(57)【要約】【課題】平滑用として有効な容量のコンデンサを素子の増加や配線の発生を招くことなく内蔵させることができる直流チョッパ装置の平滑コンデンサ実装構造を提供する。【解決手段】スイッチングパワーモジュール１３と共に平滑コンデンサ７を主回路基板１１に実装して筐体１５に内蔵させる。これにより、平滑コンデンサが筐体１５に外付けされる直流チョッパ装置に比べて、スイッチングパワーモジュール１３と平滑コンデンサ７との配線長さを格段に短くし、配線インピーダンスを極めて小さくする。この結果、平滑コンデンサ７を効率良く利用できるようにして、平滑コンデンサ７の小型化と筐体１５への内蔵化の両立を現実的にすることができる。【選択図】図２
2009089542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置における、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造であって、
前記スイッチングパワーデバイスが収納された防湿又は放熱用の筐体の内部に前記平滑コンデンサが収納されている、
ことを特徴とする直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造。
【請求項２】
直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置における、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造であって、
前記スイッチングパワーデバイスが実装された基板に前記平滑コンデンサが実装されている、
ことを特徴とする直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造。
【請求項３】
直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置における、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造であって、
前記スイッチングパワーデバイスと前記平滑コンデンサとを電気的に接続する配線の長さＬが、
Ｌ＜５０ｃｍ
である、
ことを特徴とする直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造。
【請求項４】
前記直流チョッパ装置は、前記直流入力及び前記直流出力の電圧を１００ボルト以下、かつ、前記直流入力及び前記直流出力の電流を１０アンペア以上とする、低電圧大電流仕様のものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置に係り、特に、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流チョッパ装置は、直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換するものである。この直流チョッパ装置と同様にスイッチングパワーデバイスを用いて直流入力の変換を行うものとして、直流入力をスイッチングパワーデバイスにより交流出力に変換するインバータ装置がある。
【０００３】
このインバータ装置においては、スイッチングパワーデバイスのスイッチングに伴う電圧変動によって、インバータ入力側に大きな電流リップルが生じる。このため、バッテリ等の直流電源の負担軽減やそれによる長寿命化等を図るために、従来から、体積の大きい大容量の平滑コンデンサをインバータ装置の筐体に外付けしてインバータ入力を平滑化している（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−１５２６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した筐体に外付けの平滑コンデンサと、筐体内のスイッチングパワーデバイスとを配線で接続するとなると、筐体の内外を結んで配線を引き回すことになるので、配線距離が長くなって配線抵抗が高くなり、配線インピーダンスの上昇を招く。また、特にスイッチングパワーデバイスが高速でスイッチングする場合には、スイッチング周波数に比例して配線インダクタンスが高くなるので、配線インピーダンスがかなり高いものとなり、配線インピーダンスのさらなる上昇を招く要因となる。
【０００５】
このように、平滑コンデンサの配線インピーダンスが高いと、平滑コンデンサに対する電荷の出し入れがしづらくなって平滑化の効率が落ち、インバータ入力を十分に平滑化できなくなる。すると、先に説明したように直流電源の負担が大きくなりその寿命に悪影響を及ぼすだけでなく、インバータ出力においても大きい電流リップルが生じて、負荷における損失が増大するという悪影響が生じる。
