JP5352113B2 - Inverter module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter module that suppresses the generation of a common mode current. <P>SOLUTION: In the inverter module, each arm includes: a cooling device 28 provided on the high voltage side of a switching element TR and a diode D; a cooling device 36 provided on the low voltage side of the switching element TR and the diode D; and an insulated substrate 22 and an insulated substrate 32 respectively sandwiched between the switching element TR and diode D and the cooling device 28 and between the switching element TR and diode D and the cooling device 36. A capacitor C<SB>UU</SB>comprised of the insulated substrate 22 included in the upper arm and a capacitor C<SB>LL</SB>comprised of the insulated substrate 32 included in the lower arm are smaller than a capacitor C<SB>UL</SB>comprised of the insulated substrate 32 included in the upper arm and a capacitor C<SB>LU</SB>comprised of the insulated substrate 22 included in the lower arm. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、インバータ回路に用いられるインバータモジュールに関する。   The present invention relates to an inverter module used in an inverter circuit.

電気自動車、ハイブリッド自動車等に搭載されるモータ等の負荷を駆動するためのインバータ回路が広く用いられている。インバータ回路にはスイッチングアームが含まれており、大電力用インバータ回路の各スイッチングアームには冷却装置が設けられた構造となっている。   An inverter circuit for driving a load such as a motor mounted on an electric vehicle, a hybrid vehicle or the like is widely used. The inverter circuit includes a switching arm, and each switching arm of the high-power inverter circuit is provided with a cooling device.

特許文献1には、半導体モジュールを両面から冷却する冷却部材を備えた自動車用インバータが開示されている。また、特許文献2には、放熱板上に半導体素子が絶縁シートを介して接着され、半導体素子から発生する熱を両面から放熱板により冷却する電力用半導体素子及びインバータ装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses an inverter for an automobile provided with a cooling member that cools a semiconductor module from both sides. Patent Document 2 discloses a power semiconductor element and an inverter device in which a semiconductor element is bonded onto a heat sink via an insulating sheet, and heat generated from the semiconductor element is cooled by the heat sink from both sides.

また、電力変換装置のインバータモジュールでは、インバータと負荷(通常はモータ)との間においてコモンモード電圧が発生する。このコモンモード電圧に起因してコモンモード電流が流れ、放射ノイズの原因になる等の問題を引き起こすので、コモンモード電流を抑制する技術も考えられている。   In the inverter module of the power converter, a common mode voltage is generated between the inverter and a load (usually a motor). Since the common mode current flows due to the common mode voltage and causes problems such as radiation noise, a technique for suppressing the common mode current is also considered.

特許文献3には、スイッチングアームの直列回路を含むパッケージにおいて、パッケージの外側に冷却用の銅ベースが配置され、スイッチングアームの直列回路における下アームが実装される銅ベースの面積より上アームが実装される銅ベースの面積を大きくすることによって、コモンモード電流の発生を低減させる技術が開示されている。   In Patent Document 3, in a package including a series circuit of switching arms, a copper base for cooling is arranged outside the package, and the upper arm is mounted over the area of the copper base on which the lower arm in the series circuit of switching arms is mounted. A technique for reducing the generation of common mode current by increasing the area of the copper base to be produced is disclosed.

また、特許文献4には、インバータと電気機器との間にコモンモード用のチョークコイルを接続し、そのチョークコイルと電気機器との間の配線にコンデンサと抵抗の直列接続体を接続し、それら直列接続体を共通接続したうえで電源よりも高い周波数に対して接地と同電位となる仮想接地部に接続することによって、コモンモード電流の発生を低減させる技術が開示されている。   In Patent Document 4, a common mode choke coil is connected between an inverter and an electric device, and a series connection body of a capacitor and a resistor is connected to a wiring between the choke coil and the electric device. A technique for reducing the generation of common mode current by connecting a series connection in common and connecting it to a virtual grounding portion having the same potential as the ground for a frequency higher than that of the power supply is disclosed.

また、特許文献5には、インバータ回路の入力側に設けたノイズフィルタを装置の筐体を介して接地した制御装置であって、交流ラインに接続されたコンデンサと、コンデンサの間に設けられたコイルとを備え、コンデンサの間の接続点と筐体との間に設けられたクランパと、クランパに並列接続されるコンデンサと、を備えることによって、コモンモード電流の発生を低減させる技術が開示されている。   Patent Document 5 discloses a control device in which a noise filter provided on the input side of an inverter circuit is grounded via a housing of the device, and is provided between a capacitor connected to an AC line and the capacitor. Disclosed is a technique for reducing the occurrence of common mode current by providing a coil, a clamper provided between a connection point between the capacitor and the housing, and a capacitor connected in parallel to the clamper. ing.

