JPH1189247A - 電力変換器 - Google Patents
電力変換器Info
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- JPH1189247A JPH1189247A JP9237402A JP23740297A JPH1189247A JP H1189247 A JPH1189247 A JP H1189247A JP 9237402 A JP9237402 A JP 9237402A JP 23740297 A JP23740297 A JP 23740297A JP H1189247 A JPH1189247 A JP H1189247A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 3つ以上の直流電圧と交流電圧とを変換する
装置において、配線インダクタンスを低減できる構造と
する。 【解決手段】 直列接続された第1、第2のコンデンサ
12、13によって第1、第2、第3の直流電圧が生成
され、パワーモジュール300内に収納されたインバー
タ部により3相の交流電圧に変換される。ここで、第
1、第2のコンデンサ12、13とインバータ部との間
の配線部を、第1、第2、第3の板状導体201、20
2、203と第1、第2の絶縁シート204、205が
交互に積層された構造とした。このような積層構造によ
って、配線インダクタンスを低減することができる。
装置において、配線インダクタンスを低減できる構造と
する。 【解決手段】 直列接続された第1、第2のコンデンサ
12、13によって第1、第2、第3の直流電圧が生成
され、パワーモジュール300内に収納されたインバー
タ部により3相の交流電圧に変換される。ここで、第
1、第2のコンデンサ12、13とインバータ部との間
の配線部を、第1、第2、第3の板状導体201、20
2、203と第1、第2の絶縁シート204、205が
交互に積層された構造とした。このような積層構造によ
って、配線インダクタンスを低減することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電圧と交流電
圧のいずれか一方を入力とし他方を出力として電力変換
を行う電力変換器に関し、例えば直流電圧を3相の交流
電圧に変換するインバータ装置に用いることができる。
圧のいずれか一方を入力とし他方を出力として電力変換
を行う電力変換器に関し、例えば直流電圧を3相の交流
電圧に変換するインバータ装置に用いることができる。
【0002】
【従来の技術】従来、直流電圧を3相の交流電圧に変換
するインバータ装置が種々提案されている。この種のイ
ンバータ装置は、例えば、直流電源に並列接続されたコ
ンデンサと、このコンデンサの両端の電圧を3相の交流
電圧に変換するインバータ部を備えている。インバータ
部は、複数のスイッチング素子からなり、それらのスイ
ッチング素子がオン、オフ制御されて、上記の変換が行
われる。
するインバータ装置が種々提案されている。この種のイ
ンバータ装置は、例えば、直流電源に並列接続されたコ
ンデンサと、このコンデンサの両端の電圧を3相の交流
電圧に変換するインバータ部を備えている。インバータ
部は、複数のスイッチング素子からなり、それらのスイ
ッチング素子がオン、オフ制御されて、上記の変換が行
われる。
【0003】ここで、コンデンサの両端とインバータ部
との間の配線には、配線インダクタンス(寄生インダク
タンス)があり、この配線インダクタンスによって、サ
ージ電圧が発生するなどの問題が生じる。特開平3−2
85570号公報には、コンデンサの両端とインバータ
部との間の配線部を、コンデンサの両端に接続された一
対の導体板と、この一対の導体板の間に挿入された絶縁
板により構成して、配線インダクタンスを減少させるよ
うにしたものが開示されている。
との間の配線には、配線インダクタンス(寄生インダク
タンス)があり、この配線インダクタンスによって、サ
ージ電圧が発生するなどの問題が生じる。特開平3−2
85570号公報には、コンデンサの両端とインバータ
部との間の配線部を、コンデンサの両端に接続された一
対の導体板と、この一対の導体板の間に挿入された絶縁
板により構成して、配線インダクタンスを減少させるよ
うにしたものが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示されるものにおいては、コンデンサ両端の2つの
直流電圧を交流電圧に変換するものであり、3つ以上の
直流電圧を交流電圧に変換するようなマルチレベル形の
インバータ装置の場合に、どのような構造で配線インダ
クタンスを減少させるかについては開示されていない。
報に示されるものにおいては、コンデンサ両端の2つの
直流電圧を交流電圧に変換するものであり、3つ以上の
直流電圧を交流電圧に変換するようなマルチレベル形の
インバータ装置の場合に、どのような構造で配線インダ
クタンスを減少させるかについては開示されていない。
