JP3275132B2 - 電力変換器 - Google Patents

電力変換器

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JP3275132B2 JP31582196A JP31582196A JP3275132B2 JP 3275132 B2 JP3275132 B2 JP 3275132B2 JP 31582196 A JP31582196 A JP 31582196A JP 31582196 A JP31582196 A JP 31582196A JP 3275132 B2 JP3275132 B2 JP 3275132B2
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  • Inverter Devices (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換器に係
り、特に、スイッチング素子が4個直列に接続された3
レベル直列多重電力変換器として用いるに好適な電力変
換器に関する。
【0002】
【従来の技術】電力変換器を用いた装置としては、交流
を直流に変換するコンバータ装置や直流を交流に変換す
るインバータ装置が知られている。コンバータ装置およ
びインバータ装置は、例えば、無停電電源装置等として
用いられ、インバータ装置は、例えば、圧延設備プラン
トのミル・ファン・ポンプその他に使用される誘導電動
機を可変速駆動するのに用いられている。
【0003】従来、この種のインバータ装置としては、
誘導電動機の一時電圧と周波数を可変に制御して可変速
制御するものが知られているが、上下アームのスイッチ
ング素子としてトランジスタ等の自己消弧素子が1個ず
つ設けられている。このよなインバータ装置を用いて誘
導電動機を可変速制御するに際して、上下アームの各ス
イッチング素子には大電流が流れるとともに、スイッチ
ング素子のオフ時あるいは電源スイッチのオフ時にスイ
ッチング素子に高電圧が印加されることがある。この電
圧は回路の配線によるインダクタンスが大きくなる程高
くなるため、配線インダクタンスを低減するために、例
えば、特開平1−61028号公報、特開平4−674
36号公報、特許第2531928号公報に記載されて
いるように、複数の信号線を近接配置したり、複数の信
号線を互いに撚り合わせたり、あるいは回路を複数の導
体に分けて形成し、各導体を絶縁物を介して積層したり
する方向が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
上下アームのスイッチング素子がそれぞれ単一のもので
構成されている電力変換器の配線インダクタンスを低減
することについては配慮されているが、スイッチング素
子を4個直列に接続した、いわゆる3レベル直列多重イ
ンバータ装置の配線インダクタンスを低減することには
十分配慮されていない。すなわち、3レベル直列多重イ
ンバータ装置においては、スイッチング素子の動作モー
ドが前者の電力変換器とは異なるため、従来技術の方法
を採用しても、配線によるインダクタンスを十分に低減
することができない。
【0005】本発明の目的は、配線によるインダクタン
スの影響を抑制することができる電力変換器および電力
変換装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、互いに直列接続された複数の直流電源の
正側端子と負荷に接続される出力端子との間に挿入され
て互いに直列に接続された正側主スイッチング素子およ
び正側補助スイッチング素子と、前記直流電源の負側端
子と前記出力端子との間に挿入されて互いに直列に接続
された負側主スイッチング素子および負側補助スイッチ
ング素子と、正側主スイッチング素子と正側補助スイッ
チング素子との正側接続点をカソード側とし、前記複数
の直流電源が互いに直列接続された中性点をアノード側
として前記正側接続点と前記中性点とに接続された正側
整流素子と、負側主スイッチング素子と負側補助スイッ
チング素子との負側接続点をアノード側とし、前記中性
点をカソード側として前記負側接続点と前記中性点とに
接続された負側整流素子とを備え、前記正側主スイッチ
ング素子が前記直流電源の正側端子に接続され、前記正
側補助スイッチング素子が前記出力端子に接続され、前
