JP6362959B2 - Power conversion circuit, manufacturing method thereof, and power conditioner - Google Patents

Power conversion circuit, manufacturing method thereof, and power conditioner Download PDF

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Description

本発明は、スナバ回路を備える電力変換回路、その製造方法、および、当該電力変換回路を備えるパワーコンディショナに関する。   The present invention relates to a power conversion circuit including a snubber circuit, a manufacturing method thereof, and a power conditioner including the power conversion circuit.

従来、太陽電池などによって生成される直流電力を交流電力に変換して、電力系統に供給するパワーコンディショナが開発されている。パワーコンディショナに備えられたインバータ回路は、スイッチング素子をスイッチングさせることで、直流電力を交流電力に変換する。スイッチング素子のスイッチング時に発生するサージ電圧を抑制するために、インバータ回路にはスナバ回路が備えられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power conditioner that converts DC power generated by a solar cell or the like into AC power and supplies it to an electric power system has been developed. The inverter circuit provided in the power conditioner converts DC power into AC power by switching the switching element. In order to suppress a surge voltage generated during switching of the switching element, the inverter circuit is provided with a snubber circuit.

パワーコンディショナを大容量化すると、より大きなサージ電圧を抑制できるように、スナバ回路のコンデンサの静電容量も大きくする必要がある。しかし、一方で、パワーコンディショナの小型化の要請もある。パワーコンディショナの限られたスペースに、大型化するスナバ回路を配置する工夫が必要になる。   When the capacity of the power conditioner is increased, it is necessary to increase the capacitance of the capacitor of the snubber circuit so that a larger surge voltage can be suppressed. However, there is also a demand for downsizing of the inverter. It is necessary to devise a way to arrange a larger snubber circuit in the limited space of the inverter.

また、サージ電圧を低減するためには、寄生インダクタンスを低減する必要がある。特許文献1には、パワーモジュールの正極導体と負極導体とを対向配置して、互いに逆方向の磁界を発生させることで磁束を打ち消し合って、寄生インダクタンスを低減することが記載されている。しかしながら、マルチレベルインバータ回路の場合、使用するスイッチング素子の数が多く、各素子間の接続が複雑になるので、各接続導体を対向配置することは難しい。   In order to reduce the surge voltage, it is necessary to reduce the parasitic inductance. Patent Document 1 describes that a positive conductor and a negative conductor of a power module are arranged opposite to each other and magnetic fields are canceled by generating magnetic fields in opposite directions to reduce parasitic inductance. However, in the case of a multilevel inverter circuit, the number of switching elements to be used is large, and the connection between the elements becomes complicated, so that it is difficult to arrange the connection conductors facing each other.

より一般的な寄生インダクタンスの低減方法として、スナバ回路とスイッチング素子とを接続する接続導体の短縮化を図る方法がある。スナバ回路とスイッチング素子とを近接させて配置することは、パワーコンディショナの限られたスペースに配置するという意味でも有効である。しかしながら、スナバ回路とスイッチング素子とを近接させて配置すると、スイッチング素子から発生する熱によって、スナバ回路のコンデンサの寿命が低下するという問題がある。特許文献2には、スナバ回路のコンデンサに接合された放熱板で放熱することでコンデンサの温度上昇を抑制することが記載されている。しかし、装置内のスペースに余裕がない場合、放熱性が悪くなる。また、コンデンサのための放熱板を新たに設ける必要があるので、装置内のスペースがより狭くなる。   As a more general method for reducing the parasitic inductance, there is a method for shortening the connection conductor connecting the snubber circuit and the switching element. Arranging the snubber circuit and the switching element close to each other is also effective in the sense that they are disposed in a limited space of the power conditioner. However, when the snubber circuit and the switching element are arranged close to each other, there is a problem that the life of the capacitor of the snubber circuit is reduced by heat generated from the switching element. Patent Document 2 describes that the temperature rise of the capacitor is suppressed by radiating heat with a heat radiating plate joined to the capacitor of the snubber circuit. However, if there is no room in the device, the heat dissipation becomes worse. Moreover, since it is necessary to newly provide a heat sink for the capacitor, the space in the apparatus is further reduced.

特開2005-191233号公報JP 2005-191233 A 特開2010-28560号公報JP 2010-28560 A

本発明は上述した事情のもとで考え出されたものであって、寄生インダクタンスを低減し、かつ、スナバ回路の温度上昇を抑制することができる電力変換回路を提供することをその目的としている。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide a power conversion circuit that can reduce parasitic inductance and suppress a temperature rise of a snubber circuit. .

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第1の側面によって提供される電力変換回路は、スイッチング素子を有し、正極側電極および負極側電極が同じ面に設けられているスイッチングモジュールと、複数のコンデンサと接続導体とを接続したコンデンサ群を含むスナバ回路とを備え、前記コンデンサ群は、平面視略U字形状であり、前記スナバ回路は、前記スイッチングモジュールの前記各電極が設けられている面側に配置され、前記スナバ回路の一方の端子は前記正極側電極に直接接続され、他方の端子は前記負極側電極に直接接続されており、前記スイッチングモジュールと前記スナバ回路との間に配置されている断熱板をさらに備えていることを特徴とする。   The power conversion circuit provided by the first aspect of the present invention has a switching element, and connects a switching module in which a positive electrode and a negative electrode are provided on the same surface, a plurality of capacitors, and a connection conductor. The capacitor group is substantially U-shaped in plan view, and the snubber circuit is disposed on the surface side of the switching module where the electrodes are provided, One terminal of the circuit is directly connected to the positive electrode, the other terminal is directly connected to the negative electrode, and further includes a heat insulating plate disposed between the switching module and the snubber circuit. It is characterized by.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記断熱板は、前記スナバ回路に固定されている。   In a preferred embodiment of the present invention, the heat insulating plate is fixed to the snubber circuit.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記断熱板は、前記コンデンサ群を平面視した場合の大きさと同程度の大きさである。   In preferable embodiment of this invention, the said heat insulation board is a magnitude | size comparable as the magnitude | size when the said capacitor group is planarly viewed.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記断熱は、フェノール樹脂製の板である。 In a preferred embodiment of the present invention, the heat insulating plate is a phenol resin plate.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記コンデンサ群は、3個のコンデンサを直列接続したものを2個並列接続したものである。   In a preferred embodiment of the present invention, the capacitor group is formed by connecting two capacitors connected in series to each other in parallel.

本発明の第2の側面によって提供されるパワーコンディショナは、本発明の第1の側面によって提供される電力変換回路を備えていることを特徴とする。   The power conditioner provided by the second aspect of the present invention includes the power conversion circuit provided by the first aspect of the present invention.