【0005】本発明は、3つ以上の直流電圧と交流電圧
とを変換する装置において、配線インダクタンスを低減
できる構造とすることを目的とする。
とを変換する装置において、配線インダクタンスを低減
できる構造とすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、第1、第2、第
3の直流電圧の配線部(20)を、第1、第2、第3の
板状導体(201〜203)と第1、第2の絶縁シート
(204、205)が交互に積層された構造にしたこと
を特徴としている。
め、請求項1に記載の発明においては、第1、第2、第
3の直流電圧の配線部(20)を、第1、第2、第3の
板状導体(201〜203)と第1、第2の絶縁シート
(204、205)が交互に積層された構造にしたこと
を特徴としている。
【0007】このように絶縁シートで板状導体を挟んだ
積層構造にすることによって、3つ以上の直流電圧と交
流電圧とを変換する装置においても、配線インダクタン
スを低減することができる。なお、請求項2に記載の発
明のように、第1、第2の板状導体間に第1のコンデン
サ(12)を電気的に接続し、第2、第3の板状導体間
に第2のコンデンサ(13)を電気的に接続することに
よって、第1、第2、第3の直流電圧を生成することが
できる。
積層構造にすることによって、3つ以上の直流電圧と交
流電圧とを変換する装置においても、配線インダクタン
スを低減することができる。なお、請求項2に記載の発
明のように、第1、第2の板状導体間に第1のコンデン
サ(12)を電気的に接続し、第2、第3の板状導体間
に第2のコンデンサ(13)を電気的に接続することに
よって、第1、第2、第3の直流電圧を生成することが
できる。
【0008】この場合、請求項3に記載の発明のよう
に、第1、第2、第3の板状導体に切欠き部(206a
〜206c、207a、207b、208a〜208
c)を設けることによって、第1、第2、第3の板状導
体と第1、第2の絶縁シートを積層構造としても、第
1、第2のコンデンサの各端子をいずれか1つの板状導
体にのみ接続することができる。
に、第1、第2、第3の板状導体に切欠き部(206a
〜206c、207a、207b、208a〜208
c)を設けることによって、第1、第2、第3の板状導
体と第1、第2の絶縁シートを積層構造としても、第
1、第2のコンデンサの各端子をいずれか1つの板状導
体にのみ接続することができる。
【0009】また、請求項4に記載の発明のように、第
1、第2、第3の板状導体を折れ曲がった形状にして電
力変換部を収納する容器の上面に固定し、第1、第2の
コンデンサを容器の上に配置するようにすれば、装置全
体をコンパクトにすることができる。なお、上記した直
流電圧のレベル数は、少なくとも第1、第2、第3の3
つを有するという意味であり、4つ以上のマルチレベル
にしたものも本発明に含まれる。
1、第2、第3の板状導体を折れ曲がった形状にして電
力変換部を収納する容器の上面に固定し、第1、第2の
コンデンサを容器の上に配置するようにすれば、装置全
体をコンパクトにすることができる。なお、上記した直
流電圧のレベル数は、少なくとも第1、第2、第3の3
つを有するという意味であり、4つ以上のマルチレベル
にしたものも本発明に含まれる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図1乃至図3に、本発明の一実施形
態に係るインバータ装置の構成を示す。図1は、その組
付け構成図、図2は、組付けられたインバータ装置の外
観図、図3は、インバータ装置の電気結線図を示す。
について説明する。図1乃至図3に、本発明の一実施形
態に係るインバータ装置の構成を示す。図1は、その組
付け構成図、図2は、組付けられたインバータ装置の外
観図、図3は、インバータ装置の電気結線図を示す。
【0011】本実施形態に係るインバータ装置は、図3
に示すように、直流電源11の直流電圧により、3相の
交流電圧を作成してモータ40を駆動するものである。
直流電源11には、直列接続された第1、第2のコンデ
ンサ12、13が並列接続されている。この第1、第2
のコンデンサ12、13により、第1のコンデンサ12
の正極端子12aには、第1の直流電圧が発生し、第1
のコンデンサの負極端子12bと第2のコンデンサ13
の正極端子13aには、第2の直流電圧が発生し、第2
のコンデンサ13の負極端子13bには、第3の直流電
圧が発生する。これら第1、第2、第3の直流電圧は、
配線部20を介してインバータ部(電力変換部)30に
入力される。
に示すように、直流電源11の直流電圧により、3相の
交流電圧を作成してモータ40を駆動するものである。
直流電源11には、直列接続された第1、第2のコンデ
ンサ12、13が並列接続されている。この第1、第2
のコンデンサ12、13により、第1のコンデンサ12
の正極端子12aには、第1の直流電圧が発生し、第1
