JP2003319665A - Power converter - Google Patents

Power converter

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JP2003319665A
JP2003319665A JP2002117088A JP2002117088A JP2003319665A JP 2003319665 A JP2003319665 A JP 2003319665A JP 2002117088 A JP2002117088 A JP 2002117088A JP 2002117088 A JP2002117088 A JP 2002117088A JP 2003319665 A JP2003319665 A JP 2003319665A
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high dielectric
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power
capacitor
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JP2002117088A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuhiro Ishikawa
Hiroshi Sugiura
浩 杉浦
哲浩 石川
Original Assignee
Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter that enables a high-frequency capacitor used as a snubber circuit to be miniaturized or abolished. <P>SOLUTION: This power converter is provided with a switching module 2 that includes a switching element 6 to convert DC power into AC power, a smoothing capacitor 3 that smoothes the DC power supplied to the switching module 2, and a pair of bus bars 4, 5 that electrically connect the positive and negative poles of the switching module 2 to each of the smoothing capacitors 3 respectively and that are arranged to have each opposite regions in such a way that at least a part of the main surfaces faces roughly parallel to each other. By inserting a high-dielectric member 9 between the pair of bus bars 4, 5 in the opposite regions, a capacitor for a snubber circuit is constituted of the pair of bus bars 4, 5 and the high-dielectric member 9. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力を交流電力に逆変換するインバータ装置に代表される電力変換装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a power conversion device typified by a inverter device that inversely converts the DC power to AC power. 【0002】 【従来の技術】近年、環境に配慮した自動車として、電気自動車(Electric Vehicle)やハイブリッド電気自動車(Hybrid Electric Vehicle)が注目を集めており、 [0002] In recent years, as environment-friendly vehicles, electric vehicles (Electric Vehicle) and hybrid electric vehicles (Hybrid Electric Vehicle) has attracted attention,
一部実用化も始まっている。 Some practical use has also begun. たとえば、ハイブリッド電気自動車には、従来のエンジンに加えて電気駆動システムが搭載されている。 For example, the hybrid electric vehicle, the electric drive system is mounted in addition to a conventional engine. この電気駆動システムは、直流電源であるバッテリや、電力変換装置であるインバータ装置、電動機である交流モータなどを備えている。 The electric drive system includes a battery and a DC power supply, an inverter device is a power converter, and a like AC motor is an electric motor. この電気駆動システムを備えた車輌では、バッテリから供給される直流電力をインバータ装置によって交流電力に変換し、この交流電力を用いて交流モータを駆動することによって車輌の推進力を得ている。 This electric with a drive system vehicle, the DC power supplied from the battery is converted into AC power by the inverter device, to obtain a driving force of the vehicle by driving an AC motor by using the AC power. 【0003】図4は、車輌に搭載される一般的な電気駆動システムの回路構成図である。 [0003] Figure 4 is a circuit diagram of a general electric drive system mounted on a vehicle. 上述したように、電気駆動システムは、バッテリ1と、バッテリ1から得られる直流電力を交流電力に変換するインバータ装置と、インバータ装置から出力される交流電力によって駆動される交流モータ8とを備える。 As described above, the electric drive system includes a battery 1, an inverter device for converting DC power obtained from the battery 1 into AC power, and AC motor 8 driven by the AC power output from the inverter device. インバータ装置は、スイッチング素子6を含むスイッチングモジュール2と、スイッチング素子6を制御するスイッチング制御回路(図示せず)と、スイッチング素子6に供給される直流電力を平滑化する平滑用コンデンサ3と、スイッチングモジュール2と平滑用コンデンサ3とを電気的に接続するバスバー4,5とを備えている。 The inverter apparatus includes a switching module 2 including switching elements 6, a switching control circuit for controlling the switching element 6 (not shown), a smoothing capacitor 3 for smoothing the DC power supplied to the switching element 6, a switching and a bus bar 4, 5 for electrically connecting the module 2 and the smoothing capacitor 3. 【0004】スイッチング素子6としては、IGBT [0004] as a switching element 6, IGBT
(Insulated Gate Bipolar Transistor)やパワーMO (Insulated Gate Bipolar Transistor) and power MO
S−FET(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect S-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect
Transistor)などが利用される。 Transistor) and the like are available. また、スイッチング制御回路は、図示しないECU(Electrical Control U The switching control circuit, not shown ECU (Electrical Control U
nit)からの信号を受けて、スイッチング素子6のON Receiving a signal from nit), ON of the switching element 6
/OFF動作をPWM(Pulse Width Modulation)制御することにより、車輌の走行状態に応じた最適の条件にてインバータ装置を動作させる。 / The OFF operation by PWM (Pulse Width Modulation) control, operating the inverter device under optimum conditions in accordance with the running condition of the vehicle. 【0005】スイッチングモジュール2としては、上述のスイッチング制御回路をスイッチングモジュール2のパッケージ外部に配置したものと、パッケージ内部に組込んだIPM(Integrated Power Module)と呼ばれるものとがある。 [0005] As the switching module 2, there is a what is called as placing the switching control circuits described above to the package external switching module 2, incorporated inside the package and IPM (Integrated Power Module). 近年では、組付け性の向上やインバータ装置の小型化の要請に伴い、IPMが主流となっている。 In recent years, with the demand for miniaturization of the assembly of the improvement and the inverter device, IPM is the mainstream. 【0006】図4に示すように、スイッチングモジュール2の正極および負極であるP,N端子は、バッテリ1 [0006] As shown in FIG. 4, P is a positive electrode and the negative electrode of the switching module 2, N terminal, the battery 1
の正極および負極に電気的に接続される。 It is electrically connected to the positive electrode and the negative electrode. また、スイッチングモジュール2とバッテリ1との間には、バッテリ1から供給される直流電力の平滑化を行なうための平滑用コンデンサ3が並列に接続される。 Between the switching module 2 and the battery 1, smoothing capacitor 3 for performing smoothing of the DC power supplied from the battery 1 are connected in parallel. スイッチングモジュール2のP端子およびN端子と、平滑用コンデンサ3 The P terminal and the N terminal of the switching module 2, smoothing capacitor 3
の正極および負極を接続する接続配線には、導電材料からなる板状体であるバスバー4,5が用いられる。 The connection line which connects the positive electrode and the negative electrode bus bars 4 and 5 is a plate-like member made of a conductive material is used. 一方、スイッチングモジュール2の出力側の端子であるU,V,W端子は、3相の交流モータ8のそれぞれの入力端子に電気的に接続される。 On the other hand, U, V, W terminal output side which is the terminal of the switching module 2 are electrically connected to respective input terminals of the 3-phase AC motor 8. 【0007】通常、車輌に搭載される電気駆動システムは、非常に大きい駆動力を発生させることが必要であるため、定格電圧および定格電流の大きい大電力に対応した部品が用いられる。 [0007] Usually, an electric drive system mounted on a vehicle, since it is necessary to generate a very large driving force, parts corresponding to large high power rated voltage and current is used. このため、平滑用コンデンサ3も非常に大きい容量を有するコンデンサが必要となる。 Therefore, even smoothing capacitor 3 capacitor is required to have a very large capacity. 実用化されているハイブリッド電気自動車に使用されている平滑用コンデンサ3としては、数百μFから数千μF The smoothing capacitor 3 used in hybrid electric vehicles in practical use thousands μF hundreds μF
の容量を有するコンデンサが使用されている。 Capacitor having a capacitance is used. このため、平滑用コンデンサ3が非常に大型のコンデンサとなるため、通常はスイッチングモジュール2のパッケージ外部に設置される。 Therefore, since the smoothing capacitor 3 becomes a very large capacitor, usually placed in the package external switching module 2. 【0008】上述のインバータ装置にあっては、スイッチング素子6は、たとえば10kHzなどの高速動作にてスイッチングが行なわれる。 [0008] In the above inverter device, the switching element 6, switching is performed for example in a high-speed operation such as 10 kHz. このため、スイッチングモジュール2の内部配線や、バスバー4,5の配線インダクタンスが無視できなくなる。 Therefore, the internal wiring and the switching module 2, the wiring inductance of the bus bar 4 and 5 can not be ignored. これら接続配線による浮遊インダクタンスは、スイッチングの際に大きなサージ電圧をスイッチング素子6に印加する原因となる。 Stray inductance due to these connecting wires are responsible to apply a large surge voltage to the switching element 6 during switching. スイッチング素子6の耐圧が電源電圧に対して十分に高く設定されている場合には問題は生じないが、余裕がない場合にはこのサージ電圧によってスイッチング素子6が破壊されてしまうおそれがある。 Although no problem arises if the withstand voltage of the switching element 6 is set sufficiently high relative to the supply voltage, if there is no margin there is a risk that the switching element 6 is broken by the surge voltage. 【0009】このため、配線インダクタンスを低減するために、平滑用コンデンサ3とスイッチング素子2とを近接配置することが必要になる。 [0009] Therefore, in order to reduce the wiring inductance, it is necessary to arranged close and the switching element 2 smoothing capacitor 3. これにより、接続配線を短縮化することが可能になるため、配線インダクタンスが低減される。 Thereby, it becomes possible to shorten the connection wiring, the wiring inductance can be reduced. また、接続配線の往復線路を近接配置することによっても配線インダクタンスの低減が図られる。 Further, reduction of wiring inductance can be achieved also by arranged close reciprocating line connecting wire. これは、往復線路を互いに近付けて配置することにより、相互インダクタンスによって配線インダクタンスが低減されるためである。 This is by placing close reciprocating line with each other, because the wiring inductance is reduced by the mutual inductance. 【0010】しかしながら、これだけでは完全にサージ電圧の発生を抑止することはできない。 [0010] However, this alone will not be able to suppress the occurrence of completely surge voltage. このため、スナバ回路と呼ばれるスイッチング素子6保護用の回路を別途設けることにより、回路内にて発生したサージ電圧を吸収し、スイッチング素子6にサージ電圧が印加されないように回路を構成したインバータ装置がよく見られる。 Thus, by providing the circuit of the switching element 6 for protection, called snubber circuit separately, to absorb a surge voltage generated in the circuit, the inverter surge voltage is the circuit so as not to applied to the switching element 6 well seen. 【0011】図5は、スナバ回路の回路構成例を示した図である。 [0011] Figure 5 is a diagram showing a circuit configuration example of a snubber circuit. スナバ回路10には、図5(a)に示すようなスイッチング素子6のコレクタ−エミッタ間に高周波コンデンサ11を接続したもの(Cスナバ)や、図5 The snubber circuit 10, the collector of the switching element 6 as shown in FIG. 5 (a) - that connects the high-frequency capacitor 11 between the emitter (C snubber) and, FIG. 5
(b)に示すような高周波コンデンサ11に直列に抵抗体12を接続したもの(CRスナバ)や、図5(c)に示すように、さらに抵抗体12に並列にダイオード13 (B) to show such a series to a high-frequency capacitor 11 that a resistor 12 is connected (CR snubber) and, as shown in FIG. 5 (c), further diode to the resistor 12 in parallel 13
を接続したもの(DRCスナバ)などが知られている。 It is known, such as those connected to (DRC snubber).
これらスナバ回路10は、インバータ装置の運転条件等によって最適なものが適宜選択される。 These snubber circuit 10 is optimal is selected appropriately depending on the operating conditions of the inverter device or the like. 【0012】図6は、上述したインバータ装置の構造を示す概略斜視図である。 [0012] Figure 6 is a schematic perspective view showing the structure of the above-described inverter device. 図に示すように、平滑用コンデンサ3とスイッチングモジュール2とは一対のバスバー4,5によって接続されている。 As shown, it is connected by a pair of bus bars 4 and 5 and the smoothing capacitor 3 and the switching module 2. なお、図では省略しているが、一対のバスバー4,5はさらにバッテリ1に接続される。 Although omitted in the figure, a pair of bus bars 4 and 5 are further connected to the battery 1. また、平滑用コンデンサ3は、その容量が非常に大きいため、3つに分割されて配置され、並列にスイッチングモジュール2に接続されている。 Further, smoothing capacitor 3, since its capacity is very large, is arranged to be divided into three, it is connected to the switching module 2 in parallel. 【0013】一対のバスバー4,5は、スイッチングモジュール2と平滑用コンデンサ3とを接続する領域において、互いにその主面が対面し、かつ近接するように配置された対面領域を有している。 [0013] a pair of bus bars 4 and 5, in a region for connecting the switching module 2 and the smoothing capacitor 3 has a facing region which is arranged such that its main surface to each other facing, and close. この対面領域は、上述した配線インダクタンスの低減のために設けられるものである。 The facing region is provided in order to reduce the wiring inductance as described above. この対面領域において、一対のバスバー4,5 In this facing region, a pair of bus bars 4 and 5
間には絶縁部材14が介在している。 Insulating member 14 is interposed between. この絶縁部材14 The insulating member 14
は、たとえばノーメックス(R)などの絶縁紙が使用され、バスバー4,5を近接配置することによって生じる短絡を防止している。 , For example it is used insulating paper, such as Nomex (R), to prevent a short circuit caused by the close proximity of the bus bars 4 and 5. この絶縁部材14を一対のバスバー4,5間に介在させることにより、配線インダクタンスの低減と同時に短絡の防止が図られている。 By interposing the insulating member 14 between the pair of bus bars 4 and 5, which prevents a short circuit is achieved simultaneously with the reduction of the wiring inductance. 【0014】さらに、スイッチングモジュール2のP, [0014] In addition, of the switching module 2 P,
