JPH1098885A - Inverter device - Google Patents
Inverter deviceInfo
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- JPH1098885A JPH1098885A JP8285781A JP28578196A JPH1098885A JP H1098885 A JPH1098885 A JP H1098885A JP 8285781 A JP8285781 A JP 8285781A JP 28578196 A JP28578196 A JP 28578196A JP H1098885 A JPH1098885 A JP H1098885A
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- switching element
- switching
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- switching elements
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は電動機の駆動等に用
いられるインバータ装置に係り、その逆変換器を構成す
るスイッチング素子のスイッチングサージを低減するた
めの、スイッチング素子と平滑コンデンサの空間的配置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device used for driving an electric motor and the like, and to a spatial arrangement of a switching element and a smoothing capacitor for reducing a switching surge of a switching element constituting an inverter. .
【従来の技術】インバータ装置の結線は一般的に図5の
ようになっている。1は交流電源を直流に変換する順変
換器、2および3は順変換器1の直流出力を平滑にする
平滑リアクトル及び平滑コンデンサである。4は前記直
流出力を交流出力に変換する逆変換器であり、複数のス
イッチング素子5からなる。スイッチング素子5は上相
と下相に分かれており、上相と下相の間から交流出力が
とられる。平滑リアクトル2及び平滑コンデンサ3と逆
変換器4は直流母線6によって接続されている。平滑コ
ンデンサ3も同様に上相と下相に分かれている。近時の
インバータ装置においては、高キャリヤ周波数化に伴い
スイッチング素子5としてIGBT(isolated
−gate bipolar transister)
等を用いた高速スイッチングが増加している。スイッチ
ング素子5が高速でスイッチングを行うと、その陽極−
陰極間、IGBTでいえばコレクタ−エミッタ間に発生
するスイッチングサージ電圧が大きくなり、スイッチン
グ素子5を破壊させる要因となっている。このスイッチ
ングサージ電圧の大きさは直流母線6やスイッチング素
子相互間の配線のインダクタンスに比例する。そこでこ
のインダクタンスを小さくする技術が、特開昭61−1
91268号公報や実公平8−11068号公報に開示
されている。しかし、これらの公報に記載されている配
線構造は平面的あるいは2次元的のものであり、実機イ
ンバータ装置においてインダクタンスを低減するために
は十分でない。2. Description of the Related Art The wiring of an inverter device is generally as shown in FIG. Reference numeral 1 denotes a forward converter for converting AC power into DC, and reference numerals 2 and 3 denote a smoothing reactor and a smoothing capacitor for smoothing the DC output of the forward converter 1. Reference numeral 4 denotes an inverter for converting the DC output into an AC output, and is composed of a plurality of switching elements 5. The switching element 5 is divided into an upper phase and a lower phase, and an AC output is obtained between the upper phase and the lower phase. The smoothing reactor 2, the smoothing capacitor 3 and the inverter 4 are connected by a DC bus 6. The smoothing capacitor 3 is similarly divided into an upper phase and a lower phase. In recent inverter devices, an IGBT (isolated) is used as the switching element 5 in accordance with a higher carrier frequency.
-Gate bipolar transistor)
High-speed switching using such as is increasing. When the switching element 5 performs high-speed switching, the anode-
The switching surge voltage generated between the cathodes and between the collector and the emitter in the case of the IGBT increases, which causes the switching element 5 to be destroyed. The magnitude of the switching surge voltage is proportional to the inductance of the DC bus 6 and the wiring between the switching elements. Therefore, a technique for reducing this inductance is disclosed in
This is disclosed in JP-A-91268 and JP-A-8-11068. However, the wiring structures described in these publications are planar or two-dimensional, and are not sufficient to reduce inductance in an actual inverter device.
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、実機
の構成において直流母線や配線のインダクタンスを低減
し、スイッチングサージ電圧を小さくすることの出来る
インバータ装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an inverter device capable of reducing the inductance of a DC bus or wiring and reducing the switching surge voltage in the configuration of an actual machine.
