JPH0654544A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH0654544A JPH0654544A JP4218382A JP21838292A JPH0654544A JP H0654544 A JPH0654544 A JP H0654544A JP 4218382 A JP4218382 A JP 4218382A JP 21838292 A JP21838292 A JP 21838292A JP H0654544 A JPH0654544 A JP H0654544A
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- power
- parallel
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- inductive load
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Abstract
(57)【要約】
〔目的〕 並列動作するパワーＦＥＴ群のドレイン・ソ
ース間寄生ダイオード群をフライホイール・ダイオード
として利用する電力変換装置において、バスバーの分布
抵抗に起因するダイオード群内の電流集中を防止し、高
安定化・高信頼化を実現する。 〔構成〕 フライホイール・ダイオード（Ｄｐ）群への
電流の流入端と流出端、すなわち電源の受電端（１１
ａ，１２ａ）と誘導性負荷Ｌｏへの接続端（１３ａ）と
をバスバー（１１，１２，１３）上の対角線上に配置す
る。
ース間寄生ダイオード群をフライホイール・ダイオード
として利用する電力変換装置において、バスバーの分布
抵抗に起因するダイオード群内の電流集中を防止し、高
安定化・高信頼化を実現する。 〔構成〕 フライホイール・ダイオード（Ｄｐ）群への
電流の流入端と流出端、すなわち電源の受電端（１１
ａ，１２ａ）と誘導性負荷Ｌｏへの接続端（１３ａ）と
をバスバー（１１，１２，１３）上の対角線上に配置す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動車両のモータ駆動
回路として利用されるパワーＭＯＳＦＥＴを用いた電力
変換装置に関するものであり、特に、寄生ダイオードや
外付けダイオードへの電力集中を防止した電力変換装置
に関するものである。
回路として利用されるパワーＭＯＳＦＥＴを用いた電力
変換装置に関するものであり、特に、寄生ダイオードや
外付けダイオードへの電力集中を防止した電力変換装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車などの電動車両では、モータ
の長寿命化と高信頼化とを図るうえでブラシが要らない
交流モータやブラシレス直流モータが使用される。従っ
て、この種の電動車両ではバッテリーに蓄積中の直流電
力を交流電力に変換しながらモータの巻線に供給する大
電力用の直流ー交流電力変換装置（モータドライバ）が
必要になる。この電力変換装置の主体となるスイッチン
グ素子としては、熱に対し弱いという欠点を抱えるバイ
ポーラトランジスタよりは、そのような欠点がないＭＯ
Ｓ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が使用される。
の長寿命化と高信頼化とを図るうえでブラシが要らない
交流モータやブラシレス直流モータが使用される。従っ
て、この種の電動車両ではバッテリーに蓄積中の直流電
力を交流電力に変換しながらモータの巻線に供給する大
電力用の直流ー交流電力変換装置（モータドライバ）が
必要になる。この電力変換装置の主体となるスイッチン
グ素子としては、熱に対し弱いという欠点を抱えるバイ
ポーラトランジスタよりは、そのような欠点がないＭＯ
Ｓ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）が使用される。
【０００３】この種の電力変換装置の典型的なものは、
図４に示すように、高圧側の直流電圧Ｂ＋の受電端を有
するほぼ直線状の第１の電源用バスバー４１と、この第
１の電源用バスバー４１とほぼ平行に延在されると共に
接地電圧ＧＮＤの受電端を有する第２の電源用バスバー
４２と、これら電源用バスバー４１，４２とほぼ平行に
延在されると共に誘導性負荷Ｌｏへの接続端を有する出
力用バスバー４３と、第１の電源用バスバー４１と出力
用バスバー４３間に並列接続され一斉にオン／オフされ
る第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４ｆと、第２
の電源用バスバー４２と出力用バスバー４３間に並列接
続され第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群とは異なるタイミン
グで一斉にオン／オフされる第２のパワーＭＯＳＦＥＴ
群４５ａ〜４５ｆとから構成されている。
図４に示すように、高圧側の直流電圧Ｂ＋の受電端を有
するほぼ直線状の第１の電源用バスバー４１と、この第
１の電源用バスバー４１とほぼ平行に延在されると共に
接地電圧ＧＮＤの受電端を有する第２の電源用バスバー
４２と、これら電源用バスバー４１，４２とほぼ平行に
延在されると共に誘導性負荷Ｌｏへの接続端を有する出
力用バスバー４３と、第１の電源用バスバー４１と出力
用バスバー４３間に並列接続され一斉にオン／オフされ
る第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４ｆと、第２
