JP3270229B2 - Snubber circuit and power converter - Google Patents

Snubber circuit and power converter

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JP3270229B2
JP3270229B2 JP33669993A JP33669993A JP3270229B2 JP 3270229 B2 JP3270229 B2 JP 3270229B2 JP 33669993 A JP33669993 A JP 33669993A JP 33669993 A JP33669993 A JP 33669993A JP 3270229 B2 JP3270229 B2 JP 3270229B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体スイッチング素
子を用いた電力変換装置のスナバ回路及び該回路を用い
た電力変換装置に係り、特に、スナバダイオードの逆回
復時に過大電圧の発生を抑制することのできるスナバ回
路及び電力変換回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a snubber circuit of a power converter using a semiconductor switching element and a power converter using the circuit, and in particular, suppresses generation of excessive voltage at the time of reverse recovery of a snubber diode. And a power conversion circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図33〜図36は従来技術によるスナバ
回路を有する電力変換装置の構成とその動作を説明する
図、図37はスナバダイオードに印加される逆電圧の状
況を説明する図である。図33〜図36において、10
0は直流電源、101〜106はIGBT、101a、
102aはフリーホイールダイオード、110、111
はスナバダイオード、112、113はスナバコンデン
サ、114、115はスナバ抵抗である。
2. Description of the Related Art FIGS. 33 to 36 are diagrams for explaining the configuration and operation of a power conversion device having a snubber circuit according to the prior art, and FIG. 37 is a diagram for explaining the situation of a reverse voltage applied to a snubber diode. . 33 to 36, 10
0 is a DC power supply, 101 to 106 are IGBTs, 101a,
102a is a freewheel diode, 110, 111
Is a snubber diode, 112 and 113 are snubber capacitors, and 114 and 115 are snubber resistors.

【0003】図示従来技術の電力変換装置は、スイッチ
ング素子としてIGBTを使用した3相2レベルのイン
バータ回路の例であり、その交流出力を巻線200u、
200v、200wを有する電動機等の負荷に供給する
ものである。この従来技術は、他相のスイッチングと自
相のスイッチングとのタイミングによって、スナバダイ
オードに過大な逆電圧が発生する。以下、この現象を、
図示回路のu下側のスナバダイオード111に発生す
るモードを例として説明する。
[0003] A conventional power converter shown in the figure is an example of a three-phase two-level inverter circuit using an IGBT as a switching element.
The power is supplied to a load such as a motor having 200 v and 200 w. In this conventional technique, an excessive reverse voltage is generated in the snubber diode due to the timing of the switching of the other phase and the switching of the own phase. Below, this phenomenon
A mode that occurs in the snubber diode 111 on the lower side of the u- phase in the illustrated circuit will be described as an example.

【0004】いま、u相上側のIGBT101、v相下
側のIGBT104及びw相下側のIGBT106がオ
ンとなっていて、図33に、として示す電流が流れ
ているものとする。このとき、u相下側のスナバコンデ
ンサ113は、直流電源100の電圧Eに充電されてい
る。
Now, it is assumed that the IGBT 101 on the upper side of the u phase, the IGBT 104 on the lower side of the v phase, and the IGBT 106 on the lower side of the w phase are on, and the current shown in FIG. At this time, the u-phase lower snubber capacitor 113 is charged to the voltage E of the DC power supply 100.

【0005】前述の状態で、v相下側のIGBT104
がオフとなり、v相上側のIGBT103がオンとなる
と、図33にとして示した負荷電流の経路は、図34
にとして示すように変化する。そのとき、u相下側の
スナバコンデンサ113の正極側の端子(図34のA
点)の電位は、に示す経路の電流の増加に対する浮遊
インダクタンス100aの逆起電力により一時的に低下
し、スナバコンデンサ113の電荷の一部は、図34に
として示す経路で放電する。
In the state described above, the IGBT 104 on the lower side of the v-phase
Is turned off and the v-phase upper IGBT 103 is turned on, the path of the load current shown in FIG.
Changes as shown in FIG. At this time, the positive-side terminal of the u-phase lower snubber capacitor 113 (A in FIG. 34)
The potential at point (dot) temporarily decreases due to the back electromotive force of the stray inductance 100a with respect to the increase in the current in the path shown in FIG. 34, and a part of the charge of the snubber capacitor 113 is discharged in the path shown in FIG.

【0006】その後、として示す経路の電流が定常状
態まで増加すると、浮遊インダクタンス100aの逆起
電力が消滅するので、A点の電位は、再び電圧Eまで上
昇し、このとき、u下側のスナバコンデンサ113と
スナバダイオード111とに図35にして示すよう
な充電電流が流れる。このように、u相のスナバダイオ
ード111には、他の相であるv相のスイッチングの影
響によって、電流が流れる場合がある。
[0006] Thereafter, when the current path is increased to a steady state, shown as, since the counter electromotive force of the stray inductance 100a disappears, the potential of the point A rises again to the voltage E, in this case, u phase lower and Figure 35 the charging current flows as shown in the snubber capacitor 113 and the snubber diode 111. As described above, a current may flow through the u-phase snubber diode 111 due to the influence of the switching of the other phase, the v-phase.

【0007】この他相のスイッチングの影響による電流
が流れているときに、u相下側のIGBT102がオン
となると、u相下側のスナバコンデンサ113の電荷
は、図36にとして示す経路で放電し、スナバダイオ
ード111には、破線により示すような逆回復電流が流
れ、逆電圧が発生する。この逆電圧のピーク値VRPは、
他相がスイッチングしスナバダイオードに電流が流れ始
めてから、自相のIGBTがオンするまでの時間Δtに
より変化し、スナバダイオードに電流が流れ始めた直後
の逆電圧のピーク値VRPは、非常に大きなものとなる。
この逆電圧のピーク値VRPは、図37に示すように、Δ
tの経過に従って一旦大きくなった後ある程度の大きさ
まで減少してゆく。
When the IGBT 102 on the lower side of the u-phase is turned on while the current due to the influence of the switching of the other phase is flowing, the electric charge of the snubber capacitor 113 on the lower side of the u-phase is discharged through the path shown in FIG. Then, a reverse recovery current as indicated by a broken line flows through the snubber diode 111, and a reverse voltage is generated. The peak value V RP of this reverse voltage is
The peak value V RP of the reverse voltage immediately after the current starts to flow through the snubber diode changes very much depending on the time Δt from when the other phase switches and the current starts to flow through the snubber diode until the IGBT of the own phase turns on. It will be big.
As shown in FIG. 37, the peak value V RP of the reverse voltage is ΔΔ
After increasing once with the passage of t, it decreases to a certain size.

【0008】前述の大きな値の逆電圧VRPは、しばしば
スナバダイオードの耐圧を超え、スナバダイオードを破
壊する原因となる。スナバダイオードに電流が流れ始め
た直後の逆電圧のピーク値が大きい理由は、次の通りで
ある。
The large value of the reverse voltage V RP often exceeds the withstand voltage of the snubber diode and causes the snubber diode to be destroyed. The reason why the peak value of the reverse voltage is large immediately after the current starts flowing through the snubber diode is as follows.