本発明の第3の側面によって提供される製造方法は、電力変換回路の製造方法であって、複数のコンデンサを接続導体で接続して、接続されたコンデンサ群が平面視略U字形状になるようにする第1の工程と、前記コンデンサ群を含むスナバ回路の裏面に断熱板を固定する第2の工程と、スイッチング素子を有し、正極側電極および負極側電極が同じ面に設けられているスイッチングモジュールを、前記各電極が設けられている面を前記スナバ回路側に向けて、前記スナバ回路の裏面側に、前記断熱板との間に所定の間隔をあけるようにして、前記スナバ回路の一方の端子を前記正極側電極に直接接続し、他方の端子を前記負極側電極に直接接続することで固定する第3の工程とを備えていることを特徴とする。   The manufacturing method provided by the third aspect of the present invention is a method for manufacturing a power conversion circuit, in which a plurality of capacitors are connected by connecting conductors, and the connected capacitor group is substantially U-shaped in plan view. A first step to do so, a second step of fixing a heat insulating plate to the back surface of the snubber circuit including the capacitor group, a switching element, and the positive electrode side electrode and the negative electrode side electrode are provided on the same surface. The snubber circuit is configured such that the surface on which the respective electrodes are provided faces the snubber circuit side, and a predetermined interval is provided between the back surface side of the snubber circuit and the heat insulating plate. And a third step of directly connecting the other terminal to the negative electrode and fixing the other terminal directly to the negative electrode.

本発明によると、スナバ回路の2つの端子が、それぞれ、スイッチングモジュールの正極側電極および負極側電極に直接接続されるので、寄生インダクタンスを低減することができる。また、スイッチングモジュールとスナバ回路との間に断熱板が配置されているので、スイッチングモジュールから放出される熱によってスナバ回路の温度が上昇することを抑制することができる。   According to the present invention, the two terminals of the snubber circuit are directly connected to the positive electrode and the negative electrode of the switching module, respectively, so that the parasitic inductance can be reduced. Moreover, since the heat insulation board is arrange | positioned between the switching module and the snubber circuit, it can suppress that the temperature of a snubber circuit rises with the heat discharge | released from a switching module.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

第1実施形態に係るインバータ回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the inverter circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るインバータ回路の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the inverter circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るインバータ回路の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the inverter circuit which concerns on 1st Embodiment. スナバ回路のコンデンサの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the capacitor | condenser of a snubber circuit. 第1実施形態に係るインバータ回路の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the inverter circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るインバータ回路の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the inverter circuit which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係るスナバ回路の他の実施例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other Example of the snubber circuit which concerns on 1st Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を、本発明に係る電力変換回路をパワーコンディショナのインバータ回路として用いた場合を例として、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings, taking as an example a case where the power conversion circuit according to the present invention is used as an inverter circuit of a power conditioner.

図1は、第1実施形態に係るインバータ回路の回路構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of an inverter circuit according to the first embodiment.

図1に示すインバータ回路は、パワーコンディショナに備えられており、太陽電池などの直流電源から入力される直流電圧を交流電圧に変換して出力するものである。当該インバータ回路は、三相のPWM制御型インバータであり、各相の出力相電圧が3レベルの電位となる3レベルインバータ回路である。インバータ回路は、図示しない制御回路から入力されるPWM信号に基づいて、各スイッチング素子のオンとオフとを切り替えることで、直流電源から入力される直流電圧を交流電圧に変換する。   The inverter circuit shown in FIG. 1 is provided in a power conditioner and converts a DC voltage input from a DC power source such as a solar battery into an AC voltage and outputs the AC voltage. The inverter circuit is a three-phase PWM control type inverter, and is a three-level inverter circuit in which the output phase voltage of each phase becomes a three-level potential. The inverter circuit converts a DC voltage input from a DC power source into an AC voltage by switching on and off each switching element based on a PWM signal input from a control circuit (not shown).

図1(a)に示すように、インバータ回路は、12個のスイッチング素子S1〜S12、12個の還流ダイオード、3個のスナバ回路C1〜C3、および、2個の分圧用コンデンサCp,Cnを備えている。本実施形態では、スイッチング素子S1〜S12としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ)を使用している。なお、スイッチング素子S1〜S12はIGBTに限定されず、バイポーラトランジスタ、MOSFET、逆阻止サイリスタなどであってもよい。また、還流ダイオード、分圧用コンデンサの種類も限定されない。   As shown in FIG. 1A, the inverter circuit includes 12 switching elements S1 to S12, 12 freewheeling diodes, 3 snubber circuits C1 to C3, and 2 voltage dividing capacitors Cp and Cn. I have. In the present embodiment, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used as the switching elements S1 to S12. The switching elements S1 to S12 are not limited to IGBTs, and may be bipolar transistors, MOSFETs, reverse blocking thyristors, or the like. Further, the types of the reflux diode and the voltage dividing capacitor are not limited.

分圧用コンデンサCp,Cnは、静電容量が同一のコンデンサであり、図示しない直流電源から入力される直流電圧を分圧するものである。分圧用コンデンサCpと分圧用コンデンサCnとは点Oで直列接続されて、直流電源の正極に接続する点Pと負極に接続する点Nとの間に並列接続されている。点Oの電位は、点Nの電位と点Pの電位の中間の電位になる。   The voltage dividing capacitors Cp and Cn are capacitors having the same capacitance, and divide a DC voltage input from a DC power source (not shown). The voltage dividing capacitor Cp and the voltage dividing capacitor Cn are connected in series at a point O, and are connected in parallel between a point P connected to the positive electrode of the DC power supply and a point N connected to the negative electrode. The potential at the point O is an intermediate potential between the potential at the point N and the potential at the point P.

スイッチング素子S1とS4とは、スイッチング素子S1のエミッタ端子とスイッチング素子S4のコレクタ端子とが接続されて、直列接続されている。スイッチング素子S1のコレクタ端子は点Pに接続され、スイッチング素子S4のエミッタ端子は点Nに接続されて、ブリッジ構造を形成している。同様に、スイッチング素子S2とS5とが直列接続されてブリッジ構造を形成し、スイッチング素子S3とS6とが直列接続されてブリッジ構造を形成している。各スイッチング素子S1〜S6のゲート端子には、それぞれ、制御回路から出力されるPWM信号が入力される。   The switching elements S1 and S4 are connected in series by connecting the emitter terminal of the switching element S1 and the collector terminal of the switching element S4. The collector terminal of the switching element S1 is connected to the point P, and the emitter terminal of the switching element S4 is connected to the point N to form a bridge structure. Similarly, switching elements S2 and S5 are connected in series to form a bridge structure, and switching elements S3 and S6 are connected in series to form a bridge structure. PWM signals output from the control circuit are input to the gate terminals of the switching elements S1 to S6, respectively.

