JPH06165527A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JPH06165527A JPH06165527A JP4318235A JP31823592A JPH06165527A JP H06165527 A JPH06165527 A JP H06165527A JP 4318235 A JP4318235 A JP 4318235A JP 31823592 A JP31823592 A JP 31823592A JP H06165527 A JPH06165527 A JP H06165527A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power module
- circuit
- signal
- section
- inverter
- Prior art date
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- Granted
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- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータ装置の実装制限と効果的な冷却を
実現し、大電力スイッチング回路と小信号回路とを分離
しノイズ性能を向上する。 【構成】 インバータ回路を内蔵したパワーモジュール
部１の近傍に信号伝達・電気絶縁をおこなう複数のホト
カプラ３、４を実装したインターフェイス基板２を設
け、制御手段部５とインターフェイス基板２との間を渡
り線１０により接続したものである。
実現し、大電力スイッチング回路と小信号回路とを分離
しノイズ性能を向上する。 【構成】 インバータ回路を内蔵したパワーモジュール
部１の近傍に信号伝達・電気絶縁をおこなう複数のホト
カプラ３、４を実装したインターフェイス基板２を設
け、制御手段部５とインターフェイス基板２との間を渡
り線１０により接続したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気調和機の圧縮機等
のモータ駆動用インバータ装置の実装回路に関するもの
である。
のモータ駆動用インバータ装置の実装回路に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のインバータ装置につい
て、図面とともに説明する。
て、図面とともに説明する。
【０００３】図３および図４は従来のこの種のインバー
タ装置の構成を示したものであり、図５は本装置におけ
る主要構成部、パワーモジュール部の機能構成例を示し
たものである。
タ装置の構成を示したものであり、図５は本装置におけ
る主要構成部、パワーモジュール部の機能構成例を示し
たものである。
【０００４】まず、この種のインバータシステムにおい
て、中心的機能を果たすパワーモジュール部１の内部構
成について簡単に解説する。本パワーモジュール部１
は、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）やパ
ワーハイブリッドＩＣと称されるものであり、スイッチ
ング用パワー素子（ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＦＥＴなど）と
ＦＲＤから構成されるパワー素子回路とそれぞれのスイ
ッチング用パワー素子毎のドライブ回路から構成され
る。さらに、本パワーモジュールにおいては、各素子の
過電流保護をスイッチング用パワー素子のマルチエミッ
タ検出にて検出し、素子の保護機能を実現している。さ
らに、温度検出回路を具備しており、異常温度上昇時
に、出力遮断保護を実現している。また、各保護動作時
においては、保護動作状態にあることを、外部に出力す
る保護出力回路（ＦＯ端子）を具備しており、外部に対
して異常出力をおこなうものである。これら、パワーモ
ジュール（ＩＰＭ・パワーハイブリッドＩＣ）動向につ
いては、たとえば『平成４年電気学会全国大会 講演論
文集 ４』（平成４年３月）などに詳しい。
て、中心的機能を果たすパワーモジュール部１の内部構
成について簡単に解説する。本パワーモジュール部１
は、ＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）やパ
ワーハイブリッドＩＣと称されるものであり、スイッチ
ング用パワー素子（ＢＪＴ，ＩＧＢＴ，ＦＥＴなど）と
ＦＲＤから構成されるパワー素子回路とそれぞれのスイ
ッチング用パワー素子毎のドライブ回路から構成され
る。さらに、本パワーモジュールにおいては、各素子の
過電流保護をスイッチング用パワー素子のマルチエミッ
タ検出にて検出し、素子の保護機能を実現している。さ
らに、温度検出回路を具備しており、異常温度上昇時
に、出力遮断保護を実現している。また、各保護動作時
においては、保護動作状態にあることを、外部に出力す
る保護出力回路（ＦＯ端子）を具備しており、外部に対
して異常出力をおこなうものである。これら、パワーモ
ジュール（ＩＰＭ・パワーハイブリッドＩＣ）動向につ
いては、たとえば『平成４年電気学会全国大会 講演論
文集 ４』（平成４年３月）などに詳しい。
【０００５】次に、図３および図４により、この種のパ
ワーモジュールを用いた従来のインバータシステム構成
について説明する。パワーモジュール部１は、制御部５
に直接的に、機械的・電気的に接続されている。制御部
はおもに波形生成用のマイクロコンピュータ６およびパ
