JPH02202371A - スイツチング素子への電流供給バランス方法 - Google Patents
スイツチング素子への電流供給バランス方法Info
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- JPH02202371A JPH02202371A JP1017768A JP1776889A JPH02202371A JP H02202371 A JPH02202371 A JP H02202371A JP 1017768 A JP1017768 A JP 1017768A JP 1776889 A JP1776889 A JP 1776889A JP H02202371 A JPH02202371 A JP H02202371A
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- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract 1
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- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
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- Inverter Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば部材の焼入れ，焼戻等用高周波誘導加
熱電源として使用されるフルブリッジインバータに関し
、詳しくは各アームを並列する複数のスイッチング素子
で構成するとともに、ハーフブリッジを複数のモジュー
ルタイプ回路，即ち各アームのスイッチング素子どおし
を直列接続して一体化したモジュールやスイッチング素
子どおしを直列接続した回路で構成する場合を対象とし
た、スイッチング素子の電流供給バランス方法に関する
。
熱電源として使用されるフルブリッジインバータに関し
、詳しくは各アームを並列する複数のスイッチング素子
で構成するとともに、ハーフブリッジを複数のモジュー
ルタイプ回路，即ち各アームのスイッチング素子どおし
を直列接続して一体化したモジュールやスイッチング素
子どおしを直列接続した回路で構成する場合を対象とし
た、スイッチング素子の電流供給バランス方法に関する
。
（従来の技術）
各種形式のインバータでは、アームに複数のスイッチン
グ素子（以下単に素子と云う）を並列させる場合には、
素子の電流分布のバランスを確保するための方策として
、従来から直流給電源から負荷までの配線インダクタン
スが一定となるように等距離配線９機械的対称配置等の
措置を講じている。
グ素子（以下単に素子と云う）を並列させる場合には、
素子の電流分布のバランスを確保するための方策として
、従来から直流給電源から負荷までの配線インダクタン
スが一定となるように等距離配線９機械的対称配置等の
措置を講じている。
（従来技術に存する問題点）
各アームそれぞれを単数の素子で構成する比較的小出力
のフルブリッジインバータの需要は多（、当該場合のハ
ーフブリッジ用として２個の素子を直列接続して一体化
したモジュールが使用の便利さから賞用されるので、大
量に市販され、従って廉価でもある。
のフルブリッジインバータの需要は多（、当該場合のハ
ーフブリッジ用として２個の素子を直列接続して一体化
したモジュールが使用の便利さから賞用されるので、大
量に市販され、従って廉価でもある。
然し乍ら、大出力を得るためには各アームそれぞれに複
数の素子を並列させなければならない。
数の素子を並列させなければならない。
かかる場合に、複数のモジュールを並列させてハーフブ
リッジを形成すると、当該モジュールの一体化形状に起
因して上述従来の等距離配線１機械的対称配置等の措置
をとることが極めて困難であり、電流分布のバランスが
崩れやすい。その理由を以下に述べる。
リッジを形成すると、当該モジュールの一体化形状に起
因して上述従来の等距離配線１機械的対称配置等の措置
をとることが極めて困難であり、電流分布のバランスが
