JP2016046842A - 電力変換装置およびそれを用いたエレベータ - Google Patents
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Description
ここで、Lg111:半導体スイッチング素子111のゲート層インダクタンス142
Ls111:半導体スイッチング素子111のセンスソース層インダクタンス141
Mg111s111:Lg111とLs111の相互インダクタンス
Mg111g113:Lg111とLg113の相互インダクタンス
Ms111s113:Ls111とLs113の相互インダクタンス
Lg113:半導体スイッチング素子113のゲート層インダクタンス145
Ls113:半導体スイッチング素子113のセンスソース層インダクタンス146
LS111-S113=Ls111+Ls113−2Ms111s113 ・・・(2)
ここで、Ls111:半導体スイッチング素子111のセンスソース層インダクタンス141
Ls113:半導体スイッチング素子113のセンスソース層インダクタンス146
Ms111s113:Ls111とLs113の相互インダクタンス
尚、図3において、センスソース層インダクタンス141、146は向かい合っていることが分かりやすいよう便宜上2つに分けて図示しているが、実際は図示した2つの141を合わせて1つのセンスソース層インダクタンス141、2つの146を合わせて1つのセンスソース層インダクタンス146と考えてよい。
ただし、k:結合係数(L1とL2の層間の距離に反比例する係数)
したがって、図3のように二つのセンスソース層1301と1303が隣接することにより近接していると、これらの二つのセンスソース層において重なり合う導電経路131と133の結合係数kが大きくなることから、両者の間の相互インダクタンスMs111s113が大きくなり、これによって、式(2)に示す通り、センスソース−センスソース間インダクタンスLS111-S113は小さくなる。インダクタンスが小さくなると電流が流れやすくなり、駆動回路側のループ経路であるソースループにて電流が流れやすくなる。その結果、主回路のインピーダンスがばらついている場合に、半導体スイッチング素子間で電流のアンバランスが生じ、インダクタンスの小さいソースループがさらに電流を流し易くすることで、電流のアンバランスが助長されてしまう可能性がある。
Claims (9)
- 第1の端子と第2の端子と第3の端子とを有する第1および第2の半導体スイッチング素子が並列に接続された並列回路と、前記第1および第2の半導体スイッチング素子を同時にスイッチングさせる駆動回路とを有する電力変換装置において、
前記駆動回路は、複数の導電層が厚さ方向の互いに異なる位置に設けられた多層基板を有し、前記第2の端子の電位を基準に前記第1の端子に電圧を印加することにより前記第2の端子と前記第3の端子との間に電流を流すよう前記第1および第2の半導体スイッチング素子を駆動し、
前記多層基板の前記複数の導電層は、前記第1の半導体スイッチング素子の前記第2の端子と同電位の第1の導電層と、前記第2の半導体スイッチング素子の前記第2の端子と同電位の第2の導電層と、前記第1の半導体スイッチング素子の前記第1の端子と同電位の第3の導電層とを、厚さ方向の互いに異なる位置に有し、前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に前記第3の導電層が挟まれていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記多層基板の前記複数の導電層は、前記第2の半導体スイッチング素子の前記第1の端子と同電位の第4の導電層を有し、前記第1の導電層と前記第2の導電層との間に前記第3の導電層と前記第4の導電層とが挟まれていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記多層基板の前記複数の導電層は、前記第2の半導体スイッチング素子の前記第1の端子と同電位の第4の導電層を有し、前記第3の導電層と前記第4の導電層との間に前記第2の導電層が挟まれていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記並列回路は、前記第1および第2の半導体スイッチング素子と並列に接続された、第1の端子と第2の端子と第3の端子とを有する第3の半導体スイッチング素子を有し、
前記駆動回路は、前記第1および第2および第3の半導体スイッチング素子を同時にスイッチングさせ、
前記多層基板の前記複数の導電層は、前記第3の半導体スイッチング素子の前記第2の端子と同電位の第5の導電層を有し、前記第2の導電層と前記第5の導電層との間に前記第4の導電層が挟まれていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記多層基板の前記複数の導電層は、前記第3の導電層が前記第1の半導体スイッチング素子の前記第1の端子と前記第2の半導体スイッチング素子の前記第1の端子とに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記並列回路は、前記第1および第2の半導体スイッチング素子と並列に接続された、第1の端子と第2の端子と第3の端子とを有する第3の半導体スイッチング素子を有し、
前記駆動回路は、前記第1および第2および第3の半導体スイッチング素子を同時にスイッチングさせ、
前記多層基板の前記複数の導電層は、前記第2の導電層の前記第1の導電層とは反対側に設けられ前記第3の半導体スイッチング素子の前記第2の端子と同電位の第5の導電層と、前記第2の導電層と前記第5の導電層との間に挟まれ前記第3の半導体スイッチング素子の前記第1の端子と同電位の第6の導電層とを有することを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。 - 前記第1および第2の半導体スイッチング素子は、前記第1の端子がゲートで前記第2の端子がソースで前記第3の端子がドレインである半導体スイッチング素子、または、前記第1の端子がゲートで前記第2の端子がエミッタで前記第3の端子がコレクタである半導体スイッチング素子であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記第1および第2の半導体スイッチング素子が組み込まれた半導体スイッチングモジュールを有し、
前記半導体スイッチングモジュールは、前記第1の端子に接続された第1のモジュール端子と、前記第2の端子に接続された第2のモジュール端子およびセンス端子と、前記第3の端子に接続された第3のモジュール端子とを有し、
前記駆動回路は、前記第1のモジュール端子と前記センス端子とに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 請求項1から8の何れかに記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置から出力される可変周波数の交流により駆動されるモータと、
前記モータにより駆動される乗りかごとを有することを特徴とするエレベータ。
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