JP2000050652A - Arm structure - Google Patents

Arm structure

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JP2000050652A
JP2000050652A JP10210899A JP21089998A JP2000050652A JP 2000050652 A JP2000050652 A JP 2000050652A JP 10210899 A JP10210899 A JP 10210899A JP 21089998 A JP21089998 A JP 21089998A JP 2000050652 A JP2000050652 A JP 2000050652A
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JP
Japan
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switching means
power supply
current path
current
conductor
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JP10210899A
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Japanese (ja)
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Kenichi Sofue
健一 祖父江
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the structure of a bridge circuit used in a DC/AC converter, or the like, especially an arm structure for suppressing the generation of inductance. SOLUTION: A current is fed from the positive (+) side of a battery 14 via a copper plate 20, an aluminum block 26 and a conductor 29 to an FET Q3 via current paths (1), (2) and (3). The current flows through the FET Q3 and a metal 32 into an aluminum block 27 via a current path (4), where the current paths (1)-(3) are mutually close to the current path (4), and the current flows in the reverse direction thus reducing the generation of inductance. The current flowing from a load through an intermediate point flows through the aluminum blocks 28, 27 and a conductor 30 into an FET Q4 via current paths (6), (7). furthermore, the current flows from the FET Q4 via a metal 37 back to the battery 14 via a current path (8), where the current paths (6)-(7) are mutually close to the current path (8) and the current flows in reverse, thus reducing the generation of inductance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、DC−ACインバ
ータ等に使用するブリッジ回路のモジュール構造に関す
る。
The present invention relates to a module structure of a bridge circuit used for a DC-AC inverter or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、各種電気回路が用いられ、例えば
DC−ACインバータにはブリッジ回路が用いられてい
る。図4はこのようなブリッジ回路の構成を示す回路図
であり、ブリッジ回路の1アームの構成を示す。例え
ば、三相負荷を駆動する場合には、このアームが3回路
設けられ、ゲートG1にゲート電圧を印加することによ
ってFET(電界効果形トランジスタ)Q1をオンし、
ドレイン(D)から電流を供給し、ソース(S)を介し
て中点Aから不図示の負荷に電源供給を行う。また、ゲ
ートG2にゲート電圧を印加することによってFETQ
2をオンし、A点を介して負荷からの電流をドレイン
(D)からFETQ2に流す。
2. Description of the Related Art Today, various electric circuits are used, for example, a bridge circuit is used for a DC-AC inverter. FIG. 4 is a circuit diagram showing the configuration of such a bridge circuit, showing the configuration of one arm of the bridge circuit. For example, when driving a three-phase load, three arms are provided, and an FET (field effect transistor) Q1 is turned on by applying a gate voltage to the gate G1,
A current is supplied from a drain (D), and power is supplied from a midpoint A to a load (not shown) via a source (S). By applying a gate voltage to the gate G2, the FET Q
2 is turned on, and the current from the load flows from the drain (D) to the FET Q2 via the point A.

【0003】尚、FETQ1に並列に接続されたダイオ
ードD1、及びFETQ2に並列に接続されたダイオー
ドD2はフリーホイーリング電流バイパス用の逆並列ダ
イオードである。
The diode D1 connected in parallel with the FET Q1 and the diode D2 connected in parallel with the FET Q2 are anti-parallel diodes for freewheeling current bypass.

【0004】図5は上述の回路を実現する従来の回路構
造を示す。同図において、従来のアーム構成1の構造は
ベース導体2a上にFETQ1(FETQ1を形成した
半導体チップ)を配設し、またベース導体2b上にFE
TQ2(FETQ2を形成した半導体チップ)を配設
し、これらのFETQ1、Q2に電流を供給する。例え
ば、FETQ1に対しては、電源(不図示)の+(プラ
ス)電極から“コ”の字状の銅板3及びベース導体2a
を介して電源供給を行う。また、この時の電流経路は図
5に示す、である。
FIG. 5 shows a conventional circuit structure for realizing the above-mentioned circuit. In the figure, in the structure of the conventional arm configuration 1, an FET Q1 (semiconductor chip on which the FET Q1 is formed) is provided on a base conductor 2a, and an FE is provided on a base conductor 2b.
TQ2 (semiconductor chip on which FET Q2 is formed) is provided, and a current is supplied to these FETs Q1 and Q2. For example, for the FET Q1, a "-" shaped copper plate 3 and a base conductor 2a are connected from a + (plus) electrode of a power supply (not shown).
Power is supplied via the. The current path at this time is as shown in FIG.

【0005】また、FETQ1を流れた電流は更に銅板
5を流れ、中点Aに達する。この電流経路は図5に示す
である。中点Aに達した電流は、前述のように不図示
の負荷に供給される。尚、中点Aから負荷への配線板の
取り付け位置を具体的に示さないが、ネジ6又はネジ8
に取り付けられる場合や、他の箇所に取り付けられる場
合がある。
The current flowing through the FET Q1 further flows through the copper plate 5 and reaches the middle point A. This current path is shown in FIG. The current reaching the middle point A is supplied to a load (not shown) as described above. Although the mounting position of the wiring board from the midpoint A to the load is not specifically shown, the screw 6 or the screw 8
Or in other places.