特開2005−65379号公報JP 2005-65379 A 特開2007−67220号公報JP 2007-67220 A 特開2007−181351号公報JP 2007-181351 A 特開2001−69762号公報JP 2001-69762 A 特開2003−143753号公報JP 2003-143753 A

上記従来技術においてチョークコイル等を含むフィルタを設ける技術では、インバータと負荷(モータ等)との間には数百Aもの大電流が流れる場合があり、インダクタンスの磁気飽和を防ぐために巨大なコイルを用いる必要がある。これによって、インバータモジュールの小型化が阻害されてしまうという問題もある。   In the technique of providing a filter including a choke coil or the like in the above prior art, a large current of several hundred A may flow between the inverter and the load (motor or the like), and a huge coil is used to prevent magnetic saturation of the inductance. It is necessary to use it. Accordingly, there is a problem that downsizing of the inverter module is hindered.

また、コモンモード電流による磁気的ノイズが外部に漏れることを防ぐために電磁シールドを設ける技術は装置の製造コストを増大させ、またノイズ源を取り除くものではないので根本的な対策にならないという問題がある。   In addition, the technique of providing an electromagnetic shield to prevent magnetic noise due to common mode current from leaking to the outside increases the manufacturing cost of the device, and does not eliminate the noise source, so there is a problem that it is not a fundamental measure. .

本発明の1つの態様は、スイッチング素子と、前記スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードと、を1つのアームとし、2つのアームをそれぞれ上アーム及び下アームとして直列に接続したアーム直列接続体をモジュール化したインバータモジュールであって、各アームは、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの高電圧側に設けられる第1冷却装置と、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの低電圧側に設けられる第2冷却装置と、前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置及び前記第2冷却装置とにそれぞれ挟まれる第1絶縁基板及び第2絶縁基板と、を備え、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタが、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタよりも33倍以上大きいことを特徴とするインバータモジュールである。
In one aspect of the present invention, an arm series connection body in which a switching element and a diode connected in reverse parallel to the switching element are used as one arm and two arms are connected in series as an upper arm and a lower arm, respectively. A modularized inverter module, wherein each arm has a first cooling device provided on a high voltage side of the switching element and the diode, and a second cooling device provided on a low voltage side of the switching element and the diode. A switching device included in the upper arm, and a first insulating substrate and a second insulating substrate sandwiched between the switching device and the diode, and the first cooling device and the second cooling device, respectively. The capacitor included between the diode and the first cooling device and the lower arm includes the capacitor A switching element and a capacitor between the diode and the second cooling device include the switching element included in the upper arm, a capacitor between the diode and the second cooling device, and the switching included in the lower arm. It is an inverter module characterized by being 33 times larger than the capacitor between the element and the diode and the first cooling device.

また、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間に外部キャパシタを接続することが好適である。   Further, an external capacitor is connected between the switching element and the diode included in the upper arm and the first cooling device and between the switching element and the diode included in the lower arm and the second cooling device. It is preferable to do.

すなわち、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタと、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタとを、インバータモジュールに接続される負荷のケースとインバータモジュールのケースとが同電位となるようにすることが好適である。   A capacitor between the switching element and the diode included in the upper arm and the first cooling device; and a capacitor between the switching element and the diode included in the lower arm and the second cooling device; A capacitor between the switching element and diode included in the upper arm and the second cooling device, and a capacitor between the switching element and diode included in the lower arm and the first cooling device. It is preferable that the load case connected to the inverter module and the case of the inverter module have the same potential.

本発明によれば、インバータモジュールにおけるコモンモード電流の発生を抑制することができる。これにより、電磁ノイズを低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the common mode electric current in an inverter module can be suppressed. Thereby, electromagnetic noise can be reduced.

図1は、基本的なインバータ回路100を示す図である。インバータ回路100は、電源200と、負荷(モータ)300と、の間に接続される。インバータ回路100は、6個のダイオードD1〜D6を含む整流器モジュール10、コンデンサ12、電力用スイッチング素子TR1〜TR6及びダイオードD7〜D12を含むインバータモジュール14を含んで構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a basic inverter circuit 100. The inverter circuit 100 is connected between a power source 200 and a load (motor) 300. The inverter circuit 100 includes a rectifier module 10 including six diodes D1 to D6, a capacitor 12, an inverter module 14 including power switching elements TR1 to TR6 and diodes D7 to D12.

