JP2586685B2 - インバータ装置の導体配置方法 - Google Patents
インバータ装置の導体配置方法Info
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- JP2586685B2 JP2586685B2 JP2088857A JP8885790A JP2586685B2 JP 2586685 B2 JP2586685 B2 JP 2586685B2 JP 2088857 A JP2088857 A JP 2088857A JP 8885790 A JP8885790 A JP 8885790A JP 2586685 B2 JP2586685 B2 JP 2586685B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、インバータ装置の主回路スイッチング素
子のターンオフ時のサージ電圧抑制するための導体配置
方法に関するものである。
子のターンオフ時のサージ電圧抑制するための導体配置
方法に関するものである。
第７図は例えば特開昭62−40069号公報に示された従
来の電圧形インバータ装置の主回路を示す構成図であ
り、Ｐ、Ｎは導体、l1、l2は導体Ｐ、Ｎのインダクタン
ス、Ｒ、Ｓ、Ｔは入力端子、Ｕ、Ｖ、Ｗは出力端子、D1
〜D6はフライホィールダイオード、D11〜D16は整流用ダ
イオード、C1、C2は平滑用コンデンサで、導体Ｍにより
直列に接続されている。l0は導体Ｍのインダクタンス、
TR1〜TR6はインバータ部のスイッチング素子で、ここで
はトランジスタを用いて説明している。C0はサージ抑制
用のスナバコンデンサ、IMはモータである。導体Ｐと導
体Ｎは絶縁物Ｚを挟んで、平行に配置されている。入力
端子Ｒ、Ｓ、Ｔに印加される入力電圧が400V級の場合、
例えば440Vのとき、直流電圧VDCは となり、通常平滑用コンデンサに使用する電解コンデン
サの耐圧は450V程度であるので、上記のように２個直列
に接続して使用される。
来の電圧形インバータ装置の主回路を示す構成図であ
り、Ｐ、Ｎは導体、l1、l2は導体Ｐ、Ｎのインダクタン
ス、Ｒ、Ｓ、Ｔは入力端子、Ｕ、Ｖ、Ｗは出力端子、D1
〜D6はフライホィールダイオード、D11〜D16は整流用ダ
イオード、C1、C2は平滑用コンデンサで、導体Ｍにより
直列に接続されている。l0は導体Ｍのインダクタンス、
TR1〜TR6はインバータ部のスイッチング素子で、ここで
はトランジスタを用いて説明している。C0はサージ抑制
用のスナバコンデンサ、IMはモータである。導体Ｐと導
体Ｎは絶縁物Ｚを挟んで、平行に配置されている。入力
端子Ｒ、Ｓ、Ｔに印加される入力電圧が400V級の場合、
例えば440Vのとき、直流電圧VDCは となり、通常平滑用コンデンサに使用する電解コンデン
サの耐圧は450V程度であるので、上記のように２個直列
に接続して使用される。
次に動作について説明する。電圧形インバータでは、
上記トランジスタの上下のアームのいずれか一方がON
し、他方がOFFしている。インバータでモータIMを駆動
する動作については、一般的であり、本発明と直接関係
ないので、その説明は省略する。ここで、トランジスタ
TR1、TR3、TR5がONして、その他のトランジスタがOFFし
ている場合、もし端子Ｕ−Ｖ間で短絡事故が発生したと
き、電解コンデンサC1、C2に蓄えられたエネルギーは、
C1（a1）−導体Ｐ−TR1−端子Ｕ−端子Ｖ−TR5−導体Ｎ
−C2（b2）−C2（b1）−導体Ｍ−C1（a2）の短絡回路を
通して、短絡電流が流れる。このとき、トランジスタTR
1、TR5は数10μＳ以下でターンオフさせる必要がある。
このとき、トランジスタは通常の電流の数倍〜10数倍の
電流を遮断するため、導体Ｐ、Ｎのインダクタンスl1、
l2によりサージ電圧が発生する。このサージ電圧により
トランジスタが破壊されるのを防止するため、サージ抑
制用のスナバコンデンサC0が設けられており、更にイン
ダクタンスl1、l2を小さくするため、導体Ｐ、Ｎを平行
に配置し、接近させている。これはＰ側の短絡電流is1
とＮ側の短絡電流is2は大きさが同じで、逆向きのた
め、これらの電流による磁束を打ち消しあい、インダク
タンスl1、l2を小さくしている。インダクタンスが小さ
いと当然短絡電流遮断時のサージ電圧が小さくなる。
上記トランジスタの上下のアームのいずれか一方がON
し、他方がOFFしている。インバータでモータIMを駆動
する動作については、一般的であり、本発明と直接関係
ないので、その説明は省略する。ここで、トランジスタ