スイッチング素子S1とS4で形成されているブリッジ構造をU相アームとし、スイッチング素子S2とS5で形成されているブリッジ構造をV相アームとし、スイッチング素子S3とS6で形成されているブリッジ構造をW相アームとする。U相アームのスイッチング素子S1とS4との接続点UにはU相の出力ラインが接続され、V相アームのスイッチング素子S2とS5との接続点VにはV相の出力ラインが接続され、W相アームのスイッチング素子S3とS6との接続点WにはW相の出力ラインが接続されている。   The bridge structure formed of switching elements S1 and S4 is a U-phase arm, the bridge structure formed of switching elements S2 and S5 is a V-phase arm, and the bridge structure formed of switching elements S3 and S6 is W Phase arm. The U-phase output line is connected to the connection point U between the switching elements S1 and S4 of the U-phase arm, and the V-phase output line is connected to the connection point V between the switching elements S2 and S5 of the V-phase arm. A W-phase output line is connected to a connection point W between the switching elements S3 and S6 of the W-phase arm.

接続点Uは、スイッチング素子S7およびS8からなる中間側スイッチを介して、点Oに接続されている。スイッチング素子S7とS8とは、それぞれのコレクタ端子が接続されて、直列接続されている。スイッチング素子S7のエミッタ端子は点Oに接続され、スイッチング素子S8のエミッタ端子は点Uに接続されている。同様に、接続点Vは、スイッチング素子S9およびS10からなる中間側スイッチを介して、点Oに接続されている。スイッチング素子S9とS10とは、それぞれのコレクタ端子が接続され、スイッチング素子S9のエミッタ端子は点Oに接続され、スイッチング素子S10のエミッタ端子は点Vに接続されている。また、接続点Wは、スイッチング素子S11およびS12からなる中間側スイッチを介して、点Oに接続されている。スイッチング素子S11とS12とは、それぞれのコレクタ端子が接続され、スイッチング素子S11のエミッタ端子は点Oに接続され、スイッチング素子S12のエミッタ端子は点Wに接続されている。スイッチング素子S7およびS8は、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Oと点Uとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。同様に、スイッチング素子S9およびS10も、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Oと点Vとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。また、スイッチング素子S11およびS12も、同じタイミングでオンオフ動作を行い、オン状態のときに点Oと点Wとの接続を導通させ、オフ状態のときに接続を導通させないようにする。スイッチング素子S7およびS8のゲート端子、スイッチング素子S9およびS10のゲート端子、スイッチング素子S11およびS12のゲート端子には、それぞれ、制御回路から出力されるPWM信号が入力される。   The connection point U is connected to the point O via an intermediate switch composed of switching elements S7 and S8. The switching elements S7 and S8 are connected in series with their collector terminals connected. The emitter terminal of the switching element S7 is connected to the point O, and the emitter terminal of the switching element S8 is connected to the point U. Similarly, the connection point V is connected to the point O via an intermediate switch composed of switching elements S9 and S10. Switching elements S9 and S10 have their collector terminals connected, the emitter terminal of switching element S9 is connected to point O, and the emitter terminal of switching element S10 is connected to point V. Further, the connection point W is connected to the point O via an intermediate switch composed of the switching elements S11 and S12. Switching elements S11 and S12 have their collector terminals connected, the emitter terminal of switching element S11 is connected to point O, and the emitter terminal of switching element S12 is connected to point W. The switching elements S7 and S8 perform an on / off operation at the same timing, and conduct the connection between the point O and the point U when in the on state and do not conduct the connection when in the off state. Similarly, the switching elements S9 and S10 also perform the on / off operation at the same timing so that the connection between the point O and the point V is made conductive when in the on state and the connection is not made conductive when in the off state. The switching elements S11 and S12 also perform on / off operations at the same timing so that the connection between the point O and the point W is made conductive when in the on state and the connection is not made conductive when in the off state. PWM signals output from the control circuit are input to the gate terminals of the switching elements S7 and S8, the gate terminals of the switching elements S9 and S10, and the gate terminals of the switching elements S11 and S12, respectively.

各スイッチング素子S1〜S12は、PWM信号に基づいて、オン状態とオフ状態とを切り替えられる。例えば、スイッチング素子S1がオン状態でスイッチング素子S4およびスイッチング素子S7,8がオフ状態の場合、U相の出力ラインの電位は点Pの電位(すなわち、直流電源の正極側の電位)となる。スイッチング素子S4がオン状態でスイッチング素子S1およびスイッチング素子S7,8がオフ状態の場合、U相の出力ラインの電位は点Nの電位(すなわち、直流電源の負極側の電位)となる。また、スイッチング素子S7,8がオン状態でスイッチング素子S1およびスイッチング素子S4がオフ状態の場合、U相の出力ラインの電位は点Oの電位(すなわち、直流電源の正極側と負極側の中間の電位)となる。これにより、各出力ラインから出力される出力相電圧は、直流電源の正極側の電位、負極側の電位、中間の電位の3レベルの電位となる。   Each of the switching elements S1 to S12 can be switched between an on state and an off state based on the PWM signal. For example, when the switching element S1 is in the on state and the switching element S4 and the switching elements S7, 8 are in the off state, the potential of the U-phase output line is the potential at the point P (that is, the potential on the positive side of the DC power supply). When switching element S4 is on and switching element S1 and switching elements S7, 8 are off, the potential of the U-phase output line is the potential at point N (that is, the potential on the negative side of the DC power supply). Further, when the switching elements S7, 8 are on and the switching elements S1 and S4 are off, the potential of the U-phase output line is the potential at the point O (that is, between the positive side and the negative side of the DC power supply). Potential). As a result, the output phase voltage output from each output line becomes a three-level potential, that is, a positive potential, a negative potential, and an intermediate potential of the DC power supply.

還流ダイオードは、各スイッチング素子S1〜S12のコレクタ端子とエミッタ端子との間に、それぞれ逆並列に接続されている。すなわち、還流ダイオードのアノード端子はそれぞれスイッチング素子S1〜S12のエミッタ端子に接続され、還流ダイオードのカソード端子はそれぞれスイッチング素子S1〜S12のコレクタ端子に接続されている。還流ダイオードは、スイッチング素子S1〜S12の切り替えによって発生する逆起電力による逆方向の高い電圧がスイッチング素子S1〜S12に印加されないようにするためのものである。   The free-wheeling diodes are connected in antiparallel between the collector terminals and the emitter terminals of the switching elements S1 to S12. That is, the anode terminal of the freewheeling diode is connected to the emitter terminals of the switching elements S1 to S12, respectively, and the cathode terminal of the freewheeling diode is connected to the collector terminals of the switching elements S1 to S12, respectively. The free-wheeling diode is for preventing a high reverse voltage due to the counter electromotive force generated by switching the switching elements S1 to S12 from being applied to the switching elements S1 to S12.