N端子間には、高周波コンデンサ11を含むスナバ回路10がスイッチングモジュール2のパッケージ外部に位置するように接続される。 Between N terminals, snubber circuit 10 including a high frequency capacitor 11 is connected so as to be located outside the package switching module 2. このスナバ回路10は、たとえば上述のCスナバを構成すもので、その容量は平滑用コンデンサ3に比して大幅に小さい数μF程度のものである。 The snubber circuit 10 is, for example those make up the C snubber above, the capacitance is of the order of a few μF significantly smaller than the smoothing capacitor 3. このスナバ回路10を設けることにより、スイッチング動作時にスイッチング素子6に印加されるサージ電圧が吸収され、スイッチング素子6の破壊が防止される。 By providing the snubber circuit 10, a surge voltage applied to the switching element 6 during the switching operation is absorbed, breakdown of the switching element 6 is prevented. 【0015】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インバータ装置の自動車への搭載にあたっては、部品の小型化の要望が強く、スナバ回路を廃止または小型化する要望が強い。 [0015] The object of the invention is to be Solved However, when is mounted on the car of the inverter device, a strong demand for miniaturization of parts, is a strong desire to abolish or reduce the size of the snubber circuit. 上述の構成のインバータ装置にあっては、別途高周波コンデンサを含むスナバ回路をパッケージ外部に配置する必要があり、装置が大型化するとともに、部品点数が増加して製造コストが増大していた。 In the inverter apparatus of the above-described configuration, it is necessary to arrange separately snubber circuit including a high frequency capacitor outside the package, apparatus as well as large, production cost parts is increased had increased. 【0016】そこで、本発明は、スナバ回路として使用される高周波コンデンサを小型化または廃止することが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。 [0016] Therefore, an object of the present invention to provide a power conversion apparatus capable of downsizing or abolish the high-frequency capacitor used as a snubber circuit. 【0017】 【課題を解決するための手段】本発明に基づく電力変換装置は、電力変換回路と、平滑用コンデンサと、一対の導電板とを備え、電力変換回路はスイッチング素子を含み、直流電力を交流電力に変換し、平滑用コンデンサは電力変換回路に供給される直流電力を平滑化し、一対の導電板は電力変換回路および平滑用コンデンサのそれぞれの正極同士および負極同士を電気的に接続し、少なくとも互いの主面の一部が略平行に向かい合う対面領域を有するように配置される。 [0017] Means for Solving the Problems A power converting apparatus according to the present invention includes a power conversion circuit, a smoothing capacitor, and a pair of conductive plates, power conversion circuit switching elements, DC power was converted into AC power, a smoothing capacitor smoothes the DC power supplied to the power conversion circuit, a pair of conductive plates are electrically connected to each of the positive electrode and between the negative electrode between the power conversion circuit and the smoothing capacitor It is arranged to have a facing region partially substantially parallel face of at least another main surface. 対面領域において、高誘電部材が一対の導電板の双方に接するように一対の導電板間に位置していることにより、一対の導電板と高誘電部材とによってコンデンサが構成されている。 In facing region, by high dielectric member is positioned a pair of conductive plates in contact with both of the pair of conductive plates, the capacitor is constituted by a pair of conductive plates and the high dielectric member. 【0018】このように、配線インダクタンスを低減するために近接配置された一対の導電板の対面領域の間に、高い誘電率を有する高誘電部材を配置し、この高誘電部材を一対の導電板によって挟持することにより、この対面領域においてコンデンサが構成される。 [0018] Thus, during the facing region of the pair of conductive plates which are arranged close to reduce the wiring inductance, arranged a high dielectric member having a high dielectric constant, the high dielectric member with a pair of conductive plates by sandwiching the capacitor is constructed in this facing region. これにより、従来、別途必要であったスナバ回路の高周波コンデンサを小型化または廃止することが可能となり、電力変換装置の小型化が図られるとともに、部品点数が減少することによって製造コストの削減が図られる。 Thus, conventionally, it is possible to miniaturize or abolish the high-frequency capacitor of the snubber circuit was required separately, along with miniaturization of the power converter is achieved, the number of parts can be reduced in manufacturing cost by reducing Figure It is. 【0019】上記本発明に基づく電力変換装置にあっては、好ましくは、高誘電部材が板状のセラミック誘電体である。 [0019] In the power conversion device according to the present invention is preferably a high dielectric member is a plate-shaped ceramic dielectric. 【0020】このように、高誘電部材としては、板状のセラミック誘電体を用いることが考えられる。 [0020] Thus, as the high dielectric member, it is conceivable to use a plate-shaped ceramic dielectric. セラミック誘電体は高い誘電率を有しており、また加工も施し易いため、本電力変換装置における高誘電部材として好適である。 Ceramic dielectric has a high dielectric constant, also liable also subjected machining is suitable as the high dielectric member in the power converter. 