JPH10146065A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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- JPH10146065A JPH10146065A JP8299929A JP29992996A JPH10146065A JP H10146065 A JPH10146065 A JP H10146065A JP 8299929 A JP8299929 A JP 8299929A JP 29992996 A JP29992996 A JP 29992996A JP H10146065 A JPH10146065 A JP H10146065A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電力変換回路のリアクタンスを更に減らして素
子のスイッチング動作時に発生するサージ電圧を抑え
る。 【解決手段】ヒートシンク６の前面の上段に半導体スイ
ッチング素子１Ａ〜１Ｄを、これらの下側に半導体スイ
ッチング素子２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，１Ｅ〜１Ｈをコ
レクタ側を上にして配置する。このうち、最上段の半導
体スイッチング素子１Ａ〜１Ｄと三段目の半導体スイッ
チング素子１Ｅ〜１Ｈのコレクタ端子を直流導体３Ａに
接続し、２段目の半導体スイッチング素子２Ａ〜２Ｄと
四段目のスイッチング素子２Ｅ〜２Ｈのエミッタ端子を
直流導体４Ａで接続する。これらの直流導体３Ａ，４Ａ
の左端には、90°に折り曲げた曲げ部３ａ，４ａを形成
し、このうち、曲げ部３ａの左側面には、保護ヒューズ
13Ａ〜13Ｅを上下に等間隔に配置し下端を固定する。こ
の左側に端子側を右側にしてコンデンサを上下に配置
し、一対の電線を撚り合わせて各直流端子11Ａ〜11Ｅ及
び各直流端子14Ａ〜14Ｅに接続する。
子のスイッチング動作時に発生するサージ電圧を抑え
る。 【解決手段】ヒートシンク６の前面の上段に半導体スイ
ッチング素子１Ａ〜１Ｄを、これらの下側に半導体スイ
ッチング素子２Ａ〜２Ｄ，２Ｅ〜２Ｈ，１Ｅ〜１Ｈをコ
レクタ側を上にして配置する。このうち、最上段の半導
体スイッチング素子１Ａ〜１Ｄと三段目の半導体スイッ
チング素子１Ｅ〜１Ｈのコレクタ端子を直流導体３Ａに
接続し、２段目の半導体スイッチング素子２Ａ〜２Ｄと
四段目のスイッチング素子２Ｅ〜２Ｈのエミッタ端子を
直流導体４Ａで接続する。これらの直流導体３Ａ，４Ａ
の左端には、90°に折り曲げた曲げ部３ａ，４ａを形成
し、このうち、曲げ部３ａの左側面には、保護ヒューズ
13Ａ〜13Ｅを上下に等間隔に配置し下端を固定する。こ
の左側に端子側を右側にしてコンデンサを上下に配置
し、一対の電線を撚り合わせて各直流端子11Ａ〜11Ｅ及
び各直流端子14Ａ〜14Ｅに接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力用半導体素子
を直並列に接続した電力変換装置に係り、特に、電力用
ヒューズと平滑用コンデンサが接続されて半導体スタッ
クを構成する電力変換装置に関する。
を直並列に接続した電力変換装置に係り、特に、電力用
ヒューズと平滑用コンデンサが接続されて半導体スタッ
クを構成する電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力変換装置においては、絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ；Insulated Gate Bip
olar Transistor ）やパワーＭＯＳＦＥＴなどの高速ス
イッチング素子を使った高周波ＰＷＭ制御方式が広く採
用され、また、電力変換装置の大容量化に伴い、大容量
の素子を並列にして用いられている。
イポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ；Insulated Gate Bip
olar Transistor ）やパワーＭＯＳＦＥＴなどの高速ス
イッチング素子を使った高周波ＰＷＭ制御方式が広く採
用され、また、電力変換装置の大容量化に伴い、大容量
の素子を並列にして用いられている。
【０００３】さらに高周波ＰＷＭ制御方式を採用した電
力変換装置では、高速スイッチング素子を接続する導体
のリアクタンスを減らして、スイッチング時に発生する
サージ電圧を抑えるために、高速スイッチング素子は互
いに近接し、コンデンサとの距離も短かくなるように取
り付けられている。
力変換装置では、高速スイッチング素子を接続する導体
のリアクタンスを減らして、スイッチング時に発生する
サージ電圧を抑えるために、高速スイッチング素子は互