スナバ回路C1は、U相アームの両端に並列接続されている。同様に、スナバ回路C2はV相アームの両端に、スナバ回路C3はW相アームの両端に、それぞれ並列接続されている。スナバ回路C1〜C3は、それぞれ6つのコンデンサを3直列2並列に接続したものである。図1(b)はスナバ回路C1を示しており、3つのコンデンサC11〜C13を直列接続したものと、3つのコンデンサC14〜C16を直列接続したものとを並列接続していることを示している。スナバ回路C2およびC3も同様である。スナバ回路C1〜C3は、スイッチング時に発生するサージ電圧を吸収するためのものである。   Snubber circuit C1 is connected in parallel to both ends of the U-phase arm. Similarly, the snubber circuit C2 is connected in parallel to both ends of the V-phase arm, and the snubber circuit C3 is connected in parallel to both ends of the W-phase arm. The snubber circuits C1 to C3 are each configured by connecting six capacitors in three series and two in parallel. FIG. 1B shows a snubber circuit C1 and shows that three capacitors C11 to C13 connected in series and three capacitors C14 to C16 connected in series are connected in parallel. . The same applies to the snubber circuits C2 and C3. The snubber circuits C1 to C3 are for absorbing a surge voltage generated during switching.

本実施形態に係るパワーコンディショナにおいては、U相回路、V相回路およびW相回路の三つの回路で、インバータ回路を構成している。U相回路Aは、スイッチング素子S1およびS4からなるU相アーム、スイッチング素子S7およびS8からなる中間側スイッチ、各スイッチング素子S1,S4,S7,S8に接続された還流ダイオード、および、スナバ回路C1を備えている。V相回路は、スイッチング素子S2およびS5からなるV相アーム、スイッチング素子S9およびS10からなる中間側スイッチ、各スイッチング素子S2,S5,S9,S10に接続された還流ダイオード、および、スナバ回路C2を備えている。W相回路は、スイッチング素子S3およびS6からなるW相アーム、スイッチング素子S11およびS12からなる中間側スイッチ、各スイッチング素子S3,S6,S11,S12に接続された還流ダイオード、および、スナバ回路C3を備えている。   In the power conditioner according to the present embodiment, an inverter circuit is configured by three circuits of a U-phase circuit, a V-phase circuit, and a W-phase circuit. The U-phase circuit A includes a U-phase arm composed of switching elements S1 and S4, an intermediate switch composed of switching elements S7 and S8, a free wheel diode connected to each switching element S1, S4, S7, and S8, and a snubber circuit C1. It has. The V-phase circuit includes a V-phase arm composed of switching elements S2 and S5, an intermediate switch composed of switching elements S9 and S10, a free wheel diode connected to each switching element S2, S5, S9, and S10, and a snubber circuit C2. I have. The W-phase circuit includes a W-phase arm composed of switching elements S3 and S6, an intermediate switch composed of switching elements S11 and S12, a free wheel diode connected to each switching element S3, S6, S11, and S12, and a snubber circuit C3. I have.

図2および図3は、第1実施形態に係るインバータ回路の構造を説明するための図であり、インバータ回路のU相回路Aの構造を示している。図2は、U相回路Aの平面図である。図の左下に、方向を定義する座標軸を示している。Z軸は、U相回路Aの上方(図2において紙面の表方向)を正の方向としている。図3は、図2に示すU相回路AをX軸の正の方向からみた側面図である。   2 and 3 are diagrams for explaining the structure of the inverter circuit according to the first embodiment, and show the structure of the U-phase circuit A of the inverter circuit. FIG. 2 is a plan view of the U-phase circuit A. FIG. The coordinate axes that define the direction are shown in the lower left of the figure. The Z-axis has a positive direction above the U-phase circuit A (the front direction in FIG. 2). FIG. 3 is a side view of the U-phase circuit A shown in FIG. 2 as viewed from the positive direction of the X axis.

図2および図3に示すように、U相回路Aは、コンデンサC11〜C16、接続導体11〜13、断熱板2、IGBTモジュール31〜33、ヒートシンク5、および、固定部材6を備えている。なお、図2においては、固定部材6を、より下方にある部材が見えるように透過して、破線で示している。図3においても同様に、固定部材6を透過して、破線で示している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the U-phase circuit A includes capacitors C <b> 11 to C <b> 16, connection conductors 11 to 13, a heat insulating plate 2, IGBT modules 31 to 33, a heat sink 5, and a fixing member 6. In FIG. 2, the fixing member 6 is shown by a broken line so that the member located below can be seen. Similarly, in FIG. 3, the fixing member 6 is transmitted and is shown by a broken line.

コンデンサC11〜C16は、スナバ回路C1を構成するコンデンサである(図1(b)参照)。図4は、コンデンサC11〜C16の外観を示している。同図(a)は平面図であり、同図(b)は正面図であり、同図(c)は側面図である。コンデンサC11〜C16は、本体71、端子72a,72bおよび固定部73を備えている。端子72a,72bおよび固定部73には穴が設けられており、ねじ等で固定することができる。なお、コンデンサC11〜C16の形状はこれに限定されない。   Capacitors C11 to C16 are capacitors constituting the snubber circuit C1 (see FIG. 1B). FIG. 4 shows the external appearance of the capacitors C11 to C16. The figure (a) is a top view, the figure (b) is a front view, and the figure (c) is a side view. The capacitors C11 to C16 include a main body 71, terminals 72a and 72b, and a fixing portion 73. The terminals 72a and 72b and the fixing portion 73 are provided with holes and can be fixed with screws or the like. The shapes of the capacitors C11 to C16 are not limited to this.

接続導体11〜13は、コンデンサC11〜C16の各端子72a,72bを接続するためのものであり、本実施形態では銅板を用いている。接続導体11〜13は、銅板に限定されず、ある程度強度のある導体であればよい。   The connection conductors 11 to 13 are for connecting the terminals 72a and 72b of the capacitors C11 to C16, and a copper plate is used in the present embodiment. The connection conductors 11 to 13 are not limited to copper plates, but may be any conductor that has some strength.

接続導体12は、平面視略L字形状であり、両端付近にコンデンサC11〜C16の各端子72a,72bと接続するためのネジ穴が設けられている。1つの接続導体12は、コンデンサC11の端子72bとコンデンサC12の端子72aとを接続している。また、他の接続導体12は、コンデンサC12の端子72bとコンデンサC13の端子72aとを接続している。つまり、2つの接続導体12によって、コンデンサC11,C12,C13は直列接続されている。コンデンサC11,C12,C13を2つの接続導体12で接続した第1のコンデンサ群は、図2に示すように、平面視略U字形状になっている。   The connection conductor 12 has a substantially L shape in plan view, and is provided with screw holes for connection to the terminals 72a and 72b of the capacitors C11 to C16 in the vicinity of both ends. One connection conductor 12 connects the terminal 72b of the capacitor C11 and the terminal 72a of the capacitor C12. The other connecting conductor 12 connects the terminal 72b of the capacitor C12 and the terminal 72a of the capacitor C13. That is, the capacitors C11, C12, and C13 are connected in series by the two connection conductors 12. The first capacitor group in which the capacitors C11, C12, and C13 are connected by the two connecting conductors 12 has a substantially U shape in plan view as shown in FIG.

