JPS6059919A - スナバ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はコンデンサとダイオードとからなる直列回路き
、前記コンデンサとダイオードとの接続中間点において
前記ダイオードに対して並列に接続される抵抗とから構
成され、自己消弧性半導体素子に対し並列に接続される
スナバ回路に関する。

この種のスナバ回路においては、スイッチングに際し前
記半導体素子のアームや電源回路の有するインダクタン
スにもとづき前記半導体素子に生ずる過電圧を確実に抑
制しかつスイッチング損失を低減し得るとともに、スナ
バ回路自体が小形に構成されることが要求される。

〔従来技術とその問題点〕

この種スナバ回路の一例として第１図に示す如きトラン
ジスタチソッパ装置ｌこ設けられたスナバ回路を挙げる
ことができる。第１図に示すトランジスタチ雪ツバ装置
の直流電源１、スイッチングトランジスタ３並びに負荷
４からなる直列回路においては前記負荷７に対して並列
にフリーホイリングダイオード２が設けられている。更
に前記トランジスタ３のコレクタ、エミッタ間には、核
トランジスタ３に対して並列に接続されたコンデンサ４
とダイオード５とからなる直列回路、及び前記直列回路
のコンデンサ４とダイオード５との相互接続中間点と電
源１の負極側との間に前記ダイオード５に対して並列に
接続される抵抗６から構成されたスナバ回路８が設けら
れ、トランジスタ３がターンオフする際にトランジスタ
３のアームや電源回路のインダクタンスにもとづいてト
ランジスタ３に生ずる過電圧を抑制する如くに企図され
る。前記のスナバ回路８は一般にスナバ回路そのものに
おける発生損失が小で回路全体が小形に構成でき、した
がって価格も比較的低置であるなどの利点を有すること
から現在広範囲に適用されている。

しかしながら前記のチョッパ装置においては周知の如く
トランジスタ３のコレクタ電流がその下降期間中に急激
に減少するため、その際スナノく回路８のコンデンサ４
とダイオード５とからなる直列回路に急しゅんな立上り
電流が流入しその電流変化と前記直列回路の有する配線
インダクタンスにもとづいてはね上り電圧Ｖｐを生ずる
。前記はね上り電圧Ｖｐの値は前記の配線インピーダン
スをＬｓとすると Ｖｐ　＝　Ｌｓπ で与えられる。

一方トランジスタ３のアームや電源回路のインダクタン
スによる過電圧のピーク値は、直流電源の電圧値をＥｄ
、負荷電流を夏、トランジスタ３のアームや電源回路か
らなる主回路配線の有するインダクタンスをＬ並びにス
ナバ回路８のコンデンサ４の静電容量をＣｓとするき、 Ｖｍ　＝　Ｅｄ　＋１．Ａ で与えられる。

しかして前記はね上り電圧Ｖｐが前記ピーク値Ｖｍを越
えると前記スナバ回路８はもはやその本来の機能を果し
得なくなる。したがって前記のはね上り電圧Ｖｐを抑制
してスナバ回路８の機能を確保するためにはスナバ回路
自体の配線インダクタンスＬｓが極力小になる如くコン
デンサ４及びダイオード５の直列接続を行なわねばなら
ない。

しかるに従来のスナバ回路８は第２図に示す如く、該回
路を構成するコンデンサ４とダイオード５とからなる直
列回路を個別部品であるコンデンサとダイオードとの一
方の端子を電線あるいはブスバーなどの接続材料を介し
て相互に直列にし、かつ相互接続の中間点に抵抗６を接
続する如き構成になっているからコンデンサ４とダイオ
ード５との直列接続のための配線長さが大となり、した
がって必然的に前記配線インダクタンスＬ８が大になら
ざるを得す前記のはね上り電圧Ｖｐを低減することが著
しく困難である上に、スナバ回路が全体として大形にな
り比較的に大きな取付はスペースが必要になるという欠
点があった。

