JP2680465B2 - Snubber unit - Google Patents
Snubber unitInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体素子のアノード側及びカソード側に
設けられる両側のヒートシンク間に設けられるスナバコ
ンデンサ、スナバダイオード、及びスナバ抵抗から成る
スナバユニットに係り、特に配線インダクタンスを小さ
く出来、更にスナバダイオードの冷却を改良したスナバ
ユニットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention is directed to a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor provided between heat sinks on both sides of an anode and a cathode of a semiconductor element. The present invention relates to a snubber unit including a snubber unit, which is capable of reducing wiring inductance, and further improves cooling of a snubber diode.
（従来の技術） レーザ、加速器等の分野では高速かつ高圧、大電流の
パルス発生装置が使用される。これらのパルス発生装置
においては高速にスイッチングする半導体素子及びこの
半導体素子のスイッチングにより発生する過電圧を抑制
するスナバユニットが使用される。(Prior Art) High-speed, high-voltage, large-current pulse generators are used in the fields of lasers, accelerators, and the like. In these pulse generators, a semiconductor element that switches at high speed and a snubber unit that suppresses an overvoltage generated by switching of the semiconductor element are used.
第３図は、その従来の一例を示した回路図であり、同
図において１はスイッチング用半導体素子例えばゲート
ターンオフサイリスタ（GTO）である。２はスナバユニ
ットで半導体素子１のスイッチング時による過電圧を抑
制するものであり、スナバダイオード3a、3b、スナバコ
ンデンサ４及びスナバ抵抗器５から成る。スナバダイオ
ード3a、3bは過電圧が大きいため直列に接続され、更に
コンデンサ４が直列接続される。スナバダイオード3a、
3bを２個直列にする別の理由は、高耐圧のダイオード
程、順方向に高いdi/dtの電流が流れ始めるときに、よ
り高い順電圧が一瞬発生する。これがあると、GTOのタ
ーオフ時の破壊防止用に設けられるスナバは機能せず、
GTOが破壊する。それを防ぐ為に耐圧の低いスナバダイ
オードを直列にする。スナバダイオードと並列にコンデ
ンサを入れることもある。又スナバ抵抗器５がスナバダ
イオード3a、3bの極間に並列に接続されて構成される。
このように構成されたスナバユニットが半導体素子１の
極間に並列接続される。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the related art. In FIG. 3, reference numeral 1 is a switching semiconductor element such as a gate turn-off thyristor (GTO). Reference numeral 2 denotes a snubber unit which suppresses an overvoltage when the semiconductor element 1 is switched, and includes snubber diodes 3a and 3b, a snubber capacitor 4 and a snubber resistor 5. Since the snubber diodes 3a and 3b have a large overvoltage, they are connected in series, and further the capacitor 4 is connected in series. Snubber diode 3a,
Another reason for connecting two 3b in series is that the higher the breakdown voltage of the diode is, the higher the forward voltage is generated for a moment when a high di / dt current starts to flow in the forward direction. With this, the snubber provided to prevent destruction at the GTO's turn-off will not work,
GTO destroys. To prevent this, a snubber diode with a low breakdown voltage is connected in series. A capacitor may be inserted in parallel with the snubber diode. A snubber resistor 5 is connected in parallel between the snubber diodes 3a and 3b.
The snubber units thus configured are connected in parallel between the poles of the semiconductor element 1.