【0006】一方、逆に負荷からの電流は、上述の中点
Aに入力すると、銅板7を流れ、更にネジ8によって取
り付けられた導体2bを流れ、FETQ2に達する。こ
のときの電流経路は図5に示す、である。さらに、
FETQ2を流れた電流は銅板9、ネジ10によって取
り付けられた銅板11を流れ、不図示の電源の−(マイ
ナス)電極に達する。この電流経路は図5に示す、
である。
On the other hand, when a current from the load is input to the above-mentioned midpoint A, on the other hand, it flows through the copper plate 7, further flows through the conductor 2b attached by the screw 8, and reaches the FET Q2. The current path at this time is shown in FIG. further,
The current flowing through the FET Q2 flows through the copper plate 9 attached to the copper plate 9 and the screws 10, and reaches a negative electrode (not shown) of a power supply (not shown). This current path is shown in FIG.
It is.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の回路構造
では、以下の問題が発生する。すなわち、アーム構成内
を流れる電流は、図5に矢印で示した電流経路〜を
流れる。
The following problems occur in the above-described conventional circuit structure. That is, the current flowing in the arm configuration flows through the current path 1 to the arrow shown in FIG.

【0008】しかしながら、その電流経路は距離的にも
長い。したがって、従来例のアーム構成では銅板等に流
れる電流によって大きなインダクタンスが発生し、この
インダクタンスのためサージ電圧も大きくなる。このた
め、FETQ1、Q2等の半導体スイッチング素子のス
イッチング損失が大きく、また素子の耐圧を超えるサー
ジ電圧が発生した場合には破損する危険もある。
However, the current path is long in terms of distance. Therefore, in the conventional arm configuration, a large inductance is generated by the current flowing through the copper plate or the like, and the surge voltage is increased due to the inductance. For this reason, the switching loss of the semiconductor switching elements such as the FETs Q1 and Q2 is large, and there is a risk of breakage if a surge voltage exceeding the withstand voltage of the element occurs.

【0009】本発明は上記課題を解決するため、インダ
クタンスの発生を低減し、スイッチング損失を減らし、
素子の破損を防止するアームの構造を提供するものであ
る。
In order to solve the above problems, the present invention reduces the occurrence of inductance, reduces switching loss,
An object of the present invention is to provide a structure of an arm for preventing damage to an element.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、請求項
1記載の発明によれば、直流電源と、該直流電源から供
給される電流をスイッチングする第1のスイッチング手
段と、第2のスイッチング手段とを有し、前記第1、第
2のスイッチング手段の接続点である中点から負荷に対
し交流電源を供給し、負荷を駆動するアーム構成におい
て、前記直流電源から第1のスイッチング手段までの第
1の電流路と、前記第1のスイッチング手段から中点ま
での第2の電流路が近接して設けられ、互いの電流路に
は逆方向の電流が流れ、前記中点から第2のスイッチン
グ手段までの第3の電流路と、前記第2のスイッチング
手段から前記直流電源までの第4の電流路も近接して設
けられ、互いの電流路には逆方向の電流が流れるアーム
の構造を提供することによって達成できる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a DC power supply, a first switching means for switching a current supplied from the DC power supply, and a second power supply. Switching means for supplying AC power to the load from a middle point, which is a connection point between the first and second switching means, and driving the load. A first current path up to and a second current path from the first switching means to the middle point are provided close to each other. The third current path from the second switching means to the second switching means and the fourth current path from the second switching means to the DC power supply are also provided in proximity to each other. Provide the structure of It can be achieved by the.

【0011】ここで、第1、第2のスイッチング手段
は、バイポーラトランジスタ、FET、IGBT(絶縁
形ゲートバイポーラトランジスタ)、等のスイッチング
素子が対応し、中点は上記第1、第2のスイッチング手
段の回路上の接続点であり、この中点から負荷に電源を
供給する。ここで、負荷としては単相、三相、等の交流
負荷であり、例えば単相モータ、三相モータ、等の負荷
が対応する。
Here, the first and second switching means correspond to switching elements such as bipolar transistors, FETs, IGBTs (insulated gate bipolar transistors), and the middle point is the first and second switching means. , And supplies power to the load from this midpoint. Here, the load is an AC load such as a single-phase motor or a three-phase motor, and corresponds to a load such as a single-phase motor or a three-phase motor.

【0012】本発明は、バッテリー等の直流電源から第
1のスイッチング手段までの第1の電流路と上記第1の
スイッチング手段から中点までの第2の電流路とを互い
に近接して設け、互いの電流路には逆方向の電流を流す
構成であり、上記第1の電流路と第2の電流路で発生す
るインダクタンスを低減する。
According to the present invention, a first current path from a DC power source such as a battery to a first switching means and a second current path from the first switching means to a middle point are provided close to each other, The configuration is such that currents in opposite directions flow through each other's current paths, thereby reducing inductance generated in the first current path and the second current path.

【0013】また、本発明は、中点から第2のスイッチ
ング手段までの第3の電流路と上記第2のスイッチング
手段から前記直流電源までの第4の電流路とを互いに近
接して設け、互いの電流路に逆方向の電流を流す構成で
あり、上記第3の電流路と第4の電流路で発生するイン
ダクタンスを低減する。
Further, according to the present invention, a third current path from the middle point to the second switching means and a fourth current path from the second switching means to the DC power supply are provided close to each other, The configuration is such that currents in opposite directions flow through each other's current paths, thereby reducing inductance generated in the third current path and the fourth current path.

【0014】請求項2の記載は、上記請求項1記載の発
明において、前記第1の電流路は、前記第1のスイッチ
ング手段に接続された第1の導体と、該第1の導体上に
立設された第1の導電ブロックと、前記直流電源から電
流を供給する第1の電源導体であり、前記第2の電流路
は、前記第1のスイッチング手段に取り付けられた第1
の導電金具である。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first current path includes a first conductor connected to the first switching means and a first conductor connected to the first switching means. An upright first conductive block, and a first power supply conductor for supplying current from the DC power supply, wherein the second current path is a first power supply conductor attached to the first switching means.
Conductive metal fittings.

