KR100485102B1 - 일체형 다층 버스 플레이트를 갖는 인버터 스택 장치 - Google Patents

일체형 다층 버스 플레이트를 갖는 인버터 스택 장치 Download PDF

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    • H03K17/567—Circuits characterised by the use of more than one type of semiconductor device, e.g. BIMOS, composite devices such as IGBT

Abstract

대용량 전력변환장치에서의 스트레이 인덕턴스를 최소화하기 위하여 일체형 다층 버스 플레이트를 갖는 인버터 스택장치가 개시되어 있다. 그러한 인버터 스택장치는, 인가되는 직류전압을 수신하여 잡음 필터링을 행하는 커패시터부와; 복수의 절연게이트 바이폴라 트랜지스터 소자를 가지며, 상기 트랜지스터 소자의 게이트에 인가되는 구동전압에 따라 스위칭동작을 행함에 의해 상기 커패시터부를 통해 나온 직류전압을 교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터부와; 상기 트랜지스터 소자의 스위칭 동작에서 발생되는 열을 흡수하여 방열함에 의해 상기 인버터부가 냉각되게 하는 냉각부와; 상기 인버터부를 통해 출력되는 교류전압을 제어하기 위해 상기 트랜지스터 소자의 게이트에 상기 구동전압을 인가하는 구동부와; 양 음극 플레이트와, 상기 양극 및 음극 플레이트간을 절연하기 위해 양극 및 음극 플레이트들 사이에 형성된 절연 플레이트와, 상기 양극 또는 음극 플레이트 중의 하나와 상기 절연 플레이트를 플레이트 길이 방향과는 수직으로 통과하여 음극 또는 양극 플레이트의 하부 면과 접촉하며 내부 관통 홀이 형성된 인터커넥션 플러그와, 상기 플레이트들과 인터커넥션 플러그를 일체형으로 고정시키면서 서로 절연되게 몰딩하는 몰딩부를 포함하는 버스 플레이트부를 구비한다.

Description

일체형 다층 버스 플레이트를 갖는 인버터 스택 장치{INVERTER STACK HAVING MULTI-LAYER BUS PLATE}
본 발명은 대용량 전력변환장치에 관한 것으로, 특히 스트레이 인덕턴스를 최소화하기 위한 버스 플레이트를 가지는 인버터 스택 장치에 관한 것이다.
최근 산업 현장에서는 가변 전압 또는 가변 주파수 전력변환 장치로서 인버터가 범용화 되어 있다. 인버터는 전력 변환기의 하나로서 트랜지스터 소자의 고속 스위칭을 통해 직류를 교류로 변환하는 장치로서 널리 알려져 있다.
그러한 인버터의 설계시 고려해야 할 중요한 사항은 다음과 같다. 즉 스위칭시의 스파이크 전압을 표시하는 식은 VS = L·di/dt 로서 주어진다. 여기서 VS는 스위칭시의 스파이크 전압이고, L은 인덕턴스 성분을 나타낸다. 일반적으로 인버터에서 스위칭이 빨라지면 상기한 식에서 알수 있듯이 깨끗한 교류파형을 얻을 수 있는 반면 스파이크 전압이 커진다. 이를 해결하기 위한 방법으로서는 스너버회로의 설계를 통한 것과, 스트레이 인덕턴스 값을 저감시키는 것으로 대별된다.
보다 구체적으로 설명하면, 현재 1MW 급 미만의 컨버터나 인버터 시스템에 사용되고 있는 스위칭 반도체 소자인 IGBT모듈은 10KHz 이상의 고속 스위칭이 가능하다.
소자의 스위칭 손실을 줄이기 위해서는 전류 상승 시간과 하강 시간이 짧을수록 유리하다. 그 결과 컨버터나 인버터에서 스위칭 모듈 및 DC 링크(Link)사이를 흐르는 전류는 아주 짧은 시간에 따라 급격히 변하게 된다. 따라서, 매우 큰 di/dt가 발생하는 것과 함께 버스 바아(Bar)에서는 스트레이 인덕턴스(stray inductance)라고 불리우는 기생 인덕턴스가 발생하여, 장치에 적지않은 영향을 미치는 오버 슈트(Over Shoot)전압 스파이크(spike)를 일으키게 한다.