【0009】いま、スナバダイオードが逆バイアス状態
から順バイアス状態に変化するものとする。このとき、
ダイオード内部のキヤリアは、ダイオードのpn接合部
から次第にダイオード内部全体に広がつてゆく。また、
スナバダイオード順バイアス状態から逆バイアス状態に
変化するものとする。このとき、ダイオードのpn接合
部から空乏層が広がりキャリアが次第に掃き出されてゆ
く。そして、この掃き出されるキャリアが逆回復電流と
なる。
Now, it is assumed that the snubber diode changes from a reverse bias state to a forward bias state. At this time,
The carrier inside the diode gradually spreads from the pn junction of the diode to the entire inside of the diode. Also,
It is assumed that the snubber diode changes from a forward bias state to a reverse bias state. At this time, a depletion layer extends from the pn junction of the diode, and carriers are gradually swept out. Then, the discharged carrier becomes a reverse recovery current.

【0010】ここで、スナバダイオードが逆バイアス状
態から順バイアス状態に移行した直後の、キャリアがp
n接合部付近にしか存在しない状態で、再び逆バイアス
状態に移行した場合を考える。この場合、空乏層の広が
りによりpn接合部のキャリアが掃き出されてしまう
と、その後はキャリアが存在しない状態になるので、逆
回復電流が急激に減少することになり、このときの急峻
な電流の変化により、大きな逆電圧が発生することにな
る。
Here, immediately after the snubber diode shifts from the reverse bias state to the forward bias state, the carrier becomes p
Consider a case where the state is shifted to the reverse bias state again in a state where the state exists only near the n-junction. In this case, if the carriers in the pn junction are swept out due to the expansion of the depletion layer, then no carriers are present, so that the reverse recovery current sharply decreases, and the steep current at this time. Causes a large reverse voltage.

【0011】図示従来技術は、このような大きな逆電圧
を、スナバ抵抗115によって抑制することができない
ものである。
In the illustrated prior art, such a large reverse voltage cannot be suppressed by the snubber resistor 115.

【0012】このような逆電圧を吸収して、逆電圧を抑
止することのできるスナバ回路を有する電力変換装置に
関する従来技術として、例えば、特開平3−10732
8号公報等に記載された技術が知られている。
As a prior art related to a power converter having a snubber circuit capable of absorbing such a reverse voltage and suppressing the reverse voltage, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-10732 discloses
The technique described in Japanese Patent Publication No. 8 and the like is known.

【0013】この従来技術は、半導体スイッチング素子
を用いる電力変換装置において、スナバ回路内のスナバ
ダイオードの逆回復時に発生する過大な振動電圧によ
り、半導体素子の駆動回路あるいは電力変換装置の制御
回路が誤動作することを防止するため、スナバダイオー
ドに抵抗器とコンデンサとの直列回路からなるスナバダ
イオード用のR−Cスナバを接続するというものであ
る。
In this prior art, in a power converter using a semiconductor switching element, an excessive oscillation voltage generated at the time of reverse recovery of a snubber diode in a snubber circuit causes a malfunction of a drive circuit of the semiconductor element or a control circuit of the power converter. In order to prevent this, an RC snubber for a snubber diode composed of a series circuit of a resistor and a capacitor is connected to the snubber diode.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したR−
Cスナバによる従来技術は、スナバダイオードの逆回復
時に発生する過大電圧を充分に抑制することが困難であ
るという問題点を有している。
However, the aforementioned R-
The conventional technique using the C snubber has a problem that it is difficult to sufficiently suppress excessive voltage generated at the time of reverse recovery of the snubber diode.

【0015】すなわち、抵抗器とコンデンサとの2つの
部品から構成されるスナバダイオード用のR−Cスナバ
による従来技術は、スナバダイオードとR−Cスナバと
により構成されるループが必然的に長くなり、浮遊イン
ダクタンスの存在を無視することができない。この浮遊
インダクタンスの存在ため、前述の従来技術は、他相の
スイッチングと自相のスイッチングとのタイミングによ
ってスナバダイオードが発生させる非常に過大で急峻な
dv/dtを持つ過電圧を充分に吸収することが不可能
であるという問題点を生じることになる。
That is, in the prior art using an RC snubber for a snubber diode composed of two parts, a resistor and a capacitor, the loop composed of the snubber diode and the RC snubber inevitably becomes longer. However, the existence of stray inductance cannot be ignored. Due to the existence of this stray inductance, the above-described conventional technique can sufficiently absorb an overvoltage having a very large and steep dv / dt generated by the snubber diode due to the timing of switching of the other phase and switching of the own phase. This creates the problem of being impossible.

【0016】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、スナバダイオードの逆回復時に発生する過大な
電圧を充分に抑制することができ、スナバダイオードの
BDを防止することができ、従来からのR−Cスナバと
比較しても部品数も少なく、より信頼性の高い電力変換
装置を構成するために使用して好適なスナバ回路を提供
することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to sufficiently suppress excessive voltage generated at the time of reverse recovery of the snubber diode, and to prevent BD of the snubber diode. An object of the present invention is to provide a snubber circuit suitable for use for configuring a more reliable power converter, which has a smaller number of components than a conventional RC snubber.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、半導体スイッチング素子により構成される電力変換
装置に使用されるスナバ回路において、スナバダイオー
ドと並列に、あるいは、スナバダイオードとスナバコン
デンサとの直列回路と並列に、スナバダイオードの逆回
復時に発生する過大な電圧を抑制するための単一の素
子、例えば、抵抗器、コンデンサ、クランプダイオード
をスナバダイオードの近傍に並列に接続することにより
達成される。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide a snubber circuit used in a power converter constituted by semiconductor switching elements, in parallel with a snubber diode or with a snubber diode and a snubber capacitor. Achieved by connecting a single element, for example, a resistor, capacitor, clamp diode, in parallel with the snubber diode near the snubber diode to suppress excessive voltage generated during reverse recovery of the snubber diode in parallel with the series circuit of Is done.

【0018】[0018]

【作用】スナバダイオードの近傍にスナバダイオードの
逆回復時に発生する過大な電圧を抑制するための単一の
素子を配置しているので、スナバダイオードと逆回復電
圧を抑制する素子とにより構成されるループがほとんど
無くなり、浮遊インダクタンスの存在を無視することが
できる。
Since a single element for suppressing an excessive voltage generated at the time of reverse recovery of the snubber diode is arranged near the snubber diode, it is constituted by the snubber diode and the element for suppressing the reverse recovery voltage. The loop is almost eliminated, and the existence of the stray inductance can be ignored.

【0019】本発明は、これにより、スナバダイオード
の逆回復時に発生する過大な電圧を充分に抑制すること
ができる。
According to the present invention, the excessive voltage generated at the time of reverse recovery of the snubber diode can be sufficiently suppressed.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明によるスナバ回路の実施例を図
面により詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the snubber circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1〜図9は本発明の実施例によるスナバ
回路の各種の基本回路例を示す図である。図1〜図9に
おいて、4、5はIGBT、4a、5aはフリーホイー
ルダイオード、10、11、30はスナバダイオード、
20、21、34はスナバ抵抗、14、15、32はス
ナバコンデンサ、10a、11a、30aはスナバダイ
オード用スナバ抵抗(以下、DSスナバ抵抗という)、
10b、11b、30bはクランプダイオード、10
d、11d、30dはスナバダイオード用のスナバコン
デンサ(以下、DSスナバコンデンサという)である。
FIGS. 1 to 9 show various basic circuit examples of the snubber circuit according to the embodiment of the present invention. 1 to 9, 4 and 5 are IGBTs, 4a and 5a are freewheel diodes, 10, 11, and 30 are snubber diodes,
20,21,34 snubber resistor, 14,15,32 snubber capacitor, 10a, 11a, 30a snubber diode snubber resistor (hereinafter, referred to as D S snubber resistor),
10b, 11b, 30b are clamp diodes, 10
d, 11d, 30d snubber capacitor for the snubber diode (hereinafter, D as S snubber capacitor) is.

