KR20000011831A - Power converter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 자기소호소자(自己消弧素子)를 사용하는 전력변환장치에 관한 것으로, 특히 개량된 스너버를 구비한 전력변환장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power converter using a semiconductor self-protection element, and more particularly to a power converter having an improved snubber.
트랜지스터, IGBT 등의 자기소호소자를 사용한 전력변환장치에 있어서, 자기소호소자가 전류를 차단할 때의 회로 인덕턴스에 의한 급등 전압을 억제하기 위해, 인덕턴스에 축적된 에너지를 바이패스시킬 목적으로, 자기소호소자의 양단 사이에 스너버 회로가 접속된다.In a power conversion device using a self-extinguishing element such as a transistor or an IGBT, in order to bypass the energy accumulated in the inductance in order to suppress the surge voltage caused by the circuit inductance when the self-defense element cuts off the current, A snubber circuit is connected between both ends of the element.
전류용량이 크고 스위칭 주파수가 비교적 높은 자기소호소자에 있어서의 스너버 회로로서는, 일본국 실개평 6-77259호 공보의 도 3에 개시되어 있는 것과 같이, 콘덴서와 다이오드를 직렬로 접속하여, 콘덴서의 충전 에너지를 저항을 거쳐 방전하는 방식이 알려져 있다.As a snubber circuit in a self-defense element having a large current capacity and a relatively high switching frequency, as shown in FIG. 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-77259, a capacitor and a diode are connected in series to connect the capacitor. Background Art A method of discharging charge energy through a resistor is known.
또한, 상기한 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압의 억제를 위해, 일본국 특개평 3-107328호 공보의 도 4에 개시되어 있는 것과 같이, 스너버 다이오드와 병렬로 콘덴서와 저항기의 직렬회로를 접속한 것이 있다.In addition, in order to suppress the surge voltage caused by the recovery of the snubber diode described above, as shown in FIG. 4 of Japanese Patent Laid-Open No. 3-107328, a series circuit of a capacitor and a resistor in parallel with the snubber diode is provided. There is a connection.
상기한 종래기술에서는, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압의 억제나 진동억제 효과가 충분하지 않아, 노이즈를 발생하고, 특히 수 MHz에서 수십 MHz대에 걸쳐 노이즈 레벨을 밀어올려, 노이즈 필터 등의 노이즈 억제장치를 크게 하지 않을 수 없다고 하는 문제가 있었다.In the above-described prior art, the suppression of the surge voltage and the vibration suppression effect due to the recovery of the snubber diode are not sufficient, and noise is generated. In particular, the noise level is pushed up from several MHz to several tens of MHz bands, such as a noise filter. There was a problem that the noise suppression device must be made large.
본 발명의 목적은, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압의 억제효과를 높인 개량된 전력변환장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved power converter which has an effect of suppressing a surge voltage caused by recovery of a snubber diode.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 전기회로도,1 is an electrical circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 마찬가지로 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 1상 부분의 아암의 구조를 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the structure of the arm of the one-phase part of the power converter according to an embodiment of the present invention,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예의 효과를 나타낸 반도체 소자의 전압·전류 특성도,3A and 3B are diagrams of voltage and current characteristics of a semiconductor device showing the effect of an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력변환장치의 전기회로도,4 is an electric circuit diagram of a power conversion apparatus according to another embodiment of the present invention;
도 5는 마찬가지로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력변환장치의 1상 부분의 아암의 구조를 나타낸 사시도,5 is a perspective view showing the structure of the arm of the one-phase part of the power converter according to another embodiment of the present invention,
도 6은 도 5의 화살표 VI 방향에서 본 도면.FIG. 6 is a view from the arrow VI in FIG. 5; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1,2 : IGBT(반도체 자기소호소자) 3,4 : 전력변환장치의 직류단자1,2: IGBT (Semiconductor Magnetic Protection Device) 3,4: DC terminal of power converter