〔発明の目的〕

本発明は従来のスナバ回路がそれを構成するコンデンサ
とダイオードとの直列回路における大な゛る配線長さに
もとづき配線インダクタンスが増大しかつ比較的大なる
取付スペースを必要とするという欠点に鑑み、前記コン
デンサとダイオードとの直列接続のための配線長さが極
めて小でしたがってその配線インダクタンスが低く、形
状が小形で取付スペースが節減できるとともに、必要に
応じて前記ダイオードの冷却体を容易に附設することの
できるスナバ回路を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

前記の目的を達成するために本発明では首記のスナバ回
路において、金属板あるいは金属ブロックの如き良好な
導電材料とダイオードチップの一方の電極をはんだ付け
、圧接もしくは合金などの手段により電気的並びに熱的
にｒ合し、かつ前記導電材料に前記コンデンサの一方の
極をはんだ付けなどの適宜の手段により電気的に接続し
、前記ダイオードチップ及び前記コンデンサの他方の電
極並びに前記ダイオードチップと前記コンデンサとの前
記導電材料における相互接続部分にそれぞれ端子を設け
るとともに、前記導電材料の放熱面として利用される表
面部分を除く残余の部分を前記ダイオードチップ並びに
前記コンデンサと共にプラスチックの如き適宜のモール
ド材によって一体にモールドすることにより、前記コン
デンサと前記ダイオードとの直列回路の配線インタリタ
ンスの低減を図るとともに、スナバ回路そのものを小形
にかつ機械的に強固に構成するものである。

〔発明の実施例〕

次に図面に表わされた実施例にもとづき本発明の詳細な
説明する。

例えば第１図に示す如きトランジスタチョッパ装置のス
ナバ回路において、該回路を構成するダイオードとして
第３図及び第４図に示す如くダイオードチップ９を使用
し、該チップ９の一方の電極をその一方の脚が長くかつ
広い表面積を有するＬ字形の金属板１０の他方の短い脚
の部分にはんだ付け、圧接あるいは合金などの手段１６
により電気的並びに熱的に接合する。また前記スナバ回
路のコンデンサ４もその一方の電極を前記り字形金属板
１０の前記短い方の脚の部分に、この場合にはダイオー
ドチップ９に対して金属板１０を介して背中合せになる
如く同様にはんだ付けなどの適宜の手段１７により電気
的に接続する。更に前記ダイオードチップ９及びコンデ
ンサ４の他方の自由な電極並びに前記金属板１０のダイ
オードチップ９並びにコンデンサ４の接合接続される部
分には適宜の接続用配線１４８．１４ｂ並びに１４Ｃを
介してコンパクトにそれぞれ端子１１．１２並びに１３
が接続される。前記の如くにして全体として著しく小形
に構成されたスナバ回路は、前記金属板の１０の長い方
の脚の放熱面として利用される表面部分１０ａを除く残
余の部分を前記ダイオードチップ９及びコンデンサ４と
共に、それぞれの端子１１．１２及び１３の外部に接続
される部分を残して全てプラスチックの如きモールド材
１８により完全にモールドされる。前記の如くモールド
することによりスナバ回路は全体として機械的に著しく
安定する。

スナバ回路の作動時には回路電流によりダイオードチッ
プ９は相当の損失熱を発生するが、該チップ９が接合さ
れる前記金属板１０のモールド１８により被覆されない
露出表面１０ａから直接に、あるいは該表面１０ａに適
宜の冷却体を取付けることにより該冷却体を介して放熱
することができるからダイオードチップ９は効率的に冷
却される。更にスナバ回路と前記冷却体とを絶縁する必
要がある場合には、第５図に示す如く金属板１０の表面
１０ａと前記冷却体の取付座１９との間に絶縁物１５を
介在させることは極めて容易である。