【0022】図1〜図9に示す本発明の実施例によるス
ナバ回路は、IGBT4、5等による半導体スイッチン
グ素子が複数個直列に接続され、直流電源に対して順方
向のスナバダイオード10、11、30、スナバダイオ
ード10、11、30に直列に接続されるスナバコンデ
ンサ14、15、32、及び、スナバダイオード10、
11、30と並列に接続されるスナバ抵抗20、21、
34によって構成されるスナバ回路が、前記半導体スイ
ッチング素子に個別に並列接続され、あるいは、複数個
に並列接続されている電力変換装置に適用されるもので
あり、以下、各図に示す回路について説明する。
In the snubber circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 9, a plurality of semiconductor switching elements such as IGBTs 4, 5 are connected in series, and snubber diodes 10, 11, which are forwardly connected to a DC power supply. 30, snubber capacitors 14, 15, 32 connected in series with snubber diodes 10, 11, 30;
Snubber resistors 20, 21, connected in parallel with 11, 30
The snubber circuit constituted by the S.34 is applied to a power converter which is individually connected in parallel to the semiconductor switching element or is connected in parallel to a plurality of the semiconductor switching elements. I do.

【0023】図1に示す回路は、直列接続されたIGB
T4、5のそれぞれに、スナバダイオード10、11、
スナバコンデンサ14、15、スナバ抵抗20、21よ
りなるスナバ回路を接続して構成した電力変換装置を構
成する回路であり、本発明により、スナバダイオード1
0、11の近傍にDSスナバ抵抗10a、11aが接続
されて構成されている。
The circuit shown in FIG. 1 is a series-connected IGB
The snubber diodes 10, 11,
This circuit constitutes a power conversion device constituted by connecting a snubber circuit composed of snubber capacitors 14 and 15 and snubber resistors 20 and 21. According to the present invention, a snubber diode 1
D S snubber resistor 10a in the vicinity of 0, 11, 11a are connected and configured.

【0024】この回路は、DSスナバ抵抗10a、11
aがスナバダイオード10、11の近傍に、該スナバダ
イオード10、11に並列に接続されているため、スナ
バダイオード10、11とスナバ抵抗20、21とのル
ープが長い場合にも、DSスナバ抵抗10a、11aと
スナバダイオード10、11とのループに、浮遊インダ
クタンスが生じることがなく、スナバダイオード10、
11がその逆回復時に過大な電圧を発生させても、DS
スナバ抵抗10a、11aがその逆回復電圧を充分に抑
制することができる。
[0024] This circuit, D S snubber resistor 10a, 11
in the vicinity of a snubber diode 10, 11, because it is connected in parallel to the snubber diode 10 and 11, even when the loop of the snubber diode 10, 11 and snubber resistor 20 and 21 is long, D S snubber resistor There is no stray inductance in the loop between the snubber diodes 10a, 11a and the snubber diodes 10, 11, and the snubber diodes 10, 11
11 generates an excessive voltage at the time of reverse recovery even, D S
The snubber resistors 10a and 11a can sufficiently suppress the reverse recovery voltage.

【0025】図2に示す回路は、IGBT4、5の直列
接続回路に、スナバダイオード30、スナバコンデンサ
32、スナバ抵抗34よりなる1組のスナバ回路を接続
して構成した電力変換装置を構成する回路であり、本発
明により、スナバダイオード30の近傍にDSスナバ抵
抗30aが接続されて構成されている。
The circuit shown in FIG. 2 is a circuit that constitutes a power conversion device constituted by connecting a series of snubber circuits including a snubber diode 30, a snubber capacitor 32, and a snubber resistor 34 to a series connection circuit of IGBTs 4 and 5. , and the by the present invention, D S snubber resistor 30a in the vicinity of the snubber diode 30 is connected and configured.

【0026】この回路も、図1に示す回路の場合と同様
に、スナバダイオード30がその逆回復時に過大な電圧
を発生させても、DSスナバ抵抗30aがその逆回復電
圧を充分に抑制することができる。
[0026] This circuit is also similar to the case of the circuit shown in FIG. 1, the snubber diode 30 is also be generated excessive voltage at the time of reverse recovery, D S snubber resistor 30a is sufficiently suppress the reverse recovery voltage be able to.

【0027】図3に示す回路は、スナバダイオード30
と、スナバコンデンサ32とを、図2の場合と逆に接続
して構成したものであり、図2の場合と同様な効果を得
ることができるものである。
The circuit shown in FIG.
And the snubber capacitor 32 are connected in reverse to the case of FIG. 2, and the same effects as in the case of FIG. 2 can be obtained.

【0028】図4に示す回路は、直列接続されたIGB
T4、5のそれぞれに、スナバダイオード10、11、
スナバコンデンサ14、15、スナバ抵抗20、21よ
りなるスナバ回路を接続して構成した電力変換装置を構
成する回路であり、本発明により、スナバダイオード1
0、11の近傍に、該スナバダイオードとスナバコンデ
ンサとの直列回路に並列にクランプダイオード10b、
11bが接続されて構成されている。
The circuit shown in FIG.
The snubber diodes 10, 11,
This circuit constitutes a power conversion device constituted by connecting a snubber circuit composed of snubber capacitors 14 and 15 and snubber resistors 20 and 21. According to the present invention, a snubber diode 1
In the vicinity of 0 and 11, a clamp diode 10b is connected in parallel with a series circuit of the snubber diode and the snubber capacitor.
11b is connected.

【0029】この回路は、クランプダイオード10b、
11bがスナバダイオード10、11の近傍に、該スナ
バダイオードとスナバ抵抗との直列回路に並列にクラン
プダイオード10b、11bが接続されているため、ス
ナバダイオード10、11がその逆回復時に過大な電圧
を発生させても、クランプダイオード10b、11bが
その逆回復電圧を充分に抑制することができる。
This circuit comprises a clamp diode 10b,
11b is connected near the snubber diodes 10 and 11 and the clamp diodes 10b and 11b are connected in parallel with the series circuit of the snubber diodes and the snubber resistors, so that the snubber diodes 10 and 11 generate an excessive voltage during reverse recovery. Even if the reverse recovery voltage is generated, the clamp diodes 10b and 11b can sufficiently suppress the reverse recovery voltage.

【0030】図5に示す回路は、直列接続されたIGB
T4、5に、スナバダイオード30、スナバコンデンサ
32、スナバ抵抗34よりなる1組のスナバ回路を接続
して構成した電力変換装置を構成する回路であり、本発
明により、スナバダイオード30の近傍に、該スナバダ
イオードとスナバコンデンサとの直列回路に並列にクラ
ンプダイオード30bが接続されて構成されている。
The circuit shown in FIG. 5 is a series-connected IGB
T4, 5 are circuits that constitute a power conversion device that is configured by connecting a set of snubber circuits including a snubber diode 30, a snubber capacitor 32, and a snubber resistor 34. A clamp diode 30b is connected in parallel to a series circuit of the snubber diode and the snubber capacitor.

【0031】この回路も、図4に示す回路の場合と同様
に、スナバダイオード30がその逆回復時に過大な電圧
を発生させても、クランプダイオード30bがその逆回
復電圧を充分に抑制することができる。
In this circuit, similarly to the circuit shown in FIG. 4, even if snubber diode 30 generates an excessive voltage at the time of reverse recovery, clamp diode 30b can sufficiently suppress the reverse recovery voltage. it can.