崩れやすい。その理由を以下に述べる。
まず、この種フルブリッジインバータの基本回路を１例
えば素子としてトランジスタを用いた場合として第１図
に示す。
えば素子としてトランジスタを用いた場合として第１図
に示す。
同図において、Ａ−Ｄそれぞれは負荷Ｌｏにフルブリッ
ジ接続されたアーム、Ｓａｔ〜Ｓａ３は並列してアーム
Ａを、Ｓｂｌ〜Ｓｂ３は並列してアームＢを、ＳＣＩ〜
Ｓｃ３は並列してアームＣを、またＳｄｌ〜Ｓｄ３は並
列してアームＤをそれぞれ構成する素子であり、公知の
如くアームＡ内の素子５ａｌ−３ａ３およびアームＤ内
の素子Ｓｄｌ〜Ｓｄ３の同時導通と、アームＣ内の素子
Ｓｃｌ〜Ｓｃ３およびアームＢ内の素子ｓｂｔ〜Ｓｂ３
の同時導通とを交互に繰り返すことにより、直流電源電
流を負荷Ｌｏへ交流出力する。
ジ接続されたアーム、Ｓａｔ〜Ｓａ３は並列してアーム
Ａを、Ｓｂｌ〜Ｓｂ３は並列してアームＢを、ＳＣＩ〜
Ｓｃ３は並列してアームＣを、またＳｄｌ〜Ｓｄ３は並
列してアームＤをそれぞれ構成する素子であり、公知の
如くアームＡ内の素子５ａｌ−３ａ３およびアームＤ内
の素子Ｓｄｌ〜Ｓｄ３の同時導通と、アームＣ内の素子
Ｓｃｌ〜Ｓｃ３およびアームＢ内の素子ｓｂｔ〜Ｓｂ３
の同時導通とを交互に繰り返すことにより、直流電源電
流を負荷Ｌｏへ交流出力する。
而して、例えば素子Ｓａｌとｓｂｉとを直列接続して一
体化したモジュール、或いは素子ＳａｔとＳｂｌとを直
列接続した回路（以下両者をあわせて単にモジュールと
称する）の複数を給電バーおよび出力バーへ接続配置す
る場合の従来法は第４図に示とおりであった。
体化したモジュール、或いは素子ＳａｔとＳｂｌとを直
列接続した回路（以下両者をあわせて単にモジュールと
称する）の複数を給電バーおよび出力バーへ接続配置す
る場合の従来法は第４図に示とおりであった。
図において、ＳＢｅおよびＳＢｅそれぞれは図示しない
給電電源に接続する＋および一給電バＯＢＩおよびＯＢ
２それぞれは出力バー、Ｌｏは負荷、ＭＡ １−ＭＡ
３それぞれは一方側ハーフブリッジを構成するモジュー
ル、ＭＤＩ〜ＭＤ３それぞれは他方側ハーフブリッジを
構成するモジュールである。
給電電源に接続する＋および一給電バＯＢＩおよびＯＢ
２それぞれは出力バー、Ｌｏは負荷、ＭＡ １−ＭＡ
３それぞれは一方側ハーフブリッジを構成するモジュー
ル、ＭＤＩ〜ＭＤ３それぞれは他方側ハーフブリッジを
構成するモジュールである。
当該モジュール接続配置構成は、給電バーの直流電源側
と出力バーの負荷Ｌｏ側とを逆位置とし。
と出力バーの負荷Ｌｏ側とを逆位置とし。
かつＭＡ側とＭＤ側とを対称配置することによって、少
なくとも等距離配線に可及的に近づこうとしている。然
し乍ら、本発明者が本願発明を完成する過程で実施した
考察では、個々の素子を流れる電流はバランスがとれて
いるとは言い難い。以下これを説明する。
なくとも等距離配線に可及的に近づこうとしている。然
し乍ら、本発明者が本願発明を完成する過程で実施した
考察では、個々の素子を流れる電流はバランスがとれて
いるとは言い難い。以下これを説明する。
まず素子Ｓａｌに着目し、当該素子Ｓａｌを流れる電流
ｉａ１が作るループは、給電バーＳＢｅ−素子５ａｌ−
出力バー０ＢＩ−負荷Ｌｏ−出力バー０Ｂ２−素子５ｄ
ｌ−給電バーＳＢｅからなるループ、略してＭＡＬ−Ｍ
ＤＩと、当該ループのうちで負荷Ｌｏからの帰還径路上
にあって経由する素子のみを異にするループ、即ち素子
Ｓｄ２経由のＭＡＬ→ＭＤ２と、素子Ｓｄ３経由のＭＡ
１→ＭＤ３の３ループとなる。而して各モジュールを等
間隔で配置した場合、給電電源と負荷り。
ｉａ１が作るループは、給電バーＳＢｅ−素子５ａｌ−
出力バー０ＢＩ−負荷Ｌｏ−出力バー０Ｂ２−素子５ｄ
ｌ−給電バーＳＢｅからなるループ、略してＭＡＬ−Ｍ
ＤＩと、当該ループのうちで負荷Ｌｏからの帰還径路上
にあって経由する素子のみを異にするループ、即ち素子
Ｓｄ２経由のＭＡＬ→ＭＤ２と、素子Ｓｄ３経由のＭＡ
１→ＭＤ３の３ループとなる。而して各モジュールを等
間隔で配置した場合、給電電源と負荷り。
までの回路は必須であるので当該回路の線路インダクタ
ンスは省略するとして、素子Ｓａｌの配置位置を基準と
