JPH0746857A - インバータ装置の主回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータのスイッチング動作時におけるス
イッチング素子の分流状態を安定させる。 【構成】 ３相分のスイッチング回路２２ａ〜２４ｃの
配線を銅板などの低インダクタンス導体にて形成された
Ｐ側用導体板３０，３２，３４の各相毎に独立した３枚
構成にて形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インバータ装置の主
回路に係り、例えば、直流電圧を交流電圧に変換して電
動機などの負荷に供給するインバータ装置の主回路に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０〜図１２は、例えば特開平４−８
１１９号公報または特開昭６２−４００６９号公報等に
示された従来のインバータ装置の主回路の構成を示す図
であり、これらの図において、１０ａ〜１０ｆはそれぞ
れコンデンサであり、それぞれ２個ずつ導体板１２ａ，
１２ｂ，１２ｃにて接続された３組の直列回路が並列に
配置されて大容量の直流供給回路を形成している。１４
はコンデンサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの正極端子（＋）
を共通接続するＰ側用導体板であり、例えば銅板などの
板状の低インダクタンス導体が断面逆Ｌ字状に形成され
て、その脚部１４ａがそれぞれのコンデンサ１０ａ，１
０ｂ，１０ｃに接続されている。１６はコンデンサ１０
ｄ，１０ｅ，１０ｆの負極端子（−）を共通接続するＮ
側用導体板であり、Ｎ側用導体板と同様の銅板などの板
状の低インダクタタンス導体が略Ｔ字状に形成されて、
その脚部１６ａがそれぞれのコンデンサ１０ｄ，１０
ｅ，１０ｆに接続されている。

【０００３】１８は接続用導体板１２ａ，１２ｂ，１２
ｃとＮ側用導体板１６との間に配置された第１の絶縁
板、２０はＰ側用導体板１４とＮ側用導体板１６の間に
配置された第２の絶縁板である。２２ａ〜２２ｃはＵ相
用スイッチング回路、２３ａ〜２３ｃはＶ相用スイッチ
ング回路、２４ａ〜２４ｆはＷ相用スイチング回路であ
り、それぞれ図１２に示すように、絶縁ゲート型トラン
ジスタ（ＩＧＢＴ Ins-ulated Gate Bipolar Transist
or）にダイオードが並列に接続された回路が２個ずつ直
列に接続されて構成されている。これらスイッチング回
路２２ａ〜２４ｃは一方の絶縁ゲートトランジスタのエ
ミッタがそれぞれＰ側用導体板１４に共通接続されて、
他方側の絶縁ゲートトランジスタのコレクタがそれぞれ
Ｎ側導体板１６に共通接続されている。また、図１０に
おいて２６は放熱フィン、図１２において２８は電動機
などの負荷である。

【０００４】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板１４お
よびＮ側用導体板１６を介して直流供給回路を形成する
コンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力が充電される。次
いで、各スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの絶縁ゲート
トランジスタが順次、オン，オフ制御されると、コンデ
ンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧がダイオードを介し
て交流電圧に変換されて、電動機などの負荷２８に供給
される。この場合、これらのスイッチング回路２２ａ〜
２４ｃのトランジスタのオン，オフ時にはサージ電圧や
スイッチングロスが生じる。

【０００５】そこで、かかる不都合を改善するために、
図１０〜図１２の例ではＰ側用導体板１４とＮ側用導体
板１６とが銅板等の低インダクタンス導体にて形成され
て、インバータ装置の主回路の配線インピーダンスをよ
り低くすることにより、サージ電圧を減少させるように
している。また、放熱フィン２６により、スイッチング
ロスで生じたトランジスタの熱を放出させている。

【０００６】そして、このインバータ装置の主回路の配
線には、銅板等の低インダクタンス導体１４，１６を使
用しているため、絶縁板１８，２０によってＰ側用導体
板１４とＮ側用導体板１６との間、およびＮ側用導体板
１６とコンデンサ接続用導体板１２ａ，１２ｂ，１２ｃ
との間の絶縁をとるようにしている。

【０００７】また、このインバータ装置の主回路の各ス
イッチング回路２２ａ〜２４ｃは、各相について３組ず
つが並列に使用され、各相に流れる電流値を（それぞれ
素子１個に対して）均等に１／３倍にすることにより、
各スイッチング素子の定格値内におさめるとともに、イ
ンバータ負荷容量を上げることを可能にしている。な
お、上記例ではスイッチング素子に絶縁ゲート型トラン
ジスタが適用されているが、必要に応じてパワートラン
ジスタなどのスイッチング素子が適用されてもよい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のインバータ装置
の主回路は以上のように構成されているので、複数のス
イッチング素子のうち、１相でもスイッチング素子に流
れる電流（以下、分流という）がアンバランスになる
と、他の相の分流にも影響するなどの問題点があった。
つまり、スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの複数のスイ
ッチング素子に対してＰ側用導体板１４およびＮ側用導
体板１６のそれぞれ１枚ずつにて共通接続されているた
めに、複数のスイッチング素子の特性にばらつきがあっ
たり、または負荷側の各相のインピーダンスが変化した
りすると、それぞれのスイッチング素子に流れる電流が
アンバランスになり、他の相の分流に影響を与えて確実
な３相交流の供給が行えなくなり、電動機などでは騒音
などの発生が生じるなどの問題が生じてくる。また、ス
イッチング素子と負荷との間では、ひずみ波電圧による
高調波の影響により損失が負荷への正弦波印加時にくら
べて大きくなるなどの問題点があった。

【０００９】請求項１ないし請求項４の発明は上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、各相のス
イッチング素子の分流が常にバランス状態となり、他の
相のスイッチング素子の分流に影響を与えるのを防止で
きるインバータ装置の主回路を得ることを目的とする。

