JPS63157677A - ブリツジ形インバ−タ装置 - Google Patents
ブリツジ形インバ−タ装置Info
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- JPS63157677A JPS63157677A JP61303349A JP30334986A JPS63157677A JP S63157677 A JPS63157677 A JP S63157677A JP 61303349 A JP61303349 A JP 61303349A JP 30334986 A JP30334986 A JP 30334986A JP S63157677 A JPS63157677 A JP S63157677A
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- Japan
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- side wiring
- wiring conductor
- semiconductor switching
- mos
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 18
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
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- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
- H05K1/144—Stacked arrangements of planar printed circuit boards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はブリッジ形インバータ装置に係わり、更に詳し
くは小形化、高効率化、低価格化を可能にした半導体ス
イッチング素子を用いたインバータ装置に関する。
くは小形化、高効率化、低価格化を可能にした半導体ス
イッチング素子を用いたインバータ装置に関する。
周知の通り、近年パワーエレクトロニクス、半導体スイ
ッチング素子の進歩により、インバータ装置も高周波、
大電力化が進められ、従来の真空管式高周波電源の分野
にも半導体スイッチング素子を用いたインバータ式高周
波電源が採用されてきている。
ッチング素子の進歩により、インバータ装置も高周波、
大電力化が進められ、従来の真空管式高周波電源の分野
にも半導体スイッチング素子を用いたインバータ式高周
波電源が採用されてきている。
この半導体スイッチング素子を用いたインバータ式高周
波電源の1つの例を挙げれば、第3図の通りである。こ
の第3図の例は、半導体スイッチング素子であるMOS
−FETを用いたブリッジ形インバータ装置を簡略的
に示したもので、即ち通常MO5・FETに接続されて
いる還流ダイオード、逆阻止ダイオード、及び電圧形イ
ンバータ装置に於ける直流電源バイパスコンデンサ、電
流形インバータ装置に於ける直列リアクトル等を省いて
示したもので、直流電源1に接続された4組のMOS・
FET2〜5から成り、MOS −FET2,5と、M
OS −FET3.4は交互にオン・オフ動作を行ない
交流出力端子6.7に交流電力を発生するものである。
波電源の1つの例を挙げれば、第3図の通りである。こ
の第3図の例は、半導体スイッチング素子であるMOS
−FETを用いたブリッジ形インバータ装置を簡略的
に示したもので、即ち通常MO5・FETに接続されて
いる還流ダイオード、逆阻止ダイオード、及び電圧形イ
ンバータ装置に於ける直流電源バイパスコンデンサ、電
流形インバータ装置に於ける直列リアクトル等を省いて
示したもので、直流電源1に接続された4組のMOS・
FET2〜5から成り、MOS −FET2,5と、M
OS −FET3.4は交互にオン・オフ動作を行ない
交流出力端子6.7に交流電力を発生するものである。
所がこの種タイプのインバータ装置に於いては、MOS
−FETを高速でオン・オフ動作させると、電圧形ブ
リッジインバータ装置では主に配線8〜11.14〜1
9の浮遊インダクタンスLに蓄えられたエネルギーによ
るサージ電圧eL(et=L@di/dt)がMO3Φ
FETの両端に発生し、又電流形ブリッジインバータ装
置では主に配線9〜18の浮遊インダクタンスLによる
サージ電圧が同様に発生する。そしてこのサージ電圧が
短時間でもMOS @FETの耐電圧値を越えると、M
OS・FETは劣化あるいは破壊に至る場合がある。そ
こで従来は、第3図インバータ装置に更に大容量のスナ
バ回路を各MO3−FETの両端に並列に設け、サージ
電圧を吸収するようにしていた。
−FETを高速でオン・オフ動作させると、電圧形ブ
リッジインバータ装置では主に配線8〜11.14〜1