いに近接し、コンデンサとの距離も短かくなるように取
り付けられている。
【０００４】従来の電力変換装置の構成要素となる半導
体スタックの一例を図５の主回路接続図及び図６の組立
図により説明する。図５は、三相又は単相ブリッジ回路
の交流相の正側及び負側の２アームを示し、直流端子1
0，11Ａ〜11Ｅの間に、例えばそれぞれＩＧＢＴからな
る４個並列の半導体スイッチング素子（以下、単に素子
という。）１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと同じく素子２Ａ，
２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ、及び、同じく素子１Ｅ，１Ｆ，１
Ｇ，１Ｈと素子２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈが直列に接続さ
れている。
体スタックの一例を図５の主回路接続図及び図６の組立
図により説明する。図５は、三相又は単相ブリッジ回路
の交流相の正側及び負側の２アームを示し、直流端子1
0，11Ａ〜11Ｅの間に、例えばそれぞれＩＧＢＴからな
る４個並列の半導体スイッチング素子（以下、単に素子
という。）１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄと同じく素子２Ａ，
２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ、及び、同じく素子１Ｅ，１Ｆ，１
Ｇ，１Ｈと素子２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈが直列に接続さ
れている。
【０００５】さらに、過電流保護用の電力ヒューズ13Ａ
〜13Ｅに対して、直流端子14Ａ〜14Ｅを介して直列に接
続された充放電用のコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅが、
正極側の直流端子10と負極側の直流端子11Ａ〜11Ｅの間
に接続されている。
〜13Ｅに対して、直流端子14Ａ〜14Ｅを介して直列に接
続された充放電用のコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅが、
正極側の直流端子10と負極側の直流端子11Ａ〜11Ｅの間
に接続されている。
【０００６】このうち、素子１Ａ〜１Ｄは、直流導体３
Ｃと交流導体５Ａとの間に並列に接続され、素子１Ｅ〜
１Ｈは正極側の直流導体３Ｃと交流導体５Ｂとの間に並
列に接続されている。
Ｃと交流導体５Ａとの間に並列に接続され、素子１Ｅ〜
１Ｈは正極側の直流導体３Ｃと交流導体５Ｂとの間に並
列に接続されている。
【０００７】また、素子２Ａ〜２Ｄは負極側の直流導体
４Ｃの上端と交流導体５Ａとの間に並列に接続され、素
子２Ｅ〜２Ｈは直流導体４Ｃの下端と交流導体５Ｂの下
部との間に並列に接続されている。
４Ｃの上端と交流導体５Ａとの間に並列に接続され、素
子２Ｅ〜２Ｈは直流導体４Ｃの下端と交流導体５Ｂの下
部との間に並列に接続されている。
【０００８】交流導体５Ａ，５Ｂの左端に対して、交流
端子12Ａ，12Ｂが設けられている。電力ヒューズ13Ａ〜
13Ｅ及び４個の直並列で構成するコンデンサブロック15
Ａ〜15Ｅと直流導体３Ｃ，４Ｃとの間の接続は、直流導
体３Ｃの左端に設けられた直流端子10と直流端子４Ｃの
左側に示された直流端子11Ａ〜11Ｅ及び電力ヒューズ13
Ａ〜13Ｅの片側に示した直流端子14Ａ〜14Ｅによって行
なわれている。
端子12Ａ，12Ｂが設けられている。電力ヒューズ13Ａ〜
13Ｅ及び４個の直並列で構成するコンデンサブロック15
Ａ〜15Ｅと直流導体３Ｃ，４Ｃとの間の接続は、直流導
体３Ｃの左端に設けられた直流端子10と直流端子４Ｃの
左側に示された直流端子11Ａ〜11Ｅ及び電力ヒューズ13
Ａ〜13Ｅの片側に示した直流端子14Ａ〜14Ｅによって行
なわれている。
【０００９】図６は、図５に示すように接続された半導
体スタック７Ｂの交流相二相分の組立状態を示す正面図
である。図６において、素子１Ａ〜１Ｄ及び素子２Ａ〜
２Ｄは、鎖線で示したヒートシンク６に対して、上側か
ら素子１Ａ〜１Ｄ，素子２Ａ〜２Ｄと横に順に配置さ
れ、これらの下側に他の交流相の素子１Ｅ〜１Ｈ，素子
２Ｅ〜２Ｈと順に配置されている。このうち、素子１Ａ
〜１Ｄ，素子１Ｅ〜１Ｈの正側端子Ｃは、素子１Ｄから
素子Ｈを接続する略コ字状の直流端子３Ｃでそれぞれ接
続されている。
体スタック７Ｂの交流相二相分の組立状態を示す正面図
である。図６において、素子１Ａ〜１Ｄ及び素子２Ａ〜
２Ｄは、鎖線で示したヒートシンク６に対して、上側か
ら素子１Ａ〜１Ｄ，素子２Ａ〜２Ｄと横に順に配置さ