【００１０】請求項５および請求項６の発明は、ひずみ
波電圧による高調波の影響を少なくすることができるイ
ンバータ装置の主回路を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るイ
ンバータ装置の主回路は、各相毎に複数のスイッチング
素子が設けられ、各相のそれぞれのスイッチング素子の
正極とコンデンサの正極とを各相毎に独立したそれぞれ
低インダクタンス導体にて接続し、負極側を共通の低イ
ンダクタンス導体にて接続したものである。

【００１２】請求項２の発明に係るインバータ装置の主
回路は、各相毎に独立して設けられた低インダクタンス
導体が銅板にて形成され、これらがコンデンサの正極に
接続された低インダクタンス導体に共通に接続されると
ともに、絶縁板を介して積層されているものである。

【００１３】請求項３の発明に係るインバータ装置の主
回路は、各相毎に複数のスイッチング素子が設けられ、
各相のそれぞれのスイッチング素子の正極とコンデンサ
の正極側とを各相毎に独立したそれぞれ低インダクタン
ス導体にて接続し、同様に各相のそれぞれのスイッチン
グ素子の負極とコンデンサの負極側とを各相毎に独立し
たそれぞれ低インダクタンス導体にて接続したものであ
る。

【００１４】請求項４の発明に係るインバータ装置の主
回路は、各相毎に独立して設けられた低インダクタンス
導体が銅板にて形成され、これらがコンデンサの正極ま
たは負極に接続された低インダクタンス導体にそれぞれ
共通に接続されるとともに、絶縁板を介して積層されて
いるものである。

【００１５】請求項５の発明に係るインバータ装置の主
回路は、各相毎に複数のスイッチング素子が設けられ、
各相のそれぞれのスイッチング素子の正極とコンデンサ
の正極側とを各相毎に独立したそれぞれ低インダクタン
ス導体にて接続し、同様に各相のそれぞれのスイッチン
グ素子の負極とコンデンサの負極側とを各相毎に独立し
たそれぞれ低インダクタンス導体にて接続し、さらに各
相のそれぞれのスイッチング素子の出力に各相毎に独立
した低インダクタンス導体を接続したものである。

【００１６】請求項６の発明に係るインバータ装置の主
回路は、各相毎に独立して設けられた低インダクタンス
導体が銅板にて形成され、これらがコンデンサの正極ま
たは負極に接続された低インダクタンス導体にそれぞれ
共通に接続されるとともに、それぞれの銅板が絶縁板を
介して積層されているものである。

【００１７】

【作用】請求項１の発明におけるインバータ装置の主回
路は、各相のスイッチング素子の正極側の配線をそれぞ
れ独立した低インダクタンス導体にて接続することによ
り、各相のスイッチング素子の分流をバランスさせ、１
つの相の分流が他の相の分流に影響を与えないように機
能する。

【００１８】請求項２の発明におけるインバータ装置の
主回路は、各相の低インダクタンス導体を銅板にて形成
して、各相のスイッチング素子の分流をバランスさせ、
１つの相の分流が他の相の分流に影響を与えないように
機能し、さらに別の低インダクタンス導体により各相の
低インダクタンス導体の銅板を共通にコンデンサの正極
に接続してそれぞれ絶縁板を介して有効に積層し得る。

【００１９】請求項３の発明におけるインバータ装置の
主回路は、各相のスイッチング素子の正極側の配線をそ
れぞれ独立した低インダクタンス導体にて接続し、同様
に負極側の配線をそれぞれ独立した低インダクタンス導
体にて接続することにより、さらに各相のスイッチング
素子の分流をバランスさせ、１つの相の分流が他の相の
分流に影響を与えないように機能する。

【００２０】請求項４の発明におけるインバータ装置の
主回路は、各相の低インダクタンス導体を銅板にて形成
して、各相のスイッチング素子の分流をバランスさせ、
１つの相の分流が他の相の分流に影響を与えないように
機能し、さらに別の低インダクタンス導体により各相の
低インダクタンス導体の銅板を共通にコンデンサの正極
または負極に接続してそれぞれ絶縁板を介して有効に積
層し得る。

【００２１】請求項５の発明におけるインバータ装置の
主回路は、各相のスイッチング素子の正極側の配線をそ
れぞれ独立した低インダクタンス導体にて接続し、同様
に負極側の配線をそれぞれ独立した低インダクタンス導
体にて接続することにより、さらに各相のスイッチング
素子の分流をバランスさせ、１つの相の分流が他の相の
分流に影響を与えないように機能し、さらに負荷の各相
と接続する出力配線を低インダクタンス導体にて形成し
たことにより高調波による影響を軽減し得る。

【００２２】請求項６の発明におけるインバータ装置の
主回路は、各相の低インダクタンス導体を銅板にて形成
して、各相のスイッチング素子の分流をバランスさせ、
１つの相の分流が他の相の分流に影響を与えないように
機能し、さらに別の低インダクタンス導体により各相の
低インダクタンス導体の銅板を共通にコンデンサの正極
または負極に接続してそれぞれ絶縁板を介して有効に積
層し得る。

【００２３】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１〜図３は請求項１の発明によるイ
ンバータ装置の主回路の構成を示す図であり、従来技術
である図１０〜図１２の相当部分には同一符号を付して
その説明を省略する。これら図１〜図３において、３０
はＵ相のＰ側用導体板（第１の低インダクタンス導体）
であり、コンデンサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに接続され
たＰ側用導体板１４（第５の低インダクタンス導体）と
一端部が接続されて、他端部がＵ相のスイッチング回路
２２ａ〜２２ｃに接続される広さを有する例えば銅板な
どの低インダクタンス導体にて形成されている。３２は
Ｖ相のＰ側用導体板（第２の低インダクタンス導体）で
あり、Ｖ相のスイッチング回路２３ａ〜２３ｃの上方に
達するＵ相のＰ側用導体板３０よりも広い銅板などの低
インダクタンス導体にて形成されている。３４はＷ相の
Ｐ側用導体板（第３の低インダクタンス導体）であり、
Ｗ相のスイッチング回路２４ａ〜２４ｃの上方に達する
Ｖ相のＰ側用導体板３２よりもさらに広い銅板などの低
インダクタンス導体にて形成されている。３６はＵ相の
Ｐ側用導体板３０とＶ相のＰ側用導体板３２との間に配
置された絶縁板、３８はＶ相のＰ側用導体板３２とＷ相
のＰ側用導体板３４との間に配置された絶縁板である。