記負側主スイッチング素子が前記直流電源の負側端子に
接続され、前記負側補助スイッチング素子が前記出力端
子に接続された電力変換器において、 前記直流電源の
正側端子と前記正側主スイッチングとを結ぶ第1の導体
パターンを有する第1の接続導体板と、前記中性点と前
記正側整流素子のアノード側および前記負側整流素子の
カソード側を結ぶ導体パターンとして前記正側主スイッ
チング素子または前記負側主スイッチング素子がオフに
なったときの電流変化の大きい回路に属する第2の導体
パターンを有する第2の接続導体板と、前記直流電源の
負側端子と前記負側主スイッチング素子とを結ぶ第3の
導体パターンを有する第3の接続導体板とを備え、前記
第2の接続導体板の上下に絶縁部材を介して第1の接続
導体板と第3の接続導体板が分かれて積層され、前記第
1、第3の導体パターンは第2の導体パターンと積層方
向において重複した領域を含むように形成され、前記第
1ないし第3の接続導体板のうちいずれかの接続導体板
に前記各素子が実装され、前記各素子が指定のパターン
に接続されてなることを特徴とする電力変換器を構成し
たものである。
【0007】前記電力変換器を構成するに際しては、正
側接続点と負側接続点および出力端子を基準に各素子を
相互に接続するための第4の導体パターンを有する第4
の接続導体板を設け、第4の接続導体板を第1の接続導
体板または第3の接続導体板側に積層し、第1ないし第
4の接続導体板のうちいずれかの接続導体板に各素子を
実装したり、あるいは第4の接続導体板にのみ各素子を
実装したりすることもできる。
【0008】また電力変換器を構成するに際しては、正
側主スイッチング素子、正側補助スイッチング素子、負
側主スイッチング素子、負側補助スイッチング素子、正
側整流素子および負側整流素子がそれぞれ複数個設けら
れて多重化され、各接続導体板には多重化に応じた数の
導体パターンが形成されてなる要素を付加することがで
きる。
【0009】前記いずれかの電力変換器とともに、正側
主スイッチング素子と正側補助スイッチング素子と負側
主スイッチング素子および負側補助スイッチング素子に
対するスイッチング動作を制御する制御手段を備えた電
力変換装置を構成することもできる。
【0010】前記した手段によれば、第1、第3の導体
パターンは第2の導体パターンの積層方向において重複
した領域を含むように形成され、第1ないし第3の導体
パターンが絶縁部材を介して積層されているため、第1
ないし第3の導体パターンが互いに近接配置されたこと
になる。しかも、いずれの動作モードにおいても第2の
導体パターンには電流が流れるため、第2の導体パター
ンの両側に第1の導体パターンと第3の導体パターンを
分けて配置しているため、各スイッチング素子の動作に
応じた相互インダクタンス効果により、実効インダクタ
ンス(自己インタクタンス−相互インダクタンス)を低
減することができる。自己インダクタンスが小さくなる
と、スイッチング素子のオフ時に、スイッチング素子の
両端に印加される電圧のレベルを低減することができ、
配線インダクタンスによる影響を抑制することができ、
スイッチング素子の信頼性の向上に寄与することができ
る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
【0012】図1は本発明の一実施形態を示す電力変換
器の接続導体板の構成図、図2は接続導体板に形成され
たパターン構成図、図3は直列多重インバータ装置の全
体構成図である。
【0013】図3において、直列多重インバータ装置
は、3レベル直列多重インバータ装置として、例えば、
圧延設備プラントのミル・ファン・ポンプその他に使用
される誘導電動機3を可変速駆動するために、3相分の
電力変換器として3相主回路1a、1b、1cを備えて
いるとともに、各主回路を構成するスイッチング素子に
対するスイッチング動作を制御する制御手段としてドラ
イブ回路4、制御回路5を備えて構成されている。3相
主回路1a〜1cはそれぞれU相、V相、W相の電力変
換器として構成されており、各回路は同一の構成である
ため、以下、3相主回路1aについてのみ説明する。
【0014】3相主回路1aは、自己消弧型のスイッチ
ング素子として、例えばバイポーラトランジスタQP、
QPC、QNC、QNを備えている。トランジスタQP