のコンデンサの負極端子12bと第2のコンデンサ13
の正極端子13aには、第2の直流電圧が発生し、第2
のコンデンサ13の負極端子13bには、第3の直流電
圧が発生する。これら第1、第2、第3の直流電圧は、
配線部20を介してインバータ部(電力変換部)30に
入力される。
【0012】インバータ部30は、複数のスイッチング
素子(例えばIGBT)31a〜31lと、逆接続ダイ
オード32a〜32lおよび33a〜33fから構成さ
れている。このインバータ部30におけるスイッチング
素子31a〜31lは、図示しない制御回路によってオ
ン、オフ制御され、上記した第1、第2、第3の直流電
圧により、3相の交流電圧を作成してモータ40に出力
する。例えば、スイッチング素子31a〜31dにおい
て、スイッチング素子31a、31bがオン、スイッチ
ング素子31c、31dがオフしたとき、直流高電圧が
出力され、スイッチング素子31b、31cがオン、ス
イッチング素子31a、31dがオフしたとき、直流中
間電圧が出力され、スイッチング素子31c、31dが
オン、スイッチング素子31a、31bがオフしたと
き、直流低電圧が出力されて、1相分の交流電圧が出力
される。
素子(例えばIGBT)31a〜31lと、逆接続ダイ
オード32a〜32lおよび33a〜33fから構成さ
れている。このインバータ部30におけるスイッチング
素子31a〜31lは、図示しない制御回路によってオ
ン、オフ制御され、上記した第1、第2、第3の直流電
圧により、3相の交流電圧を作成してモータ40に出力
する。例えば、スイッチング素子31a〜31dにおい
て、スイッチング素子31a、31bがオン、スイッチ
ング素子31c、31dがオフしたとき、直流高電圧が
出力され、スイッチング素子31b、31cがオン、ス
イッチング素子31a、31dがオフしたとき、直流中
間電圧が出力され、スイッチング素子31c、31dが
オン、スイッチング素子31a、31bがオフしたと
き、直流低電圧が出力されて、1相分の交流電圧が出力
される。
【0013】このインバータ部30は、図1に示すよう
に、容器としてのパワーモジュール300内に収納され
ており、このパワーモジュール300の上面には、イン
バータ部30の入力端子30a、30b、30cが形成
されている。このような構成において、配線部20の各
配線には、図3に示すように、配線インダクタンス20
aが存在している。
に、容器としてのパワーモジュール300内に収納され
ており、このパワーモジュール300の上面には、イン
バータ部30の入力端子30a、30b、30cが形成
されている。このような構成において、配線部20の各
配線には、図3に示すように、配線インダクタンス20
aが存在している。
【0014】本実施形態では、その配線インダクタンス
20aを低減するため、図1に示すように、配線部20
を、第1、第2、第3の板状導体(ブスバー)201、
202、203と第1、第2の絶縁シート204、20
5を有して構成し、図2に示すように、第1、第2、第
3の板状導体201、202、203と第1、第2の絶
縁シート204、205を交互に積層した積層構造体2
00としている。
20aを低減するため、図1に示すように、配線部20
を、第1、第2、第3の板状導体(ブスバー)201、
202、203と第1、第2の絶縁シート204、20
5を有して構成し、図2に示すように、第1、第2、第
3の板状導体201、202、203と第1、第2の絶
縁シート204、205を交互に積層した積層構造体2
00としている。
【0015】ここで、第1の板状導体201は、第1の
コンデンサの正極端子12aに電気的に接続され、第2
の板状導体202は、第1のコンデンサ12の負極端子
12bと第2のコンデンサ13の正極端子13aに電気
的に接続され、第3の板状導体203は、第2のコンデ
ンサ13の負極端子13aに電気的に接続されている。
なお、第1、第2、第3の板状導体201、202、2
03は銅で構成され、第1、第2の絶縁シート204、
205は樹脂フィルムで構成されている。
コンデンサの正極端子12aに電気的に接続され、第2
の板状導体202は、第1のコンデンサ12の負極端子
12bと第2のコンデンサ13の正極端子13aに電気
的に接続され、第3の板状導体203は、第2のコンデ
ンサ13の負極端子13aに電気的に接続されている。
なお、第1、第2、第3の板状導体201、202、2
03は銅で構成され、第1、第2の絶縁シート204、
205は樹脂フィルムで構成されている。
【0016】第1、第2、第3の板状導体201、20
2、203は、図1に示すように、折れ曲がったL字形
状をしており、第2、第3の板状導体202、203の
下面は、階段状に形成されている。また、第2の板状導
体202および第1の絶縁シート24には、開口部20
9が形成され、第3の板状導体203および第2の絶縁
シート25には、開口部210a、210bが形成され
ている。
2、203は、図1に示すように、折れ曲がったL字形