【００２４】また、４０，４２は各Ｐ側用導体板３０，
３２，３４間に介装された導電性の鉄平ワッシャー、４
４は鉄平ワッシャー４０，４２を介して各導体板３０，
３２，３４をＰ側用導体板１４に固定するとともに、上
記各Ｐ側用導体板３０，３２，３４およびＰ側用導体板
１４を電気的に接続する導電材料からなるねじ部材であ
る。４６ａ〜４６ｃはＵ相のスイッチング回路２２ａ〜
２２ｃの正極側、つまり図３に示す絶縁ゲートトランジ
スタのエミッタ側とＵ相の導体板３０とを接続する銅鋲
などから形成された接続端子であり、Ｎ側導体板１６
（第４の低インダクタンス導体）およびＰ側導体板３
０，３２，３４ないしそれらの間の絶縁板２０，３６，
３８を貫通してＵ相の導体板３０上にて押拡されて、そ
の上面に接続されている。４８ａ〜４８ｃはＶ相のスイ
ッチング回路２３ａ〜２３ｃの正極側とＶ相の導体板３
２とを接続する接続端子であり、Ｎ側導体板１６および
Ｐ側導体板３２，３４ないし絶縁板２０，３６を貫通し
てＶ相の導体板３２上にて押拡されて、その上面に接続
されている。５０ａ〜５０ｃはＷ相のスイッチング回路
２４ａ〜２４ｃの正極側とＷ相の導体板３４とを接続す
る接続端子であり、Ｎ側導体板１６およびＰ側導体板３
４ないし絶縁板２０を貫通してＷ相の導体板３４上にて
押拡されて、その上面に接続されている。なお、Ｕ，
Ｖ，Ｗ各相の負極側、つまり図３に示すスイッチング素
子のコレクタとＮ側用導体板１６とは図２に示す他の接
続端子にてそれぞれのＰ側接続端子４６ａ〜５０ｃと同
様にＮ側用導体板１６と接続されている。

【００２５】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板１４お
よびＮ側用導体板１６を介して直流供給回路を形成する
コンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力が充電される。次
いで、各スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの絶縁ゲート
トランジスタが順次、オン，オフ制御されると、コンデ
ンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧がダイオードを介し
て交流電圧に変換されて、電動機などの負荷２８に供給
される。この場合、コンデンサ１０ａ〜１０ｆの正極側
からの電流は、スイッチング回路２２ａ〜２２ｃのスイ
ッチング素子がオンとなると、Ｐ側用導体板１４からＵ
相のＰ側用導体板３０を介してそれぞれのスイッチング
素子に流入して、負荷のＵ相に供給される。同様に、ス
イッチング回路２３ａ〜２３ｃのスイッチング素子がオ
ンとなると、Ｖ相のＰ側用導体板３２を介してそれぞれ
のスイッチング素子に流入して、負荷のＶ相に供給され
る。さらに、スイッチング回路２４ａ〜２４ｃのスイッ
チング素子がオンとなると、Ｗ相のＰ側用導体板３４を
介してそれぞれのスイッチング素子に流入して、負荷の
Ｗ相に供給される。

【００２６】以上のように、この実施例におけるインバ
ータ装置の主回路は、導体板１４，２０，３０，３２，
３４が銅板等の低インダクタンス導体にて形成されてい
るため、配線インピーダンスが低く、したがって、スイ
ッチング素子のオン，オフ制御によるサージ電圧を低く
抑えることができる。そして、さらに、Ｐ側の配線をＵ
相のＰ側用導体板３０とＶ相のＰ側用導体板３２とＷ相
のＰ側用導体板３４のそれぞれ各相毎に独立した３枚に
て構成したことによって、各相のスイッチング回路２４
ａ〜２４ｃの各素子への分流は独立状態となる。したが
って、各相の上記分流はバランス状態であり、このうち
ある相の分流状態が、他相に比べアンバランスになって
も、その他の相の分流に影響することはほとんどなくな
る。

【００２７】実施例２．図４〜図６は請求項３の発明に
よるインバータ装置の主回路の一実施例を示す図であ
り、上記実施例である図１〜図３の相当部分には同一符
号を付してその説明を省略する。図４〜図６において、
５２はＵ相のＮ側用導体板（第４の低インダクタンス導
体）であり、Ｕ相のＰ側導体板３０と同様の広さを有す
る例えば銅板などの低インダクタンス導体にて形成され
て、絶縁板３６を介してＰ側導体板３０の下層に積層さ
れている。５４はＶ相のＮ側用導体板（第５の低インダ
クタンス導体）であり、Ｖ相のＰ側用導体板３２と同様
の広さを有する銅板などの低インダクタンス導体にて形
成されて、絶縁板３８を介してＶ相のＰ側用導体板３２
の下層に積層されている。５６はＷ相のＮ側用導体板
（第６の低インダクタンス導体）であり、Ｗ相のＰ側用
導体板３４と同様の広さを有する銅板などの低インダク
タンス導体にて形成されて、絶縁板６２を介してＷ相の
Ｐ側用導体板３４の下層に積層されている。５８はＵ相
のＮ側用導体板５２とＶ相のＰ側用導体板３２との間に
配置された絶縁板、６０はＶ相のＮ側用導体板５４とＷ
相のＰ側用導体板３４との間に配置された絶縁板、６４
はＷ相のＮ側用導体板５６とコンデンサ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃに接続されたＰ側用導体板（第７の低インダ
クタンス導体）１４との間に配置された絶縁板である。
つまり、本実施例においては、上記実施例における３枚
のＰ側用導体板３０，３２，３４に加えて３枚のＮ側用
導体板５２，５４，５６が絶縁板３６，３８，５８，６
０，６２を介して積層されてスイッチング回路２２ａ〜
２４ｃの上方に配置されている。