TR1、TR3、TR5がONして、その他のトランジスタがOFFし
ている場合、もし端子Ｕ−Ｖ間で短絡事故が発生したと
き、電解コンデンサC1、C2に蓄えられたエネルギーは、
C1（a1）−導体Ｐ−TR1−端子Ｕ−端子Ｖ−TR5−導体Ｎ
−C2（b2）−C2（b1）−導体Ｍ−C1（a2）の短絡回路を
通して、短絡電流が流れる。このとき、トランジスタTR
1、TR5は数10μＳ以下でターンオフさせる必要がある。
このとき、トランジスタは通常の電流の数倍〜10数倍の
電流を遮断するため、導体Ｐ、Ｎのインダクタンスl1、
l2によりサージ電圧が発生する。このサージ電圧により
トランジスタが破壊されるのを防止するため、サージ抑
制用のスナバコンデンサC0が設けられており、更にイン
ダクタンスl1、l2を小さくするため、導体Ｐ、Ｎを平行
に配置し、接近させている。これはＰ側の短絡電流is1
とＮ側の短絡電流is2は大きさが同じで、逆向きのた
め、これらの電流による磁束を打ち消しあい、インダク
タンスl1、l2を小さくしている。インダクタンスが小さ
いと当然短絡電流遮断時のサージ電圧が小さくなる。
従来のインバータ装置で、電圧が400V級の場合、平滑
コンデンサが直列に接続されているため、この平滑コン
デンサ間の配線用導体Ｍのインダクタンスl0が無視出来
なくなり、このl0により、過大なサージ電圧が平滑コン
デンサおよびトランジスタに印加される。
コンデンサが直列に接続されているため、この平滑コン
デンサ間の配線用導体Ｍのインダクタンスl0が無視出来
なくなり、このl0により、過大なサージ電圧が平滑コン
デンサおよびトランジスタに印加される。
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、平滑コンデンサを直列に接続した場合で
も、出力端での短絡においても過大なサージ電圧がトラ
ンジスタに印加されることを防止することを目的とす
る。
れたもので、平滑コンデンサを直列に接続した場合で
も、出力端での短絡においても過大なサージ電圧がトラ
ンジスタに印加されることを防止することを目的とす
る。
この発明に係るインバータ装置は交流を直流に変換す
るコンバータ部と、上記直流を平滑する複数個の平滑コ
ンデンサと、上記平滑された直流を交流に逆変換するス
イッチング素子列からなるインバータ部と、上記複数個
の平滑コンデンサを直列に接続する第１の平板導体と、
直列に接続された上記複数個の平滑コンデンサからなる
平滑コンデンサ列の正極、負極と上記インバータ部のス
イッチング素子列の正極、負極とをそれぞれ接続する第
２および第３の平板導体とを備え、上記第１、第２およ
び第３の平板導体の内で互いに逆方向の電流を流す２つ
の平板導体を上記電流の方向が反対となるように絶縁物
を挟んで近接配置したものである。
るコンバータ部と、上記直流を平滑する複数個の平滑コ
ンデンサと、上記平滑された直流を交流に逆変換するス
イッチング素子列からなるインバータ部と、上記複数個
の平滑コンデンサを直列に接続する第１の平板導体と、
直列に接続された上記複数個の平滑コンデンサからなる
平滑コンデンサ列の正極、負極と上記インバータ部のス
イッチング素子列の正極、負極とをそれぞれ接続する第
２および第３の平板導体とを備え、上記第１、第２およ
び第３の平板導体の内で互いに逆方向の電流を流す２つ
の平板導体を上記電流の方向が反対となるように絶縁物
を挟んで近接配置したものである。
また、第１の平板導体と第２または第３の平板導体と
を絶縁物を挟んで近接配置し、かつ第２の平板導体と第
３の平板導体とを絶縁物を挟んで近接配置したものであ
る。
を絶縁物を挟んで近接配置し、かつ第２の平板導体と第
３の平板導体とを絶縁物を挟んで近接配置したものであ
る。
さらに、第１の平板導体と第２の平板導体とを絶縁物
を挟んで近接配置し、かつ第１の平板導体と第３の平板
導体とを絶縁物を挟んで近接配置し、さらに上記第２の
平板導体と第３の平板導体とを絶縁物を挟んで近接配置
したものである。
を挟んで近接配置し、かつ第１の平板導体と第３の平板
導体とを絶縁物を挟んで近接配置し、さらに上記第２の
平板導体と第３の平板導体とを絶縁物を挟んで近接配置
したものである。
さらにまた、複数個の平滑コンデンサを配置したその
中央部より絶縁物を挟んで近接配置した第２の平板導体
と第３の平板導体と引き出したものである。
中央部より絶縁物を挟んで近接配置した第２の平板導体
と第３の平板導体と引き出したものである。
第１の平板導体は複数個の平滑コンデンサを直列に接
続し、第２および第３の平板導体は直列に接続された上
記複数個の平滑コンデンサからなる平滑コンデンサ列の
