JPH03136412A - 電力変換用半導体素子のスナバ回路とそのモジュール装置 - Google Patents
電力変換用半導体素子のスナバ回路とそのモジュール装置Info
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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〕
この発明は、自己消弧形電力用半導体素子で構成してい
る電力変換装置が動作するときの、これら半導体素子を
保護するためのスナバ回路と、このスナバ回路を含んで
いる電力変換用半導体素子のモジュール装置に関する。
る電力変換装置が動作するときの、これら半導体素子を
保護するためのスナバ回路と、このスナバ回路を含んで
いる電力変換用半導体素子のモジュール装置に関する。
自己消弧形電力用半導体素子として、たとえばパワトラ
ンジスタを2個直列に接続して、この直列回路を直流電
源の正負極間に接続し、一方のパワトランジスタと他方
のパワトランジスタとを、交互にオンとオフとを繰返さ
せることで、電力変換を行うことができるのは周知であ
る。そこで、3&11のこのようなパワトランジスタ直
列回路を相互に並列接続して、これらに直流電源を接続
することにより、この直流電源からの直流電力を、3相
交流電力に変換する3相インバータを例にして、従来の
技術ならびに本発明の詳細を以下に記述する。
ンジスタを2個直列に接続して、この直列回路を直流電
源の正負極間に接続し、一方のパワトランジスタと他方
のパワトランジスタとを、交互にオンとオフとを繰返さ
せることで、電力変換を行うことができるのは周知であ
る。そこで、3&11のこのようなパワトランジスタ直
列回路を相互に並列接続して、これらに直流電源を接続
することにより、この直流電源からの直流電力を、3相
交流電力に変換する3相インバータを例にして、従来の
技術ならびに本発明の詳細を以下に記述する。
パワトランジスタで構成している電圧形3相インバータ
では、各パワトランジスタにはそれぞれフリーホイリン
グダイオードを逆並列接続している。ここでパワトラン
ジスタのターンオフ時(あるいはフリーホイリングダイ
オードの逆回復時)に、回路の浮遊インダクタンスによ
り生じるサージ電圧がパワトランジスタに印加されると
、当該パワトランジスタを破壊するおそれがある。また
、このターンオフの際に、当該パワトランジスタのコレ
クタ・エミッタ間電圧の立上り速度(d V/dt)が
大である場合は、他のパワトランジスタや制御回路に誤
動作を発生させるおそれがある。
では、各パワトランジスタにはそれぞれフリーホイリン
グダイオードを逆並列接続している。ここでパワトラン
ジスタのターンオフ時(あるいはフリーホイリングダイ
オードの逆回復時)に、回路の浮遊インダクタンスによ
り生じるサージ電圧がパワトランジスタに印加されると
、当該パワトランジスタを破壊するおそれがある。また
、このターンオフの際に、当該パワトランジスタのコレ
クタ・エミッタ間電圧の立上り速度(d V/dt)が
大である場合は、他のパワトランジスタや制御回路に誤
動作を発生させるおそれがある。
そこで、このような不都合が発生するのを回避するため
に、3相インバータにスナバ回路を付属させる。
に、3相インバータにスナバ回路を付属させる。
第19図は電力変換装置に付属するスナバ回路の第1従
来例を示した回路図である。
来例を示した回路図である。
この第19図において、符号1〜6は6個のパワトラン
ジスタ、符号7〜12は6個のフリーホイリングダイオ
ードである。これら6個のパワトランジスタのそれぞれ
にフリーホイリングダイオードを逆並列接続したものを
3相ブリツジ接続し、それぞれのパワトランジスタに、
コンデンサと抵抗との直列接続で構成しているスナバ回
路を並列に接続する。符号13〜18はこのスナバ回路
を構成する6個のコンデンサ、符号33〜38は同じく
スナバ回路を構成する抵抗である。尚、符号25は直流
電源、符号32は回路の浮遊インダクタンスである。
ジスタ、符号7〜12は6個のフリーホイリングダイオ
ードである。これら6個のパワトランジスタのそれぞれ
にフリーホイリングダイオードを逆並列接続したものを
3相ブリツジ接続し、それぞれのパワトランジスタに、
コンデンサと抵抗との直列接続で構成しているスナバ回
路を並列に接続する。符号13〜18はこのスナバ回路
を構成する6個のコンデンサ、符号33〜38は同じく
スナバ回路を構成する抵抗である。尚、符号25は直流
電源、符号32は回路の浮遊インダクタンスである。
抵抗とコンデンサで構成したこのようなスナバ回路はR
−Cスナバと通称されており、このRCスナバを構成し
ているコンデンサは、このR−Cスナバが属しているパ
ワトランジスタがターンオフした際に発生するサージ電
圧を抑制するとともに、当1亥コンデンサへの充電によ
り、このパワトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧
のdV/diを抑制する役割を有するが、このd V/
dL抑制の効果を向上させるには、R−Cスナバを構成
している抵抗の抵抗値を小さくすることが有効である。
−Cスナバと通称されており、このRCスナバを構成し
ているコンデンサは、このR−Cスナバが属しているパ
ワトランジスタがターンオフした際に発生するサージ電
圧を抑制するとともに、当1亥コンデンサへの充電によ
り、このパワトランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧
のdV/diを抑制する役割を有するが、このd V/
dL抑制の効果を向上させるには、R−Cスナバを構成
している抵抗の抵抗値を小さくすることが有効である。
第20図は電力変換装置に付属するスナバ回路の第2従
来例を示した回路図である。
来例を示した回路図である。
この第20図において、6個のパワトランジスタ1〜6
.6個のフリーホイリングダイオード7〜12、直流電
源25、および浮遊インダクタンス32は第19図の場
合と同じ機能を有する。
.6個のフリーホイリングダイオード7〜12、直流電
源25、および浮遊インダクタンス32は第19図の場
合と同じ機能を有する。
第20図に示す第2従来例回路では、抵抗28とコンデ
ンサ30およびダイオード27とで構成したスナバ回路
(通称R−C−Dスナバ)を直流電源25の正極と負極
との間に接続しているので、パワトランジスタがターン
オフした際に、回路の浮遊インダクタンス32に蓄積し
ていたエネルギーを、このコンデンサ30が吸収して、
サージ電圧を抑制する。
ンサ30およびダイオード27とで構成したスナバ回路
(通称R−C−Dスナバ)を直流電源25の正極と負極
との間に接続しているので、パワトランジスタがターン
オフした際に、回路の浮遊インダクタンス32に蓄積し
ていたエネルギーを、このコンデンサ30が吸収して、
サージ電圧を抑制する。
ここで、スナバ回路を構成している抵抗28やダイオー
ド27を取り去ると、サージ電圧抑制効果が増大する。
ド27を取り去ると、サージ電圧抑制効果が増大する。
第21図は電力変換装置に付属するスナバ回路の第3従
来例を示した回路図である。
来例を示した回路図である。
この第21図は、前述した第19図に示す第1従来例回
路と、第20図に示す第2従来例回路とを組合わせたも
のであって、3相インバータを構成している6個のトラ
ンジスタには、それぞれ別個のR−Cスナバを並列に接
続し、かつ正極と負極との間にR−C−Dスナバを接続
したものである。
路と、第20図に示す第2従来例回路とを組合わせたも
のであって、3相インバータを構成している6個のトラ
ンジスタには、それぞれ別個のR−Cスナバを並列に接
続し、かつ正極と負極との間にR−C−Dスナバを接続
したものである。
第22図は電力変換装置に付属するスナバ回路の第4従
来例を示した回路図であって、3相インバータを構成し
ている6個のトランジスタには、それぞれ別個のR−C
−Dスナバを並列に接続し、かつ正極と負極との間にも
R−C−Dスナバを接続している。
来例を示した回路図であって、3相インバータを構成し
ている6個のトランジスタには、それぞれ別個のR−C
−Dスナバを並列に接続し、かつ正極と負極との間にも
R−C−Dスナバを接続している。
上述した各従来例回路において、スナバ回路を構成して
いるコンデンサに直列接続しているダイオード、あるい
は抵抗を取去って、コンケンサのみのスナバ回路にする
と、パワトランジスタがターンオフした際に、このコン
デンサと回路の浮遊インダクタンス32とにより共振現
象を生じる。この共振現象は、ノイズの発生やパワトラ
ンジスタの責務増大などの不都合を誘発するので、共振
抑制の必要上から、コンデンサには抵抗を直列に接続し
ている。
いるコンデンサに直列接続しているダイオード、あるい
は抵抗を取去って、コンケンサのみのスナバ回路にする
と、パワトランジスタがターンオフした際に、このコン
デンサと回路の浮遊インダクタンス32とにより共振現
象を生じる。この共振現象は、ノイズの発生やパワトラ
ンジスタの責務増大などの不都合を誘発するので、共振
抑制の必要上から、コンデンサには抵抗を直列に接続し
ている。
(発明が解決しようとする課題〕
ところで、前述したR−CスナバやR−C−Dスナバに
は次のような各種の欠点がある。
は次のような各種の欠点がある。
すなわち、R−C−Dスナバでは、■コンデンサの蓄積
電荷を抵抗を通じて放電させるために、この抵抗が大形
になる、■スナバ回路のダイオードが逆回復する際に、
高いdV/dtを生じるので、制御回路に誤動作を生じ
るおそれがある、■スナバ回路が複雑で部品点数が多く
なる、などである。
電荷を抵抗を通じて放電させるために、この抵抗が大形
になる、■スナバ回路のダイオードが逆回復する際に、
高いdV/dtを生じるので、制御回路に誤動作を生じ
るおそれがある、■スナバ回路が複雑で部品点数が多く
なる、などである。
またR−Cスナバでは、■コンデンサの蓄積電荷は抵抗