【００２８】また、４５はＮ側用導体板５２，５４，５
６をコンデンサ１０ｄ，１０ｅ，１０ｆに接続されたＮ
側用導体板１４に電気的に接続する導電材料からなるね
じ部材であり、例えば、Ｐ側用導体板３０，３２，３
４，１４を貫通する位置にはねじ周囲に絶縁が施され
て、Ｎ側用導体板１４，５２，５４，５６に図示しない
ワッシャー等を介して電気的に接続されている。この場
合、Ｐ側用導体板１４，３０，３２，３４を電気的に接
続するねじ部材４４もＮ側用導体板１４，５２，５４，
５６を貫通する位置に絶縁が施されてＰ側用導体板１
４，３０，３２，３４のみを電気的に接続している。６
６ａ〜６６ｃはＵ相のスイッチング回路２２ａ〜２２ｃ
の負極側、つまり図３に示す絶縁ゲートトランジスタの
コレクタ側とＵ相のＮ側用導体板５２とを接続する銅鋲
などから形成された接続端子であり、それぞれの導体板
３２，３４，５２，５４，５６およびそれらの間の絶縁
板６２，６０，３８，５８を貫通してＵ相の導体板５２
上にて押拡されて、その上面に接続されている。６８ａ
〜６８ｃはＶ相のスイッチング回路２３ａ〜２３ｃの負
極側とＶ相のＮ側用導体板５４とを接続する接続端子で
あり、それぞれの導体板５４，３４，５６および絶縁板
６０，６２を貫通してＶ相のＮ側用導体板５４上にて押
拡されて、その上面に接続されている。７０ａ〜７０ｃ
はＷ相のスイッチング回路２４ａ〜２４ｃの負極側とＷ
相のＮ側用導体板５６とを接続する接続端子であり、Ｎ
側導体板５６を貫通してその上面にて押拡されて接続さ
れている。

【００２９】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板（第７
の低インダクタンス導体）１４およびＮ側用導体板（第
８の低インダクタンス導体）１６を介して直流供給回路
を形成するコンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力が充電
される。次いで、各スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの
絶縁ゲートトランジスタが順次、オン，オフ制御される
と、コンデンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧がダイオ
ードを介して交流電圧に変換されて、電動機などの負荷
２８に供給される。この場合、コンデンサ１０ａ〜１０
ｆの正極側からの電流は、スイッチング回路２２ａ〜２
２ｃのスイッチング素子がオンとなると、Ｐ側用導体板
１４からＵ相のＰ側用導体板３０を介してそれぞれのス
イッチング素子に流入して、負荷のＵ相に供給される。
同様に、スイッチング回路２３ａ〜２３ｃのスイッチン
グ素子がオンとなると、Ｖ相のＰ側用導体板３２を介し
てそれぞれのスイッチング素子に流入して、負荷のＶ相
に供給される。さらに、スイッチング回路２４ａ〜２４
ｃのスイッチング素子がオンとなると、Ｗ相のＰ側用導
体板３４を介してそれぞれのスイッチング素子に流入し
て、負荷のＷ相に供給される。また、負荷のＵ相からの
電流はスイッチング回路２２ａ〜２２ｃを介してＵ相の
Ｎ側用導体板５２へ流入してＮ側用導体板１６を介して
コンデンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。同様に、負荷のＶ
相からの電流はスイッチング回路２３ａ〜２３ｃを介し
てＶ相のＮ側用導体板５４へ流入してＮ側用導体板１６
を介してコンデンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。負荷のＷ
相からの電流はスイッチング回路２４ａ〜２４ｃを介し
てＷ相のＮ側用導体板５６へ流入してＮ側用導体板１６
を介してコンデンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。

【００３０】以上のように、本実施例のインバータ装置
の主回路は銅バー配線構造を持つため、配線インピーダ
ンスが低く、したがって、スイッチング素子のオン，オ
フ制御によるサージ電圧を低く抑えることができる。さ
らに、Ｐ側の配線をＵ相のＰ側用導体板３０とＶ相のＰ
側用導体板３２とＷ相のＰ側用導体板３４のそれぞれ各
相毎に独立した３枚にて構成したことに加えて、Ｎ側の
配線をＵ相のＮ側用導体板５２とＶ相のＮ側用導体板５
４とＷ相のＮ側用導体板５６の３枚としたことによっ
て、各相のスイッチング回路２２ａ〜２４ｃへの分流は
さらに独立状態となる。したがって各相の上記分流はバ
ランス状態となり、ある相の分流状態が他相に比べてア
ンバランスになっても、その他の相の分流に対する影響
はなくなる。