【０００６】
また、インバータ出力における電流リップルの増大に応じて、スイッチングパワーデバイスのスイッチングに伴うサージ電圧のレベルも高くなるので、スイッチングパワーデバイスの損傷を招くきっかけとなりかねない。
【０００７】
なお、サージ電圧の抑制用に、コンデンサを有するスナバ回路をインバータ装置の筐体内に配設する場合がある。しかし、スナバ回路のコンデンサはインバータ入力の平滑用には容量不足であり、外付けの平滑コンデンサを無用化するには至らない。
【０００８】
また、スナバ回路との併用により外付けの平滑コンデンサの容量（体積）を小さくすることも考えられる。しかし、実際には、回路上平滑コンデンサよりもスイッチングパワーデバイスに近いスナバ回路のコンデンサが、容量不足であるにも拘わらず平滑コンデンサよりも主導的にインバータ入力の平滑化に関与しようとする結果、平滑コンデンサによるインバータ入力の平滑化の効率が下がってしまう。そのため、スナバ回路と併用しても、思惑どおりに平滑コンデンサの容量（体積）を小さくできることにはつながらない。
【０００９】
したがって、抵抗、リアクタンス（コイル、コンデンサ）、ダイオード等で構成されるスナバ回路を用いたところで、インバータ入力の平滑化を省スペースで効率的に行えるようになるわけではなく、単に、部品点数の増加をもたらすだけに終わりかねない。むしろ、スナバ回路のコンデンサを容量不足にも拘わらずインバータ入力の平滑化に関与させることで、スナバ回路の異常発熱を招くきっかけを作ることにもなりかねないので、スナバ回路のコンデンサにインバータ入力の平滑化機能を求めることは、理想的な考え方とは言い難い。
【００１０】
そして、このような問題は、インバータ装置と同様にスイッチングパワーデバイスを用いて直流入力の変換を行う直流チョッパ装置においても共通するものである。
【００１１】
本発明は、前記実情に鑑み、直流チョッパ装置が、従来から使用されているような電気的環境（条件）とは異なる環境で使用されることが見込まれることに着目してなされたものであり、本発明の目的は、チョッパ入力の高効率での平滑化と装置の小型化とを両立させることのできる直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造は、直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置における、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造であって、前記スイッチングパワーデバイスが収納された防湿又は放熱用の筐体の内部に前記平滑コンデンサが収納されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造によれば、平滑コンデンサがその配線の接続先であるスイッチングパワーデバイスと同じ筐体の内部に配設される。このため、平滑コンデンサとスイッチングパワーデバイスとの配線距離が、従来のインバータ装置のように平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置よりも、短くなることになる。
【００１４】
よって、平滑コンデンサに関する配線インピーダンスが小さくなり、スイッチングパワーデバイスが高速でスイッチングを行っても平滑コンデンサに対する電荷の出し入れが阻害されなくなり、平滑コンデンサを効率良く利用できるようになる。よって、平滑コンデンサを筐体に外付けする場合に比べて容量（体積）を小さくしても、チョッパ入力の平滑化を十分に行えるようになる。
【００１５】
これにより、チョッパ入力を高い効率で平滑化しつつ、平滑コンデンサの容量（体積）減による筐体内蔵化の実現により直流チョッパ装置の小型化を実現することができる。
【００１６】
請求項２に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造は、直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置における、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造であって、前記スイッチングパワーデバイスが実装された基板に前記平滑コンデンサが実装されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造によれば、平滑コンデンサがその配線の接続先であるスイッチングパワーデバイスと同じ基板に実装される。このため、平滑コンデンサとスイッチングパワーデバイスとの配線距離が、従来のインバータ装置のように平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置よりも、短くなることになる。