れ、これらの下側に他の交流相の素子１Ｅ〜１Ｈ，素子
２Ｅ〜２Ｈと順に配置されている。このうち、素子１Ａ
〜１Ｄ，素子１Ｅ〜１Ｈの正側端子Ｃは、素子１Ｄから
素子Ｈを接続する略コ字状の直流端子３Ｃでそれぞれ接
続されている。
【００１０】素子２Ａ〜２Ｄ，素子２Ｅ〜２Ｈの負側端
子Ｅは、素子２Ｄから素子２Ｈを接続する直流導体４Ｃ
でそれぞれ接続されている。この直流導体４Ｃには、下
端左側からＬ字形の延長部４ｂが形成されている。この
延長部４ｂに対して、図５で示した直流端子11Ａ〜11Ｅ
が等間隔に設けられている。
子Ｅは、素子２Ｄから素子２Ｈを接続する直流導体４Ｃ
でそれぞれ接続されている。この直流導体４Ｃには、下
端左側からＬ字形の延長部４ｂが形成されている。この
延長部４ｂに対して、図５で示した直流端子11Ａ〜11Ｅ
が等間隔に設けられている。
【００１１】素子１Ａ〜１Ｄの負側端子Ｅと素子２Ａ〜
２Ｄの正側端子Ｃは、これらの端子の前面に横設された
長方形の交流導体５Ａによって、それぞれ接続され、交
流導体５Ａの左端の片側が図５で前述した交流端子12Ａ
となっている。
２Ｄの正側端子Ｃは、これらの端子の前面に横設された
長方形の交流導体５Ａによって、それぞれ接続され、交
流導体５Ａの左端の片側が図５で前述した交流端子12Ａ
となっている。
【００１２】素子１Ｅ〜１Ｈの負側端子Ｅと素子２Ｅ〜
２Ｈの正側端子Ｃも、交流導体５Ａと同一形状の交流導
体５Ｂによってそれぞれ接続され、この交流導体５Ｂの
左端の片側が他の交流相の図５で前述した交流端子12Ｂ
となっている。
２Ｈの正側端子Ｃも、交流導体５Ａと同一形状の交流導
体５Ｂによってそれぞれ接続され、この交流導体５Ｂの
左端の片側が他の交流相の図５で前述した交流端子12Ｂ
となっている。
【００１３】直流導体３Ｃの左端には、直流導体３Ｃの
左側に等間隔に設けられた直流端子10を介して電力ヒュ
ーズ13Ａ〜13Ｅがそれぞれ接続されている。この電力ヒ
ューズ13Ａ〜13Ｅの左側の各直流端子14Ａ〜14Ｅには、
それぞれ４本で構成するコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅ
の正側の端子が短冊状の接続板を介して接続され、直流
導体４Ｃの延長部４ｂには、コンデンサブロック15Ａ〜
15Ｅの負側の端子が接続板を介して直流端子11Ａ〜11Ｅ
にそれぞれ接続されている。
左側に等間隔に設けられた直流端子10を介して電力ヒュ
ーズ13Ａ〜13Ｅがそれぞれ接続されている。この電力ヒ
ューズ13Ａ〜13Ｅの左側の各直流端子14Ａ〜14Ｅには、
それぞれ４本で構成するコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅ
の正側の端子が短冊状の接続板を介して接続され、直流
導体４Ｃの延長部４ｂには、コンデンサブロック15Ａ〜
15Ｅの負側の端子が接続板を介して直流端子11Ａ〜11Ｅ
にそれぞれ接続されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
帯板状の交流導体と直流導体で素子を直並列に接続した
半導体スタックでは、各構成部品は確かに近接して配置
され、各導体で効率よく接続されているが、特に高周波
ＰＷＭ制御方式を採用した大容量の半導体電力変換装置
では、各素子のスイッチング動作時のサージ電圧の更な
る抑制が要請されるとともに、占有面積の更なる縮小化
が要請されている。
帯板状の交流導体と直流導体で素子を直並列に接続した
半導体スタックでは、各構成部品は確かに近接して配置
され、各導体で効率よく接続されているが、特に高周波
ＰＷＭ制御方式を採用した大容量の半導体電力変換装置
では、各素子のスイッチング動作時のサージ電圧の更な
る抑制が要請されるとともに、占有面積の更なる縮小化
が要請されている。
【００１５】そこで、本発明の目的は、回路の配線リア
クタンスを更に減らし、各素子のスイッチング動作時の
サージ電圧も更に抑えることが可能な半導体スタックを
備えた電力変換装置を得ることである。
クタンスを更に減らし、各素子のスイッチング動作時の
サージ電圧も更に抑えることが可能な半導体スタックを
備えた電力変換装置を得ることである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
電力変換装置は、極性を揃えて少なくとも４列に配置さ
れブリッジに接続される電力用半導体素子と、この電力
用半導体素子のブリッジの片側の極側を接続する第１の
直流側導体と、電力用半導体素子のブリッジの他側の極
側を接続する第２の直流側導体と、第１の直流側導体の
片側に添設され片側が直流側導体に接続される複数の電
力ヒューズと、第２の直流側導体の片側に隣設され第２
の直流側導体と電力ヒューズに接続されるコンデンサと