のコレクタは、複数の直流電源が互いに直列接続された
端子のうち正側端子Pに接続されている。このトランジ
スタQPは正側接続点6を介してトランジスタQPCと
互いに直列接続されている。トランジスタQPCのエミ
ッタは出力端子Uに接続されているとともにトランジス
タQNCのコレクタに接続されている。トランジスタQ
NCは負側接続点7を介してトランジスタQNと互いに
直列に接続されている。トランジスタQNのエミッタは
直流電流の負側端子Nに接続されている。トランジスタ
QPは正側主スイッチング素子として、トランジスタQ
PCは正側補助スイッチング素子として、トランジスタ
QNCは負側補助スイッチング素子として、トランジス
タQNは負側スイッチング素子としてそれぞれ構成され
ており、各トランジスタのエミッタとコレクタ間にはダ
イオードD1〜D4が逆並列接続されている。なお、こ
れらのダイオードD1〜D4はトランジスタQP〜QN
の素子に内蔵されている。また正側接続点6と直流電源
の中性点Cとの間には正側整流素子としてのクランプダ
イオードDPが挿入され、ダイオードDPのカソードが
正側接続点6に接続され、アノードが中性点Cに接続さ
れている。また負側接続点7と中性点Cとの間には負側
整流素子としてのクランプダイオードDNが挿入されて
おり、ダイオードDNはカソードが中性点Cに接続さ
れ、アノードが負側接続点7に接続されている。また正
側端子Pと中性点C間には平滑コンデンサ2aが挿入さ
れ、中性点Cと負側端子Nとの間には平滑コンデンサ2
bが挿入されている。
【0015】一方、各トランジスタQP〜QNのベース
には、制御回路5、ドライブ回路4を介してスイッチン
グ信号が入力されるようになっており、中性点Cを基準
に正側端子Pにプラスの直流電圧が印加され、負側端子
Nにマイナスの直流電圧が印加された状態で、各トラン
ジスタQP〜QNが指定の動作モードでスイッチング動
作すると、出力端子Uに交流電圧が発生し、この交流電
圧によって誘導電動機3が可変速制御される。例えば、
トランジスタQNC、QNがオフになっているときに、
トランジスタDPがオンになった後、トランジスタQP
がオンになると出力端子Uにプラスの電圧が発生し、ト
ランジスタQP、QPCがオフになっているときに、ト
ランジスタQNCがオンになった後、トランジスタQN
Cがオンになると出力端子Uにマイナスの電圧が発生す
る。
【0016】各トランジスタが動作する過程では、具体
的には、図4(a)に示すような電流が回路に流れる。
例えば、トランジスタQNC、QNがともにオフ状態の
ときに、トランジスタQPCがオンになった後、トラン
ジスタQPがオンになると、正側端子P⇒トランジスタ
QP⇒トランジスタQPC⇒出力端子Uのルートで電流
が流れる。このとき流れる電流はip=iuの関係にあ
る。電流iuは誘導電動機3に供給され、この電流iu
は誘導電動機3のインダクタンスによって決定される電
流の変化特性を示す。
【0017】このような初期状態から、トランジスタQ
Pのみがオフになると、タイミングt1に示すように、
トランジスタQPに流れていた電流がクランプダイオー
ドDP側に移行する。すなわち中性点C、ダイオードD
P、トランジスタQPC、出力端子Uを結ぶルートで電
流icが流れる。図4(b)に示すように、このとき正
側端子Pと中性点Cに流れる電流の変化は大きいが、出
力端子Uを流れるiuの変化は小さい。
【0018】次に、トランジスタQP、QPCがオフの
状態にあるときに、トランジスタQNCがオンになった
後、トランジスタがオンになると、図4(c)に示すよ
うに、出力端子U、トランジスタQNC、トランジスタ
QN、負側端子Nを結ぶルートで電流inが流れる。そ
してタイミングt2にトランジスタQNのみがオフにな
ると、トランジスタQNに流れていた電流がクランプダ
イオードDNを介して中性点C側に流れる。すなわちタ
イミングt2以降は、中性点Cに電流ic’が流れる。
このときも、中性点Cと負側端子Nに流れる電流の変化
は大きいが、出力端子Uに流れるiu’の変化は小さ
い。
【0019】このように、タイミングt1、t2に示す
ように、オン状態にあるトランジスタがオフになると、
オフになったトランジスタのエミッタとコレクタ間に
は、図5に示すような電圧が印加される。この電圧は、