【００３１】実施例３．図７〜図９は請求項５の発明に
よるインバータ装置の主回路の実施例を示す図であり、
上記実施例である図４〜図６の相当部分には同一符号を
付してその説明を省略する。図７〜図９において、７２
はＵ相の出力用導体板（第７の低インダクタンス導体）
であり、一方側がＵ相のＰ側用導体板３０とＮ側用導体
板５２との間に絶縁板７８，３６を介して積層され、中
央部が下方に湾曲して、さらに他方側がコンデンサ１０
ａ，１０ｂ，１０ｃの上方に突出して形成された広さを
有する銅板等の低インダクタンス導体にて形成されてい
る。７４はＶ相の出力用導体板（第８の低インダクタン
ス導体）であり、一方側がＶ相のＰ側用導体板３２とＮ
側用導体板５４との間に絶縁板８０，３８を介して積層
され、中央部が下方にわずかに湾曲して、さらに他方側
がコンデンサ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの上方に突出して
形成された広さを有する銅板等の低インダクタンス導体
にて形成されている。７６はＷ相の出力用導体板（第９
の低インダクタンス導体）であり、一方側がＷ相のＰ側
用導体板３４とＮ側用導体板５６との間に絶縁板８０，
３８を介して積層され他方側がコンデンサ１０ａ，１０
ｂ，１０ｃの上方に突出して形成された広さを有する銅
板等の低インダクタンス導体にて形成されている。絶縁
板８０は、Ｖ相の出力用導体板７４に沿って中央部にて
わずかに湾曲して他方側にてＵ相の出力用導体７２とＶ
相の出力用導体７４との間に配置され、絶縁板８２はＷ
相の出力用導体に沿って延在してＶ相の出力用導体板７
４とＷ相の出力用導体板７６との間に配置される。つま
り、本実施例では、それぞれ各相毎に独立して設けられ
たＰ側用導体板３０，３２，３４およびＮ側用導体板５
２，５４，５６に加えて出力用導体板７２，７４，７６
が低インダクタンス導体にて形成されて、これらが一方
側にて絶縁板７８，３６，５８，８０，３８，６０，８
２，６２を介して積層されて、他方側にて出力導体板７
２，７４，７６が絶縁板８０，８２を介して積層されて
いる。

【００３２】また、８６ａ〜８６ｃはＵ相のスイッチン
グ回路２２ａ〜２２ｃの出力、つまり図３に示す２つの
絶縁ゲートトランジスタの中点とＵ相の出力用導体板７
２とを接続する銅鋲などから形成された接続端子であ
り、それぞれの導体板３２，３４，５２，５４，５６，
７２，７４，７６およびそれらの間の絶縁板６２，８
２，６０，３８，８０，５８，３６を貫通してＵ相の出
力用導体板７２上にて押拡されて、その上面に接続され
ている。８８ａ〜８８ｃはＶ相のスイッチング回路２３
ａ〜２３ｃの出力とＶ相の出力用導体板７４とを接続す
る接続端子であり、それぞれの導体板５６，７６，３
４，５４，７４および絶縁板６２，８２，６０，３８を
貫通してＶ相の出力用導体板７４上にて押拡されて、そ
の上面に接続されている。９０ａ〜９０ｃはＷ相のスイ
ッチング回路２４ａ〜２４ｃの出力とＷ相の出力用導体
板７６とを接続する接続端子であり、導体板５６，７６
および絶縁板６２を貫通して出力用導体板７６の上面に
て押拡されて、その上面にて接続されている。

【００３３】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板１４
（第１０の低インダクタンス導体）およびＮ側用導体板
（第１１の低インダクタンス導体）１６を介して直流供
給回路を形成するコンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力
が充電される。次いで、各スイッチング回路２２ａ〜２
４ｃの絶縁ゲートトランジスタが順次、オン，オフ制御
されると、コンデンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧が
ダイオードを介して交流電圧に変換されて、電動機など
の負荷２８に供給される。この場合、コンデンサ１０ａ
〜１０ｆの正極側からの電流は、スイッチング回路２２
ａ〜２２ｃのスイッチング素子がオンとなると、Ｐ側用
導体板１４からＵ相のＰ側用導体板３０を介してそれぞ
れのスイッチング素子に流入して、これらスイッチング
素子からＵ相の出力導体板７２を介して負荷のＵ相に供
給される。同様に、スイッチング回路２３ａ〜２３ｃの
スイッチング素子がオンとなると、Ｖ相のＰ側用導体板
３２を介してそれぞれのスイッチング素子に流入して、
これらスイッチング素子からＶ相の出力用導体板７４を
介して負荷のＶ相に供給される。さらに、スイッチング
回路２４ａ〜２４ｃのスイッチング素子がオンとなる
と、Ｗ相のＰ側用導体板３４を介してそれぞれのスイッ
チング素子に流入して、これらスイッチング素子からＷ
相の出力用導体板７６を介して負荷のＷ相に供給され
る。また負荷のＵ相からの電流はＵ相の出力導体板７２
を介してスイッチング回路２２ａ〜２２ｃのスイッチン
グ素子に流入して、これらからＵ相のＮ側用導体板５２
およびＮ側用導体板１６を介してコンデンサ１０ｄ〜１
０ｆへ流れる。同様に、負荷のＶ相からの電流はＶ相の
出力導体板７４を介してスイッチング回路２３ａ〜２３
ｃのスイッチング素子へ流入して、これらからＶ相のＮ
側用導体板５４およびＮ側用導体板１６を介してコンデ
ンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。さらに負荷のＷ相からの
電流はＷ相の出力導体板７６を介してスイッチング回路
２４ａ〜２４ｃのスイッチング素子に流入して、これら
からＷ相のＮ側用導体板５６およびＮ側用導体板１６を
介してコンデンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。

【００３４】以上のように本実施例のインバータ装置の
主回路は、銅バー配線構造を持つため、配線インピーダ
ンスが低く、従って、スイッチング素子のオン，オフ制
御によるサージ電圧を低く抑えることができる。さら
に、Ｐ側の配線をＵ相のＰ側用導体板３０とＶ相のＰ側
用導体板３２とＷ相のＰ側用導体板３４のそれぞれ各相
毎に独立した３枚にて構成したこと、およびＮ側の配線
をＵ相のＮ側用導体板５２とＶ相のＮ側用導体板５４と
Ｗ相のＮ側用導体板５６の３枚としたことに加えて、負
荷配線をＵ相の出力導体板７２とＶ相の出力導体板７４
とＷ相の出力導体板７６との３枚にて構成したことによ
り、各相のスイッチング回路２２ａ〜２４ｃへの分流は
さらに独立状態となる。したがって各相の上記分流はバ
ランス状態となり、ある相の分流状態が他相に比べてア
ンバランスになっても、その他の相の分流に対する影響
はなくなる。また、負荷配線７２，７４，７６をＰ側導
体板３０，３２，３４とＮ側導体板５２，５４，５６と
にてはさみ込んだ積層構造としたことにより、スイッチ
ング回路２２ａ〜２４ｃから負荷への電流方向とコンデ
ンサ１０ａ〜１０ｆからスイッチング回路２２ａ〜２４
ｃへの電流方向がそれぞれ反対方向となるため、各相に
発生する磁束をそれぞれの配線にて打ち消し合って、磁
束による回路への影響を軽減することができる。

