(57)【要約】【課題】電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続する導体の低インダスタンス化によりサージ電圧を抑制し、スナバ回路を省略する。【解決手段】電解コンデンサ３と各スイッチング素子４〜９とを接続するＰ極導体２０とＮ極導体２１とを薄く幅広の形状とするとともに、導体２０，２１間に絶縁シート２２を挟み込み、電解コンデンサ３を各スイッチング素子４〜９の両脇に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続するＰ極導体とＮ極導体とを薄く幅広の形状とするとともに、Ｐ極導体とＮ極導体間に絶縁シートを挟み込んだ構造とし、かつ電解コンデンサを各スイッチング素子の両脇に配置したことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続するＰ極導体とＮ極導体の厚さが厚くなった場合に、各導体を厚さを薄くしたものの積層構造とするとともに、Ｐ極の導体とＮ極の導体間に絶縁シートを挟み込んだ構造とし、かつ電解コンデンサを各スイッチング素子の両脇に配置したことを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続する導体を低インダクタンス化し、スナバ回路を省略したインバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は従来のインバータ装置の回路構成図を示し、Ｐ，Ｎは直流電極であり、直流電極Ｐ，Ｎ間には配線１，２を介して電解コンデンサ３が並列に接続され、また配線１，２間にはスイッチング素子４〜９が三相ブリッジ接続される。スイッチング素子４，６，８のコレクタ端子は配線１に接続され、スイッチング素子５，７，９のエミッタ端子は配線２に接続されるとともに、スイッチング素子４，６，８のエミッタ端子とスイッチング素子５，７，９のコレクタ端子が接続され、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のアーム１０〜１２が形成され、それぞれの接続点はモータ１３に接続される。又、スイッチング素子４〜９の各ゲート端子にはそれぞれゲート信号を出力するドライブ回路１４〜１６が接続される。又、各アーム１０〜１２にはＣＲＤスナバ回路１７〜１９が並列に接続され、ＣＲＤスナバ回路１７〜１９はコンデンサ、抵抗、ダイオードにより形成される。
【０００３】
次に、上記構成の動作について説明する。直流電極Ｐ，Ｎからの直流電力は電解コンデンサ３により平滑され、平滑された直流電力が各スイッチング素子４〜９のブリッジ回路に与えられる。そして、ブリッジ回路に与えられた直流電力は、ドライブ回路１４〜１６からスイッチング素子４〜９にゲート信号が与えられることにより、スイッチングされて交流電力に変換され、モータ１３に出力され、モータ１３は駆動される。ＣＲＤスナバ回路１７〜１９は、スイッチング素子４〜９がスイッチング動作するときに発生するサージ電圧を抑制するために用いられる。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平９−２０５７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４は従来のインバータ装置の基本回路構成図を改めて示したものであるが、電解コンデンサ３から各スイッチング素子４〜９までの間の配線１，２にはインダクタンスＬが必ず存在し、スイッチング素子４〜９がスイッチング動作を行うと、このインダクタンスＬがあるために、ターンオンした瞬間にスイッチング素子４〜９の両側にサージ電圧が発生し、スイッチング素子４〜９を破壊する可能性がある。このため、このサージ電圧を抑制するために、通常、抵抗、ダイオード、コンデンサ等で構成されたスナバ回路が必要になる。従って、配線１，２を構成する導体を低インダクタンス化することにより、サージ電圧を抑制することができ、スナバ回路を省略することができる。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続する導体の低インダクタンス化によりサージ電圧を抑制し、スナバ回路を省略することができるインバータ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１に係るインバータ装置は、電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続するＰ極導体とＮ極導体とを薄く幅広の形状とするとともに、Ｐ極導体とＮ極導体間に絶縁シートを挟み込んだ構造とし、かつ電解コンデンサを各スイッチング素子の両脇に配置したものである。
【０００８】