【００１８】
よって、平滑コンデンサに関する配線インピーダンスが小さくなり、スイッチングパワーデバイスが高速でスイッチングを行っても平滑コンデンサに対する電荷の出し入れが阻害されなくなり、平滑コンデンサを効率良く利用できるようになる。よって、平滑コンデンサを筐体に外付けする場合に比べて容量（体積）を小さくしても、チョッパ入力の平滑化を十分に行えるようになる。
【００１９】
これにより、チョッパ入力を高い効率で平滑化しつつ、平滑コンデンサの容量（体積）減による筐体内蔵化の実現により直流チョッパ装置の小型化を実現することができる。
【００２０】
請求項３に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造は、直流入力をスイッチングパワーデバイスにより電圧の異なる直流出力に変換する直流チョッパ装置における、チョッパ入力を平滑化するための平滑コンデンサの配置構造であって、前記スイッチングパワーデバイスと前記平滑コンデンサとを電気的に接続する配線の長さＬが、
Ｌ＜５０ｃｍ
である、
ことを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造によれば、スイッチングパワーデバイスと平滑コンデンサとを電気的に接続する配線の長さＬが５０ｃｍ以内であるということは、平滑コンデンサを、スイッチングパワーデバイスと同じ筐体に内蔵するか、あるいは、スイッチングパワーデバイスと同じ基板や極めて近接して配置された別の基板に実装する必要性が高くなる。このため、平滑コンデンサとスイッチングパワーデバイスとの配線距離が、従来のインバータ装置のように平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置よりも、短くなることになる。
【００２２】
よって、平滑コンデンサに関する配線インピーダンスが小さくなり、スイッチングパワーデバイスが高速でスイッチングを行っても平滑コンデンサに対する電荷の出し入れが阻害されなくなり、平滑コンデンサを効率良く利用できるようになる。よって、平滑コンデンサを筐体に外付けする場合に比べて容量（体積）を小さくしても、チョッパ入力の平滑化を十分に行えるようになる。
【００２３】
これにより、チョッパ入力を高い効率で平滑化しつつ、平滑コンデンサの容量（体積）減による筐体内蔵化の実現により直流チョッパ装置の小型化を実現することができる。
【００２４】
請求項４に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造は、前記直流チョッパ装置は、前記直流入力及び前記直流出力の電圧を１００ボルト以下、かつ、前記直流入力及び前記直流出力の電流を１０アンペア以上とする、低電圧大電流仕様のものであることを特徴とする。
【００２５】
請求項４に記載した本発明の直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造によれば、直流チョッパ装置の直流入力及び直流出力が、ピーク値１０アンペア以上の大電流であることから、チョッパ入力の電圧変動によるチョッパ出力の電流リップルは低電流の場合よりも大きいボリュームとなる。
【００２６】
したがって、チョッパ入力の平滑化は、負荷における損失や発熱の低減に大きく寄与することになり、また、スイッチングパワーデバイスのスイッチングに伴うサージ電圧のレベルを抑えることにも大きく寄与することになる。
【００２７】
これにより、チョッパ入力の高効率での平滑化と、平滑コンデンサの容量（体積）減による筐体内蔵化の実現による直流チョッパ装置の小型化とを、より顕著な形で実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る直流チョッパ装置の平滑コンデンサ配置構造によれば、チョッパ入力を高い効率で平滑化しつつ、平滑コンデンサの容量（体積）減による筐体内蔵化の実現により直流チョッパ装置の小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る平滑コンデンサ配置構造を適用した本発明の一実施形態に係る直流チョッパ装置について説明する。
【００３０】
まず、本実施形態に係る直流チョッパ装置を、図１に示すその等価回路図によって説明する。本実施形態の直流チョッパ装置は、直流電源８からの直流入力を昇圧して得た直流出力を、インバータや定電圧回路等の負荷９に供給するもので、スイッチングパワーデバイスとしての絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＩＧＢＴ」と略記する。）１、コイル３、ダイオード５、及び、平滑コンデンサ７を有している。ＩＧＢＴ１のコレクタ−エミッタ間には、フライホイールダイオード１ａが設けられている。