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願の第一の発明のインバータ装置は、逆変換器を構
成するスイッチング素子を上部に取り付けた冷却フィン
を複数列に配列し、前記列の間に平滑ゴンデンサを配置
し、前記スイッチング素子及び平滑コンデンサの間を板
状導体によって接続した構成とする。また第二の発明
は、逆変換器を構成するスイッチング素子を側部に取り
付けた冷却フィンを、スイッチング素子が対向するよう
に複数列に配列し、前記各列の下に平滑コンデンサを配
置し、前記スイッチング素子及び平滑コンデンサの間を
板状導体によって接続した構成とする。このような構成
にすると、平滑コンデンサとスイッチング素子が立体的
に配置されるので、それらのあいだの配線が短くできる
とともに、板状導体の形状効果によってインダクタンス
を小さくすることが出来る。In order to achieve the above object, an inverter device according to a first aspect of the present invention comprises a plurality of cooling fins having switching elements constituting an invertor mounted thereon, the cooling fins being arranged in a plurality of rows. A smooth gondenser is arranged between rows, and the switching element and the smoothing capacitor are connected by a plate conductor. In the second invention, cooling fins having switching elements constituting the inverter attached to side portions are arranged in a plurality of rows so that the switching elements face each other, and a smoothing capacitor is arranged below each row, The switching element and the smoothing capacitor are connected by a plate-like conductor. With such a configuration, since the smoothing capacitor and the switching element are arranged three-dimensionally, the wiring between them can be shortened, and the inductance can be reduced by the shape effect of the plate-shaped conductor.
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を、図
1及び図2を参照しつつ説明する。これらの図に示すよ
うに、上相スイッチング素子および下相スイッチング素
子5を取り付けた冷却フィンの間に平滑コンデンサ3を
配置し、スイッチング素子5相互間、スイッチング素子
5と平滑コンデンサ3の間及び平滑コンデンサ3相互間
を板状導体6で接続する。スイッチング素子5から交流
出力端子7への接続も板状導体とする。このように平滑
コンデンサ3を中央に配置することによって、負荷変動
に起因する電源変動を平滑コンデンサ3で吸収するとと
もに、平滑コンデンサ3で発生する電圧降下は、スイッ
チング素子5までのインピーダンスが小さいため、それ
以上は増幅せずにスイッチング素子5へそのまま伝わ
る。つまり、スイッチング素子5に印加されるスイッチ
ングサージはスイッチング素子5自身が発生するサージ
のみであり、電源振動分の重畳は平滑コンデンサ3によ
る電位降下の跳ね返り分だけとなり、サージスナバ回路
を軽減することが出来る。板状導体6を採用し、スイッ
チング素子5を均等に配置し、また、コンデンサ入力部
において入出力逆構造にすることによって、平滑コンデ
ンサ3の電流を均等にすることが出来る。スイッチング
素子5のゲート端子を素子の中央に配置することによ
り、単一構造で上下相のスイッチング素子に使用できる
ため、スイッチング素子を統一することが出来る。ま
た、本実施の態様のインバータ装置は配線が単純となる
ため、組み立てやすく、小型化もしやすい。次に本発明
の第二の実施の形態を図3及び図4を参照しつつ説明す
る。これらの図に示すように、スイッチング素子5を側
部に取り付けた冷却フィンを、スイッチング素子5が対
向するように複数列に配列し、各列の下に平滑コンデン
サ3を配置し、スイッチング素子5及び平滑コンデンサ
3の間を板状導体6によって接続した構成とする。この
ように平滑コンデンサ3をスイッチング素子5の下に配
置すると、平滑コンデンサ3とスイッチング素子5の距
離が近くなり、リアクタンスを低減することが出来ると
ともに、平滑コンデンサ3やスイッチング素子5が破損
した場合に修理しやすい。また、二層構造であるため、
スイッチング素子5の発熱に対しても有利であると同時
に、フィン冷却風をコンデンサの冷却にも利用できると
いう利点もある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in these figures, the smoothing capacitor 3 is arranged between the cooling fins to which the upper-phase switching element and the lower-phase switching element 5 are attached, and between the switching elements 5, between the switching element 5 and the smoothing capacitor 3, and between the switching elements 5. The capacitors 3 are connected to each other by the plate-shaped conductor 6. The connection from the switching element 5 to the AC output terminal 7 is also a plate conductor. By arranging the smoothing capacitor 3 in the center as described above, the power supply fluctuation caused by the load fluctuation is absorbed by the smoothing capacitor 3 and the voltage drop generated in the smoothing capacitor 3 is small because the impedance to the switching element 5 is small. Anything beyond that is transmitted to the switching element 5 without amplification. That is, the switching surge applied to the switching element 5 is only the surge generated by the switching element 5 itself, and the superimposition of the power supply vibration is only the rebound of the potential drop due to the smoothing capacitor 3, and the surge snubber circuit can be reduced. . By adopting the plate-shaped conductor 6, arranging the switching elements 5 uniformly, and making the input / output reverse structure in the capacitor input section, the current of the smoothing capacitor 3 can be equalized. By arranging the gate terminal of the switching element 5 at the center of the element, a single structure can be used for the upper and lower phase switching elements, so that the switching elements can be unified. In addition, since the wiring of the inverter device according to the present embodiment is simple, it is easy to assemble and downsize. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in these figures, cooling fins having switching elements 5 attached to the sides are arranged in a plurality of rows so that switching elements 5 face each other, and smoothing capacitors 3 are arranged below each row. And the smoothing capacitor 3 is connected by a plate-shaped conductor 6. When the smoothing capacitor 3 is arranged under the switching element 5 in this manner, the distance between the smoothing capacitor 3 and the switching element 5 becomes short, and the reactance can be reduced. Easy to repair. Also, because of the two-layer structure,
This is advantageous not only for the heat generation of the switching element 5, but also for the advantage that the fin cooling air can be used for cooling the condenser.