正極、負極と上記インバータ部のスイッチング素子列の
正極、負極とをそれぞれ接続すると共に、上記第１、第
２および第３の平板導体の内で互いに逆方向の電流を流
す２つの平板導体は上記電流の方向が反対となるように
絶縁物を挟んで近接配置される。
続し、第２および第３の平板導体は直列に接続された上
記複数個の平滑コンデンサからなる平滑コンデンサ列の
正極、負極と上記インバータ部のスイッチング素子列の
正極、負極とをそれぞれ接続すると共に、上記第１、第
２および第３の平板導体の内で互いに逆方向の電流を流
す２つの平板導体は上記電流の方向が反対となるように
絶縁物を挟んで近接配置される。
また、第１の平板導体と第２または第３の平板導体と
は絶縁物を挟んで近接配置され、かつ第２の平板導体と
第３の平板導体とは絶縁物を挟んで近接配置される。
は絶縁物を挟んで近接配置され、かつ第２の平板導体と
第３の平板導体とは絶縁物を挟んで近接配置される。
さらに、第１の平板導体と第２の平板導体とは絶縁物
を挟んで近接配置され、かつ第１の平板導体と第３の平
板導体とは絶縁物を挟んで近接配置され、さらに上記第
２の平板導体と第３の平板導体とは絶縁物を挟んで近接
配置される。
を挟んで近接配置され、かつ第１の平板導体と第３の平
板導体とは絶縁物を挟んで近接配置され、さらに上記第
２の平板導体と第３の平板導体とは絶縁物を挟んで近接
配置される。
さらにまた、複数個の平滑コンデンサを配置したその
中央部より絶縁物を挟んで近接配置した第２の平板導体
と第３の平板導体と引き出す。
中央部より絶縁物を挟んで近接配置した第２の平板導体
と第３の平板導体と引き出す。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
３図は第１の発明の原理および第４図は第２の発明の原
理の説明図である。
３図は第１の発明の原理および第４図は第２の発明の原
理の説明図である。
第３図において、コンデンサC1の導体Ｍと導体Ｎを近
接して平行に配置されており、導体Ｍに流れる短絡電流
is0と導体Ｎに流れる短絡電流is2は大きさが同じで、流
れる向きが逆であるためこれらの電流によって発生する
磁束は互いに打ち消しあって、導体Ｍと導体Ｎの間のイ
ンダクタンスを少なくしている。第３図では、導体Ｍと
導体Ｎを近接して平行に配置したが、導体Ｍと導体Ｐを
近接させ平行に配置してもよい。
接して平行に配置されており、導体Ｍに流れる短絡電流
is0と導体Ｎに流れる短絡電流is2は大きさが同じで、流
れる向きが逆であるためこれらの電流によって発生する
磁束は互いに打ち消しあって、導体Ｍと導体Ｎの間のイ
ンダクタンスを少なくしている。第３図では、導体Ｍと
導体Ｎを近接して平行に配置したが、導体Ｍと導体Ｐを
近接させ平行に配置してもよい。
第４図では、導体Ｍの一部と導体Ｐと、導体Ｍのその
他の部分を導体Ｎと近接し平行に配置することによりイ
ンダクタンスを小さくしている。この方法によれば、コ
ンデンサC1、C2の中心部より導体Ｐ、Ｎを取り出すこと
ができる。
他の部分を導体Ｎと近接し平行に配置することによりイ
ンダクタンスを小さくしている。この方法によれば、コ
ンデンサC1、C2の中心部より導体Ｐ、Ｎを取り出すこと
ができる。
第１図は第３図を実現した一実施例である。図におい
て、電解コンデンサC1の端子a1は導体Ｐと、電解コンデ
ンサC1の端子a2と電解コンデンサC2の端子b1は導体Ｍ
と、電解コンデンサC2の端子b2は導体Ｎと接続されてい
る。
て、電解コンデンサC1の端子a1は導体Ｐと、電解コンデ
ンサC1の端子a2と電解コンデンサC2の端子b1は導体Ｍ
と、電解コンデンサC2の端子b2は導体Ｎと接続されてい
る。
導体Ｎと導体Ｐおよび導体Ｍの間には絶縁物Ｚ（６）
が配置されている。
が配置されている。
第２図は、第４図を実現した一実施例であり、導体Ｍ
は電解コンデンサC1の端子a2と電解コンデンサC2の端子
b1とで接続されている。また、導体Ｐは電解コンデンサ
C1の端子a1と、導体Ｎは電解コンデンサC2の端子b2と接
続されている。
は電解コンデンサC1の端子a2と電解コンデンサC2の端子
b1とで接続されている。また、導体Ｐは電解コンデンサ
C1の端子a1と、導体Ｎは電解コンデンサC2の端子b2と接
続されている。
また、第１図では導体Ｍと導体Ｎを近接させ平行に配
置したが、導体Ｍと導体Ｐを近接して平行に配置するた
めには、電解コンデンサC1の端子a1を正極から負極に、
端子a2を負極からに正極に変更し、さらに電解コンデン
サC2の端子b1を正極から負極に、端子b2を負極からに正
極に変更し、そして導体Ｐと導体Ｎとを入れ替えればよ