【００３１】
なお、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜形電界効果トランジスタ＝ユニポーラトランジスタ）や、バイポーラトランジスタ等をスイッチングパワーデバイスとして用いることもできる。また、平滑コンデンサ７には、フィルムコンデンサ、電解コンデンサ、セラミックコンデンサ等を用いることができる。
【００３２】
そして、本実施形態の直流チョッパ装置は、直流電源８からの直流入力を昇圧して直流出力を負荷９に供給する。ここで、本実施形態の直流チョッパ装置では、１００ボルト以下１０アンペア（ピーク値）以上という低電圧大電流の直流入出力を取り扱う。
【００３３】
次に、上述のような回路構成による本実施形態の直流チョッパ装置の構造を、図２の説明図を参照して説明する。
【００３４】
図２中の引用符号１３は、図１を参照して説明したＩＧＢＴ１やフライホイールダイオード１ａ等をモジュール化したスイッチングパワーモジュールであり、主回路基板１１上に実装されている。この主回路基板１１が、請求項中の「スイッチングパワーデバイスが実装された基板」に相当する。そして、主回路基板１１には、スイッチングパワーモジュール１３と隣接して平滑コンデンサ７が実装されている。
【００３５】
上述したようにスイッチングパワーモジュール１３と平滑コンデンサ７とが隣接して実装された主回路基板１１は、筐体１５の内部に収容される。筐体１５は、スイッチングパワーモジュール１３や平滑コンデンサ７で発生する熱を外部に放出しやすいように、熱伝導性に優れたアルミニウムや銅、ステンレス等の材料によって構成される。また、主回路基板１１やスイッチングパワーモジュール１３、平滑コンデンサ７の防湿のため、筐体１５の表面がゴムゲル等によってコーティングされるか、あるいは、筐体１５の内部にゴムゲル等が充填される場合もある。
【００３６】
このような構成により筐体１５に収容された本実施形態の直流チョッパ装置では、平滑コンデンサ７とスイッチングパワーモジュール１３とが主回路基板１１上の配線パターン（図示せず）によって電気的に接続される。したがって、従来のインバータ装置のように、筐体の外部に平滑コンデンサを外付けして筐体の内部のスイッチングパワーモジュールと電気的に接続する直流チョッパ装置に比べて、平滑コンデンサ７とスイッチングパワーモジュール１３との配線距離が格段に短くなる。
【００３７】
即ち、例えば図５や図６の説明図に示す直流チョッパ装置のように、スイッチングパワーモジュール（図示せず）のみを実装した主回路基板（図示せず）を内部に収容した筐体１５の上部や側部に、外付けで平滑コンデンサ７Ａを配置すると、不図示のスイッチングパワーモジュールと平滑コンデンサ７Ａとを、筐体１５の内外に跨って配線１７で電気的に接続する必要がある。
【００３８】
また、図７の説明図に示すように、主回路基板１１上にスイッチングパワーモジュール１３と共に、抵抗、リアクタンス（コイル、コンデンサ）、ダイオード等（いずれも図示せず）で構成されるスナバ回路１９を実装する場合は、スナバ回路１９中の不図示のコンデンサの分だけ、外付けの平滑コンデンサ７Ａの容量（体積）は若干小さくなる。しかし、スイッチングパワーモジュールと平滑コンデンサ７Ａとを、筐体１５の内外に跨って配線１７で電気的に接続する必要があることに変わりはない。
【００３９】
このように平滑コンデンサ７Ａを筐体１５に外付けする図５〜図７の直流チョッパ装置と、図２に示す本実施形態の直流チョッパ装置とを比べると、平滑コンデンサとスイッチングパワーモジュールとの配線距離の違いは歴然である。
【００４０】
そして、図５〜図７の直流チョッパ装置のように、平滑コンデンサ７Ａを筐体１５に外付けするために、図２に示す本実施形態の直流チョッパ装置と比べて平滑コンデンサ７Ａとスイッチングパワーモジュールとの配線距離が格段に長くなる直流チョッパ装置の等価回路は、図８の回路図に示すようになる。
【００４１】
なお、図５〜図８中、図１及び図２に示す要素や部分と同じ要素や部分には、図１及び図２で付したものと同一の引用符号を付して、重複する説明を省略する。
【００４２】
即ち、図５〜図７の直流チョッパ装置では、平滑コンデンサ７Ａとスイッチングパワーモジュールとの配線距離が長いことに起因して、平滑コンデンサ７Ａの負荷９に対する放電経路上に、無視できない大きさのリアクタンス成分（インダクタンスＬ及び抵抗Ｒ）が発生する。
【００４３】