接続導体13は、平面視略矩形形状であり、両端付近にネジ穴が設けられている。1つの接続導体13は、コンデンサC14の端子72aとコンデンサC15の端子72bとを接続している。また、他の接続導体13は、コンデンサC15の端子72aとコンデンサC16の端子72bとを接続している。つまり、2つの接続導体13によって、コンデンサC14,C15,C16は直列接続されている。コンデンサC14,C15,C16を2つの接続導体13で接続した第2のコンデンサ群も、図2に示すように、平面視略U字形状になっている。   The connection conductor 13 has a substantially rectangular shape in plan view, and is provided with screw holes near both ends. One connection conductor 13 connects the terminal 72a of the capacitor C14 and the terminal 72b of the capacitor C15. The other connecting conductor 13 connects the terminal 72a of the capacitor C15 and the terminal 72b of the capacitor C16. That is, the capacitors C14, C15, and C16 are connected in series by the two connection conductors 13. The second capacitor group in which the capacitors C14, C15, and C16 are connected by the two connecting conductors 13 is also substantially U-shaped in plan view as shown in FIG.

接続導体11は、両端付近にネジ穴が設けられた、X軸方向に長い略矩形形状の第1の部分(図2参照)と、後述するIGBTモジュール31の電極31a,31bに固定するためのネジ穴が略中央に設けられた略矩形形状の第2の部分(図2参照)と、第1の部分と第2の部分とが略平行となるように、第1の部分の長辺の中央と第2の部分とを接続する第3の部分(図3参照)とを備えており、平面視略T字形状で(図2参照)側面視略S字形状である(図3参照)。1つの接続導体11の第1の部分は、コンデンサC11の端子72aとコンデンサC14の端子72bとを接続している。当該接続導体11の第2の部分は、IGBTモジュール31の電極31bに固定されている。また、他の接続導体11の第1の部分は、コンデンサC16の端子72aとコンデンサC13の端子72bとを接続している。当該接続導体11の第2の部分は、IGBTモジュール31の電極31aに固定されている。2つの接続導体11によって、第1のコンデンサ群と第2のコンデンサ群とは並列接続されている。第1のコンデンサ群と第2のコンデンサ群とを2つの接続導体11で接続したものが、スナバ回路C1(図1参照)である。図2に示すように、スナバ回路C1も平面視略U字形状になっている。なお、接続導体11〜13の形状は、上述したものに限定されない。   The connection conductor 11 is fixed to a first portion (see FIG. 2) having a substantially rectangular shape that is long in the X-axis direction and provided with screw holes near both ends, and electrodes 31a and 31b of an IGBT module 31 to be described later. The second part of the substantially rectangular shape (see FIG. 2) provided with a screw hole substantially in the center, and the long side of the first part so that the first part and the second part are substantially parallel to each other. It has a third portion (see FIG. 3) that connects the center and the second portion, and has a substantially T shape in plan view (see FIG. 2) and a substantially S shape in side view (see FIG. 3). . A first portion of one connection conductor 11 connects the terminal 72a of the capacitor C11 and the terminal 72b of the capacitor C14. The second portion of the connection conductor 11 is fixed to the electrode 31 b of the IGBT module 31. The first portion of the other connecting conductor 11 connects the terminal 72a of the capacitor C16 and the terminal 72b of the capacitor C13. The second portion of the connection conductor 11 is fixed to the electrode 31 a of the IGBT module 31. The first capacitor group and the second capacitor group are connected in parallel by two connection conductors 11. A snubber circuit C1 (see FIG. 1) is obtained by connecting the first capacitor group and the second capacitor group with two connection conductors 11. As shown in FIG. 2, the snubber circuit C1 is also substantially U-shaped in plan view. In addition, the shape of the connection conductors 11-13 is not limited to what was mentioned above.

IGBTモジュール31〜33は、IGBTおよびIGBTに逆並列接続された還流ダイオードを備えるモジュールである。IGBTモジュール31は、2つのIGBTを備えており、図1に示すスイッチング素子S1、S4および還流ダイオードに相当する。IGBTモジュール32は、1つのIGBTを備えており、図1に示すスイッチング素子S8および還流ダイオードに相当する。IGBTモジュール33は、1つのIGBTを備えており、図1に示すスイッチング素子S7および還流ダイオードに相当する。   The IGBT modules 31 to 33 are modules each including an IGBT and a free-wheeling diode connected in reverse parallel to the IGBT. The IGBT module 31 includes two IGBTs and corresponds to the switching elements S1 and S4 and the free wheel diode shown in FIG. The IGBT module 32 includes one IGBT and corresponds to the switching element S8 and the free wheel diode shown in FIG. The IGBT module 33 includes one IGBT and corresponds to the switching element S7 and the free wheel diode shown in FIG.

IGBTモジュール31〜33の各電極は、1つの面(図2、3におけるZ軸の正方向側の面)に設けられている。以下では、当該面を「電極形成面」と記載する。なお、図2においては、本発明の説明に必要な電極のみを記載し、それ以外の電極の記載を省略している。IGBTモジュール31には、電極31aおよび電極31bが設けられている。電極31aは、図1のスイッチング素子S1に相当するIGBTのコレクタ端子に接続している正極側の電極である。電極31bは、図1のスイッチング素子S4に相当するIGBTのエミッタ端子に接続している負極側の電極である。電極31aおよび31bには、接続導体11の第2の部分がネジによって固定されている。   Each electrode of the IGBT modules 31 to 33 is provided on one surface (the surface on the positive side of the Z axis in FIGS. 2 and 3). Below, the said surface is described as an "electrode formation surface." In FIG. 2, only the electrodes necessary for explaining the present invention are shown, and the other electrodes are not shown. The IGBT module 31 is provided with an electrode 31a and an electrode 31b. The electrode 31a is a positive electrode connected to the collector terminal of the IGBT corresponding to the switching element S1 in FIG. The electrode 31b is a negative electrode connected to the emitter terminal of the IGBT corresponding to the switching element S4 of FIG. A second portion of the connection conductor 11 is fixed to the electrodes 31a and 31b with screws.

IGBTモジュール31〜33の電極形成面の裏面(図3におけるZ軸の負方向側の面であり、以下では「放熱面」とする)には、ヒートシンク5が固定されている(図3参照)。ヒートシンク5は、IGBTモジュール31〜33が出す熱を放出するものである。   The heat sink 5 is fixed to the back surface of the electrode forming surface of the IGBT modules 31 to 33 (the surface on the negative side of the Z axis in FIG. 3 and hereinafter referred to as “heat dissipating surface”) (see FIG. 3). . The heat sink 5 releases heat generated by the IGBT modules 31 to 33.