실제로 이렇게 발생한 전압 스파이크가 스위치 모듈에 치명적인 영향을 줄 수 있는 경우가 빈번히 발생하는데, 이 스파이크에 대한 대비책으로 종래의 방법으로서는, 첫째로, 스위치 양단에 RCD 스너버 회로를 부착하거나, 둘째로 전류 경로의 스트레이 인덕턴스를 줄이기 위해 전선을 사용하는 대신 버스 바아(Bus Bar)나 평판 버스(Planar Bus)를 사용하는 것이 있다. 상기 첫 번째 방법은 소자의 소형 경량화에 역행하며 장비의 제조단가가 높은 단점을 갖는다.
한편, 버스 바아나 평판 버스를 사용하는 것은 전원 연결부 면적의 최대화 및 전극간 거리의 최소화가 어려워 인덕턴스 값을 충분히 최소화하기 어렵다는 문제점이 있지만, 개선할 여지는 남아 있다.
MOS 게이트 디바이스는 고속 스위칭 디바이스이기 때문에 턴온(Turn-ON)이나 턴 오프(Turn-OFF)의 스위칭 시에 주 전류(Ic : Collector 전류)의 전류 상승률 또는 하강률(di/dt)이 아주 높아진다. 한편, 주 회로의 배선에는 반드시 기생 인덕턴스가 존재한다. 따라서 IGBT 스위칭시에는 주 단자에 아래 식으로 표시되는 스위칭 서지 전압 VCE가 발생한다.
VCE = L(di/dt) ---- 식(1)
위 식(1)에서 나타낸 바와 같이 IGBT에 인가되는 서지 전압은 주 회로 배선에 존재하는 부유 인덕턴스와 전류 변화율 di/dt에 비례한다. 즉, IGBT를 서지전압 파괴로부터 지키기 위해서는 배선 인덕턴스를 저감 하든가, 전류 변화율을 낮게 하면 되는 것이다. 그러나 여기서 전류 변화율을 낮추는 것은 고속 스위칭 성능을 저하시키는 것이 되므로 고주파의 응용에는 근본적으로 사용할 수 없다는 제약을 갖는다.
도 5를 참조하면, 통상적인 IGBT 스위칭시 서지 전압의 발생 형태가 보여진다.
오버 슈트 전압(Over- Shoot Voltage)의 파형을 보인 도면을 참조하면, 소자의 하강시간 tf로 정해지는 -di/dt(1), -di/dt(2)에 의해 턴 오프 서지 전압 VCE(1), VCE(2) 가 발생한다. 이들 -di/dt(1), -di/dt(2)는 소자의 게이트 저항 RG에 의해 다소 제어할 수 있지만, di/dt를 낮추는 것은 스위칭 손실을 증가시키는 것이 되므로 한도가 있음을 알 수 있다.
