JP3160442B2 - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、モールド型パワー素子
を使用したインバータ装置に関する。
を使用したインバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インバータに使用するパワー素子
とて、図９（ａ）と図９（ｂ）に示すような、パワーエ
ミッタ端子２とパワーコレクタ端子１の配置が逆なパワ
ー素子５ａ，５ｂがある。３はドライブ用ゲート又はベ
ース端子、４はドライブ用エミッタ端子である。
とて、図９（ａ）と図９（ｂ）に示すような、パワーエ
ミッタ端子２とパワーコレクタ端子１の配置が逆なパワ
ー素子５ａ，５ｂがある。３はドライブ用ゲート又はベ
ース端子、４はドライブ用エミッタ端子である。
【０００３】このようなパワー素子を用いたインバータ
の例として実公平４−３６２３０号公報に開示されてい
る。すなわち、図１０は直流モータを駆動するＨ形ブリ
ッヂ回路からなるインバータであり、図１１はそれを実
装する例としてパワー素子によるＨ形ブリッヂ回路から
なるインバータの構成図が示されている。すなわち、同
一特性を有するトランジスタ１１〜１４を用い、トラン
ジスタ１１と１２及びトランジスタ１３と１４は、パワ
ーエミッタ端子２とパワーコレクタ端子１の配列を逆に
した配置構成となっており、一方のトランジスタのコレ
クタ端子１と他方のトランジスタのエミッタ端子２を隣
接して互いに接続したインバータ装置が示されている。
なお、１０は直流モータ、４１〜４４はドライブ用ゲー
ト又はベース信号線、３５，３６はブスバーである。
の例として実公平４−３６２３０号公報に開示されてい
る。すなわち、図１０は直流モータを駆動するＨ形ブリ
ッヂ回路からなるインバータであり、図１１はそれを実
装する例としてパワー素子によるＨ形ブリッヂ回路から
なるインバータの構成図が示されている。すなわち、同
一特性を有するトランジスタ１１〜１４を用い、トラン
ジスタ１１と１２及びトランジスタ１３と１４は、パワ
ーエミッタ端子２とパワーコレクタ端子１の配列を逆に
した配置構成となっており、一方のトランジスタのコレ
クタ端子１と他方のトランジスタのエミッタ端子２を隣
接して互いに接続したインバータ装置が示されている。
なお、１０は直流モータ、４１〜４４はドライブ用ゲー
ト又はベース信号線、３５，３６はブスバーである。
【０００４】さらに、パワー配線とドライブ配線が交差
することなく、またトランジスタを並列接続する場合の
ドライブ配線作業の容易さを目的として、図１２に示し
たような配置構成のインバータ装置が提案されている。
すなわち、鋼板３３を介してトランジスタ１１及び２１
と、トランジスタ１２及び２２が並列接続されるように
配置されている。
することなく、またトランジスタを並列接続する場合の
ドライブ配線作業の容易さを目的として、図１２に示し
たような配置構成のインバータ装置が提案されている。
すなわち、鋼板３３を介してトランジスタ１１及び２１
と、トランジスタ１２及び２２が並列接続されるように
配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のイン
バータ装置では、同一特性を有するトランジスタ素子
を、パッケージの異なる２系列として準備する必要があ
り、モールドの型代や２種類の製造及びその管理を必要
とし、素子価格及びインバータ装置の製造価格が上昇す
るという問題がある。また同一の電気特性を有する素子
を選別することは歩留りの点から価格上昇をきたし、さ
らに並列接続使用の場合、相互にバランスすることを念
頭において、ある程度の固体差を考慮した設計がなされ
ている。特に熱設計に関するパワー素子の飽和電圧特性
ＶCE（Sat ）が管理されることが多く、これは、前記２
種のトランジスタについて許容される制限値差内のもの
を各々準備する必要があり、さらに歩留りによる価格上
昇をきたすという問題がある。さらにまた、前記２種の
トランジスタはチップ構造は同一で、パッケージのみパ
ワー端子のエミッタとコレクタを逆配置するためドライ
ブ信号と主回路電流との電磁カップリングが異なり、厳
密には素子のダイナミック特性に差が生じ異常発熱等が
生じるという問題があった。
バータ装置では、同一特性を有するトランジスタ素子
を、パッケージの異なる２系列として準備する必要があ
り、モールドの型代や２種類の製造及びその管理を必要
とし、素子価格及びインバータ装置の製造価格が上昇す
るという問題がある。また同一の電気特性を有する素子
を選別することは歩留りの点から価格上昇をきたし、さ
らに並列接続使用の場合、相互にバランスすることを念
頭において、ある程度の固体差を考慮した設計がなされ
ている。特に熱設計に関するパワー素子の飽和電圧特性
ＶCE（Sat ）が管理されることが多く、これは、前記２
種のトランジスタについて許容される制限値差内のもの
を各々準備する必要があり、さらに歩留りによる価格上
昇をきたすという問題がある。さらにまた、前記２種の