【0032】図6に示す回路は、スナバダイオード30
と、スナバコンデンサ32とを、図5の場合と逆に接続
して構成したものであり、図5の場合と同様な効果を得
ることができるものである。
The circuit shown in FIG.
And the snubber capacitor 32 are connected in reverse to the case of FIG. 5, and the same effect as in the case of FIG. 5 can be obtained.

【0033】図7〜図9に示す回路のそれぞれは、前述
で説明した図1〜図3に示す回路における、スナバダイ
オードの逆回復時に発生する過大な電圧を抑制するため
の素子であるDSスナバ抵抗10a、11a、30a
を、DSスナバコンデンサ10d、11d、30dに置
き換えたものであり、これらの回路も、図1〜図3の場
合と同様な効果を奏することができる。
[0033] Each of the circuits shown in FIGS. 7 to 9, a device for the circuit shown in FIGS. 1 to 3 described above, to suppress the excessive voltage generated during reverse recovery of snubber diode D S Snubber resistors 10a, 11a, 30a
The, which has replaced D S snubber capacitor 10d, 11d, the 30d, also these circuits can achieve the same effects as in the FIGS.

【0034】次に、前述した本発明の実施例による各種
スナバ回路例の実装構造の例を図面に従って説明する。
Next, examples of mounting structures of various snubber circuit examples according to the above-described embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0035】図10はDSスナバ抵抗の実装例を示す図
である。図10において、60は冷却フィン、61は銅
バーであり、他の符号は図1の場合と同一である。
[0035] FIG. 10 is a diagram illustrating an example implementation of a D S snubber resistor. 10, 60 is a cooling fin, 61 is a copper bar, and other reference numerals are the same as those in FIG.

【0036】図示実装例は、スナバダイオード10、ス
ナバコンデンサ14、スナバ抵抗20からなるスナバ回
路が、IGBT4に並列に接続されている例であり、ス
ナバダイオード10のアノードが冷却フィン60に固定
され、IGBT4のコレクタと電気的に接続されて構成
されている。
The illustrated mounting example is an example in which a snubber circuit including a snubber diode 10, a snubber capacitor 14, and a snubber resistor 20 is connected in parallel to the IGBT 4, and the anode of the snubber diode 10 is fixed to the cooling fin 60, It is configured to be electrically connected to the collector of the IGBT 4.

【0037】そして、本発明により設けられたDSスナ
バ抵抗10aは、その一方の電極が冷却フィン60に固
定され、他方の電極が銅バー61によりスナバダイオー
ド10に固定されて、DSスナバ抵抗10aとスナバダ
イオード10とが電気的に並列に接続されている。
[0037] Then, D S snubber resistor 10a provided by the present invention has one electrode is fixed to the cooling fin 60, is the other electrode fixed to the snubber diode 10 by a copper bar 61, D S snubber resistor 10a and snubber diode 10 are electrically connected in parallel.

【0038】図10に示す実装例の構造は、DSスナバ
抵抗10aをスナバダイオード10の近傍に配置するこ
とにより、DSスナバ抵抗10aとスナバダイオード1
0とを接続する配線の浮遊インダクタンスを極めて小さ
くすることができ、スナバダイオード10の逆回復時に
発生する過大電圧をDSスナバ抵抗10aにより有効に
吸収することができる。
The structure of the implementation shown in FIG. 10, by placing the D S snubber resistor 10a in the vicinity of the snubber diode 10, D S snubber resistor 10a and the snubber diode 1
0 and it is very small that the floating inductance of the wiring for connecting the overvoltage generated during reverse recovery of snubber diode 10 can be effectively absorbed by D S snubber resistor 10a.

【0039】また、図10に示す例とは逆に、IGBT
のエミッタ側にスナバダイオードを接続する構成とした
い場合、同一形状で電流の方向が逆向きのスナバダイオ
ードを用いて、IGBTのエミッタとスナバダイオード
のカソードとを接続して構成すればよい。
In contrast to the example shown in FIG.
When it is desired to connect a snubber diode to the emitter side of the IGBT, it is sufficient to connect the emitter of the IGBT and the cathode of the snubber diode by using a snubber diode having the same shape and the opposite direction of the current.

【0040】図11はモジュール構造のスナバダイオー
ドにDSスナバ抵抗を内蔵させた例を示す図である。図
11において、50は銅ベース、51は絶縁板、52は
ダイオードチップ、53、54は電極、55は抵抗チッ
プである。
[0040] Figure 11 is a diagram showing an example in which is incorporated a D S snubber resistor snubber diode of the module structure. 11, 50 is a copper base, 51 is an insulating plate, 52 is a diode chip, 53 and 54 are electrodes, and 55 is a resistance chip.

【0041】この例は、スナバダイオード10を、ダイ
オードチップ52、電極53、54、アルミナ、窒化ア
ルミ等による絶縁板51、銅ベース50をはんだ等によ
り接合して構成されされるモジュール構造とし、このモ
ジュールに、本発明による、DSスナバ抵抗10aを抵
抗チップ55により構成して内蔵させたものである。
In this example, the snubber diode 10 has a module structure constituted by joining a diode chip 52, electrodes 53 and 54, an insulating plate 51 made of alumina, aluminum nitride or the like, and a copper base 50 by soldering or the like. the module according to the present invention, in which is incorporated constituted by a resistor chip 55 D S snubber resistor 10a.

【0042】図12は図11により説明したモジュール
を用いてスナバ回路を構成した実装例である。図12に
おいて、62は冷却フィン、80はスナバダイオードモ
ジュールであり、他の符号は図1の場合と同一である。
FIG. 12 shows an example of mounting a snubber circuit using the module described with reference to FIG. 12, reference numeral 62 denotes a cooling fin, reference numeral 80 denotes a snubber diode module, and other reference numerals are the same as those in FIG.

【0043】図12において、スナバダイオードモジュ
ール80は、DSスナバ抵抗10aを内蔵して構成さ
れ、図示回路は、スナバダイオードモジュール80、ス
ナバコンデンサ14、スナバ抵抗20によるスナバ回路
が、IGBT4に並列に接続されて構成されている。
[0043] In FIG. 12, the snubber diode module 80 is configured by a built-in D S snubber resistor 10a, illustrated circuit, the snubber diode module 80, the snubber capacitor 14, the snubber circuit according to the snubber resistor 20, in parallel to IGBT4 Connected and configured.

【0044】このように構成されるスナバ回路も、DS
スナバ抵抗10aとしての抵抗チップがスナバダイオー
ドとしてのダイオードチップの近傍に接続されているた
め、図10に説明した例の場合と同様に、スナバダイオ
ードが発生する逆電圧を有効に吸収することができる。
The snubber circuit thus configured also has a D S
Since the resistance chip as the snubber resistor 10a is connected near the diode chip as the snubber diode, the reverse voltage generated by the snubber diode can be effectively absorbed as in the case of the example described in FIG. .

【0045】また、図12に示す例とは逆に、IGBT
のエミッタ側にスナバダイオードを接続する構成とした
い場合、IGBTのエミッタとスナバダイオードモジュ
ールのカソード側を接続して構成すればよい。
In contrast to the example shown in FIG.
When it is desired to connect a snubber diode to the emitter side of the IGBT, the emitter of the IGBT may be connected to the cathode side of the snubber diode module.