状をしており、第2、第3の板状導体202、203の
下面は、階段状に形成されている。また、第2の板状導
体202および第1の絶縁シート24には、開口部20
9が形成され、第3の板状導体203および第2の絶縁
シート25には、開口部210a、210bが形成され
ている。
【0017】そして、第1の板状導体201は、開口部
209、210aにおいてネジ211により、パワーモ
ジュール300の上面に形成された入力端子30aにネ
ジ止めされる。また、第2の板状導体202は、開口部
210bにおいてネジ212により、入力端子30bに
ネジ止めされる。さらに、第3の板状導体203は、ネ
ジ213により、入力端子30cにネジ止めされる。
209、210aにおいてネジ211により、パワーモ
ジュール300の上面に形成された入力端子30aにネ
ジ止めされる。また、第2の板状導体202は、開口部
210bにおいてネジ212により、入力端子30bに
ネジ止めされる。さらに、第3の板状導体203は、ネ
ジ213により、入力端子30cにネジ止めされる。
【0018】このとき、第1、第2の板状導体202、
203の下面が階段状に形成されており、その階段部分
にて、下層に位置する板状導体と噛み合うようになって
いるため、第1、第2、第3の板状導体201、20
2、203と第1、第2の絶縁シート204、205を
交互に積層して組付けたとき、第1、第2、第3の板状
導体201、202、203の下面をフラットな状態に
して、パワーモジュール300の上面に接続固定するこ
とができる。
203の下面が階段状に形成されており、その階段部分
にて、下層に位置する板状導体と噛み合うようになって
いるため、第1、第2、第3の板状導体201、20
2、203と第1、第2の絶縁シート204、205を
交互に積層して組付けたとき、第1、第2、第3の板状
導体201、202、203の下面をフラットな状態に
して、パワーモジュール300の上面に接続固定するこ
とができる。
【0019】また、第1の板状導体201には切欠き部
206a、206b、206cが形成され、第2の板状
導体202には切欠き部207a、207bが形成さ
れ、第3の板状導体203切欠き部208a、208
b、208cが形成されている。なお、第1、第2の絶
縁シート204、205もそれらの切欠き形状に合わせ
た形状になっている。
206a、206b、206cが形成され、第2の板状
導体202には切欠き部207a、207bが形成さ
れ、第3の板状導体203切欠き部208a、208
b、208cが形成されている。なお、第1、第2の絶
縁シート204、205もそれらの切欠き形状に合わせ
た形状になっている。
【0020】これらの切欠き部206a〜206c、2
07a、207b、208a〜208cを設けることに
よって、第1、第2、第3の板状導体201、202、
203をパワーモジュール300の上面にネジ止めした
とき、第1、第2のコンデンサ12、13の各端子を第
1、第2、第3の板状導体201、202、203のい
ずれか1つにのみ接続することができる。
07a、207b、208a〜208cを設けることに
よって、第1、第2、第3の板状導体201、202、
203をパワーモジュール300の上面にネジ止めした
とき、第1、第2のコンデンサ12、13の各端子を第
1、第2、第3の板状導体201、202、203のい
ずれか1つにのみ接続することができる。
【0021】すなわち、第1のコンデンサ12の正極端
子12aは、切欠き部208a、207aが形成された
箇所にて第1の板状導体201に接続され、また第1の
コンデンサ12の負極端子12b、第2のコンデンサ1
3の正極端子13aは、切欠き部208b、208cが
形成された箇所にて第2の板状導体202にそれぞれ接
続され、また第2のコンデンサ13の負極端子13b
は、第2の板状導体203に接続される。
子12aは、切欠き部208a、207aが形成された
箇所にて第1の板状導体201に接続され、また第1の
コンデンサ12の負極端子12b、第2のコンデンサ1
3の正極端子13aは、切欠き部208b、208cが
形成された箇所にて第2の板状導体202にそれぞれ接
続され、また第2のコンデンサ13の負極端子13b
は、第2の板状導体203に接続される。
【0022】このように配線部20をなす積層構造体2
00を折れ曲がったL字形状とし、第1、第2のコンデ
ンサ12、13をパワーモジュール300の上に位置さ
せて、それぞれの端子を第1、第2、第3の板状導体2
01、202、203に接続することにより、第1、第
2のコンデンサ12、13、積層構造体200、パワー
モジュール300によるインバータ装置をコンパクトに
することができる。
00を折れ曲がったL字形状とし、第1、第2のコンデ
ンサ12、13をパワーモジュール300の上に位置さ
せて、それぞれの端子を第1、第2、第3の板状導体2
01、202、203に接続することにより、第1、第
2のコンデンサ12、13、積層構造体200、パワー