5 : 배선 인덕턴스 6,61,7 : 스너버 모듈5: wiring inductance 6,61,7: snubber module
8,9 : CD 스너버 콘덴서 10,11 : CD 스너버 다이오드8,9: CD snubber capacitor 10,11: CD snubber diode
14,15,31,32 : 인출단자 16,17 : 방전 저항기14,15,31,32: Withdrawal terminal 16,17: Discharge resistor
18,19 : CR 스너버 콘덴서 20,21 : CR 스너버 저항기18,19: CR snubber capacitor 20,21: CR snubber resistor
22,23 : CR 스너버 24∼26 : 전력변환장치의 각 상분22, 23: CR snubber 24 to 26: each phase of power converter
27∼29 : 전력변환장치의 교류단자 30 : IGBT 모듈27-29: AC terminal of power converter 30: IGBT module
34,37,38 : 도체판 39 : 리드34, 37, 38: conductor plate 39: lead
41,42 : 저항기(20)의 인출 리드선41, 42: lead wire of the resistor 20
본 발명은 그 일면에 있어서, 전력변환장치의 구성부품인 반도체 소자에 병렬 접속된 제 1 콘덴서와 다이오드의 제 1 직렬 접속체와, 이 다이오드에 병렬 접속된 제 2 콘덴서와 저항기의 제 2 직렬 접속체를 구비한 전력변환장치에 있어서, 이들 제 1, 제 2 직렬 접속체를 일체로 몰드한 것을 특징으로 한다.In one aspect, the present invention provides a first series connection of a first capacitor and a diode connected in parallel to a semiconductor element that is a component of a power converter, and a second series connection of a second capacitor and a resistor connected in parallel to the diode. In a power converter provided with a sieve, these first and second series connecting bodies are molded integrally.
이 구성에 따르면, 제 2 스너버를 스너버 다이오드에 근접하여 배치할 수 있어, 이 스너버 회로의 인덕턴스를 작게 억제하고, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압을 작게 억제할 수 있다.According to this structure, a 2nd snubber can be arrange | positioned near a snubber diode, the inductance of this snubber circuit can be suppressed small, and the surge voltage by the recovery of a snubber diode can be suppressed small.
본 발명은 또 다른 일면에 있어서, 전력변환장치의 구성부품인 반도체 소자에 병렬 접속된 제 1 콘덴서와 다이오드의 제 1 직렬 접속체와, 이 다이오드에 병렬 접속된 제 2 콘덴서와 저항기의 제 2 직렬 접속체를 구비한 전력변환장치에 있어서, 제 1 직렬 접속체와 제 2 콘덴서를 일체로 몰드한 것을 특징으로 한다.In yet another aspect, the present invention provides a first series connection of a first capacitor and a diode connected in parallel to a semiconductor element that is a component of a power converter, and a second series of a second capacitor and a resistor connected in parallel to the diode. In a power converter provided with a connecting body, the first series connecting body and the second capacitor are integrally molded.
이 구성에 따르면, 제 2 스너버를 스너버 다이오드에 근접하여 배치할 수 있어, 회로의 인덕턴스를 작게 억제하고, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압을 작게 억제할 수 있는 것 이외에, 상기한 제 2 저항기의 발열에 의한 제 1 및 제 2 콘덴서에의 열적 영향을 방지할 수 있다.According to this configuration, the second snubber can be disposed in close proximity to the snubber diode, and the inductance of the circuit can be suppressed to be small, and the surge voltage due to the recovery of the snubber diode can be suppressed to be small. The thermal effect on the 1st and 2nd capacitor | condenser by heat_generation | fever of 2 resistors can be prevented.
본 발명은 또 다른 일면에 있어서, 상기한 스너버 다이오드와 제 2 콘덴서를 거의 동일 평면 상에 위치시키고 상기 제 1 콘덴서에 바싹 달라붙도록 배치하여, 상기 제 1 직렬 접속체와 제 2 콘덴서를 일체로 몰드한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the snubber diode and the second capacitor are positioned on substantially the same plane and arranged to closely adhere to the first capacitor, thereby integrating the first series connector and the second capacitor. It is characterized by molded in.
이 구성에 따르면, 비교적 용적이 큰 제 1 콘덴서에, 비교적 용적이 작은 상기한 스너버 다이오드와 그 스너버를 구성하는 제 2 콘덴서를 바싹 달라붙도록 배치하여 모듈화함으로써, 스너버 배선을 매우 짧게 할 수 있어, 더욱 인덕턴스를 작게 억제하고, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압이나 진동을 매우 작게 억제할 수 있다.According to this configuration, the snubber wiring can be made very short by arranging the above-mentioned snubber diode having a relatively small volume and the second capacitor constituting the snubber closely together and modularizing the first capacitor having a relatively large volume. It is possible to further reduce the inductance, and to suppress the spike voltage and the vibration caused by the recovery of the snubber diode very small.