第４図は第３図の回路図に係る構造を示した図であ
る。この図で半導体素子１の両側に該半導体素子１が発
生する熱を吸収するヒートシンク6a、6bが取付けられ
る。スナバダイオード3aはアノード側にネジを設けたも
のでスナバダイオード3a、3bはヒートシンク6aに直接取
付けられ、又スナバダイオード3bはヒートシンク6aに絶
縁物７を介して取付け導体を兼ねた板フィン８に取付け
られてそれぞれスナバダイオードが発生する熱を放散さ
せている。前記スナバダイオード3aのカソード端子から
板フィン８に電線９で接続され、スナバダイオード3aと
スナバダイオード3bが直列接続される。又スナバダイオ
ード3bのカソード端子とヒートシンク6bの間にコンデン
サ４が取付けられる。又ヒートシンク6aとスナバダイオ
ード3bのカソード端子の間にスナバ抵抗器５が接続され
る。FIG. 4 is a diagram showing a structure according to the circuit diagram of FIG. In this figure, heat sinks 6a and 6b for absorbing heat generated by the semiconductor element 1 are attached to both sides of the semiconductor element 1. The snubber diode 3a is provided with a screw on the anode side, and the snubber diodes 3a and 3b are directly attached to the heat sink 6a, and the snubber diode 3b is attached to the heat sink 6a via the insulator 7 to the plate fin 8 that also serves as a conductor. The heat generated by each snubber diode is dissipated. The cathode terminal of the snubber diode 3a is connected to the plate fin 8 by an electric wire 9, and the snubber diode 3a and the snubber diode 3b are connected in series. Further, the capacitor 4 is attached between the cathode terminal of the snubber diode 3b and the heat sink 6b. Further, the snubber resistor 5 is connected between the heat sink 6a and the cathode terminal of the snubber diode 3b.
このように構成されるスナバユニットにおいて電線９
および板フィン８の配線インダクタンスが大きくなり、
半導体素子１のスイッチングによる過電圧を充分に抑え
ることができず半導体素子１を破壊する恐れがあった。
又スナバダイオード3bが小形の板フィン８に取付けられ
るため充分な冷却効果が得られない恐れがあり大容量の
ものを使用しなければならなく、大形化するという問題
があった。In the snubber unit configured in this way, the electric wire 9
And the wiring inductance of the plate fin 8 increases,
There is a risk that the overvoltage due to switching of the semiconductor element 1 cannot be sufficiently suppressed and the semiconductor element 1 may be destroyed.
Further, since the snubber diode 3b is attached to the small plate fin 8, there is a possibility that a sufficient cooling effect may not be obtained, and a large capacity must be used, which causes a problem of large size.
（発明が解決しようとする課題） 前述の従来の技術ではスナバダイオード3aと3b間の電
線９及び板フィン８の配線インダクタンスが大きいた
め、半導体素子１のスイッチングによる過電圧を充分に
抑えられず半導体素子１を破壊する恐れがあり、又小形
の板フィン８に取付けられたスナバダイオード3bが充分
な冷却効果が得られない恐れがあり大容量のものを使用
しなければならなく大形化するという問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) In the above-mentioned conventional technique, since the wire inductance between the snubber diodes 3a and 3b and the plate fin 8 is large, the overvoltage due to the switching of the semiconductor element 1 cannot be sufficiently suppressed and the semiconductor element 1 may be destroyed, and the snubber diode 3b attached to the small plate fin 8 may not have a sufficient cooling effect, so that a large capacity must be used and the size becomes large. There is.
そこで本発明の目的は上記の問題点を解消するために
成されたもので配線のインダクタンスを小さくし、過電
圧を低く押さえ又スナバダイオード3bを大形化すること
なく、簡素化したスナバユニットを提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a simplified snubber unit by reducing the inductance of the wiring, keeping the overvoltage low, and without enlarging the snubber diode 3b. To do.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明はアノード側にネ
ジを設けたスナバダイオードを半導体素子のアノード側
のヒートシンクに直接ネジ止めし、又カソード側にネジ
を設けたスナバダイオードを半導体素子のカソード側の
ヒートシンクに直接ネジ止めし、これらのスナバダイオ
ードのネジを設けていない方の端子間にスナバコンデン
サを接続し、各スナバダイオードにそれぞれ並列にスナ
バ抵抗器を取付けて構成したものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, according to the present invention, a snubber diode provided with a screw on the anode side is directly screwed to a heat sink on the anode side of a semiconductor element, or a cathode. The snubber diode with the screw on the side is screwed directly to the heat sink on the cathode side of the semiconductor element, and the snubber capacitor is connected between the terminals of these snubber diodes that do not have the screw, and each snubber diode is connected in parallel. It is configured by attaching a snubber resistor.