い。
置したが、導体Ｍと導体Ｐを近接して平行に配置するた
めには、電解コンデンサC1の端子a1を正極から負極に、
端子a2を負極からに正極に変更し、さらに電解コンデン
サC2の端子b1を正極から負極に、端子b2を負極からに正
極に変更し、そして導体Ｐと導体Ｎとを入れ替えればよ
い。
さらに、第５図および第６図のように導体を配置する
ことにより、３個の電解コンデンサの直列接続の場合に
も、コンデンサの接続導体のインダクタンスを少なくす
ることができる。第５図において、C3は３個目のコンデ
ンサで、その端子はe1およびe2である。第５図では、平
滑コンデンサの接続導体M1,M2と導体Ｐとが近接して平
行に配置されている。第６図では、導体M1と導体Ｐ、導
体M2と導体Ｎが近接して平行に配置されている。第６図
では、コンデンサ配置の中心から導体Ｐ、Ｎを取り出す
ことが可能となる。
ことにより、３個の電解コンデンサの直列接続の場合に
も、コンデンサの接続導体のインダクタンスを少なくす
ることができる。第５図において、C3は３個目のコンデ
ンサで、その端子はe1およびe2である。第５図では、平
滑コンデンサの接続導体M1,M2と導体Ｐとが近接して平
行に配置されている。第６図では、導体M1と導体Ｐ、導
体M2と導体Ｎが近接して平行に配置されている。第６図
では、コンデンサ配置の中心から導体Ｐ、Ｎを取り出す
ことが可能となる。
なお、インバータ部分のスイッチング素子をトランジ
スタで説明したが、MOSFETやIGBT等を用いても同一の効
果がある。
スタで説明したが、MOSFETやIGBT等を用いても同一の効
果がある。
以上のように、この発明によれば複数個の平滑コンデ
ンサが直列接続される場合、平滑コンデンサの接続導体
とスイッチング素子への導体を近接して平行に配置した
ので、平滑コンデンサの直列接続部分のインダクタンス
を少なくすることができ、短絡事故時に短絡電流遮断に
よるサージ電圧を低減することが出来る。
ンサが直列接続される場合、平滑コンデンサの接続導体
とスイッチング素子への導体を近接して平行に配置した
ので、平滑コンデンサの直列接続部分のインダクタンス
を少なくすることができ、短絡事故時に短絡電流遮断に
よるサージ電圧を低減することが出来る。
第１図は第１の発明の一実施例によるコンデンサと導体
の配置関係を示す斜視図、第２図は第２の発明の別の実
施例によるコンデンサと導体の配置関係を示す斜視図、
第３図〜第６図はこの発明の原理を示す図、第７図は従
来のインバータ装置の主回路構成図である。図におい
て、C1、C2、C3はコンデンサ、Ｐ、Ｎはコンデンサから
インバータ部への導体、Ｍ、Ｍ′はコンデンサ間の導体
である。 なお、図中、同一符合は同一、または相当部分を示す。
の配置関係を示す斜視図、第２図は第２の発明の別の実
施例によるコンデンサと導体の配置関係を示す斜視図、
第３図〜第６図はこの発明の原理を示す図、第７図は従
来のインバータ装置の主回路構成図である。図におい
て、C1、C2、C3はコンデンサ、Ｐ、Ｎはコンデンサから
インバータ部への導体、Ｍ、Ｍ′はコンデンサ間の導体
である。 なお、図中、同一符合は同一、または相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】交流を直流に変換するコンバータ部と、上
記直流を平滑する複数個の平滑コンデンサと、上記平滑
された直流を交流に逆変換するスイッチング素子列から
なるインバータ部と、上記複数個の平滑コンデンサを直
列に接続する第１の平板導体と、直列に接続された上記
複数個の平滑コンデンサからなる平滑コンデンサ列の正
極、負極と上記インバータ部のスイッチング素子列の正
極、負極とをそれぞれ接続する第２および第３の平板導
体とを備え、上記第１、第２および第３の平板導体の内
で互いに逆方向の電流を流す２つの平板導体を上記電流
の方向が反対となるように絶縁物を挟んで近接配置した
ことを特徴とするインバータ装置の導体配置方法。 - 【請求項２】第１の平板導体と第２または第３の平板導
体とを絶縁物を挟んで近接配置し、かつ第２の平板導体
と第３の平板導体とを絶縁物を挟んで近接配置したこと
を特徴とする請求項１記載のインバータ装置の導体配置
方法。 - 【請求項３】第１の平板導体と第２の平板導体とを絶縁
物を挟んで近接配置し、かつ第１の平板導体と第３の平
板導体とを絶縁物を挟んで近接配置し、さらに上記第２
の平板導体と第３の平板導体とを絶縁物を挟んで近接配
置したことを特徴とする請求項１記載のインバータ装置
の導体配置方法。 - 【請求項４】複数個の平滑コンデンサを配置したその中