すれば、各配置位置間の配線インダクタンスをＬとして
、各ループの配線インダクタンスは Ｍ Ａ １− Ｍ Ｄ １−−−−−−−− Ｉ ＬＭ
ＡＩ−Ｍ、Ｄ２−・−・−・２Ｌ ＭＡ １−ＭＤ ３・−・−３Ｌ である。ところで、配線インダクタンスは電流径路面積
に比例するので、電流は可及的に電流径路面積が小であ
る径路を辿って流れようとする。この場合、ＭＡＬを介
してＭＤ’ｌ、ＭＤ２およびＭＤ３へとループを作って
流れる電流１ａｌ−＊ｄ１゜１ａ１−＊ｄ２およびｆａ
ｔ−＊ｄ３それぞれは、電流１ａ１−＊ｄ１の電流値を
１とすれば、１ａ１−＝ｄ１＝１ ｉａｔ→ｄ２−〃 ｉａ１→ｄ３＝％ となる。
ンスは省略するとして、素子Ｓａｌの配置位置を基準と
すれば、各配置位置間の配線インダクタンスをＬとして
、各ループの配線インダクタンスは Ｍ Ａ １− Ｍ Ｄ １−−−−−−−− Ｉ ＬＭ
ＡＩ−Ｍ、Ｄ２−・−・−・２Ｌ ＭＡ １−ＭＤ ３・−・−３Ｌ である。ところで、配線インダクタンスは電流径路面積
に比例するので、電流は可及的に電流径路面積が小であ
る径路を辿って流れようとする。この場合、ＭＡＬを介
してＭＤ’ｌ、ＭＤ２およびＭＤ３へとループを作って
流れる電流１ａｌ−＊ｄ１゜１ａ１−＊ｄ２およびｆａ
ｔ−＊ｄ３それぞれは、電流１ａ１−＊ｄ１の電流値を
１とすれば、１ａ１−＝ｄ１＝１ ｉａｔ→ｄ２−〃 ｉａ１→ｄ３＝％ となる。
同様にＭＡ２が含む素子Ｓａ２について言えば、ＭＡ
２−ＭＤ １・−−−−−−−−２ＬＭＡ ２−ＭＤ
２・−・−・−３Ｌ ＭＡ２−ＭＤ３−−一・−−−−−４Ｌ而して電流１ａ
１−＊ｄ１の電流値を１として、１ａ２−＊ｄｔ＝％ １ａ２−ｄ２＝３Ａ ｉａ２−＋ｄ３＝％ またＭＡ２が含む素子Ｓａ３について言えば、Ｍ Ａ
３− Ｍ Ｄ １−−−−−−−−−・３ＬＭＡ３−Ｍ
Ｄ２・−・・−−−−−４ＬＭＡ ３− Ｍ Ｄ ３−
−−−−−−−一・ ５Ｌ而して電流１ａ１−＋ｄ１の
電流値を１として、１ａ３−ｄｌ＝に １ａ３−＋ｄ２＝％ １ａ３−＊ｄ３＝托 となる。ここで、帰還径路側モジュールＭＤＩ〜ＭＤ３
の各素子、即ちＳｄｌ〜Ｓｄ３を流れる電流を積算する
と、 素子Ｓｄ ｌ ； １ ＋！４＋３Ａ＝１．８３ｆｆｉ
子ｓｄ２；％十％＋！４＃１．０８素子Ｓｄ３；に＋Ａ
十托＃０．７５ となり、電流分布に大きな差−−−−−−−この場合で
は略４１％の差−・−・・−が見られ、かつ内側のモジ
ュールＭＤＩに集中して電流が流れることが判る。
２−ＭＤ １・−−−−−−−−２ＬＭＡ ２−ＭＤ
２・−・−・−３Ｌ ＭＡ２−ＭＤ３−−一・−−−−−４Ｌ而して電流１ａ
１−＊ｄ１の電流値を１として、１ａ２−＊ｄｔ＝％ １ａ２−ｄ２＝３Ａ ｉａ２−＋ｄ３＝％ またＭＡ２が含む素子Ｓａ３について言えば、Ｍ Ａ
３− Ｍ Ｄ １−−−−−−−−−・３ＬＭＡ３−Ｍ
Ｄ２・−・・−−−−−４ＬＭＡ ３− Ｍ Ｄ ３−
−−−−−−−一・ ５Ｌ而して電流１ａ１−＋ｄ１の
電流値を１として、１ａ３−ｄｌ＝に １ａ３−＋ｄ２＝％ １ａ３−＊ｄ３＝托 となる。ここで、帰還径路側モジュールＭＤＩ〜ＭＤ３
の各素子、即ちＳｄｌ〜Ｓｄ３を流れる電流を積算する
と、 素子Ｓｄ ｌ ； １ ＋！４＋３Ａ＝１．８３ｆｆｉ
子ｓｄ２；％十％＋！４＃１．０８素子Ｓｄ３；に＋Ａ
十托＃０．７５ となり、電流分布に大きな差−−−−−−−この場合で
は略４１％の差−・−・・−が見られ、かつ内側のモジ
ュールＭＤＩに集中して電流が流れることが判る。
上記計算は、モジュールＭＡ １−ＭＡ ３を帰還径路
とする場合、即ち素子Ｓｃｌ〜Ｓｃ３に対する素子Ｓｂ
ｌ〜Ｓｂ３についても当てはまることであり、かつモジ
ュール数が多ければ多い程、それぞれのループが形成す
る配線インダクタンスＬの些少の相違が積算され、最も
内側に位置する素子に電流の集中が生起されるので、電
流分布のバランスを大きく崩してしまうることが明白と
なった。
とする場合、即ち素子Ｓｃｌ〜Ｓｃ３に対する素子Ｓｂ
ｌ〜Ｓｂ３についても当てはまることであり、かつモジ
ュール数が多ければ多い程、それぞれのループが形成す
る配線インダクタンスＬの些少の相違が積算され、最も