以上の実施例においてはスナバ回路のダイオードとして
ダイオードチップを使用する場合について例示したが、
前記ダイオードチップの代りにディスクリートパーツを
使用しても同様に前記のスナバ回路を構成することがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明した如くコンデンサとダイオードと
からなる直列回路と、前記コンデンサとダイオードとの
接続中間点において前記ダイオードに対して並列に接続
される抵抗とから構成され、自己消弧性半導体素子に対
し並列に接続されるスナバ回路において、金属板あるい
は金属ブロックの如き良好な導電材料にダイオードチッ
プの一方の電極をはんだ付け、圧接もしくは合金などの
手段により電気的並びに熱的に接合し、かつ前記導電材
料に前記コンデンサの一方の電極をはんだ付けなどの適
宜の手段により電気的に接続し、前記ダイオードチップ
及び前記コンデンサの他方の電極並びに前記ダイオード
チップと前記コンデンサとの前記導電材料における相互
接続部分にそれぞれ端子を設けるとともに、前記導電材
料の放熱面として利用される表面部分を除く残余の部分
を前記ダイオードチップ並びに前記コンデンサと共にプ
ラスチックの如き適宜のモールド材によって一体にモー
ルドすることにより、前記コンデンサと前記ダイオード
との直列接続のための配線長さを極力短小にしてその配
線インダクタンスを著しく低減し、前記インダクタンス
にもとづくはね上り電圧を抑制できるのみならず、スナ
バ回路自体を小形にかつ機械的に強固に構成してスナバ
回路の取付スペースを節減することができ、かつ前記導
電材料の放熱面として利用される表面部分により直接に
、あるいは該表面に適宜の冷却体を附設して前記ダイオ
ードを効率的に冷却し得るとともに、スナバ回路の容量
を増大する必要ある場合には前記スナバ回路をユニット
として複数個並列に接続することにより容量増大を実現
し得るから回路構成が簡明になるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はトランジスタチョツノイ装置におけるスナバ回
路の結線図、第２図は第１図のスナノく回路の従来の具
体的接続を示す斜視図、第３図は本発第５図は前記ユニ
ットの別の実施例を示す縦断面図をそれぞれ表わす。 ４・・・コンデンサ、９・・・ダイオードチップ、１０
・・・金属板、１０ａ・・・金属板の冷却に利用される
面、１１、１２　、１３・・・端子、１５・・・絶縁体
、１６　、１７・・・はんだ、１８・・・モールド体、
１９・・・冷却体取付座。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）コンデンサとダイオードとからなる直列回路と、前
   記コンデンサとダイオードとの接続中間点において前記
   ダイオードに対して並列に接続される抵抗とから構成さ
   れ、自己消弧性半導体素子に対し並列に接続されるスナ
   バ回路筈こおいて、金属板あるいは金属ブロックの如き
   良好な導電材料にダイオードチップの一方の電極をはん
   だ付け、圧接もしくは合金などの手段により電気的並び
   に熱的に接合し、かつ前記導電材料に前記コンデンサの
   一方の電極をはんだ付けなどの適宜の手段により電気的
   に接続し、前記ダイオードチップ及び前記コンデンサの
   他方の電極並びに前記ダイオードチップと前記コンデン
   サとの前記導電材料における相互接続部分にそれぞれ端
   子を設けると吉もに、前記導電材料の放熱面として利用
   される表面部分を除く残余の部分を前記ダイオードチッ
   プ、並びに前記コンデンサと共にプラスチックの如き適
   宜のモールド材によって一体にモールドしてなることを
   特徴とするスナバ回路。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のスナバ回路において
   、前記導電材料の放熱面として利用される表面部分に適
   宜の冷却体を附設してなることを特徴とするスナバ回路
   。 ３）特許請求の範囲第２項に記載のスナバ回路において
   、前記導電材料の放熱面として利用される表面部分と該
   表面部分に附設される冷却体との間に適宜の絶縁体を介
   在させてなることを特徴とするスナバ回路。 ４）特許請求の範囲第１項ないし第３項の何れかに記載
   のスナバ回路において、前記ダイオードチップの代りに
   ディスクリートパーツを使用してなることを特徴とする
   スナバ回路。