これにより、図５〜図７のような、平滑コンデンサ７Ａを筐体１５に外付けした直流チョッパ装置では、平滑コンデンサ７Ａとスイッチングパワーモジュールとの配線部分における配線インピーダンスが、本実施形態の直流チョッパ装置に比べて格段に大きくなる。そのため、平滑コンデンサ７Ａに対する電荷の出し入れが大きく阻害されるようになる。
【００４４】
特に、図８に示すＩＧＢＴ１が高速でスイッチングを行うと、そのスイッチング周波数に応じて、配線１７のリアクタンス成分中のインダクタンス成分が非常に高くなる。このため、配線１７のインピーダンスが非常に高くなって平滑コンデンサ７Ａに対する電荷の出し入れが阻害される度合いは、より顕著となる。
【００４５】
したがって、図５〜図７のような、平滑コンデンサ７Ａを筐体１５に外付けした直流チョッパ装置では、平滑コンデンサ７Ａの容量をフル活用できなくなり、その分、平滑コンデンサ７Ａの容量（体積）を大きくしなければならないという悪循環が生じ、直流チョッパ装置の大型化を免れなくなってしまう。
【００４６】
また、平滑コンデンサ７Ａが平滑化に十分役割を果たせなくなると、図９のグラフに示すように、チョッパ出力にも大きい電流リップルが生じて、直流チョッパ装置の交流出力が供給される負荷９における損失が増大するという悪影響が生じる。
【００４７】
また、チョッパ出力における電流リップルの増大に応じて、図１０のグラフに示すように、ＩＧＢＴ１のスイッチングに伴うサージ電圧のレベルも高くなるので、ＩＧＢＴ１の損傷を招くきっかけとなりかねない。図８に示すＩＧＢＴ１に代えてＭＯＳＦＥＴ（ユニポーラトランジスタ）をスイッチングパワーデバイスとして用いる場合は、そのスイッチングに伴いドレイン−ソース間に現れるサージ電圧のレベルが、図１０のグラフに示すように、チョッパ出力における電流リップルの増大に応じて高くなる。
【００４８】
これに対して、図２に示す本実施形態の直流チョッパ装置のように、主回路基板１１上にスイッチングパワーモジュール１３と共に平滑コンデンサ７を実装して筐体１５に内蔵させる構成とすれば、平滑コンデンサ７とスイッチングパワーモジュール１３との配線距離は、図５〜図７の直流チョッパ装置の配線１７と比べて格段に短くなる。
【００４９】
このため、図１の等価回路図に示すように、平滑コンデンサ７の負荷９に対する放電経路上に、無視できない大きさのリアクタンス成分（インダクタンス及び抵抗）は発生しない。そのため、平滑コンデンサ７に対する電荷の出し入れは阻害されない。
【００５０】
特に、ＩＧＢＴ１が高速でスイッチングを行っても、ＩＧＢＴ１と平滑コンデンサ７とを電気的に接続する配線のインピーダンスが極めて小さいことから、その配線のインダクタンス成分の上昇は僅かなものとなる。したがって、平滑コンデンサ７に対する電荷の出し入れが阻害されることはない。
【００５１】
よって、平滑コンデンサ７の容量を効率良くフル活用できるようになり、図５〜図７のような、筐体１５に外付けした平滑コンデンサ７Ａに比べて平滑コンデンサ７の容量（体積）を小さくしても、チョッパ入力の平滑化を十分に行えるようになる。
【００５２】
これにより、平滑コンデンサ７をスイッチングパワーモジュール１３と共に主回路基板１１上に実装して筐体１５に内蔵できるようにして、チョッパ入力を高い効率で平滑化しつつ、平滑コンデンサ７の筐体１への内蔵化の実現により直流チョッパ装置の小型化を実現することができる。
【００５３】
また、平滑コンデンサ７が平滑化に十分役割を果たせるようになると、図３のグラフに示すように、チョッパ出力に生じる電流リップルが小さくなる（あるいは無くなる）ので、直流チョッパ装置の交流出力が供給される負荷９における損失を抑制する（あるいは無くす）ことができる。
【００５４】
また、チョッパ出力における電流リップルの抑制に応じて、図４のグラフに示すように、ＩＧＢＴ１のスイッチングに伴うサージ電圧のレベルも低くなるので、ＩＧＢＴ１がサージ電圧による損傷を受けにくくなるようにし、ＩＧＢＴ１の信頼性を向上させることができる。図１のＩＧＢＴ１に代えてＭＯＳＦＥＴ（ユニポーラトランジスタ）をスイッチングパワーデバイスとして用いる場合は、そのスイッチングに伴いドレイン−ソース間に現れるサージ電圧のレベルが、図４のグラフに示すように低くなる。
【００５５】
なお、本実施形態では、スイッチングパワーモジュール１３と平滑コンデンサ７とが主回路基板１１ごと筐体１５に収容される場合の構成について説明したが、筐体１５の無い直流チョッパ装置にも本発明は適用可能である。
【００５６】
また、筐体１５に平滑コンデンサ７を内蔵する構成の場合、本実施形態のように平滑コンデンサ７がスイッチングパワーモジュール１３と同じ主回路基板１１に実装されておらず、筐体１５に収容した他の基板に平滑コンデンサ７が実装される場合でも、本発明は適用可能である。
【００５７】