内側に位置する素子に電流の集中が生起されるので、電
流分布のバランスを大きく崩してしまうることが明白と
なった。
電流分布のバランスが不均一であると、電流の集中する
素子は負担増となって開放や短絡故障する。而して一個
の素子が例えば開放故障した場合、アーム内の他の素子
が故障素子の機能を肩代わりして出力電力を維持するの
で、インバータの運転は継続され、故障は発見されない
。しかし−個の素子の開放故障はアーム内の他の素子を
過負荷に追い込むこととなり、これに起因した連鎖的故
障が招来される。また−個の素子が短絡故障すれば、イ
ンバータの運転は不安定となるが、もし当該故障に気付
かずに放置すれば、故障素子が介挿された回路の加熱断
線が生じ、その結果としてアーム内の他の素子に上記同
様な連鎖的故障を招来することとなる。従っていずれの
場合でも損害の拡大は免れず、問題視されるところであ
った。
素子は負担増となって開放や短絡故障する。而して一個
の素子が例えば開放故障した場合、アーム内の他の素子
が故障素子の機能を肩代わりして出力電力を維持するの
で、インバータの運転は継続され、故障は発見されない
。しかし−個の素子の開放故障はアーム内の他の素子を
過負荷に追い込むこととなり、これに起因した連鎖的故
障が招来される。また−個の素子が短絡故障すれば、イ
ンバータの運転は不安定となるが、もし当該故障に気付
かずに放置すれば、故障素子が介挿された回路の加熱断
線が生じ、その結果としてアーム内の他の素子に上記同
様な連鎖的故障を招来することとなる。従っていずれの
場合でも損害の拡大は免れず、問題視されるところであ
った。
（発明の目的）
本発明は、フルブリッジインバータを各アームに複数の
素子を並列させ、かつハーフブリッジを複数のモジュー
ル構成とする場合に生ずる上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、電流分布のバランスを可及的に
均一化し、特定接続配置位置の素子みのが負担増となっ
て早期に故障し、かつ当該故障が引金となってアーム内
の素子が連鎖的に故障するが如き事態の発生を防止する
ことを目的とする。
素子を並列させ、かつハーフブリッジを複数のモジュー
ル構成とする場合に生ずる上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、電流分布のバランスを可及的に
均一化し、特定接続配置位置の素子みのが負担増となっ
て早期に故障し、かつ当該故障が引金となってアーム内
の素子が連鎖的に故障するが如き事態の発生を防止する
ことを目的とする。
（発明の構成）
本発明の要旨は、
（１）給電バーの給電電源側と出力バーの負荷側とを相
逆方向とするとともに、 （２）上記複数のモジュールタイプ回路を上記給電バお
よび出力バーへ接続配置するに際し２両外側から順次中
央寄りに給電電源および負荷までの回路長比が大から小
へとなる関係と、 （３）最外側を除き、相隣るものどうしの電流の向きの
いずれか一方が逆方向、他方が同方向となる関係とを共
に満足する設定とする ことを特徴とするスイッチング素子の電流供給バランス
方法にある。
逆方向とするとともに、 （２）上記複数のモジュールタイプ回路を上記給電バお
よび出力バーへ接続配置するに際し２両外側から順次中
央寄りに給電電源および負荷までの回路長比が大から小
へとなる関係と、 （３）最外側を除き、相隣るものどうしの電流の向きの
いずれか一方が逆方向、他方が同方向となる関係とを共
に満足する設定とする ことを特徴とするスイッチング素子の電流供給バランス
方法にある。
（実施例）
本発明を第２図に示す実施例に従って詳述する。
但し、本発明の原理を明瞭に示すため、図では一方向電
流回路のみを表示しである。
流回路のみを表示しである。
同図において、ＳＢｅおよびＳＢｅそれぞれは＋側およ
び一側の給電バー、ＯＢＩおよびＯＢ２それぞれは出力
バー、Ｌｏは負荷である。而して本発明では、各モジュ
ールを給電バーＳＢ■、ＳＢｅおよび出力バーＯＢＩ、
ＯＢ２へ接続配置するに際し、図示の如く両性側から順
次中央寄りに給電電源および負荷までの回路長比が大か
ら小へとなる関係と、最外側を除き、相隣るものどうし