断熱板2は、IGBTモジュール31〜33から放出される熱を遮断するためのものであり、本実施形態ではフェノール樹脂の板を用いている。なお、断熱板2の材質はこれに限られない。例えば、その他の合成樹脂やガラス、ガラエポ、紙フェノールなど、熱伝導性が低いものであればよい。断熱板2は、コンデンサC11〜C16および接続導体11〜13からなるスナバ回路C1の平面視の大きさと同程度の大きさの、略矩形形状の板である。断熱板2は、各接続導体11〜13の裏面(図3におけるZ軸の負方向側の面)、すなわち、スナバ回路C1の裏面に固定されている。なお、断熱板2は、IGBTモジュール31〜33から放出される熱を遮断できれば、上述した形状に限定されない。また、断熱板2は、各接続導体11〜13の裏面に直接固定するのであれば、絶縁体にする必要がある。   The heat insulating plate 2 is for cutting off the heat released from the IGBT modules 31 to 33, and in this embodiment, a phenol resin plate is used. In addition, the material of the heat insulation board 2 is not restricted to this. For example, any other synthetic resin, glass, glass epoxy, paper phenol, or the like having low thermal conductivity may be used. The heat insulating plate 2 is a substantially rectangular plate having the same size as the plan view of the snubber circuit C1 including the capacitors C11 to C16 and the connecting conductors 11 to 13. The heat insulating plate 2 is fixed to the back surfaces of the connection conductors 11 to 13 (the surface on the negative direction side of the Z axis in FIG. 3), that is, the back surface of the snubber circuit C1. In addition, the heat insulation board 2 will not be limited to the shape mentioned above, if the heat discharge | released from IGBT module 31-33 can be interrupted | blocked. Moreover, if the heat insulation board 2 is directly fixed to the back surface of each connection conductor 11-13, it is necessary to use an insulator.

固定部材6は、スナバ回路C1をヒートシンク5に固定するものであり、本実施形態では鉄製のものを用いている。固定部材6の材質はこれに限られず、ある程度の強度があればよい。固定部材6は、両端付近にネジ穴が設けられた、Y軸方向に長い略矩形形状の第1の部分(図2参照)と、第1の部分の長辺からX軸の正の方向に延びる略矩形形状の第2の部分と、第2の部分の端部からZ軸の負の方向に延び、先端付近にヒートシンク5に固定するためのネジ穴が設けられた略矩形形状の第3の部分(図3参照)とを備えており、平面視略T字形状で(図2参照)、側面視略T字形状である(図3参照)。なお、固定部材6の形状はこれに限定されない。固定部材6の第1の部分は、コンデンサC12およびC15の固定部73にネジで固定されている。固定部材6の第3の部分は、ヒートシンク5にネジで固定されている。なお、固定部材6の固定場所はこれに限定されない。スナバ回路C1が固定部材6でヒートシンク5に固定されているので、スナバ回路C1とIGBTモジュール31とを接続する接続導体11、電極31aおよび電極31bにかかる負担を軽減することができる。また、接続導体11と固定部材6とで固定することで、断熱板2とIGBTモジュール31〜33とを所定の間隔をあけて、略平行に保つことができる。なお、接続導体11の強度が強い場合は、固定部材6を設けないようにしてもよい。   The fixing member 6 is for fixing the snubber circuit C1 to the heat sink 5. In this embodiment, the fixing member 6 is made of iron. The material of the fixing member 6 is not limited to this, and only needs to have a certain level of strength. The fixing member 6 has a substantially rectangular first portion (see FIG. 2) that is long in the Y-axis direction and has screw holes in the vicinity of both ends, and a long side of the first portion in the positive direction of the X-axis. A substantially rectangular second portion that extends in the negative direction of the Z-axis from the end of the second portion, and a substantially rectangular third portion that is provided with a screw hole for fixing to the heat sink 5 near the tip. (See FIG. 3), and has a substantially T shape in plan view (see FIG. 2) and a substantially T shape in side view (see FIG. 3). The shape of the fixing member 6 is not limited to this. The first portion of the fixing member 6 is fixed to the fixing portions 73 of the capacitors C12 and C15 with screws. The third portion of the fixing member 6 is fixed to the heat sink 5 with screws. In addition, the fixing place of the fixing member 6 is not limited to this. Since the snubber circuit C1 is fixed to the heat sink 5 by the fixing member 6, the burden on the connection conductor 11, the electrode 31a, and the electrode 31b connecting the snubber circuit C1 and the IGBT module 31 can be reduced. Moreover, by fixing with the connection conductor 11 and the fixing member 6, the heat insulation board 2 and the IGBT modules 31-33 can be kept substantially parallel with a predetermined space | interval. In addition, when the strength of the connection conductor 11 is strong, the fixing member 6 may not be provided.

次に、インバータ回路の製造方法について説明する。図5および図6は、インバータ回路の製造方法を説明するための図であり、U相回路Aを組み立てる工程を示している。   Next, a method for manufacturing the inverter circuit will be described. 5 and 6 are diagrams for explaining a method of manufacturing the inverter circuit, and show a process of assembling the U-phase circuit A. FIG.

まず、図5(a)に示すように、コンデンサC11〜C16および接続導体11〜13をネジで固定することで、スナバ回路C1を組み立てる。左の図は図2と同様の平面図であり、右の図は図3と同様の側面図である。以下の図5(b)、(c)も同様である。   First, as shown in FIG. 5A, the snubber circuit C1 is assembled by fixing the capacitors C11 to C16 and the connection conductors 11 to 13 with screws. The left figure is a plan view similar to FIG. 2, and the right figure is a side view similar to FIG. The same applies to FIGS. 5B and 5C below.

次に、図5(b)に示すように、スナバ回路C1の裏面に断熱板2を固定する。断熱板2は、接続導体11〜13の裏面に接着剤で固定してもよいし、コンデンサC11〜C16と接続導体11〜13とを固定するネジで固定してもよい。   Next, as shown in FIG.5 (b), the heat insulation board 2 is fixed to the back surface of the snubber circuit C1. The heat insulating plate 2 may be fixed to the back surfaces of the connection conductors 11 to 13 with an adhesive, or may be fixed with screws for fixing the capacitors C11 to C16 and the connection conductors 11 to 13.

次に、図5(c)に示すように、固定部材6の第1の部分を、コンデンサC12およびC15の固定部73にネジで固定する。   Next, as shown in FIG.5 (c), the 1st part of the fixing member 6 is fixed to the fixing | fixed part 73 of the capacitors C12 and C15 with a screw.

次に、図6(a)に示すように、各接続導体11の第2の部分の穴を通して、ネジをIGBTモジュール31の電極31a(および31b)に固定することにより、スナバ回路C1をIGBTモジュール31に固定する。IGBTモジュール31〜33は、あらかじめヒートシンク5に固定している。そして、図6(b)に示すように、固定部材6の第3の部分をヒートシンク5に固定することで、インバータ回路のU相回路Aが完成する。図6の各図は、図3と同様の側面図である。   Next, as shown in FIG. 6A, the screw is fixed to the electrode 31 a (and 31 b) of the IGBT module 31 through the hole of the second portion of each connection conductor 11, whereby the snubber circuit C <b> 1 is connected to the IGBT module. Fix to 31. The IGBT modules 31 to 33 are fixed to the heat sink 5 in advance. And as shown in FIG.6 (b), the U-phase circuit A of an inverter circuit is completed by fixing the 3rd part of the fixing member 6 to the heat sink 5. FIG. Each drawing of FIG. 6 is a side view similar to FIG.

