JPS596153Y2 - 大電力トランジスタチヨッパ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、平型大電力トランジスタ（以下、大電力トラ
ンジスタと略記する）を並列接続して構或された大電力
トランジスタチョツパの冷却構造に関する。

一般に、大電力トランジスタを用いてチョツパを構或す
る場合、千アンペア程度の電流を負荷に供給するには現
在の大電力トランジスタの電流容量ではこれを第１図あ
るいは第２図に示すように並列接続して負荷分担を行な
わせる必要がある。

第１図および第２図のチョツパ主回路において、Ｅは主
電源を、ＦＤは誘導性負荷Ｌに並列接続されたフライホ
イールダイオードを、１はチョツパ制御回路をそれぞれ
示し、各大電カトランジスタＭＴＲ １ ，ＭＴＲ ２
，ＭＴＲ １ ’，ＭＴＲ ２’のエミッタ回路には
それぞれシャン｝ＳＨＩ，ＳＨ２（または低抵抗器）が
設けられている。

また、第１図のものにあっては大電力トランジスタＭＴ
ＲＩ，ＭＴＲ２と並列に抵抗Ｒ３およびコンデンサＣか
らなるサージ吸収回路が接続されており、第２図中の大
電力トランジスタＭＴＲＩ’およびＭＴＲ２’はその内
部がダーリントン接続されたものを示している。

このように並列接続された大電力トランジスタを冷却す
るに際して重要なことは、各大電カトランジスタの特性
上の違いによりその発熱の程度に差を生じ、そのため両
者の負荷分担に不平衡を生じ、ますます発熱の程度に差
を生ずるという悪循環をきたして何れか一方の大電力ト
ランジスタが焼損してしまうので、両大電力トランジス
タのコレクタ温度を同一に保つ必要がある。

本考案はこのような点を考慮してなされたもので、並列
接続されたチョツピング用の大電力トランジスタの熱平
衡がよく、電流分担に不平衡を生じないようにチョツパ
主回路の冷却を行なわせるようにし、かつフライホイー
ルダイオードと主回路用トランジスターの熱的配置関係
を良好にする事により放熱効果を向上させた大電力トラ
ンジスタチョツパを提供するものである。

以下、添付図面を参照して本考案の一実施例について詳
述する。

第３図は、第１図、第２図に示すようにチョツピング用
の大電力トランジスタを並列接続して構或された大電力
チョツパ主回路における発熱の太きな構戊素子、例えば
平型の大電力トランジスタＭＴＲ１，ＭＴＲ２およびフ
ライホイールダイオードＦＤを一体に組み込んで冷却さ
せるための冷却構造を示すものである。

これは、例えばアルミニウムＡＩ，銅Ｃｕなどの熱伝導
性の良い導電材料によって形威された放熱板２，３，４
．５と、これら各放熱板間に、電気的に等距離に接続さ
れた大電力トランジスタＭＴＲ１，ＭＴＲ２およびフラ
イホイールダイオードＦＤを扶持させてこれら構或素子
を一体に組立てるための複数の通しボルトおよびナット
６、板ばね１０およびまくら１１とによって構或されて
いる。

また、大電力トランジスタＭＴＲ １ ，ＭＴＲ２およ
びフライホイールダイオードＦＤを各放熱板２，３，４
．５間に扶持させる場合、第１図、第２図に示すように
、これら各大電カトランジスタＭＴＲ１，ＭＴＲ２およ
びフライホイールダイオードＦＤの同電位にある各共通
端子が放熱板３側にくるようにそれぞれ配設し、また各
放熱板２，３，４．５間を離して電気的に絶縁させ、各
放熱板２，３，４．５をそれぞれ導体として使用する。

なお、この場合前記通しボルトおよびナット６は各放熱
板に絶縁物を介してこれを取付けるか、またはそれ自体
が絶縁材によって形或されているものを使用する。

さらに、大電力トランジスタＭＴＲＩ，ＭＴＲ２および
フライホイールダイオードＦＤを各放熱板間に扶持させ
る場合、板ばね１０およびまくら１１を介して通しボル
トおよびナット６によって各放熱板を締付けることによ
り、各大電カトランジスタＭＴＲ１，ＭＴＲ２およびフ
ライホイールダイオードＦＤをそれぞれ左、右均等な圧
力で挾持させて良好な電気特性を発揮させるようにして
いる。

各放熱板２，３，４．５にはそれぞれ多数の溝が穿設さ
れており、その放熱面積を大きくとっている。

さらに本考案にあっては、このように構或された冷却構
造体を油またはフロン等の冷却媒体を満したケース内に
収めることによってその冷却効果を高めるようにする。

この場合、温度の上った油などの冷却媒体をケース外に
導いて冷却させ、再びケース内に送り込む循環冷却方式
が採用される。

このように構威された本考案による大電力トランジスタ
チョツパにあっては、その発熱の大きな構或素子である
大電力トランジスタＭＴＲＩ，ＭＴＲ２及びフライホイ
ールダイオードＦＤの放熱が有効に行なわれるため電気
的特性の劣化または熱的破壊に至ることなくこれらを安
定に働かせることができ、主回路全体を小形軽量化する
ことができる。