【００３５】なお、上記各実施例ではスイッチング素子
として絶縁ゲート型トランジスタが適用されているが、
本発明においてはパワートランジスタやサイリスタなど
の他のスイッチング素子を用いてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
３相分のスイッチング素子の配線に用いるＰ側用導体板
を低インダクタンス導体にて形成し、各相ごとに独立す
る３枚にて構成したので、各相のスイッチング素子の分
流状態をバランスさせることができ、しかも、一方の相
の分流が他の相の分流に影響を与えるのを防止できる効
果がある。

【００３７】請求項２の発明によれば、各相の低インダ
クタンス導体を銅板にて形成して、これらを絶縁板を介
して積層するように構成したので、コンデンサおよびス
イッチング素子を有効に接続できるとともに各相のスイ
ッチング素子の分流をバランスさせて１つの相の分流が
他の相の分流に影響を与えないようにすることができる
効果がある。

【００３８】請求項３の発明によれば、各相のスイッチ
ング素子の正極側の配線をそれぞれ独立した低インダク
タンス導体にて接続し、さらに負極側の配線をそれぞれ
独立した低インダクタンス導体にて接続するように構成
したので、各相のスイッチング素子の分流をさらにバラ
ンスさせて、１つの相の分流が他の相の分流に影響を与
えるのをさらに防止できる効果がある。

【００３９】請求項４の発明によれば、各相の低インダ
クタンス導体を銅板にて形成して、これらを絶縁板を介
して積層するように構成したので、コンデンサおよびス
イッチング素子を有効に接続できるとともに各相のスイ
ッチング素子の分流をバランスさせて１つの相の分流が
他の相の分流に影響を与えないようにすることができる
効果がある。

【００４０】請求項５の発明によれば、各相のスイッチ
ング素子の正極側の配線をそれぞれ独立した低インダク
タンス導体にて接続し、同様に負極側の配線をそれぞれ
独立した低インダクタンス導体にて接続し、さらに負荷
の各相と接続する出力配線を低インダクタンス導体にて
形成するように構成したので、各相のスイッチング素子
の分流をバランスさせて１つの相の分流が他の相の分流
に影響を与えないようにすることができるとともに、特
に高調波による影響を軽減し得る効果がある。

【００４１】請求項６の発明によれば、各相の低インダ
クタンス導体を銅板にて形成して、これらを絶縁板を介
して積層するように構成したので、コンデンサおよびス
イッチング素子もしくは負荷を有効に接続できるととも
に各相のスイッチング素子の分流をバランスさせて１つ
の相の分流が他の相の分流に影響を与えないようにする
ことができ、また磁束による回路への影響を軽減するこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の一実施例によるインバータ装
置の主回路の構成を示す正面図である。