を備えたことを特徴とする。
電力変換装置は、極性を揃えて少なくとも４列に配置さ
れブリッジに接続される電力用半導体素子と、この電力
用半導体素子のブリッジの片側の極側を接続する第１の
直流側導体と、電力用半導体素子のブリッジの他側の極
側を接続する第２の直流側導体と、第１の直流側導体の
片側に添設され片側が直流側導体に接続される複数の電
力ヒューズと、第２の直流側導体の片側に隣設され第２
の直流側導体と電力ヒューズに接続されるコンデンサと
を備えたことを特徴とする。
【００１７】また、請求項２に記載の発明の電力変換装
置は、第１の直流側導体の片側に電力ヒューズの片側が
接続される第１の曲げ部を形成し、第２の直流側導体の
片側にコンデンサが接続される第２の曲げ部を形成した
ことを特徴とする。
置は、第１の直流側導体の片側に電力ヒューズの片側が
接続される第１の曲げ部を形成し、第２の直流側導体の
片側にコンデンサが接続される第２の曲げ部を形成した
ことを特徴とする。
【００１８】さらに、請求項３に記載の発明の電力変換
装置は、第１の直流側導体と第２の直流側導体の少なく
とも対向面に対して、絶縁被覆を形成したことを特徴と
する。このような手段によって、本発明では、特に電力
ヒューズを組み込むための空間を減らすとともに、外形
の縮小化により、接続導体のリアクタンスを減らす。
装置は、第１の直流側導体と第２の直流側導体の少なく
とも対向面に対して、絶縁被覆を形成したことを特徴と
する。このような手段によって、本発明では、特に電力
ヒューズを組み込むための空間を減らすとともに、外形
の縮小化により、接続導体のリアクタンスを減らす。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電力変換装置の一
実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１（ａ）
は、本発明の電力変換装置の第１の実施形態を示す正面
図で、従来の技術で示した図６に対応する図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は、
図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、接続図及びコ
ンデンサと電力ヒューズは、図６で示した部品と同一の
ため同一符号を付している。但し、素子は、端子の配置
が斜めになっている。
実施形態を図１〜図４を参照して説明する。図１（ａ）
は、本発明の電力変換装置の第１の実施形態を示す正面
図で、従来の技術で示した図６に対応する図、図１
（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｃ）は、
図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、接続図及びコ
ンデンサと電力ヒューズは、図６で示した部品と同一の
ため同一符号を付している。但し、素子は、端子の配置
が斜めになっている。
【００２０】図１（ａ），（ｂ）に示すように、素子１
Ａ〜１Ｄ，素子２Ａ〜２Ｄ，素子１Ｅ〜１Ｈ，素子２Ｅ
〜２Ｈは、従来の技術で示した図６と同様にヒートシン
ク６の前面に配置されている。
Ａ〜１Ｄ，素子２Ａ〜２Ｄ，素子１Ｅ〜１Ｈ，素子２Ｅ
〜２Ｈは、従来の技術で示した図６と同様にヒートシン
ク６の前面に配置されている。
【００２１】このうち、素子１Ａ〜１Ｄ，素子１Ｅ〜１
ＨのＣ端子及びＥ端子の前面には、直流導体３Ａが横に
配置され、このうち、Ｅ端子と対向する部分には、図１
（ｂ）に示すように絶縁間隙を形成するための逃げ穴が
設けられている。
ＨのＣ端子及びＥ端子の前面には、直流導体３Ａが横に
配置され、このうち、Ｅ端子と対向する部分には、図１
（ｂ）に示すように絶縁間隙を形成するための逃げ穴が
設けられている。
【００２２】素子２Ａ〜２Ｄ，素子２Ｅ〜２ＨのＥ端子
の前面にも、直流導体３Ａと同一品の直流導体４Ａが対
称的に横設され、このうちＣ端子と対向する部分には、
絶縁間隙を形成するための逃げ穴が設けられている。
の前面にも、直流導体３Ａと同一品の直流導体４Ａが対
称的に横設され、このうちＣ端子と対向する部分には、
絶縁間隙を形成するための逃げ穴が設けられている。
【００２３】これらの直流導体３Ａ，４Ａの左端は、前
方に折り曲げられて、直流導体３Ａの左端には曲げ部３
ａが形成され、直流導体４Ａの左端には曲げ部４ａが形
成され、この曲げ部４ａの前端には、部分的に等間隔に
突き出た直流端子11Ａ〜11Ｅが形成されている。
方に折り曲げられて、直流導体３Ａの左端には曲げ部３
ａが形成され、直流導体４Ａの左端には曲げ部４ａが形
成され、この曲げ部４ａの前端には、部分的に等間隔に
突き出た直流端子11Ａ〜11Ｅが形成されている。