整流器モジュール10は、ダイオードD1〜D6を2つずつ直列に接続した3つの直列接続体を並列に接続して構成される。整流モジュール10は、コンデンサ12及びインバータモジュール14と並列に接続される。また、3つの直列接続体に含まれる2つのダイオード間に電源200の各相が印加される。   The rectifier module 10 is configured by connecting in parallel three series-connected bodies in which two diodes D1 to D6 are connected in series. The rectifying module 10 is connected in parallel with the capacitor 12 and the inverter module 14. Further, each phase of the power source 200 is applied between two diodes included in the three series-connected bodies.

インバータモジュール14は、スイッチング素子TR1〜TR6の各々にダイオードD7〜D12の各々が逆並列に接続されたアームを6つ備えて構成される。スイッチング素子TR1〜TR6は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)、電界効果トランジスタ(MOSFET)等の大電力スイッチング素子とされる。また、ダイオードD7〜D12は、例えば、大容量のPINダイオードとされる。6つのアームは2つずつ上アーム及び下アームとして直列に接続した3つの直列接続体とされ、さらに3つの直列接続体が並列に接続されてインバータモジュール14が構成される。3つの直列接続体に含まれる2つのアーム間に負荷300の各相が接続される。   The inverter module 14 includes six arms in which diodes D7 to D12 are connected in antiparallel to each of the switching elements TR1 to TR6. The switching elements TR1 to TR6 are high power switching elements such as insulated gate bipolar transistors (IGBTs) and field effect transistors (MOSFETs), for example. The diodes D7 to D12 are, for example, large-capacity PIN diodes. The six arms are two series-connected bodies connected in series as two upper arms and two lower arms, and three series-connected bodies are connected in parallel to constitute the inverter module 14. Each phase of the load 300 is connected between two arms included in three series-connected bodies.

各アームは、図2の斜視図及び図3の側面図に示すように、スイッチング素子TR(TR1〜TR6)、ダイオードD(D7〜D12)、第1電極20、絶縁基板22、第2電極24、はんだ材26、冷却装置28、第3電極30、絶縁基板32、第4電極34及び冷却装置36を含んで構成される。   Each arm includes a switching element TR (TR1 to TR6), a diode D (D7 to D12), a first electrode 20, an insulating substrate 22, and a second electrode 24, as shown in the perspective view of FIG. 2 and the side view of FIG. , The solder material 26, the cooling device 28, the third electrode 30, the insulating substrate 32, the fourth electrode 34, and the cooling device 36.

スイッチング素子TRの高電圧側端子(NチャネルIGBTのコレクタ、NチャネルMOSFETのドレイン等)は、はんだ材26によって、第1電極20に接続される。また、ダイオードDの高電圧側端子(PINダイオードのカソード等)も第1電極20に接続される。第1電極20は、絶縁基板22に表面に接着され、絶縁基板22の裏面は第2電極24に接着される。さらに第2電極24は、はんだ材26によって冷却装置28に電気的に接続を保ちつつ接着される。   The high voltage side terminal (the collector of the N channel IGBT, the drain of the N channel MOSFET, etc.) of the switching element TR is connected to the first electrode 20 by the solder material 26. The high-voltage side terminal of the diode D (such as the cathode of the PIN diode) is also connected to the first electrode 20. The first electrode 20 is bonded to the surface of the insulating substrate 22, and the back surface of the insulating substrate 22 is bonded to the second electrode 24. Further, the second electrode 24 is bonded to the cooling device 28 by the solder material 26 while being electrically connected.

スイッチング素子TRの低電圧側端子(NチャネルIGBTのエミッタ、NチャネルMOSFETのソース等)は、はんだ材26によって、第3電極30に接続される。また、ダイオードDの低電圧側端子(PINダイオードのアノード等)も第3電極30に接続される。第3電極30は、絶縁基板32に表面に接着され、絶縁基板32の裏面は第4電極34に接着される。さらに第4電極34は、はんだ材26によって冷却装置36に電気的に接続を保ちつつ接着される。   The low voltage side terminal (the emitter of the N-channel IGBT, the source of the N-channel MOSFET, etc.) of the switching element TR is connected to the third electrode 30 by the solder material 26. The low-voltage side terminal of the diode D (such as the anode of the PIN diode) is also connected to the third electrode 30. The third electrode 30 is bonded to the surface of the insulating substrate 32, and the back surface of the insulating substrate 32 is bonded to the fourth electrode 34. Furthermore, the fourth electrode 34 is bonded to the cooling device 36 by the solder material 26 while being electrically connected.