【0046】図13はクランプダイオードの実装例を示
す図である。図13において、63はスナバコンデンサ
本体、64は配線であり、他の符号は図10の場合と同
一である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of mounting a clamp diode. In FIG. 13, reference numeral 63 denotes a snubber capacitor main body, reference numeral 64 denotes a wiring, and other reference numerals are the same as those in FIG.

【0047】図示実装例は、スナバダイオード10、ス
ナバコンデンサ14、スナバ抵抗20により構成される
IGBT4のスナバ回路において、スナバダイオード1
0、スナバコンデンサ14の直列回路に対して、クラン
プコンデンサ10bを並列に接続して構成したものであ
る。そして、クランプダイオード10bは、スナバダイ
オード10、スナバコンデンサ14、及び、その配線6
4に対して平行に接近させて配置される。
The illustrated mounting example shows a snubber diode 1, a snubber capacitor 14, and a snubber resistor 20 in an IGBT 4 snubber circuit.
0, a series connection of a snubber capacitor 14 and a clamp capacitor 10b connected in parallel. The clamp diode 10b includes the snubber diode 10, the snubber capacitor 14, and the wiring 6 thereof.
4 are arranged parallel to and close to each other.

【0048】図示実装例は、これにより、クランプダイ
オード10b、スナバコンデンサ14、及び、その配線
64によって構成されるループの配線によるインダクタ
ンスを小さくすることができ、スナバダイオード10の
逆回復時の過大電圧を有効にクランプすることができ
る。
In the illustrated mounting example, the inductance due to the wiring of the loop constituted by the clamp diode 10b, the snubber capacitor 14, and the wiring 64 can thereby be reduced, and the excessive voltage at the time of reverse recovery of the snubber diode 10 can be reduced. Can be effectively clamped.

【0049】また、図13に示す例とは逆に、IGBT
のエミッタ側にスナバダイオードを接続する構成とした
い場合、同一形状で電流の向きが逆向きのスナバダイオ
ードを用いて、IGBTのエミッタにスナバダイオード
のカソードを接続し、IGBTのエミッタにクランプダ
イオードのアノードを接続して構成すればよい。
In contrast to the example shown in FIG.
If it is desired to connect a snubber diode to the emitter side of the IGBT, use a snubber diode of the same shape and the current direction is opposite, connect the cathode of the snubber diode to the emitter of the IGBT, and connect the anode of the clamp diode to the emitter of the IGBT. May be connected.

【0050】図14はモジュール構造のスナバダイオー
ドにDSスナバコンデンサを内蔵させた例を示す図であ
り、図の符号は図11の場合と同一である。
[0050] Figure 14 is a diagram showing an example in which is incorporated a D S snubber capacitor snubber diode of the module structure, the sign of the figure are the same as for FIG. 11.

【0051】この例は、スナバダイオード10を、ダイ
オードチップ52、電極53、54、絶縁板51、銅ベ
ース50をはんだ等により接合して構成されされるモジ
ュール構造とし、このモジュールに、本発明による、D
Sスナバコンデンサ10dを内蔵させたものである。こ
のDSスナバコンデンサ10dは、図14において、ダ
イオードチップ52の両電極にを接続する電極53、5
4と、これらの間を絶縁している絶縁板51とにより形
成される。
In this example, the snubber diode 10 has a module structure constituted by joining a diode chip 52, electrodes 53 and 54, an insulating plate 51, and a copper base 50 by soldering or the like. , D
It has a built-in S snubber capacitor 10d. The D S snubber capacitor 10d, in FIG. 14, the electrodes connected to both electrodes of the diode chip 52 53,5
4 and an insulating plate 51 insulating between them.

【0052】絶縁板51の役割は、銅ベース50とスナ
バダイオードとしてのダイオードチップ52との間の電
気的絶縁と、ダイオードチップ52で発生する損失を銅
ベース50へ熱伝達することである。絶縁板51の材質
は、主にアルミナ(Al23)、窒化アルミ(AlN)
が用いられる。
The role of the insulating plate 51 is to provide electrical insulation between the copper base 50 and the diode chip 52 as a snubber diode, and to transfer heat generated in the diode chip 52 to the copper base 50 by heat. The material of the insulating plate 51 is mainly alumina (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN)
Is used.

【0053】この絶縁板51の容量は、アルミナの比誘
電率ετ=8.5、tanδ=5〜20×10~4、真空
中の誘電率(F/mm)ε0=8.85×10~15、アル
ミナ絶縁板の厚さtを0.5mm、縦A、横Bの長さを
50mmとすると、次式により求めることができる。
The capacitance of the insulating plate 51 is as follows: the relative dielectric constant of alumina ε τ = 8.5, tan δ = 5 to 20 × 10 to 4 , and the dielectric constant (F / mm) in vacuum ε 0 = 8.85 × 10 ~ 15, 0.5 mm thickness t of the alumina insulating plate, vertical a, and the length of the lateral B and 50 mm, can be obtained by the following equation.

【0054】C=ετε0×A×B/t =8.5×8.85×10~15×50×50/0.5 =0.38×10~9(F) tanδは前述のように小さいため、電極53、54間
の絶縁板は、内部損失の少ないコンデンサと看なすこと
ができ、これをDSスナバコンデンサ10dとして使用
することができる。
[0054] C = ε τ ε 0 × A × B / t = 8.5 × 8.85 × 10 ~ 15 × 50 × 50 / 0.5 = 0.38 × 10 ~ 9 (F) tanδ is the aforementioned for such a small, insulating plate between the electrodes 53, 54 can be made apparently small capacitor internal loss, which can be used as D S snubber capacitor 10d.

【0055】図15、図16は図14により説明したモ
ジュールを用いてスナバ回路を構成した実装例である。
図15、16において、70、71はスナバダイオード
モジュールであり、他の符号は図1の場合と同一であ
る。
FIGS. 15 and 16 show mounting examples in which a snubber circuit is formed using the modules described with reference to FIG.
15 and 16, reference numerals 70 and 71 denote snubber diode modules, and other reference numerals are the same as those in FIG.

【0056】そして、図15はIGBT4のコレクタ側
にスナバダイオードモジュール70の冷却フィン62を
接続する場合の実装例を、図16はIGBT5のエミッ
タ側にスナバダイオードモジュール71の冷却フィン6
5を接続する場合の実装例を示している。
FIG. 15 shows an example of mounting the cooling fins 62 of the snubber diode module 70 on the collector side of the IGBT 4, and FIG. 16 shows the mounting fins 6 of the snubber diode module 71 on the emitter side of the IGBT 5.
5 shows an example of implementation in the case of connecting 5.

【0057】スナバ回路は、スナバダイオード10、1
1、スナバコンデンサ14、15、スナバ抵抗20、2
1により構成され、DSスナバコンデンサ10d、11
dは、スナバダイオード70、71内の絶縁板51に存
在する浮遊容量を利用して構成されている。
The snubber circuit includes snubber diodes 10, 1
1, snubber capacitors 14, 15, snubber resistor 20, 2,
Is composed of 1, D S snubber capacitor 10d, 11
“d” is configured using the stray capacitance existing on the insulating plate 51 in the snubber diodes 70 and 71.

【0058】このように構成されるスナバ回路も、DS
スナバコンデンサ10d、11dがスナバダイオードと
してのダイオードチップの近傍に存在することになるた
め、スナバダイオードが発生する逆電圧を有効に吸収す
ることができる。
The snubber circuit thus configured also has a D S
Since the snubber capacitors 10d and 11d are present near the diode chip as the snubber diode, the reverse voltage generated by the snubber diode can be effectively absorbed.

【0059】次に、前述で説明した本発明の実施例によ
る各種のスナバ回路を3相インバータに適用した場合の
回路例を図面により説明する。
Next, an example of a circuit in which the various snubber circuits according to the embodiment of the present invention described above are applied to a three-phase inverter will be described with reference to the drawings.

【0060】図17に示すインバータは、直流電源1に
直列に接続されている半導体スイッチング素子であるI
GBT4、5に対して、スナバダイオード10、11、
スナバコンデンサ14、15、スナバ抵抗20、21に
よるスナバ回路を個別に並列接続して構成した2レベル
インバータ(以下、個別スナバ2レベルインバータとい
う)の回路例であり、スナバダイオード10、11に、
本発明によるDSスナバ抵抗10a、11aが並列に接
続されて構成される。
The inverter shown in FIG. 17 is a semiconductor switching element I connected in series with DC power supply 1.
For the GBTs 4 and 5, snubber diodes 10, 11,
This is a circuit example of a two-level inverter (hereinafter, referred to as an individual snubber two-level inverter) configured by individually connecting a snubber circuit composed of snubber capacitors 14 and 15 and snubber resistors 20 and 21 in parallel.
D S snubber resistor 10a according to the invention, 11a is formed are connected in parallel.

【0061】図18に示すインバータは、直流電源1に
直列にIGBT4〜IGBT7を接続し、直流電源1に
直列に接続されているクランプコンデンサ2、3による
中性点が、クランプダイオード8、9によりIGBT
4、5、及び、IGBT6、7の接続点に接続され、ス
ナバダイオード10〜13、スナバコンデンサ14〜1
7、スナバ抵抗20〜23により構成されるスナバ回路
を、IGBT4〜IGBT7に対して個別に並列接続し
て構成した3レベルインバータ(以下、個別スナバ3レ
ベルインバータという)の回路例である。そして、この
インバータは、スナバダイオード10〜13に、本発明
によるDSスナバ抵抗10a〜13aを並列に接続して
構成される。
In the inverter shown in FIG. 18, the IGBTs 4 to 7 are connected in series to the DC power supply 1, and the neutral point of the clamp capacitors 2 and 3 connected in series to the DC power supply 1 is controlled by the clamp diodes 8 and 9. IGBT
4, 5 and connected to the connection point of the IGBTs 6 and 7, snubber diodes 10 to 13, snubber capacitors 14 to 1
7 is a circuit example of a three-level inverter (hereinafter, referred to as an individual snubber three-level inverter) configured by individually connecting a snubber circuit composed of snubber resistors 20 to 23 to IGBTs 4 to 7 in parallel. Then, the inverter, the snubber diode 10-13, and the D S snubber resistor 10a~13a according to the invention are connected in parallel.

【0062】図19に示すインバータは、図18により
説明した個別スナバ3レベルインバータに、スナバコン
デンサ32、33を、スナバコンデンサ14、15、及
び、スナバコンデンサ16、17とΔ形を構成するよう
に接続し、かつ、図18におけるスナバ抵抗21、22
をスナバ抵抗25に置き換えた3レベルインバータ(以
下、Δ型スナバ3レベルインバータという)の回路例で
ある。そして、このインバータは、スナバダイオード1
0〜13に、本発明によるDSスナバ抵抗10a〜13
aを並列に接続して構成される。
The inverter shown in FIG. 19 is different from the individual snubber three-level inverter described with reference to FIG. 18 in that the snubber capacitors 32 and 33 and the snubber capacitors 14 and 15 and the snubber capacitors 16 and 17 form a Δ type. 18 and the snubber resistors 21 and 22 in FIG.
Is a circuit example of a three-level inverter (hereinafter referred to as a Δ-type snubber three-level inverter) in which is replaced by a snubber resistor 25. And this inverter is a snubber diode 1
To 0 to 13, D S snubber resistor according to the present invention 10a~13
a are connected in parallel.

【0063】図20に示すインバータは、図17により
説明した個別スナバ2レベルインバータのIGBT4、
5に、スナバダイオード30、スナバコンデンサ32、
スナバ抵抗34からなるスナバ回路を加えて構成した回
路例である。そして、このインバータは、スナバダイオ
ード10、11、30に、本発明によるDSスナバ抵抗
10a、11a、30aを並列に接続して構成される。
The inverter shown in FIG. 20 is an individual snubber two-level inverter IGBT4 described with reference to FIG.
5, a snubber diode 30, a snubber capacitor 32,
This is a circuit example in which a snubber circuit including a snubber resistor 34 is added. Then, the inverter, the snubber diode 10,11,30, and D S snubber resistor 10a according to the present invention, 11a, and 30a are connected in parallel.

【0064】図21に示すインバータは、図18により
説明した個別スナバ3レベルインバータのIGBT4、
5、及び、IGBT6、7にスナバダイオード30、3
1、スナバコンデンサ32、33、スナバ抵抗34、3
5からなるスナバ回路を加えた回路例である。そして、
このインバータは、スナバダイオード10〜13、3
0、31に本発明によるDSスナバ抵抗10a〜13
a、30a、31aを並列に接続して構成される。
The inverter shown in FIG. 21 is an individual snubber three-level inverter IGBT4 described with reference to FIG.
5 and IGBTs 6 and 7 with snubber diodes 30 and 3
1, snubber capacitors 32, 33, snubber resistors 34, 3
5 is a circuit example to which a snubber circuit made up of five is added. And
This inverter has snubber diodes 10 to 13, 3
D S snubber resistor according to the invention 0,31 10A~13
a, 30a and 31a are connected in parallel.

【0065】図22に示すインバータは、個別スナバ2
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10とス
ナバコンデンサ14との直列回路、及び、スナバダイオ
ード11とスナバコンデンサ15との直列回路に対し
て、本発明によるクランプダイオード10b、11bを
並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In a level inverter, an example in which a clamp diode 10b, 11b according to the present invention is connected in parallel to a series circuit of a snubber diode 10 and a snubber capacitor 14 and a series circuit of a snubber diode 11 and a snubber capacitor 15 It is.

【0066】図23に示すインバータは、個別スナバ3
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10とス
ナバコンデンサ14との直列回路、スナバダイオード1
1とスナバコンデンサ15との直列回路、スナバダイオ
ード12とスナバコンデンサ16との直列回路、及び、
スナバダイオード13とスナバコンデンサ17との直列
回路に対して、本発明によるクランプダイオード10b
〜13bを並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In the level inverter, a series circuit of a snubber diode 10 and a snubber capacitor 14, a snubber diode 1
1 and a series circuit of a snubber capacitor 15, a series circuit of a snubber diode 12 and a snubber capacitor 16, and
For a series circuit of the snubber diode 13 and the snubber capacitor 17, the clamp diode 10b according to the present invention is used.
13b are connected in parallel.

【0067】図24に示すインバータは、Δ型スナバ3
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10とス
ナバコンデンサ14との直列回路、スナバダイオード1
1とスナバコンデンサ15との直列回路、スナバダイオ
ード12とスナバコンデンサ16との直列回路、及び、
スナバダイオード13とスナバコンデンサ17との直列
回路に対して、本発明によるクランプダイオード10b
〜13bを並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In the level inverter, a series circuit of a snubber diode 10 and a snubber capacitor 14, a snubber diode 1
1 and a series circuit of a snubber capacitor 15, a series circuit of a snubber diode 12 and a snubber capacitor 16, and
For a series circuit of the snubber diode 13 and the snubber capacitor 17, the clamp diode 10b according to the present invention is used.
13b are connected in parallel.