トランジスタはチップ構造は同一で、パッケージのみパ
ワー端子のエミッタとコレクタを逆配置するためドライ
ブ信号と主回路電流との電磁カップリングが異なり、厳
密には素子のダイナミック特性に差が生じ異常発熱等が
生じるという問題があった。
【０００６】本発明は上記問題を解決するためになされ
たもので、その目的はパワー端子の配置を効率良く配置
することにより１種類のパワー素子にて構成されるイン
バータ装置を提供することにある。
たもので、その目的はパワー端子の配置を効率良く配置
することにより１種類のパワー素子にて構成されるイン
バータ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、ほぼ直方体の形状をなす容器
の上面の一辺にほぼ平行に設けられた一対のドライブ用
端子および前記一辺に対向する他の一辺にほぼ平行に設
けられたパワーコレクタ端子とパワーエミッタ端子とを
有する複数のパワー素子を前記ドライブ用端子が外側に
なるように対向して配置し前記ドライブ用端子にドライ
ブ配線を施すと共に内側に位置された前記パワーエミッ
タ端子と前記パワーコレクタ端子とを接続した構成とす
る。また請求項２は、ほぼ直方体の形状をなす容器の上
面の一辺にほぼ平行に設けられた一対のドライブ用端子
および前記一辺に対向する他の一辺にほぼ平行に設けら
れたパワーコレクタ端子とパワーエミッタ端子とを有す
る複数のパワー素子を前記一辺に隣り合う辺が隣接する
ように並列配置し前記ドライブ用端子にドライブ配線を
施すとともに各隣接するパワー素子の前記パワーエミッ
タ端子と前記パワーコレクタ端子とを接続した構成とす
る。
に、本発明の請求項１は、ほぼ直方体の形状をなす容器
の上面の一辺にほぼ平行に設けられた一対のドライブ用
端子および前記一辺に対向する他の一辺にほぼ平行に設
けられたパワーコレクタ端子とパワーエミッタ端子とを
有する複数のパワー素子を前記ドライブ用端子が外側に
なるように対向して配置し前記ドライブ用端子にドライ
ブ配線を施すと共に内側に位置された前記パワーエミッ
タ端子と前記パワーコレクタ端子とを接続した構成とす
る。また請求項２は、ほぼ直方体の形状をなす容器の上
面の一辺にほぼ平行に設けられた一対のドライブ用端子
および前記一辺に対向する他の一辺にほぼ平行に設けら
れたパワーコレクタ端子とパワーエミッタ端子とを有す
る複数のパワー素子を前記一辺に隣り合う辺が隣接する
ように並列配置し前記ドライブ用端子にドライブ配線を
施すとともに各隣接するパワー素子の前記パワーエミッ
タ端子と前記パワーコレクタ端子とを接続した構成とす
る。
【０００８】
【作用】本発明によると、パワー端子が相互に隣接する
ように対向位置に実装したパワー素子を用い、そのパワ
ーエミッタ端子とコレクタ端子が、相互に等距離に位置
するように配置しているので、一方のパワー素子のエミ
ッタ端子と他方のパワー素子のコレクタ端子を交互する
ことなく接続することができる。またドライブ信号は対
抗するパワー素子各々の外側に位置するので、パワー配
線と交互することがない。
ように対向位置に実装したパワー素子を用い、そのパワ
ーエミッタ端子とコレクタ端子が、相互に等距離に位置
するように配置しているので、一方のパワー素子のエミ
ッタ端子と他方のパワー素子のコレクタ端子を交互する
ことなく接続することができる。またドライブ信号は対
抗するパワー素子各々の外側に位置するので、パワー配
線と交互することがない。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明に係るパワー素子の構成図であり、同
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線
に沿う断面図である。同図（ａ）に示すように、パワー
素子５１の長手方向に対し、パワー端子であるコレクタ
端子１とエミッタ端子２を並列に配置し、その下部にド
ライブ用端子（ベース又はゲート端子）３とエミッタ端
子４を配置する。端子１と２間の沿面距離をとるために
同図（ｂ）に示すような溝５２を設けている。
る。図１は本発明に係るパワー素子の構成図であり、同
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線
に沿う断面図である。同図（ａ）に示すように、パワー
素子５１の長手方向に対し、パワー端子であるコレクタ
端子１とエミッタ端子２を並列に配置し、その下部にド
ライブ用端子（ベース又はゲート端子）３とエミッタ端
子４を配置する。端子１と２間の沿面距離をとるために
同図（ｂ）に示すような溝５２を設けている。
【００１０】図２は本発明に係る他のパワー素子の平面
図であり、同図に示すように、パワーエミッタ端子２と
コレクタ端子１が、ドライブ用端子３とエミッタ端子４
とは反対側に位置しており、そのドライブ端子方向軸に
２つのパワー端子１と２が同一軸上に位置しないように
配置している。
図であり、同図に示すように、パワーエミッタ端子２と
コレクタ端子１が、ドライブ用端子３とエミッタ端子４
とは反対側に位置しており、そのドライブ端子方向軸に