モジュール300によるインバータ装置をコンパクトに
することができる。
【0023】なお、上記実施形態では、3レベルの直流
電圧を交流電圧に変換するものを示したが、4レベル以
上の直流電圧を交流電圧に変換するものであってもよ
い。また、本発明は、直流電圧を交流電圧に変換するイ
ンバータ装置に限らず、交流電圧を3レベル以上の直流
電圧に変換する電力変換装置にも、同様に適用すること
ができる。
電圧を交流電圧に変換するものを示したが、4レベル以
上の直流電圧を交流電圧に変換するものであってもよ
い。また、本発明は、直流電圧を交流電圧に変換するイ
ンバータ装置に限らず、交流電圧を3レベル以上の直流
電圧に変換する電力変換装置にも、同様に適用すること
ができる。
【図1】本発明の一実施形態に係るインバータ装置の組
付け構成図である。
付け構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るインバータ装置の外
観図である。
観図である。
【図3】図1、図2に示すインバータ装置の電気結線図
である。
である。
11…直流電源、12、13…コンデンサ、20…配線
部、201〜203…板状導体、204、205…絶縁
シート、30…インバータ部、30a、30b、30c
…入力端子、300…パワーモジュール、40…モー
タ。
部、201〜203…板状導体、204、205…絶縁
シート、30…インバータ部、30a、30b、30c
…入力端子、300…パワーモジュール、40…モー
タ。
Claims (4)
- 【請求項1】 互いに電圧レベルの異なる第1、第2、
第3の直流電圧と交流電圧のいずれか一方を入力とし他
方を出力として電力変換を行う電力変換部(30)を備
えた電力変換器であって、 前記電力変換部は、前記第1、第2、第3の直流電圧の
配線部(20)に電気的に接続されており、 前記配線部は、電圧レベルが前記第1の直流電圧となる
第1の板状導体(201)と、電圧レベルが前記第2の
直流電圧となる第2の板状導体(202)と、電圧レベ
ルが前記第3の直流電圧となる第3の板状導体(20
3)と、前記第1の板状導体と前記第2の板状導体の間
に介在する第1の絶縁シート(204)と、前記第2の
板状導体と前記第3の板状導体の間に介在する第2の絶
縁シート(205)を有し、前記第1、第2、第3の板
状導体と前記第1、第2の絶縁シートが交互に積層され
た構造になっていることを特徴とする電力変換器。 - 【請求項2】 前記第1の板状導体と前記第2の板状導
体の間に第1のコンデンサ(12)が電気的に接続さ
れ、前記第2の板状導体と前記第3の板状導体の間に第
2のコンデンサ(13)が電気的に接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の電力変換器。 - 【請求項3】 前記第1、第2、第3の板状導体には、
前記第1、第2のコンデンサの各端子をいずれか1つの
板状導体に接続するための切欠き部(206a〜206
c、207a、207b、208a〜208c)が設け
られていることを特徴とする請求項2に記載の電力変換
器。 - 【請求項4】 前記電力変換部は、容器(300)内に
収納されており、前記第1、第2、第3の板状導体は、
前記容器の上面に固定されるとともに、前記第1、第2
のコンデンサが前記容器の上に配置されるように折れ曲
がった形状をしていることを特徴とする請求項2又は3
に記載の電力変換器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9237402A JPH1189247A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 電力変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9237402A JPH1189247A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 電力変換器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1189247A true JPH1189247A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17014869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9237402A Pending JPH1189247A (ja) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | 電力変換器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1189247A (ja) |
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