【0068】図25に示すインバータは、Δ型スナバ3
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10とス
ナバコンデンサ32との直列回路、スナバダイオード1
1とスナバコンデンサ32との直列回路、スナバダイオ
ード12とスナバコンデンサ33との直列回路、及び、
スナバダイオード13とスナバコンデンサ33との直列
回路に対して、本発明によるクランプダイオード10c
〜13cを並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In the level inverter, a series circuit of the snubber diode 10 and the snubber capacitor 32, the snubber diode 1
1 and a series circuit of a snubber capacitor 32, a series circuit of a snubber diode 12 and a snubber capacitor 33, and
For a series circuit of the snubber diode 13 and the snubber capacitor 33, the clamp diode 10c according to the present invention is used.
13c is connected in parallel.

【0069】図26に示すインバータは、個別スナバ2
レベルインバータのIGBT4、5に、スナバダイオー
ド30、スナバコンデンサ32、スナバ抵抗34からな
るスナバ回路を加えた2レベルインバータにおいて、ス
ナバダイオード10とスナバコンデンサ14との直列回
路、スナバダイオード11とスナバコンデンサ15との
直列回路、及び、スナバダイオード30とスナバコンデ
ンサ32との直列回路に対して、本発明によるクランプ
ダイオード10b、11b、30bを並列に接続して構
成した例である。
The inverter shown in FIG.
In a two-level inverter in which a snubber circuit including a snubber diode 30, a snubber capacitor 32, and a snubber resistor 34 is added to the IGBTs 4 and 5 of the level inverter, a series circuit of a snubber diode 10 and a snubber capacitor 14, a snubber diode 11 and a snubber capacitor 15 This is an example in which the clamp diodes 10b, 11b, and 30b according to the present invention are connected in parallel to a series circuit including a snubber diode 30 and a snubber capacitor 32.

【0070】図27に示すインバータは、個別スナバ3
レベルインバータのIGBT4、5及びIGBT6、7
に、スナバダイオード30、31、スナバコンデンサ3
2、33、スナバ抵抗34、35からなるスナバ回路を
加えた3レベルインバータにおいて、スナバダイオード
10とスナバコンデンサ14との直列回路、スナバダイ
オード11とスナバコンデンサ15との直列回路、スナ
バダイオード12とスナバコンデンサ16との直列回
路、スナバダイオード13とスナバコンデンサ17との
直列回路、スナバダイオード30とスナバコンデンサ3
2との直列回路及び、スナバダイオード31とスナバコ
ンデンサ33との直列回路に対して、本発明によるクラ
ンプダイオード10b〜13b、30b、31bを並列
に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
IGBTs 4 and 5 and IGBTs 6 and 7 of level inverters
, Snubber diodes 30, 31 and snubber capacitor 3
In a three-level inverter to which a snubber circuit including snubber resistors 34 and 35 is added, a series circuit of a snubber diode 10 and a snubber capacitor 14, a series circuit of a snubber diode 11 and a snubber capacitor 15, a snubber diode 12 and a snubber A series circuit with the capacitor 16, a series circuit with the snubber diode 13 and the snubber capacitor 17, a snubber diode 30 and the snubber capacitor 3
This is an example in which the clamp diodes 10b to 13b, 30b, and 31b according to the present invention are connected in parallel to the series circuit of No. 2 and the series circuit of the snubber diode 31 and the snubber capacitor 33.

【0071】図28に示すインバータは、個別スナバ2
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10、1
1に対して、本発明によるDSスナバコンデンサ10
d、11dを並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In the level inverter, snubber diodes 10, 1
Relative to 1, D S snubber capacitor 10 according to the present invention
This is an example in which d and 11d are connected in parallel.

【0072】図29に示すインバータは、個別スナバ3
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10〜1
3に対して、本発明によるDSスナバコンデンサ10d
〜13dを並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In the level inverter, snubber diodes 10-1
Against 3, D S snubber capacitor 10d according to the invention
13 to 13d are connected in parallel.

【0073】図30に示すインバータは、Δ型スナバ3
レベルインバータにおいて、スナバダイオード10〜1
3に対して、本発明によるDSスナバコンデンサ10d
〜13dを並列に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
In the level inverter, snubber diodes 10-1
Against 3, D S snubber capacitor 10d according to the invention
13 to 13d are connected in parallel.

【0074】図31に示すインバータは、個別スナバ2
レベルインバータのIGBT4、5に、スナバダイオー
ド30、スナバコンデンサ32、スナバ抵抗34からな
るスナバ回路を加えた2レベルインバータにおいて、ス
ナバダイオード10、11、30に対して、本発明によ
るDSスナバコンデンサ10d、11d、30dを並列
に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
The level inverter IGBT4,5, snubber diode 30, the snubber capacitor 32, the two-level inverter by adding a snubber circuit comprising a snubber resistor 34, relative to the snubber diode 10,11,30, D S snubber capacitor 10d according to the invention , 11d, and 30d are connected in parallel.

【0075】図32に示すインバータは、個別スナバ3
レベルインバータのIGBT4、5及びIGBT6、7
にスナバダイオード30、31、スナバコンデンサ3
2、33、スナバ抵抗34、35からなるスナバ回路を
加えた3レベルインバータにおいて、スナバダイオード
10〜13、30、31に対して、本発明によるDS
ナバコンデンサ10d〜13d、30d、31dを並列
に接続して構成した例である。
The inverter shown in FIG.
IGBTs 4 and 5 and IGBTs 6 and 7 of level inverters
Snubber diodes 30, 31 and snubber capacitor 3
2, 33, the three-level inverter plus snubber circuit consisting of the snubber resistors 34 and 35, relative to the snubber diode 10~13,30,31, D S snubber capacitor 10d~13d according to the invention, 30d, the 31d parallel This is an example of a configuration connected to.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ナバダイオードに近接して単一の素子によるスナバダイ
オード用のスナバ素子を接続することにより、スナバダ
イオードが逆回復時に発生する過大な電圧を抑制するこ
とができ、スナバダイオードのBDを防止することがで
きる。また、本発明は、従来からのスナバダイオード用
のR−Cスナバ回路と比較して部品点数を少なくするこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a snubber diode for a snubber diode composed of a single element is connected close to the snubber diode, so that an excessive voltage generated at the time of reverse recovery of the snubber diode is obtained. Can be suppressed, and the BD of the snubber diode can be prevented. Further, the present invention can reduce the number of parts as compared with the conventional snubber diode RC snubber circuit.

【0077】また、本発明によるスナバ回路を電力変換
装置に使用した場合、電力変換装置をより信頼性の高い
ものとすることができる。
When the snubber circuit according to the present invention is used in a power converter, the power converter can be made more reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例によるスナバ回路の基本回路例
を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a basic circuit of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図16】本発明の実施例によるスナバ回路の実装構造
の例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a mounting structure of a snubber circuit according to an embodiment of the present invention.