ワーモジュール部１用の電源回路７などから構成されて
いた。また、信号伝達および電気絶縁用にホトカプラ
３、４がパワーモジュール部１とマイクロコンピュータ
６との間に設けられている。このホトカプラ４は、マイ
クロコンピュータからパワーモジュール部１への波形信
号を伝達し、ホトカプラ３は逆にパワーモジュール部１
からマイクロコンピュータ６への保護動作信号を伝達し
ている。なお、パワーモジュール部１は、放熱用ヒート
シンク８を取付けられている。
ワーモジュールを用いた従来のインバータシステム構成
について説明する。パワーモジュール部１は、制御部５
に直接的に、機械的・電気的に接続されている。制御部
はおもに波形生成用のマイクロコンピュータ６およびパ
ワーモジュール部１用の電源回路７などから構成されて
いた。また、信号伝達および電気絶縁用にホトカプラ
３、４がパワーモジュール部１とマイクロコンピュータ
６との間に設けられている。このホトカプラ４は、マイ
クロコンピュータからパワーモジュール部１への波形信
号を伝達し、ホトカプラ３は逆にパワーモジュール部１
からマイクロコンピュータ６への保護動作信号を伝達し
ている。なお、パワーモジュール部１は、放熱用ヒート
シンク８を取付けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、パワーモジュール部が制御部と一体化
（半田付け）されているために、制御部とパワーモジュ
ール部の位置関係が固定されるといった課題があった。
特に、パワーモジュール部における放熱器（ヒートシン
ク）の冷却を実現しながら、制御部プリント基板を実装
するためには、たとえば、ルームエアコンの室外機の製
品形状が制限されるといった課題を有していた。
うな構成では、パワーモジュール部が制御部と一体化
（半田付け）されているために、制御部とパワーモジュ
ール部の位置関係が固定されるといった課題があった。
特に、パワーモジュール部における放熱器（ヒートシン
ク）の冷却を実現しながら、制御部プリント基板を実装
するためには、たとえば、ルームエアコンの室外機の製
品形状が制限されるといった課題を有していた。
【０００７】さらに、パワーモジュール部１の入力イン
ピーダンスが非常に高いために、パワーモジュール部１
とホトカプラ４とを近傍に設置しなければならないとい
った問題があり、結果的に大電流スイッチングをおこな
っているパワーモジュール部１とマイクロコンピュータ
６とが構造的に近接することとなっていた。そのため
に、パワーモジュールの大電力スイッチング回路と波形
生成の制御部における小信号が非常に近傍に混在するた
めに、ノイズによる誤動作が起こり得るといった課題も
有していた。
ピーダンスが非常に高いために、パワーモジュール部１
とホトカプラ４とを近傍に設置しなければならないとい
った問題があり、結果的に大電流スイッチングをおこな
っているパワーモジュール部１とマイクロコンピュータ
６とが構造的に近接することとなっていた。そのため
に、パワーモジュールの大電力スイッチング回路と波形
生成の制御部における小信号が非常に近傍に混在するた
めに、ノイズによる誤動作が起こり得るといった課題も
有していた。
【０００８】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、製品におけるインバータ装置の実装制限を解決す
るとともに、効果的な冷却を実現するとともに、大電力
スイッチング回路と小信号回路とを分離し、ノイズ性能
を向上することを目的とするものである。
ので、製品におけるインバータ装置の実装制限を解決す
るとともに、効果的な冷却を実現するとともに、大電力
スイッチング回路と小信号回路とを分離し、ノイズ性能
を向上することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、インバータ回路を内蔵したパワーモジュー
ル部の近傍に信号伝達・電気絶縁をおこなう複数のホト
カプラを実装したインターフェイス用プリント基板を設
け、制御手段部とインターフェイス部との間を渡り線に
より接続したものである。これにより、波形信号の伝達
を、電流信号により、低インピーダンスによる信号伝達
をおこなうものである。
に本発明は、インバータ回路を内蔵したパワーモジュー
ル部の近傍に信号伝達・電気絶縁をおこなう複数のホト
カプラを実装したインターフェイス用プリント基板を設
け、制御手段部とインターフェイス部との間を渡り線に
より接続したものである。これにより、波形信号の伝達
を、電流信号により、低インピーダンスによる信号伝達
をおこなうものである。
【００１０】
【作用】本発明は、インバータ回路を内蔵したパワーモ
ジュール部の近傍に信号を伝達する複数のホトカプラを
実装したインターフェイス用プリント基板を設けたこと
により、インバータ装置の実装制限を解決し、効果的な
冷却を実現するとともに、大電力スイッチング回路と小
信号回路とを分離し、ノイズ性能を向上することができ
る。
ジュール部の近傍に信号を伝達する複数のホトカプラを
実装したインターフェイス用プリント基板を設けたこと
により、インバータ装置の実装制限を解決し、効果的な
冷却を実現するとともに、大電力スイッチング回路と小
信号回路とを分離し、ノイズ性能を向上することができ
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例におけるインバータ装
置について図面とともに説明する。
置について図面とともに説明する。
【００１２】図１において、１はパワーモジュール部で
あり、従来例において説明したものと同様のものであ
る。２は、インターフェイスＰ基板であり、ホトカプラ
３、４を実装しており、パワーモジュール部１に対し
て、半田付けにより接続されている。なお、ホトカプラ
３は、パワーモジュール１からの保護出力信号を伝達し
ている。また、ホトカプラ４は、パワーモジュール部１
の各トランジスタに対応したスイッチング信号をパワー
モジュール部１へ伝達するものである。５は波形信号生
成をおこなうとともに、ホトカプラ３を介してパワーモ
ジュール部１から伝達される保護制御信号をうけて波形
生成を停止するマイクロコンピュータ６を実装した制御
部である。パワーモジュール部１の駆動電源及びプリン
ト基板５上の各種回路は、電源回路７（特に、構成につ
いてシリース電源でもスイッチング電源であっても同様
に実現できるものであり、特には説明しない）から電源
供給されている。負荷としてモータ（圧縮機駆動用モー
タ）９が、パワーモジュール部１の出力端子に接続され
ている。また、パワーモジュール部１の放熱用に、ヒー
トシンク８が熱的に接続されている。パワーモジュール
部１と制御部５との間は、渡り線（リード線）１０によ
り、接続されている。
あり、従来例において説明したものと同様のものであ
る。２は、インターフェイスＰ基板であり、ホトカプラ
３、４を実装しており、パワーモジュール部１に対し
て、半田付けにより接続されている。なお、ホトカプラ
３は、パワーモジュール１からの保護出力信号を伝達し
ている。また、ホトカプラ４は、パワーモジュール部１
の各トランジスタに対応したスイッチング信号をパワー
モジュール部１へ伝達するものである。５は波形信号生
成をおこなうとともに、ホトカプラ３を介してパワーモ
ジュール部１から伝達される保護制御信号をうけて波形
生成を停止するマイクロコンピュータ６を実装した制御
部である。パワーモジュール部１の駆動電源及びプリン
ト基板５上の各種回路は、電源回路７（特に、構成につ
いてシリース電源でもスイッチング電源であっても同様
に実現できるものであり、特には説明しない）から電源
供給されている。負荷としてモータ（圧縮機駆動用モー
タ）９が、パワーモジュール部１の出力端子に接続され
ている。また、パワーモジュール部１の放熱用に、ヒー
トシンク８が熱的に接続されている。パワーモジュール
部１と制御部５との間は、渡り線（リード線）１０によ
り、接続されている。
【００１３】さらに、制御部５よりの波形信号は、ホト
カプラ４の１次側ＬＥＤを負荷としてドライブしている
ために、低インピーダンス負荷となり、渡り線（リード
線）１０における信号が、電流信号で伝達している。ま
た、ホトカプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワ
ーモジュール１への信号入力端子までの高インピーダン
ス回路は近接している。
カプラ４の１次側ＬＥＤを負荷としてドライブしている
ために、低インピーダンス負荷となり、渡り線（リード
線）１０における信号が、電流信号で伝達している。ま
た、ホトカプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワ
ーモジュール１への信号入力端子までの高インピーダン
ス回路は近接している。
【００１４】ヒートシンク８は、ルームエアコン室外機
の風回路におかれ送風機により冷却している。制御部５
は電子制御回路であり、小信号回路から構成されている
ため、温度・ノイズ的に安定した場所に設置されてい
る。
の風回路におかれ送風機により冷却している。制御部５
は電子制御回路であり、小信号回路から構成されている
ため、温度・ノイズ的に安定した場所に設置されてい
る。
【００１５】なお、本発明の実施例については、３相イ
ンバータシステムについて解説したが、単相・多相イン
バータシステムにおいても同様に構成できるものであ
る。
ンバータシステムについて解説したが、単相・多相イン
バータシステムにおいても同様に構成できるものであ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明は、上記のように、製品における
インバータ装置の実装制限を解決し、効果的な冷却を実
現するとともに、大電力スイッチング回路と小信号回路
とを分離し、ノイズ性能を向上することが実現できるも
のである。
インバータ装置の実装制限を解決し、効果的な冷却を実
現するとともに、大電力スイッチング回路と小信号回路
とを分離し、ノイズ性能を向上することが実現できるも
のである。
【００１７】さらに、本構成によると、制御部５よりの
波形信号は、ホトカプラ４の１次側ｌＥＤを負荷として
ドライブしているために、低インピーダンス負荷となる
上に、渡り線（リード線）１０における信号が、電流信
号となるために外来ノイズに対して強くなる。また、ホ
トカプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワーモジ
ュール１への信号入力端子までの高インピーダンス回路
が近接することが可能であり耐ノイズ性能の向上に寄与
するものである。
波形信号は、ホトカプラ４の１次側ｌＥＤを負荷として
ドライブしているために、低インピーダンス負荷となる
上に、渡り線（リード線）１０における信号が、電流信
号となるために外来ノイズに対して強くなる。また、ホ
トカプラ４の２次側ホトトランジスタから、パワーモジ
ュール１への信号入力端子までの高インピーダンス回路
が近接することが可能であり耐ノイズ性能の向上に寄与
するものである。
【図１】（ａ）は本発明における一実施例におけるイン
バータシステムの構成図 （ｂ）は同制御部側の構成図
バータシステムの構成図 （ｂ）は同制御部側の構成図
【図２】本発明における一実施例におけるインバータシ
ステムの側面構成図
ステムの側面構成図
【図３】（ａ）は従来例におけるインバータシステムの
構成図 （ｂ）は同制御部側の構成図
構成図 （ｂ）は同制御部側の構成図
【図４】従来例におけるインバータシステムの側面図
【図５】従来例におけるパワーモジュール部の回路図
１ パワーモジュール部 ２ インターフェイス回路 ３ ホトカプラ ４ ホトカプラ ５ 制御部 １０ 渡り線
Claims (1)
- 【請求項１】複数のスイッチング素子とＦＲＤとスイッ
チング素子のドライブ回路とスイッチング素子の保護回
路と保護動作状態を示す保護信号出力回路などから構成
されるインバータ回路を内蔵したパワーモジュール部
と、インバータ駆動用スイッチング信号を発生するとと
もに、前記保護信号回路からの信号により波形生成を停
止する波形生成手段を具備する制御部と、前記パワーモ
ジュール部にスイッチング信号を伝達するとともに、パ
ワーモジュール部からの保護動作信号を制御手段に伝達
し、かつ電気絶縁を行うホトカプラ等からなるインター
フェイス回路部とから構成され、前記パワーモジュール
部の近傍にインターフェイス用プリント基板を設け、制
御手段部とインターフェイス部との間を渡り線にて接続
したことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31823592A JP3364967B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31823592A JP3364967B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165527A true JPH06165527A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3364967B2 JP3364967B2 (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=18096940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31823592A Expired - Lifetime JP3364967B2 (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3364967B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1315298A1 (en) * | 2001-11-26 | 2003-05-28 | Lg Electronics Inc. | System and method for driving three-phase induction motor |
| US6704202B1 (en) | 1999-06-15 | 2004-03-09 | Matsushita Refrigeration Company | Power controller and compressor for refrigeration system |
| US7181923B2 (en) | 2002-03-29 | 2007-02-27 | Hitachi, Ltd. | Inverter device |
| JP2014207865A (ja) * | 2014-07-24 | 2014-10-30 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置及びそれを備えた空気調和機 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP31823592A patent/JP3364967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6704202B1 (en) | 1999-06-15 | 2004-03-09 | Matsushita Refrigeration Company | Power controller and compressor for refrigeration system |
| EP1315298A1 (en) * | 2001-11-26 | 2003-05-28 | Lg Electronics Inc. | System and method for driving three-phase induction motor |
| US7181923B2 (en) | 2002-03-29 | 2007-02-27 | Hitachi, Ltd. | Inverter device |
| JP2014207865A (ja) * | 2014-07-24 | 2014-10-30 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置及びそれを備えた空気調和機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3364967B2 (ja) | 2003-01-08 |
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Legal Events
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