２つのパワー端子１と２が同一軸上に位置しないように
配置している。
【００１１】図３は本発明の一実施例の平面図であり、
本発明に係るパワー素子を利用した直流モータ駆動用イ
ンバータのＨ形ブリッヂの構成図である。同図に示すよ
うに、パワー素子１１と１３のエミッタ端子２と、パワ
ー素子１２と１４のコレクタ端子１を各々ブスバー３
１，３２により接続する。このブスバー３１，３２は配
線のインダクタンスを減らすため銅板等を用いている。
また、パワー素子１１と１３のコレクタ端子１はブスバ
ー３５にて接続し、パワー素子１２と１４のエミッタ端
子２はブスバー３６にて接続している。
本発明に係るパワー素子を利用した直流モータ駆動用イ
ンバータのＨ形ブリッヂの構成図である。同図に示すよ
うに、パワー素子１１と１３のエミッタ端子２と、パワ
ー素子１２と１４のコレクタ端子１を各々ブスバー３
１，３２により接続する。このブスバー３１，３２は配
線のインダクタンスを減らすため銅板等を用いている。
また、パワー素子１１と１３のコレクタ端子１はブスバ
ー３５にて接続し、パワー素子１２と１４のエミッタ端
子２はブスバー３６にて接続している。
【００１２】図４は本発明の他の実施例の平面図であ
り、本実施例はパワー素子を並列接続する場合の例であ
る。同図に示すように、パワー素子１１と２１のエミッ
タ端子２とパワー素子１２と２２のコレクタ端子１をブ
スパネル３３にて接続する。パワー素子１１と２１のコ
レクタ端子１はブスバー３５にて接続し、またパワー素
子１２と２２のエミッタ端子２はブスバー３６にて接続
する。
り、本実施例はパワー素子を並列接続する場合の例であ
る。同図に示すように、パワー素子１１と２１のエミッ
タ端子２とパワー素子１２と２２のコレクタ端子１をブ
スパネル３３にて接続する。パワー素子１１と２１のコ
レクタ端子１はブスバー３５にて接続し、またパワー素
子１２と２２のエミッタ端子２はブスバー３６にて接続
する。
【００１３】図５は本発明に係るさらに他のパワー素子
の平面図であり、同図に示すように、既に説明した図１
のパワー素子に対して、パワー素子５３のコレクタ端子
５４とエミッタ端子５５の相互に面する部分を広くして
おり、これによりブスバー締め付けネジを各々の端子に
２個設けた構成となっている。
の平面図であり、同図に示すように、既に説明した図１
のパワー素子に対して、パワー素子５３のコレクタ端子
５４とエミッタ端子５５の相互に面する部分を広くして
おり、これによりブスバー締め付けネジを各々の端子に
２個設けた構成となっている。
【００１４】図６は本発明のさらに他の実施例の構成図
であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
の断面図である。本実施例は図５のパワー素子を用いた
Ｈ形ブリッヂインバータであり、直流電源であるＰ側ブ
スバー３５とＮ側ブスバー３６を絶縁物５６を介して密
着して平行に装備しているので、配線のインダクタンス
を減少させることができる。
であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）
の断面図である。本実施例は図５のパワー素子を用いた
Ｈ形ブリッヂインバータであり、直流電源であるＰ側ブ
スバー３５とＮ側ブスバー３６を絶縁物５６を介して密
着して平行に装備しているので、配線のインダクタンス
を減少させることができる。
【００１５】図７は本発明の別な実施例の構成図であ
り、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断
面図である。本実施例は図５のパワー素子を用いて並列
使用したインバータであリ、図６の実施例と同様に直流
電源のＰ側，Ｎ側ブスバー３５，３６を平行に実装する
ことにより配線のインダクタンスを減少させることがで
きる。さらにパワー素子１１と２１のエミッタ端子２相
互をブスバー５７で接続、パワー素子１２と２２のコレ
クタ端子１相互をブスバー５８で接続、更にパワー素子
１１と１２のエミッタ，コレクタ端子相互及びパワー素
子２１と２２のエミッタ，コレクタ端子相互をそれぞれ
ブスバー５９及び６０にて接続する。この結果、並列使
用時の相互素子の配線インピーダンスが等価となり、過
渡的な事象を含めて電気的特性のバランスが可能とな
る。
り、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断
面図である。本実施例は図５のパワー素子を用いて並列
使用したインバータであリ、図６の実施例と同様に直流
電源のＰ側，Ｎ側ブスバー３５，３６を平行に実装する
ことにより配線のインダクタンスを減少させることがで
きる。さらにパワー素子１１と２１のエミッタ端子２相
互をブスバー５７で接続、パワー素子１２と２２のコレ
クタ端子１相互をブスバー５８で接続、更にパワー素子
１１と１２のエミッタ，コレクタ端子相互及びパワー素
子２１と２２のエミッタ，コレクタ端子相互をそれぞれ
ブスバー５９及び６０にて接続する。この結果、並列使
用時の相互素子の配線インピーダンスが等価となり、過
