KR20190024041A - DC-Link Busbar Plate with High Capacitance - Google Patents
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- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
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Abstract
Description
본 발명은 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인버터 시스템에서 특정 구조를 갖도록 이루어진 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바를 매개로 스위칭 주파수 성분에 의해 발생되는 서지전압으로부터 스위칭 소자를 보호하기 위한 스너버 회로를 대체할 수 있도록 한 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 관한 것이다.The present invention relates to a DC-Link bus bar having a high capacitance, and more particularly, to a DC-Link bus bar having a high capacitance from a surge voltage generated by a switching frequency component through a DC-Link bus bar having a high capacitance, To a DC-Link bus bar having a high capacitance to replace a snubber circuit for protecting a DC-link bus bar.
일반적으로, 인버터 시스템은 5~10[kHz] 수준의 스위칭 주파수를 갖으며, 상기 스위칭 주파수 성분에 의해 발생하는 서지 전압으로부터 스위치 모듈을 보호하기 위해 스너버 회로를 DC-Link 커패시터와 스위치 모듈 사이에 결합하여 구성하게 된다. In general, the inverter system has a switching frequency of 5 to 10 [kHz], and a snubber circuit is provided between the DC-Link capacitor and the switch module to protect the switch module from surge voltage generated by the switching frequency component Respectively.
여기에서, 종래의 스너버 회로는 DC-Link 커패시터와 스위치 모듈 사이에 결합하기 위해 주로 버스바 구조가 적용되는데, 상기 버스바는 높은 기생 인덕턴스 성분을 가져 높은 스위칭 주파수를 갖는 인버터 시스템에서 높은 서지 전압을 발생시키게 된다. Here, a conventional snubber circuit is mainly applied to a bus bar structure for coupling between a DC-Link capacitor and a switch module, and the bus bar has a high parasitic inductance component, so that in a inverter system having a high switching frequency, .
이에 따라, 종래의 스너버 회로는 오히려 시스템의 기생 인덕턴스를 높이게 되는 문제점이 발생하게 되었으며, 또한 높아진 기생 인덕턴스는 서지 전압 상승과 dV/dt의 상승에 기여하게 되는 문제점이 발생하게 되었다. Accordingly, the conventional snubber circuit has a problem of increasing the parasitic inductance of the system, and the increased parasitic inductance contributes to the rise of the surge voltage and the increase of the dV / dt.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 높은 스위칭 주파수를 갖는 인버터 시스템에서 DC-Link 버스바 자체가 높은 커패시턴스를 갖도록 설계하여 높은 기생 인덕턴스를 갖는 스너버 커패시터를 제거할 수 있도록 한 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a DC-link bus bar itself having a high capacitance in an inverter system having a high switching frequency, And to provide a DC-Link bus bar having a high capacitance so that the nerve capacitor can be removed.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바는, 기생 인덕턴스를 최소화 하는 (+)DC-Link 버스바부와, 기생 인덕턴스를 최소화 하는 (-)DC-Link 버스바부 및, 커패시턴스를 최대화 하는 절연지부가 플레이트 형태를 이루도록 상호 적층되어 구성되며; 상기 (+)DC-Link 버스바부 및 (-)DC-Link 버스바부의 외곽에는 커패시턴스를 보완해주는 스너버부가 구비되어 구성된 것;을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a DC-Link bus bar having a high capacitance. The bus bar includes a (+) DC-Link busbar portion minimizing parasitic inductance, a (-) DC- A bus bar portion, and an insulation portion that maximizes capacitance are stacked in a plate form; And a snubber for compensating the capacitance is provided outside the (+) DC-Link busbar and the (-) DC-Link busbar.
바람직하게, 상기 (+)DC-Link 버스바부는 원형 또는 다각형 형태의 패널로 이루어지며, 그 하면의 가운데 부분에는 다수 개의 DC-Link 커패시터 결합부가 원형태를 이루도록 배치됨과 아울러, 그 하면의 가장자리 부분을 따라서는 다수 개의 스위치 모듈 결합부가 배치되어, 상기 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부가 전체적으로 방사형태를 이루도록 구성되고, 그 몸체에는 상기 (-)DC-Link 버스바부의 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부와 대응되도록 다수 개의 관통홀이 형성되어 구성된 것을 특징으로 한다. Preferably, the (+) DC-Link bus bar portion is formed of a circular or polygonal panel, and a plurality of DC-Link capacitor coupling portions are arranged in a circular shape in a central portion of a bottom surface thereof, The DC-Link capacitor coupling portion and the switch module coupling portion are configured to have a radial shape as a whole, and a DC-Link capacitor coupling portion of the (-) DC-Link busbar portion is connected to the body. And a plurality of through holes are formed so as to correspond to the connecting portions and the switch module connecting portions.