このような構成により、図3に併せて図示したように、第1電極20と第2電極24との間に挟まれた絶縁基板22によって、第1電極20と第2電極24との間にキャパシタCが生成される。また、第3電極30と第4電極34との間に挟まれた絶縁基板32によって、第3電極30と第4電極34との間にキャパシタCが生成される。 With such a configuration, as shown in FIG. 3, the insulating substrate 22 sandwiched between the first electrode 20 and the second electrode 24 causes the first electrode 20 and the second electrode 24 to be interposed. Capacitor CU is generated. Further, the capacitor CL is generated between the third electrode 30 and the fourth electrode 34 by the insulating substrate 32 sandwiched between the third electrode 30 and the fourth electrode 34.

本実施の形態では、上アームの第1電極20と第2電極24との間に生ずるキャパシタをCUUとし、上アームの第3電極30と第4電極34との間に生ずるキャパシタをCULとする。下アームの第1電極20と第2電極24との間に生ずるキャパシタをCLUとし、下アームの第3電極30と第4電極34との間に生ずるキャパシタをCLLとする。 In the present embodiment, a capacitor generated between the first electrode 20 and the second electrode 24 of the upper arm is referred to as C UU, and a capacitor generated between the third electrode 30 and the fourth electrode 34 of the upper arm is defined as C UL. And A capacitor generated between the first electrode 20 and the second electrode 24 of the lower arm and C LU, a capacitor generated between the third electrode 30 of the lower arm and the fourth electrode 34 and the C LL.

本実施の形態では、キャパシタCLL及びCUUが、キャパシタCLU及びCULよりも大きくなるように各アームを構成する。例えば、絶縁基板22と絶縁基板32を総て同じ材料とした場合、上アームの第1電極20と第2電極24との間の絶縁基板22及び下アームの第3電極30と第4電極34との間の絶縁基板32を、下アームの第1電極20と第2電極24との間の絶縁基板22及び上アームの第3電極30と第4電極34との間の絶縁基板32よりも薄くする。 In this embodiment, the capacitor C LL and C UU constitute the arms to be larger than capacitor C LU and C UL. For example, when the insulating substrate 22 and the insulating substrate 32 are all made of the same material, the insulating substrate 22 between the first electrode 20 and the second electrode 24 of the upper arm and the third electrode 30 and the fourth electrode 34 of the lower arm. The insulating substrate 32 between the lower electrode and the insulating substrate 22 between the first electrode 20 and the second electrode 24 of the lower arm and the insulating substrate 32 between the third electrode 30 and the fourth electrode 34 of the upper arm. Make it thinner .

具体的には、高電圧側端子Pに接続される上アームと低電圧側端子Nに接続される下アームとを図4に示すように直列接続した構成とすることができる。また、高電圧側端子Pに接続される上アームと低電圧側端子Nに接続される下アームとを図5に示すように、直列接続した構成としてもよい。この場合、上アームの絶縁基板22、第2電極24、冷却装置28、第3電極30、絶縁基板32、第4電極34及び冷却装置36は、それぞれ下アームの絶縁基板32、第4電極34、冷却装置36、第1電極20、絶縁基板22、第2電極24、冷却装置28と共通となる。   Specifically, an upper arm connected to the high voltage side terminal P and a lower arm connected to the low voltage side terminal N can be connected in series as shown in FIG. Moreover, it is good also as a structure which connected the upper arm connected to the high voltage side terminal P, and the lower arm connected to the low voltage side terminal N in series as shown in FIG. In this case, the upper arm insulating substrate 22, the second electrode 24, the cooling device 28, the third electrode 30, the insulating substrate 32, the fourth electrode 34, and the cooling device 36 are respectively the lower arm insulating substrate 32 and the fourth electrode 34. The cooling device 36, the first electrode 20, the insulating substrate 22, the second electrode 24, and the cooling device 28 are common.

また、上アームの第1電極20と第2電極24との間の絶縁基板22及び下アームの第3電極30と第4電極34との間の絶縁基板32の誘電率を、下アームの第1電極20と第2電極24との間の絶縁基板22及び上アームの第3電極30と第4電極34との間の絶縁基板32の誘電率よりも小さくしてよい。 The dielectric constants of the insulating substrate 22 between the first electrode 20 and the second electrode 24 of the upper arm and the insulating substrate 32 between the third electrode 30 and the fourth electrode 34 of the lower arm are set to It may be smaller than the dielectric constant of the insulating substrate 22 between the first electrode 20 and the second electrode 24 and the insulating substrate 32 between the third electrode 30 and the fourth electrode 34 of the upper arm.