を通じて充放電するので、エネルギー損失が大である、
■抵抗が大形になる、などである。
を通じて充放電するので、エネルギー損失が大である、
■抵抗が大形になる、などである。
さらに、これらスナバ回路を構成する各部品を、それぞ
れの電力変換用半導体素子にその都度接続するのは、接
続作業に手間がかかるばかりでなく、電力変換用半導体
素子とスナバ回路との間の配線インダクタンス、あるい
は電力変換用半導体素子相互間の配線インダクタンスを
大にする不都合があるし、スナバ回路部品点数が多く、
管理上の手間や、装置の小形化を阻害するなどの不都合
もある。
れの電力変換用半導体素子にその都度接続するのは、接
続作業に手間がかかるばかりでなく、電力変換用半導体
素子とスナバ回路との間の配線インダクタンス、あるい
は電力変換用半導体素子相互間の配線インダクタンスを
大にする不都合があるし、スナバ回路部品点数が多く、
管理上の手間や、装置の小形化を阻害するなどの不都合
もある。
そこでこの発明の目的は、電力変換用半導体素子に付属
するスナバ回路の構゛成を簡素にして部品点数とエネル
ギー損失の減少を図るとともに、この電力変換用半導体
素子とスナバ回路との一体化により、これを使用する電
力変換装置の小形化と、配線インダクタンスの低減とを
図ろうとするものである。
するスナバ回路の構゛成を簡素にして部品点数とエネル
ギー損失の減少を図るとともに、この電力変換用半導体
素子とスナバ回路との一体化により、これを使用する電
力変換装置の小形化と、配線インダクタンスの低減とを
図ろうとするものである。
上記の目的を達成するために、この発明のスナバ回路は
、複数の自己消弧形電力用半導体素子の直列回路を電源
に接続し、一方の自己消弧形電力用半導体素子と他方の
それとが、交互にオンとオフとを繰返すことで電力変換
を行う装置において、順方向電圧降下が小で、かつ逆方
向電圧降下が大である非対称素子とコンデンサとの直列
回路を、前記自己消弧形電力用半導体素子同士の直列回
路に並列に、あるいは個々の自己消弧形電力用半導体素
子に並列に接続するものである。さらにこの発明のモジ
ュール装置は、定電圧ダイオードを構成要素にしている
スナバ回路を並列に接続している自己消弧形電力用半導
体素子において、導体板に固着した絶縁基板上に導電材
料によりパターンを形成し、この導電パターン上に前記
自己消弧形電力用半導体素子のアノード側と、フリーホ
イリングダイオードのカソード極および前記定電圧ダイ
オードのアノード極を固着し、前記絶縁基板上に前記導
電パターンとは隔離した第1電掻と第2電極とを相互に
隔離して固着し、コンデンサの一方の電極を第1!極に
、他方の電極を第2電極に接続して、これら第1・第2
電極により当該コンデンサを支持し、前記定電圧ダイオ
ードのカソード極を前記第1電極に接続し、前記自己消
弧形電力用半導体素子のカソード側ならびに前記フリー
ホイリングダイオードのアノード極を前記第2電極に接
続し、前記導電パターンと、第2電極および自己消弧形
電力用半導体素子の制御極とを外部に引出す構造とする
か、あるいは前記自己消弧形電力用半導体素子と、これ
に逆並列接続しているフリーホイリングダイオードと、
この自己消弧形電力用半導体素子に一方の極が接続され
ている前記定電圧ダイオードとを合成樹脂で封入成形し
、前記自己消弧形電力用半導体素子のアノード極用端子
とカソード極用端子と′M御極用端子、ならびに前記定
電圧ダイオードの他方極用端子とを前記成形体の表面に
設け、かつこの定電圧ダイオードの他方極に接続するス
ナバ回路用コンデンサを収納する切欠き部を前記成形体
に設ける構造とするか、あるいは前記自己消弧形電力用
半導体素子と、これに逆並列接続しているフリーホイリ
ングダイオードと、この自己消弧形電力用半導体素子に
一方の橿が接続されている前記定電圧ダイオードとを合
成樹脂で封入して直方体状に成形し、前記自己消弧、形
電力用半導体素子のアノード極用端子を前記直方成形体
表面の一端に設け、この自己消弧形電力用半導体素子の
カソード極用端子を前記アノード極用端子と同一面上の
反対端に設け、かっこの直方成形体のアノード極用端子
とカソード極用端子との中間部分に前記スナバ回路用コ
ンデンサを収納できる凹部を設け、この凹部に前記定電
圧ダイオードの他方極用端子を設ける構造にするものと
する。
、複数の自己消弧形電力用半導体素子の直列回路を電源
に接続し、一方の自己消弧形電力用半導体素子と他方の
それとが、交互にオンとオフとを繰返すことで電力変換
を行う装置において、順方向電圧降下が小で、かつ逆方
向電圧降下が大である非対称素子とコンデンサとの直列
回路を、前記自己消弧形電力用半導体素子同士の直列回
路に並列に、あるいは個々の自己消弧形電力用半導体素
子に並列に接続するものである。さらにこの発明のモジ
ュール装置は、定電圧ダイオードを構成要素にしている
スナバ回路を並列に接続している自己消弧形電力用半導
体素子において、導体板に固着した絶縁基板上に導電材
料によりパターンを形成し、この導電パターン上に前記
自己消弧形電力用半導体素子のアノード側と、フリーホ
イリングダイオードのカソード極および前記定電圧ダイ
オードのアノード極を固着し、前記絶縁基板上に前記導
電パターンとは隔離した第1電掻と第2電極とを相互に
隔離して固着し、コンデンサの一方の電極を第1!極に
、他方の電極を第2電極に接続して、これら第1・第2
電極により当該コンデンサを支持し、前記定電圧ダイオ
ードのカソード極を前記第1電極に接続し、前記自己消
弧形電力用半導体素子のカソード側ならびに前記フリー
ホイリングダイオードのアノード極を前記第2電極に接
続し、前記導電パターンと、第2電極および自己消弧形
電力用半導体素子の制御極とを外部に引出す構造とする
か、あるいは前記自己消弧形電力用半導体素子と、これ
に逆並列接続しているフリーホイリングダイオードと、
この自己消弧形電力用半導体素子に一方の極が接続され
ている前記定電圧ダイオードとを合成樹脂で封入成形し
、前記自己消弧形電力用半導体素子のアノード極用端子
とカソード極用端子と′M御極用端子、ならびに前記定
電圧ダイオードの他方極用端子とを前記成形体の表面に
設け、かつこの定電圧ダイオードの他方極に接続するス
ナバ回路用コンデンサを収納する切欠き部を前記成形体
に設ける構造とするか、あるいは前記自己消弧形電力用
半導体素子と、これに逆並列接続しているフリーホイリ
ングダイオードと、この自己消弧形電力用半導体素子に
一方の橿が接続されている前記定電圧ダイオードとを合
成樹脂で封入して直方体状に成形し、前記自己消弧、形
電力用半導体素子のアノード極用端子を前記直方成形体
表面の一端に設け、この自己消弧形電力用半導体素子の
カソード極用端子を前記アノード極用端子と同一面上の
反対端に設け、かっこの直方成形体のアノード極用端子
とカソード極用端子との中間部分に前記スナバ回路用コ
ンデンサを収納できる凹部を設け、この凹部に前記定電
圧ダイオードの他方極用端子を設ける構造にするものと
する。
この発明は、順方向電圧降下が小で、かつ逆方向電圧降
下が大なる非対称素子、たとえば定電圧ダイオードを、
コンデンサに直列接続したものをスナバ回路として使用
することで、電力損失を生じる抵抗を除去し、かつこの
抵抗除去により、コンデンサと浮遊インダクタンスとに
より生じる共振は、前記非対称素子で消費する電力損失
によって、急速に収束させるものである。そこで、これ
ら定電圧ダイオードとコンデンサとによるスナバ回路を
、自己消弧形電力用半導体素子や、これに逆並列接続す
るフリーホイリングダイオードと共に一体構造にモジュ
ール化することにより、電力変換用半導体素子とそのス
ナバ回路とが1つの部品と見做せるようになり、小形か
つ取扱いが容易となる。さらに、半導体素子のみ、すな
わちスナバ回路のうちの定電圧ダイオードと前記自己消
弧形電力用半導体素子およびフリーホイリングダイオー
ドとを合成樹脂で封入成形して所要の端子を設けるとと
もに、スナバ回路用コンデンサを設置するための切欠き
部をこの成形体に設けることで、装置全体の小形と配線
インダクタンスの低減ならびに部品数の低減を図るもの
である。
下が大なる非対称素子、たとえば定電圧ダイオードを、
コンデンサに直列接続したものをスナバ回路として使用
することで、電力損失を生じる抵抗を除去し、かつこの
抵抗除去により、コンデンサと浮遊インダクタンスとに
より生じる共振は、前記非対称素子で消費する電力損失
によって、急速に収束させるものである。そこで、これ
ら定電圧ダイオードとコンデンサとによるスナバ回路を
、自己消弧形電力用半導体素子や、これに逆並列接続す
るフリーホイリングダイオードと共に一体構造にモジュ
ール化することにより、電力変換用半導体素子とそのス
ナバ回路とが1つの部品と見做せるようになり、小形か
つ取扱いが容易となる。さらに、半導体素子のみ、すな
わちスナバ回路のうちの定電圧ダイオードと前記自己消
弧形電力用半導体素子およびフリーホイリングダイオー
ドとを合成樹脂で封入成形して所要の端子を設けるとと
もに、スナバ回路用コンデンサを設置するための切欠き
部をこの成形体に設けることで、装置全体の小形と配線
インダクタンスの低減ならびに部品数の低減を図るもの
である。
第1図は本発明のスナバ回路の第1実施例をあられした
回路図である。
回路図である。
この第1図において、自己消弧形電力用半導体素子とし
ての6個のパワトランジスタ1〜6.6個のフリーホイ
リングダイオード7〜12、直流電源25の機能は、第
19図で既述の第1従来例回路の場合と同じであるから
、これらの説明は省略する。
ての6個のパワトランジスタ1〜6.6個のフリーホイ
リングダイオード7〜12、直流電源25の機能は、第
19図で既述の第1従来例回路の場合と同じであるから
、これらの説明は省略する。
本発明においては、6個の非対称素子としての定電圧ダ
イオード19〜24と、6個のコンデンサ13〜18を
、それぞれ1対1で直列接続したものを、スナバ回路と
して、6個のパワトランジスタ1〜6のそれぞれに並列
接続している。