【0015】ここで、上記第1の導電ブロックは、例え
ばアルミブロック、銅製ブロック、その他の導電性材料
で構成される導電ブロックである。また、第1の電源導
体は直流電源から上記第1の導電ブロックまでの電流路
であり、銅板、アルミ板、等の導体で構成される。ま
た、直流電源は例えばバッテリー等で構成する。このよ
うに構成することにより、直流電源から供給される電流
は、第1の電源導体、第1の導電ブロック、第1の導体
を通って第1のスイッチング手段に供給され、この時形
成される第1の電流路は、上記第1のスイッチング手段
に接続され、中点に向かう電流が流れる第1の金具(第
2の電流路)に近接し、両電流路には互いに逆方向の電
流が流れ、相互誘導作用によりインダクタンスの発生を
低減する。
Here, the first conductive block is a conductive block made of, for example, an aluminum block, a copper block, or another conductive material. The first power supply conductor is a current path from the DC power supply to the first conductive block, and is formed of a conductor such as a copper plate or an aluminum plate. Further, the DC power supply is constituted by, for example, a battery or the like. With this configuration, the current supplied from the DC power supply is supplied to the first switching means through the first power supply conductor, the first conductive block, and the first conductor, and is formed at this time. The first current path is connected to the first switching means, and is close to a first metal fitting (second current path) through which a current flowing toward the middle point flows, and currents in opposite directions flow through both current paths. Flow and mutual induction reduce the occurrence of inductance.

【0016】請求項3の記載は、上記請求項1記載の発
明において、前記第3の電流路は、前記第2のスイッチ
ング手段に接続された第2の導体と、該第2の導体上に
立設された第2の導電ブロックと、該第2の導電ブロッ
ク上の設けられた第3の導電ブロックであり、前記第4
の電流路は、前記第2のスイッチング手段に取り付けら
れた第2の導電金具である。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the third current path includes a second conductor connected to the second switching means, and a second current path on the second conductor. A second conductive block provided upright and a third conductive block provided on the second conductive block;
Is a second conductive fitting attached to the second switching means.

【0017】ここで、上記第2、第3の導電ブロック
は、上記第1の導電ブロックと同様、例えばアルミブロ
ック、銅製ブロック、その他の導電性材料で構成され
る。また、第2の電源導体は、上記直流電源の−(マイ
ナス)側に接続する導体であり、銅板、アルミ板、等の
導体で構成する。
Here, the second and third conductive blocks are made of, for example, an aluminum block, a copper block, or another conductive material, similarly to the first conductive block. The second power supply conductor is a conductor connected to the-(minus) side of the DC power supply, and is made of a conductor such as a copper plate or an aluminum plate.

【0018】このように構成することにより、中点から
供給される電流は、第3の導電ブロック、第2の導電ブ
ロック、第2の導体を通って第2のスイッチング手段に
供給され、この時形成される第3の電流路は、上記第2
のスイッチング手段に接続され、直流電源の−(マイナ
ス)側に向かう電流が流れる第2の金具(第4の電流
路)に近接し、両電流路には互いに逆方向の電流が流
れ、相互誘導作用によりインダクタンスの発生を低減す
る。
With this configuration, the current supplied from the middle point is supplied to the second switching means through the third conductive block, the second conductive block, and the second conductor. The formed third current path is the second current path.
Are connected to the second metal fitting (fourth current path) in which a current flowing toward the-(minus) side of the DC power supply flows, and currents in opposite directions flow in both current paths, thereby causing mutual induction. The action reduces the occurrence of inductance.

【0019】請求項4の記載は、上記請求項3記載の発
明において、前記第2の導電金具と前記直流電源間に
は、第2の電源導体が配設され、該第2の電源導体と前
記第1の電源導体は絶縁部材を介装して近接して設けら
れ、互いに逆方向に流れる電流を流す構成である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, a second power supply conductor is disposed between the second conductive fitting and the DC power supply. The first power supply conductor is provided close to the first power supply conductor with an insulating member interposed therebetween, and has a configuration in which currents flowing in mutually opposite directions flow.

【0020】すなわち、第1の電源導体は直流電源の+
(プラス)電極から電源供給を受け、第1のスイッチン
グ手段に電流供給を行うための導体であり、第2の電源
導体は直流電源の−(マイナス)側に対応し、アームモ
ジュールを流れた電流を直流電源に戻すための導体であ
り、これらの第1、第2の電源導体が絶縁部材を介装
し、この絶縁部材に沿って極めて近い位置に配設される
ことになり、この第1、第2の電源導体を流れる電流も
互いに逆方向に流れる電流であることから、この場合も
相互誘導作用によりインダクタンスの発生を低減する。
That is, the first power supply conductor is a DC power supply +
The (positive) electrode is a conductor for receiving a power supply from the electrode and supplying a current to the first switching means. The second power supply conductor corresponds to the negative (-) side of the DC power supply, and the current flowing through the arm module. Is a conductor for returning to a DC power supply. These first and second power supply conductors are provided with an insulating member interposed therebetween, and are disposed at very close positions along the insulating member. Since the currents flowing through the second power supply conductors are also currents flowing in the opposite directions to each other, the occurrence of inductance is reduced by the mutual induction action in this case as well.

【0021】請求項5の記載は、上記請求項4記載の発
明において、前記絶縁部材を介装した第1、第2の電源
導体は、前記第1、第2のスイッチング手段とは別体で
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the first and second power supply conductors having the insulating member interposed therebetween are separate from the first and second switching means. is there.