【0021】上記本発明に基づく電力変換装置にあっては、好ましくは、高誘電部材が主原料としてポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタラートを含むフィルム状の高誘電体である。 [0021] In the power conversion device according to the present invention is preferably a film-like high dielectric high dielectric member comprises a polypropylene or polyethylene terephthalate as a main raw material. 【0022】このように、ポリプロピンレンやポリエチレンテレフタラートを含むフィルム状の高誘電体を用いることにより、組付け性が向上するとともに安価に製造することが可能になる。 [0022] Thus, by using a film of a high dielectric comprising polypropylene pins alkylene or polyethylene terephthalate, it is possible to inexpensively produced with ease of assembly is improved. また、十分な容量が得られない場合には、一対の導電板の対面領域を増大させたり、フィルム状の高誘電体の厚みを薄くすることにより、容量を増大させることが可能である。 Also, if no sufficient capacity is obtained, or increase the facing area of ​​a pair of conductive plates, by reducing the thickness of the film of the high dielectric, it is possible to increase the capacity. 【0023】上記本発明に基づく電力変換装置にあっては、好ましくは、一対の導電板および高誘電部材を含む断面において、高誘電部材が一対の導電板の端面よりも外側にまで延在している。 [0023] In the power conversion device according to the present invention are preferably in a cross-section including a pair of conductive plate and the high dielectric member, the high dielectric member extends to outside the end surfaces of the pair of conductive plates ing. 【0024】このように、一対の導電板の対面領域よりも外側に延在するように高誘電部材を配置することにより、一対の導電板間の沿面距離を十分に得ることが可能になる。 [0024] Thus, by arranging the high dielectric member so as to extend outside the facing region of the pair of conductive plates, it is possible to obtain a sufficient creeping distance between the pair of conductive plates. 【0025】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。 [0025] BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 図1は、本発明の実施の形態における電力変換装置の構造を示した概略斜視図である。 Figure 1 is a schematic perspective view showing the structure of a power conversion apparatus in the embodiment of the present invention. なお、本実施の形態における電力変換装置の回路構成は、上記において従来例として説明した電力変換装置と同一であるため、その説明は繰り返さない。 The circuit configuration of the electric power conversion system according to the present embodiment is the same as the power conversion apparatus described as a conventional example in the above, description thereof will not be repeated. 【0026】図1に示すように、本実施の形態におけるインバータ装置は、内部にスイッチング素子6を含むスイッチングモジュール2と、スイッチング素子6に供給される直流電力を平滑化する平滑用コンデンサ3と、スイッチングモジュール2と平滑用コンデンサ3とを電気的に接続する一対のバスバー4,5とを備えている。 As shown in FIG. 1, the inverter device of this embodiment, the switching module 2 including switching elements 6 therein, a smoothing capacitor 3 for smoothing the DC power supplied to the switching element 6, and a pair of bus bars 4 and 5 that electrically connect the switching module 2 and the smoothing capacitor 3. 図に示すように、スイッチングモジュール2の正極および負極であるP,N端子は、導電材料からなる板状体である一対のバスバー4,5を介して平滑用コンデンサ3の正極端子および負極端子に接続されている。 As shown in FIG, P is a positive electrode and the negative electrode of the switching module 2, N terminals via a pair of bus bars 4 and 5 is a plate-like member made of a conductive material in the positive and negative terminals of the smoothing capacitor 3 It is connected. また、図では省略しているが、この一対のバスバー4,5は、図示しないバッテリ1の正極および負極に接続されている。 Further, although not shown in the figure, the pair of bus bars 4 and 5 are connected to the positive electrode and the negative electrode of the battery 1, not shown. 【0027】一対のバスバー4,5は、スイッチングモジュール2と平滑用コンデンサ3とを接続する領域において、互いにその主面が対面し、かつ近接するように配置された対面領域を有している。 The pair of bus bars 4 and 5, in a region for connecting the switching module 2 and the smoothing capacitor 3 has a facing region which is arranged such that its main surface to each other facing, and close. この対面領域は、上述した配線インダクタンスの低減のために設けられるものである。 The facing region is provided in order to reduce the wiring inductance as described above. 対面領域において、一対のバスバー4,5間には高誘電部材9が介在されている。 In facing region, the high dielectric member 9 is interposed between a pair of bus bars 4 and 5. 高誘電部材9としては、たとえば、セラミック誘電体からなる板状体や、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタラートを主原料とするフィルム状の高誘電体を用いることが望ましい。 As the high dielectric member 9, for example, the plate of ceramic dielectric and, using a film-like high dielectric that polypropylene or polyethylene terephthalate as a main raw material is desirable. これにより、一対のバスバー4,5とその間に挟持された高誘電部材9とによってコンデンサが構成されるとともに、近接配置された一対のバスバー4,5の短絡を防止しつつ、配線インダクタンスの低減が図られる。 Thus, together with the capacitor by the high dielectric member 9 interposed therebetween and a pair of bus bars 4 and 5 are configured, while preventing a short circuit of the pair of bus bars 4 and 5 are arranged close, the reduction of wiring inductance It is achieved. 【0028】この一対のバスバー4,5と高誘電部材9 The high dielectric member 9 and the pair of bus bars 4 and 5