渡的な事象を含めて電気的特性のバランスが可能とな
る。
【００１６】図８は本発明のさらに別な実施例の構成図
であり、同図（ａ）は図１のパワー素子を用いた中性点
クランプ式インバータの配置構成の平面図、同図（ｂ）
は同図（ａ）の１アーム分の回路図である。同図に示す
ように、本実施例はパワー素子６１〜６４とダイオード
モジュール６５，６６とから構成されている。パワー素
子の長手方向の面が隣接するように配置し、隣接するパ
ワー端子間を接続することにより配線インダクタンスを
減らすことができる。また並列接続する場合は前記した
Ｈ形ブリッヂの配列と同一思想にすることにより容易に
可能となる。
であり、同図（ａ）は図１のパワー素子を用いた中性点
クランプ式インバータの配置構成の平面図、同図（ｂ）
は同図（ａ）の１アーム分の回路図である。同図に示す
ように、本実施例はパワー素子６１〜６４とダイオード
モジュール６５，６６とから構成されている。パワー素
子の長手方向の面が隣接するように配置し、隣接するパ
ワー端子間を接続することにより配線インダクタンスを
減らすことができる。また並列接続する場合は前記した
Ｈ形ブリッヂの配列と同一思想にすることにより容易に
可能となる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明はパワーコ
レクタ端子とパワーエミッタ端子が、反対側に位置する
ドライブ端子と同一距離か、または、その軸線上に前後
して位置しないように配置しているので、ドライブ配線
とパワー配線と交互することがない。この結果、電磁誘
導を受けず、配線作業が容易なことに加え、同一特性を
有する２種のパッケージィングされた製品準備が不要と
なり、さらに特性を合わせることの歩留りの減少を図る
ことができる。またパワー配線を短かくすることや磁束
を打ち消す配線が可能となるので、パワー素子のスイッ
チング時のサージ電圧を低下し信頼性の良いインバータ
装置を提供することができる。
レクタ端子とパワーエミッタ端子が、反対側に位置する
ドライブ端子と同一距離か、または、その軸線上に前後
して位置しないように配置しているので、ドライブ配線
とパワー配線と交互することがない。この結果、電磁誘
導を受けず、配線作業が容易なことに加え、同一特性を
有する２種のパッケージィングされた製品準備が不要と
なり、さらに特性を合わせることの歩留りの減少を図る
ことができる。またパワー配線を短かくすることや磁束
を打ち消す配線が可能となるので、パワー素子のスイッ
チング時のサージ電圧を低下し信頼性の良いインバータ
装置を提供することができる。
【図１】本発明に係るパワー素子の構成図であり、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に
沿う断面図。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に
沿う断面図。
【図２】本発明に係る他のパワー素子の平面図。
【図３】本発明の一実施例の平面図。
【図４】本発明の他の実施例の平面図。
【図５】本発明に係るさらに他のパワー素子平面図。
【図６】本発明のさらに他の実施例の構成図であり、同
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断面図。
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断面図。
【図７】本発明の別な実施例の構成図であり、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断面図。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の断面図。
【図８】本発明のさらに別な実施例の構成図であり、同
図（ａ）は図１のパワー素子を用いた中性点クランプ式
インバータの配置構成の平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の１アーム分の回路図。
図（ａ）は図１のパワー素子を用いた中性点クランプ式
インバータの配置構成の平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）の１アーム分の回路図。
【図９】従来のパワー素子の平面図。
【図１０】従来の直流電動機駆動用Ｈ形ブリッヂ回路
図。
図。
【図１１】従来のパワー素子を用いたＨ形ブリッヂの平
面図。
面図。
【図１２】従来のパワー素子を用いた他のＨ形ブリッヂ
の平面図。
の平面図。
１…パワーコレクタ端子、２…パワーエミッタ端子、３
…ドライブ用ゲート又はベース端子、４…ドライブ用エ
ミッタ端子、１０〜１４，２１，２２，５１，５３，６
１〜６４…パワー素子、３１〜３６…ブスバー、４１〜
４４…ドライブ用ゲート又はベース信号線、５２…溝、
５４…パワーコレクタ端子、５５…パワーエミッタ端
子、５６…絶縁シート、５７〜６０…ブスバー、６５，
６６…パワーダイオードモジュール。
…ドライブ用ゲート又はベース端子、４…ドライブ用エ