고속 스위칭 소자인 IGBT를 사용한 인버터 시스템에서는 시스템의 손실을 줄이기 위하여 스위칭시 전류의 상승시간과 하강시간을 약 300nsec 이하로 동작시키고 있다. 그 결과 인버터 스위치 모듈 및 DC 링크 사이를 흐르는 전류는 아주 짧은 시간에 급격히 변하게 된다. 만일 300A 의 전류가 300nsec 동안 변한다고 가정하면 (1A/nsec)스위치 모듈과 DC 링크 사이에 스트레이 인덕턴스가 수 백 nH 만 존재해도 1nH당 1V의 전압 스파이크가 발생하게 된다. 따라서 만일 OC 프로텍션 등 등 대전류 오프 순간 수백 볼트의 스파이크에 의해 소자의 정격을 넘게 되면 소자가 파괴될 수 있다. 따라서 이 스트레이 인덕턴스를 최소화 하기 위한 대책이 절실히 필요하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 종래에는 대용량 전력변환 장치인 인버터 스택(STACK)구성시 버스 연결 구조의 문제로 인하여 스트레이 인덕턴스를 최소화하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 오버슈트 전압 스파이크를 충분히 줄이기 어려워 인버터 스택의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 인버터 스택의 스트레이 인덕턴스를 최소화할 수 있는 인버터 스택장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 인버터 스택내의 각각의 전원 연결부 면적의 최대화 및 전극간 거리의 최소화할 수 있는 인버터 스택의 버스 연결 구조를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 장치에서 발생되는 과전압을 별도의 스너버회로의 채용없이도 현저하게 줄일 수 있는 인버터 스택장치 및 스트레이 인덕턴스 최소화 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스프레이 인덕턴스 최소화는 물론 조립 작업성도 간편한 인버터 스택장치의 버스 플레이트 구조를 제공함에 있다.
상기한 목적들 가운데 일부의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상(aspect)에 따라, 인버터 스택장치는, 인가되는 직류전압을 수신하여 잡음 필터링을 행하는 커패시터부와; 복수의 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 소자를 가지며, 상기 트랜지스터 소자의 게이트에 인가되는 구동전압에 따라 스위칭동작을 행함에 의해 상기 커패시터부를 통해 나온 직류전압을 교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터부와;
상기 트랜지스터 소자의 스위칭 동작에서 발생되는 열을 흡수하여 방열함에 의해 상기 인버터부가 냉각되게 하는 냉각부와; 상기 인버터부를 통해 출력되는 교류전압을 제어하기 위해 상기 트랜지스터 소자의 게이트에 상기 구동전압을 인가하는 구동부와; 상기 트랜지스터 소자의 콜렉터와 상기 커패시터부의 양극간을 연결하기 위한 양극 플레이트와, 상기 트랜지스터 소자의 에미터와 상기 커패시터부의 음극간을 연결하기 위한 음극 플레이트와, 상기 양극 및 음극 플레이트간을 절연하기 위해 양극 및 음극 플레이트들 사이에 형성된 절연 플레이트와, 상기 양극 또는 음극 플레이트 중의 하나와 상기 절연 플레이트를 플레이트 길이 방향과는 수직으로 통과하여 음극 또는 양극 플레이트의 하부 면과 접촉하며 내부 관통 홀이 형성된 인터커넥션 플러그와, 상기 플레이트들과 인터커넥션 플러그를 일체형으로 고정시키면서 서로 절연되게 몰딩하는 몰딩부를 포함하는 버스 플레이트부를 구비함을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따라 일체형 다층 버스 플레이트를 갖는 인버터 스택 장치가 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 비록 다른 도면에 표시되어 있더라도 동일 내지 유사한 기능을 가지는 구성요소들은 동일 내지 유사한 참조부호로서 나타나 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대용량 전력용 인버터 스택장치의 블록도이다. 도면을 참조하면, 인버터 스택장치는, 철도차량 등을 움직이기 위한 3상 교류 전동기(60)의 회전력 또는 회전속도를 조절하기 위해, 커패시터부(10), 인버터부(20), 냉각부(40), 구동부, 및 버스 플레이트부(30)를 포함하여 구성된다. 상기 회전력(토르크)은 3상(U,V,W)의 전압을 제어함에 의해 조절되고, 상기 회전속도는 상기 3상(U,V,W)의 주파수를 제어함에 의해 조절된다.
도 2에는 상기 도 1내의 중요 기능 블록들의 전기적 등가회로가 도시되어 있다.