イオード19〜24と、6個のコンデンサ13〜18を
、それぞれ1対1で直列接続したものを、スナバ回路と
して、6個のパワトランジスタ1〜6のそれぞれに並列
接続している。
第2図は第1図に示すスナバ回路の第1実施例回路に使
用している電力変換用半導体素子とスナバ1アーム分の
回路図である。
用している電力変換用半導体素子とスナバ1アーム分の
回路図である。
この第2図において、電圧降下非対称素子としての定電
圧ダイオード19と、コンデンサ13との直列回路を、
パワトランジスタ1に並列接続するのであるが(符号7
はフリーホイリングダイオード)、このとき定電圧ダイ
オード19のツェナー電圧は、直流ii源25の電圧よ
りも低い値に設定する。
圧ダイオード19と、コンデンサ13との直列回路を、
パワトランジスタ1に並列接続するのであるが(符号7
はフリーホイリングダイオード)、このとき定電圧ダイ
オード19のツェナー電圧は、直流ii源25の電圧よ
りも低い値に設定する。
パワトランジスタlがターンオフした一場合に発生する
サージ電圧は、定電圧ダイオード19を経てコンデンサ
13に吸収する。いまコンデンサ13の静電容量をC、
コンデンサ13に流れる電流をI、とすると、この電流
!、にょる定電圧ダイオード19の電圧降下は無視でき
るので、パワトランジスタ1に印加されるdV/dtの
値はI s / Cとなり、このdV/dtは抑制され
て、パワトランジスタ1のターンオフ動作責務を軽減す
ることができる。
サージ電圧は、定電圧ダイオード19を経てコンデンサ
13に吸収する。いまコンデンサ13の静電容量をC、
コンデンサ13に流れる電流をI、とすると、この電流
!、にょる定電圧ダイオード19の電圧降下は無視でき
るので、パワトランジスタ1に印加されるdV/dtの
値はI s / Cとなり、このdV/dtは抑制され
て、パワトランジスタ1のターンオフ動作責務を軽減す
ることができる。
第3図と第4図は第2図に示す電力変換用半導体素子1
ア一ム分の動作を示した波形図であって、第3図はパワ
トランジスタ1のコレクタ電流1cおよびコレクタ・エ
ミッタ間電圧vc!の変化をあられしており、第4図は
コンデンサ13に流れる電流■3の変化をあられしてい
る。
ア一ム分の動作を示した波形図であって、第3図はパワ
トランジスタ1のコレクタ電流1cおよびコレクタ・エ
ミッタ間電圧vc!の変化をあられしており、第4図は
コンデンサ13に流れる電流■3の変化をあられしてい
る。
すなわち、パワトランジスタ1がターンオフして、その
コレクタ・エミッタ間電圧■。が直流電源25の電圧値
まで上昇すると(第3図A点)、回路の浮遊インダクタ
ンス26に流れていた電流で、コンデンサ13との共振
が開始となって、スナバ回路に共振電流が流れる。この
共振電流の極性のうち、定電圧ダイオード19のツェナ
ー電圧が発生する電流極性の時は、この定電圧ダイオー
ド19がエネルギーを消費するので、比較的短時間でこ
の共振現象を収束できる。その結果、コンデンサ13の
責務を軽減することができる。
コレクタ・エミッタ間電圧■。が直流電源25の電圧値
まで上昇すると(第3図A点)、回路の浮遊インダクタ
ンス26に流れていた電流で、コンデンサ13との共振
が開始となって、スナバ回路に共振電流が流れる。この
共振電流の極性のうち、定電圧ダイオード19のツェナ
ー電圧が発生する電流極性の時は、この定電圧ダイオー
ド19がエネルギーを消費するので、比較的短時間でこ
の共振現象を収束できる。その結果、コンデンサ13の
責務を軽減することができる。
また、当該定電圧ダイオード19で発生する損失は熱と
なるが、定電圧ダイオード19は半導体であることから
、これの冷却は抵抗の冷却に比して容易である。
なるが、定電圧ダイオード19は半導体であることから
、これの冷却は抵抗の冷却に比して容易である。
第5図は本発明のスナバ回路の第2実施例をあられした
回路図であって、6個のパワトランジスタ1〜6と、6
個のフリーホイリングダイオード7〜12とで構成して
いる3相インバータの正負極間に、非対称素子としての
定電圧ダイオード29とコンデンサ30との直列回路を
接続したものであるが、この定電圧ダイオード29のツ
ェナー電圧は、直流電源25の電圧値よりも低(設定す
る。
回路図であって、6個のパワトランジスタ1〜6と、6
個のフリーホイリングダイオード7〜12とで構成して
いる3相インバータの正負極間に、非対称素子としての
定電圧ダイオード29とコンデンサ30との直列回路を
接続したものであるが、この定電圧ダイオード29のツ
ェナー電圧は、直流電源25の電圧値よりも低(設定す
る。
第6図は第5図に示すスナバ回路の第2実施例回路に使
用している電力変換用半導体素子1相分とスナバの回路
図である。
用している電力変換用半導体素子1相分とスナバの回路
図である。
定電圧ダイオード29とコンデンサ30との直列回路で
構成しているスナバ回路を、パワトランジスタ1と4と
の直列回路の外側端子間に接続していルノで、前述の第
1実施例のような、コレクタ・エミッタ間電圧の上昇率
を抑制することはできないが、パワトランジスタ1また
は4がターンオフする際に発生するサージ電圧を、定電
圧ダイオード29を介してコンデンサ30に吸収するの
で、ターンオフするパワトランジスタがサージ電圧で破
壊するのを防止することができる。
構成しているスナバ回路を、パワトランジスタ1と4と
の直列回路の外側端子間に接続していルノで、前述の第
1実施例のような、コレクタ・エミッタ間電圧の上昇率
を抑制することはできないが、パワトランジスタ1また
は4がターンオフする際に発生するサージ電圧を、定電
圧ダイオード29を介してコンデンサ30に吸収するの
で、ターンオフするパワトランジスタがサージ電圧で破
壊するのを防止することができる。
この第2実施例に示すスナバ回路も、前述した第1実施
例の場合と同様に、回路の浮遊インダクタンス31とコ
ンデンサ30とで共振現象を生じるが、定電圧ダイオー
ド29の作用で、比較的短時間で収束してしまうのも、
第1実施例の場合と同しである。
例の場合と同様に、回路の浮遊インダクタンス31とコ
ンデンサ30とで共振現象を生じるが、定電圧ダイオー
ド29の作用で、比較的短時間で収束してしまうのも、
第1実施例の場合と同しである。
第卜図は本発明のスナバ回路の第3実施例をあられした
回路図であって、6個のバヮトランジスタ1〜6と、6
個のフリーホイリングダイオード7〜12とで構成した
3相インバータの各アームに、前述の第1図に示す第1
実施例回路と同様に、定電圧ダイオードとコンデンサと
の直列回路を並列に接続し、かつ正負極間にはダイオー
ド27.抵抗28およびコンデンサ30で構成したR
−(1,’−Dスナバを接続したものである。
回路図であって、6個のバヮトランジスタ1〜6と、6
個のフリーホイリングダイオード7〜12とで構成した
3相インバータの各アームに、前述の第1図に示す第1
実施例回路と同様に、定電圧ダイオードとコンデンサと
の直列回路を並列に接続し、かつ正負極間にはダイオー
ド27.抵抗28およびコンデンサ30で構成したR
−(1,’−Dスナバを接続したものである。
第8図は第7図に示すスナバ回路の第3実施例回路に使
用している電力変換用半導体素子1相分とスナバの回路
図である。
用している電力変換用半導体素子1相分とスナバの回路
図である。
この第8図において、パワトランジスタ1と4とにそれ
ぞれ並列接続している定電圧ダイオードとコンデンサと
でなるスナバ回路の動作は、第1図と第2図とで既述の
第1実施例回路の場合と同じであるから、その説明は省
略する。
ぞれ並列接続している定電圧ダイオードとコンデンサと
でなるスナバ回路の動作は、第1図と第2図とで既述の
第1実施例回路の場合と同じであるから、その説明は省
略する。
また、ダイオード27と抵抗28およびコンデンサ30
とでなるR−C−Dスナバは、たとえば、パワトランジ
スタ1がターンオフして、そのコレクタ・エミ・シタ間
電圧が直流電源25の電圧を越えると、ダイオード27
が導通して、浮遊インダクタンス29により発生するサ
ージ電圧をコンデンサ30に吸収して、当該パワトラン
ジスタ1を破損から保護する。
とでなるR−C−Dスナバは、たとえば、パワトランジ
スタ1がターンオフして、そのコレクタ・エミ・シタ間
電圧が直流電源25の電圧を越えると、ダイオード27
が導通して、浮遊インダクタンス29により発生するサ
ージ電圧をコンデンサ30に吸収して、当該パワトラン
ジスタ1を破損から保護する。
また、パワトランジスタ1のターンオフの後に、コンデ
ンサ30に蓄えられた前述のサージ電圧による余剰電荷
は、抵抗28を通して放電するので、この抵抗28の抵
抗値を適切に選定することで、コンデンサ30と浮遊イ
ンダクタンス29との共振を防止することができる。
ンサ30に蓄えられた前述のサージ電圧による余剰電荷
は、抵抗28を通して放電するので、この抵抗28の抵
抗値を適切に選定することで、コンデンサ30と浮遊イ
ンダクタンス29との共振を防止することができる。
第9図は本発明のスナバ回路の第4実施例をあられした
回、路図であって、第1図と第2図とで既述の第1実施
例回路と、第5図と第6図とで既述の第2実施例回路と
を組合わせたものであるから、これの説明は省略する。
回、路図であって、第1図と第2図とで既述の第1実施
例回路と、第5図と第6図とで既述の第2実施例回路と
を組合わせたものであるから、これの説明は省略する。
第10図は本発明のモジュール装置の第1実施例をあら
れした構造図であって、第2図に示す本発明のスナバ回
路の構成をあられしている。
れした構造図であって、第2図に示す本発明のスナバ回
路の構成をあられしている。
導体板としての銅ベース50上には、熱伝導にすぐれて
いるセラミックス基板51が絶縁基板として接合されて
おり、このセラミックス基板51には、所要の形状に加
工された導電パターンとしての銅パターン52と第1を
極53、第2′g1極54、およびベース端子56とが
相互に接触しないようにして貼付けら3れているので、
