JPH04178177A

JPH04178177A - 電力変換装置

Info

Publication number: JPH04178177A
Application number: JP2305029A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Nagase; 俊昭長瀬
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1990-11-10
Filing date: 1990-11-10
Publication date: 1992-06-25

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電力変換装置に係り、詳しくは半導体スイッチ
ング素子を使用した電力変換装置に関するものである。

［従来の技術］従来、第５図に示すように、スイッチング用のパワート
ランジスタ５１〜５６及びダイオード５７〜６２を用い
たインバータ回路においては配線が持つインダクタンス
Ｉによってパワートランジスタ５１〜５６がオン・オフ
動作する毎にサージ電圧が発生する。これを吸収するた
めにコンデンサ６３を接続している。しかし、前記コン
デンサ６３は第４図に示すように、パワートランジスタ
５１〜５６及びダイオード５７〜６２を封止した半導体
モジュール６４〜６６に対して電気的に接続した銅バー
６７．６８から直流電源６９まで延びる配線７０．７１
の途中に設けられているため、依然コンデンサ６３と半
導体モジュール６４〜６６との間の配線の持つインダク
タンス■に基づくサージ電圧の発生は解消できない。

そこで、特開昭６１−１９１２６８号公報において、半
導体スイッチング素子の高周波スイッチング動作により
交流電圧に変換するインバータ回路部と平滑コンデンサ
を近接配置するために半導体スイッチング素子のモジュ
ールを配線固定した銅板に接続して、配線による浮遊イ
ンダクタンスを極力抑えたものか提案されている。

［発明か解決しようとする課題］しかしなから、配線による浮遊インダクタンスは極力抑
えられるものの、平滑コンデンサは銅板の一端に設けら
れているので、銅板の持つインダクタンスについて解消
されていない。その結果、銅板の持つインダクタンスに
よるサージ電圧の抑制効果は小さい。

しかも、サージ電圧の吸収を１つの平滑コンデンサで行
っているので、コンデンサ自身が大型になりインバータ
装置のコンパクト化を図る上で大きな支障となるととも
に、高価なものになりコスト的に問題かあった。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
って、その目的は銅バーによるインダクタンスを抑え、
サージ電圧の抑制効果をより高めることができるととも
に、低価格で、しかも全体として小型でコンパクト化を
図ることができる電力変換装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明は上記目的を達成するために、直流電圧を高周波
スイッチング動作をして交流電圧に変換するインバータ
回路を構成する半導体スイッチング素子を接続してなる
半導体素子対からなる複数のモジュールと、前記各モジ
ュールのプラス端子及びマイナス端子同士をそれぞれ接
続する一対の銅バーと、前記各モジュールに対して設け
られ、前記銅バーに対してそれぞれ対応するモジュール
が接続された近接位置に接続した平滑コンデンサとから
構成した。

［作用］各コンデンサと対応するモジュールとが互いに銅バーに
対して近接位置で接続されているので、コンデンサとモ
ジュール間における銅バーのインダクタンスは非常に小
さくなる。又、各モジュールに対して平滑コンデンサを
設けたことから、各平滑コンデンサは対応するモジュー
ルのサージ電圧の吸収を考慮すればよいので、小容量の
コンデンサで対処することが可能となる。

［実施例］以下、本発明を具体化した一実施例を第１，２図に基づ
いて説明する。第１図は、本実施例の電力変換装置を示
す斜視図であり、第２図はこの装置の回路図である。第
１図に示すように、半導体モジュールとしての３個の直
方体形状のパワーモジュール１〜３上には、銅板からな
る２本の銅バー４，５か平行に載架されている。

各パワーモジュール１〜３は、それぞれダイオード１２
〜１７を並列に接続したパワートランジスタ６〜１１を
２個直列に接続した半導体素子対を封止したもので、そ
れぞれパワーモジュール１〜３のプラス端子とマイナス
端子をネジ１８により銅バー４，５に対して移動不能に
固定している。

そして、前記銅バー４，５上には、各パワーモジュール
１〜３の接続位置に近接した位置に３個の平滑コンデン
サ１９〜２１が各々銅バー４，５に対して接続固定され
ている。

また、前記銅バー４，５の先端部（第１図左方）からは
配線２２．２３か延設されており、端子台２４の各端子
対２５を介して直流電源２６に接続されるようになって
いる。

次に、上記のように構成された電力変換装置の作用及び
効果に付いて説明する。

第１図に示す電力変換装置を直流電源２６に接続し、前
記パワーモジュール１〜３内のインバータ回路をスイッ
チング制御することにより、直流電源２６からの直流電
圧が交流電圧に変換され、この交流電圧が負荷２８に出
力される。

このとき、前記銅バー４，５上の各パワーモジュール１
〜３の近接位置には、平滑コンデンサ１９〜２１か各々
接続されているので、同平滑コンデンサ１９〜２１とパ
ワーモジュール１〜３間の距離は短くなり、銅バー４，
５等によるインダクタンスＩが抑制される。

従って、スイッチング動作時におけるインダクタンスＩ
が抑えられるので、インダクタンスＩに基づ（サージ電
圧の発生を抑制することができ、パワーモジュール１〜
３が前記サージ電圧により破壊されるおそれがない。

さらには、前記平滑コンデンサ１９〜２１は対応するパ
ワーモジュール１〜３のサージ電圧だけを考慮すればよ
く、容量を小さく、かつ、小型化することかできる。従
って、取付容積の小さな箇所にも容易に取付けることが
できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
半導体スイッチング素子やモジュールの個数を変更して
も有効である。また、第３図に示すように、−側面に銅
バー４，５を取着してなるプリント配線基板２７を使用
して実施してもよい。

この場合、各コンデンサ１９〜２１は基板２７を介して
銅バー４，５に接続されることになる。

このように構成することにより、前記実施例と同様にし
て、インダクタンスＩ及びサージ電圧の抑制効果を発揮
するとともに、前記実施例に比べて、銅バー４，５と平
滑コンデンサ１９〜２１との取付は及び周辺回路の組付
けがが一層容易となり、組付時の低コスト化を図ること
ができる。

［発明の効果コ本発明の電力変換装置によれば、銅バーによるインダク
タンスを抑え、サージ電圧の抑制効果をより高めること
ができるとともに、低価格で、しかも全体として小型で
コンパクト化を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の一実施例を示す図であって、第１
図は電力変換装置の要部斜視図、第２図は電力変換装置
の電気的構成を示す回路図、第３図は本発明の側倒を示
す図であって、電力変換装置の要部斜視図、第４．５図
は従来例を示す図であって、第４図は電力変換装置の要
部斜視図、第５図は電力変換装置の電気的構成を示す回
路図である。１〜３・・・モジュールとしてのパワーモジュール、４
．５・・・銅バー、１９〜２１・・・平滑コンデンサ。

Claims

【特許請求の範囲】１、直流電圧を高周波スイッチング動作をして交流電圧
に変換するインバータ回路を構成する半導体スイッチン
グ素子を接続してなる半導体素子対からなる複数のモジ
ュールと、前記各モジュールのプラス端子及びマイナス
端子同士をそれぞれ接続する一対の銅バーと、前記各モ
ジュールに対して設けられ、前記銅バーに対してそれぞ
れ対応するモジュールが接続された近接位置に接続した
平滑コンデンサとからなる電力変換装置。