とによって構成されたコンデンサは、従来のインバータ装置においてスイッチングモジュール2のパッケージ外部に配置されていたスナバ回路の高周波コンデンサと同等の機能を果たす。 Constituted by an a capacitor serves the same function as the high-frequency capacitor of the snubber circuit which has been placed on the package external switching module 2 in a conventional inverter apparatus. すなわち、このコンデンサによってスイッチング素子6に印加されるサージ電圧の吸収が可能になる。 That is, it is possible to absorb the surge voltage applied to the switching element 6 by the capacitor. 【0029】図2は、図1中におけるII−II断面図である。 FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in the Figure 1. 一対のバスバー4,5の間に挟持される高誘電部材9の形状としては、図2(a)に示すように、その端面がバスバー4,5の端面と一致している場合と、図2(b)に示すように、バスバー4,5の端面から外側に向かって延在している場合とが考えられる。 The shape of the high dielectric member 9 is sandwiched between a pair of bus bars 4 and 5, as shown in FIG. 2 (a), and if the end surface thereof coincides with the end face of the bus bar 4, 5, 2 (b), the considered and a case where the end face of the bus bar 4, 5 extend outwardly. 【0030】図2(a)は、一対のバスバー4,5の絶縁距離が高誘電部材9の厚みd以下である場合に適用可能であり、高誘電部材9として高価な部材、たとえばセラミック誘電体等を使用した場合にコスト削減の面で有効である。 FIG. 2 (a) is applicable to the case where the insulating distance of the pair of bus bars 4 and 5 is less than the thickness d of the high dielectric member 9, expensive member as the high dielectric member 9, for example, a ceramic dielectric it is effective in terms of cost reduction when using such. 【0031】一方、図2(b)は、一対のバスバー4, On the other hand, FIG. 2 (b), a pair of bus bars 4,
5の絶縁距離が高誘電部材9の厚みdよりも大きい場合に適用が可能であり、特に、セラミック誘電体よりも誘電率の低いポリプロピレンやポリエチレンテレフタラートを主原料とするフィルム状の高誘電部材を使用した場合に有効である。 Insulation distance 5 is can be applied is greater than the thickness d of the high dielectric member 9, in particular, film-like high dielectric member to a lower polypropylene or polyethylene terephthalate dielectric constant as the main raw material than ceramic dielectric it is effective in the case that was used. 周知の如く、コンデンサにおいてはその両極板を近付けるほど容量が増大する。 As is well known, in the capacitor capacity increases the closer the bipolar plate. このため、比較的誘電率の低い誘電部材を使用する場合には、コンデンサの両極板となるバスバー4,5の主面を近接させることにより容量を増やすことが可能である。 Therefore, when using a lower dielectric member relatively dielectric constant, it is possible to increase the capacity by approaching the main surface of the bus bar 4 and 5 as a bipolar plate of a capacitor. しかしながら、バスバー4,5を近付けるとその沿面距離が短くなるため、沿面における絶縁性を確保することが困難になる。 However, the closer the busbars 4, 5 for the creepage distance becomes shorter, it becomes difficult to ensure insulation in creeping. そこで、誘電部材の端面を突出させることにより、 Therefore, by protruding the end surface of the dielectric member,
沿面距離がdから(d+2e)にまで増大し、コンデンサの容量を増加させつつ、沿面における絶縁性を確保することが可能になる。 Creepage distance is increased to (d + 2e) from d, while increasing the capacitance of the capacitor, it is possible to ensure insulation in creeping. 【0032】以上のように、一対のバスバーが近接配置された対面領域において、従来この間に介在するように配置されていた絶縁部材にかえて高誘電部材を配置することにより、この対面領域においてスイッチング素子へのサージ電圧の印加を抑制するスナバ回路が構成される。 [0032] As described above, in the facing region in which the pair of bus bars are arranged close, by disposing the high dielectric member in place of the arrangement that had been insulated member so as to be interposed conventional meantime, the switching in the facing region inhibiting the application of surge voltage to the element snubber circuit. このため、別途スナバ回路を設ける必要がなくなったり、または別途スナバ回路を設けるにしても低容量の高周波コンデンサで済むようになる。 Therefore, so it requires only low volume of high-frequency capacitor be separately provided necessary or lost, or separate snubber circuit providing a snubber circuit. この結果、電力変換装置の小型化が可能となるとともに、部品点数が減少することによって製造コストの削減が図られる。 As a result, the size of the power conversion device can be, reduce the manufacturing cost by the number of parts is reduced can be achieved. 【0033】図3は、本発明の実施の形態の他の変形例を示すインバータ装置の概略斜視図である。 [0033] FIG. 3 is a schematic perspective view of an inverter apparatus showing another modification of the embodiment of the present invention. 周知の如く、コンデンサの両極板面積を増加させることにより、 As is well known, by increasing the bipolar plate area of ​​the capacitor,
コンデンサの容量を増やすことが可能である。 It is possible to increase the capacitance of the capacitor. このため、本変形例にいては、コンデンサの両極板である一対の導電板の対面領域を増加させることにより、コンデンサの容量の増大を図っている。 Therefore, iterator to this modification, by increasing the facing region of the pair of conductive plates is a bipolar plate of the capacitor, thereby achieving an increase in the capacitance of the capacitor. 【0034】すなわち、本変形例においては、スイッチングモジュール2と平滑用コンデンサ3とを接続する一対の導電板として、上述のバスバーよりも対面領域を大幅に増やしたバスプレート15,16を使用している。 [0034] That is, in this modification, as a pair of conductive plates for connecting the switching module 2 and the smoothing capacitor 3, by using the bus plates 15, 16 greatly increase the facing area than the bus bar described above there.
これにあわせて、このバスプレート15,16に挟持される高誘電部材9も上述のものより大きくなっている。 Along with this, the high dielectric member 9 is also greater than those described above which is sandwiched the bus plates 15 and 16.
これにより、コンデンサの容量の増加が図られる。 Thus, an increase in the capacitance of the capacitor is achieved. また、本変形例のように、対面領域が大きいバスプレートを使用した場合には、バスプレートの放熱性能も向上するため、インバータ装置の冷却の面からも好ましい。 Also, as in the present modification, when using face-to-face region is large bus plate in order to improve heat radiation performance of the bus plate, preferably in terms of the cooling of the inverter device. なお、本変形例では、スイッチングモジュール2とバッテリ1との接続をバスプレート15,16ではなく、ケーブル17,18によって行なっている。 In the present modification, the connection between the switching module 2 and the battery 1, not the bus plates 15 and 16, is performed by the cables 17 and 18. このように、ケーブルを用いてスイッチングモジュールとバッテリとを接続することも可能である。 Thus, it is also possible to connect the switching module and the battery using a cable. 【0035】上記実施の形態においては、スイッチングモジュールと平滑用コンデンサとを接続する接続配線を、別途独立した一対の導電板として構成した場合を例示して説明したが、この導電板を一体に構成し、かつその間に薄いセラミック導電体を介在させたラミネート基板とすることも可能である。 [0035] In the above embodiment, the connection wiring for connecting the switching module and the smoothing capacitor has been described exemplifies the case of constituting a pair of conductive plates which is separately independently, constituting the conductive plate integrally and, and it is also possible to laminate substrate is interposed a thin ceramic conductor therebetween. 【0036】また、上記実施の形態においては、スイッチングモジュール内部の配線構造について言及していないが、スイッチングモジュール内の内部配線においても一対の導電板を張り巡らし、かつ対面領域を有するように構成されている場合が多い。 Further, in the above embodiment, although not mentioned in the wiring structure for internal switching module, Harimegurashi a pair of conductive plates also in internal wiring in the switching module, and is configured to have a facing region If and are in many cases. したがって、本発明をこのスイッチングモジュールの内部配線に適用することにより、スナバ回路の小型化または廃止を図ることも可能である。 Therefore, by applying the present invention to the internal wiring of the switching module, it is possible to reduce the size or abolition of the snubber circuit. 【0037】さらには、上記実施の形態においては、電力変換装置として直流電力を交流電力に逆変換するインバータ装置を例示して説明を行なったが、交流電力を直流電力に順変換するコンバータ装置に本発明を適用することも可能である。 Furthermore, in the above embodiment, explanation was made about the inverter device for inversely converting the DC power into AC power as a power converter, the converter device for sequentially converting AC power into DC power it is also possible to apply the present invention. この場合にも、コンバータ装置と平滑用コンデンサとを接続する一対の導電板の対面領域において、これら導電板の間に高誘電部材を介在させることによってコンデンサを構成すると良い。 In this case, the facing region of the pair of conductive plates for connecting the converter device smoothing capacitor, may constitute a capacitor by interposing a high dielectric member thereto conductive plates. 【0038】このように、今回開示した上記実施の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。 [0038] Thus, the above embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive.
本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 The technical scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and range equivalent to the description of the scope of defined by the claims, also claimed. 【0039】 【発明の効果】本発明のように、電力変換回路と平滑用コンデンサとを接続する一対の導電板の対面領域に高誘電体材料を介在させることにより、従来別途設けられていたスナバ回路を構成する高周波コンデンサを廃止または小型化することができるようになる。 [0039] As the present invention, snubber by interposing a high dielectric material facing region of the pair of conductive plates that connect the power conversion circuit and a smoothing capacitor, which has conventionally provided separately it is possible to abolish or reduce the size of the high-frequency capacitor constituting the circuit. これにより、小型かつ安価に製造可能な電力変換装置を提供することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to provide a compact and inexpensively manufactured possible power converter.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の実施の形態におけるインバータ装置の構造を示す概略斜視図である。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic perspective view showing a structure of an inverter apparatus according to an embodiment of the present invention. 【図2】 図1中におけるII−II断面図である。 It is a sectional view taken along line II-II in FIG. 2 in FIG. 【図3】 本発明の実施の形態における変形例を示したインバータ装置の概略斜視図である。 Figure 3 is a schematic perspective view of an inverter apparatus showing a modification of the embodiment of the present invention. 【図4】 一般的な電気駆動システムの回路構成を示した図である。 4 is a diagram showing a circuit configuration of a general electric drive system. 【図5】 一般的なスナバ回路の回路構成を示した図である。 5 is a diagram showing a circuit configuration of a typical snubber circuit. 【図6】 従来例のインバータ装置の構造を説明するための概略斜視図である。 6 is a schematic perspective view for explaining the structure of a conventional inverter device. 【符号の説明】 1 バッテリ、2 スイッチングモジュール、3 平滑用コンデンサ、3a平滑用コンデンサの正極端子、3b [Reference Numerals] 1 battery, 2 switching modules 3 smoothing capacitor, 3a positive terminal of the smoothing capacitor, 3b
平滑用コンデンサの負極端子、4,5 バスバー、6 Negative terminal, 4,5 busbar of the smoothing capacitor, 6
スイッチング素子、7 還流ダイオード、8 交流モータ、9 高誘電部材、10 スナバ回路、11 高周波コンデンサ、12 抵抗体、13ダイオード、15, Switching element, 7 a reflux diode, 8 the AC motor, 9 high dielectric member, 10 snubber circuit, 11 a high frequency capacitor, 12 resistors, 13 a diode, 15,
16 バスプレート、17,18 ケーブル。 16 bus plate, 17 and 18 cable.

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 スイッチング素子を含み、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、 前記電力変換回路に供給される直流電力を平滑化する平滑用コンデンサと、 前記電力変換回路および前記平滑用コンデンサのそれぞれの正極同士および負極同士を電気的に接続し、少なくとも互いの主面の一部が略平行に向かい合う対面領域を有するように配置された一対の導電板とを備え、 前記対面領域において、高誘電部材が前記一対の導電板の双方に接するように前記一対の導電板間に位置していることにより、前記一対の導電板と前記高誘電部材とによってコンデンサを構成したことを特徴とする、電力変換装置。 It includes Claims 1. A switching element, a power conversion circuit for converting DC power to AC power, a smoothing capacitor for smoothing the DC power supplied to the power conversion circuit, the power each of the positive electrode and between the negative electrode between the converter and the smoothing capacitor are electrically connected, and at least another pair of part of the principal surface of which is arranged to have a substantially parallel face facing region of the conductive plate includes, in the face region, by high dielectric member is positioned in said pair of conductive plates so as to be in contact with both of said pair of conductive plates, the capacitor by the said high dielectric member and the pair of conductive plates It characterized in that the configuration was, the power conversion device. 【請求項2】 前記高誘電部材が、板状のセラミック誘電体である、請求項1に記載の電力変換装置。 Wherein the high dielectric member is a plate-shaped ceramic dielectric, power converter according to claim 1. 【請求項3】 前記高誘電部材が、主原料としてポリプロピレンまたはポリエチレンテレフタラートを含むフィルム状の高誘電体である、請求項1に記載の電力変換装置。 Wherein the high dielectric member is a film-like high dielectric comprises polypropylene or polyethylene terephthalate as a main raw material, power converter according to claim 1. 【請求項4】 前記一対の導電板および前記高誘電部材を含む断面において、前記高誘電部材が前記一対の導電板の端面よりも外側にまで延在している、請求項1から3のいずれかに記載の電力変換装置。 4. A cross-section including a pair of conductive plate and the high dielectric member, the high dielectric member extends to outside the end face of said pair of conductive plates, one of claims 1 to 3 power converter crab according.
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