期充電時から下アーム素子３ｂのデューティ比を第１のデューティ比（１よりも小さいデューティ比）にしてもよい。

【0072】

また、上記第１および第２実施形態では、インバータ装置１００（２００）が、３相の交流電流に対応する構成である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、インバータ装置が、単相の交流電流に対応する構成であってもよい。また、インバータ装置が、３相以上の複数相（たとえば６相）の交流電流に対応する構成であってもよい。

【0073】

また、上記第１および第２実施形態では、下アーム素子３ｂのデューティ比を低下させた場合に、ブートストラップコンデンサ４の充電時間を長くする制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。下アーム素子３ｂのデューティ比が変化した場合でも、ブートストラップコンデンサ４の充電時間を、予め設定された充電時間のまま変化させずに維持してもよい。

【0074】

また、上記第１および第２実施形態では、主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上の状態から第１しきい電圧Ｅ１よりも低い状態に変化した場合に、下アーム素子３ｂのデューティ比を、第２のデューティ比から第１のデューティ比に戻す制御が行われる例を示したが、本発明はこれに限られない。主回路コンデンサ２の電圧が第１しきい電圧Ｅ１以上になった場合は、主回路コンデンサ２の充電が完了するまで、下アーム素子３ｂのデューティ比を第２のデューティ比のまま維持してもよい。

【0075】

また、上記第１および第２実施形態では、上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂの各々がバイポーラトランジスタである例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上アーム素子３ａおよび下アーム素子３ｂの各々が、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）またはＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であってもよい。

【0076】

また、上記第１および第２実施形態では、主回路コンデンサ２の電圧に基づいて、下アーム素子３ｂのデューティ比を、予め設定された値に変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。下アーム素子３ｂのデューティ比の変化量を電流値等に基づき算出し、随時変化させてもよい。この場合、下アーム素子３ｂのデューティ比の増加および減少の両方を行うことを可能に制御部を構成してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 電源部
２ 主回路コンデンサ
２ａ 電圧検出部
３ スイッチング素子部
３ａ 上アーム素子
３ｂ 下アーム素子
４ ブートストラップコンデンサ
７ 電流検出部
８、１８ 制御部
１０ インバータ回路部
１００、２００ インバータ装置
１０１ モータ
Ａ 接続点
Ｅ１ 第１しきい電圧
Ｅｄｃ 電圧値（主回路コンデンサの電圧値）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】