そして、本実施形態及び上述したその各変形例を通じて、平滑コンデンサ７とスイッチングパワーモジュール１３との配線長さＬは、Ｌ＜５０ｃｍであるものとする。
【００５８】
平滑コンデンサ７とスイッチングパワーモジュール１３との配線長さＬを上記のような寸法とすることで、筐体１５を有する直流チョッパ装置の場合は、事実上、その筐体１５に平滑コンデンサ７を内蔵する構成となる。また、筐体１５を有しない直流チョッパ装置の場合は、事実上、スイッチングパワーモジュール１３と同じ主回路基板１１か、スイッチングパワーモジュール１３と近接して配置した他の基板に平滑コンデンサ７を実装する構成となる。
【００５９】
これにより、平滑コンデンサ７とスイッチングパワーモジュール１３との配線距離が、その配線に関する配線インピーダンスが無視できる程度となる長さに収まるようになる。よって、平滑コンデンサ７に対する電荷の出し入れが大きく阻害されることがないようにして、平滑コンデンサ７の容量を効率良くフル活用できるようにすることができる。
【００６０】
よって、平滑コンデンサ７の容量（体積）を、筐体１５への内蔵を可能とする大きさまで小さくしても、その容量の小さい平滑コンデンサ７でインバータ入力の平滑化を十分に行えるようにして、チョッパ入力を高い効率で平滑化しつつ、平滑コンデンサ７の容量（体積）減による筐体１５への内蔵化の実現により直流チョッパ装置の小型化を実現することができる。
【００６１】
しかも、本実施形態及び上述したその各変形例の直流チョッパ装置によれば、負荷９に供給される直流出力が、ピーク値１０アンペア以上の大電流であることから、チョッパ入力の電圧変動によるチョッパ出力の電流リップルは、低電流の場合よりも大きいボリュームとなる。
【００６２】
したがって、チョッパ入力の平滑化は、負荷９における損失や発熱の低減に大きく寄与することになり、また、ＩＧＢＴ１のスイッチングに伴うサージ電圧のレベルを抑えることにも大きく寄与することになる。
【００６３】
これにより、チョッパ入力の高効率での平滑化と、容量（体積）減による平滑コンデンサ７の筐体１５に対する内蔵化の実現による直流チョッパ装置の小型化とを、より顕著な形で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る直流チョッパ装置を説明する等価回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る直流チョッパ装置の構造を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る直流チョッパ装置におけるインバータ出力の電流波形図である。
【図４】図１の各バイポーラ（ユニポーラ）・トランジスタのスイッチングによりコレクタ−エミッタ（ドレイン−ソース）間に現れるサージ電圧の波形図である。
【図５】平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置の構造例を示す説明図である。
【図６】平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置の構造例を示す説明図である。
【図７】平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置の構造例を示す説明図である。
【図８】平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置の等価回路図である。
【図９】平滑コンデンサを筐体に外付けした直流チョッパ装置におけるインバータ出力の電流波形図である。
【図１０】図８の各バイポーラ（ユニポーラ）・トランジスタのスイッチングによりコレクタ−エミッタ（ドレイン−ソース）間に現れるサージ電圧の波形図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  ＩＧＢＴ（スイッチングパワーデバイス）
７，７Ａ  平滑コンデンサ
８  直流電源
９  負荷
１１  主回路基板
１３  スイッチングパワーモジュール
１５  筐体
１７  配線
【図１】
2009089542.tif 000003
【図２】
2009089542.tif 000004
【図３】
2009089542.tif 000005
【図４】
2009089542.tif 000006
【図５】
2009089542.tif 000007
【図６】
2009089542.tif 000008
【図７】
2009089542.tif 000009
【図８】
2009089542.tif 000010
【図９】
2009089542.tif 000011
【図１０】
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