図6は、インバータモジュール14をインバータ回路100に適用した場合の等価回路を示す図である。ここでは、インバータモジュール14内の寄生インダクタンスを無視している。   FIG. 6 is a diagram showing an equivalent circuit when the inverter module 14 is applied to the inverter circuit 100. Here, the parasitic inductance in the inverter module 14 is ignored.

インバータの動作モードは、(1)上アーム1相及び下アーム2相が導通、(2)上アーム2相及び下アーム1相が導通、の2つに分けられ、これら2つの状態を繰り返す。   The operation mode of the inverter is divided into two modes: (1) the upper arm 1 phase and the lower arm 2 phase are conductive, and (2) the upper arm 2 phase and the lower arm 1 phase are conductive, and these two states are repeated.

図7は、(1)上アーム1相及び下アーム2相が導通の状態における、インバータの等価回路である。図8は、(2)上アーム2相及び下アーム1相が導通の状態における、インバータの等価回路である。   FIG. 7 is an equivalent circuit of the inverter in a state where (1) the upper arm 1 phase and the lower arm 2 phase are conductive. FIG. 8 is an equivalent circuit of the inverter when (2) the upper arm 2 phase and the lower arm 1 phase are conductive.

図7及び図8の導通状態において、インバータの高電圧側から低電圧側へと至るには2つの経路が生ずる。すなわち、第1の経路は、導通する上アーム→モータへのケーブルの寄生インダクタLc→モータ巻線とモータケース間の寄生キャパシタC→モータケース→モータケースとモータ巻線間の寄生キャパシタC→モータへのケーブルの寄生インダクタLc→導通する下アームという経路である。第2の経路は、各上アームの寄生キャパシタCUU、導通する上アーム→導通する上アームの寄生キャパシタCUL、のいずれかから冷却装置28又は36へ通ずる経路と、冷却装置28又は36から、各下アームの寄生キャパシタCLL、導通する下アームの寄生キャパシタCLU→導通する下アーム、のいずれかへ通ずる経路と、を繋ぐ経路である。 7 and 8, two paths are generated from the high voltage side to the low voltage side of the inverter. That is, the first path is a conductive upper arm → parasitic inductor Lc of the cable to the motor → parasitic capacitor C M between the motor winding and the motor case → motor case → parasitic capacitor C M between the motor case and the motor winding. → The parasitic inductor Lc of the cable to the motor → the path of the lower arm that conducts. The second path is a path that leads from either the parasitic capacitor C UU of each upper arm, the upper arm that conducts to the parasitic capacitor C UL of the upper arm that conducts to the cooling device 28 or 36, and the cooling device 28 or 36. , The path connecting to any one of the parasitic capacitor C LL of each lower arm and the parasitic capacitor C LU of the lower arm that conducts → the lower arm that conducts.

図9は、図7の導通状態において第1の経路及び第2の経路をコモンモード電流の経路となる冷却装置28,36のケース及びモータケースの間の寄生インダクタLを挟んだブリッジ回路として書き換えた図である。 9, as a bridge circuit across the parasitic inductance L G between the first and second paths of the cooling apparatus 28, 36 a path for common mode current case and the motor case in the conducting state of FIG. 7 It is the rewritten figure.

図10は、図8の導通状態において第1の経路及び第2の経路をコモンモード電流の経路となる冷却装置28,36のケース及びモータケースの間の寄生インダクタLを挟んだブリッジ回路として書き換えた図である。 Figure 10 is a bridge circuit across the parasitic inductance L G between the first and second paths of the cooling apparatus 28, 36 a path for common mode current case and the motor case in the conducting state of FIG. 8 It is the rewritten figure.

図11は、これらの回路をさらに簡素化して示した図である。この回路において、数式(1)が成り立つ場合にコモンモード電流は流れなくなる。
Za:Zb=Zc:Zd・・・・・・・・(1)
FIG. 11 is a simplified diagram of these circuits. In this circuit, when the formula (1) holds, the common mode current does not flow.
Za: Zb = Zc: Zd (1)

図9及び図10のいずれの状態においても数式(1)が成り立つようにするための条件はキャパシタCLL及びCUUが、キャパシタCLU及びCULよりも十分に大きくすることである。 In either state of FIGS. 9 and 10, the condition for satisfying the formula (1) is that the capacitors CLL and CUU are sufficiently larger than the capacitors CLU and CUL .