【0022】このように構成することにより、直流電源
に接続する電源モジュールをアーム構成本体とは別に作
成し、後に両部材を組み立てることでアーム構成全体の
製造をより容易に構成することが可能になる。
With this configuration, the power supply module to be connected to the DC power supply can be created separately from the arm configuration main body, and the assembly of the two members can be facilitated to manufacture the entire arm configuration. Become.

【0023】請求項6の記載は、上記請求項1記載の発
明において、前記第2の導電ブロックに前記中点が位置
し、前記負荷に接続する配線板が前記第2の導電ブロッ
クから延設されている構成である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the midpoint is located on the second conductive block, and a wiring board connected to the load extends from the second conductive block. Configuration.

【0024】上記請求項1から請求項5までのモジュー
ル構造では、負荷は第3の導電ブロックから延設された
配線板に接続されるが、本請求項6のモジュール構造で
は、第2の導電ブロック(中点)から配線板によって負
荷が接続される。
In the module structure according to the first to fifth aspects, the load is connected to the wiring board extending from the third conductive block, but in the module structure according to the sixth aspect, the load is connected to the second conductive block. A load is connected from the block (middle point) by a wiring board.

【0025】このように構成することにより、第3の電
流路と第4の電流路をより長い距離沿わせて構成するこ
とができ、インダクタンスの発生をより小さくすること
ができる。
With this configuration, the third current path and the fourth current path can be formed along a longer distance, and the generation of inductance can be further reduced.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
を用いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0027】図2は本実施形態例で使用するブリッジ回
路の回路図であり、例えば三相交流モータを駆動するた
めのブリッジ回路である。本例で使用するブリッジ回路
は三相交流モータを駆動するため、3個のアーム12
a、12b、12cで構成され、各アーム12a〜12
cの出力A1〜A3からモータ13に三相電流が供給さ
れる。また、アーム12aは2個のFETQ3、Q4、
及び逆並列ダイオードD3、D4で構成されている。
尚、他のアーム12b、12cも同じ構成であり、アー
ム12bは2個のFETQ5、Q6、及び逆並列ダイオ
ードD5、D6で構成され、アーム12cも2個のFE
TQ7、Q8、及び逆並列ダイオードD7、D8で構成
されている。
FIG. 2 is a circuit diagram of a bridge circuit used in this embodiment, for example, a bridge circuit for driving a three-phase AC motor. Since the bridge circuit used in this example drives a three-phase AC motor, three arms 12
a, 12b, and 12c, each arm 12a to 12c
The three-phase current is supplied to the motor 13 from the outputs A1 to A3 of c. The arm 12a has two FETs Q3, Q4,
And antiparallel diodes D3 and D4.
The other arms 12b and 12c have the same configuration. The arm 12b includes two FETs Q5 and Q6 and antiparallel diodes D5 and D6. The arm 12c also includes two FEs.
TQ7, Q8 and antiparallel diodes D7, D8.

【0028】そして、モータ13を駆動する際、各FE
TQ3〜Q8のゲートG3〜G8に所定のタイミングで
ゲート信号を出力し、上述のA1〜A3から三相出力を
得、モータ13を駆動する。
When driving the motor 13, each FE
A gate signal is output to the gates G3 to G8 of TQ3 to Q8 at a predetermined timing to obtain a three-phase output from A1 to A3, and drives the motor 13.

【0029】尚、上述のアーム12a〜12cに対する
電源供給はバッテリー14から行い、またアーム12a
〜12cに並列に電解コンデンサCが接続されている。
Power is supplied to the arms 12a to 12c from the battery 14, and the arms 12a to 12c are supplied with power.
An electrolytic capacitor C is connected in parallel to .about.12c.

【0030】次に、上述のブリッジ回路の1アーム、例
えばアーム12aの具体的な構造は図1に示す通りであ
る。アーム12aは、アーム12a本体と電源供給ユニ
ット16で構成され、電源供給ユニット16にアーム1
2a本体を覆設して構成されている。この電源供給ユニ
ット16は、同図に示す一点鎖線で囲まれた部分であ
り、ネジ17、18によってアーム12a本体を取り付
けている。
Next, a specific structure of one arm of the above-described bridge circuit, for example, the arm 12a is as shown in FIG. The arm 12a includes a main body of the arm 12a and a power supply unit 16, and the power supply unit 16 includes the arm 1a.
The main body 2a is covered. The power supply unit 16 is a portion surrounded by a chain line shown in FIG.

【0031】尚、他のアーム12b、12cも同様に、
ネジによって電源供給ユニット16に取り付けられ、図
1の紙面垂直方向に並べて配置される。
The other arms 12b and 12c also have
It is attached to the power supply unit 16 by a screw, and is arranged side by side in the direction perpendicular to the paper of FIG.

【0032】電源供給ユニット16は絶縁シート19を
介装した2枚の電源導体としての銅板20、21で構成
され、銅板20には前述のバッテリー14から+(プラ
ス)電源が供給され、銅板21はバッテリー14の−
(マイナス)電極に接続されている。また、前述の電解
コンデンサCは電源供給ユニット16上に配設され、図
示しないがその2本の端子は銅板20と21に接続され
ている。
The power supply unit 16 is composed of two copper plates 20 and 21 as power supply conductors with an insulating sheet 19 interposed therebetween. The copper plate 20 is supplied with + (plus) power from the battery 14 described above, Is the battery-
(Minus) Connected to the electrode. The above-mentioned electrolytic capacitor C is disposed on the power supply unit 16 and its two terminals are connected to copper plates 20 and 21 (not shown).

【0033】また、上述の−(マイナス)電極に接続さ
れた銅板21には、折り曲げ加工が施され銅板20より
長く延設され、上述のネジ18によってアーム12aに
取り付けられている。
The copper plate 21 connected to the minus (-) electrode is bent and extended to be longer than the copper plate 20, and is attached to the arm 12a by the screw 18 described above.