【図17】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図18】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図19】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図20】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図21】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a circuit example when a snubber circuit according to an embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図22】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図23】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図24】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図25】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図26】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図27】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a circuit example when a snubber circuit according to an embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図28】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図29】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 29 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図30】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 30 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図31】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 31 is a diagram showing a circuit example when a snubber circuit according to an embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図32】本発明の実施例によるスナバ回路を3相イン
バータに適用した場合の回路例を示す図である。
FIG. 32 is a diagram showing a circuit example when the snubber circuit according to the embodiment of the present invention is applied to a three-phase inverter.

【図33】従来技術によるスナバ回路を有する電力変換
装置の構成とその動作を説明する図である。
FIG. 33 is a diagram illustrating the configuration and operation of a power conversion device having a snubber circuit according to a conventional technique.

【図34】従来技術によるスナバ回路を有する電力変換
装置の構成とその動作を説明する図である。
FIG. 34 is a diagram illustrating the configuration and operation of a power conversion device having a snubber circuit according to a conventional technique.

【図35】従来技術によるスナバ回路を有する電力変換
装置の構成とその動作を説明する図である。
FIG. 35 is a diagram illustrating the configuration and operation of a power conversion device having a snubber circuit according to a conventional technique.

【図36】従来技術によるスナバ回路を有する電力変換
装置の構成とその動作を説明する図である。
FIG. 36 is a diagram illustrating the configuration and operation of a power conversion device having a snubber circuit according to a conventional technique.

【図37】スナバダイオードに印加される逆電圧の状況
を説明する図である。
FIG. 37 is a diagram illustrating a situation of a reverse voltage applied to a snubber diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2、3 クランプコンデンサ 4〜7、101〜106 IGBT 8、9 中性点クランプダイオード 10〜13、30、31、110、111 スナバダイ
オード 10a〜13a、30a DSスナバ抵抗 10b〜13b、30b クランプダイオード 10c〜13c クランプダイオード 10d〜13d、30d DSスナバコンデンサ 14〜17、32、33、112、113 スナバコン
デンサ 20〜23、25、34、35、114、115 スナ
バ抵抗
1 DC power source 2, 3 clamp capacitor 4~7,101~106 IGBT 8,9 neutral point clamp diodes 10~13,30,31,110,111 snubber diode 10a to 13a, 30a D S snubber resistor 10B~13b, 30b clamp diodes 10c~13c clamp diodes 10d~13d, 30d D S snubber capacitor 14~17,32,33,112,113 snubber capacitor 20~23,25,34,35,114,115 snubber resistor

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−193527(JP,A) 特開 平2−299468(JP,A) 特開 平4−295227(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/5387 H02M 1/06 H02M 7/537 Continuation of front page (56) References JP-A-2-193527 (JP, A) JP-A-2-299468 (JP, A) JP-A-4-295227 (JP, A) (58) Fields studied (Int) .Cl. 7 , DB name) H02M 7/5387 H02M 1/06 H02M 7/537

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体スイッチング素子の両端に接続さ
れ、スナバダイオードとスナバ抵抗との並列接続体にス
ナバコンデンサが直列接続されてなるスナバ回路におい
て、前記スナバダイオードの逆回復時に発生する過大な
電圧を抑制するための単一の素子を、前記スナバダイオ
ードに、前記スナバ抵抗より近接して並列に接続したこ
とを特徴とするスナバ回路。
In a snubber circuit connected to both ends of a semiconductor switching element and having a snubber capacitor connected in series to a parallel connection of a snubber diode and a snubber resistor, an excessive voltage generated at the time of reverse recovery of the snubber diode is reduced. A snubber circuit, wherein a single element for suppression is connected in parallel with the snubber diode closer to the snubber resistor .
【請求項2】 半導体スイッチング素子の両端に接続さ
れ、スナバダイオードとスナバ抵抗との並列接続体にス
ナバコンデンサが直列接続されてなるスナバ回路におい
て、前記スナバダイオードに並列接続される前記スナバ
抵抗の接続線より短い接続線により抵抗を前記スナバダ
イオードに並列接続したことを特徴とするスナバ回路。
2. A semiconductor switching device having two terminals connected to both ends thereof.
Connected in parallel with the snubber diode and snubber resistor.
In a snubber circuit consisting of a series of nava capacitors
The snubber connected in parallel with the snubber diode.
The resistor is connected to the snubber with a connection line shorter than the connection line of the resistor.
A snubber circuit characterized by being connected in parallel to an iod.
【請求項3】 前記スナバダイオードが、ダイオードチ
ップと前記スナバダイオードの冷却板との間に絶縁層を
有するモジュールであり、前記抵抗がスナバダイオード
を構成する前記モジュール内に構成されていることを特
徴とする請求項2記載のスナバ回路。
3. The snubber diode is a module having an insulating layer between a diode chip and a cooling plate of the snubber diode, and the resistor is configured in the module constituting the snubber diode. The snubber circuit according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記単一の素子がコンデンサであること
を特徴とする請求項1記載のスナバ回路。
4. The snubber circuit according to claim 1, wherein said single element is a capacitor.
【請求項5】 前記スナバダイオードが、ダイオードチ
ップと前記スナバダイオードの冷却板との間に絶縁層を
有するモジュールであり、前記コンデンサが前記絶縁層
に存在する浮遊容量により形成されることを特徴とする
請求項4記載のスナバ回路。
5. The snubber diode is a module having an insulating layer between a diode chip and a cooling plate of the snubber diode, wherein the capacitor is formed by a stray capacitance existing in the insulating layer. The snubber circuit according to claim 4.
【請求項6】 逆極性でフリーホイールダイオードが並
列接続された半導体スイッチング素子の両端に接続さ
れ、スナバダイオードとスナバ抵抗との並列接続体にス
ナバコンデンサが直列接続されてなるスナバ回路におい
て、前記スナバダイオードと前記スナバコンデンサとの
直列接続体に、スナバダイオードの逆回復時に発生する
過大な電圧を抑制するためのクランプダイオードを、
記フリーホイールダイオードよりも近接して並列接続し
たことを特徴とするスナバ回路。
6. A free-wheeling diode of opposite polarity and
In a snubber circuit in which a snubber capacitor is connected in series to a parallel connection of a snubber diode and a snubber resistor, the snubber diode is connected to both ends of a column-connected semiconductor switching element, the clamping diode for suppressing an excessive voltage generated during reverse recovery of snubber diodes, before
A snubber circuit characterized by being connected in parallel closer to the free wheel diode .
【請求項7】 前記スナバダイオードの一方の電極が冷
却フィンに固定されかつ電気的に接続され、前記抵抗の
端子の一方が冷却フィンに固定されかつ電気的に接続さ
れ、該抵抗の他方の端子が前記スナバダイオードの他方
の電極に接続 線で接続されることを特徴とする請求項2
記載のスナバ回路。
7. One of the electrodes of said snubber diode is cold.
Fixed and electrically connected to the
One of the terminals is fixed and electrically connected to the cooling fin.
And the other terminal of the resistor is the other terminal of the snubber diode.
3. The electrode of claim 2, wherein said electrode is connected by a connection line.
The snubber circuit described.
【請求項8】 複数の半導体スイッチング素子を用いて
直流を交流に、あるいは、直流を交流に変換する電力変
換装置において、請求項1ないしのうち1記載のスナ
バ回路が前記半導体スイッチング素子のそれぞれに並列
に接続されることを特徴とする電力変換装置。
8. A method using a plurality of semiconductor switching elements.
Direct current into alternating current, or, in the power converter for converting direct current into alternating current, and wherein the snubber circuit according one of claims 1 to 7 is connected in parallel with the semiconductor switching element Noso respectively Power converter.
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