V相回路およびW相回路も、U相回路Aと同様にして組み立てられる。U相回路A、V相回路およびW相回路は、パワーコンディショナの筐体に、Y軸の正方向が上になるように固定される。そして、パワーコンディショナの筐体の上方に、排出用のファンが設けられる。これにより、Y軸の正方向への空気の流れを生じさせることができる(図3の破線矢印参照)。   The V-phase circuit and the W-phase circuit are also assembled in the same manner as the U-phase circuit A. The U-phase circuit A, V-phase circuit, and W-phase circuit are fixed to the casing of the power conditioner so that the positive direction of the Y-axis is on the top. A discharge fan is provided above the casing of the power conditioner. Thereby, the flow of the air to the positive direction of a Y-axis can be produced (refer the broken-line arrow of FIG. 3).

次に、本実施形態の作用効果について説明する。   Next, the effect of this embodiment is demonstrated.

本実施形態によると、スナバ回路C1において、コンデンサC11〜C16および接続導体11〜13が平面視略U字形状になるように接続されており、スナバ回路C1の接続端子となる2つの接続導体11の第2の部分が、ともにY軸の正方向側に位置することになる(図2参照)。したがって、IGBTモジュール31の電極形成面に設けられている電極31aおよび電極31bに、直接、スナバ回路C1の接続端子を接続することができる。これにより、スナバ回路C1とIGBTモジュール31とを接続する接続導体を短縮化することができ、寄生インダクタンスを低減することができる。   According to the present embodiment, in the snubber circuit C1, the capacitors C11 to C16 and the connection conductors 11 to 13 are connected so as to have a substantially U shape in plan view, and the two connection conductors 11 serving as connection terminals of the snubber circuit C1. These second portions are both located on the positive side of the Y axis (see FIG. 2). Therefore, the connection terminal of the snubber circuit C1 can be directly connected to the electrode 31a and the electrode 31b provided on the electrode forming surface of the IGBT module 31. Thereby, the connection conductor which connects snubber circuit C1 and IGBT module 31 can be shortened, and a parasitic inductance can be reduced.

また、本実施形態によると、スナバ回路C1とIGBTモジュール31〜33との間に断熱板2が配置されている。したがって、IGBTモジュール31〜33から放出される熱を断熱板2で遮断して(図3の太線矢印参照)、スナバ回路C1に伝わる放射熱を低減することができる。また、断熱2によって、空気の流れを、断熱板2とIGBTモジュール31〜33との間を通る流れと、スナバ回路C1を通る流れとに分けることができる(図3の破線矢印参照)。したがって、IGBTモジュール31〜33から放出される熱によって暖められた空気が、スナバ回路C1の方に流れることを抑制し、スナバ回路C1に伝わる対流熱を低減することができる。これらにより、スナバ回路C1の温度上昇を抑制することができる。 Moreover, according to this embodiment, the heat insulation board 2 is arrange | positioned between the snubber circuit C1 and IGBT modules 31-33. Therefore, the heat radiated from the IGBT modules 31 to 33 can be blocked by the heat insulating plate 2 (see the thick arrow in FIG. 3), and the radiant heat transmitted to the snubber circuit C1 can be reduced. Further, the heat insulating plate 2 can divide the air flow into a flow passing between the heat insulating plate 2 and the IGBT modules 31 to 33 and a flow passing through the snubber circuit C1 (see the broken line arrow in FIG. 3). Therefore, it is possible to suppress the air warmed by the heat released from the IGBT modules 31 to 33 from flowing toward the snubber circuit C1, and to reduce the convective heat transmitted to the snubber circuit C1. As a result, the temperature rise of the snubber circuit C1 can be suppressed.

さらに、本実施形態によると、静電容量を大きくするためにスナバ回路C1が備えるコンデンサの数が多くても、平面視略U字形状になるように配置されるので、スナバ回路C1が占めるスペースを小さくすることができる。また、スナバ回路C1をIGBTモジュール31〜33に近接して配置することができるので、配置スペースを小さくすることができる。これらにより、パワーコンディショナを小型化することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, even if the number of capacitors included in the snubber circuit C1 is large in order to increase the capacitance, the snubber circuit C1 is arranged so as to have a substantially U shape in plan view. Can be reduced. Further, since the snubber circuit C1 can be arranged close to the IGBT modules 31 to 33, the arrangement space can be reduced. As a result, the power conditioner can be reduced in size.

また、本実施形態によると、接続導体11は、スナバ回路C1とIGBTモジュール31との電気的な接続を行うと同時に、スナバ回路C1とIGBTモジュール31とを所定の位置関係に固定する固定部材も兼ねている。また、断熱板2を固定する固定部材も兼ねている。したがって、構成部品を削減することができ、組み立て作業を容易にすることができる(図5および図6参照)。   In addition, according to the present embodiment, the connecting conductor 11 also has a fixing member that fixes the snubber circuit C1 and the IGBT module 31 in a predetermined positional relationship at the same time that the snubber circuit C1 and the IGBT module 31 are electrically connected. Also serves as. Moreover, it also serves as a fixing member for fixing the heat insulating plate 2. Therefore, it is possible to reduce the number of components and facilitate the assembly work (see FIGS. 5 and 6).

なお、上記第1実施形態においては、スナバ回路C1が6つのコンデンサC11〜C16を3直列2並列で接続したものである場合について説明しているが、これに限られない。例えば、図7(a)に示すように、スナバ回路C1を、コンデンサC12およびC15を設けずに、コンデンサC11とC13とを接続導体12’で接続し、コンデンサC14とC16とを接続導体13’で接続した、2直列2並列の回路としてもよい。また、図7(b)に示すように、コンデンサC11とC12との間にコンデンサC11’を設け、コンデンサC12とC13との間にコンデンサC13’を設け、コンデンサC14とC15との間にコンデンサC14’を設け、コンデンサC15とC16との間にコンデンサC16’を設けて、5直列2並列の回路としてもよい。また、さらに直列数を増やすようにしてもよいし、並列数を増やすようにしてもよい。   In addition, although the said 1st Embodiment demonstrated the case where the snubber circuit C1 connected six capacitors C11-C16 by 3 series 2 parallel, it is not restricted to this. For example, as shown in FIG. 7A, in the snubber circuit C1, capacitors C11 and C13 are connected by a connection conductor 12 ′ without providing capacitors C12 and C15, and capacitors C14 and C16 are connected by a connection conductor 13 ′. It is good also as a 2 series 2 parallel circuit connected by. Further, as shown in FIG. 7B, a capacitor C11 ′ is provided between the capacitors C11 and C12, a capacitor C13 ′ is provided between the capacitors C12 and C13, and a capacitor C14 is provided between the capacitors C14 and C15. 'And a capacitor C16' may be provided between the capacitors C15 and C16 to form a 5 series 2 parallel circuit. Further, the number of series may be further increased, or the number of parallel may be increased.