の電源用バスバー４２と出力用バスバー４３間に並列接
続され第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群とは異なるタイミン
グで一斉にオン／オフされる第２のパワーＭＯＳＦＥＴ
群４５ａ〜４５ｆとから構成されている。
【０００４】入力端子Ｄ１に供給されるドライブ信号に
よって第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４ｆが一
斉に導通（オン）状態となり、高圧側の電源から誘導性
負荷Ｌｏに電流が流入する。この時、第２のパワーＭＯ
ＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆは全て非導通（オフ）状態に
ある。この後第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４
ｆが一斉にオフ状態となり、やや遅れて第２のパワーＭ
ＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆは一斉にオン状態になり、
誘導性負荷Ｌｏから接地電位に電流が流出する。このよ
うにして、誘導性負荷Ｌｏには交互に逆向きの電流が流
れる。
よって第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４ｆが一
斉に導通（オン）状態となり、高圧側の電源から誘導性
負荷Ｌｏに電流が流入する。この時、第２のパワーＭＯ
ＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆは全て非導通（オフ）状態に
ある。この後第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４
ｆが一斉にオフ状態となり、やや遅れて第２のパワーＭ
ＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆは一斉にオン状態になり、
誘導性負荷Ｌｏから接地電位に電流が流出する。このよ
うにして、誘導性負荷Ｌｏには交互に逆向きの電流が流
れる。
【０００５】ところで、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４
４ａ〜４４ｆが一斉にオフ状態になったのちしばらくは
誘導性負荷Ｌｏはオン時の電流を維持しようとする逆電
圧を発生するので、バスバー４３の電圧が接地電位以下
に低下し、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４ｆ
のソース・ドレイン間にオン状態の２倍以上の過電圧が
印加される。この過電圧が第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群
のソース・ドレイン間アバランシェ耐量を越える程度の
大きさになると、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群が破壊し
てしまうおそれがある。しかしながら、第２のパワーＭ
ＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆのそれぞれのドレイン・ゲ
ート間に寄生ダイオードＤｐが存在するために、これら
の寄生ダイオードＤｐを通して第２のバスバー４２から
誘導性負荷Ｌｏに点線で示すような電流Ｉｆが流れ、出
力用バスバー４３の電圧の過度の低下が防げられる。
４ａ〜４４ｆが一斉にオフ状態になったのちしばらくは
誘導性負荷Ｌｏはオン時の電流を維持しようとする逆電
圧を発生するので、バスバー４３の電圧が接地電位以下
に低下し、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群４４ａ〜４４ｆ
のソース・ドレイン間にオン状態の２倍以上の過電圧が
印加される。この過電圧が第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群
のソース・ドレイン間アバランシェ耐量を越える程度の
大きさになると、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群が破壊し
てしまうおそれがある。しかしながら、第２のパワーＭ
ＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆのそれぞれのドレイン・ゲ
ート間に寄生ダイオードＤｐが存在するために、これら
の寄生ダイオードＤｐを通して第２のバスバー４２から
誘導性負荷Ｌｏに点線で示すような電流Ｉｆが流れ、出
力用バスバー４３の電圧の過度の低下が防げられる。
【０００６】このように、第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群
の寄生ダイオードＤｐは、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群
がオン状態からオフ状態に移行した直後の誘導電流を流
すためのフライホイール用ダイオードとして機能する。
第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆがオン状態
からオフ状態に移行した直後についても同様に、第１の
パワーＭＯＳＦＥＴ群の寄生ダイオードＤｐが誘導電流
を流すためのフライホイール用ダイオードとして機能す
る。