【図２】図２の実施例におけるインバータ装置の主回路
の上面図である。

【図３】図２の実施例におけるインバータ装置の主回路
の回路図である。

【図４】請求項３の発明の一実施例によるインバータ装
置の主回路の構成を示す正面図である。

【図５】図４の実施例におけるインバータ装置の主回路
の上面図である。

【図６】図４の実施例におけるインバータ装置の主回路
の回路図である。

【図７】請求項５の発明の一実施例によるインバータ装
置の主回路の構成を示す正面図である。

【図８】図７の実施例におけるインバータ装置の主回路
の上面図である。

【図９】図７の実施例におけるインバータ装置の主回路
の回路図である。

【図１０】従来のインバータ装置の主回路を示す正面図
である。

【図１１】図１０の従来例におけるインバータ装置の主
回路の上面図である。

【図１２】図１０の従来例におけるインバータ装置の主
回路の回路図である。

【符号の説明】

１０ａ〜１０ｆ コンデンサ １４ Ｐ側用導体板（第５，第７，第１０の低インダク
タンス導体） １６ Ｎ側用導体板（第４，第８，第１１の低インダク
タンス導体） ３０，３２，３４ Ｐ側用導体板（第１〜第３の低イン
ダクタンス導体） ２２ａ〜２４ｃ スイッチング回路 ５２，５４，５６ Ｎ側用導体板（第４〜第６の低イン
ダクタンス導体） ７２，７４，７６ 出力用導体板（第７〜第９の低イン
ダクタンス導体）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年２月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板１４お
よびＮ側用導体板１６を介して直流供給回路を形成する
コンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電圧が充電される。次
いで、各スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの絶縁ゲート
トランジスタが順次、オン，オフ制御されると、コンデ
ンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧がダイオードを介し
て交流電圧に変換されて、電動機などの負荷２８に供給
される。この場合、これらのスイッチング回路２２ａ〜
２４ｃのトランジスタのオン，オフ時にはサージ電圧や
スイッチングロスが生じる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板１４お
よびＮ側用導体板１６を介して直流供給回路を形成する
コンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力が充電される。次
いで、各スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの絶縁ゲート
トランジスタが順次、オン，オフ制御されると、コンデ
ンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧がダイオードを介し
て交流電圧に変換されて、電動機などの負荷２８に供給
される。この場合、コンデンサ１０ａ〜１０ｆの正極側
からの電流は、スイッチング回路２２ａ〜２２ｃのＰ側
のスイッチング素子がオンとなると、Ｐ側用導体板１４
からＵ相のＰ側用導体板３０を介してそれぞれのスイッ
チング素子に流入して、負荷のＵ相に供給される。同様
に、スイッチング回路２３ａ〜２３ｃのＰ側のスイッチ
ング素子がオンとなると、Ｖ相のＰ側用導体板３２を介
してそれぞれのスイッチング素子に流入して、負荷のＶ
相に供給される。さらに、スイッチング回路２４ａ〜２
４ｃのＰ側のスイッチング素子がオンとなると、Ｗ相の
Ｐ側用導体板３４を介してそれぞれのスイッチング素子
に流入して、負荷のＷ相に供給される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２９】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板（第７
の低インダクタンス導体）１４およびＮ側用導体板（第
８の低インダクタンス導体）１６を介して直流供給回路
を形成するコンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力が充電
される。次いで、各スイッチング回路２２ａ〜２４ｃの
絶縁ゲートトランジスタが順次、オン，オフ制御される
と、コンデンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧がダイオ
ードを介して交流電圧に変換されて、電動機などの負荷
２８に供給される。この場合、コンデンサ１０ａ〜１０
ｆの正極側からの電流は、スイッチング回路２２ａ〜２
２ｃのＰ側のスイッチング素子がオンとなると、Ｐ側用
導体板１４からＵ相のＰ側用導体板３０を介してそれぞ
れのスイッチング素子に流入して、負荷のＵ相に供給さ
れる。同様に、スイッチング回路２３ａ〜２３ｃのＰ側
のスイッチング素子がオンとなると、Ｖ相のＰ側用導体
板３２を介してそれぞれのスイッチング素子に流入し
て、負荷のＶ相に供給される。さらに、スイッチング回
路２４ａ〜２４ｃのＰ側のスイッチング素子がオンとな
ると、Ｗ相のＰ側用導体板３４を介してそれぞれのスイ
ッチング素子に流入して、負荷のＷ相に供給される。ま
た、負荷のＵ相からの電流はスイッチング回路２２ａ〜
２２ｃのＮ側を介してＵ相のＮ側用導体板５２へ流入し
てＮ側用導体板１６を介してコンデンサ１０ｄ〜１０ｆ
へ流れる。同様に、負荷のＶ相からの電流はスイッチン
グ回路２３ａ〜２３ｃのＮ側を介してＶ相のＮ側用導体
板５４へ流入してＮ側用導体板１６を介してコンデンサ
１０ｄ〜１０ｆへ流れる。負荷のＷ相からの電流はスイ
ッチング回路２４ａ〜２４ｃのＮ側を介してＷ相のＮ側
用導体板５６へ流入してＮ側用導体板１６を介してコン
デンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３３】次に動作について説明する。まず、直流電
源やコンバータなどの直流回路からＰ側用導体板１４
（第１０の低インダクタンス導体）およびＮ側用導体板
（第１１の低インダクタンス導体）１６を介して直流供
給回路を形成するコンデンサ１０ａ〜１０ｆに直流電力
が充電される。次いで、各スイッチング回路２２ａ〜２
４ｃの絶縁ゲートトランジスタが順次、オン，オフ制御
されると、コンデンサ１０ａ〜１０ｆからの直流電圧が
ダイオードを介して交流電圧に変換されて、電動機など
の負荷２８に供給される。この場合、コンデンサ１０ａ
〜１０ｆの正極側からの電流は、スイッチング回路２２
ａ〜２２ｃのＰ側のスイッチング素子がオンとなると、
Ｐ側用導体板１４からＵ相のＰ側用導体板３０を介して
それぞれのスイッチング素子に流入して、これらスイッ
チング素子からＵ相の出力導体板７２を介して負荷のＵ
相に供給される。同様に、スイッチング回路２３ａ〜２
３ｃのＰ側のスイッチング素子がオンとなると、Ｖ相の
Ｐ側用導体板３２を介してそれぞれのスイッチング素子
に流入して、これらスイッチング素子からＶ相の出力用
導体板７４を介して負荷のＶ相に供給される。さらに、
スイッチング回路２４ａ〜２４ｃのＰ側のスイッチング
素子がオンとなると、Ｗ相のＰ側用導体板３４を介して
それぞれのスイッチング素子に流入して、これらスイッ