【００２４】これらの直流導体３Ａと交流導体４Ａの前
面側には、やや幅が広い絶縁板８Ａがそれぞれ横に添設
され、曲げ部３ａと曲げ部４ａの間には、絶縁板９が挿
入されている。
面側には、やや幅が広い絶縁板８Ａがそれぞれ横に添設
され、曲げ部３ａと曲げ部４ａの間には、絶縁板９が挿
入されている。
【００２５】さらに、絶縁板８Ａの前面には、素子１Ａ
〜１ＤのＥ端子と素子２Ａ〜２ＢのＣ端子を接続する交
流導体５Ａが、素子１Ｅ〜１ＨのＥ端子と素子２Ｅ〜２
ＨのＣ端子の前面に交流導体５Ｂが、絶縁板８Ａ，８Ｂ
を介して絶縁を維持した状態で密着して配置されてい
る。（注；図形では錯綜を避けるために離して示してい
る。） このうち、曲げ部３ａの基部に等間隔に形成された直流
端子10には、曲げ部３ａの左側面に前後方向に添設され
た電力ヒューズ13Ａ〜13Ｅの下部端子がボルトで固定さ
れている。
〜１ＤのＥ端子と素子２Ａ〜２ＢのＣ端子を接続する交
流導体５Ａが、素子１Ｅ〜１ＨのＥ端子と素子２Ｅ〜２
ＨのＣ端子の前面に交流導体５Ｂが、絶縁板８Ａ，８Ｂ
を介して絶縁を維持した状態で密着して配置されてい
る。（注；図形では錯綜を避けるために離して示してい
る。） このうち、曲げ部３ａの基部に等間隔に形成された直流
端子10には、曲げ部３ａの左側面に前後方向に添設され
た電力ヒューズ13Ａ〜13Ｅの下部端子がボルトで固定さ
れている。
【００２６】電力ヒューズ13Ａ〜13Ｅの前端は、図２で
以下説明する直流端子14Ａ〜14Ｅとなっている。また、
交流導体５Ａ，５Ｂは、間隔管５ａとこの間隔管５ａに
貫通されたボルトを介して、素子１Ａ〜１ＨのＣ端と素
子２Ａ〜２ＨのＣ端子に接続され固定されている。
以下説明する直流端子14Ａ〜14Ｅとなっている。また、
交流導体５Ａ，５Ｂは、間隔管５ａとこの間隔管５ａに
貫通されたボルトを介して、素子１Ａ〜１ＨのＣ端と素
子２Ａ〜２ＨのＣ端子に接続され固定されている。
【００２７】図２は、図１で示した直流端子11Ａ〜11
Ｅ，14Ａ〜14Ｅに対するコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅ
の配置と接続を示した斜視図である。図２において、直
流端子11Ａ〜11Ｅと直流端子14Ａ〜14Ｅに対して、コン
デンサブロック15Ａ〜15Ｅが接続端子16，17を右側に対
向させて横に等間隔に配置され、図示しない取付板に左
端の図示しない取付脚が固定されている。
Ｅ，14Ａ〜14Ｅに対するコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅ
の配置と接続を示した斜視図である。図２において、直
流端子11Ａ〜11Ｅと直流端子14Ａ〜14Ｅに対して、コン
デンサブロック15Ａ〜15Ｅが接続端子16，17を右側に対
向させて横に等間隔に配置され、図示しない取付板に左
端の図示しない取付脚が固定されている。
【００２８】このうち、直流端子11Ａ〜11Ｅとコンデン
サブロック15Ａ〜15Ｅの接続端子17、及び、直流端子14
Ａ〜14Ｅとコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅの接続端子16
は、一対の電線19でコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅ毎に
撚り合わせて接続され、最短の配線となっている。各コ
ンデンサブロック15Ａ〜15Ｅを構成する４本のコンデン
サは、短冊状の接続板16，17で直並列に接続されてい
る。
サブロック15Ａ〜15Ｅの接続端子17、及び、直流端子14
Ａ〜14Ｅとコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅの接続端子16
は、一対の電線19でコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅ毎に
撚り合わせて接続され、最短の配線となっている。各コ
ンデンサブロック15Ａ〜15Ｅを構成する４本のコンデン
サは、短冊状の接続板16，17で直並列に接続されてい
る。
【００２９】このように構成され配置される各直流導体
と交流導体と絶縁物とを重ね合わせた一括積層導体に対
して、電力ヒューズを組み込み、接続させる電力ヒュー
ズと対向する位置に各コンデンサを配置することによっ
て、各素子の端子とコンデンサとの間の接続距離を短縮
することができるため、半導体スタック７Ａのリアクタ
ンスが減少し、スイッチング動作時のサージ電圧を抑え
ることができる。さらに、各素子及び電力ヒューズやコ
ンデンサを立体的に配置しているため、電力変換装置の
外形を抑えることができる。
と交流導体と絶縁物とを重ね合わせた一括積層導体に対
して、電力ヒューズを組み込み、接続させる電力ヒュー