（作 用） 本発明においては、スナバダイオードを直接ヒートシ
ンクに取付けられることからスナパタイオードを直列に
接続する電線及び板フィンをなくすることができ、配線
のインダクタンスを小さく抑えることができるため、過
電圧を小さく抑えることができ、また冷却効果の大きい
ヒートシンクに直接取付けできるためスナバダイオード
の大容量化を抑えることができる。(Operation) In the present invention, since the snubber diode is directly attached to the heat sink, it is possible to eliminate the wire and the plate fin that connect the snapper diode in series, and the inductance of the wiring can be suppressed to a small value, thereby reducing the overvoltage. Since it can be suppressed and can be directly attached to a heat sink having a large cooling effect, it is possible to suppress the capacity increase of the snubber diode.
（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 and FIG.
尚、第３図、第４図に示したものと同一部に同一符号
を付しそれらの説明は省略する。The same parts as those shown in FIGS. 3 and 4 are designated by the same reference numerals, and their description will be omitted.
第１図は本発明の一実施例を示した回路図であり、第
２図はその構造図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a structural diagram thereof.
図において、3aは第３図、第４図で説明したスナバダ
イオードであり、アノード側に取付けネジを設けたもの
で半導体素子１のアノード側のヒートシンク6aに直接ネ
ジ止めされ、又3bはカソード側に取付けネジを設けたス
ナバダイオードであり、半導体素子１のカソード側のヒ
ートシンク6bに直接ネジ止めされる。スナバコンデンサ
４はスナバダイオード3aのカソード端子とスナバダイオ
ード3bのアノード端子間に接続される。又5a、5bはスナ
バ抵抗器でそれぞれスナバダイオード3a、3bに並列に接
続されてスナバユニットが構成される。In the figure, 3a is the snubber diode described in FIGS. 3 and 4, which is provided with a mounting screw on the anode side and is directly screwed to the heat sink 6a on the anode side of the semiconductor element 1, and 3b is on the cathode side. It is a snubber diode provided with a mounting screw on, and is directly screwed to the cathode-side heat sink 6b of the semiconductor element 1. The snubber capacitor 4 is connected between the cathode terminal of the snubber diode 3a and the anode terminal of the snubber diode 3b. Further, 5a and 5b are snubber resistors, which are respectively connected in parallel to the snubber diodes 3a and 3b to form a snubber unit.
このように本発明のスナバユニットはスナバダイオー
ド3bが直接ヒートシンク6bに取付けられることもできる
ため、板フィンおよび電線を使用することなく構成され
ている。又、図示していないスナバダイオード3a、3bと
並列にコンデンサをつなぐことも容易である。本実施例
のスナバユニットによれば、配線インダクタンスを大幅
に低減することができるため、半導体素子１のスイッチ
ングによる過電圧を最少に抑えることが可能となる。As described above, the snubber unit of the present invention is configured without using plate fins and electric wires because the snubber diode 3b can be directly attached to the heat sink 6b. It is also easy to connect a capacitor in parallel with the snubber diodes 3a and 3b (not shown). According to the snubber unit of the present embodiment, the wiring inductance can be significantly reduced, so that the overvoltage due to the switching of the semiconductor element 1 can be minimized.
尚、本発明の実施例においては、スナバ抵抗器5a、5b
のそれぞれの一端を電線を介してそれぞれヒートシンク
6a、6bに接続しているが、スナバ抵抗器5a、5bのそれぞ
れの一端に取付けネジを設けて、それぞれヒートシンク
6a、6bに直接ネジ止めし、スナバ抵抗器5a、5bの冷却を
ヒートシンク6a、6bで行なうようにしてもよい。Incidentally, in the embodiment of the present invention, snubber resistors 5a, 5b
Heats through one end of each through a wire
Although it is connected to 6a and 6b, a mounting screw is provided at one end of each of the snubber resistors 5a and 5b, so
The snubber resistors 5a and 5b may be cooled by the heat sinks 6a and 6b by directly screwing them to the 6a and 6b.
［発明の効果］ 以上説明のように、本発明のスナバユニットによれば
電線及び導体等を削除することができるため配線インダ
クタンスを小さく抑えることができ半導体素子のスイッ
チングによる過電圧を最小に抑えることができるため半
導体素子の信頼性を向上することができ、またスナバダ
イオードを直接冷却効果の大きいヒートシンクに取付け
られることから板フィンが削除でき簡素なスナバユニッ
トを提供できる。[Effects of the Invention] As described above, according to the snubber unit of the present invention, the wires and conductors can be deleted, so that the wiring inductance can be suppressed to a small value and the overvoltage due to the switching of the semiconductor element can be suppressed to a minimum. As a result, the reliability of the semiconductor element can be improved, and since the snubber diode can be directly attached to the heat sink having a large cooling effect, the plate fin can be eliminated and a simple snubber unit can be provided.
第１図は本発明の一実施例を示すスナバユニットの回路
図、第２図は第１図のスナバユニットを構成する構造
図、第３図は従来の一実施例を示すスナバユニットの回
路図、第４図は第３図のスナバユニットを構成する構造
図である。 １……半導体素子、２……スナバユニット、3a、3b……
スナバダイオード、４……スナバコンデンサ、５、5a,5
b……スナバ抵抗器、6a,6b……ヒートシンク、７……絶
縁物、８……板フィン、９……電線。FIG. 1 is a circuit diagram of a snubber unit showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram constituting the snubber unit of FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram of a snubber unit showing an embodiment of the prior art. , FIG. 4 is a structural diagram of the snubber unit of FIG. 1 ... Semiconductor element, 2 ... Snubber unit, 3a, 3b ...
Snubber diode, 4 ... Snubber capacitor, 5, 5a, 5
b ... snubber resistors, 6a, 6b ... heat sink, 7 ... insulator, 8 ... plate fin, 9 ... electric wire.
Claims (1)
設けられる両側のヒートシンク間に設けられるスナバコ
ンデンサ、スナバダイオード、及びスナバ抵抗から成る
スナバユニットにおいて、カソード側に取付けネジを設
けたスナバダイオードを前記半導体素子のカソード側の
ヒートシンクに直接ネジ止めし、アノード側に取付けネ
ジを設けたスナバダイオードを前記半導体素子のアノー
ド側のヒートシンクに直接ネジ止めし、これらのスナバ
ダイオードの取付けネジ側と反対側のそれぞれの端子間
にスナバコンデンサを接続し、更に前記スナバダイオー
ドにそれぞれ並列に抵抗器を取付けて構成したことを特
徴とするスナバユニット。1. A snubber unit comprising a snubber capacitor, a snubber diode, and a snubber resistor provided between both heat sinks provided on the anode side and the cathode side of a semiconductor element, wherein a snubber diode provided with a mounting screw on the cathode side is used. Screw directly to the heat sink on the cathode side of the semiconductor element and screw the snubber diode with the mounting screw on the anode side directly to the heat sink on the anode side of the semiconductor element. A snubber unit characterized in that a snubber capacitor is connected between the respective terminals, and a resistor is attached in parallel to each of the snubber diodes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12059390A JP2680465B2 (en) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Snubber unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12059390A JP2680465B2 (en) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Snubber unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417362A JPH0417362A (en) | 1992-01-22 |
| JP2680465B2 true JP2680465B2 (en) | 1997-11-19 |
Family
ID=14790105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12059390A Expired - Lifetime JP2680465B2 (en) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | Snubber unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2680465B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2819947B2 (en) * | 1992-07-10 | 1998-11-05 | 株式会社日立製作所 | Power converter |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP12059390A patent/JP2680465B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0417362A (en) | 1992-01-22 |
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