これら相互間は電気的に絶縁されている。
いるセラミックス基板51が絶縁基板として接合されて
おり、このセラミックス基板51には、所要の形状に加
工された導電パターンとしての銅パターン52と第1を
極53、第2′g1極54、およびベース端子56とが
相互に接触しないようにして貼付けら3れているので、
これら相互間は電気的に絶縁されている。
銅パターン52には自己消弧形電力用半導体素子として
のパワトランジスタ1のコレクタと、フリーホイリング
ダイオード7のカソード、および定電圧ダイオード19
のアノードとが密着して取付けられているので、これら
は電気的に同電位にある。
のパワトランジスタ1のコレクタと、フリーホイリング
ダイオード7のカソード、および定電圧ダイオード19
のアノードとが密着して取付けられているので、これら
は電気的に同電位にある。
このように取付けることにより、パワトランジスタ1と
フリーホイリングダイオード7および定電圧ダイオード
19で発生した熱は、セラミックス基板51を介して銅
ベース50に伝導する。よってこの銅ベース50を冷却
することにより、これら半導体素子内で発生した損失は
、素早く、かつ有効に取除くことができる。
フリーホイリングダイオード7および定電圧ダイオード
19で発生した熱は、セラミックス基板51を介して銅
ベース50に伝導する。よってこの銅ベース50を冷却
することにより、これら半導体素子内で発生した損失は
、素早く、かつ有効に取除くことができる。
スナバ回路を構成するコンデンサ13の一方の電極は第
1電FIi153に、他方の電極は第2電pi54に接
続するとともに、このコンデンサ13を第1電極53と
第2電極54とで支持するようにすれば、前述した各半
導体素子とこのコンデンサ13とを立体的に配置できる
ので、モジュール構造を小形化できることとなる。
1電FIi153に、他方の電極は第2電pi54に接
続するとともに、このコンデンサ13を第1電極53と
第2電極54とで支持するようにすれば、前述した各半
導体素子とこのコンデンサ13とを立体的に配置できる
ので、モジュール構造を小形化できることとなる。
銅パターン52上の各半導体素子と、セラミックス基板
51上の各電極や端子との間の接続、すなわち、定電圧
ダイオード19のカソードと第1電極53との接続、パ
ワトランジスタ1のエミッタと第2電極54との接続、
フリーホイリングダイオード7のアノードと第2電極5
4との接続、およびパワトランジスタ1のベースとベー
ス端子56との接続を、それぞれワイヤボンディングに
より配線することで、第2図に図示した1ア一ム分の回
路が完成する。
51上の各電極や端子との間の接続、すなわち、定電圧
ダイオード19のカソードと第1電極53との接続、パ
ワトランジスタ1のエミッタと第2電極54との接続、
フリーホイリングダイオード7のアノードと第2電極5
4との接続、およびパワトランジスタ1のベースとベー
ス端子56との接続を、それぞれワイヤボンディングに
より配線することで、第2図に図示した1ア一ム分の回
路が完成する。
そこで銅パターン52上にコレクタ端子55を接続し、
第2電極54をエミッタ端子とすれば、前述のベース端
子56とともに、このモジュールを外線に接続すること
ができる。
第2電極54をエミッタ端子とすれば、前述のベース端
子56とともに、このモジュールを外線に接続すること
ができる。
なお、第10図においては、銅ベース5o上に1ア一ム
分のモジュールを搭載しているが、複数分を搭載できる
ことは勿論である。
分のモジュールを搭載しているが、複数分を搭載できる
ことは勿論である。
ところで、第10図に示すモジュール装置の第1実施例
では、スナバ回路用のコンデンサ13を含んだ構成にな
っている。このコンデンサ13は、他の部品にくらべて
比較的に大形であること、またこのコンデンサ13以外
はすべて半導体部品であることから、これら半導体部品
のみでモジュール装置を構成するほうが、冷却などの点
でも好都合である。
では、スナバ回路用のコンデンサ13を含んだ構成にな
っている。このコンデンサ13は、他の部品にくらべて
比較的に大形であること、またこのコンデンサ13以外
はすべて半導体部品であることから、これら半導体部品
のみでモジュール装置を構成するほうが、冷却などの点
でも好都合である。
第11図は半導体部品のみでモジュール装置を横。
成する場合の回路回であって、第2図に示す回路からコ
ンデンサ13を省略している。このような回路構成の場
合は、エミッタ端子64、コレクタ端子65、ベース端
子66およびスナバ回路端子67を設けることになる。
ンデンサ13を省略している。このような回路構成の場
合は、エミッタ端子64、コレクタ端子65、ベース端
子66およびスナバ回路端子67を設けることになる。
第12図は第11図に示す回路で構成した電力変換用半
導体素子のモジュール装置の従来例を示した外形図であ
る。
導体素子のモジュール装置の従来例を示した外形図であ
る。
この第12図においては、自己消弧形電力用半導体素子
としてのパワトランジスタlと、このパワトランジスタ
に逆並列接続しているフリーホイリングダイオード7と
、パワトランジスタlのコレクタ掻にそのアノード極を
接続している定電圧ダイオード19とが、合成樹脂によ
り封入成形されてモジュール装置60となっており、こ
のモジュール装置60の表面には、外線を接続するため
のエミッタ端子64(E)、コレクタ端子65(C)、
ベース端子66(B)、およびスナバ回路端子67(K
)を備えている。
としてのパワトランジスタlと、このパワトランジスタ
に逆並列接続しているフリーホイリングダイオード7と
、パワトランジスタlのコレクタ掻にそのアノード極を
接続している定電圧ダイオード19とが、合成樹脂によ
り封入成形されてモジュール装置60となっており、こ
のモジュール装置60の表面には、外線を接続するため
のエミッタ端子64(E)、コレクタ端子65(C)、
ベース端子66(B)、およびスナバ回路端子67(K
)を備えている。
第13図は第12図に示す従来のモジュール装置を使用
して電力変換装置の1相分を形成した組立図であって(
a)は平面図、(b)は側面図を示している。
して電力変換装置の1相分を形成した組立図であって(
a)は平面図、(b)は側面図を示している。
この第13図においては、60Pなる3個の正側モジュ
ール装置のそれぞれのコレクタ端子を、正極鋼バー62
Pを用いて相互に並列接続することで、電力変換装置1
相分の上側アームを構成している。
ール装置のそれぞれのコレクタ端子を、正極鋼バー62
Pを用いて相互に並列接続することで、電力変換装置1
相分の上側アームを構成している。
また6ONなる3個の負側モジュール装置のそれぞれの
エミッタ端子を、負極銅バー62Nを用いて相互に並列
接続することで、下側アームを構成している。
エミッタ端子を、負極銅バー62Nを用いて相互に並列
接続することで、下側アームを構成している。
これら上側アーム用に並列接続した3個のモジュール装
置60Pと、下側アーム用に並列接続した3個のモジュ
ール装置6ONとを共通の冷却体61に装着し、上側ア
ーム用の各エミッタ端子と、下側アームの各コレクタ端
子とを接続銅バー63で接続するのであるが、上側アー
ムのモジュール装置60Pに取付けているスナバコンデ
ンサ68Pの取付スペースを確保するために、この接続
銅バー63は凸形状に加工する必要がある。このように
加工することにより、接続銅バー63の材料が余分に必
要で、装置の寸法・重量を増大させるだけではなく、配
線インダクタンスも大きくなる欠点がある。
置60Pと、下側アーム用に並列接続した3個のモジュ
ール装置6ONとを共通の冷却体61に装着し、上側ア
ーム用の各エミッタ端子と、下側アームの各コレクタ端
子とを接続銅バー63で接続するのであるが、上側アー
ムのモジュール装置60Pに取付けているスナバコンデ
ンサ68Pの取付スペースを確保するために、この接続
銅バー63は凸形状に加工する必要がある。このように
加工することにより、接続銅バー63の材料が余分に必
要で、装置の寸法・重量を増大させるだけではなく、配
線インダクタンスも大きくなる欠点がある。
第14図は本発明のモジュール装置の第2実施例をあら
れした外形図である。
れした外形図である。
この第14図に示す第2実施例も、第12図で既述の従
来例と同様に第11図に示す回路、すなわちパワトラン
ジスタ1とフリーホイリングダイオード7および定電圧
ダイオード19とで構成した回路を合成樹脂で封入成形
することにより、モジュール装置70をかたちづくって
いる。またこのモジュール装置70にはエミッタ端子6
4、コレクタ端子65、ベース端子66およびスナバ回
路端子67を設けているのも、第12図の従来例と同じ
である。
来例と同様に第11図に示す回路、すなわちパワトラン
ジスタ1とフリーホイリングダイオード7および定電圧
ダイオード19とで構成した回路を合成樹脂で封入成形
することにより、モジュール装置70をかたちづくって
いる。またこのモジュール装置70にはエミッタ端子6
4、コレクタ端子65、ベース端子66およびスナバ回
路端子67を設けているのも、第12図の従来例と同じ
である。
本発明においては、モジュール装置70の一部分に切欠
き部71を設け、この切欠き部71にスナバコンデンサ
78を収納できるようにしている。
き部71を設け、この切欠き部71にスナバコンデンサ
78を収納できるようにしている。
第15図は第14図に示す第2実施例のモジュール装置
を使用して電力変換装置の1相分を形成した組立図であ
って、(a)は平面図、(b)は側面図を示している。
を使用して電力変換装置の1相分を形成した組立図であ
って、(a)は平面図、(b)は側面図を示している。
この第15図においても、3個の正側モジュール装!7
0Pの各コレクタ端子を正極銅バー62Pで並列接続し
て1相分の上側アームを構成し、3個の負側モジュール
装置7ONの各エミッタ端子を負極銅バー62Nで並列