【0034】一方、アーム本体12aは絶縁シートを介
してベース23上に2枚のトランジスタモジュール2
4、25、3個のアルミニュームブロック(以下、単に
アルミブロックという)26〜28等を配設した構成で
ある。すなわち、先ずベース23上に絶縁シートを介し
て第1、第2の導体としての導体29、30を立設し、
導体29上に第1の導電ブロックとしてのアルミブロッ
ク26を立設し、導体30上に第2の導電ブロックとし
てのアルミブロック27を立設して構成している。
On the other hand, the arm main body 12a has two transistor modules 2 on a base 23 via an insulating sheet.
4, 25, and three aluminum blocks (hereinafter, simply referred to as aluminum blocks) 26 to 28 are provided. That is, first, conductors 29 and 30 as first and second conductors are erected on the base 23 via an insulating sheet,
An aluminum block 26 as a first conductive block is erected on a conductor 29, and an aluminum block 27 as a second conductive block is erected on a conductor 30.

【0035】アルミブロック26はその上端において、
ネジ17によって前述の銅板20に取り付けできる構成
であり、銅板20を介して+(プラス)電源をアルミブ
ロック26に供給する構成である。
At the upper end of the aluminum block 26,
This is a configuration that can be attached to the above-described copper plate 20 by screws 17, and a configuration that supplies + (plus) power to the aluminum block 26 via the copper plate 20.

【0036】一方、アルミブロック27は斜線で示すよ
うに、断面がL字形に折り曲がった形状であり、図1の
紙面垂直方向に長く延設されている。そして、このアル
ミブロック27の一端部はネジ31によって第1の導電
金具としての金具32に取り付けられている。尚、この
金具32はコの字状に形成され、例えば銅板によって形
成されている。また、アルミブロック27上には第3の
導電ブロックとしてのアルミブロック28が取り付けら
れている。アルミブロック28もアルミブロック27と
同様、紙面垂直方向に長く延設され、アルミブロック2
8の取り付けは、不図示のネジによってアルミブロック
27に固定されている。このアルミブロック28は前述
の中点A1を構成するものであり、例えば同図のa部に
配線板を接続し、この配線板をモータ13に接続する。
On the other hand, as shown by oblique lines, the aluminum block 27 has an L-shaped cross section and is elongated in the direction perpendicular to the plane of FIG. One end of the aluminum block 27 is attached to a metal fitting 32 as a first conductive metal fitting by a screw 31. The metal fitting 32 is formed in a U-shape, for example, a copper plate. An aluminum block 28 is mounted on the aluminum block 27 as a third conductive block. Like the aluminum block 27, the aluminum block 28 is also extended in the direction perpendicular to the paper surface,
8 is fixed to the aluminum block 27 by screws (not shown). The aluminum block 28 constitutes the above-mentioned midpoint A1. For example, a wiring board is connected to the portion a in FIG.

【0037】一方、トランジスタモジュール24は、例
えば同図の点線枠で示す部分に配設された第1のスイッ
チング手段としてのFETQ3を内蔵し、上部に配線基
板34を有する。また、配線基板34上には不図示のス
ナバ回路が配設できる構造である。また、FETQ3は
例えば半導体チップの形態で配線基板34内に設けられ
ている。
On the other hand, the transistor module 24 incorporates, for example, an FET Q3 as first switching means provided in a portion shown by a dotted frame in FIG. Further, a snubber circuit (not shown) can be provided on the wiring board 34. The FET Q3 is provided in the wiring board 34 in the form of a semiconductor chip, for example.

【0038】同様に、トランジスタモジュール25も、
同図に点線枠で示す部分に第2のスイッチング手段とし
てのFETQ4を有し、上部に配線基板35を有する。
また、配線基板35上にはスナバ回路が配設できる構造
となっている。また、FETQ4も例えば半導体チップ
の形態で配線基板35内に設けられている。
Similarly, the transistor module 25
In the figure, a portion indicated by a dotted line frame has an FET Q4 as a second switching means, and has a wiring board 35 on the upper portion.
In addition, the wiring board 35 has a structure in which a snubber circuit can be provided. The FET Q4 is also provided in the wiring board 35 in the form of a semiconductor chip, for example.

【0039】以上の構成のアーム本体において、以下に
アーム本体内を流れる電流について説明する。
The current flowing in the arm body of the above-described arm body will be described below.

【0040】不図示のゲート電極にゲート信号を供給す
ると、FETQ3がオンし、バッテリー14から電源が
供給され、銅板20を矢印方向に電流が流れ、更にア
ルミブロック26を下方向(矢印方向)に電流が流れ
る。アルミブロック26を矢印方向に流れた電流は、
アルミブロック26から更に導体29に流れ込み、導体
29を矢印方向(紙面左方向)に流れFETQ3に達
する。したがって、バッテリー14からFETQ3まで
の電流路(第1の電流路)は、、となる。
When a gate signal is supplied to a gate electrode (not shown), the FET Q3 is turned on, power is supplied from the battery 14, current flows through the copper plate 20 in the direction of the arrow, and the aluminum block 26 moves downward (in the direction of the arrow). Electric current flows. The current flowing through the aluminum block 26 in the direction of the arrow is
The aluminum flows further into the conductor 29 from the aluminum block 26, and flows through the conductor 29 in the direction of the arrow (to the left in the drawing) to reach the FET Q3. Therefore, the current path (first current path) from the battery 14 to the FET Q3 is as follows.