바람직하게, 상기 (-)DC-Link 버스바부는 원형 또는 다각형 형태의 패널로 이루어지며, 그 상면의 가운데 부분에는 다수 개의 DC-Link 커패시터 결합부가 원형태를 이루도록 배치됨과 아울러, 그 상면의 가장자리 부분을 따라서는 다수 개의 스위치 모듈 결합부가 배치되어, 상기 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부가 전체적으로 방사형태를 이루도록 구성되고, 그 몸체에는 상기 (+)DC-Link 버스바부의 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부와 대응되도록 다수 개의 관통홀이 형성되어 구성된 것을 특징으로 한다. Preferably, the (-) DC-Link busbar portion is formed of a circular or polygonal panel, and a plurality of DC-Link capacitor coupling portions are arranged in a circular shape in the center portion of the upper side thereof, The DC-Link capacitor coupling portion and the switch module coupling portion are formed in a radial shape as a whole, and the body is provided with a DC-Link capacitor coupling portion of the (+) DC-Link bus bar portion. And a plurality of through holes are formed so as to correspond to the connecting portions and the switch module connecting portions.
더 바람직하게, 상기 절연지부는 커패시턴스를 최대화 할 수 있도록 Polyimide와 PET 및 Nomax를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. More preferably, the insulating portion includes polyimide, PET, and Nomax to maximize the capacitance.
또한, 상기 (+)DC-Link 버스바부 및 (-)DC-Link 버스바부의 적층상태에서 그 외곽에 구비되는 스너버부는 필요한 커패시턴스의 용량에 따라 다수 개의 스버너 모듈이 결합될 수 있도록 각각 다수 개의 스너버 모듈 결합부가 돌출된 형태로 형성되어 제공됨이 바람직하다. In addition, the snubber portion provided at the outer periphery of the (+) DC-Link bus bar portion and the (-) DC-Link bus bar portion may have a plurality of It is preferable that the snubber module coupling portions are provided in a protruding shape.
상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 엘리베이터 구동 등에 사용되는 인버터 시스템에서 DC-Link 버스바 자체가 높은 커패시턴스를 갖도록 설계하여 높은 기생 인덕턴스를 갖는 스너버 커패시터를 제거할 수 있도록 하므로서, 높은 스위칭 주파수를 갖는 인버터 시스템의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있게 된다.According to the present invention as described above, in the inverter system used for elevator driving and the like, the DC-Link bus bar itself is designed to have a high capacitance to remove a snubber capacitor having a high parasitic inductance, It is possible to secure the stability of the inverter system having the inverter.
또한, 특정 구조를 갖는 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바를 매개로 기존의 스너버 회로를 제거할 수 있는 효과가 있게 됨과 아울러, 인버터 시스템에서 구조의 단순화를 구현할 수 있는 효과도 있게 되는 것이다.In addition, the conventional snubber circuit can be eliminated through a DC-Link bus bar having a high capacitance having a specific structure, and the structure of the inverter system can be simplified.
도 1은 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바의 구성을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 구비되는 (+)DC-Link 버스바부의 구성을 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 구비되는 (-)DC-Link 버스바부의 구성을 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 구비되는 절연지부의 구성을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a configuration of a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a (+) DC-Link bus bar portion provided in a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention,
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a negative (-) DC-Link bus bar provided in a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention,
4 is a perspective view showing a configuration of an insulation part provided on a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바의 구성을 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 구비되는 (+)DC-Link 버스바부의 구성을 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 구비되는 (-)DC-Link 버스바부의 구성을 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바에 구비되는 절연지부의 구성을 나타내는 사시도이다. FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a (+) DC-Link bus bar portion provided on a DC- FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a (-) DC-Link busbar portion provided in a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention. Fig. 7 is a perspective view showing a configuration of an insulating portion provided in a bus bar.
먼저, 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바는, 높은 스위칭 주파수를 갖는 인버터 시스템에서 DC-Link 버스바 자체가 높은 커패시턴스를 갖도록 설계함에 따라, 높은 기생 인덕턴스를 갖는 스너버 회로를 제거할 수 있도록 구현된다. First, the DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention is designed so that the DC-Link bus bar itself has a high capacitance in an inverter system having a high switching frequency, thereby eliminating a snubber circuit having a high parasitic inductance .