接続することで下側アームを構成している。
0Pの各コレクタ端子を正極銅バー62Pで並列接続し
て1相分の上側アームを構成し、3個の負側モジュール
装置7ONの各エミッタ端子を負極銅バー62Nで並列
接続することで下側アームを構成している。
これら6個のモジュール装置を冷却体61に装着し、上
側アームと下側アームとを接続銅バー73で接続するの
であるが、上側アーム用のスナバコンデンサ78は、す
べてモジュール装置70に設けた切欠き部71に収納さ
れることになるので、接続銅バー73は凸形に加工する
必要がない。
側アームと下側アームとを接続銅バー73で接続するの
であるが、上側アーム用のスナバコンデンサ78は、す
べてモジュール装置70に設けた切欠き部71に収納さ
れることになるので、接続銅バー73は凸形に加工する
必要がない。
第16図は本発明のモジュール装置の第3実施例をあら
れした外形図である。
れした外形図である。
この第16図に示す第3実施例も、第11図に示す回路
、すなわちパワトランジスタ1とフリーホイリングダイ
オード7および定電圧ダイオード19とで構成した回路
を合成樹脂で封入し、直方体状に成形することでモジュ
ール装置80をかたちづくっているのであるが、この直
方体状のモジュール装5!80は、その中央部分に凹部
81が形成されていて、この凹部81にスナバ回路端子
67を設け、さらに凹部81の両側にそれぞれエミッタ
端子64とコレクタ端子65とを別個に設けている。(
なおベース端子は、本発明とは無関係につき、既述を省
略している。) 第17図は単相インバータをあられした回路図であって
、80U、80V、80X、80Yなる第16図に示す
4個の第3実施例モジュール装置を単相ブリッジ接続し
、それぞれのモジュール装置にはスナバコンデンサを接
続している。
、すなわちパワトランジスタ1とフリーホイリングダイ
オード7および定電圧ダイオード19とで構成した回路
を合成樹脂で封入し、直方体状に成形することでモジュ
ール装置80をかたちづくっているのであるが、この直
方体状のモジュール装5!80は、その中央部分に凹部
81が形成されていて、この凹部81にスナバ回路端子
67を設け、さらに凹部81の両側にそれぞれエミッタ
端子64とコレクタ端子65とを別個に設けている。(
なおベース端子は、本発明とは無関係につき、既述を省
略している。) 第17図は単相インバータをあられした回路図であって
、80U、80V、80X、80Yなる第16図に示す
4個の第3実施例モジュール装置を単相ブリッジ接続し
、それぞれのモジュール装置にはスナバコンデンサを接
続している。
第18図は第17図に示す単相インバータを第16図に
示す第3実施例のモジュール装置を使用して形成した組
立図である。
示す第3実施例のモジュール装置を使用して形成した組
立図である。
この第18図に示すように、2個のモジュール装置80
Uと80Vのコレクタ端子を正極銅バー82Pで接続し
、2個のモジュール装置80χと80Yのエミッタ端子
を負極銅バー82Nで接続するとともに、接続銅バー8
3Rで第1相上側アームと下側アームとの接続を、また
接Vt銅バー833で第2相上側アームと下側アームと
の接続を行って、単相インバータを形成している。
Uと80Vのコレクタ端子を正極銅バー82Pで接続し
、2個のモジュール装置80χと80Yのエミッタ端子
を負極銅バー82Nで接続するとともに、接続銅バー8
3Rで第1相上側アームと下側アームとの接続を、また
接Vt銅バー833で第2相上側アームと下側アームと
の接続を行って、単相インバータを形成している。
このとき各モジュール装置に取付けるスナバコンデンサ
13.14.16.17は、それぞれのモジュール装置
の凹部81に収納されるので、当該単相インバータに無
用の突出部分がなく、全体が小形になる。
13.14.16.17は、それぞれのモジュール装置
の凹部81に収納されるので、当該単相インバータに無
用の突出部分がなく、全体が小形になる。
上述した本発明の各実施例は、半導体素子としてパワト
ランジスタを使用した場合で説明しているが、パワトラ
ンジスタの代りに、他の自己消弧形電力用半導体素子、
たとえば絶縁ゲート形バイポーラトランジスタや、電界
効果トランジスタなどを使用した場合にも適用できるの
は勿論である。
ランジスタを使用した場合で説明しているが、パワトラ
ンジスタの代りに、他の自己消弧形電力用半導体素子、
たとえば絶縁ゲート形バイポーラトランジスタや、電界
効果トランジスタなどを使用した場合にも適用できるの
は勿論である。
この発明によれば、コンデンサに直列に定電圧ダイオー
ドのような非対称素子を接続して構成したスナバ回路を
、電力変換装置を構成している個々の自己消弧形電力用
半導体素子に並列に接続し、あるいは当該電力変換装置
の正負極間に接続することで、スナバ回路の共振電流を
素早く減衰させることができるので、スナバ用コンデン
サの容量を抑制することができ、スナバ用抵抗を省略し
てエネルギー損失も軽減できる。さらにスナバ用抵抗の
省略により、部品点数の削減と回路の簡素化ならびに小
形化を図ることができるなど、各種の効果が得られる。
ドのような非対称素子を接続して構成したスナバ回路を
、電力変換装置を構成している個々の自己消弧形電力用
半導体素子に並列に接続し、あるいは当該電力変換装置
の正負極間に接続することで、スナバ回路の共振電流を
素早く減衰させることができるので、スナバ用コンデン
サの容量を抑制することができ、スナバ用抵抗を省略し
てエネルギー損失も軽減できる。さらにスナバ用抵抗の
省略により、部品点数の削減と回路の簡素化ならびに小
形化を図ることができるなど、各種の効果が得られる。
さらに自己消弧形電力用半導体素子とフリーホイリング
ダイオードならびに定電圧ダイオードを導電パターン上
に取付けて、これら各半導体素子の発熱を有効に外部に
放散させるとともに、他の素子に比較して大形となるコ
ンデンサを立体的に配置する構成によりモジュール化し
ているので、このモジュールが小形になり、かつ1個の
部品として取扱うことができるので、取付・配線や部品
管理の手間が省略できるなどの効果が得られる。さらに
スナバコンデンサを除いた半導体部品のみを合成樹脂で
封入成形してモジュール装置をかたちづくるさいに、ス
ナバコンデンサを収納する空間をこのモジュール装置に
切欠き部あるいは凹部として設けることにより、このモ
ジュール装置を集合して電力変換装置を組立てるさいに
、スナバコンデンサが配線を阻害しないので、直線的な
配線が可能になり、そのために配線材料の節約、配線イ
ンダクタンスの低減、装置の小形化・軽量化などの各種
の効果が得られる。
ダイオードならびに定電圧ダイオードを導電パターン上
に取付けて、これら各半導体素子の発熱を有効に外部に
放散させるとともに、他の素子に比較して大形となるコ
ンデンサを立体的に配置する構成によりモジュール化し
ているので、このモジュールが小形になり、かつ1個の
部品として取扱うことができるので、取付・配線や部品
管理の手間が省略できるなどの効果が得られる。さらに
スナバコンデンサを除いた半導体部品のみを合成樹脂で
封入成形してモジュール装置をかたちづくるさいに、ス
ナバコンデンサを収納する空間をこのモジュール装置に
切欠き部あるいは凹部として設けることにより、このモ
ジュール装置を集合して電力変換装置を組立てるさいに
、スナバコンデンサが配線を阻害しないので、直線的な
配線が可能になり、そのために配線材料の節約、配線イ
ンダクタンスの低減、装置の小形化・軽量化などの各種
の効果が得られる。
第1図は本発明のスナバ回路の第1実施例をあられした
回路図、第2図は第1図に示すスナバ回路の第1実施例
回路に使用している電力変換用半導体素子とスナバ1ア
ーム分の回路図、第3図と第4図は第2図に示す電力変
換用半導体素子1ア−ム分の動作を示した波形図、第5
図は本発明のスナバ回路の第2実施例をあられした回路
図、第6図は第5図に示すスナバ回路の第2実施例回路
に使用している電力変換用半導体素子1相分とスナバの
回路図、第7図は本発明のスナバ回路の第3実施例をあ
られした回路図、第8図は第7図に示すスナバ回路の第
3実施例回路に使用している電力変換用半導体素子1相
分とスナバの回路図、第9図は本発明のスナバ回路の第
4実施例をあられした回路図、第10図は本発明のモジ
ュール装置の第1実施例をあられした構造図、第11図
は半導体部品のみでモジュール装置を構成する場合の回
路図、第12図は第11図に示す回路で構成した電力変
換用半導体素子のモジュール装置の従来例を示した外形
図、第13図は第12図に示す従来のモジュール装置を
使用して電力変換装置の1相分を形成した組立図、第1
4図は本発明のモジュール装置の第2実施例をあられし
た外形図、第15図は第14図に示す第2実施例のモジ
ュール装置を使用して電力変換装置の1相分を形成した
組立図、第16図は本発明のモジュール装置の第3実施
例をあられした外形図、第17図は単相インバータをあ
られした回路図、第18図は第17図に示す単相インバ
ータを第16図に示す第3実施例のモジュール装置を使
用して形成した組立図、第19図は電力変換装置に付属
するスナバ回路の第1従来例を示した回路図、第20図
は電力変換装置に付属するスナバ回路の第2従来例を示
した回路図、第21図は電力変換装置に付属するスナバ
回路の第3従来例を示した回路図、第22図は電力変換
装置に付属するスナバ回路の第4従来例を示した回路図
である。 1.2,3,4,5.6・・・自己消弧形電力用半導体
素子としてのパワトランジスタ、7,8.9゜10、1
1.12・・・フリーホイリングダイオード、13゜1
4、’ 15.16.17.18.30・・・コンデン
サ、19.20゜21、22.23.24.29・・・
非対称素子としての定電圧ダイオード、25・・・直流
電源、26.29.31.32・・・浮遊インダクタン
ス、27.43.44.45.46.47.48・・・
ダイオード、28.33.34.35.36.37.3
8・・・抵抗、50・・・導体板としての銅ベース、5