の電流の向きのいずれか一方が逆方向、他方が同方向と
なる関係とを共に満足するように考慮する。
び一側の給電バー、ＯＢＩおよびＯＢ２それぞれは出力
バー、Ｌｏは負荷である。而して本発明では、各モジュ
ールを給電バーＳＢ■、ＳＢｅおよび出力バーＯＢＩ、
ＯＢ２へ接続配置するに際し、図示の如く両性側から順
次中央寄りに給電電源および負荷までの回路長比が大か
ら小へとなる関係と、最外側を除き、相隣るものどうし
の電流の向きのいずれか一方が逆方向、他方が同方向と
なる関係とを共に満足するように考慮する。
これを個々のモジュールごとに以下説明する。
モジュールＭＡＩ、ＭＡ４それぞれは８個のモジュール
中で給電電源および負荷ＬＯまでの回路長比が最大であ
る。
中で給電電源および負荷ＬＯまでの回路長比が最大であ
る。
モジュールＭＤＩ、ＭＤ４それぞれは回路長比が上記Ｍ
ＡＬ、ＭＡ４よりやや小であり、またＭＤＩについて言
えば相隣る一方のＭＡＬとは電流の向きが逆方向、後述
する他方のＭＤ２とは電流の向きが同方向、ＭＤ４につ
いて言えば相隣る一方のＭＡ４とは電流の向きが逆方向
、ｌ＆述する他方のＭＤ３とは電流の向きが同方向で、
上記二つの関係を共に満足している。
ＡＬ、ＭＡ４よりやや小であり、またＭＤＩについて言
えば相隣る一方のＭＡＬとは電流の向きが逆方向、後述
する他方のＭＤ２とは電流の向きが同方向、ＭＤ４につ
いて言えば相隣る一方のＭＡ４とは電流の向きが逆方向
、ｌ＆述する他方のＭＤ３とは電流の向きが同方向で、
上記二つの関係を共に満足している。
モジュールＭＤ２．ＭＤ３それぞれは回路長比が上記Ｍ
ＤＩ、ＭＤ４より小であり、またＭＤ２について言えば
相隣る一方のＭＤＩとは電流の向きが同方向、後述する
他方のＭＡ２とは電流の向きが逆方向、ＭＤ３について
言えば相隣る一方のＭＡ４とは電流の向きが同方向、後
述する他方のＭＡ３とは電流の向きが逆方向で、上記二
つの関係を共に満足している。
ＤＩ、ＭＤ４より小であり、またＭＤ２について言えば
相隣る一方のＭＤＩとは電流の向きが同方向、後述する
他方のＭＡ２とは電流の向きが逆方向、ＭＤ３について
言えば相隣る一方のＭＡ４とは電流の向きが同方向、後
述する他方のＭＡ３とは電流の向きが逆方向で、上記二
つの関係を共に満足している。
モジュールＭＡ２．ＭＡ３それぞれは回路長比が上記Ｍ
Ｄ２．ＭＤ３より小であり、またＭＡ２について言えば
相隣る一方のＭＤ２とは電流の向きが逆方向、他方のＭ
Ａ３とは電流の向きが同方向、Ｍ Ａ ３について言え
ば相隣る一方のＭＡ２とは電流の向きが同方向２他方の
ＭＤ３とは電流の向きが逆方向で、上記二つの関係を共
に満足している。
Ｄ２．ＭＤ３より小であり、またＭＡ２について言えば
相隣る一方のＭＤ２とは電流の向きが逆方向、他方のＭ
Ａ３とは電流の向きが同方向、Ｍ Ａ ３について言え
ば相隣る一方のＭＡ２とは電流の向きが同方向２他方の
ＭＤ３とは電流の向きが逆方向で、上記二つの関係を共
に満足している。
而して、−見すると乱雑な配置と見えるものの、モジュ
ールＭＡＬ〜ＭＡ４で一方側ハーフブリッジが、またＭ
ＤＩ〜ＭＤ４で他方側ハーフブリッジが構成される。
ールＭＡＬ〜ＭＡ４で一方側ハーフブリッジが、またＭ
ＤＩ〜ＭＤ４で他方側ハーフブリッジが構成される。
上記実施例のモジュール接続配置における電流分布を、
前掲従来例を考察した場合同様に、各モジュールは等間
隔配置であり、間隔ごとの線路インダクタンスをＬとし
、かつ給電電源および負荷Ｌｏまでの線路インダクタン
スは省略することとして以下に示す。
前掲従来例を考察した場合同様に、各モジュールは等間
隔配置であり、間隔ごとの線路インダクタンスをＬとし
、かつ給電電源および負荷Ｌｏまでの線路インダクタン
スは省略することとして以下に示す。
素子Ｓａｌを含むモジュールＭＡＩをとおる電流ｉａ１
が作る各ループの配線インダクタンスはＭＡ １−ＭＤ
１−・−−−−−−Ｉ ＬＭＡ １−ＭＤ ２・・−
一−−−−２１−ＭＡ １−ＭＤ ３・−−−−−５Ｌ ＭＡ １−ＭＤ ４−・−・−６Ｌ である。前述の如く配線インダクタンスは電流径路面積
に比例し、従って電流は可及的に電流径路面積が小であ
る径路を辿ることとなり、ＭＡＬを介してＭＤＩへ流れ