ズと対向する位置に各コンデンサを配置することによっ
て、各素子の端子とコンデンサとの間の接続距離を短縮
することができるため、半導体スタック７Ａのリアクタ
ンスが減少し、スイッチング動作時のサージ電圧を抑え
ることができる。さらに、各素子及び電力ヒューズやコ
ンデンサを立体的に配置しているため、電力変換装置の
外形を抑えることができる。
【００３０】図３（ａ）は、本発明の電力変換装置の第
２の実施形態を示す部分前面図で、第１の実施形態で示
した図２に対応する図、図３（ｂ）は図２（ａ）の右側
面図である。
２の実施形態を示す部分前面図で、第１の実施形態で示
した図２に対応する図、図３（ｂ）は図２（ａ）の右側
面図である。
【００３１】図３（ａ），（ｂ）において、図２と異な
るところは、直流端子11Ａ〜11Ｅ及び直流端子14Ａ〜14
Ｅと、コンデンサブロック15Ａ〜15Ｅとの接続方法で、
直流端子11Ａ〜11Ｅとコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅの
接続は、長い間隔管20Ａと長いボルトで、直流端子14Ａ
〜14Ｅとコンデンサブロック15Ａは、短い間隔管20Ｂと
ボルトで接続されている。
るところは、直流端子11Ａ〜11Ｅ及び直流端子14Ａ〜14
Ｅと、コンデンサブロック15Ａ〜15Ｅとの接続方法で、
直流端子11Ａ〜11Ｅとコンデンサブロック15Ａ〜15Ｅの
接続は、長い間隔管20Ａと長いボルトで、直流端子14Ａ
〜14Ｅとコンデンサブロック15Ａは、短い間隔管20Ｂと
ボルトで接続されている。
【００３２】この場合には、直流端子11Ａ〜11Ｅ及び直
流端子14Ａ〜14Ｅとコンデンサの間を流れる電流の流路
を更に短くすることができるので、この間のリアクタン
スを減らすことができる。コンデンサの数が多い場合に
は、特に効果がある。
流端子14Ａ〜14Ｅとコンデンサの間を流れる電流の流路
を更に短くすることができるので、この間のリアクタン
スを減らすことができる。コンデンサの数が多い場合に
は、特に効果がある。
【００３３】図４（ａ）は、本発明の電力変換装置の第
３の実施形態を示す部分右側面図で、第１の実施形態で
示した図１（ｂ）に対応し、請求項３に対応する図、図
４（ｂ）は図４（ａ）の前面図で、同じく図１（ｃ）に
対応する図である。
３の実施形態を示す部分右側面図で、第１の実施形態で
示した図１（ｂ）に対応し、請求項３に対応する図、図
４（ｂ）は図４（ａ）の前面図で、同じく図１（ｃ）に
対応する図である。
【００３４】図４（ａ），（ｂ）において、図１
（ａ），（ｂ），（ｃ）と異なるところは、直流導体３
Ａ，４Ａの表面に対して、エポキシ樹脂のフローコーテ
ィングによる厚さ 0.8ｍｍの絶縁被覆層18Ａ，18Ｂを形
成し、交流導体５に対しても絶縁被覆層18Ｃを形成した
ことである。
（ａ），（ｂ），（ｃ）と異なるところは、直流導体３
Ａ，４Ａの表面に対して、エポキシ樹脂のフローコーテ
ィングによる厚さ 0.8ｍｍの絶縁被覆層18Ａ，18Ｂを形
成し、交流導体５に対しても絶縁被覆層18Ｃを形成した
ことである。
【００３５】この場合には、絶縁板８Ａ，８Ｂを設ける
ことなく、重ね合わせて配置することができるので、組
立が容易となる。さらに、図４（ｂ）に示すように、直
流導体３Ａ，４Ａと電力ヒューズ13Ｅの重ね合わせ部に
対しても、直流導体３，４各々に絶縁被覆層18Ａ，18Ｂ
を形成することにより、絶縁板９が不要となる。
ことなく、重ね合わせて配置することができるので、組
立が容易となる。さらに、図４（ｂ）に示すように、直
流導体３Ａ，４Ａと電力ヒューズ13Ｅの重ね合わせ部に
対しても、直流導体３，４各々に絶縁被覆層18Ａ，18Ｂ
を形成することにより、絶縁板９が不要となる。
【００３６】なお、直流導体３Ａ，４Ａと交流導体５間
及び直流導体３Ａ，４Ａ間の重ね合わせ部の絶縁被覆層
18Ａ，18Ｂ，18Ｃは、対向面のどちらかの片面と外周だ
け施しても絶縁板８Ａ，８Ｂ，９を省くことができる。
及び直流導体３Ａ，４Ａ間の重ね合わせ部の絶縁被覆層
18Ａ，18Ｂ，18Ｃは、対向面のどちらかの片面と外周だ
け施しても絶縁板８Ａ，８Ｂ，９を省くことができる。
【００３７】
【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
極性を揃えて少なくとも４例に配置されブリッジに接続
される電力用半導体素子と、この電力用半導体素子のブ
リッジの片側の極側を接続する第１の直流側導体と、電
力用半導体素子のブリッジの他側の極側を接続する第２
の直流側導体と、第１の直流側導体の片側に添設され片
側が直流側導体に接続される複数の電力ヒューズと、第
２の直流側導体の片側に隣設され第２の直流側導体と電
力ヒューズに接続されるコンデンサとを備えることで、