1・・・絶縁基板としてのセラミックス基板、52・・
・導電パターンとしての銅パターン、53・・・第1電
極、54・・・第2電極(エミッタ端子)、55・・・
コレクタ端子、56・・・ベース端子、60.60P、
6ON、 70.70P、 7ON、 80゜80U
、soV、80X、80Y−%ジュール装置、61・・
・冷却体、62P、82P・・・正極銅バー、62N、
82N・・・負極銅バー、63.73.83R,833
・・・接続鋼バー64・・・エミッタ端子、65・・・
コレクタ端子、66・・・ベース端子、67・・・スナ
バ回路端子、68P、 68N、 78゜7BP、78
N・・・スナバコンデンサ、71・・・切欠き部、葛
1 図 第 2 図 で 3 図 男 図 名 図 図 箔 図 る10 霞 513 図 1 図 12 図 78スプバ′コシテ°シブ ζ 篤 4 図 62P正徳鶴バー 61キ却侭 応 7 ′61つ 霞 第 20 図
回路図、第2図は第1図に示すスナバ回路の第1実施例
回路に使用している電力変換用半導体素子とスナバ1ア
ーム分の回路図、第3図と第4図は第2図に示す電力変
換用半導体素子1ア−ム分の動作を示した波形図、第5
図は本発明のスナバ回路の第2実施例をあられした回路
図、第6図は第5図に示すスナバ回路の第2実施例回路
に使用している電力変換用半導体素子1相分とスナバの
回路図、第7図は本発明のスナバ回路の第3実施例をあ
られした回路図、第8図は第7図に示すスナバ回路の第
3実施例回路に使用している電力変換用半導体素子1相
分とスナバの回路図、第9図は本発明のスナバ回路の第
4実施例をあられした回路図、第10図は本発明のモジ
ュール装置の第1実施例をあられした構造図、第11図
は半導体部品のみでモジュール装置を構成する場合の回
路図、第12図は第11図に示す回路で構成した電力変
換用半導体素子のモジュール装置の従来例を示した外形
図、第13図は第12図に示す従来のモジュール装置を
使用して電力変換装置の1相分を形成した組立図、第1
4図は本発明のモジュール装置の第2実施例をあられし
た外形図、第15図は第14図に示す第2実施例のモジ
ュール装置を使用して電力変換装置の1相分を形成した
組立図、第16図は本発明のモジュール装置の第3実施
例をあられした外形図、第17図は単相インバータをあ
られした回路図、第18図は第17図に示す単相インバ
ータを第16図に示す第3実施例のモジュール装置を使
用して形成した組立図、第19図は電力変換装置に付属
するスナバ回路の第1従来例を示した回路図、第20図
は電力変換装置に付属するスナバ回路の第2従来例を示
した回路図、第21図は電力変換装置に付属するスナバ
回路の第3従来例を示した回路図、第22図は電力変換
装置に付属するスナバ回路の第4従来例を示した回路図
である。 1.2,3,4,5.6・・・自己消弧形電力用半導体
素子としてのパワトランジスタ、7,8.9゜10、1
1.12・・・フリーホイリングダイオード、13゜1
4、’ 15.16.17.18.30・・・コンデン
サ、19.20゜21、22.23.24.29・・・
非対称素子としての定電圧ダイオード、25・・・直流
電源、26.29.31.32・・・浮遊インダクタン
ス、27.43.44.45.46.47.48・・・
ダイオード、28.33.34.35.36.37.3
8・・・抵抗、50・・・導体板としての銅ベース、5
1・・・絶縁基板としてのセラミックス基板、52・・
・導電パターンとしての銅パターン、53・・・第1電
極、54・・・第2電極(エミッタ端子)、55・・・
コレクタ端子、56・・・ベース端子、60.60P、
6ON、 70.70P、 7ON、 80゜80U
、soV、80X、80Y−%ジュール装置、61・・
・冷却体、62P、82P・・・正極銅バー、62N、
82N・・・負極銅バー、63.73.83R,833
・・・接続鋼バー64・・・エミッタ端子、65・・・
コレクタ端子、66・・・ベース端子、67・・・スナ
バ回路端子、68P、 68N、 78゜7BP、78
N・・・スナバコンデンサ、71・・・切欠き部、葛
1 図 第 2 図 で 3 図 男 図 名 図 図 箔 図 る10 霞 513 図 1 図 12 図 78スプバ′コシテ°シブ ζ 篤 4 図 62P正徳鶴バー 61キ却侭 応 7 ′61つ 霞 第 20 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)複数の自己消弧形電力用半導体素子の直列回路を電
源に接続し、一方の自己消弧形電力用半導体素子と他方
のそれとが、交互にオンとオフとを繰返すことで電力変
換を行う装置において、順方向電圧降下が小で、かつ逆
方向電圧降下が大である非対称素子とコンデンサとの直
列回路を、前記自己消弧形電力用半導体素子同士の直列
回路に並列に、あるいは個々の自己消弧形電力用半導体
素子に並列に接続することを特徴とする電力変換用半導
体素子のスナバ回路。 2)複数の自己消弧形電力用半導体素子の直列回路を電
源に接続し、一方の自己消弧形電力用半導体素子と他方
のそれとが、交互にオンとオフとを繰返すことで電力変
換を行う装置において、定電圧ダイオードとコンデンサ
との直列回路を、前記自己消弧形電力用半導体素子同士
の直列回路に並列に、あるいは個々の自己消弧形電力用
半導体素子に並列に接続することを特徴とする電力変換
用半導体素子のスナバ回路。 3)定電圧ダイオードを構成要素にしているスナバ回路
を並列に接続している自己消弧形電力用半導体素子にお
いて、導体板に固着した絶縁基板上に導電材料によりパ
ターンを形成し、この導電パターン上に前記自己消弧形
電力用半導体素子のアノード側と、フリーホイリングダ
イオードのカソード極および前記定電圧ダイオードのア
ノード極を固着し、前記絶縁基板上に前記導電パターン
とは隔離した第1電極と第2電極とを相互に隔離して固
着し、コンデンサの一方の電極を第1電極に、他方の電
極を第2電極に接続して、これら第1・第2電極により
当該コンデンサを支持し、前記定電圧ダイオードのカソ
ード極を前記第1電極に接続し、前記自己消弧形電力用
半導体素子のカソード側ならびに前記フリーホイリング
ダイオードのアノード極を前記第2電極に接続し、前記
導電パターンと、第2電極および自己消弧形電力用半導
体素子の制御極とを外部に引出す構造にしていることを
特徴とする電力変換用半導体素子のモジュール装置。 4)定電圧ダイオードを構成要素にしているスナバ回路
を並列に接続している自己消弧形電力用半導体素子にお
いて、前記自己消弧形電力用半導体素子と、これに逆並
列接続しているフリーホイリングダイオードと、この自
己消弧形電力用半導体素子に一方の極が接続されている
前記定電圧ダイオードとを合成樹脂で封入成形し、前記
自己消弧形電力用半導体素子のアノード極用端子とカソ
ード極用端子と制御極用端子、ならびに前記定電圧ダイ
オードの他方極用端子とを前記成形体の表面に設け、か
つこの定電圧ダイオードの他方極に接続するスナバ回路
用コンデンサを収納する切欠き部を前記成形体に設けて
いることを特徴とする電力変換用半導体素子のモジュー
ル装置。 5)定電圧ダイオードを構成要素にしているスナバ回路
を並列に接続している自己消弧形電力用半導体素子にお
いて、前記自己消弧形電力用半導体素子と、これに逆並
列接続しているフリーホイリングダイオードと、この自
己消弧形電力用半導体素子に一方の極が接続されている
前記定電圧ダイオードとを合成樹脂で封入して直方体状
に成形し、前記自己消弧形電力用半導体素子のアノード
極用端子を前記直方成形体表面の一端に設け、この自己
消弧形電力用半導体素子のカソード極用端子を前記アノ
ード極用端子と同一面上の反対端に設け、かつこの直方
成形体のアノード極用端子とカソード極用端子との中間
部分に前記スナバ回路用コンデンサを収納できる凹部を
設け、この凹部に前記定電圧ダイオードの他方極用端子
を設けることを特徴とする電力変換用半導体素子のモジ
ュール装置。
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US07/466,515 US5055990A (en) | 1989-01-17 | 1990-01-17 | Snubber circuit for power conversion semiconductor elements and assembly thereof |
DE69013016T DE69013016T2 (de) | 1989-01-17 | 1990-01-17 | Energieumwandlungseinheit und Modul für ihren Aufbau. |
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---|---|
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10285907A (ja) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
JP2007295543A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-11-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | スイッチング回路 |
JP2007324626A (ja) * | 2007-08-31 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
JP2007324625A (ja) * | 2007-08-31 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
US7599203B2 (en) | 2006-07-18 | 2009-10-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Power semiconductor device |