の寄生ダイオードＤｐは、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群
がオン状態からオフ状態に移行した直後の誘導電流を流
すためのフライホイール用ダイオードとして機能する。
第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆがオン状態
からオフ状態に移行した直後についても同様に、第１の
パワーＭＯＳＦＥＴ群の寄生ダイオードＤｐが誘導電流
を流すためのフライホイール用ダイオードとして機能す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４に示した従来の電
力変換装置では、バスバー４１〜４３はジュール熱損を
低減するために断面積を大きくして抵抗値を低減してい
るが、各バスバーには大電流が流れるためその長手方向
に沿って生じる電圧降下は無視できなくなり、各パワー
ＦＥＴのソース・ドレイン間電圧はバスバーへの取付け
位置によって変化する。すなわち、誘導性負荷Ｌｏへの
接続端子に近い位置に取付けられたパワーＦＥＴほど大
きなソース・ドレイン間電圧が加えられ、電流集中を生
じさせようとする。しかしながら、パワーＦＥＴ本体に
ついては、電流集中によって温度が上昇するほど導通時
の抵抗が増大するためこのような電流集中を是正しよう
とする復元力が働く。
力変換装置では、バスバー４１〜４３はジュール熱損を
低減するために断面積を大きくして抵抗値を低減してい
るが、各バスバーには大電流が流れるためその長手方向
に沿って生じる電圧降下は無視できなくなり、各パワー
ＦＥＴのソース・ドレイン間電圧はバスバーへの取付け
位置によって変化する。すなわち、誘導性負荷Ｌｏへの
接続端子に近い位置に取付けられたパワーＦＥＴほど大
きなソース・ドレイン間電圧が加えられ、電流集中を生
じさせようとする。しかしながら、パワーＦＥＴ本体に
ついては、電流集中によって温度が上昇するほど導通時
の抵抗が増大するためこのような電流集中を是正しよう
とする復元力が働く。
【０００８】これに対して、各パワーＭＯＳＦＥＴ内の
寄生ダイオードＤｐや後述する外付けのフライホイール
用ダイオードについては、バスバーの分布抵抗に起因す
る電流集中に伴って素子温度が上昇するほど一層大きな
電流が流れる。すなわち、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群
４４ａ〜４４ｆがオフ状態になった直後において、第２
のパワーＭＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆ内の寄生ダイオ
ード群Ｄｐのみに着目した等価回路図によって説明を補
足すると、各寄生ダイオードＤｐは、図５に示すよう
に、バスバー４２，４３の分布抵抗値ｒｐを介在させな
がら並列接続された状態になるので、誘導性負荷Ｌｏの
接続端子に近い寄生ダイオードほど端子電圧が高くなっ
て電流が集中するおそれが生じる。従って、本発明の目
的は、フライホイール用の寄生ダイオードや後述する外
付けフライホイール用ダイオードの熱暴走による破壊を
防止した高安定・高信頼の電力変換装置を提供すること
にある。
寄生ダイオードＤｐや後述する外付けのフライホイール
用ダイオードについては、バスバーの分布抵抗に起因す
る電流集中に伴って素子温度が上昇するほど一層大きな
電流が流れる。すなわち、第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群
４４ａ〜４４ｆがオフ状態になった直後において、第２
のパワーＭＯＳＦＥＴ群４５ａ〜４５ｆ内の寄生ダイオ
ード群Ｄｐのみに着目した等価回路図によって説明を補
足すると、各寄生ダイオードＤｐは、図５に示すよう
に、バスバー４２，４３の分布抵抗値ｒｐを介在させな
がら並列接続された状態になるので、誘導性負荷Ｌｏの
接続端子に近い寄生ダイオードほど端子電圧が高くなっ
て電流が集中するおそれが生じる。従って、本発明の目
的は、フライホイール用の寄生ダイオードや後述する外
付けフライホイール用ダイオードの熱暴走による破壊を
防止した高安定・高信頼の電力変換装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電力変換装置によれば、高電力や接地電圧を受ける
各電源用バスバーの上記直流電圧への接続端子のそれぞ
れがいずれも出力用バスバーの一端側に配置されると共
に、この出力用バスバーの誘導性負荷への接続端子はそ
の他端側に配置されている。
明の電力変換装置によれば、高電力や接地電圧を受ける
各電源用バスバーの上記直流電圧への接続端子のそれぞ
れがいずれも出力用バスバーの一端側に配置されると共
に、この出力用バスバーの誘導性負荷への接続端子はそ
の他端側に配置されている。
【００１０】本発明の電力変換装置によれば、各電源用
バスバーの対応の直流電圧の受電端と、出力用バスバー
の誘導性負荷への出力端子とは互いに逆向きに配置され
る。この結果、直流電圧の受電端と誘導性負荷との間に
並列接続される各フライホイール用ダイオードの端子電
圧は均等になって電流集中が防止される。
バスバーの対応の直流電圧の受電端と、出力用バスバー
の誘導性負荷への出力端子とは互いに逆向きに配置され
る。この結果、直流電圧の受電端と誘導性負荷との間に
並列接続される各フライホイール用ダイオードの端子電
圧は均等になって電流集中が防止される。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例の電力変換装置の構
