JP2008004789A

JP2008004789A - インバータ装置の平滑コンデンサ実装構造

Info

Publication number: JP2008004789A
Application number: JP2006173380A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Yoshida; 隆一吉田
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2008-01-10

Abstract

【課題】平滑コンデンサの接続構造が異なっても、一種類のプリント板で対応することができ、プリント板の製造や管理を安価にする。
【解決手段】プリント板における電源電圧の大きさに応じて並列又は直列に接続される複数の平滑コンデンサの各端子位置に該端子が挿入半田付けされる挿入孔１ａ〜４ｂを設け、プリント板の挿入孔間には、並列接続されるべき各平滑コンデンサＣ２，Ｃ４が並列接続されるとともに、直列接続されるべき各平滑コンデンサＣ１，Ｃ３が直列接続されるように配線パターン７〜９を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、インバータ装置の平滑コンデンサ実装構造に関するものである。

図５は従来のインバータ装置の回路構成図であり、ダイオードの三相ブリッジ回路からなる順変換部１４の交流入力端子は交流電源１５に接続され、順変換部１４の直流出力端子には電磁接触器１６と抵抗１７の並列回路を介して電解コンデンサからなる平滑コンデンサ１８が並列に接続され、さらに電解コンデンサ１８の出力側にはＩＧＢＴやトランジスタ等の各スイッチング素子Ｕ，Ｖ，Ｗ，Ｘ，Ｙ，Ｚの三相ブリッジ回路からなる逆変換部１９の直流側が接続され、逆変換部１９の交流側にはモータ２０が接続される。

次に、上記構成の動作について説明する。交流電源１５から順変換部１４に交流電力が与えられると、その交流電力が整流されて直流電力が生成され、この直流電力は平滑コンデンサ１８により平滑され、平滑された直流電力が逆変換部１９に与えられ、この直流電力は交流電力に変換され、モータ２０に出力される。なお、インバータ装置の起動時には平滑コンデンサ１８、順変換部１４及び交流電源１５が突入電流により損傷する恐れがあるので、抵抗１７を設け、一定時間経過した後、電磁接触器１６を投入して抵抗１７を短絡する。

ところで、インバータ装置は２００Ｖ系と４００Ｖ系の用途があり、平滑コンデンサ１８としては電解コンデンサを用いており、定格電圧の高いものは特性的に製作できないため、回路電圧が電解コンデンサの定格電圧より高いときには、コンデンサを直列接続する。又、電解コンデンサの接続は電線、銅バー、プリント板等により行われる。プリント板による接続を採用すると、電源電圧により複数のプリント板が必要になった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
特開２０００−１５１０６２号公報

上記した従来のインバータ装置おいては、電源電圧が異なると、複数の平滑コンデンサの接続構造が異なるので、それぞれ専用のプリント板を設ける必要があり、プリント板の種類が増加した。

この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、電源電圧が異なることにより、平滑コンデンサの接続構造が異なっても、一種類のプリント板で対応することができ、プリント板の製造や管理を安価にすることができるインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造を得ることを目的とする。

この発明の請求項１に係るインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造は、交流電源からの交流電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部から出力された直流電力を平滑する平滑コンデンサと、平滑された直流電力を交流電力に変換する逆変換部とを備えたインバータ装置において、プリント板における電源電圧の大きさに応じて並列又は直列に接続される複数の平滑コンデンサの各端子位置に該端子が挿入半田付けされる挿入孔を設け、プリント板の挿入孔間には、該挿入孔に端子が半田付けされた並列接続されるべき各平滑コンデンサが並列接続されるとともに、該挿入孔に端子が半田付けされた直列接続されるべき各平滑コンデンサが直列接続されるように、配線パターンを形成したものである。

以上のようにこの発明の請求項１によれば、プリント板における電源電圧の大きさによって並列又は直列に接続される複数の平滑コンデンサの各端子位置に該端子が挿入半田付けされる挿入孔を設け、プリント板の挿入孔間には、該挿入孔に端子が半田付けされた並列接続されるべき各平滑コンデンサが並列接続されるとともに、該挿入孔に端子が半田付けされた直列接続されるべき各平滑コンデンサが直列接続されるように、配線パターンを形成しており、電源電圧に対応して複数の平滑コンデンサを並列、直列の何れに接続してもプリント板を一種類とすることができ、プリント板の製造、管理を安価にすることができる。

実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１（ａ），（ｂ）はこの発明の実施最良形態１によるインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造を示すプリント板の配線パターン図及びプリント板への平滑コンデンサの実装図を示し、図２（ａ），（ｂ）は電源電圧が２００Ｖ系のとき及び４００Ｖ系のときの各平滑コンデンサの接続図を示し、電源電圧が２００Ｖ系の場合には図２（ａ）に示すように平滑コンデンサＣ２，Ｃ４を並列に接続し、電源電圧が４００Ｖ系の場合には図２（ｂ）に示すように平滑コンデンサＣ１，Ｃ３を直列に接続する。図１（ａ），（ｂ）において、１〜４はプリント板上における各平滑コンデンサＣ１〜Ｃ４の取付位置を示す。１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂはそれぞれ平滑コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の＋，−の端子が挿入され、半田付けされるようにプリント板に設けられた挿入孔を示す。挿入孔１ａ，２ａとは平滑コンデンサＣ１，Ｃ２の＋端子に共用されるという意味であり、挿入孔３ｂ，４ｂとは平滑コンデンサＣ３，Ｃ４の−端子に共用されるという意味である。７〜９はプリント板上の配線パターンを示し、配線パターン７は挿入孔１ａ，２ａと挿入孔４ａを接続し、端部は＋の電源端子に接続される。配線パターン８は挿入孔１ｂ，３ａ間を接続する。また、配線パターン９は挿入孔２ｂと挿入孔３ｂ、４ｂとを接続し、端部は−の電源端子に接続されている。平滑コンデンサＣ２，Ｃ４は配線パターン７，９を介して＋，−の電源端子に並列に接続される。又、平滑コンデンサＣ１，Ｃ３は＋，−の電源端子に対して配線パターン７〜９を介して直列に接続される。