なお、本実施の形態では上アーム及び下アーム共にNチャネルのスイッチング素子を用いたが、図12に示すように、上アームにPチャネルのスイッチング素子を用いてもよい。これによりコレクタ側の寄生キャパシタを小さくすることができる。   In this embodiment, an N-channel switching element is used for both the upper arm and the lower arm. However, as shown in FIG. 12, a P-channel switching element may be used for the upper arm. Thereby, the parasitic capacitor on the collector side can be reduced.

本発明の実施の形態におけるインバータ回路の基本構成を示す図である。It is a figure which shows the basic composition of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータモジュールの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the inverter module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータモジュールの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the inverter module in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における上アームと下アームとの組み合わせ例を示す図である。It is a figure which shows the example of a combination of the upper arm and lower arm in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における上アームと下アームとの組み合わせ例を示す図である。It is a figure which shows the example of a combination of the upper arm and lower arm in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータ回路の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータ回路の動作モードを示す図である。It is a figure which shows the operation mode of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータ回路の動作モードを示す図である。It is a figure which shows the operation mode of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータ回路のコモンモード電流に対するブリッジ回路を示す図である。It is a figure which shows the bridge circuit with respect to the common mode current of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインバータ回路のコモンモード電流に対するブリッジ回路を示す図である。It is a figure which shows the bridge circuit with respect to the common mode current of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるブリッジ回路の等価回路を示す図であるIt is a figure which shows the equivalent circuit of the bridge circuit in embodiment of this invention 本発明の実施の形態におけるインバータ回路の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the inverter circuit in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 整流器モジュール、12 コンデンサ、14 インバータモジュール、20 第1電極、22 絶縁基板、24 第2電極、26 はんだ材、28 冷却装置、30 第3電極、32 絶縁基板、34 第4電極、100 インバータ回路、200 電源、300 負荷(モータ)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rectifier module, 12 Capacitor, 14 Inverter module, 20 1st electrode, 22 Insulating board, 24 2nd electrode, 26 Solder material, 28 Cooling device, 30 3rd electrode, 32 Insulating board, 34 4th electrode, 100 Inverter circuit , 200 power supply, 300 load (motor).

Claims (2)

スイッチング素子と、前記スイッチング素子に逆並列接続されたダイオードと、を1つのアームとし、2つのアームをそれぞれ上アーム及び下アームとして直列に接続したアーム直列接続体をモジュール化したインバータモジュールであって、
各アームは、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの高電圧側に設けられる第1冷却装置と、前記スイッチング素子と前記ダイオードとの低電圧側に設けられる第2冷却装置と、前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置及び前記第2冷却装置とにそれぞれ挟まれる第1絶縁基板及び第2絶縁基板と、を備え、
前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタが、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタより33倍以上大きいことを特徴とするインバータモジュール。
An inverter module in which a switching element and a diode connected in reverse parallel to the switching element are used as one arm, and an arm series connection body in which two arms are connected in series as an upper arm and a lower arm, respectively, is modularized. ,
Each arm includes a first cooling device provided on a high voltage side of the switching element and the diode, a second cooling device provided on a low voltage side of the switching element and the diode, the switching element and the diode. And a first insulating substrate and a second insulating substrate sandwiched between the first cooling device and the second cooling device, respectively,
The switching element included in the upper arm and the capacitor between the diode and the first cooling device, and the switching element included in the lower arm and the capacitor between the diode and the second cooling device are 33 times or more than the capacitor between the switching element and the diode included in the upper arm and the capacitor between the second cooling device and the capacitor between the switching element and the diode included in the lower arm and the first cooling device Inverter module characterized by being large .
請求項に記載のインバータモジュールであって、
前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタと、前記上アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第2冷却装置との間のキャパシタ及び前記下アームに含まれる前記スイッチング素子及び前記ダイオードと前記第1冷却装置との間のキャパシタとを、インバータモジュールに接続される負荷のケースとインバータモジュールのケースとが同電位となるようにすることを特徴とするインバータモジュール。
The inverter module according to claim 1 ,
A capacitor between the switching element and the diode included in the upper arm and the first cooling device; a capacitor between the switching element and the diode included in the lower arm; and the second cooling device; The switching element included in the upper arm and the capacitor between the diode and the second cooling device, and the switching element included in the lower arm and the capacitor between the diode and the first cooling device are connected to an inverter. An inverter module characterized in that a load case connected to the module and an inverter module case have the same potential.
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