成を示すブロック図であり、１１は高電圧Ｂ＋の受電端
を有する第１の（高圧側の）電源用バスバー、１２は接
地電圧ＧＮＤの受電端を有する第２の（低圧側の）電源
用バスバー、１３は誘導性負荷Ｌｏへの接続端を有する
出力用バスバーである。各バスバー１１〜１３は、直線
状にかつ互いに平行に延在されている。高圧側の電源用
バスバー１１と出力用バスバー１３間には入力端子Ｄ１
のドライブ信号によって一斉にオン／オフされる第１の
パワーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが並列接続されており、
低圧側の電源用バスバー１２と出力用バスバー１３間に
は入力端子Ｄ２のドライブ信号によって第１のＦＥＴ群
とは異なるタイミングで一斉にオン／オフされる第２の
パワーＦＥＴ群１５ａ〜１５ｆが並列接続されている。
成を示すブロック図であり、１１は高電圧Ｂ＋の受電端
を有する第１の（高圧側の）電源用バスバー、１２は接
地電圧ＧＮＤの受電端を有する第２の（低圧側の）電源
用バスバー、１３は誘導性負荷Ｌｏへの接続端を有する
出力用バスバーである。各バスバー１１〜１３は、直線
状にかつ互いに平行に延在されている。高圧側の電源用
バスバー１１と出力用バスバー１３間には入力端子Ｄ１
のドライブ信号によって一斉にオン／オフされる第１の
パワーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが並列接続されており、
低圧側の電源用バスバー１２と出力用バスバー１３間に
は入力端子Ｄ２のドライブ信号によって第１のＦＥＴ群
とは異なるタイミングで一斉にオン／オフされる第２の
パワーＦＥＴ群１５ａ〜１５ｆが並列接続されている。
【００１２】高圧側の電源用バスバー１１の高電圧Ｂ＋
の受電端１１ａと、低圧側のバスバー１２の接地電圧の
受電端１２ａはいずれも出力用バスバー１３の一端側
（図中の右側）に配置されると共に、この出力用バスバ
ー１３の誘導性負荷Ｌｏへの接続端１３ａはその他端側
（図中の左側）に配置されている。なお、出力用バスバ
ー１２の接続端１２ａに接続される誘導性負荷Ｌｏは、
三相モータの一相分の巻線のみを示しており、その他端
側は他の二相の巻線との接続点となっており、この接続
点の電圧は時間平均的には電源電圧＋Ｂのほぼ半分の値
に保たれる。
の受電端１１ａと、低圧側のバスバー１２の接地電圧の
受電端１２ａはいずれも出力用バスバー１３の一端側
（図中の右側）に配置されると共に、この出力用バスバ
ー１３の誘導性負荷Ｌｏへの接続端１３ａはその他端側
（図中の左側）に配置されている。なお、出力用バスバ
ー１２の接続端１２ａに接続される誘導性負荷Ｌｏは、
三相モータの一相分の巻線のみを示しており、その他端
側は他の二相の巻線との接続点となっており、この接続
点の電圧は時間平均的には電源電圧＋Ｂのほぼ半分の値
に保たれる。
【００１３】入力端子Ｄ１に供給されるドライブ信号に
よって第１のパワーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが一斉にオ
ン状態となると、高圧側の電源から誘導性負荷Ｌｏに電
流が流入する。この時、第２のパワーＦＥＴ群１５ａ〜
１５ｆは全てオフ状態に保たれる。この後、第１のパワ
ーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが一斉にオフ状態となり、や
や遅れて第２のパワーＦＥＴ群１５ａ〜１５ｆは一斉に
オン状態になると、誘導性負荷Ｌｏから接地電位に電流
が流出する。このようにして、誘導性負荷Ｌｏには交互
に逆向きの電流が流れる。
よって第１のパワーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが一斉にオ
ン状態となると、高圧側の電源から誘導性負荷Ｌｏに電
流が流入する。この時、第２のパワーＦＥＴ群１５ａ〜
１５ｆは全てオフ状態に保たれる。この後、第１のパワ
ーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが一斉にオフ状態となり、や
や遅れて第２のパワーＦＥＴ群１５ａ〜１５ｆは一斉に
オン状態になると、誘導性負荷Ｌｏから接地電位に電流
が流出する。このようにして、誘導性負荷Ｌｏには交互
に逆向きの電流が流れる。
【００１４】第１のパワーＦＥＴ群１４ａ〜１４ｆが一
斉にオフ状態になったのちしばらくは誘導性負荷Ｌｏは
オン時の電流を維持しようとする電圧を発生するので、
バスバー１３の電圧が接地電位以下に低下する。これに
伴い、第２のＦＥＴ群１５ａ〜１５ｆのそれぞれのソー
ス・ゲート間に寄生ダイオードＤｐを通して第２のバス
バー１２から誘導性負荷Ｌｏにフライホイール用の電流
が流れ、出力用バスバー１３の電圧の過度の低下が防げ
られる。
斉にオフ状態になったのちしばらくは誘導性負荷Ｌｏは
オン時の電流を維持しようとする電圧を発生するので、
バスバー１３の電圧が接地電位以下に低下する。これに
伴い、第２のＦＥＴ群１５ａ〜１５ｆのそれぞれのソー
ス・ゲート間に寄生ダイオードＤｐを通して第２のバス
バー１２から誘導性負荷Ｌｏにフライホイール用の電流
が流れ、出力用バスバー１３の電圧の過度の低下が防げ
られる。
【００１５】この寄生ダイオードＤｐを通してフライホ
イール用の電流が流れる様子を等価回路で示すと、図３
のようになる。すなわち、寄生ダイオードＤｐａ〜Ｄｐ
ｆのアノード電圧とカソード電圧を比較すると、接地電
圧の受電端１２ａの最も近くに配置される寄生ダイオー
ドＤｐａについは、そのアノード電圧が各寄生ダイオー
ド中最高の値になるがそのカソード電圧もバスバー１３
上で生じる電圧降下のため各寄生ダイオード中最高の値
となる。逆に、誘導性負荷Ｌｏへの接続端の最も近くに
配置される寄生ダイオードＤｐｆについては、バスバー
１２上で生じる電圧降下のためそのアノード電圧が各寄
生ダイオード中最低の値になるがそのカソード電圧も各
寄生ダイオード中最低の値となる。
イール用の電流が流れる様子を等価回路で示すと、図３
のようになる。すなわち、寄生ダイオードＤｐａ〜Ｄｐ
ｆのアノード電圧とカソード電圧を比較すると、接地電
圧の受電端１２ａの最も近くに配置される寄生ダイオー
ドＤｐａについは、そのアノード電圧が各寄生ダイオー
ド中最高の値になるがそのカソード電圧もバスバー１３
上で生じる電圧降下のため各寄生ダイオード中最高の値
となる。逆に、誘導性負荷Ｌｏへの接続端の最も近くに
配置される寄生ダイオードＤｐｆについては、バスバー
１２上で生じる電圧降下のためそのアノード電圧が各寄
生ダイオード中最低の値になるがそのカソード電圧も各
寄生ダイオード中最低の値となる。
【００１６】また、中間に配置される寄生ダイオードに
ついてはそのアノード電圧もカソード電圧も各寄生ダイ
オードのアノード電圧とカソード電圧の中間的な値とな
る。すなわち、各寄生ダイオードＤｐの端子間電圧は、
バスバー上の配置によらずほぼ均等となり、バスバーの
分布抵抗ｒｐに起因する電流集中は有効に回避される。
ついてはそのアノード電圧もカソード電圧も各寄生ダイ
オードのアノード電圧とカソード電圧の中間的な値とな
る。すなわち、各寄生ダイオードＤｐの端子間電圧は、
バスバー上の配置によらずほぼ均等となり、バスバーの
分布抵抗ｒｐに起因する電流集中は有効に回避される。
【００１７】図２は本発明の他の実施例の電力変換装置
の構成を示すブロック図であり、２１は高電圧Ｂ＋の受
電端を有する第１の（高圧側の）電源用バスバー、２２
は接地電圧ＧＮＤの受電端を有する第２の（低圧側の）
電源用バスバー、２３H は誘導性負荷Ｌｏの一方の端子
への接続端２３H ａを有する第１の（高圧側の）出力用
バスバー、２３L は誘導性負荷Ｌｏの上記一方の端子へ
の接続端２３L ａを有する第２の（低圧側の）出力用バ
スバーである。上記４本のバスバー２１〜２３H,L は、
直線状にかつ互いに平行に延在されている。
の構成を示すブロック図であり、２１は高電圧Ｂ＋の受
電端を有する第１の（高圧側の）電源用バスバー、２２
は接地電圧ＧＮＤの受電端を有する第２の（低圧側の）
電源用バスバー、２３H は誘導性負荷Ｌｏの一方の端子
への接続端２３H ａを有する第１の（高圧側の）出力用
バスバー、２３L は誘導性負荷Ｌｏの上記一方の端子へ
の接続端２３L ａを有する第２の（低圧側の）出力用バ
スバーである。上記４本のバスバー２１〜２３H,L は、
直線状にかつ互いに平行に延在されている。
【００１８】高圧側の電源用バスバー２１と高圧側の出
力用バスバー２３H 間には入力端子Ｄ１のドライブ信号
によって一斉にオン／オフされる第１のパワーＦＥＴ群
２４ａ〜２４ｆが並列接続されており、低圧側の電源用
バスバー２２と低圧側の出力用バスバー２３L 間には入
力端子Ｄ２のドライブ信号によって第１のＦＥＴ群とは
異なるタイミングで一斉にオン／オフされる第２のパワ
ーＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆが並列接続されている。
力用バスバー２３H 間には入力端子Ｄ１のドライブ信号
によって一斉にオン／オフされる第１のパワーＦＥＴ群
２４ａ〜２４ｆが並列接続されており、低圧側の電源用
バスバー２２と低圧側の出力用バスバー２３L 間には入
力端子Ｄ２のドライブ信号によって第１のＦＥＴ群とは
異なるタイミングで一斉にオン／オフされる第２のパワ
ーＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆが並列接続されている。
【００１９】高圧側の電源用バスバー２１の高電圧Ｂ＋
の受電端２１ａと、低圧側のバスバー２２の接地電圧Ｇ
ＮＤの受電端２２ａと、高圧側の出力用バスバー２３Ｈ
の誘導性負荷Ｌｏの一方の端子への接続端２３H ａと、
低圧側の出力用バスバー２３L の誘導性負荷Ｌｏの他方
の端子への接続端２３L ａとは、いずれも上記４本のバ
スバーの近端側（図中の右側）に配置されている。ま
た、出力用バスバーの接続端２３H ａと２３L ａとの間
にスナバコイル２８が接続されている。
の受電端２１ａと、低圧側のバスバー２２の接地電圧Ｇ
ＮＤの受電端２２ａと、高圧側の出力用バスバー２３Ｈ
の誘導性負荷Ｌｏの一方の端子への接続端２３H ａと、
低圧側の出力用バスバー２３L の誘導性負荷Ｌｏの他方
の端子への接続端２３L ａとは、いずれも上記４本のバ
スバーの近端側（図中の右側）に配置されている。ま
た、出力用バスバーの接続端２３H ａと２３L ａとの間
にスナバコイル２８が接続されている。
【００２０】高圧側の出力用バスバー２３H には、この
バスバーから分岐しこれと平行に誘導性負荷Ｌｏへの接
続端２３H ａの方向に延在される分岐部分２３H ’が形
成されており、この分岐部分２３H ’と低圧側の電源用
バスバー２２との間に第２のフライホイール用ダイオー
ド群２７ａ〜２７ｃが並列接続されている。同様に、低
圧側の出力用バスバー２３L には、このバスバーから分
岐しこれと平行に誘導性負荷Ｌｏへの接続端２３L ａの
方向に延在される分岐部分２３L ’が形成されており、
この分岐部分２３L ’と高圧側の電源用バスバー２１と
の間に第１のフライホイール用ダイオード群２６ａ〜２
６ｃが並列接続されている。
バスバーから分岐しこれと平行に誘導性負荷Ｌｏへの接
続端２３H ａの方向に延在される分岐部分２３H ’が形
成されており、この分岐部分２３H ’と低圧側の電源用
バスバー２２との間に第２のフライホイール用ダイオー
ド群２７ａ〜２７ｃが並列接続されている。同様に、低
圧側の出力用バスバー２３L には、このバスバーから分
岐しこれと平行に誘導性負荷Ｌｏへの接続端２３L ａの
方向に延在される分岐部分２３L ’が形成されており、
この分岐部分２３L ’と高圧側の電源用バスバー２１と
の間に第１のフライホイール用ダイオード群２６ａ〜２
６ｃが並列接続されている。
【００２１】図２の電力変換装置は、図示の便宜上模式
的に表現されているが、実際には、出力用バスバー２３
H と２３L は互いに完全に重なり合うように上下に配列
されており、また電源用バスバー２１は第１のパワーＭ
ＯＳＦＭ群２４ａ〜２４ｆと第１のフライホイール用ダ
イオード群２６ａ〜２６ｃの真下に各素子の幅とほぼ同
一の幅を有しながら配置され、電源用バスバー２２は第
２のパワーＭＯＳＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆと第２のフラ
イホイール用ダイオード群２７ａ〜２７ｃの真下に各素
子の幅とほぼ同一の幅を有しながら配置されている。す
なわち、図２中点線で示したバスバー２１，２２，２３
H は下側に配置され、実線で示したバスバー２３L のみ
が上側に配置された立体構造となっており、これにより
装置の小型化とバスバーの短縮によるジュール熱損の低
減化が図られている。
的に表現されているが、実際には、出力用バスバー２３
H と２３L は互いに完全に重なり合うように上下に配列
されており、また電源用バスバー２１は第１のパワーＭ
ＯＳＦＭ群２４ａ〜２４ｆと第１のフライホイール用ダ
イオード群２６ａ〜２６ｃの真下に各素子の幅とほぼ同
一の幅を有しながら配置され、電源用バスバー２２は第
２のパワーＭＯＳＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆと第２のフラ
イホイール用ダイオード群２７ａ〜２７ｃの真下に各素
子の幅とほぼ同一の幅を有しながら配置されている。す
なわち、図２中点線で示したバスバー２１，２２，２３
H は下側に配置され、実線で示したバスバー２３L のみ
が上側に配置された立体構造となっており、これにより
装置の小型化とバスバーの短縮によるジュール熱損の低
減化が図られている。
【００２２】入力端子Ｄ１に供給されるドライブ信号に
よって第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群２４ａ〜２４ｆが一
斉にオン状態となり、高圧側の電源から第１のパワーＭ
ＯＳＦＥＴ群と高圧側の出力用バスバー２３H を通して
誘導性負荷Ｌｏに電流が流れる。この時、第２のパワー
ＭＯＳＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆは全てオフ状態にある。
この後第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群２４ａ〜２４ｆが一
斉にオフ状態となり、やや遅れて第２のパワーＭＯＳＦ
ＥＴ群２５ａ〜２５ｆは一斉にオン状態になると、誘導
性負荷Ｌｏからスナバコイル２８と第２のパワーＭＯＳ
ＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆを通って接地電位に電流Ｉｏ2
が流出する。このようにして、誘導性負荷Ｌｏには交互
に逆向きの電流が流れる。
よって第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群２４ａ〜２４ｆが一
斉にオン状態となり、高圧側の電源から第１のパワーＭ
ＯＳＦＥＴ群と高圧側の出力用バスバー２３H を通して
誘導性負荷Ｌｏに電流が流れる。この時、第２のパワー
ＭＯＳＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆは全てオフ状態にある。
この後第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群２４ａ〜２４ｆが一
斉にオフ状態となり、やや遅れて第２のパワーＭＯＳＦ
ＥＴ群２５ａ〜２５ｆは一斉にオン状態になると、誘導
性負荷Ｌｏからスナバコイル２８と第２のパワーＭＯＳ
ＦＥＴ群２５ａ〜２５ｆを通って接地電位に電流Ｉｏ2
が流出する。このようにして、誘導性負荷Ｌｏには交互
に逆向きの電流が流れる。
【００２３】第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群２４ａ〜２４
ｆが一斉にオフ状態になったのちしばらくは誘導性負荷
Ｌｏはオン時の電流を維持しようとする電圧を発生する
ので、バスバー２３H の電圧が接地電位以下に低下す
る。これに伴い、第２のフライホイール用ダイオード群
２７ａ〜２７ｆを通してバスバー２３Ｈから誘導性負荷
Ｌｏに電流が流れ、バスバー２３Ｈの電圧の過度の低下
が防げらる。
ｆが一斉にオフ状態になったのちしばらくは誘導性負荷
Ｌｏはオン時の電流を維持しようとする電圧を発生する
ので、バスバー２３H の電圧が接地電位以下に低下す
る。これに伴い、第２のフライホイール用ダイオード群
２７ａ〜２７ｆを通してバスバー２３Ｈから誘導性負荷