チング素子からＷ相の出力用導体板７６を介して負荷の
Ｗ相に供給される。また負荷のＵ相からの電流はＵ相の
出力導体板７２を介してスイッチング回路２２ａ〜２２
ｃのＮ側のスイッチング素子に流入して、これらからＵ
相のＮ側用導体板５２およびＮ側用導体板１６を介して
コンデンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れる。同様に、負荷のＶ
相からの電流はＶ相の出力導体板７４を介してスイッチ
ング回路２３ａ〜２３ｃのＮ側のスイッチング素子へ流
入して、これらからＶ相のＮ側用導体板５４およびＮ側
用導体板１６を介してコンデンサ１０ｄ〜１０ｆへ流れ
る。さらに負荷のＷ相からの電流はＷ相の出力導体板７
６を介してスイッチング回路２４ａ〜２４ｃのＮ側のス
イッチング素子に流入して、これらからＷ相のＮ側用導
体板５６およびＮ側用導体板１６を介してコンデンサ１
０ｄ〜１０ｆへ流れる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インバータ動作用の直流電力を充電する
   コンデンサと、該コンデンサからの直流電力をオン，オ
   フ制御することにより３相の交流電圧を生成して負荷に
   供給する複数のスイッチング素子とを有するインバータ
   装置の主回路において、前記スイッチング素子は、３相
   の各相毎に複数個ずつ設けられ、該スイッチング素子と
   前記コンデンサとは、該コンデンサの正極側に接続され
   て３相交流のうちの第１相の交流電圧を生成するそれぞ
   れのスイッチング素子の正極側を共通接続する第１の低
   インダクタンス導体と、前記コンデンサの正極側に接続
   されて第２相の交流電圧を生成するそれぞれのスイッチ
   ング素子の正極側を共通接続する第２の低インダクタン
   ス導体と、前記コンデンサの正極側に接続されて第３相
   の交流電圧を生成するそれぞれのスイッチング素子の正
   極側を共通接続する第３の低インダクタンス導体と、前
   記コンデンサの負極端子側に接続されて前記スイッチン
   グ素子の負極側を共通接続する第４の低インダクタンス
   導体とにて並列接続されていることを特徴とするインバ
   ータ装置の主回路。
2. 【請求項２】 前記第１〜第３の低インダクタンス導体
   は、それぞれ所定の面積を有する銅板にて形成され、こ
   れらは前記コンデンサの正極側に接続された第５の低イ
   ンダクタンス導体に共通接続されるとともに、複数の絶
   縁板を介して積層されていることを特徴とする請求項１
   に記載のインバータ装置の主回路。
3. 【請求項３】 インバータ動作用の直流電力を充電する
   コンデンサと、該コンデンサからの直流電力をオン，オ
   フ制御することにより３相の交流電圧を生成して負荷に
   供給する複数のスイッチング素子とを有するインバータ
   装置の主回路において、前記スイッチング素子は、３相
   の各相毎に複数個ずつ設けられ、該スイッチング素子と
   前記コンデンサとは、該コンデンサの正極側に接続され
   て３相交流のうちの第１相の交流電圧を生成するそれぞ
   れのスイッチング素子の正極側を共通接続する第１の低
   インダクタンス導体と、前記コンデンサの正極側に接続
   されて第２相の交流電圧を生成するそれぞれのスイッチ
   ング素子の正極側を共通接続する第２の低インダクタン
   ス導体と、前記コンデンサの正極側に接続されて第３相
   の交流電圧を生成するそれぞれのスイッチング素子の正
   極側を共通接続する第３の低インダクタンス導体と、前
   記コンデンサの負極端子側に接続されて第１相のそれぞ
   れのスイッチング素子の負極側を共通接続する第４の低
   インダクタンス導体と、前記コンデンサの負極側に接続
   されて第２相のそれぞれのスイッチング素子の負極側を
   共通接続する第５の低インダクタンス導体と、前記コン
   デンサの負極側に接続されて第３相のそれぞれのスイッ
   チング素子の負極側を共通接続する第６の低インダクタ
   ンス導体とにて並列接続されていることを特徴とするイ
   ンバータ装置の主回路。
4. 【請求項４】 前記第１〜第６の低インダクタンス導体
   は、それぞれ所定の面積を有する銅板にて形成されて、
   前記第１〜第３の低インダクタンス導体の銅板が前記コ
   ンデンサの正極側に接続された第７の低インダクタンス
   導体に共通接続され、前記第４〜第６の低インダクタン
   ス導体の銅板が前記コンデンサの負極側に接続された第
   ８の低インダクタンス導体に共通接続されて、さらに第
   １〜第６の低インダクタンス導体の銅板は、複数の絶縁
   板を介して積層されていることを特徴とする請求項３に
   記載のインバータ装置の主回路。
5. 【請求項５】 インバータ動作用の直流電力を充電する
   コンデンサと、該コンデンサからの直流電力をオン，オ
   フ制御することにより３相の交流電圧を生成して負荷に
   供給する複数のスイッチング素子とを有するインバータ
   装置の主回路において、前記スイッチング素子は、３相
   の各相毎に複数個ずつ設けられ、該スイッチング素子と
   前記コンデンサとは、該コンデンサの正極側に接続され
   て３相交流のうちの第１相の交流電圧を生成するそれぞ
   れのスイッチング素子の正極側を共通接続する第１の低
   インダクタンス導体と、前記コンデンサの正極側に接続
   されて第２相の交流電圧を生成するそれぞれのスイッチ
   ング素子の正極側を共通接続する第２の低インダクタン
   ス導体と、前記コンデンサの正極側に接続されて第３相
   の交流電圧を生成するそれぞれのスイッチング素子の正
   極側を共通接続する第３の低インダクタンス導体と、前
   記コンデンサの負極端子側に接続されて第１相のそれぞ
   れのスイッチング素子の負極側を共通接続する第４の低
   インダクタンス導体と、前記コンデンサの負極側に接続
   されて第２相のそれぞれのスイッチング素子の負極側を
   共通接続する第５の低インダクタンス導体と、前記コン
   デンサの負極側に接続されて第３相のそれぞれのスイッ
   チング素子の負極側を共通接続する第６の低インダクタ
   ンス導体とにて並列接続され、さらに、第１相のそれぞ
   れのスイッチング素子の出力端子に負荷の第１相に共通
   接続される第７の低インダクタンス導体が接続され、第
   ２相のそれぞれのスイッチング素子の出力端子に負荷の
   第２相に共通接続される第８の低インダクタンス導体が
   接続され、第３相のそれぞれのスイッチング素子の出力
   端子に負荷の第３相に共通接続される第９の低インダク
   タンス導体が接続されていることを特徴とするインバー
   タ装置の主回路。
6. 【請求項６】 前記第１〜第９の低インダクタンス導体
   は、それぞれ所定の面積を有する銅板にて形成されて、
   前記第１〜第３の低インダクタンス導体の銅板が前記コ
   ンデンサの正極側に接続された第１０の低インダクタン
   ス導体に共通接続され、前記第４〜第６の低インダクタ
   ンス導体の銅板が前記コンデンサの負極側に接続された
   第１１の低インダクタンス導体に共通接続されて、さら
   に第１〜第９の低インダクタンス導体の銅板は、複数の
   絶縁板を介して積層されていることを特徴とする請求項
   ５に記載のインバータ装置の主回路。