請求項２に係るインバータ装置は、電解コンデンサと各スイッチング素子とを接続するＰ極導体とＮ極導体の厚さが厚くなった場合に、各導体を厚さを薄くしたものの積層構造とするとともに、Ｐ極導体とＮ極導体間に絶縁シートを挟み込んだ構造とし、かつ電解コンデンサを各スイッチング素子の両脇に配置したものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、Ｐ極導体とＮ極導体とを薄く幅広の形状にするとともに、Ｐ極導体とＮ極導体間に絶縁シートを挟み込んだ構造としており、近接配置されたＰ極導体とＮ極導体に同一の大きさの電流が逆方向に流れることにより、磁束相殺効果が生じ、インダクタンスの低減効果が得られる。又、電解コンデンサを各スイッチング素子の両脇に配置したので、電解コンデンサから各スイッチング素子までの距離が最短になり、導体の配線インダクタンスが最小となる。これらの構造によりサージ電圧を抑制することができ、スナバ回路を省略することができる。このため、スナバ回路の削減と配線距離の低減により装置を小型化することができ、部品点数の削減による低コスト化と信頼性の向上も可能となる。
【００１０】
請求項２によれば、最大電流を流すために、Ｐ極導体とＮ極導体の厚さが厚くなった場合、表皮効果によるインダクタンス成分が発生する。そこで、各導体を厚さの薄いものの積層構造とすることにより、インダクタンスの低減を図り、サージ電圧を大幅に抑制する。又、Ｐ極導体とＮ極導体の間に絶縁シートを挟み込んだ構造とすることにより、磁束相殺効果により、インダクタンスを低減する。また、電解コンデンサを各スイッチング素子の両脇に配置したことにより、導体距離を最短にすることによっても、インダクタンスを低減することができる。そして、これらによって、サージ電圧を抑制することができ、スナバ回路を省略することができる。このため、スナバ回路の削減と配線距離の低減により装置を小型化することができ、部品点数の削減による低コスト化と信頼性の向上も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１によるインバータ装置の要部斜視図を示し、電解コンデンサ３とブリッジ回路を構成する各スイッチング素子４〜９とを接続する配線１，２を構成するＰ極導体２０とＮ極導体２１とを薄く幅広の形状とするとともに、Ｐ極導体２０とＮ極導体２１との間に絶縁シート２２を挟み込んだ構造とする。又、各電解コンデンサ３を平行に並べられた各相のスイッチング素子４〜９の両脇に配置した。
【００１２】
実施最良形態１においては、Ｐ極導体２０とＮ極導体２１とを薄く幅広の形状とするとともに、Ｐ極導体２０とＮ極導体２１との間に絶縁シート２２を挟み込む構造としたので、近接配置されたＰ極胴体２０とＮ極導体２１に同一の大きさの電流が逆方向に流れることにより、磁束相殺効果が生じ、インダクタンスの低減効果が得られる。又、電解コンデンサ３を各スイッチング素子４〜９の両脇に配置したので、電解コンデンサ３から各スイッチング素子４〜９までの距離が最短となり、導体２０，２１の配線インダクタンスが最小となる。このように、配線インダクタンスが低減されることにより、サージ電圧を抑制することができ、スナバ回路を省略することができる。従って、スナバ回路の省略と配線距離の低減により、装置を小型化することができ、部品点数の削減による低コスト化と信頼性の向上も可能となる。
【００１３】
実施最良形態２
実施最良形態１では、図２の左側に示すように、Ｐ極導体２０及びＮ極導体２１を薄く幅広の形状としたが、導体２０，２１に最大電流を流すためには、導体２０，２１の板厚を厚くする必要がある。この場合、表皮効果によるインダクタンス成分が発生する。そこで、実施最良形態２においては、図２の右側に示すように、Ｐ極導体２０及びＮ極導体２１を板厚の薄いものの積層構造とした。これにより、インダクタンスを低減することができる。Ｐ極導体２０とＮ極導体２１の間に絶縁シート２２を挟み込む構造及び電解コンデンサ３を各スイッチング素子４〜９の両脇に配置する構造は実施最良形態１と同様である。
【００１４】
実施最良形態２においても、Ｐ極導体２０とＮ極導体２１とを厚さが薄いものの積層構造としたので、インダクタンスを低減することができ、またＰ極導体２０とＮ極導体２１の間に絶縁シート２２を挟み込んだ構造としたことにより、磁束相殺効果により、インダクタンスを低減することができる。さらに、電解コンデンサ３を各スイッチング素子４〜９の両脇に配置したことにより、導体距離を最短にすることによっても、インダクタンスを低減することができる。このため、サージ電圧を抑制することができ、スナバ回路を省略することができる。このスナバ回路の省略と配線距離の低減により装置を小型化することができるとともに、部品点数の削減による低コスト化と信頼性の向上も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施最良形態１によるインバータ装置の要部斜視図である。
【図２】実施最良形態１及び実施最良形態２によるＰ極導体、Ｎ極導体及び絶縁シートの一部斜視図である。
【図３】従来のインバータ装置の回路構成図である。
【図４】従来のインバータ装置の基本回路構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
１，２…配線
３…電解コンデンサ
４〜９…スイッチング素子
２０…Ｐ極導体
２１…Ｎ極導体
２２…絶縁シート
Ｐ，Ｎ…直流電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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