配線によるインダクタンスが小さいときには電圧の小さ
い値ΔV1を示し、インダクタンスが大きくなるにした
がって大きいな値ΔV2を示す。このため配線によるイ
ンダクタンスを低減することが必要となる。
【0020】そこで、本実施形態は、トランジスタやダ
イオードを実装するに際して、図1および図2に示すよ
うな実相構造が採用されている。すなわち、3相主回路
1aを構成する各素子が4枚の接続導体板10〜16上
に実装されている。接続導体板12には、第1の接続導
体板として、正側端子PとトランジスタQPのコレクタ
とを結ぶ第1の導体パターン18が形成されている。接
続導体板14には、第2の接続導体板として、中性点C
とクランプダイオードDPのアノードおよびクランプダ
イオードDNのカソードを結ぶ第2の導体パターン20
が形成されている。接続導体板16には、第3の接続導
体板として、負側端子NとトランジスタQNのエミッタ
とを結ぶ第3の導体パターン22が形成されている。接
続導体板10には、第4の接続導体板として、正側接続
点6、出力端子Uおよび負側接続7を基準として各素子
を互いに接続するための第4の接続パターン24、2
6、28が形成されている。さらに、この接続導体板1
0にはトランジスタQP〜QN、ダイオードDP、DN
が実装されている。各導体パターン18〜28はそれぞ
れ電流の流れるルートに従って形成されているととも
に、各接続導体板が積層されたときに、導体パターン2
0を基準として導体パターン18、22が積層方向にお
ける領域で互いに重複した領域を含む形状に形成されて
いる。すなわち各接続導体板が積層されたときに、導体
パターン18、22が導体パターン20に近接配置され
るように形成されている。
【0021】各接続導体板を積層するに際しては、図1
(b)に示すように、接続導体板14を基準に絶縁部材
32を介して接続導体板12が積層され、接続導体板1
4の下側には絶縁部材34を介して接続導体板16が積
層されている。さらに接続導体板12上には絶縁部材3
0を介して接続導体板10が接続されている。また、各
接続導体板10〜16の中心間の距離はdに設定されて
いる。そして各接続導体10〜16を積層したときに
は、各導体パターン18〜28および各素子は各接続導
体板10〜16のスルーホールに挿入された導体を介し
て接続される。
【0022】このように、本実施形態によれば、トラン
ジスタQP、QNがオフになったときの電流変化の大き
い回路に属する導体パターン20を中心に、その上下に
導体パターン18、22を分けて配置するようにしたた
め、配線によるインダクタンスの影響を抑制することが
できる。
【0023】具体的には、トランジスタQPがオフにな
ったときに、トランジスタQPの両端に印加される電圧
ΔV1、V2は、正側端子PとトランジスタQPのコレ
クタを結ぶ回路のインダクタンスに依存しており、電圧
ΔV1、V2は次の(1)式で表わされる。
【0024】ΔV1、ΔV2∝LP_QP……(1) ここで、LP_QPは制御端子PとトランジスタQPの
コレクタとを結ぶ回路のインダクタンスを示す。
【0025】(1)式から、LP_QPが小さいときに
は、ΔV1のように電圧の上昇は少なく、LP_QPが
大きいときには、ΔV2のように電圧の上昇は大きくな
る。
【0026】一方、LP_QPは次の(2)式で示すよ
うに、自己インダクタンスと相互インダクタンスとに分
離することができる。
【0027】 LP_QP=LP_QPs+MC_QP_PC……(2) ここで、LP_QPsは制御端子PとトランジスタQP
とを結ぶ回路の自己インダクタンスを示し、MC_QP_
PCは正側端子PとトランジスタQPとを結ぶ回路と中
性点CとダイオードDP、DNとを結ぶ回路間の相互イ
ンダクタンスを示す。
【0028】(2)式より、LP_QP(イコインダク
タンス)を小さくするためには、中性点Cとトランジス
タQPを含む回路との相互インダクタンスMC_QP_P
Cを低減することが有効なことが分かる。この相互イン
ダクタンスMC_QP_PCは正側端子Pとトランジスタ
QPを結ぶ回路と中性点CとダイオードDP、DNとを
結ぶ回路間の距離に反比例する。このため導体パターン
20と導体パターン18とを近接配置することで、相互
インダクタンスを小さくすることができる。同様にし
て、導体パターン20と導体パターン22とを近接配置