Ｌｏに電流が流れ、バスバー２３Ｈの電圧の過度の低下
が防げらる。
【００２４】また、第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群２５ａ
〜２５ｆが一斉にオフ状態になったのちしばらくは誘導
性負荷Ｌｏはオン時の電流を維持しようとする電圧を発
生するので、バスバー２３L の電圧が＋Ｂ以上の値に上
昇する。これに伴い、誘導性負荷Ｌｏから流出する電流
がスナバコイル２８とバスバー２３L と第１のフライホ
イール用ダイオード群２６ａ〜２２ｆとを通して電源用
バスバー２１ａに流れるので、バスバー２３L の電圧の
過度の上昇が防げられる。
〜２５ｆが一斉にオフ状態になったのちしばらくは誘導
性負荷Ｌｏはオン時の電流を維持しようとする電圧を発
生するので、バスバー２３L の電圧が＋Ｂ以上の値に上
昇する。これに伴い、誘導性負荷Ｌｏから流出する電流
がスナバコイル２８とバスバー２３L と第１のフライホ
イール用ダイオード群２６ａ〜２２ｆとを通して電源用
バスバー２１ａに流れるので、バスバー２３L の電圧の
過度の上昇が防げられる。
【００２５】第１，第２のフライホイール用ダイオード
群２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｃに電流が流れている
状態での並列接続ダイオード群とバスバーとの関係は、
いずれも図３に示すようになるので、フライホイール用
ダイオード群の電流集中は生じない。
群２６ａ〜２６ｃ，２７ａ〜２７ｃに電流が流れている
状態での並列接続ダイオード群とバスバーとの関係は、
いずれも図３に示すようになるので、フライホイール用
ダイオード群の電流集中は生じない。
【００２６】このように、出力用バスバーとして図２に
示すような十手状の形状を採用することにより、フライ
ホイール用ダイオードに流す電流の流入端と流出端をバ
スバーの対角線上に配列しながら、しかも給電端や誘導
性負荷との接続端を各バスバーの同一側（近端側）に配
列することができる。
示すような十手状の形状を採用することにより、フライ
ホイール用ダイオードに流す電流の流入端と流出端をバ
スバーの対角線上に配列しながら、しかも給電端や誘導
性負荷との接続端を各バスバーの同一側（近端側）に配
列することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の電
力変換装置によれば、図３の等価回路に示すように、フ
ライホイール用ダイオードに流れる電流の流入端と流出
端とが対角線上に配列される構成であるから、各フライ
ホイール用ダイオードの端子間電圧はほぼ等しくなり、
高安定・高信頼の電力変換装置を提供できる。
力変換装置によれば、図３の等価回路に示すように、フ
ライホイール用ダイオードに流れる電流の流入端と流出
端とが対角線上に配列される構成であるから、各フライ
ホイール用ダイオードの端子間電圧はほぼ等しくなり、
高安定・高信頼の電力変換装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例の電力変換装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の他の実施例の電力変換装置の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】フライホイール用の寄生ダイオードＤｐを流れ
る電流の分布を説明するための等価回路図である。
る電流の分布を説明するための等価回路図である。
【図４】従来の電力変換装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図５】図４の従来装置についてフライホイール用の寄
生ダイオードＤｐを流れる電流の分布を説明するための
等価回路図である。
生ダイオードＤｐを流れる電流の分布を説明するための
等価回路図である。
１１ 第１の電源用バスバー １２ 第２の電源用バスバー １３ 出力用バスバー １４ａ〜１４ｆ 第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群 １５ａ〜１５ｆ 第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群 Ｄｐ フライホイール用ダイオードとして機能する寄生
ダイオード ２１ 第１の電源用バスバー ２２ 第２の電源用バスバー ２３Ｈ 第１の出力用バスバー ２３Ｌ 第２の出力用バスバー ２４ａ〜２４ｆ 第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群 ２５ａ〜２５ｆ 第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群 ２６ａ〜２６ｆ 第１のフライホイール用ダイオード群 ２７ａ〜２７ｆ 第２のフライホイール用ダイオード群 Ｌｏ 誘導性負荷
ダイオード ２１ 第１の電源用バスバー ２２ 第２の電源用バスバー ２３Ｈ 第１の出力用バスバー ２３Ｌ 第２の出力用バスバー ２４ａ〜２４ｆ 第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群 ２５ａ〜２５ｆ 第２のパワーＭＯＳＦＥＴ群 ２６ａ〜２６ｆ 第１のフライホイール用ダイオード群 ２７ａ〜２７ｆ 第２のフライホイール用ダイオード群 Ｌｏ 誘導性負荷
Claims (3)
- 【請求項１】第１の直流電圧の受電端を有するほぼ直線
状の第１の電源用バスバーと、この第１の電源用バスバ