実施最良形態１においては、インバータ装置の平滑コンデンサとして、電解コンデンサを用いた場合、電解コンデンサ１８は定格電圧の高いものは製作できないため、電源電圧の大きさに対応して各平滑コンデンサ１８を並列又は直列に接続する必要があるが、このような場合でも一種類の配線パターンのプリント板で対応することができ、製造や管理を安価にすることができる。又、並列接続する平滑コンデンサＣ２，Ｃ４は密接に配置され、直列接続される平滑コンデンサＣ１，Ｃ３も密接に配置され、何れの場合も配置面積を少なくすることができる。

実施最良形態２
実施最良形態１よりもさらに高い電圧に対応する場合には、並列コンデンサを３個直列に接続する。実施最良形態２はこのような場合を示し、図３（ａ），（ｂ）はこの発明の実施最良形態２によるインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造を示すプリント板の配線パターン図及びプリント板への平滑コンデンサの実装図を示し、図４（ａ），（ｂ）は電源電圧が２００Ｖ系のとき及び４００Ｖ以上の高電圧のときの各平滑コンデンサの接続図を示し、電源電圧が２００Ｖ系の場合には図４（ａ）に示すように平滑コンデンサＣ２，Ｃ４，Ｃ６を並列に接続し、電源電圧が高電圧の場合には図４（ｂ）に示すように平滑コンデンサＣ１，Ｃ３，Ｃ５を直列に接続する。図３（ａ），（ｂ）において、１〜６はプリント板上における各平滑コンデンサＣ１〜Ｃ６の取付位置を示す。１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂはそれぞれ平滑コンデンサＣ１〜Ｃ６の＋，−の端子が挿入され、半田付けされるようにプリント板に設けられた挿入孔を示す。挿入孔５ｂ，６ｂとは平滑コンデンサＣ５，Ｃ６の−端子に共用されるという意味である。

１０〜１３はプリント板上の配線パターンを示し、配線パターン１０は挿入孔１ａ，２ａと挿入孔４ａと挿入孔６ａを接続し、端部は+の電源端子に接続される。配線パターン１１は挿入孔１ｂ，３ａを接続し、配線パターン１２は挿入孔３ｂ，５ａを接続する。又、配線パターン１３は挿入孔２ｂ，４ｂ及び挿入孔５ｂ，６ｂを接続し、端部は−の電源端子に接続される。平滑コンデンサＣ２，Ｃ４，Ｃ６は配線パターン１０，１３を介して並列に接続され、平滑コンデンサＣ１，Ｃ３，Ｃ５は配線パターン１０〜１３を介して直列に接続される。

実施最良形態２においても、電源電圧の大きさに応じて平滑コンデンサ１８を並列又は直列に接続する場合に一種類の配線パターンのプリント板で対応することができ、製造や管理を安価にすることができる。又、並列接続する平滑コンデンサＣ２，Ｃ４，Ｃ６は密接に配置され、直列接続される平滑コンデンサＣ１，Ｃ３，Ｃ５も密接に配置され、何れの場合も配置面積を少なくすることができる。

この発明の実施最良形態１によるインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造を示すプリント板の配線パターン図及びプリント板への平滑コンデンサの実装図である。実施最良形態１による２００Ｖ系及び４００Ｖ系のときの各平滑コンデンサの接続図である。実施最良形態２によるインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造を示すプリント板の配線パターン図及びプリント板への平滑コンデンサの実装図である。実施最良形態２による２００Ｖ系及び高電圧のときの各平滑コンデンサの接続図である。従来のインバータ装置の回路構成図である。

符号の説明

１〜６…平滑コンデンサＣ１〜Ｃ６の取付位置
１ａ、１ｂ、２ａ，２ｂ、３ａ、３ｂ，４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ …挿入孔
7〜１３…配線パターン
１４…順変換部
１５…交流電源
１８，Ｃ１〜Ｃ６…平滑コンデンサ
１９…逆変換部

Claims

交流電源からの交流電力を直流電力に変換する順変換部と、順変換部から出力された直流電力を平滑する平滑コンデンサと、平滑された直流電力を交流電力に変換する逆変換部とを備えたインバータ装置において、プリント板における電源電圧の大きさに応じて並列又は直列に接続される複数の平滑コンデンサの各端子位置に該端子が挿入半田付けされる挿入孔を設け、プリント板の挿入孔間には、該挿入孔に端子が半田付けされた並列接続されるべき各平滑コンデンサが並列接続されるとともに、該挿入孔に端子が半田付けされた直列接続されるべき各平滑コンデンサが直列接続されるように、配線パターンを形成したことを特徴とするインバータ装置の平滑コンデンサ実装構造。