본 발명은 또 다른 일면에 있어서, 상기한 스너버 다이오드와 제 2 콘덴서를 상기 반도체 소자와 상기 제 1 스너버 콘덴서 사이에 삽입된 스너버 인출단자의 도체판에 배치하여, 상기 제 1 직렬 접속체와 제 2 콘덴서를 일체로 몰드한 것을 특징으로 한다.In still another aspect of the present invention, the snubber diode and the second capacitor are disposed on a conductor plate of a snubber lead-out terminal inserted between the semiconductor element and the first snubber capacitor, and the first series connector is provided. And a second capacitor are integrally molded.
이 구성에 따르면, 상기한 제 2 스너버를 반도체 소자에 접속되는 스너버 단자의 도체판에 매우 접근해서 배선할 수 있기 때문에, 상기한 제 2 스너버의 배선을 상기한 제 1 콘덴서와 상기한 스너버 단자의 도체판 사이에 접속된 스너버 다이오드에 대해 매우 짧게 할 수 있어, 더욱 더 인덕턴스를 작게 억제하고, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압을 매우 작게 억제할 수 있다.According to this configuration, since the second snubber can be wired in close proximity to the conductor plate of the snubber terminal connected to the semiconductor element, the wiring of the second snubber is described above with the first capacitor. The snubber diode connected between the conductor plates of the snubber terminal can be made very short, so that the inductance can be further reduced, and the surge voltage due to the recovery of the snubber diode can be suppressed very small.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력변환장치의 회로도이다. 1 및 2는 IGBT 등의 자기소호소자로서, 직류단자(3, 4) 사이에 직렬 접속되어 있다. 5는 회로의 배선 인덕턴스를 나타낸 것이다. 스너버 모듈(6, 7)은 자기소호소자인 IGBT1 및 IGBT2의 양단 사이에 접속된다. 이들 스너버 모듈(6, 7)은 각각 스너버 콘덴서(8, 9)와 스너버 다이오드(10, 11)의 제 1 직렬 접속체(CD 스너버로 약칭한다)를 구비하고 있다. 이것들의 각각의 직렬 접속점(12, 13)은 인출선(단자)(14, 15)에 의해 모듈 외부로 인출되고, 각 직류단자(4, 3)와의 사이에 방전 저항기(16, 17)를 접속한다. 상기한 각 스너버 다이오드(10, 11)의 양단 사이에는 각각 제 2 스너버 콘덴서 18 또는 19와 저항기 20 또는 21의 제 2 직렬 접속체로 이루어진 CR 스너버 22 또는 23이 접속되어 있다.1 is a circuit diagram of a power conversion apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 and 2 are self-extinguishing elements such as IGBT, which are connected in series between the DC terminals 3 and 4. 5 shows the wiring inductance of the circuit. The snubber modules 6 and 7 are connected between both ends of the self-extinguishing elements IGBT1 and IGBT2. These snubber modules 6 and 7 are each provided with the snubber capacitors 8 and 9 and the 1st series connection body (abbreviated as CD snubber) of the snubber diodes 10 and 11, respectively. Each of these series connection points 12 and 13 is drawn out to the outside of the module by lead wires (terminals) 14 and 15 and connects the discharge resistors 16 and 17 to the respective DC terminals 4 and 3. do. CR snubbers 22 or 23 made up of second snubber capacitors 18 or 19 and second series connectors of resistors 20 or 21 are connected between both ends of each of the snubber diodes 10 and 11 described above.
이상으로 전력변환장치의 1상분(24)을 구성하고, 다른 2상분 25 및 26에 의해 3상 전력변환장치를 구성한다. 27, 28 및 29는 그것의 3상 교류단자이다.One phase 24 of the power converter is constituted as described above, and the three phase power converter is constituted by the other two phases 25 and 26. 27, 28 and 29 are its three-phase ac terminals.
CD 스너버 8, 10 또는 9, 11은, 각각의 IGBT1 또는 IGBT2가 오프했을 때의 배선 인덕턴스(5)에 축적된 에너지를 각각의 IGBT로부터 바이패스시켜 흡수하도록 동작하여, 과전압의 발생을 억제한다. 즉, IGBT1 또는 IGBT2가 오프하더라도, 스너버 콘덴서 8 또는 9를 충전하도록 다이오드 10 또는 11을 경유하여 전류가 계속해서 흐름으로써 과전압의 발생을 억제하고 있다. 이것의 충전은, 배선 인덕턴스(5)의 축적 에너지가 스너버 콘덴서 8 또는 9의 충전 에너지와 동일하게 될 때까지 계속되고, 머지않아 정지한다. 콘덴서로의 충전이 종료하면, 콘덴서 8 또는 9에 축적된 에너지는 직류전원(미도시)을 거쳐 방전 저항기 16 또는 17로 방전을 개시한다. 스너버 콘덴서 8 또는 9가 충전에서 방전으로 이행하는 단계에서, 스너버 다이오드 10 또는 11에 약간의 역전류(리커버리 전류)가 흐르고, 결국 신속하게 정지한다. 이에 따라, 스너버 다이오드 10 또는 11의 양단에 수염 형태의 전압진동이 발생한다. 이 다이오드의 리커버리에 의한 진동은, 전자기 노이즈를 발생시켜, 기기의 오동작, 음향기기에의 노이즈 발생 등, 장해를 일으킨다. 이 때문에, 노이즈 필터를 삽입하는 등의 외부 대책이 필요하고, 리커버리 전압이 크면 필터도 대형의 것이 필요하다. 다이오드의 리커버리에 의한 진동을 내부에서 억제하기 위해서, 전술한 것과 같이 스너버 다이오드 10 또는 11의 양단에 CR 스너버 22 또는 23이가 접속된다.The CD snubbers 8, 10 or 9 and 11 operate to bypass and absorb the energy accumulated in the wiring inductance 5 when each IGBT1 or IGBT2 is turned off, thereby suppressing the occurrence of overvoltage. . That is, even if IGBT1 or IGBT2 is turned off, overcurrent is suppressed because current continues to flow through the diodes 10 or 11 to charge the snubber capacitors 8 or 9. This charging is continued until the accumulated energy of the wiring inductance 5 becomes equal to the charging energy of the snubber capacitor 8 or 9, and stops soon. When the charge to the capacitor is finished, the energy accumulated in the capacitor 8 or 9 starts to discharge to the discharge resistor 16 or 17 via a DC power supply (not shown). In the stage where the snubber capacitors 8 or 9 transition from charging to discharging, some reverse current (recovery current) flows through the snubber diodes 10 or 11, and eventually stops quickly. As a result, whisker-shaped voltage vibration occurs at both ends of the snubber diode 10 or 11. Vibration caused by the recovery of the diode generates electromagnetic noise, causing malfunctions such as malfunction of the device and generation of noise to the acoustic device. For this reason, external countermeasures, such as inserting a noise filter, are necessary. If the recovery voltage is large, the filter also needs to be large. In order to suppress vibration by the recovery of a diode internally, CR snubber 22 or 23 is connected to both ends of snubber diode 10 or 11 as mentioned above.
본 실시예에 있어서는, 이들 CR 스너버 22 또는 23은 스너버 모듈 6 또는 7의 내부에 일체적으로 조립된다. 그것의 구성을 이하에서 설명한다.In this embodiment, these CR snubbers 22 or 23 are integrally assembled inside the snubber module 6 or 7. Its configuration will be described below.
도 2는 본 발명에 따른 전력변환장치의 1상 부분의 아암의 사시도이다. IGBT1을 수납한 IGBT 모듈(30)의 단자에 스너버 모듈(6)로부터의 인출단자(31, 32)가 나사결합된다. 스너버 모듈(6)에는 도 1의 전기회로에서 설명한 것과 같이, 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)와 스너버 다이오드(10)의 직렬 접속체로 이루어지고 인출단자 31과 32 사이에 접속된 CD 스너버와, 그것의 다이오드(1O)에 병렬 접속되어 제 2 콘덴서(18)와 저항기(20)의 직렬 접속체로 이루어진 CR 스너버(22)를 내장하고 있다.2 is a perspective view of an arm of one phase portion of a power converter according to the present invention. The lead terminals 31 and 32 from the snubber module 6 are screwed to the terminals of the IGBT module 30 containing the IGBT1. The snubber module 6 consists of a series connection of a snubber (first snubber) capacitor 8 and a snubber diode 10 as described in the electrical circuit of FIG. 1 and is connected between the lead terminals 31 and 32. A CD snubber and a CR snubber 22 composed of a series connection of a second capacitor 18 and a resistor 20 connected in parallel with the diode 100 thereof.
그런데, 한쪽의 인출단자(31)로부터 직각으로 새워진 목 부분(33)을 통해 다시 직각으로 절곡된 도체판(34) 및 이 도체판(34)으로부터 다시 직각으로 세워진 수직부(35)에 연결된 도체 바아를 구성하고 있다. 이 수직부(35)의 선단에는, 모듈 내부에서 가장 큰 부품인 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)의 일단이 접속되어 있다. 다른 쪽의 인출단자(32)로부터도, 직각으로 세워진 목 부분(36)을 통해 다시 직각으로 절곡된 도체판(37)에 연결되는 도체 바아를 구성하고 있다. 이 도체판(37) 위에 스너버 다이오드(10)의 일단(1O1)을 접속하여 놓이고, 이 다이오드(10)의 타단(1O2)은 스너버 콘덴서(8)의 타단에 부착되도록 접속된 도체판(38)에 리드(39)로 접속되어 있다. 더구나, 스너버 다이오드(10)와 동일 평면 상에 위치하도록, CR 스너버(22)의 스너버(제 2 스너버) 콘덴서(18)와 저항기(20)가 접속, 배치되어 있다. 즉, 스너버 다이오드(10)의 애노드 단자(101)는 도체판(37)에 접속되고, 콘덴서(18)의 일단(181)이 이 도체판(37)에 접속된다. 콘덴서(18)의 타단(182)은 저항기(20)의 일단에 접속되고, 다시 저항기(20)의 타단은 상기 다이오드(10)의 타단(103)에 접속되어 있다. 다이오드(10)의 타단(102, 103)은 내부에서 연결되어 있다. 이것들을 일체로 하여 수지로 몰드하여, 스너버 모듈(6)을 구성한다.By the way, it is connected to the conductor plate 34 bent at right angles again through the neck portion 33 leaked at right angles from one lead terminal 31 and the vertical portion 35 erected at right angles again from the conductor plate 34. Consists of a conductor bar. One end of the snubber (first snubber) capacitor 8, which is the largest component inside the module, is connected to the front end of the vertical portion 35. Also from the other extraction terminal 32, the conductor bar connected to the conductor plate 37 bent at right angles again through the neck part 36 set up at right angles is comprised. One end 101 of the snubber diode 10 is connected to the conductor plate 37, and the other end 102 of the diode 10 is connected to the other end of the snubber capacitor 8. It is connected to 38 by the lead 39. In addition, the snubber (second snubber) capacitor 18 and the resistor 20 of the CR snubber 22 are connected and disposed so as to be coplanar with the snubber diode 10. That is, the anode terminal 101 of the snubber diode 10 is connected to the conductor plate 37, and one end 181 of the capacitor 18 is connected to the conductor plate 37. The other end 182 of the capacitor 18 is connected to one end of the resistor 20, and the other end of the resistor 20 is connected to the other end 103 of the diode 10. The other ends 102 and 103 of the diode 10 are connected internally. These are integrally molded with resin to form the snubber module 6.
거의 동일 평면 상에 위치하는 다이오드(10), 제 2 콘덴서(18) 및 저항기(2O)는, 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)에 바싹 달라붙도록 배치되고, 또한, 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)와 도체판(37) 사이에 삽입되도록 배치되며, 더구나, 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)와 IGBT1 사이에 삽입되도록 배치된다.The diode 10, the second capacitor 18, and the resistor 20, which are located on substantially the same plane, are arranged to closely adhere to the snubber (first snubber) capacitor 8, and the snubber ( It is arranged to be inserted between the first snubber capacitor 8 and the conductor plate 37, and is further arranged to be inserted between the snubber (first snubber) capacitor 8 and the IGBT1.
이것에 의해, CD 스너버와 CR 스너버를 일체로 모듈화하여, 동일 패키지 내부에 수납하는 것에 의해, CR 스너버의 배치의 자유도가 증가시켜, 도 2에 도시된 것과 같이 극소 공간 내에서의 배선이 가능해져, CD 스너버의 전류의 루프가 극소 공간 내에 수납되어, 배선 인덕턴스를 작게 억제할 수 있다. 더구나, CR 스너버 콘덴서와 저항에 흐르는 전류와, 도체판(37) 내부를 흐르는 전류의 방향을 역방향으로 하고 있기 때문에 배선의 자속이 제거되어, 배선 인덕턴스를 더욱 더 작게 억제할 수 있다. 이것에 의해, 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압 및 진동을 매우 효과적으로 억제할 수 있다.As a result, the CD snubber and the CR snubber are integrally modularized and stored in the same package, thereby increasing the degree of freedom in arranging the CR snubber, and as shown in FIG. This becomes possible, and the loop of the current of a CD snubber is accommodated in the minimum space, and wiring inductance can be suppressed small. In addition, since the direction of the current flowing through the CR snubber capacitor and the resistor and the current flowing through the inside of the conductor plate 37 are reversed, the magnetic flux of the wiring can be removed, and the wiring inductance can be further reduced. Thereby, the surge voltage and vibration by the recovery of a diode can be suppressed very effectively.
그 결과, IGBT1에 접속되는 CD 스너버를 구성하는 콘덴서(8)와 다이오드(10)의 배선길이를 짧게 하고, 또한, 다이오드(10)에 접속하는 CR 스너버의 배선길이를, 종래의 CD 스너버 모듈의 외부로 인출된 2개의 인출단자(14, 31) 사이에 CR 스너버(22)를 접속하는 것과 비해, 현저하게 짧게 할 수 있어, 배선 인덕턴스를 극소로 할 수 있고, 전술한 다이오드의 리커버리에 의한 진동전압을 충분히 억제할 수 있다.As a result, the wiring length of the capacitor 8 and the diode 10 constituting the CD snubber connected to the IGBT1 is shortened, and the wiring length of the CR snubber connected to the diode 10 is reduced. Compared with connecting the CR snubber 22 between the two lead terminals 14 and 31 drawn out of the nubber module, the wiring inductance can be significantly shortened and the wiring inductance can be minimized. The vibration voltage due to recovery can be sufficiently suppressed.
도 3a 및 도 3b는, 본 발명의 일 실시예의 효과를 설명하기 위한 IGBT의 전류, 전압 특성도이다. 도 3a는 종래의 CR 스너버 22 또는 23을 외부에 부착한 경우의 특성을 나타낸 것이다. 원으로 둘러싸인 부분 41에 나타낸 것과 같이 IGBT의 컬렉터·에미터간 전압 VCD가 진동하고 있다. 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의해 CR 스너버 22 또는 23을 스너버 모듈(6, 7) 내부에 일체로 몰드한 경우의 특성이다. 원으로 둘러싸인 부분 42로 나타낸 것과 같이 IGBT의 컬렉터·에미터간 전압 VCD의 진동은 작게 억제되고 있다.3A and 3B are diagrams showing current and voltage characteristics of an IGBT for explaining the effect of an embodiment of the present invention. 3A shows the characteristic when the conventional CR snubber 22 or 23 is attached to the outside. As shown in part 41 surrounded by circles, the voltage V CD between the collector and emitter of the IGBT is vibrating. 3B is a characteristic when the CR snubber 22 or 23 is integrally molded into the snubber modules 6 and 7 according to an embodiment of the present invention. As shown by the circled portion 42, the vibration of the collector-emitter voltage V CD of the IGBT is suppressed small.
다음에, 도 4∼도 6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figs.
도 4는, 도 1에 대응하는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 전력변환장치의 회로도로서, 동일 부품에는 동일 부호를 부착하여 설명을 생략한다. 본 실시예에 있어서는, CD 스너버 8, 10 또는 11, 13과, CR 스너버 22 또는 23 중의 제 2 콘덴서 18 또는 19를, 스너버 모듈 61 또는 71의 내부에 일체로 조립한다. CR 스너버 22 또는 23 중의 저항기 20 또는 21은 모듈의 외부에 배치되어 있다.4 is a circuit diagram of a power conversion apparatus according to still another embodiment of the present invention, which corresponds to FIG. In this embodiment, the CD snubbers 8, 10 or 11, 13 and the second capacitors 18 or 19 in the CR snubbers 22 or 23 are integrally assembled inside the snubber module 61 or 71. Resistor 20 or 21 in CR snubber 22 or 23 is disposed outside the module.
도 5는, 도 2에 대응하는 본 발명에 따른 또 다른 일 실시예의 전력변환장치의 1상 부분의 아암의 사시도이고, 도 6은 도 5의 화살표 VI 방향에서 본 도면이다.FIG. 5 is a perspective view of an arm of one phase portion of a power conversion device according to another embodiment of the present invention corresponding to FIG. 2, and FIG. 6 is a view seen from arrow VI in FIG.
스너버 모듈(61) 내부에서는, 스너버 다이오드(10)와 동일 평면 상에 위치하도록, CR 스너버(22)의 스너버(제 2 스너버) 콘덴서(18)가 접속, 배치되어 있다. 그러나, 저항기(20)는 모듈(61)로부터 인출된 리드선(41, 42)에 의해 모듈 외부로 인출되어, 모듈(61)의 바로 옆에 배치되어 있다.Inside the snubber module 61, a snubber (second snubber) capacitor 18 of the CR snubber 22 is connected and arranged so as to be located on the same plane as the snubber diode 10. However, the resistor 20 is drawn out to the outside of the module by the lead wires 41 and 42 drawn out from the module 61, and is disposed next to the module 61.
거의 동일 평면 상에 위치하는 다이오드(10), 제 2 콘덴서(18)는, 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)와 IGBT 모듈(30) 사이에 있는 스너버 인출단자의 도체판에 부착되도록 배치되고, 이들 다이오드(10), 제 2 콘덴서(18)와, 외부에 부착된 저항기(20)는 다시 스너버(제 1 스너버) 콘덴서(8)와 IGBT 모듈(30) 사이에 삽입되도록 배치된다.The diode 10 and the second capacitor 18 located on substantially the same plane are attached to the conductor plate of the snubber lead-out terminal between the snubber (first snubber) capacitor 8 and the IGBT module 30. These diodes 10, the second capacitor 18 and the externally attached resistor 20 are again inserted between the snubber (first snubber) capacitor 8 and the IGBT module 30. Is placed.
그 결과, 전술한 실시예와 마찬가지로, 다이오드의 리커버리에 의한 진동전압을 충분히 억제할 수 있는 이외에, 저항기(20)의 발열이 스너버 모듈(61)에 전달되기 어려워지기 때문에, 저항기(20)의 온도 상승에 의한 스너버 모듈(61)의 온도 상승을 억제할 수 있다.As a result, similarly to the above-described embodiment, since the vibration voltage due to the recovery of the diode can be sufficiently suppressed, heat generation of the resistor 20 becomes difficult to be transmitted to the snubber module 61. The temperature rise of the snubber module 61 by the temperature rise can be suppressed.
이상의 실시예에서는, 인버터장치의 플러스측의 자기소호소자(1)의 스너버를 예를 들어 설명하였지만, 마이너스측의 자기소호소자(2)의 스너버에 대해서도 극성, 배치가 바뀔 뿐으로 마찬가지이다.In the above embodiment, the snubber of the self-removal element 1 on the positive side of the inverter device has been described by way of example, but the polarity and the arrangement of the snubber of the self-removal element 2 on the negative side are also changed.
본 발명에 따르면, CD 스너버 모듈 패키지의 몰드를 이용하여 CR 스너버를 고정할 수 있기 때문에, CR 모듈의 배치의 자유도가 증가하고, CD 스너버의 다이오드에 근접하여 배치하는 것이 가능하기 때문에, CR 스너버 회로의 인덕턴스를 매우 작게 할 수 있어, 스너버 다이오드의 리커버리에 의한 급등 전압이나 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 노이즈의 발생을 억제할 수 있어, 외부기기의 오동작의 억제 또는 노이즈 필터의 비용 저감에 효과가 있다. 또한, CR 스너버 저항기를 모듈의 옆에 외부에 부착한 경우에는 모듈의 온도상승을 억제할 수 있다.According to the present invention, since the CR snubber can be fixed by using a mold of the CD snubber module package, the degree of freedom in the arrangement of the CR module is increased, and it is possible to arrange close to the diode of the CD snubber. The inductance of the CR snubber circuit can be made very small, and the surge voltage and vibration caused by the recovery of the snubber diode can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of noise, which is effective in suppressing the malfunction of the external device or reducing the cost of the noise filter. In addition, when the CR snubber resistor is externally attached to the side of the module, the temperature rise of the module can be suppressed.
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