JP3160442B2 - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置

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JP3160442B2
JP3160442B2 JP27160993A JP27160993A JP3160442B2 JP 3160442 B2 JP3160442 B2 JP 3160442B2 JP 27160993 A JP27160993 A JP 27160993A JP 27160993 A JP27160993 A JP 27160993A JP 3160442 B2 JP3160442 B2 JP 3160442B2
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千尋 岡土
芳士 野村
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Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
CE(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。
【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
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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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11】従来のパワー素子を用いたH形ブリッヂの平
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。
【符号の説明】
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ほぼ直方体の形状をなす容器上面の一
    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
    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
    と共に内側に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。
  2. 【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
JP27160993A 1993-10-29 1993-10-29 インバータ装置 Expired - Lifetime JP3160442B2 (ja)

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JP5202685B2 (ja) * 2011-05-23 2013-06-05 株式会社日立製作所 インバータ
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