JP2015226067A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 台達電子企業管理(上海)有限公司 | パワーモジュール |
JP2016165120A (ja) * | 2016-04-07 | 2016-09-08 | 住友重機械工業株式会社 | 電源回路 |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5731970A (en) * | 1989-12-22 | 1998-03-24 | Hitachi, Ltd. | Power conversion device and semiconductor module suitable for use in the device |
JP3074736B2 (ja) * | 1990-12-28 | 2000-08-07 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US5119000A (en) * | 1991-02-25 | 1992-06-02 | Motorola, Inc. | Low noise motor drive circuit |
EP1492220A3 (en) * | 1991-09-20 | 2005-03-09 | Hitachi, Ltd. | IGBT-module |
US6347051B2 (en) * | 1991-11-26 | 2002-02-12 | Hitachi, Ltd. | Storage device employing a flash memory |
JPH06233554A (ja) * | 1993-01-28 | 1994-08-19 | Fuji Electric Co Ltd | インバータ装置 |
DE9307806U1 (de) * | 1993-05-24 | 1993-08-26 | Siemens Ag | Umrichter-Ausgangsfilter |
US5414613A (en) * | 1993-08-20 | 1995-05-09 | Rem Technologies, Incorporated | Soft switching active snubber for semiconductor circuit operated in discontinuous conduction mode |
JP2979923B2 (ja) * | 1993-10-13 | 1999-11-22 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US5517063A (en) * | 1994-06-10 | 1996-05-14 | Westinghouse Electric Corp. | Three phase power bridge assembly |
JP2735497B2 (ja) * | 1995-01-31 | 1998-04-02 | 株式会社東芝 | スナバ回路 |
JP3221270B2 (ja) * | 1995-03-10 | 2001-10-22 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置及びスナバ装置 |
US6266258B1 (en) * | 1995-09-29 | 2001-07-24 | Rockwell Technologies, Llc | Power substrate element topology |
US5828559A (en) * | 1997-02-03 | 1998-10-27 | Chen; Keming | Soft switching active snubber |
EP0924845A3 (en) * | 1997-12-22 | 2001-05-23 | Omnirel LLC | Power semiconductor module |
EP0971412B1 (en) * | 1998-07-10 | 2013-03-13 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Power Semiconductor with Attachable Protection Circuit |
JP3548024B2 (ja) * | 1998-12-09 | 2004-07-28 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US6166933A (en) * | 1999-10-01 | 2000-12-26 | Pillar Industries, Inc. | Snubber circuit for an inverter having inductively coupled resistance |
JP3622782B2 (ja) * | 2000-03-14 | 2005-02-23 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
DE10014641C2 (de) * | 2000-03-24 | 2002-03-07 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung mit einem bidirektionalen Leistungsschalter in Common Kollektor Mode und mit einer aktiven Überspannungsschutzvorrichtung |
DE10054489A1 (de) * | 2000-11-03 | 2002-05-29 | Zf Sachs Ag | Leistungs-Umrichtermodul |
US6456515B1 (en) * | 2000-11-27 | 2002-09-24 | Briggs & Stratton Corporation | Three-phase H-bridge assembly and method of assembling the same |
DE10062075A1 (de) | 2000-12-13 | 2002-06-27 | Bosch Gmbh Robert | Umrichter mit integrierten Zwischenkreiskondensatoren |
KR100438278B1 (ko) * | 2001-12-21 | 2004-07-02 | 엘지전자 주식회사 | 비엘디씨모터 구동 장치 |
US7059797B2 (en) * | 2002-07-15 | 2006-06-13 | Joseph Sellars | Sales promotional writing instrument |
KR100468601B1 (ko) * | 2002-08-31 | 2005-01-29 | 씨앤에이텍 주식회사 | 두줄권선모터를 위한 브레이크회로가 결합된 인버터의스너버와그 두줄권선 모터 내부에 장착되는 서지억제회로 |
JP2004096974A (ja) * | 2002-09-04 | 2004-03-25 | Yaskawa Electric Corp | スナバモジュールおよび電力変換装置 |
DE10326321A1 (de) * | 2003-06-11 | 2005-01-13 | Compact Dynamics Gmbh | Elektronische Baugruppe zum Schalten elektrischer Leistung |
DE102005009376A1 (de) * | 2005-03-01 | 2006-05-04 | Siemens Ag | Halbleitermodul mit integrierten Dämpfungswiderständen |
JP4487199B2 (ja) * | 2005-05-27 | 2010-06-23 | Tdk株式会社 | スイッチング電源装置 |
JP2009219268A (ja) * | 2008-03-11 | 2009-09-24 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置 |
EP2244383A1 (en) * | 2009-04-23 | 2010-10-27 | Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. | Method and apparatus for controlling the operation of a snubber circuit |
EP2264894B1 (en) | 2009-06-19 | 2011-10-12 | Vincotech Holdings S.a.r.l. | Power module with additional transient current path and power module system |
US20110058398A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-10 | Universite Du Quebec A Trois-Rivieres | Power converter system and method |
DE102010038511A1 (de) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Robert Bosch Gmbh | Überspannungsschutzschaltung für mindestens einen Zweig einer Halbbrücke, Wechselrichter, Gleichspannungswandler und Schaltungsanordnung zum Betrieb einer elektrischen Maschine |