이를 위해, 본 발명에 따른 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바는, 특정 구조를 갖는 (+)DC-Link 버스바부(10)와, (-)DC-Link 버스바부(20) 및, 절연지부(30)가 플레이트 형태를 이루도록 상호 적층되어 대략 원형 또는 다각형 형상을 갖는 일정 두께의 패널형태를 이루며, 그 가장자리 부분을 따라서는 스너버부(40)가 형성되도록 구성된다. To this end, the DC-Link bus bar having a high capacitance according to the present invention includes a (+) DC-Link
상기 (+)DC-Link 버스바부(10)는 기생 인덕턴스를 최소화 하는 기능을 수행하는 것으로, 대략 원형 또는 다각형 형태의 패널로 이루어지며, 그 몸체의 하면 가운데 부분에는 다수 개의 DC-Link 커패시터 결합부(12)가 대략 원형태를 이루도록 배치되고, 그 몸체의 하면 가장자리 부분을 따라서는 다수 개의 스위치 모듈 결합부(14)가 배치되어, 상기 DC-Link 커패시터 결합부(12) 및 스위치 모듈 결합부(14)가 전체적으로 대략 방사형태를 이루도록 구성된다. The (+) DC-link
또한, 상기 (+)DC-Link 버스바부(10)의 몸체에는 상기 (-)DC-Link 버스바부에 돌출 형성된 DC-Link 커패시터 결합부(22) 및 스위치 모듈 결합부(24)와 대응되도록 다수 개의 관통홀(18)이 천공되고, 그 몸체의 외주면에는 커패시턴스의 보완을 위한 스너버부(40)가 제공될 수 있도록 다수 개의 스너버 모듈 결합부(16)가 돌출 형성되어 구성된다. In addition, a plurality of DC-
상기 (-)DC-Link 버스바부(20)는 기생 인덕턴스를 최소화 하는 기능을 수행하는 것으로, 상기 (+)DC-Link 버스바부(10)와 대응되는 크기 및 형상을 갖는 원형 또는 다각형 형상의 패널로 이루어진다. The (-) DC-Link
상기 (-)DC-Link 버스바부(20)의 몸체 상면의 가운데 부분에는 다수 개의 DC-Link 커패시터 결합부(22)가 대략 원형태를 이루도록 배치되고, 그 몸체의 상면 가장자리 부분을 따라서는 다수 개의 스위치 모듈 결합부(24)가 배치되어, 상기 DC-Link 커패시터 결합부(22) 및 스위치 모듈 결합부(24)가 전체적으로 대략 방사형태를 이루도록 구성된다. A plurality of DC-Link
또, 상기 (-)DC-Link 버스바부(20)의 몸체에는 상기 (+)DC-Link 버스바부(10)에 돌출 형성된 DC-Link 커패시터 결합부(12) 및 스위치 모듈 결합부(14)와 대응되도록 다수 개의 관통홀(28)이 천공되며, 그 몸체의 외주면을 따라서는 다수 개의 스너버 모듈 결합부(26)가 상기 (+)DC-Link 버스바부(10)의 스너버 모듈 결합부(16)와 대응되게 돌출 형성되어 제공된다. The DC-Link
이에, 상기 (+)DC-Link 버스바부(10) 및 (-)DC-Link 버스바부(20)의 외곽에 구성되는 상기 스너버부(40)는 필요한 커패시턴스의 용량에 따라 다수 개의 스버너 모듈이 결합될 수 있게 된다. The
그리고, 상기 (+)DC-Link 버스바부(10) 및 (-)DC-Link 버스바부(20) 상호 간의 사이에 위치되는 절연지부(30)는 상기 (+)DC-Link 버스바부(10) 및 (-)DC-Link 버스바부(20)와 대응되는 형태를 갖도록 이루어지되, 커패시턴스를 최대화 할 수 있도록 Polyimide와 PET 및 Nomax 등을 포함하는 재질로 구성된다. An
또한, 그 몸체에는 상기 (+)DC-Link 버스바부(10) 및 (-)DC-Link 버스바부(20)의 관통홀(18,28)들과 연통되도록 다수 개의 홀(32)이 대응되게 천공되어 대략 방사형 구조를 이루도록 구성된다. A plurality of
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 도를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the present invention as described above will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따라, 특정 구조를 갖는 (+)DC-Link 버스바부(10)와, (-)DC-Link 버스바부(20) 및, 절연지부(30)가 적층되어 DC-Link 버스바가 구성됨에 따라, 30[kHz] 이상의 높은 스위칭 주파수를 갖는 인버터 시스템에서 기생인덕턴스를 최소화함과 동시에 커패시턴스를 최대화할 수가 있게 된다. According to the present invention, a DC-
또한, 패널 형태로 적층되는 구조의 DC-Link 버스바를 통해서는 스위치 모듈 및 DC-Link 커패시터의 결합 경로를 최소화할 수가 있으며, 스너버 커패시터의 구조 변경을 통해 기생 인덕턴스를 최소화함과 아울러, 유전율이 높은 절연지 및 측면 스너버부를 통해 커패시턴스를 최대화할 수가 있게 된다. In addition, the coupling path of the switch module and the DC-Link capacitor can be minimized through the DC-Link bus bar having a structure in the form of a panel, and parasitic inductance can be minimized by changing the structure of the snubber capacitor, The high insulating paper and the side snubber portion can maximize the capacitance.