상기 도 1 및 등가회로를 나타낸 도 2를 함께 참조하면, 상기 커패시터부(10)는 양극(+) 및 음극(-)의 극성을 가지고서 인가되는 직류(DC)전압을 수신하여 잡음 필터링을 행한다. 상기 인버터부(20)는 복수의 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 소자(21)를 가지며, 상기 트랜지스터 소자(21)의 게이트에 인가되는 구동전압에 따라 스위칭동작을 행함에 의해 상기 커패시터부(10)를 통해 나온 직류전압을 3상(U,V,W)의 교류전압으로 변환하여 출력한다. 도 2에서 보여지는 복수의 트랜지스터 소자(21)는 각각의 에미터와 콜렉터가 서로 접속된 3개의 아암(24)을 구성한다. 환류용 역병렬 다이오드(22)는 상기 트랜지스터 소자(21)가 동작될 때 장치내의 전류가 정상적으로 순환되도록 한다. 스위칭 소자인 상기 트랜지스터 소자(21)가 턴 오프될 때 발생되는 과전압을 감쇄시켜 상기 트랜지스터 소자(21)를 보호하는 스너버 캐패시터가 각 아암(24)의 노드들(ND1,ND2)간에 설치될 수 있다.
도 1에서만 보여지는 냉각부(40)는 통상적으로 쿨링 팬을 포함하며, 상기 트랜지스터 소자의 스위칭 동작에서 발생되는 열을 흡수하여 방열함에 의해 상기 인버터부(20)가 냉각되게 한다. 상기 구동부(50)는 상기 인버터부(20)를 통해 출력되는 교류전압을 제어하기 위해 상기 트랜지스터 소자(21)의 게이트(Gate)에 구동전압을 인가한다. 여기서, 상기 구동전압의 레벨은 상기 유도 전동기(60)의 구동상태를 센싱하는 감지부의 감지출력에 의존하여 결정된다.
상기 버스 플레이트부(30)는 상기 트랜지스터 소자(21)의 콜렉터(C)와 상기 커패시터부(10)의 양극(+)간을 연결하기 위한 양극 플레이트(31)와, 상기 트랜지스터 소자(21)의 에미터(E)와 상기 커패시터부(10)의 음극(-)간을 연결하기 위한 음극 플레이트(33)를 기본적으로 포함한다. 이외에도 상기 버스 플레이트부(30)는 절연 플레이트 및 인터커넥션 플러그, 그리고 몰딩부를 포함하는 데, 이는 도 3 및 도 4를 통하여 설명된다.
도 3은 도 1중 버스 플레이트부의 기본적 단면 구조도이다. 도면을 참조하면, 상기 양극 및 음극 플레이트(31,33)간을 절연하기 위해 양극 및 음극 플레이트들(31,33) 사이에 형성된 절연 플레이트(37)와, 상기 양극 또는 음극 플레이트(31,33)중의 하나와 상기 절연 플레이트(37)를 플레이트 길이 방향과는 수직으로 통과하여 음극 또는 양극 플레이트(33,31)의 하부 면과 접촉하며 내부 관통 홀(32h)이 형성된 인터커넥션 플러그(32)와, 상기 플레이트들(31,33,37)과 인터커넥션 플러그(32)를 일체형으로 고정시키면서 서로 절연되게 몰딩하는 몰딩부(35)가 보여진다. 상기 몰딩부(35)의 몰딩작용에 의해 상기 플레이트들 및 인터커넥션 플러그는 서로 어긋 남이 없이 일체를 이루어, 본 발명에 따른 기본적 목적을 달성함은 물론, 취급 및 조립의 편리성이 얻어진다. 여기서, 몰딩은 통상의 절연 에폭시(Epoxy)도포 및 건조를 통해 구현될 수 있다. 도 3에서 미 설명된 참조부호 39A 및 39B는 각기 콜렉터 및 에미터체결용 나사이다. 상기한 구조에 따라, 트랜지스터 소자의 콜렉터(C)는 상기 음극 플레이트(33)와는 절연되면서 상기 인터커넥션 플러그(32)를 통해 상기 양극 플레이트(31)와 전기적으로 연결되므로, 상기 커패시터부(10)의 양극(+)과 연결되어진다.
도 4는 도 1중 버스 플레이트부의 확장단면 구조도로서, 상기 양극 플레이트(31)의 상부에 또 다른 절연 플레이트를 개재하여 출력 플레이트가 적층 형성된 것이 보여진다. 도면을 참조하면, 참조부호(36,37)는 절연 시트 및 절연 플레이트들 이고, 33은 음극 플레이트, 31은 양극 플레이트, 34는 출력 플레이트이다. 상기 출력 플레이트(34)는 도 2의 등가회로에도 동일한 참조부호로서 보여진다. 상기 플레이트 들(31,33,36,37)은 대체로 직사각형의 패턴을 동일하게 가지며, 상기 패턴에는 체결용 홀들(39a,39b,39c) 및 상기 인터커넥션 플러그를 수용하기 위한 수용 홀들(33A)이 형성된다. 여기서, 수용홀들(33A)은 도 3에서만 보여지고, 상기 음극 플레이트(33)에만 형성되는 것으로 나타나 있다. 여기서, 상기 절연 시트(36)는 절연 플레이트(37)의 두께보다는 매우 얇으며, 절연 필름 시트로 구현될 수 있다.
이와 같이 버스 연결구조를 플레이트(평판)로 형성하고 다층(Multi-Layer)로 적층하여 쉴딩(Shielding) 및 몰딩을 행하는 것에 의해, 각각의 전원부 면적의 최대화 및 전극간 거리의 최소화가 달성된다. 그럼에 의해 장치에서 발생되는 과전압을 별도의 스너버회로의 채용없이도 현저하게 줄일 수 있게 된다.
한편, 무한히 넓은 평판에 DC 전류가 흐를때, 자기 인덕턴스 값을 계산하는 공식은 다음과 같이 주어진다.
Lself = 2l[ln(2l/W+t) + 1/2 +2/9(W+t/l) ---- 식(2)가 된다.
여기서 l : 길이 (cm), W : 폭 (cm), t : 두께 (cm), Lself : 자기 인더턴스(nH)를 각기 나타낸다.
위의 식에서 알 수 있는 바와 같이 폭이 넓고 두께가 두꺼우며 길이가 짧을수록 자기 인덕턴스 값이 작아지는 것을 알 수 있다. 그러나 실제로 흐르는 전류가 스위칭 주파수에 비례하는 고주파성분을 포함하게 되므로 표피효과에 의하여 유효한 두께는 한정 된다. 여기서, P측과 N측 버스 플레이트 사이에 절연체를 넣고 최대한 가까이 붙이면 스프레드 캐패시턴스(Spread Capacitance)에 의한 효과를 볼 수 있다. 참고로 절연물을 사이에 두고 인접한 두 평판 도체 사이의 캐패시턴스는 다음 공식에 따라 계산된다.
C = 0.255KWl/d [pF] ---- 식(3)으로 된다.
이기서, K : 비 유전율 상수, d : 두 평판 도체 사이의 간격이 된다.
따라서, 양극 및 음극 플레이트 들이 적층된 다층 구조에 의해 발생되는 스트레이 인덕턴스는 버스 바아 구조에 비해 최소화된다.
도 4의 출력 플레이트(34)를 포함하는 도 3의 일체형 버스 프레이트부의 제작은 다음과 같다. 먼저, 대체로 직사각형의 패턴에 복수의 홀들을 형성하는 음극 플레이트(33)를 구리 판으로써 형성한다. 이러한 작업은 프레스 금형에 넣고 프레싱을 함에 의해 패턴과 홀들의 가공이 최소의 공정으로 달성될 수 있다. 또한 상기 음극 플레이트(33)의 사이즈와 동일하게 양극 플레이트(31) 및 출력 플레이트(34)도 형성한다.
여기서, 음극 플레이트(33)가 가장 하부에 위치되는 경우에 상기 양극 플레이트(31)에 형성되는 홀들(32h)의 직경에 비해 상기 음극 플레이트(33)에 형성되는 홀들(33A)의 직경은 더 크게 된다. 왜냐하면, 도전용 인터커넥션 플러그(32)의 외경을 쉽게 수용할 수 있도록 하기 위해서이다. 이에 따라, 설정된 외경 및 내경 사이즈를 갖는 인터커넥션 플러그(32)도 미리 준비되며, 전기적 절연을 위한 절연 필름 즉 절연 플레이트들(37)도 그에 따라 홀들이 가공되어 준비된다. 상기한 준비가 모두 끝나면, 작업용 다이위에서 도 4에 보여지는 적층의 순서대로 각 플레이트들을 상기 도전용 인터커넥션 플러그(32)를 삽입한 형태로 적층한다. 그런 상태에서 상기 플레이트들의 직사각형 사이즈보다 약간 더 큰 몰딩 가공용 틀을 외부에 위치시키고, 준비된 에폭시를 부어서 도 3에서 보여지는 바와 같은 몰딩부(25)를 형성한다. 이 후에 자연 건조 또는 오븐 건조를 통하여 에폭시를 경화시키면 다층 플레이트들이 서로 결합된 일체형 버스 플레이트 구조가 얻어진다. 상기 버스 플레이트 부는 일체형 이므로 조립이나 해체시에 한꺼번에 모든 플레이트 들을 취급할 수 있게 해준다.
도 5는 IGBT 스위칭시 서지 전압의 발생 형태를 설명하는 기 설명된 도면이고, 도 6은 절연게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)소자의 턴 오프 시의 Vce 간의 전압파형을 보인 도면으로서, 본 발명의 실시 예에 따라 일체형 다층 버스 플레트 구조로 제작하여 대용량 인버터 스택에 조립한 경우의 파형이다. 인버터 스택내의 트랜지스터 소자의 Vce 전압 파형을 측정한 결과로서, Vdc = 600V일때 Vce = 80V 정도로 됨을 알 수 있는 데, 이는 본 발명에 따른 버스 플레이트의 스트레이 인덕턴스 강하 작용이 매우 우수한 특성을 나타내고 있음을 입증한다.
도 7은 도 1의 장치를 실제로 제작한 사진을 보인 도면으로서, 도 4에서 보여지는 출력 플레이트 까지 포함하는 일체형 다층 버스 플레이트부의 외관 구조가 체결용 나사들에 의해 커패시터의 상부에 체결된 형태로서 나타나 있다.
상기한 일체형 버스 플레이트의 구조에 따르면, 스트레이 인덕턴스 최소화는 물론 일체형 구성에 기인하여 장치의 조립 작업성도 용이한 이점이 있다.
상기한 설명에서는 본 발명의 실시 예를 위주로 도면을 따라 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 데이터 출력 멀티플렉서의 세부 구조를 다양한 형태로 변경할 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 일체형 다층 버스 플레이트 구조를 적용하여 궁극적으로는 스트레이 인덕턴스를 현저히 저감시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, IGBT 소자의 턴오프 시 발생하는 오버 슈트 전압이 억제되어, 스너버 회로를 간소화 하거나 없앨 수 있는 이점 및 전압 스파이크에 의한 IGBT의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, IGBT소자는 높은 주파수 지향에 따라 전류 상승 시간과 하강 시간이 더욱 짧아져 스트레이 인덕턴스에 의한 전압 스파이크의 문제는 더욱 심화될 것으로 보이는데, 고압 대용량 전력변환장치에서 본 발명의 버스 연결구조를 채용할 경우에 전압 스파이크의 문제가 상당 부분 해결됨은 물론 안정적인 장치 특성을 얻을 수 있게 되어 신뢰성이 증대된다. 또한, 일체형 다층 플레이트 구조는 조립 및 해체 작업의 편리성을 극대화한다.