る電流１ａ１−＋ｄｔの電流値を１とすれば、 １ａｌ−＋ｄｌ＝１ ｉａ１→ｄ２−Ｖ２ ｉａｌ−＋ｄ３二托 ｉａｌ→ｄ４＝％ となる。
が作る各ループの配線インダクタンスはＭＡ １−ＭＤ
１−・−−−−−−Ｉ ＬＭＡ １−ＭＤ ２・・−
一−−−−２１−ＭＡ １−ＭＤ ３・−−−−−５Ｌ ＭＡ １−ＭＤ ４−・−・−６Ｌ である。前述の如く配線インダクタンスは電流径路面積
に比例し、従って電流は可及的に電流径路面積が小であ
る径路を辿ることとなり、ＭＡＬを介してＭＤＩへ流れ
る電流１ａ１−＋ｄｔの電流値を１とすれば、 １ａｌ−＋ｄｌ＝１ ｉａ１→ｄ２−Ｖ２ ｉａｌ−＋ｄ３二托 ｉａｌ→ｄ４＝％ となる。
同様にモジュールＭＡ２が含む素子Ｓａ２について言え
ば、 Ｍ Ａ ２− Ｍ Ｄ Ｉ−−−−−−−２ＬＭＡ２−
ＭＤ２−・−−−一−−−・ＩＬＭ Ａ ２−Ｍ Ｄ
３−−−−２ ＬＭ Ａ ２− Ｍ Ｄ ４−−−−−
−−−・３Ｌ而して電′Ｅ、、１ａ１−ｄ１の電流値を
１として、１ａ２−＝ｄｔ＝％ １ａ２−＋ｄ２＝１ ｉａ２−＊ｄａ＝！４ ｉａ２→ｄ４＝に またモジュールＭＡ３が含む素子Ｓａ３について言えば
、 ＭＡ ３−ＭＤ １・−−−−−−−−３ＬＭＡ ３−
ＭＤ ２・・−−−−一・−２ＬＭ Ａ ３− Ｍ Ｄ
３−−−−−−−−− Ｉ ＬＭ Ａ ３− Ｍ Ｄ
４−−−−−−−−−・２Ｌ而して電流１ａ１−＞ｄ
ｌの電流値を１として、ｉａ３→ｄｌ＝％ １ａａ−−ｄ２＝％ １ａ３−ｄａ＝１ ｉａ３→ｄ４＝！４ またモジュールＭＡ４が含む素子Ｓａ４について言えば
、 ＭＡ ４−ＭＤ １−・−６Ｌ ＭＡ４−ＭＤ：Ｌ−−・−−−−−５ＬＭＡ ４−ＭＤ
３−・−・・−２Ｌ ＭＡ４−ＭＤ４−・−・・・ＩＬ 而して電流１ａ１−ｄｌの電流値を１として、ｉａ４→
ｄｌ＝％ ｉａ４→４２＝托 １ａ４−＋ｄ３ ＝Ｈ ｉａ４−＊ｄ４ ＝１ となる。ここで、帰還径路側モジュールＭＤ１〜ＭＤ４
の各素子、即ちＳｄｌ〜Ｓｄ４を流れる積算電流値を求
めると、 素子Ｓｄ１；１＋！４＋％＋３Ａ ＃ ２． ＯＯ素子
Ｓｄ２ ；％＋１＋％＋３４＝２．２０素子Ｓｄ３ ；
３’＋＋！４＋１＋％＃２．２０素子Ｓ ｄ ３ ；
％ 十％ 十％ ＋１ ＃２−００となり、電流分布に
些少の差はあるものの、従来に比べて遥かに僅少−・一
実施例の場合１０％となる。
ば、 Ｍ Ａ ２− Ｍ Ｄ Ｉ−−−−−−−２ＬＭＡ２−
ＭＤ２−・−−−一−−−・ＩＬＭ Ａ ２−Ｍ Ｄ
３−−−−２ ＬＭ Ａ ２− Ｍ Ｄ ４−−−−−
−−−・３Ｌ而して電′Ｅ、、１ａ１−ｄ１の電流値を
１として、１ａ２−＝ｄｔ＝％ １ａ２−＋ｄ２＝１ ｉａ２−＊ｄａ＝！４ ｉａ２→ｄ４＝に またモジュールＭＡ３が含む素子Ｓａ３について言えば
、 ＭＡ ３−ＭＤ １・−−−−−−−−３ＬＭＡ ３−
ＭＤ ２・・−−−−一・−２ＬＭ Ａ ３− Ｍ Ｄ
３−−−−−−−−− Ｉ ＬＭ Ａ ３− Ｍ Ｄ
４−−−−−−−−−・２Ｌ而して電流１ａ１−＞ｄ
ｌの電流値を１として、ｉａ３→ｄｌ＝％ １ａａ−−ｄ２＝％ １ａ３−ｄａ＝１ ｉａ３→ｄ４＝！４ またモジュールＭＡ４が含む素子Ｓａ４について言えば
、 ＭＡ ４−ＭＤ １−・−６Ｌ ＭＡ４−ＭＤ：Ｌ−−・−−−−−５ＬＭＡ ４−ＭＤ
３−・−・・−２Ｌ ＭＡ４−ＭＤ４−・−・・・ＩＬ 而して電流１ａ１−ｄｌの電流値を１として、ｉａ４→
ｄｌ＝％ ｉａ４→４２＝托 １ａ４−＋ｄ３ ＝Ｈ ｉａ４−＊ｄ４ ＝１ となる。ここで、帰還径路側モジュールＭＤ１〜ＭＤ４
の各素子、即ちＳｄｌ〜Ｓｄ４を流れる積算電流値を求
めると、 素子Ｓｄ１；１＋！４＋％＋３Ａ ＃ ２． ＯＯ素子
Ｓｄ２ ；％＋１＋％＋３４＝２．２０素子Ｓｄ３ ；
３’＋＋！４＋１＋％＃２．２０素子Ｓ ｄ ３ ；
％ 十％ 十％ ＋１ ＃２−００となり、電流分布に
些少の差はあるものの、従来に比べて遥かに僅少−・一
実施例の場合１０％となる。
このことは図示しないモジュールＭＡＬ〜ＭＡ４が帰還
径路側となる場合の各素子、即ちＳｂｌ〜Ｓｂ４につい
ても全く同様である。
径路側となる場合の各素子、即ちＳｂｌ〜Ｓｂ４につい
ても全く同様である。
（応用例）
上記実施例では、各アームに４個の並列する素子を用い
た場合であるが、さらに多くの素子で各アームを構成す
る場合にも、モジュールに前述の関係を維持させつつ接
続配置すればよい。
た場合であるが、さらに多くの素子で各アームを構成す
る場合にも、モジュールに前述の関係を維持させつつ接
続配置すればよい。
特に多数のモジュールを使用する場合には、これを２群
に分け、それぞれの群を出力バーの両側から接続配置す
る第３図の如き構成をとる。
に分け、それぞれの群を出力バーの両側から接続配置す
る第３図の如き構成をとる。
図は１２個のモジュールＭＡＬ〜ＭＤ６を用いた場合で
あるが、５Ｂ１ｅ）、ＳＢ２■はＳＢｅを分岐させた十
給電バー、５Ｂ１ｅ、５Ｂ２ｅはＳＢｅを分岐させたー
給電バー、ＯＢＩ、ＯＢ２は出力バー、ＭＡＩ〜ＭＡ６
は一方側ハーフブリッジを、ＭＤＩ−ＭＤ６は他方側ハ
ーフブリッジを構成する。この場合、使用するモジュー
ル数の如何に拘わらず半分割すればよい。分割した一方
の群に属するモジュールｎ個を給電バーＳＢＩ■。
あるが、５Ｂ１ｅ）、ＳＢ２■はＳＢｅを分岐させた十
給電バー、５Ｂ１ｅ、５Ｂ２ｅはＳＢｅを分岐させたー
給電バー、ＯＢＩ、ＯＢ２は出力バー、ＭＡＩ〜ＭＡ６
は一方側ハーフブリッジを、ＭＤＩ−ＭＤ６は他方側ハ
ーフブリッジを構成する。この場合、使用するモジュー
ル数の如何に拘わらず半分割すればよい。分割した一方
の群に属するモジュールｎ個を給電バーＳＢＩ■。
ＳＢＩ、ｅＯＢｌおよびＯＢ２に接続配置する場合、ま
た他方の群に属するモジュールｎ個を給電バー５Ｂ２ｅ
、５Ｂ２ｅ、ＯＢＩおよびＯＢ２に接続配置する場合に
は、それぞれ上記実施例で説明したと同様に、両性側か
ら順次中央寄りに給電電源および負荷Ｌｏまでの回路長
比が大から小へとなる関係と、最外側を除き、相隣るも
のどうしの電流の向きのいずれか一方が逆方向、他方が
同方向となる関係とを共に満足する設定とされる。
た他方の群に属するモジュールｎ個を給電バー５Ｂ２ｅ
、５Ｂ２ｅ、ＯＢＩおよびＯＢ２に接続配置する場合に
は、それぞれ上記実施例で説明したと同様に、両性側か
ら順次中央寄りに給電電源および負荷Ｌｏまでの回路長
比が大から小へとなる関係と、最外側を除き、相隣るも
のどうしの電流の向きのいずれか一方が逆方向、他方が
同方向となる関係とを共に満足する設定とされる。
（発明の作用）
本発明は、各アームに多数のスイッチング素子を並列さ
せる場合であっても、スイッチング素子の電流分布のバ
ランスを可及的に均一化する作用がある。
せる場合であっても、スイッチング素子の電流分布のバ
ランスを可及的に均一化する作用がある。
（発明の効果）
本発明によれば、各スイッチング素子を流れる電流は従
来に比し飛躍的に均一化されるので、従来の如き特定配
置位置の素子みのが負担増となって早期に故障し、かつ
当該故障が号令となってアム内素子が連鎖的に故障する
事態の発生が確実に防止され、これによりインバータを
長期にわたり安定して運転することが可能となるので、
了される効果は甚大である。
来に比し飛躍的に均一化されるので、従来の如き特定配
置位置の素子みのが負担増となって早期に故障し、かつ
当該故障が号令となってアム内素子が連鎖的に故障する
事態の発生が確実に防止され、これによりインバータを
長期にわたり安定して運転することが可能となるので、
了される効果は甚大である。
第１図は本発明が対象として例示するフルブリッジイン
バータの基本回路図、第２図は本発明方法の一実施例接
続配置回路図、第３図は本発明方法の一応用例接続配置
回路図、第４図は従来方法による接続配置回路図である
。
バータの基本回路図、第２図は本発明方法の一実施例接
続配置回路図、第３図は本発明方法の一応用例接続配置
回路図、第４図は従来方法による接続配置回路図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）フルブリッジインバータとして、各アームに複数の
スイッチング素子を並列させ、かつハーフブリッジを両
アームのスイッチング素子どおしを直列接続してなる複
数のモジュールタイプ回路で構成する場合において、給
電バーの給電電源側と出力バーの負荷側とを相逆方向と
するとともに、上記複数のモジュールタイプ回路を上記
給電バーおよび出力バーへ接続配置するに際し、両外側
から順次中央寄りに給電電源および負荷までの回路長比
が大から小へとなる関係と、最外側を除き、相隣るもの
どうしの電流の向きのいずれか一方が逆方向、他方が同
方向となる関係とを共に満足する設定としたことを特徴
とするスイッチング素子への電流供給バランス方法。 ２）モジュールタイプ回路が２個のスイッチング素子を
直列接続して一体化してなるモジュール、または２個の
スイッチング素子を直列接続した回路である請求項１記
載のスイッチング素子への電流供給バランス方法。 ３）出力バーに複数のモジュールタイプ回路が含まれる
２群を振り分け対応させ、それぞれの群ごとに設けられ
る給電バーおよび上記出力バーに群内複数モジュールタ
イプ回路を接続配置する場合に適用される請求項１記載
のスイッチング素子への電流供給バランス方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017768A JP2816692B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | スイツチング素子への電流供給バランス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1017768A JP2816692B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | スイツチング素子への電流供給バランス方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02202371A true JPH02202371A (ja) | 1990-08-10 |
| JP2816692B2 JP2816692B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=11952894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1017768A Expired - Fee Related JP2816692B2 (ja) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | スイツチング素子への電流供給バランス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2816692B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013027257A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | インバータ装置および画像診断装置 |
| JP6251838B1 (ja) * | 2017-09-11 | 2017-12-20 | 高周波熱錬株式会社 | 出力電流合成装置及び電力供給装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019201510A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
-
1989
- 1989-01-30 JP JP1017768A patent/JP2816692B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TWI642266B (zh) * | 2017-09-11 | 2018-11-21 | 日商高周波熱錬股份有限公司 | 輸出電流合成裝置及電力供給裝置 |
| JP2019050682A (ja) * | 2017-09-11 | 2019-03-28 | 高周波熱錬株式会社 | 出力電流合成装置及び電力供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2816692B2 (ja) | 1998-10-27 |
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