9の浮遊インダクタンスLに蓄えられたエネルギーによ
るサージ電圧eL(et=L@di/dt)がMO3Φ
FETの両端に発生し、又電流形ブリッジインバータ装
置では主に配線9〜18の浮遊インダクタンスLによる
サージ電圧が同様に発生する。そしてこのサージ電圧が
短時間でもMOS @FETの耐電圧値を越えると、M
OS・FETは劣化あるいは破壊に至る場合がある。そ
こで従来は、第3図インバータ装置に更に大容量のスナ
バ回路を各MO3−FETの両端に並列に設け、サージ
電圧を吸収するようにしていた。
このように大容量のスナバ回路を設けた半導体スイッチ
ング素子を用いたインバータ装置では、サージ電圧発生
抑制手段として、配線の浮遊インダクタンスに蓄えられ
たエネルギーによるサージ電圧をスナバ回路と半導体ス
イッチング素子に吸収消費させる手段をとっているので
次のような問題点があった。
ング素子を用いたインバータ装置では、サージ電圧発生
抑制手段として、配線の浮遊インダクタンスに蓄えられ
たエネルギーによるサージ電圧をスナバ回路と半導体ス
イッチング素子に吸収消費させる手段をとっているので
次のような問題点があった。
即ち■上記吸収消費されるエネルギーはブリッジ形イン
バータ装置の動作周波数に比例して増大するので、ブリ
ッジ形インバータ装置を高周波で動作させた場合、損失
が大きくなる。従ってインバータ装置の効率を大きく低
下させる。又■大容量のスナバ回路を必要とする分イン
バータ装置全体の価格が高価となり、低価格化に障害と
なる。
バータ装置の動作周波数に比例して増大するので、ブリ
ッジ形インバータ装置を高周波で動作させた場合、損失
が大きくなる。従ってインバータ装置の効率を大きく低
下させる。又■大容量のスナバ回路を必要とする分イン
バータ装置全体の価格が高価となり、低価格化に障害と
なる。
更に■スナバ回路の取付スペースの為に小形化が難しく
なる等々である。
なる等々である。
従って本発明の目的とする所は、サージ電圧発生抑制手
段としてスナバ回路を用いることなく、即ちサージ電圧
発生の原因である浮遊インダクタンスの発生を小ならし
め、もってサージ電圧の発生を抑制して半導体スイッチ
ング素子を保護することにより、もって高効率、安価、
小型化が図れるブリッジ形インバータ装置を提供するに
ある。
段としてスナバ回路を用いることなく、即ちサージ電圧
発生の原因である浮遊インダクタンスの発生を小ならし
め、もってサージ電圧の発生を抑制して半導体スイッチ
ング素子を保護することにより、もって高効率、安価、
小型化が図れるブリッジ形インバータ装置を提供するに
ある。
上記目的を達成する為に本発明は次の技術的手段を有す
るものである。即ち本発明はブリッジ形に接続された4
組の半導体スイッチング素子を具備してなるブリッジ形
インバータ装置に於いて;前記半導体スイッチング素子
の各々に対して接続される直流側配線導体と交流側配線
導体間に絶縁物を介在させ、且つ半導体スイッチング素
子接続部を除いて相互に近接配線することを特徴とする
ブリッジ型インバータ装置である。
るものである。即ち本発明はブリッジ形に接続された4
組の半導体スイッチング素子を具備してなるブリッジ形
インバータ装置に於いて;前記半導体スイッチング素子
の各々に対して接続される直流側配線導体と交流側配線
導体間に絶縁物を介在させ、且つ半導体スイッチング素
子接続部を除いて相互に近接配線することを特徴とする
ブリッジ型インバータ装置である。
上記構成によると、各半導体スイッチング素子に於ける
直流側配線導体と交流側配線導体に流れる電流は互いに
反対方向となり、而も直流側配線導体と交流側配線導体
を絶縁物を介して近接配線しているから、浮遊インダク
タンスが夫々打消されるので、浮遊インダクタンスを極
力抑えることができ、それ故にサージ電圧の発生を抑制
できる。従ってスナバ回路の如き回路を要することがな
いから、インバータ装置の高効率化、小型化。
直流側配線導体と交流側配線導体に流れる電流は互いに
反対方向となり、而も直流側配線導体と交流側配線導体
を絶縁物を介して近接配線しているから、浮遊インダク
タンスが夫々打消されるので、浮遊インダクタンスを極
力抑えることができ、それ故にサージ電圧の発生を抑制
できる。従ってスナバ回路の如き回路を要することがな
いから、インバータ装置の高効率化、小型化。
低価格化が可能とされる。
次に添付図面第1図、第2図に従い本発明の好適な実施
例を詳細上説明する。
例を詳細上説明する。
第1図は斜視図、第2図は1つのMOS・FETに着目
し、それに接続される直流側配線導体と交流側配線導体
の相互配線関係及びそれに基く浮遊インダクタンスの発
生抑制メカニズムを説明する為の説明図である。
し、それに接続される直流側配線導体と交流側配線導体
の相互配線関係及びそれに基く浮遊インダクタンスの発
生抑制メカニズムを説明する為の説明図である。
第1図に於ける附号1〜19は、第3図で示した従来技