NZ611214A (en) * | 2010-12-09 | 2015-09-25 | Seabased Ab | An electric device and a method for a wave power plant |
US20160277017A1 (en) * | 2011-09-13 | 2016-09-22 | Fsp Technology Inc. | Snubber circuit |
DE202013104510U1 (de) * | 2013-10-04 | 2013-11-14 | Abb Technology Ag | Halbleiterstapel für Umrichter mit Snubber-Kondensatoren |
US9768607B2 (en) * | 2015-05-11 | 2017-09-19 | Infineon Technologies Ag | System and method for a multi-phase snubber circuit |
US20170062410A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-02 | Semiconductor Components Industries, Llc | Circuit including a rectifying element, an electronic device including a diode and a process of forming the same |
CN106230290A (zh) * | 2016-09-29 | 2016-12-14 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种大功率升压开关电源的开关噪声抑制装置 |
US10411609B2 (en) * | 2017-12-22 | 2019-09-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Substrate mounted inverter device |
JP7159617B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2022-10-25 | 富士電機株式会社 | 冷却装置、半導体モジュール、車両および製造方法 |
JP7215194B2 (ja) * | 2019-01-30 | 2023-01-31 | 富士電機株式会社 | スナバ装置および電力変換装置 |
CN109921642A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-06-21 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种电压变换装置 |
JP2022108967A (ja) * | 2021-01-14 | 2022-07-27 | 富士電機株式会社 | スナバ装置および電力変換装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1151313B (de) * | 1962-06-20 | 1963-07-11 | Siemens Ag | Anordnung zur Beseitigung schaedlicher Abschaltspannungsspitzen, die an Transistorenmit in Reihe geschalteten Induktivitaeten auftreten |
US3435295A (en) * | 1966-09-28 | 1969-03-25 | Mohawk Data Sciences Corp | Integrated power driver circuit |
US3508140A (en) * | 1967-05-17 | 1970-04-21 | Honeywell Inc | Symmetrical voltage limiting device apparatus |
US4095163A (en) * | 1976-06-01 | 1978-06-13 | Control Concepts Corporation | Transient voltage suppression circuit |
JPS56133988A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-20 | Toshiba Corp | Transistor inverter |
GB2074799A (en) * | 1980-04-23 | 1981-11-04 | Marconi Co Ltd | Transistor inverters |
JPS576573A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-13 | Toshiba Electric Equip Corp | Transistor inverter |
US4520279A (en) * | 1983-11-07 | 1985-05-28 | Sundstrand Corporation | Series transistor chopper |
JPH051154Y2 (ja) * | 1987-05-13 | 1993-01-13 |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP1257294A patent/JP2658427B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-01-10 KR KR1019900000214A patent/KR920004032B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-01-17 EP EP90300466A patent/EP0379346B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-17 US US07/466,515 patent/US5055990A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-01-17 DE DE69013016T patent/DE69013016T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10285907A (ja) * | 1997-04-10 | 1998-10-23 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
JP2007295543A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-11-08 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | スイッチング回路 |
US7599203B2 (en) | 2006-07-18 | 2009-10-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Power semiconductor device |
JP2007324626A (ja) * | 2007-08-31 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
JP2007324625A (ja) * | 2007-08-31 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
JP4550093B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2010-09-22 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
JP4583423B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2010-11-17 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
JP2015226067A (ja) * | 2014-05-28 | 2015-12-14 | 台達電子企業管理(上海)有限公司 | パワーモジュール |
US9608608B2 (en) | 2014-05-28 | 2017-03-28 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd | Power module |
JP2016165120A (ja) * | 2016-04-07 | 2016-09-08 | 住友重機械工業株式会社 | 電源回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR920004032B1 (ko) | 1992-05-22 |
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DE69013016D1 (de) | 1994-11-10 |
EP0379346B1 (en) | 1994-10-05 |
US5055990A (en) | 1991-10-08 |
KR900012410A (ko) | 1990-08-04 |
EP0379346A2 (en) | 1990-07-25 |
JP2658427B2 (ja) | 1997-09-30 |
DE69013016T2 (de) | 1995-03-30 |
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