【発明の効果】本発明のインバータ装置においては、ス
イッチング素子や平滑コンデンサを立体的に配置するこ
とが出来るので、直流母線や配線のインダクタンスを低
減し、スイッチングサージ電圧を小さくすることの出来
る。According to the inverter device of the present invention, since the switching element and the smoothing capacitor can be arranged three-dimensionally, the inductance of the DC bus and the wiring can be reduced, and the switching surge voltage can be reduced.
【図1】本発明の第一の実施の態様のインバータ装置の
構成図FIG. 1 is a configuration diagram of an inverter device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の上面図FIG. 2 is a top view of FIG.
【図3】本発明の第二の実施の態様のインバータ装置の
構成図FIG. 3 is a configuration diagram of an inverter device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】図3の上面図FIG. 4 is a top view of FIG. 3;
【図5】一般的なインバータ装置の結線図FIG. 5 is a wiring diagram of a general inverter device.
1…順変換器、 2…平滑リアクトル、 3…平滑コン
デンサ、4…逆変換器、5…スイッチング素子、 6…
直流母線、 7…交流出力端子。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Forward converter, 2 ... Smoothing reactor, 3 ... Smoothing capacitor, 4 ... Inverter, 5 ... Switching element, 6 ...
DC bus, 7 ... AC output terminal.
Claims (2)
部に取り付けた冷却フィンを複数列に配列し、前記列の
間に平滑コンデンサを配置し、前記スイッチング素子及
び平滑コンデンサの間を板状導体によって接続した構成
を備えたことを特徴とするインバータ装置。1. A cooling fin having a switching element constituting an inverter mounted thereon is arranged in a plurality of rows, a smoothing capacitor is arranged between the rows, and a plate-like conductor is provided between the switching element and the smoothing capacitor. An inverter device comprising a configuration connected by:
部に取り付けた冷却フィンを、スイッチング素子が対向
するように複数列に配列し、前記各列の下に平滑コンデ
ンサを配置し、前記スイッチング素子及び平滑コンデン
サの間を板状導体によって接続した構成を備えたことを
特徴とするインバータ装置。2. Cooling fins having switching elements constituting an inverter mounted on side portions thereof are arranged in a plurality of rows so that the switching elements face each other, and a smoothing capacitor is arranged below each row, and An inverter device comprising a configuration in which an element and a smoothing capacitor are connected by a plate-shaped conductor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8285781A JPH1098885A (en) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8285781A JPH1098885A (en) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | Inverter device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1098885A true JPH1098885A (en) | 1998-04-14 |
Family
ID=17695992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8285781A Pending JPH1098885A (en) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | Inverter device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1098885A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8899052B2 (en) | 2010-11-04 | 2014-12-02 | International Business Machines Corporation | Thermoelectric-enhanced, refrigeration cooling of an electronic component |
US8955346B2 (en) | 2010-11-04 | 2015-02-17 | International Business Machines Corporation | Coolant-buffered, vapor-compression refrigeration apparatus and method with controlled coolant heat load |
US9207002B2 (en) | 2011-10-12 | 2015-12-08 | International Business Machines Corporation | Contaminant separator for a vapor-compression refrigeration apparatus |
US9301433B2 (en) | 2010-11-04 | 2016-03-29 | International Business Machines Corporation | Vapor-compression refrigeration apparatus with backup air-cooled heat sink and auxiliary refrigerant heater |
WO2018230267A1 (en) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | Inverter-integrated electric compressor |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8285781A patent/JPH1098885A/en active Pending
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US9301433B2 (en) | 2010-11-04 | 2016-03-29 | International Business Machines Corporation | Vapor-compression refrigeration apparatus with backup air-cooled heat sink and auxiliary refrigerant heater |
US9207002B2 (en) | 2011-10-12 | 2015-12-08 | International Business Machines Corporation | Contaminant separator for a vapor-compression refrigeration apparatus |
US9470439B2 (en) | 2011-10-12 | 2016-10-18 | International Business Machines Corporation | Contaminant separator for a vapor-compression refrigeration apparatus |
WO2018230267A1 (en) * | 2017-06-12 | 2018-12-20 | サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 | Inverter-integrated electric compressor |
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