することで、導体パターン20と導体パターン22間の
相互インダクタンスを小さくすることができる。なお、
距離dは、接続導体板の肉厚によって決まる物理的最小
距離であり、相互インダクタンス効果により、トランジ
スタQP、QNがそのオフ時に印加される端子間電圧を
小電圧に抑制することができる。
【0029】また本実施形態によれば、トランジスタの
オフ時に発生する電圧の上昇を抑制することができるた
め、トランジスタQP〜QNの定格電圧を低くすること
ができる。また各トランジスタQP〜QNにそれぞれス
ナバ回路を設けたときでも、各スナバ回路を小型化する
ことができる。さらに各トランジスタQP〜QNとして
同一の素子を用いているため、各トランジスタの定格電
流を大きくすることができる。
【0030】次に、本発明の他の実施形態を図6および
図7にしたがって説明する。
【0031】本実施形態においては、各種回路素子を多
重化するために、互いに直列接続されたトランジスタQ
P1、QPC1、QNC1、QN1と並列に、互いに直
列に接続されたトランジスタQP2、QPC2、QNC
2、QN2を互いに直列に接続し、正側接続点6a、6
bと中性点Cとの間にそれぞれクランプダイオードDP
1、DP2を挿入するとともに、負側接続7a、7bと
中性点Cとの間にクランプダイオードDN1、DN2を
それぞれ挿入したものである。そして各回路素子は、前
記実施形態と同様に、4枚の接続導体板に実装され、各
導体板には導体パターン18〜28がそれぞれ一対ずつ
形成されている。この場合には、各導体パターン20を
基準に各導体パターン18、22が上下に分かれて配置
されている。
【0032】本実施形態においても、各導体パターン2
0を基準に各導体パターン18、22が近接して配置さ
れているため、実効インダクタンスが小さくなり、配線
のインダクタンスに伴って電圧が上昇するのを抑制する
ことができる。
【0033】また、前記各実施形態においては、導体パ
ターン20を基準に上下に導体パターン18、22を配
置すれば、実効インダクタンスを小さくすることができ
るため、接続導体板14の上側に接続導体板16を配置
し、下側に接続導体板18を配置することもできる。ま
た接続導体板10は接続導体板12〜16の上側または
下側のいずれに配置することも可能である。また各回路
素子はいずれかの接続導体板に実装するこもできる。
【0034】また前記実施形態においては、電力変換器
をインバータ装置に用いたものについて述べたが、電力
変換器をコンバータ装置に用いることもできる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第2の導体パターンの両側に第1、第3の導体パターン
を分けて積層し、第1、第3の導体パターンを第2の導
体パターンと積層方向において重複した領域を含むよう
に形成したため、配線のインダクタンスによる影響を抑
制することができ、スイッチング素子の端子間に印加さ
れる電圧の上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す電力変換器の接続導
体板の構成図である。
【図2】接続導体板の導体パターンの構成図である。
【図3】直列多重インバータ装置の全体構成図である。
【図4】主回路に流れる電流の状態を説明するための図
である。
【図5】トランジスタの端子電圧の変化の状態を示す波
形図である。
【図6】本発明の他の実施形態を示す回路構成図であ
る。
【図7】図6に示す電力変換器の導体パターンを示す図
である。
【符号の説明】
1a、1b、1c 3相主回路 2a、2b 平滑コンデンサ 3 誘導電動機 4 ドライブ回路 5 制御回路 10、12、14、16 接続導体板 18、20、22、24、26、28 導体パターン 30、32、34 絶縁部材 QP、QPC、QNC、QN トランジスタ DP、DN クランプダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−294266(JP,A) 特開 平8−214561(JP,A) 特開 平8−223917(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 H02P 7/63 H05K 1/02 H05K 1/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに直列接続された複数の直流電源の