特に電力ヒューズを組み込むための空間を減らすととも
に、外形の縮小化により接続導体のリアクタンスも減ら
したので、電力変換回路の配線リアクタンスを更に減ら
し、各素子のスイッチング動作時のサージ電圧も更に抑
えることが可能な半導体スタックを備えた電力変換装置
を得ることができる。
極性を揃えて少なくとも４例に配置されブリッジに接続
される電力用半導体素子と、この電力用半導体素子のブ
リッジの片側の極側を接続する第１の直流側導体と、電
力用半導体素子のブリッジの他側の極側を接続する第２
の直流側導体と、第１の直流側導体の片側に添設され片
側が直流側導体に接続される複数の電力ヒューズと、第
２の直流側導体の片側に隣設され第２の直流側導体と電
力ヒューズに接続されるコンデンサとを備えることで、
特に電力ヒューズを組み込むための空間を減らすととも
に、外形の縮小化により接続導体のリアクタンスも減ら
したので、電力変換回路の配線リアクタンスを更に減ら
し、各素子のスイッチング動作時のサージ電圧も更に抑
えることが可能な半導体スタックを備えた電力変換装置
を得ることができる。
【００３８】また、請求項２に記載の発明によれば、第
１の直流側導体の片側に電力ヒューズの片側が接続され
る第１の曲げ部を形成し、第２の直流側導体の片側にコ
ンデンサが接続される第２の曲げ部を形成することで、
特に電力ヒューズを組み込むための空間を減らすととも
に、外形の縮小化により接続導体のリアクタンスも減ら
したので、電力変換回路の配線リアクタンスを更に減ら
し、各素子のスイッチング動作時のサージ電圧も更に抑
えることが可能な半導体スタックを備えた電力変換装置
を得ることができる。
１の直流側導体の片側に電力ヒューズの片側が接続され
る第１の曲げ部を形成し、第２の直流側導体の片側にコ
ンデンサが接続される第２の曲げ部を形成することで、
特に電力ヒューズを組み込むための空間を減らすととも
に、外形の縮小化により接続導体のリアクタンスも減ら
したので、電力変換回路の配線リアクタンスを更に減ら
し、各素子のスイッチング動作時のサージ電圧も更に抑
えることが可能な半導体スタックを備えた電力変換装置
を得ることができる。
【００３９】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
第１の直流側導体と第２の直流側導体の少なくとも対向
面に対して、絶縁被覆を形成することで、特に電力ヒュ
ーズを組み込むための空間を減らすとともに、外形の縮
小化により接続導体のリアクタンスも減らしたので、電
力変換回路の配線リアクタンスを更に減らし、各素子の
スイッチング動作時のサージ電圧も更に抑えることが可
能な半導体スタックを備えた電力変換装置を得ることが
できる。
第１の直流側導体と第２の直流側導体の少なくとも対向
面に対して、絶縁被覆を形成することで、特に電力ヒュ
ーズを組み込むための空間を減らすとともに、外形の縮
小化により接続導体のリアクタンスも減らしたので、電
力変換回路の配線リアクタンスを更に減らし、各素子の
スイッチング動作時のサージ電圧も更に抑えることが可
能な半導体スタックを備えた電力変換装置を得ることが
できる。
【図１】本発明の電力変換装置の第１の実施形態を示す
図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面
図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面
図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図。
【図２】本発明の電力変換装置の第１の実施形態を示す
部分拡大斜視図。
部分拡大斜視図。
【図３】本発明の電力変換装置の第２の実施形態を示す
部分拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側
面図。
部分拡大図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の右側
面図。
【図４】本発明の電力変換装置の第３の実施形態を示す
部分拡大図で、（ａ）は右側面図、（ｂ）は部分断面
図。
部分拡大図で、（ａ）は右側面図、（ｂ）は部分断面
図。
【図５】従来の電力変換装置の一例を示す主回路接続
図。
図。
【図６】従来の電力変換装置の一例を示す正面図。
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１
Ｈ；２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ
…半導体スイッチング素子（素子）、３Ａ，３Ｂ；４
Ａ，４Ｂ…直流導体、５Ａ，５Ｂ…交流導体、６…ヒー
トシンク、７Ａ…半導体スタック、８Ａ，８Ｂ，９…絶