ミッタ端子、１０〜１４，２１，２２，５１，５３，６
１〜６４…パワー素子、３１〜３６…ブスバー、４１〜
４４…ドライブ用ゲート又はベース信号線、５２…溝、
５４…パワーコレクタ端子、５５…パワーエミッタ端
子、５６…絶縁シート、５７〜６０…ブスバー、６５，
６６…パワーダイオードモジュール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 芳士 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 平３−108749（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−65065（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 ほぼ直方体の形状をなす容器の上面の一
辺にほぼ平行に設けられた一対のドライブ用端子および
前記一辺に対向する他の一辺にほぼ平行に設けられたパ
ワーコレクタ端子とパワーエミッタ端子とを有する複数
のパワー素子を前記ドライブ用端子が外側になるように
対向して配置し前記ドライブ用端子にドライブ配線を施
すと共に内側に位置された前記パワーエミッタ端子と前
記パワーコレクタ端子とを接続したことを特徴とするイ
ンバータ装置。 - 【請求項２】 ほぼ直方体の形状をなす容器の上面の一
辺にほぼ平行に設けられた一対のドライブ用端子および
前記一辺に対向する他の一辺にほぼ平行に設けられたパ
ワーコレクタ端子とパワーエミッタ端子とを有する複数
のパワー素子を前記一辺に隣り合う辺が隣接するように
並列配置し前記ドライブ用端子にドライブ配線を施すと
ともに各隣接するパワー素子の前記パワーエミッタ端子
と前記パワーコレクタ端子とを接続したことを特徴とす
る中性点クランプ式インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27160993A JP3160442B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27160993A JP3160442B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07123738A JPH07123738A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3160442B2 true JP3160442B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=17502460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27160993A Expired - Lifetime JP3160442B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3160442B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5151466B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2013-02-27 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置および電気部品の接続方法 |
| JP5202685B2 (ja) * | 2011-05-23 | 2013-06-05 | 株式会社日立製作所 | インバータ |
| CN104170086B (zh) | 2012-03-28 | 2018-01-16 | 富士电机株式会社 | 半导体装置及半导体装置的制造方法 |
| JP5831626B2 (ja) | 2012-03-28 | 2015-12-09 | 富士電機株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| WO2013145620A1 (ja) | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
| DE112012006842B4 (de) | 2012-08-24 | 2022-06-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleitervorrichtung |
| JP6171586B2 (ja) | 2013-06-04 | 2017-08-02 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP27160993A patent/JP3160442B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07123738A (ja) | 1995-05-12 |
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