【0041】さらに、FETQ3を流れた電流はトラン
ジスタモジュール24の金具32に沿って矢印方向に
流れ、アルミブロック27に流れ込む。アルミブロック
27に流れ込んだ電流は、紙面右方向に流れ、中点電極
の配設位置に向かってアルミブロック28に流れ込み、
矢印の経路を通って中点の位置aに達する。したがっ
て、FETQ3から中点までの電流路(第2の電流路)
は、となる。
Further, the current flowing through the FET Q 3 flows in the direction of the arrow along the metal fitting 32 of the transistor module 24, and flows into the aluminum block 27. The current that has flowed into the aluminum block 27 flows rightward on the paper, and flows into the aluminum block 28 toward the location of the midpoint electrode.
It reaches the position a of the middle point through the path of the arrow. Therefore, the current path from the FET Q3 to the middle point (second current path)
Becomes

【0042】上述の経路を流れた電流は、中点から前述
のモータ13に供給され、モータ13の駆動に使用され
る。尚、本例で使用するモータ13は三相交流モータで
あり、例えば次にオンするFETQ5(図2参照)の中
点、更にその次にオンするFETQ7(図2参照)の中
点、・・・から順次三相電流の供給を受け、回転駆動す
る。
The current flowing through the above-mentioned path is supplied to the above-mentioned motor 13 from the middle point and used for driving the motor 13. The motor 13 used in the present embodiment is a three-phase AC motor, for example, a midpoint of the FET Q5 (see FIG. 2) to be turned on next, and a midpoint of the FET Q7 (see FIG. 2) to be turned on next.・ Successively supplies three-phase currents and starts rotating.

【0043】一方、モータ13を流れた電流はFETQ
4にゲート信号が供給されると、FETQ4に流れ込
む。この電流の流れは、中点からアルミブロック28を
流れ、そのまま下方のアルミブロック27に流れ込み、
更にアルミブロック27から導体30を右方向に流れ、
FETQ4に達する。したがって、この時の電流の流れ
は、同図に示す電流路(第3の電流路)、となる。
On the other hand, the current flowing through the motor 13 is
When the gate signal is supplied to FET 4, it flows into FET Q4. This current flows from the middle point through the aluminum block 28 and directly into the lower aluminum block 27,
Further, the conductor 30 flows rightward from the aluminum block 27,
FET Q4 is reached. Therefore, the current flow at this time is the current path (third current path) shown in FIG.

【0044】さらに、FETQ4を流れた電流は、トラ
ンジスタモジュール25内の第2の導電金具としての金
具37を矢印方向に流れ、更に銅板21を矢印方向
流れてバッテリー14の−(マイナス)電極に達する。
したがって、FETQ4からバッテリー14までの電流
経路(第4の電流路)は、となる。
Further, the current flowing through the FET Q4 flows in the direction of the arrow through the metal fitting 37 as the second conductive metal in the transistor module 25, and further flows through the copper plate 21 in the direction of the arrow to reach the negative electrode of the battery 14. .
Therefore, the current path (fourth current path) from the FET Q4 to the battery 14 is as follows.

【0045】以上の電流の流れは、FETQ3、Q4が
オン、オフを繰り返す周期で行われ、モータを駆動す
る。このため、アーム12a内には導体29、30や、
アルミブロック26〜28等に大きな電流が流れる。こ
のため、通常大きなインダクタンスが発生する。
The above current flow is performed in a cycle in which the FETs Q3 and Q4 are repeatedly turned on and off to drive the motor. For this reason, the conductors 29 and 30 in the arm 12a,
A large current flows through the aluminum blocks 26 to 28 and the like. For this reason, a large inductance usually occurs.

【0046】しかし、本例のアーム12aにおいては、
前述のように電流は〜の経路を流れる。このため相
互誘導作用によって発生するインダクタンスを極めて小
さくできる。例えば、前述の電流経路、と、電流経
路は近い位置を互いに逆方向に電流が流れ、発生する
インダクタンスを相互誘導作用により低減することがで
きる。また、前述の電流経路、と、電流経路も近
い位置を互いに逆方向に電流が流れ、この範囲でも相互
誘導作用によってインダクタンスを低減することができ
る。さらに、電流経路と、電流経路は絶縁シート1
9を挟んで極めて近い位置を互いに逆方向に電流が流
れ、ここでもインダクタンスを低減することができる。
However, in the arm 12a of this embodiment,
As described above, the current flows through the path. Therefore, the inductance generated by the mutual induction action can be extremely reduced. For example, currents flow in opposite directions in the current path and the current path near each other, and the generated inductance can be reduced by mutual induction. In addition, currents flow in opposite directions in the current path and a position near the current path, and the inductance can be reduced by mutual induction even in this range. Further, the current path and the current path
Currents flow in mutually opposite directions at positions very close to each other with 9 therebetween, and the inductance can be reduced here as well.

【0047】以上のように、本例のアーム12aの構造
によれば、インダクタンスの発生を極力抑えることがで
き、サージ電圧を押さえ、サージ電流によるFETQ
3、Q4の素子の破損を防止することができる。
As described above, according to the structure of the arm 12a of this embodiment, the generation of inductance can be suppressed as much as possible, the surge voltage can be suppressed, and the FET Q
3. Damage to the element Q4 can be prevented.