縁板、10，11Ａ，11Ｂ，11Ｃ，11Ｄ，11Ｅ；14Ａ，14
Ｂ，14Ｃ，14Ｄ，14Ｅ…直流端子、12Ａ，12Ｂ…交流端
子、13Ａ，13Ｂ，13Ｃ，13Ｄ，13Ｅ…電力ヒューズ、15
Ａ，15Ｂ，15Ｅ…コンデンサブロック、16，17…接続端
子、18Ａ，18Ｂ…絶縁被覆、19…電線、20Ａ，20Ｂ…間
隔管。
Ｈ；２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ
…半導体スイッチング素子（素子）、３Ａ，３Ｂ；４
Ａ，４Ｂ…直流導体、５Ａ，５Ｂ…交流導体、６…ヒー
トシンク、７Ａ…半導体スタック、８Ａ，８Ｂ，９…絶
縁板、10，11Ａ，11Ｂ，11Ｃ，11Ｄ，11Ｅ；14Ａ，14
Ｂ，14Ｃ，14Ｄ，14Ｅ…直流端子、12Ａ，12Ｂ…交流端
子、13Ａ，13Ｂ，13Ｃ，13Ｄ，13Ｅ…電力ヒューズ、15
Ａ，15Ｂ，15Ｅ…コンデンサブロック、16，17…接続端
子、18Ａ，18Ｂ…絶縁被覆、19…電線、20Ａ，20Ｂ…間
隔管。
Claims (3)
- 【請求項１】 極性を揃えて少なくとも４列に配置され
ブリッジに接続される電力用半導体素子と、この電力用
半導体素子の前記ブリッジの片側の極側を接続する第１
の直流側導体と、前記電力用半導体素子の前記ブリッジ
の他側の極側を接続する第２の直流側導体と、前記第１
の直流側導体の片側に添設され片側が前記直流側導体に
接続される複数の電力ヒューズと、前記第２の直流側導
体の片側に隣設され前記第２の直流側導体と前記電力ヒ
ューズに接続されるコンデンサとを備えた電力変換装
置。 - 【請求項２】 前記第１の直流側導体の片側に前記電力
ヒューズの片側が接続される第１の曲げ部を形成し、前
記第２の直流側導体の片側に前記コンデンサが接続され
る第２の曲げ部を形成したことを特徴とする請求項１に
記載の電力変換装置。 - 【請求項３】 前記第１の直流側導体と前記第２の直流
側導体の少なくとも対向面に対して、絶縁被覆を形成し
たことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力
変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8299929A JPH10146065A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8299929A JPH10146065A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10146065A true JPH10146065A (ja) | 1998-05-29 |
Family
ID=17878643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8299929A Pending JPH10146065A (ja) | 1996-11-12 | 1996-11-12 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10146065A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320391A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Fuji Electric Co Ltd | 大容量電力変換装置の導体構造 |
| JP2010148176A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体電力変換装置の積層配線導体 |
| JP2015115975A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
-
1996
- 1996-11-12 JP JP8299929A patent/JPH10146065A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002320391A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Fuji Electric Co Ltd | 大容量電力変換装置の導体構造 |
| JP2010148176A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体電力変換装置の積層配線導体 |
| JP2015115975A (ja) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
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