도 1은 본 발명에 따른 대용량 전력용 인버터 스택장치의 블록도
도 2는 도 1중 주요 블록의 등가회로도
도 3은 도 1중 버스 플레이트부의 기본적 단면구조도
도 4는 도 1중 버스 플레이트부의 확장적 단면구조도
도 5는 통상적인 IGBT 스위칭시 서지 전압의 발생 형태를 설명하는 도면
도 6은 본 발명에 따른 장치에서 IGBT 턴 오프 시의 Vce 전압파형을 보인 도면
도 7은 도 1의 장치를 실제로 제작한 사진을 보인 도면
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 커패시터부 20 : 인버터부
30 : 버스 플레이트부 40 : 냉각부
50 : 구동부 60 : 유도 전동기
31 : 양극 플레이트 33 : 음극 플레이트
32 : 인터커넥션 플러그 35 : 몰드부

Claims (7)

  1. 인버터 스택장치에 있어서:
    인가되는 직류전압을 수신하여 잡음 필터링을 행하는 커패시터부와;
    복수의 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 소자를 가지며, 상기 트랜지스터 소자의 게이트에 인가되는 구동전압에 따라 스위칭동작을 행함에 의해 상기 커패시터부를 통해 나온 직류전압을 교류전압으로 변환하여 출력하는 인버터부와;
    상기 트랜지스터 소자의 스위칭 동작에서 발생되는 열을 흡수하여 방열함에 의해 상기 인버터부가 냉각되게 하는 냉각부와;
    상기 인버터부를 통해 출력되는 교류전압을 제어하기 위해 상기 트랜지스터 소자의 게이트에 상기 구동전압을 인가하는 구동부와;
    상기 트랜지스터 소자의 콜렉터와 상기 커패시터부의 양극간을 연결하기 위한 양극 플레이트와, 상기 양극 플레이트와 겹쳐지면서 상기 트랜지스터 소자의 에미터와 상기 커패시터부의 음극간을 연결하기 위한 음극 플레이트와, 상기 양극 및 음극 플레이트간을 절연하기 위해 양극 및 음극 플레이트들 사이에 형성된 절연 플레이트와, 상기 양극 또는 음극 플레이트 중의 하나와 상기 절연 플레이트를 플레이트 길이 방향과는 수직으로 통과하여 음극 또는 양극 플레이트의 하부 면과 접촉하며 내부 관통 홀이 형성된 인터커넥션 플러그와, 상기 플레이트들과 인터커넥션 플러그를 일체형으로 고정시키면서 서로 절연되게 몰딩하는 몰딩부를 포함하는 버스 플레이트부를 구비함을 특징으로 하는 인버터 스택장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플레이트 들은 대체로 직사각형의 패턴을 가지며, 상기 패턴에는 체결용 홀들 및 상기 인터커넥션 플러그를 수용하기 위한 수용 홀들이 형성됨을 특징으로 하는 인버터 스택장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수용 홀들의 직경은 상기 체결용 홀들의 직경보다 더 큼을 특징으로 하는 인버터 스택장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 인터커넥션 플러그의 내부 관통 홀의 직경은 상기 체결용 홀들의 직경과 같게 형성되어 체결요소의 외경이 삽입가능 하도록 한 것을 특징으로 하는 인버터 스택장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인버터부의 교류전압 출력을 제공하기 위해 상기 양극 플레이트 또는 음극 플레이트의 상부에는 또 다른 절연 플레이트를 개재하여 출력 플레이트가 더 형성됨을 특징으로 하는 인버터 스택장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 트랜지스터 소자는 각각의 에미터와 콜렉터가 서로 접속된 3개의 아암을 구성함을 특징으로 하는 인버터 스택장치.
  7. 인버터 스택장치에서 대전력용 반도체 스위칭 소자(IGBT)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자와, 필터 커패시터의 P(+)와 N(-)극성 간을 서로 대응되게 연결하는 버스연결부 형성방법에 있어서:
    양극과 음극 버스 플레이트를 대체로 직사각형의 평판으로 겹쳐지게 형성하고, 상기 버스 플레이트들 사이에 절연 플레이트 및 관통 연결용 인터커넥션 플러그를 삽입한 후, 에폭시로 몰딩 및 케이싱을 함에 의해 일체형 다층 버스 플레이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 버스 연결부 형성방법.
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