【0048】尚、図1においては、図2に示す三相ブリ
ッジ回路のアーム12aの例を用いて説明したが、他の
アーム12b、12cについても同じ構造であり、同様
に発生するインダクタンスを低減し、サージ電圧を抑
え、サージ電圧によるFETQ5〜Q8等の素子の破損
を防止することができる。 <第2実施形態例>次に、本発明の第2実施形態例につ
いて説明する。
Although FIG. 1 has been described with reference to the example of the arm 12a of the three-phase bridge circuit shown in FIG. 2, the other arms 12b and 12c have the same structure, and the generated inductance is similarly reduced. In addition, it is possible to suppress the surge voltage and prevent the elements such as the FETs Q5 to Q8 from being damaged by the surge voltage. <Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0049】図3は第2実施形態例のアームの具体的な
構造を説明する図である。本実施形態例においても、使
用するブリッジ回路は、例えば三相交流モータを駆動す
るためのブリッジ回路であり、前述の図2に示すよう
に、ブリッジ回路は三相交流モータを駆動するため、3
個のアーム12a、12b、12cで構成され、各アー
ム12a〜12cの出力A1〜A3よりモータ13に三
相電源を供給する。
FIG. 3 is a view for explaining a specific structure of the arm of the second embodiment. Also in the present embodiment, the bridge circuit to be used is, for example, a bridge circuit for driving a three-phase AC motor. As shown in FIG.
The three arms 12a, 12b, and 12c supply three-phase power to the motor 13 from outputs A1 to A3 of the arms 12a to 12c.

【0050】すなわち、モータ13を駆動する際、各F
ETQ3〜Q8のゲートG3〜G8に所定のタイミング
でゲート信号を出力し、上述のA1〜A3から三相出力
を得、モータ13に供給する。
That is, when driving the motor 13, each F
A gate signal is output to the gates G3 to G8 of the ETQ3 to Q8 at a predetermined timing, a three-phase output is obtained from A1 to A3, and supplied to the motor 13.

【0051】本例が前述の第1実施形態例と異なる構成
は、前述のアルミブロック27、28を一体形成したア
ルミブロック39を使用し、且つ同図に示すように、電
源供給ユニット16が取り付けられた方向に負荷(モー
タ13)への配線板を延設する構成である。すなわち、
同図に矢印bで示す方向に配線板40を延設し、負荷に
接続する構成である。例えば、本例で使用するアルミブ
ロック39に対し、同図に点線で示す配線板40を取り
付ける構成とする。
This embodiment is different from the first embodiment in that an aluminum block 39 integrally formed with the above-described aluminum blocks 27 and 28 is used, and the power supply unit 16 is attached as shown in FIG. In this configuration, the wiring board to the load (motor 13) is extended in the given direction. That is,
In this configuration, a wiring board 40 is extended in a direction indicated by an arrow b in FIG. For example, a wiring board 40 indicated by a dotted line in the figure is attached to the aluminum block 39 used in this example.

【0052】このように構成することにより、図1で説
明した電流路は、図3に矢印’で示す方向への流れ
となり、負荷に供給される。また、負荷から流れ出す電
流は同図の矢印’の流れとしてFETQ4に供給され
る。したがって、電流路’の流れが、前述の電流路
の一部とも近接することになり、更に両電流路には逆方
向の電流が流れることになり、更にインダクタンスを減
少させることができる。
With this configuration, the current path described with reference to FIG. 1 flows in the direction indicated by the arrow に in FIG. 3 and is supplied to the load. The current flowing out of the load is supplied to the FET Q4 as a flow indicated by an arrow 'in FIG. Therefore, the flow of the current path 'is close to a part of the above-mentioned current path, and a current in the opposite direction flows in both current paths, so that the inductance can be further reduced.

【0053】尚、アームの他の構成は、前述の実施形態
例と同じであり、説明を省略する。
The other structure of the arm is the same as that of the above-described embodiment, and the description is omitted.

【0054】以上のように、本例においては中点から負
荷に接続する配線板を電源供給ユニット16方向に延設
するように設けたので、アーム12a内の逆方向に流れ
る電流の電流路が長くなり、よりインダクタンスの発生
を低減することができる。
As described above, in this example, the wiring board connected to the load from the middle point is provided so as to extend in the direction of the power supply unit 16, so that the current path of the current flowing in the opposite direction in the arm 12a is reduced. As a result, the occurrence of inductance can be further reduced.

【0055】尚、本例においても、アーム12aの例を
用いて説明したが、他のアーム12b、12cについて
も同じ構造であり、同様に発生するインダクタンスをよ
り低減し、サージ電圧を抑え、サージ電圧によるFET
Q5〜Q8等の素子の破損を防止することができる。
Although this embodiment has been described using the example of the arm 12a, the other arms 12b and 12c have the same structure. Similarly, the generated inductance is further reduced, the surge voltage is suppressed, and the surge voltage is reduced. FET by voltage
Damage to elements such as Q5 to Q8 can be prevented.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればアーム構成内のインダクタンスの発生を極力小さく
し、サージ電圧の増加を防ぐことができる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to minimize the occurrence of inductance in the arm structure and prevent an increase in surge voltage.

【0057】さらに、中点から負荷に電流を流す配線板
の位置を変えることにより、より逆方向電流の電流路を
長くすることができ、インダクタンスの発生をより低減
することができる。
Further, by changing the position of the wiring board through which the current flows from the middle point to the load, the current path of the reverse current can be made longer, and the occurrence of inductance can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態例でアームの具体的な構造を示す図
である。
FIG. 1 is a diagram showing a specific structure of an arm in the embodiment.

【図2】本実施形態例で使用するブリッジ回路の回路図
であり、例えば三相モータを駆動するためのブリッジ回
路である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a bridge circuit used in the present embodiment, for example, a bridge circuit for driving a three-phase motor.

【図3】第2実施形態例を説明するアームの具体的な構
造を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a specific structure of an arm explaining a second embodiment.

【図4】従来例の回路構成を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a circuit configuration of a conventional example.

【図5】従来例の具体的な回路構造を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific circuit structure of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12a〜12c アーム 13 モータ 14 バッテリー 16 電源供給ユニット 17、18 ネジ 19 絶縁シート 20、21 銅板 23 絶縁ベース 24、25 トランジスタモジュール 26〜28 アルミブロック 29、30 導体 31 ネジ 32、37 金具 34、35 トランジスタモジュール 39 アルミブロック 40 配線板 Q3〜Q8 FET D3〜D8 ダイオード 12a to 12c Arm 13 Motor 14 Battery 16 Power supply unit 17, 18 Screw 19 Insulation sheet 20, 21 Copper plate 23 Insulation base 24, 25 Transistor module 26 to 28 Aluminum block 29, 30 Conductor 31 Screw 32, 37 Metal fitting 34, 35 Transistor Module 39 Aluminum block 40 Wiring board Q3-Q8 FET D3-D8 Diode

フロントページの続き Fターム(参考) 5H006 AA01 AA05 BB05 CA01 CA02 CA07 CA12 CA13 CB01 FA01 HA08 HA84 5H007 AA01 AA06 AA17 BB06 CA01 CA02 CB04 CB05 CC23 FA01 FA20 HA03 5H740 BA11 BA12 BB05 BB09 MM03 MM10 NN17 PP01 PP02 PP04Continued on the front page F term (reference) 5H006 AA01 AA05 BB05 CA01 CA02 CA07 CA12 CA13 CB01 FA01 HA08 HA84 5H007 AA01 AA06 AA17 BB06 CA01 CA02 CB04 CB05 CC23 FA01 FA20 HA03 5H740 BA11 BA12 BB05 BB09 MM03 MM10 PP04

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源と、該直流電源から供給される
電流をスイッチングする第1のスイッチング手段と第2
のスイッチング手段とを有し、前記第1、第2のスイッ
チング手段の接続点である中点から負荷に対し交流電源
を供給し、負荷を駆動するアームの構成において、 前記直流電源から前記第1のスイッチング手段までの第
1の電流路と、前記第1のスイッチング手段から中点ま
での第2の電流路が近接して設けられ、互いの電流路に
は逆方向の電流が流れ、 前記中点から第2のスイッチング手段までの第3の電流
路と、前記第2のスイッチング手段から前記直流電源ま
での第4の電流路が近接して設けられ、互いの電流路に
は逆方向の電流が流れることを特徴とするアームの構
造。
1. A DC power supply, a first switching means for switching a current supplied from the DC power supply, and a second switching means.
A switching means for supplying AC power to the load from a midpoint which is a connection point of the first and second switching means, and driving the load. A first current path up to the switching means and a second current path from the first switching means to the middle point are provided in close proximity to each other, and currents in opposite directions flow through the current paths. A third current path from the point to the second switching means and a fourth current path from the second switching means to the DC power supply are provided close to each other. Arm structure characterized by the flow of air.
【請求項2】 前記第1の電流路は、前記第1のスイッ
チング手段が接続された第1の導体と、該第1の導体上
に立設された第1の導電ブロックと、前記直流電源から
電流を供給する第1の電源導体であり、 前記第2の電流路は、前記第1のスイッチング手段に取
り付けられた第1の導電金具であることを特徴とする請
求項1記載のアームの構造。
2. The first current path includes a first conductor to which the first switching means is connected, a first conductive block erected on the first conductor, and the DC power supply. 2. The arm of claim 1, wherein the second current path is a first conductive metal attached to the first switching means. 3. Construction.
【請求項3】 前記第3の電流路は、前記第2のスイッ
チング手段が接続された第2の導体と、該第2の導体上
に立設された第2の導電ブロックと、該第2の導電ブロ
ック上の設けられた第3の導電ブロックであり、 前記第4の電流路は、前記第2のスイッチング手段に取
り付けられた第2の導電金具であることを特徴とする請
求項1記載のアームの構造。
3. The third current path comprises: a second conductor to which the second switching means is connected; a second conductive block erected on the second conductor; 3. The third conductive block provided on the conductive block of claim 3, wherein the fourth current path is a second conductive metal fitting attached to the second switching means. 4. Arm structure.
【請求項4】 前記第2の導電金具と前記直流電源間に
は、第2の電源導体が配設され、該第2の電源導体と前
記第1の電源導体は絶縁部材を介装して近接して設けら
れ、互いに逆方向に電流を流すことを特徴とする請求項
3記載のアームの構造。
4. A second power supply conductor is provided between the second conductive fitting and the DC power supply, and the second power supply conductor and the first power supply conductor are provided with an insulating member interposed therebetween. 4. The arm structure according to claim 3, wherein currents flow in opposite directions to each other.
【請求項5】 前記絶縁部材が介装された前記第1、第
2の電源導体間は、前記第1、第2のスイッチング手段
とは別体であることを特徴とする請求項4記載のアーム
の構造。
5. The switching device according to claim 4, wherein a portion between the first and second power supply conductors on which the insulating member is interposed is separate from the first and second switching means. Arm structure.
【請求項6】 前記第2、第3の導電ブロックが一体と
して構成され、該一体構成の導電ブロックに前記中点が
位置し、前記負荷に接続する配線板が該導電ブロックか
ら延設されていることを特徴とする請求項1記載のアー
ムの構造。
6. The second and third conductive blocks are integrally formed, the midpoint is located on the integrally formed conductive block, and a wiring board connected to the load is extended from the conductive block. The arm structure according to claim 1, wherein the arm is provided.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014059961A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Nippon Soken Inc Current measurement device
JP2016019319A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 株式会社東芝 Semiconductor device

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