特に本考案にあっては、並列接続された大電力トランジ
スタＭＴＲ１，ＭＴＲ２の各コレクタ側が放熱板３を介
して一体に接続されているため両者の熱的平衡がとられ
、前述したように各人電力トランジスタの特性上の違い
による発熱量の差によってこれらに生ずる電流不平衡を
防止することができ、両人電力トランジスタＭＴＲ １
， ＭＴＲ ２に均等の負荷分坦を行なわせることが
できるようになる。

さらに前記放熱板３の延長上の各人電力トランジスタＭ
ＴＲＩ，ＭＴＲ２から熱的に等距離の位置にフライホイ
ールダイオードＦＤを当接させてこれと大電力トランジ
スタＭＴＲＩ，ＭＴＲ２とを熱的に一体にしているため
、負荷Ｌが直流モータ等の誘導性のものである場合に大
電力トランジスタＭＴＲ１，ＭＴＲ２とフライホイール
ダイオードＦＤとには交互に電流が流れるが、出力のテ
゛ユーテイサイクルの如何にかかわらず大電力トランジ
スターＭＴＲ１，ＭＴＲ２およびフライホイールダイオ
ードＦＤがそれぞれ熱的に独立している場合に比して全
体としての放熱効果が著しく向上する。

第４図及び第５図は第３図の変形を示すもので、、二の
場合は放熱板３を丁字形に形威させ、全体をコンパクト
なものにしている。

第５図は本考案の他の実施例による大電力トランジスタ
チョツパの冷却構造を示すもので、この場合は放熱板４
，５をそれぞれ熱伝導性の良い薄状の絶縁物８（例えば
マイ力、ガラスなど）を介挿させて当接している。

したがって、大電力トランジスタＭＴＲ１，ＭＴＲ２の
各コレクタおよびエミツタ側が全て同一温度に保持され
、これにより各電気特性がさらに向上することになる。

以上、本考案による大電力トランジスタチョツパにあっ
ては、チョツピング用の大電力トランジスタを並列接続
させて使用してもその冷却を有効にしかも熱的すなわち
電気的平衡をとりながら行なうことができるため、各人
電力トランジスタを安全に駆動することができ、これに
よりチョツパ主回路の構戒も簡素化され、簡単な構戒に
よって大電流容量で信頼性の高いトランジスタチョツパ
を容易に実現することができるという優れた利点を有し
ている。

なお、前述の説明では大電力トランジスタＭＴＲ１，Ｍ
ＴＲ２とともにフライホイールダイオードＦＤを一体に
組み込んでこれらを冷却させるようにしているが、本考
案はこれに限られず、チョツパ主回路を構成する他の発
熱素子、例えば第１図、第２図中の抵抗器Ｒｌ，Ｒ２を
も冷却媒体を満したケース内に収納させることにより装
置全体をさらに小形軽量化できることはいうまでもない
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は大電力トランジスタを並列接続し
た大電力トランジスタチョツパをそれぞれ示す電気的結
線図、第３図は本考案の一実施例による並列接続された
大電力トランジスタ部分の冷却構造を示す正面図、第４
図および第５図は同じく本考案の他の実施例による冷却
構造をそれぞれ示す正面図である。 １・・・・・・チョツパ制御回路、２〜５，９・・・・
・・放熱板、６・・・・・・通しボルトおよびナット、
８・・・・・・薄状絶縁物、ＭＴＲ １，ＭＴＲ ２，
ＭＴＲ １’，ＭＴＲ ２’．・・・．乎型大電力トラ
ンジスタ、Ｌ・・・・・・負荷、ＦＤ・・・・・・フラ
イホイールダイオード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 複数個のチョツピング用の平型大電力トランジスタを並
   列に誘導性負荷の接地側に接続し、かつ、前記誘導性負
   荷と並列にフライホイールダイオードを設けたチョツパ
   主回路において、前記各平型大電力トランジスタを、互
   いに絶縁された導電材からなる少なくとも１個の略丁字
   形の放熱板を含む複数個の放熱板間に、前記各平型大電
   力トランジスタの同電位にあるコレクタ共通端子が、前
   記略丁字形の放熱板の脚部に当接するように扶持させ、
   前記各平型大電力トランジスタ間の熱的すなわち電気的
   平衡をとり、かつ、前記乎型大電力トランジスタに挾ま
   れた前記略丁字形の放熱板の頭部に、前記各平型大電力
   トランジスタから熱的に等距離の位置に、前記フライホ
   イールダイオードの同電位端子を当接させて、前記放熱
   板間に扶持させたことを特徴とする大電力トランジスタ
   チョツノく。