    正側端子と負荷に接続される出力端子との間に挿入され
    て互いに直列に接続された正側主スイッチング素子およ
    び正側補助スイッチング素子と、前記直流電源の負側端
    子と前記出力端子との間に挿入されて互いに直列に接続
    された負側主スイッチング素子および負側補助スイッチ
    ング素子と、正側主スイッチング素子と正側補助スイッ
    チング素子との正側接続点をカソード側とし、前記複数
    の直流電源が互いに直列接続された中性点をアノード側
    として前記正側接続点と前記中性点とに接続された正側
    整流素子と、負側主スイッチング素子と負側補助スイッ
    チング素子との負側接続点をアノード側とし、前記中性
    点をカソード側として前記負側接続点と前記中性点とに
    接続された負側整流素子とを備え、前記正側主スイッチ
    ング素子が前記直流電源の正側端子に接続され、前記正
    側補助スイッチング素子が前記出力端子に接続され、前
    記負側主スイッチング素子が前記直流電源の負側端子に
    接続され、前記負側補助スイッチング素子が前記出力端
    子に接続された電力変換器において、 前記直流電源の
    正側端子と前記正側主スイッチングとを結ぶ第1の導体
    パターンを有する第1の接続導体板と、前記中性点と前
    記正側整流素子のアノード側および前記負側整流素子の
    カソード側を結ぶ導体パターンとして前記正側主スイッ
    チング素子または前記負側主スイッチング素子がオフに
    なったときの電流変化の大きい回路に属する第2の導体
    パターンを有する第2の接続導体板と、前記直流電源の
    負側端子と前記負側主スイッチング素子とを結ぶ第3の
    導体パターンを有する第3の接続導体板とを備え、前記
    第2の接続導体板の上下に絶縁部材を介して第1の接続
    導体板と第3の接続導体板が分かれて積層され、前記第
    1、第3の導体パターンは第2の導体パターンと積層方
    向において重複した領域を含むように形成され、前記第
    1ないし第3の接続導体板のうちいずれかの接続導体板
    に前記各素子が実装され、前記各素子が指定のパターン
    に接続されてなることを特徴とする電力変換器。
  2. 【請求項2】 互いに直列接続された複数の直流電源の
    正側端子と負荷に接続される出力端子との間に挿入され
    て互いに直列に接続された正側主スイッチング素子およ
    び正側補助スイッチング素子と、前記直流電源の負側端
    子と前記出力端子との間に挿入されて互いに直列に接続
    された負側主スイッチング素子および負側補助スイッチ
    ング素子と、正側主スイッチング素子と正側補助スイッ
    チング素子との正側接続点をカソード側とし、前記複数
    の直流電源が互いに直列接続された中性点をアノード側
    として前記正側接続点と前記中性点とに接続された正側
    整流素子と、負側主スイッチング素子と負側補助スイッ
    チング素子との負側接続点をアノード側とし、前記中性
    点をカソード側として前記負側接続点と前記中性点とに
    接続された負側整流素子とを備え、前記正側主スイッチ
    ング素子が前記直流電源の正側端子に接続され、前記正
    側補助スイッチング素子が前記出力端子に接続され、前
    記負側主スイッチング素子が前記直流電源の負側端子に
    接続され、前記負側補助スイッチング素子が前記出力端
    子に接続された電力変換器において、 前記直流電源の
    正側端子と前記正側主スイッチングとを結ぶ第1の導体
    パターンを有する第1の接続導体板と、前記中性点と前
    記正側整流素子のアノード側および前記負側整流素子の
    カソード側を結ぶ導体パターンとして前記正側主スイッ
    チング素子または前記負側主スイッチング素子がオフに
    なったときの電流変化の大きい回路に属する第2の導体
    パターンを有する第2の接続導体板と、前記直流電源の
    負側端子と前記負側主スイッチング素子とを結ぶ第3の
    導体パターンを有する第3の接続導体板と、前記正側接