ーとほぼ平行に延在されると共に第２の直流電圧の受電
端を有する第２の電源用バスバーと、前記第１，第２の
電源用バスバーとほぼ平行に延在されると共に誘導性負
荷への接続端を有する出力用バスバーと、前記第１の電
源用バスバーと前記出力用バスバー間に並列接続され一
斉にオン／オフされる第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群と、
前記第２の電源用バスバーと前記出力用バスバー間に並
列接続され前記第１のパワーＭＯＳＦＥＴ群とは異なる
タイミングで一斉にオン／オフされる第２のパワーＭＯ
ＳＦＥＴ群ととを備えた電力変換装置において、 前記第１，第２の電源用バスバーの前記受電端のそれぞ
れはいずれも前記出力用バスバーの一端側に配置される
と共にこの出力用バスバーの前記誘導性負荷との接続端
はその他端側に配置されることを特徴とする電力変換装
置。 - 【請求項２】第１の直流電圧の受電端を有するほぼ直線
状の第１の電源用バスバーと、この第１の電源用バスバ
ーとほぼ平行に延在されると共に第２の直流電圧の受電
端を有する第２の電源用バスバーと、前記第１，第２の
電源用バスバーとほぼ平行に延在されると共にスナバコ
イルを介して相互に接続される誘導性負荷の一端への接
続端を有する第１，第２の出力用バスバーと、前記第１
の電源用バスバーと前記第１の出力用バスバー間に並列
接続され一斉にオン／オフされる第１のパワーＭＯＳＦ
ＥＴ群と、前記第２の電源用バスバーと前記第２の出力
用バスバー間に並列接続される前記第１のパワーＭＯＳ
ＦＥＴ群とは異なるタイミングで一斉にオン／オフされ
る第２のパワーＦＥＴ群とを備えた電力変換装置におい
て、 前記第１，第２の電源用バスバーの前記受電端のそれぞ
れと前記第１，第２の出力用バスバーの前記誘導性負荷
への接続端のそれぞれはほぼ平行に延在される４本のバ
スバーの近端側に配置されると共に、 前記第２の出力用バスバーから分岐しこれと平行に前記
誘導性負荷への接続端の方向に延在される分岐部分と前
記第１の電源用バスバーとの間に並列接続される第１の
ダイオード群と、前記第１の出力用バスバーから分岐し
これと平行に前記誘導性負荷への接続端の方向に延在さ
れる分岐部分と前記第２の電源用バスバーとの間に並列
接続される第２のダイオード群とを備えたことを特徴と
する電力変換装置。 - 【請求項３】前記第１，第２の出力用バスバーは上下に
重なり合うように配置されたことを特徴とする請求項２
記載の電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218382A JPH0654544A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218382A JPH0654544A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654544A true JPH0654544A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16719028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218382A Pending JPH0654544A (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654544A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026991A1 (fr) | 1996-12-17 | 1998-06-25 | Japan Crown Cork Co., Ltd. | Couvercle de recipient inviolable en resine synthetique |
| US5957315A (en) * | 1996-12-17 | 1999-09-28 | Japan Crown Cork Co., Ltd. | Plastic container closure with tamper evident properties |
| JP2007028742A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及び電力変換方法 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP4218382A patent/JPH0654544A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026991A1 (fr) | 1996-12-17 | 1998-06-25 | Japan Crown Cork Co., Ltd. | Couvercle de recipient inviolable en resine synthetique |
| US5957315A (en) * | 1996-12-17 | 1999-09-28 | Japan Crown Cork Co., Ltd. | Plastic container closure with tamper evident properties |
| JP2007028742A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及び電力変換方法 |
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