術の附号1−19と各々対応し、同−附号は同一構成要
素を示している。
術の附号1−19と各々対応し、同−附号は同一構成要
素を示している。
即ち、1は直流電源、2〜5は半導体スイッチング素子
であるMOS・FET、6,7は交流出力端子、8〜1
9は配線を各々示し、上記配線の内、9.10及び17
.18は直流側配線導体を示し、11、14.15.1
8は交流側配線導体を示している。
であるMOS・FET、6,7は交流出力端子、8〜1
9は配線を各々示し、上記配線の内、9.10及び17
.18は直流側配線導体を示し、11、14.15.1
8は交流側配線導体を示している。
以上は従来一般のMOS−FETを用いたブリッジ形イ
ンバータ装置を示し、本発明は首記した目的を達成する
為に次のようにしたものである。 即ち、1つのMOS
・FET2に着目した場合、この直流側配線導体9と交
流側配線導体11の間に絶縁物を介在させ且つ互いに近
接配置するものであり、又もう1つのMOS @FET
3に着目した場合も、この直流側配線導体10と交流側
配線導体14の間に絶縁物を介在させ且つ互いに近接配
置するものであり、同様にMOS・FET4に着目した
場合、その直流側配線17と交流側配線15の間に絶縁
物を介在させ且つ互いに近接配置するものであり、MO
S・FET5に着目した場合、その直流側配線導体18
と交流側配線導体1Bの間に絶縁物を介在させ且つ直接
配置するものである。
ンバータ装置を示し、本発明は首記した目的を達成する
為に次のようにしたものである。 即ち、1つのMOS
・FET2に着目した場合、この直流側配線導体9と交
流側配線導体11の間に絶縁物を介在させ且つ互いに近
接配置するものであり、又もう1つのMOS @FET
3に着目した場合も、この直流側配線導体10と交流側
配線導体14の間に絶縁物を介在させ且つ互いに近接配
置するものであり、同様にMOS・FET4に着目した
場合、その直流側配線17と交流側配線15の間に絶縁
物を介在させ且つ互いに近接配置するものであり、MO
S・FET5に着目した場合、その直流側配線導体18
と交流側配線導体1Bの間に絶縁物を介在させ且つ直接
配置するものである。
この場合、各MOS −FETの接続部を除いて近接配
線される。これらを可能にする為に本実施例では、両面
プリント回路基板2G 、 21を準備する。
線される。これらを可能にする為に本実施例では、両面
プリント回路基板2G 、 21を準備する。
一方の両面プリント回路基板20は片側の銅ハク20a
、絶縁物20b、もう片側の銅ハク2Qcより成り、同
様に他方の両面プリント回路基板21は片側の銅ハク2
1a、絶縁物21b、もう片側の銅ハク21Cより成る
。そして、一方の両面プリント回会路基5板20(7)
片側の銅ハク2QaにMOS @FET2及び3の各々
の直流側端子を接続し、もう一方の片側の銅ハク2Qc
にこれらMOS・FET2及び3の各々の交流側端子を
スルーホールを通して接続する。これによって、MO3
φFET2及び3に関しては、それらの直流側配線導体
9又は10が両面プリント回路基板20の片側の銅ハタ
20aによって構成され、それらの交流側配線導体11
又は14が両面プリント回路基板20のもう片側の銅ハ
ク20cによって構成され、而もこれらの間には絶縁物
20bが介在し、且つ銅ハク20aと20cが近接して
いることにより上記直流側配線導体9又は10と交流側
配線導体11又は14とが近接するものでる。
、絶縁物20b、もう片側の銅ハク2Qcより成り、同
様に他方の両面プリント回路基板21は片側の銅ハク2
1a、絶縁物21b、もう片側の銅ハク21Cより成る
。そして、一方の両面プリント回会路基5板20(7)
片側の銅ハク2QaにMOS @FET2及び3の各々
の直流側端子を接続し、もう一方の片側の銅ハク2Qc
にこれらMOS・FET2及び3の各々の交流側端子を
スルーホールを通して接続する。これによって、MO3
φFET2及び3に関しては、それらの直流側配線導体
9又は10が両面プリント回路基板20の片側の銅ハタ
20aによって構成され、それらの交流側配線導体11
又は14が両面プリント回路基板20のもう片側の銅ハ
ク20cによって構成され、而もこれらの間には絶縁物
20bが介在し、且つ銅ハク20aと20cが近接して
いることにより上記直流側配線導体9又は10と交流側
配線導体11又は14とが近接するものでる。
同じように、他方の両面プリント回路基板21の片側の
銅ハタ21aにMOS −FET4及び5の各々の直流
側端子を接続し、もう一方の片側の銅ハク21cに、こ
れらMOS −FET4及び5の各々の交流、側端子を
スルーホールを通して接続する。
銅ハタ21aにMOS −FET4及び5の各々の直流
側端子を接続し、もう一方の片側の銅ハク21cに、こ
れらMOS −FET4及び5の各々の交流、側端子を
スルーホールを通して接続する。
これによってMOS・FET4及び5に関しては、それ
らの直流側配線導体17又は18が両面プリント回路基
板21の片側の銅ハク21aによって構成され、それら
の交流側配線導体15又は16が両面プリント回路基板
21のもう片側の銅ハタ21cによって構成され、而も
これらの間には絶縁物21bが介在し、且つ銅ハク21
aと21cが近接していることにより上記直流側配線導
体17又は18と交流側配線導体15又は16とが近接
するものである。
らの直流側配線導体17又は18が両面プリント回路基
板21の片側の銅ハク21aによって構成され、それら
の交流側配線導体15又は16が両面プリント回路基板
21のもう片側の銅ハタ21cによって構成され、而も
これらの間には絶縁物21bが介在し、且つ銅ハク21
aと21cが近接していることにより上記直流側配線導
体17又は18と交流側配線導体15又は16とが近接
するものである。
而して上記銅ハク20c、21cは、その中央に於ける
切断部で導電体ブスバー22 、23により機械的且つ
電気的に接続されるもので、この導電体ブスバー22及
び23は交流側配線導体11.14.15.18の一部
を兼ねると共に交流出力側配線12.13と交流出力端
子6.7を構成しているものである。
切断部で導電体ブスバー22 、23により機械的且つ
電気的に接続されるもので、この導電体ブスバー22及
び23は交流側配線導体11.14.15.18の一部
を兼ねると共に交流出力側配線12.13と交流出力端
子6.7を構成しているものである。
上記構成に基づくと、各MO5@FETに於ける直流側
配線導体と交流側配線導体に流れる電流は互いに反対方
向となる。第2図に於けるMOS−FETに着目してこ
れを述べると、MO3@FETに流れる電流iは破線で
示す経路となるので、図から明らかにように直流側配線
導体9と交流側配線導体11に流れる電流は互いに反対
方向となり、而も直流側配線導体9と交流側配線導体1
1は絶縁物を介して近接配置されているから、浮遊イン
ダクタンスは相互に打消しあって微少となる。それ故に
サージ電圧の発生を極力制御できるものである。
配線導体と交流側配線導体に流れる電流は互いに反対方
向となる。第2図に於けるMOS−FETに着目してこ
れを述べると、MO3@FETに流れる電流iは破線で
示す経路となるので、図から明らかにように直流側配線
導体9と交流側配線導体11に流れる電流は互いに反対
方向となり、而も直流側配線導体9と交流側配線導体1
1は絶縁物を介して近接配置されているから、浮遊イン
ダクタンスは相互に打消しあって微少となる。それ故に
サージ電圧の発生を極力制御できるものである。
而して上記実施例に於いては、プリント回路基板を用い
た例を示したが、銅板の如き板状導電体と絶縁板を用い
て上記のように構成してもよく、この場合には板状導電
体をMOS −FETのような半導体スイッチング素子
の放熱板機能を兼用させることもできる。又、上記実施
例に於いては。
た例を示したが、銅板の如き板状導電体と絶縁板を用い
て上記のように構成してもよく、この場合には板状導電
体をMOS −FETのような半導体スイッチング素子
の放熱板機能を兼用させることもできる。又、上記実施
例に於いては。
導電体ブスバー22 、23間に何等絶縁物を介在させ
ない例を示したが、絶縁物を介在させ且つそれらを互い
に近接配置すれば更に浮遊インダクタンスを減少できる
。
ない例を示したが、絶縁物を介在させ且つそれらを互い
に近接配置すれば更に浮遊インダクタンスを減少できる
。
加えて、上記の実施例では導電体ブスバーの片端のみを
引出し交流出力端子6.7としたが、両端を引き出し出
力端子を複数として用いてもよく、この低導電体ブスバ
ーの代りに銅板の如き板状導電体を用いてもよいもので
ある。
引出し交流出力端子6.7としたが、両端を引き出し出
力端子を複数として用いてもよく、この低導電体ブスバ
ーの代りに銅板の如き板状導電体を用いてもよいもので
ある。
更に、本発明を半導体スイッチング素子を用いた電圧形
のブリッジインバータ装置に適用する場合には、上記実
施例に於ける両面プリント回路基板20.21の近くに
直流電源バイパスコンデンサを1ケ所以上設け、プラス
側配線導体20aとマイナス側配線導体21a間に電気
的に接続することで、直流電源lからインバータ回路へ
の配線8.19の浮遊インダクタンスを等価回路的に減
少させることもでき、同じように半導体スイッチング素
子を複数並列に接続して使用する場合、両面プリント基
板20.21を貫通する穴あるいは切欠きを開け、これ
を通して直流電源バイパスコンデンサに電気的に接続し
ても同じ効果を生ずるものである。
のブリッジインバータ装置に適用する場合には、上記実
施例に於ける両面プリント回路基板20.21の近くに
直流電源バイパスコンデンサを1ケ所以上設け、プラス
側配線導体20aとマイナス側配線導体21a間に電気
的に接続することで、直流電源lからインバータ回路へ
の配線8.19の浮遊インダクタンスを等価回路的に減
少させることもでき、同じように半導体スイッチング素
子を複数並列に接続して使用する場合、両面プリント基
板20.21を貫通する穴あるいは切欠きを開け、これ
を通して直流電源バイパスコンデンサに電気的に接続し
ても同じ効果を生ずるものである。
以上詳述した如くこの発明によれば、サージ電圧発生抑
制手段としてスナバ回路を用いることなく、即ちサージ
電圧発生の原因である浮遊インダクタンスの発生を小な
らしめ、もってサージ電圧の発生を抑制して半導体スイ
ッチング素子を保護できるので、高効率、安価、小型化
が図れるブリッジ形インバータ装置を提供できるもので
ある。
制手段としてスナバ回路を用いることなく、即ちサージ
電圧発生の原因である浮遊インダクタンスの発生を小な
らしめ、もってサージ電圧の発生を抑制して半導体スイ
ッチング素子を保護できるので、高効率、安価、小型化
が図れるブリッジ形インバータ装置を提供できるもので
ある。
【図面の簡単な説明】
添付図面第1図、第2図は本発明の実施例を示し、第1
図は斜視図、第2図は1つのMOS・FETに着目し、
それに接続される直流側配線導体と交流側配線導体の相
互配線関係及びそれに甚く浮遊インダクタンスの発生制
御メカニズムを説明する為の図、及び第3図は従来技術
であり、図中1は直流電源、2〜5はMOS−FET、
6.7は交流出力端子、 8,19は直流電源lからイ
ンバータ回路への配線、 9 、10.17.18は
直流側配線導体、 11.14,15.16は交流側配
線導体、 12.13は交流出力側配線、 20.21
は両面プリント回路基板、 20a 、 2Qc 、
21a 、 21cは銅ハタ、 20b、21bは絶縁
物、22 、23は導電体ブスバーを各々示している。 ヌ 1 δ 21医 メ 2777 粛 38
図は斜視図、第2図は1つのMOS・FETに着目し、
それに接続される直流側配線導体と交流側配線導体の相
互配線関係及びそれに甚く浮遊インダクタンスの発生制
御メカニズムを説明する為の図、及び第3図は従来技術
であり、図中1は直流電源、2〜5はMOS−FET、
6.7は交流出力端子、 8,19は直流電源lからイ
ンバータ回路への配線、 9 、10.17.18は
直流側配線導体、 11.14,15.16は交流側配
線導体、 12.13は交流出力側配線、 20.21
は両面プリント回路基板、 20a 、 2Qc 、
21a 、 21cは銅ハタ、 20b、21bは絶縁
物、22 、23は導電体ブスバーを各々示している。 ヌ 1 δ 21医 メ 2777 粛 38
Claims (1)
- ブリッジ形に接続された4組の半導体スイッチング素子
を具備してなるブリッジ形インバータ装置に於いて;前
記半導体スイッチング素子の各々に対して接続される直
流側配線導体と交流側配線導体間に絶縁物を介在させ、
且つ半導体スイッチング素子接続部を除いて相互に近接
配線することを特徴とするブリッジ型インバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61303349A JPS63157677A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ブリツジ形インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP61303349A JPS63157677A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ブリツジ形インバ−タ装置 |
Publications (1)
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JPS63157677A true JPS63157677A (ja) | 1988-06-30 |
Family
ID=17919905
Family Applications (1)
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JP61303349A Pending JPS63157677A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | ブリツジ形インバ−タ装置 |
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JP (1) | JPS63157677A (ja) |
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- 1986-12-19 JP JP61303349A patent/JPS63157677A/ja active Pending
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