上記第1実施形態においては、インバータ回路が三相の3レベルインバータ回路である場合について説明したが、これに限られない。インバータ回路は、4レベル以上のマルチレベルインバータ回路であってもよいし、2レベルインバータ回路であってもよい。また、単相インバータ回路であってもよい。単相インバータ回路の場合は、図2および図3に示すU相回路Aと同様の回路を2つ備えればよい。   Although the case where the inverter circuit is a three-phase three-level inverter circuit has been described in the first embodiment, the present invention is not limited to this. The inverter circuit may be a multi-level inverter circuit having four or more levels, or a two-level inverter circuit. Moreover, a single phase inverter circuit may be sufficient. In the case of a single-phase inverter circuit, two circuits similar to the U-phase circuit A shown in FIGS. 2 and 3 may be provided.

上記第1実施形態においては、インバータ回路をパワーコンディショナに用いた場合について説明したが、これに限られない。第1実施形態に係るインバータ回路は、例えば、溶接電源装置などの電源装置や、電磁誘導加熱機などにも用いることができる。   In the said 1st Embodiment, although the case where an inverter circuit was used for the power conditioner was demonstrated, it is not restricted to this. The inverter circuit according to the first embodiment can be used for, for example, a power supply device such as a welding power supply device, an electromagnetic induction heater, or the like.

上記第1実施形態においては、インバータ回路について説明したが、これに限られない。本発明は、コンバータ回路、DC/DCコンバータ回路などの、スイッチング素子とスナバ回路を備える電力変換回路にも適用することができる。   Although the inverter circuit has been described in the first embodiment, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a power conversion circuit including a switching element and a snubber circuit, such as a converter circuit and a DC / DC converter circuit.

本発明に係る電力変換回路、その製造方法およびパワーコンディショナは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る電力変換回路、その製造方法およびパワーコンディショナの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The power conversion circuit, the manufacturing method thereof, and the power conditioner according to the present invention are not limited to the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the power conversion circuit, the manufacturing method thereof, and the power conditioner according to the present invention can be changed in various ways.

A U相回路
S1〜S12 スイッチング素子
Cp,Cn 分圧用コンデンサ
C1〜C3 スナバ回路
C11〜C16,C11’,C13’,C14’,C16’ コンデンサ
71 本体
72a,72b 端子
73 固定部
11〜13,12’,13’ 接続導体
2 断熱板
31〜33 IGBTモジュール(スイッチングモジュール)
31a,31b 電極
5 ヒートシンク
6 固定部材
A U phase circuit S1 to S12 Switching element Cp, Cn Voltage dividing capacitor C1 to C3 Snubber circuit C11 to C16, C11 ′, C13 ′, C14 ′, C16 ′ Capacitor 71 Main body 72a, 72b Terminal 73 Fixed portion 11-13, 12 ', 13' Connection conductor 2 Heat insulation plate 31-33 IGBT module (switching module)
31a, 31b Electrode 5 Heat sink 6 Fixing member

Claims (7)

スイッチング素子を有し、正極側電極および負極側電極が同じ面に設けられているスイッチングモジュールと、
複数のコンデンサを複数の導体板によって直列に接続して、平面視略U字形状に形成したコンデンサ群を含むスナバ回路と、
を備え
記スナバ回路は、前記スイッチングモジュールの前記各電極が設けられている面側に配置され、
前記スナバ回路の一方の端子は前記正極側電極に直接接続され、他方の端子は前記負極側電極に直接接続されており、
前記スイッチングモジュールと前記スナバ回路との間に配置されている断熱板をさらに備えている、
ことを特徴とする電力変換回路。
A switching module having a switching element, wherein the positive electrode and the negative electrode are provided on the same surface;
A snubber circuit including a capacitor group in which a plurality of capacitors are connected in series by a plurality of conductor plates and formed in a substantially U shape in plan view ;
Equipped with a,
Before SL snubber circuit is arranged the on the side where the electrodes are provided in the switching module,
One terminal of the snubber circuit is directly connected to the positive electrode, and the other terminal is directly connected to the negative electrode.
It further comprises a heat insulating plate disposed between the switching module and the snubber circuit,
A power conversion circuit characterized by that.
前記断熱板は、前記スナバ回路に固定されている、
請求項1に記載の電力変換回路。
The heat insulating plate is fixed to the snubber circuit;
The power conversion circuit according to claim 1.
前記断熱板は、前記コンデンサ群を平面視した場合の大きさと同程度の大きさである、請求項1または2に記載の電力変換回路。   3. The power conversion circuit according to claim 1, wherein the heat insulating plate has a size approximately equal to a size of the capacitor group in plan view. 前記断熱は、フェノール樹脂製の板である、
請求項1ないし3のいずれかに記載の電力変換回路。
The heat insulating plate is a phenol resin plate,
The power conversion circuit according to claim 1.
前記コンデンサ群は、3個のコンデンサを直列接続したものを2個並列接続したものである、
請求項1ないし4のいずれかに記載の電力変換回路。
The capacitor group is a parallel connection of two capacitors connected in series.
The power conversion circuit according to claim 1.
請求項1ないし5のいずれかに記載の電力変換回路を備えていることを特徴とするパワーコンディショナ。   A power conditioner comprising the power conversion circuit according to claim 1. 電力変換回路の製造方法であって、
複数のコンデンサを複数の導体板によって直列に接続して、接続されたコンデンサ群が平面視略U字形状になるようにする第1の工程と、
前記コンデンサ群を含むスナバ回路の裏面に断熱板を固定する第2の工程と、
スイッチング素子を有し、正極側電極および負極側電極が同じ面に設けられているスイッチングモジュールを、前記各電極が設けられている面を前記スナバ回路側に向けて、前記スナバ回路の裏面側に、前記断熱板との間に所定の間隔をあけるようにして、前記スナバ回路の一方の端子を前記正極側電極に直接接続し、他方の端子を前記負極側電極に直接接続することで固定する第3の工程と、
を備えていることを特徴とする製造方法。
A method for manufacturing a power conversion circuit, comprising:
A first step of connecting a plurality of capacitors in series by a plurality of conductor plates so that the connected capacitor group is substantially U-shaped in plan view;
A second step of fixing a heat insulating plate to the back surface of the snubber circuit including the capacitor group;
A switching module having a switching element, in which the positive electrode and the negative electrode are provided on the same surface, the surface on which each electrode is provided facing the snubber circuit side, and the back surface side of the snubber circuit The snubber circuit is fixed by directly connecting one terminal of the snubber circuit to the positive electrode and connecting the other terminal directly to the negative electrode so as to leave a predetermined space between the heat insulating plate and the heat insulating plate. A third step;
A manufacturing method comprising:
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