央部より絶縁物を挟んで近接配置した第２の平板導体と
第３の平板導体と引き出したことを特徴とする請求項３
記載のインバータ装置の導体配置方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2088857A JP2586685B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | インバータ装置の導体配置方法 |
| GB9105456A GB2242580B (en) | 1990-03-30 | 1991-03-14 | Inverter unit with improved bus-plate configuration |
| KR1019910004540A KR940007077B1 (ko) | 1990-03-30 | 1991-03-22 | 인버터장치 |
| US07/673,708 US5132896A (en) | 1990-03-30 | 1991-03-22 | Inverter unit with improved bus-plate configuration |
| DE4110339A DE4110339C3 (de) | 1990-03-30 | 1991-03-28 | Wechselrichter mit plattenförmigen Gleichspannungszuleitungen |
| HK98103996A HK1004909A1 (en) | 1990-03-30 | 1998-05-08 | Inverter unit with improved bus-plate configuration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2088857A JP2586685B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | インバータ装置の導体配置方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289346A JPH03289346A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2586685B2 true JP2586685B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13954659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2088857A Expired - Lifetime JP2586685B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-04-03 | インバータ装置の導体配置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586685B2 (ja) |
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| KR101740174B1 (ko) | 2013-06-17 | 2017-05-25 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 전력 변환 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07203686A (ja) * | 1993-12-30 | 1995-08-04 | Kyowa Kiden Kogyo Kk | スイッチング回路の回路インダクタンス低下法 |
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| JP3724345B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2005-12-07 | 日産自動車株式会社 | 配線の接続部構造 |
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1990
- 1990-04-03 JP JP2088857A patent/JP2586685B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH03289346A (ja) | 1991-12-19 |
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