    続点と前記負側接続点および前記出力端子を基準に各素
    子を相互に接続するための第4の導体パターンを有する
    第4の接続導体板とを備え、前記第2の接続導体板の上
    下に絶縁部材を介して第1の接続導体板と第3の接続導
    体板が分かれて積層され、前記第1、第3の導体パター
    ンは前記第2の導体パターンと積層方向において重複し
    た領域を含むように形成され、前記第1の接続導体板ま
    たは第3の接続導体板側に第4の接続導体板が絶縁部材
    を介して積層され、前記第1ないし第4の接続導体板の
    うちいずれかの接続導体板に前記各素子が実装され、前
    記各素子が指定のパターンに接続されてなることを特徴
    とする電力変換器。
  3. 【請求項3】 互いに直列接続された複数の直流電源の
    正側端子と負荷に接続される出力端子との間に挿入され
    て互いに直列に接続された正側主スイッチング素子およ
    び正側補助スイッチング素子と、前記直流電源の負側端
    子と前記出力端子との間に挿入されて互いに直列に接続
    された負側主スイッチング素子および負側補助スイッチ
    ング素子と、正側主スイッチング素子と正側補助スイッ
    チング素子との正側接続点をカソード側とし、前記複数
    の直流電源が互いに直列接続された中性点をアノード側
    として前記正側接続点と前記中性点とに接続された正側
    整流素子と、負側主スイッチング素子と負側補助スイッ
    チング素子との負側接続点をアノード側とし、前記中性
    点をカソード側として前記負側接続点と前記中性点とに
    接続された負側整流素子とを備え、前記正側主スイッチ
    ング素子が前記直流電源の正側端子に接続され、前記正
    側補助スイッチング素子が前記出力端子に接続され、前
    記負側主スイッチング素子が前記直流電源の負側端子に
    接続され、前記負側補助スイッチング素子が前記出力端
    子に接続された電力変換器において、 前記直流電源の
    正側端子と前記正側主スイッチングとを結ぶ第1の導体
    パターンを有する第1の接続導体板と、前記中性点と前
    記正側整流素子のアノード側および前記負側整流素子の
    カソード側を結ぶ導体パターンとして前記正側主スイッ
    チング素子または前記負側主スイッチング素子がオフに
    なったときの電流変化の大きい回路に属する第2の導体
    パターンを有する第2の接続導体板と、前記直流電源の
    負側端子と前記負側主スイッチング素子とを結ぶ第3の
    導体パターンを有する第3の接続導体板と、前記正側接
    続点と前記負側接続点および前記出力端子を基準に各素
    子を相互に接続するための第4の導体パターンを有する
    第4の接続導体板とを備え、前記第2の接続導体板の上
    下に絶縁部材を介して第1の接続導体板と第3の接続導
    体板が分かれて積層され、前記第1、第3の導体パター
    ンは前記第2の導体パターンと積層方向において重複し
    た領域を含むように形成され、前記第1の接続導体板ま
    たは第3の接続導体板側に第4の接続導体板が絶縁部材
    を介して積層され、前記第4の接続導体板に前記各素子
    が実装され、前記各素子が指定のパターンに接続されて
    なることを特徴とする電力変換器。
  4. 【請求項4】 正側主スイッチング素子、正側補助スイ
    ッチング素子、負側主スイッチング素子、負側補助スイ
    ッチング素子、正側整流素子および負側整流素子がそれ
    ぞれ複数個設けられて多重化され、各接続導体板には多
    重化に応じた数の導体パターンが形成されてなることを
    特徴とする請求項1、2または3記載の電力変換器。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の電力変
    換器を備えていると共に、正側主スイッチング素子と正
    側補助スイッチング素子と負側主スイッチング素子およ
    び負側補助スイッチング素子に対するスイッチング動作
    を制御する制御手段を備えている電力変換装置。
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