한편, 본 발명에서 기재된 내용과 다른 변형된 실시예들이 돌출 된다고 하더라도 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되는 것이다. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
10: (+)DC-Link 버스바부와, 12,22: DC-Link 커패시터 결합부,
14,24: 스위치 모듈 결합부, 16,26: 스너버 모듈 결합부,
18,28: 관통홀, 20:(-)DC-Link 버스바부,
30: 절연지부, 32: 홀,
40: 스너버부.10: (+) DC-Link busbar part, 12,22: DC-Link capacitor coupling part,
14, 24: switch module coupling portion, 16, 26: snubber module coupling portion,
18,28: Through hole, 20: (-) DC-Link bus bar bar,
30: insulating member, 32: hole,
40: Snovers.
Claims (5)
상기 (+)DC-Link 버스바부 및 (-)DC-Link 버스바부의 외곽에는 커패시턴스를 보완해주는 스너버부가 구비되어 구성된 것;을 특징으로 하는 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바.A (+) DC-Link busbar portion minimizing parasitic inductance, a (-) DC-Link busbar portion minimizing parasitic inductance, and an isolator portion maximizing capacitance are stacked in a plate form;
The DC-Link bus bar having a high capacitance, characterized in that a snubber part for compensating a capacitance is provided outside the (+) DC-Link bus bar part and the (-) DC-Link bus bar part.
상기 (+)DC-Link 버스바부는 원형 또는 다각형 형태의 패널로 이루어지며,
그 하면의 가운데 부분에는 다수 개의 DC-Link 커패시터 결합부가 원형태를 이루도록 배치됨과 아울러, 그 하면의 가장자리 부분을 따라서는 다수 개의 스위치 모듈 결합부가 배치되어, 상기 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부가 전체적으로 방사형태를 이루도록 구성되고,
그 몸체에는 상기 (-)DC-Link 버스바부의 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부와 대응되도록 다수 개의 관통홀이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바.The method according to claim 1,
The (+) DC-Link bus bar portion is formed of a circular or polygonal panel,
A plurality of DC-link capacitor coupling parts are arranged in a circular shape at the center of the bottom surface thereof, and a plurality of switch module coupling parts are arranged along the edge of the bottom surface of the DC-Link capacitor coupling part, The portion being configured to form a generally radial shape,
And a plurality of through holes are formed in the body so as to correspond to the DC-Link capacitor coupling portion and the switch module coupling portion of the (-) DC-Link bus bar portion.
상기 (-)DC-Link 버스바부는 원형 또는 다각형 형태의 패널로 이루어지며,
그 상면의 가운데 부분에는 다수 개의 DC-Link 커패시터 결합부가 원형태를 이루도록 배치됨과 아울러, 그 상면의 가장자리 부분을 따라서는 다수 개의 스위치 모듈 결합부가 배치되어, 상기 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부가 전체적으로 방사형태를 이루도록 구성되고,
그 몸체에는 상기 (+)DC-Link 버스바부의 DC-Link 커패시터 결합부 및 스위치 모듈 결합부와 대응되도록 다수 개의 관통홀이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바.The method according to claim 1,
The (-) DC-Link bus bar portion is formed of a circular or polygonal panel,
A plurality of DC-Link capacitor coupling parts are arranged in a circular shape in the center part of the upper surface thereof, and a plurality of switch module coupling parts are arranged along an edge part of the upper surface of the DC-Link capacitor coupling parts, The portion being configured to form a generally radial shape,
And a plurality of through holes are formed in the body so as to correspond to the DC-Link capacitor coupling portion and the switch module coupling portion of the (+) DC-Link bus bar portion.
상기 절연지부는 커패시턴스를 최대화 할 수 있도록 Polyimide와 PET 및 Nomax를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바.The method according to claim 1,
Wherein the insulation part comprises Polyimide, PET, and Nomax to maximize capacitance. The DC-Link bus bar has high capacitance.
상기 (+)DC-Link 버스바부 및 (-)DC-Link 버스바부의 적층상태에서 그 외곽에 구비되는 스너버부는 필요한 커패시턴스의 용량에 따라 다수 개의 스버너 모듈이 결합될 수 있도록 각각 다수 개의 스너버 모듈 결합부가 돌출된 형태로 형성되어 제공되는 것을 특징으로 하는 높은 커패시턴스를 갖는 DC-Link 버스바.The method according to claim 1,
The snubber portion provided at the outer periphery of the (+) DC-Link bus bar portion and the (-) DC-Link bus bar portion may have a plurality of sweeper modules And the N-mer module coupling part is provided in a protruded shape.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |