JP2008306867A - Power conversion equipment and method of connecting electrical part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電力変換装置および電気部品の接続方法に関し、特に、電力変換装置の電気部品の接続部の構造に適用して好適なものである。 The present invention relates to a power converter and a method for connecting electrical components, and is particularly suitable when applied to the structure of a connection portion of electrical components of a power converter.
商用交流電源などから得られた入力電力を半導体スイッチング素子にて所定の周波数の電力に変換して出力するために、インバータなどの電力変換装置が用いられている。
ここで、電力変換装置では、直流回路の平滑コンデンサと半導体スイッチング素子との間に配線インダクタンスが存在するため、スイッチング時の電流の変化に伴って電圧の跳ね上がりが発生する。
In order to convert input power obtained from a commercial AC power source into power of a predetermined frequency by a semiconductor switching element and output the power, a power conversion device such as an inverter is used.
Here, in the power converter, since a wiring inductance exists between the smoothing capacitor of the DC circuit and the semiconductor switching element, a voltage jump occurs with a change in current during switching.
図7は、スイッチング素子にIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)が適用された電力変換装置の3相分の回路構成を示す図である。
図7において、スイッチング素子Q1〜Q6には、帰還ダイオードD1〜D6がそれぞれ逆並列接続され、スイッチング素子Q1、Q2は互いに直列接続され、スイッチング素子Q3、Q4は互いに直列接続され、スイッチング素子Q5、Q6は互いに直列接続されている。ここで、スイッチング素子Q1、Q2の接続点には、U相電圧を出力するU相交流端子AC(U)が設けられ、スイッチング素子Q3、Q4の接続点には、V相電圧を出力するV相交流端子AC(V)が設けられ、スイッチング素子Q5、Q6の接続点には、W相電圧を出力するV相交流端子AC(W)が設けられ、直列接続されたスイッチング素子Q1、Q2の両端には、直流電源正側端子Pおよび直流電源負側端子Nがそれぞれ設けられている。
そして、直列接続されたスイッチング素子Q1、Q2と、直列接続されたスイッチング素子Q3、Q4と、直列接続されたスイッチング素子Q5、Q6とは互いに並列接続され、直列接続されたスイッチング素子Q1、Q2には、平滑コンデンサCおよび電源Edが並列接続されている。
FIG. 7 is a diagram showing a three-phase circuit configuration of a power conversion device to which an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is applied as a switching element.
In FIG. 7, feedback diodes D1 to D6 are connected in antiparallel to switching elements Q1 to Q6, switching elements Q1 and Q2 are connected in series to each other, switching elements Q3 and Q4 are connected in series to each other, switching elements Q5, Q6 are connected in series with each other. Here, a connection point between switching elements Q1 and Q2 is provided with a U-phase AC terminal AC (U) that outputs a U-phase voltage, and a connection point between switching elements Q3 and Q4 is a V that outputs a V-phase voltage. A phase AC terminal AC (V) is provided, and a V-phase AC terminal AC (W) for outputting a W-phase voltage is provided at a connection point between the switching elements Q5 and Q6, and the switching elements Q1 and Q2 connected in series are connected. At both ends, a DC power source positive terminal P and a DC power source negative terminal N are provided.
The switching elements Q1 and Q2 connected in series, the switching elements Q3 and Q4 connected in series, and the switching elements Q5 and Q6 connected in series are connected in parallel to each other and connected to the switching elements Q1 and Q2 connected in series. The smoothing capacitor C and the power supply Ed are connected in parallel.
図8は、スイッチング素子にIGBTが適用された電力変換装置の1相分の回路構成を示す図、図9は、図8のIGBTの回路構成を示す図である。
図8において、スイッチング素子Q1、Q2には、帰還ダイオードD1、D2がそれぞれ逆並列接続され、スイッチング素子Q1、Q2は互いに直列接続されている。ここで、スイッチング素子Q1、Q2の接続点には、交流端子ACが設けられ、直列接続されたスイッチング素子Q1、Q2の両端には、直流電源正側端子Pおよび直流電源負側端子Nがそれぞれ設けられている。そして、直列接続されたスイッチング素子Q1、Q2には平滑コンデンサCが並列接続されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of one phase of a power conversion device in which an IGBT is applied to the switching element, and FIG. 9 is a diagram illustrating a circuit configuration of the IGBT of FIG.
In FIG. 8, feedback diodes D1 and D2 are connected in antiparallel to switching elements Q1 and Q2, respectively, and switching elements Q1 and Q2 are connected in series with each other. Here, an AC terminal AC is provided at a connection point of the switching elements Q1 and Q2, and a DC power source positive terminal P and a DC power source negative terminal N are respectively connected to both ends of the switching elements Q1 and Q2 connected in series. Is provided. A smoothing capacitor C is connected in parallel to the switching elements Q1 and Q2 connected in series.
なお、図9に示すように、スイッチング素子Q1として用いられるIGBTには、高電位側端子としてコレクタ端子C、低電位側端子としてエミッタ端子Eが設けられるとともに、スイッチング動作をさせる制御信号を入力するゲート端子Gと補助エミタ端子Esが設けられる。
ここで、電力変換装置では、平滑コンデンサCの正極C−Pとスイッチング素子Q1とは配線101を介して接続され、スイッチング素子Q1、Q2および交流端子ACは配線201を介して接続され、平滑コンデンサCの負極C−Nとスイッチング素子Q2とは配線301を介して接続される。
As shown in FIG. 9, the IGBT used as the switching element Q1 is provided with a collector terminal C as a high potential side terminal and an emitter terminal E as a low potential side terminal, and inputs a control signal for performing a switching operation. A gate terminal G and an auxiliary emitter terminal Es are provided.
Here, in the power converter, the positive electrode CP of the smoothing capacitor C and the switching element Q1 are connected via the
そして、平滑コンデンサC→配線101→スイッチング素子Q1→配線201→スイッチング素子Q2→配線301→平滑コンデンサCの経路上には配線インダクタンスが存在する。
そして、スイッチング時の電流の変化に伴って電圧の跳ね上がりが発生すると、その電圧は直流電圧に加え合わされてスイッチング素子Q1、Q2に印加される。そして、その値がスイッチング素子Q1、Q2の電圧定格を超えると、スイッチング素子Q1、Q2の破壊を引き起す。
A wiring inductance exists on the path of the smoothing capacitor C → the
When a voltage jump occurs with a change in current during switching, the voltage is added to the DC voltage and applied to the switching elements Q1 and Q2. When the value exceeds the voltage rating of the switching elements Q1 and Q2, the switching elements Q1 and Q2 are destroyed.
このような現象を回避するために、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制する方法として、配線インダクタンスを小さくする方法やスイッチング素子Q1、Q2に流れる電流を小さくする方法などが考えられる。
スイッチング素子Q1、Q2に流れる電流を小さくする方法では、電力変換装置の容量を下げることになるので、コストアップの要因になる。このため、配線インダクタンスを小さくすることで、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することが通常行われる。スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制する方法として、スナバ回路を取り付ける方法もあるが、半導体素子、抵抗およびコンデンサなどが別途必要になることから、電力変換装置の大型化や高価格化を招く要因となる。
In order to avoid such a phenomenon, as a method of suppressing the jump of the voltage accompanying the change of the current at the time of switching, a method of reducing the wiring inductance, a method of reducing the current flowing through the switching elements Q1 and Q2, and the like can be considered. .
In the method of reducing the current flowing through the switching elements Q1 and Q2, the capacity of the power conversion device is reduced, which causes an increase in cost. For this reason, it is usual to reduce the jumping of the voltage accompanying the change in current during switching by reducing the wiring inductance. A snubber circuit can be installed as a method to suppress the voltage jump caused by the change in current during switching. However, because a semiconductor element, resistor, capacitor, etc. are required separately, the power converter becomes large and expensive. It becomes a factor that causes
一方、配線インダクタンスを小さくする方法としては、平滑コンデンサC→配線101→スイッチング素子Q1→配線201→スイッチング素子Q2→配線301→平滑コンデンサCの経路上において、スイッチングのターンオフ時に電流が増加する部分と、スイッチングのターンオフ時に電流が減少する部分の配線を対にして配置することでインダクタンス成分を相殺する方法がある(特許文献1)。
On the other hand, as a method of reducing the wiring inductance, the current increases at the time of switching turn-off on the path of the smoothing capacitor C → the
具体的には、スイッチング素子Q1がオンし、平滑コンデンサC→配線101→スイッチング素子Q1→配線201→交流端子ACの経路K1を介して負荷に電流が流れているものとする。そして、この状態からスイッチング素子Q1がターンオフすると、経路K1に流れる電流が減少する。この時、電流変化に伴って発生する配線101のインダクタンスによる電圧は、平滑コンデンサCに対してスイッチング素子Q1の方が高くなる向きに発生する。
Specifically, it is assumed that the switching element Q1 is turned on and a current is flowing to the load via the path K1 of the smoothing capacitor C → the
一方、スイッチング素子Q1がターンオフすると、平滑コンデンサC→配線301→スイッチング素子Q2→配線201→交流端子ACの経路K2に流れる電流が増加する。このため、電流変化に伴って発生する配線301のインダクタンスによる電圧は、スイッチング素子Q2に対して平滑コンデンサCの方が高くなる向きに発生する。
すなわち、スイッチング素子Q1のターンオフ時には、配線101と配線301とでは、電流変化の向きが互いに異なるようになり、磁束の向きが互いに異なるようになる。
On the other hand, when the switching element Q1 is turned off, the current flowing through the path K2 of the smoothing capacitor C → the
That is, when the switching element Q1 is turned off, the
このため、配線101、301を対にして配置することで、スイッチング素子Q1のターンオフ時に発生する磁束を打ち消し合わせることができ、インダクタンス成分を相殺することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
また、配線201についても、配線101、301の一方または双方と組み合わせて配置することで、インダクタンス成分を相殺することが可能となり、配線インダクタンスを低減することができる。
For this reason, by arranging the
In addition, by arranging the
図10(a)は、従来の電力変換装置の接続部における積層配線導体の概略構成を示す平面図、図10(b)は、従来の電力変換装置の接続部における積層配線導体の概略構成を示す側面図、図11は、図10の積層配線導体の概略構成を分解して示す斜視図、図12は、図10の電力変換装置の回路構成を示す図である。
図10〜図12において、電力変換装置には、帰還ダイオードD1a〜D1c、D2a〜D2cがそれぞれ逆並列接続されたスイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2が設けられている。そして、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cはヒートシンク6上に配置されるとともに、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2上には、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2の接続に用いられる導体平板3b、4b、5bおよび絶縁板20b〜23bが配置されている。
FIG. 10A is a plan view illustrating a schematic configuration of the multilayer wiring conductor in the connection portion of the conventional power conversion device, and FIG. 10B illustrates a schematic configuration of the multilayer wiring conductor in the connection portion of the conventional power conversion device. FIG. 11 is an exploded perspective view showing the schematic configuration of the multilayer wiring conductor of FIG. 10, and FIG. 12 is a diagram showing the circuit configuration of the power conversion device of FIG.
10 to 12, the power converter is provided with switching elements Q1a to Q1c and Q2a to Q2c and capacitors C1 and C2 to which feedback diodes D1a to D1c and D2a to D2c are respectively connected in antiparallel. Switching elements Q1a to Q1c and Q2a to Q2c are arranged on
ここで、導体平板3bには、直流正極端子Pが設けられるとともに、コンデンサC1、C2の正極端子をそれぞれ接続する導体カラーC1−P、C2−Pおよびスイッチング素子Q1a〜Q1cのコレクタ端子Cをそれぞれ接続する導体カラーQ1a−C〜Q1c−Cが設けられ、導体平板3bを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴3aが形成されている。
Here, the conductor
また、導体平板4bには、直流負極端子Nが設けられるとともに、コンデンサC1、C2の負極端子をそれぞれ接続する導体カラーC1−N、C2−Nおよびスイッチング素子Q2a〜Q2cのエミッタ端子Eをそれぞれ接続する導体カラーQ2a−E〜Q2c−Eが設けられ、導体平板4bを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴4aが形成されている。
The conductor
また、導体平板5bには、交流端子ACが設けられるとともに、スイッチング素子Q1a〜Q1cのエミッタ端子Eをそれぞれ接続する導体カラーQ1a−E〜Q1c−Eおよびスイッチング素子Q2a〜Q2cのコレクタ端子Cをそれぞれ接続する導体カラーQ2a−C〜Q2c−Cが設けられ、導体平板5bを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴5aが形成されている。
さらに、絶縁板20b〜23bには、絶縁板20b〜23bを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴20a〜23aがそれぞれ形成されている。
The conductor
Furthermore, through
そして、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2上に絶縁板23b、導体平板5b、絶縁板21b、導体平板4b、絶縁板22b、導体平板3bおよび絶縁板20bを順次積層することで、スイッチング素子Q1a〜Q1cのエミッタ端子Eを直流正極端子PおよびコンデンサC1、C2の正極端子に接続し、スイッチング素子Q1a〜Q1cのコレクタ端子Cを直流負極端子NおよびコンデンサC1、C2の負極端子に接続し、スイッチング素子Q1a〜Q1cのエミッタ端子Eおよびスイッチング素子Q2a〜Q2cのコレクタ端子Cを交流端子ACに接続することができる。
Then, the
そして、絶縁板23b、導体平板5b、絶縁板21b、導体平板4b、絶縁板22b、導体平板3bおよび絶縁板20bを順次積層することで、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2との間の配線距離を短くすることができる上に、スイッチング素子Q1a〜Q1cのターンオフ時に発生する磁束を打ち消し合わせるための電気磁気的な結合を強めることができ、配線インダクタンスを低減することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
The
なお、図12の3相分の回路構成以外にも、図8の1相分の回路構成に対しても、考え方は同様である。
しかしながら、図10の構成では、導体平板3b、4b、5bおよび絶縁板20b〜23bをそれぞれ複数枚使用して重ね合わせることで、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2の接続が行われ、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2の接続を確実かつ容易に行えるようにするために、スイッチング素子Q1a〜Q1c、Q2a〜Q2cおよびコンデンサC1、C2の電極面と導体平板3b、4b、5bの平面とを一致させるための間隔を確保する導体カラーQ2a−E〜Q2c−E、Q2a−C〜Q2c−C、Q1a−E〜Q1c−E、Q2a−C〜Q2c−Cが導体平板3b、4b、5に一体的に形成される。
However, in the configuration of FIG. 10, the switching elements Q1a to Q1c and Q2a to Q2c and the capacitors C1 and C2 are connected by using a plurality of
このため、導体平板3b、4b、5bおよび絶縁板20b〜23bの作製に複雑な加工を必要とする上に、導体平板3b、4b、5bおよび絶縁板20b〜23bを組み立てる際にも、部品の取り付けや固定用の金型などを含む大型の装置が必要となり、多大の費用と労力が必要となるとともに、部品コストの上昇や製作期間の長期化を招くという問題があった。
そこで、本発明の目的は、配線部品の作製に複雑な加工を施すことなく、電気部品の接続部の配線インダクタンスを小さくすることが可能な電力変換装置および電気部品の接続方法を提供することである。
For this reason, in addition to requiring complicated processing for the production of the conductor
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power conversion device and an electrical component connection method capable of reducing the wiring inductance of the connection portion of the electrical component without performing complicated processing in the production of the wiring component. is there.
上述した課題を解決するために、請求項1記載の電力変換装置によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の高電位側端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流正極端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを接続する第1の配線導体と、第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第2の配線導体と、第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第3の配線導体とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, according to the power conversion device of claim 1, the first switching element provided with the first low potential side terminal and the first high potential side terminal, and the second A second switching element provided with a low potential side terminal and a second high potential side terminal, and the second high potential side terminal disposed adjacent to the first low potential side terminal; A smoothing capacitor provided with a direct current positive electrode terminal and a direct current negative electrode terminal, the direct current positive electrode terminal being disposed adjacent to the first high potential side terminal, and a first external connection electrode terminal are formed, A first wiring conductor for connecting the first low potential side terminal and the second high potential side terminal, and a second external connection electrode terminal are formed, and the first high potential side terminal and the direct current are formed. A second wiring conductor connecting the positive terminal and a third external connection electrode terminal are formed. And a third wiring conductor connecting the second low potential side terminal and the DC negative electrode terminal so as to straddle the first wiring conductor and the second wiring conductor. And
また、請求項2記載の電力変換装置によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の高電位側端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを接続する第1の配線導体と、第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子に接続された第2の配線導体と、第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第2の低電位側端子に接続されるとともに、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置された第3の配線導体とを備えることを特徴とする。
According to the power converter of
また、請求項3記載の電力変換装置によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の低電位側端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流負極端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを接続する第1の配線導体と、第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第2の配線導体と、第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第3の配線導体とを備えることを特徴とする。
According to the power conversion device of claim 3, the first switching element provided with the first low potential side terminal and the first high potential side terminal, the second low potential side terminal and the first low
また、請求項4記載の電力変換装置によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の低電位側端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを接続する第1の配線導体と、第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子に接続された第2の配線導体と、第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第2の高電位側端子にされるとともに、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置された第3の配線導体とを備えることを特徴とする。 According to the power converter of claim 4, the first switching element provided with the first low potential side terminal and the first high potential side terminal, the second low potential side terminal and the first low potential side terminal And a second switching element arranged so that the second low potential side terminal is adjacent to the first high potential side terminal, and a first external connection electrode A first wiring conductor connecting the first high potential side terminal and the second low potential side terminal and a second external connection electrode terminal are formed, and the first low potential side terminal is formed. A second wiring conductor connected to the potential side terminal and a third external connection electrode terminal are formed to be the second high potential side terminal, and the first wiring conductor and the second wiring terminal Third wiring arranged on the first wiring conductor and the second wiring conductor so as to face the wiring conductor Characterized in that it comprises a body.
また、請求項5記載の電力変換装置によれば、前記第1および第2の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が内側に折り返されるように構成された平板導体から構成され、前記第3の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が外側に折り曲げられるように構成された平板導体から構成されていることを特徴とする。 Further, according to the power conversion device of claim 5, the first and second wiring conductors are flat plates configured such that a portion connected to the switching element or the terminal of the smoothing capacitor is folded inward. The third wiring conductor is composed of a conductor, and the third wiring conductor is composed of a flat conductor configured such that a portion connected to the switching element or the terminal of the smoothing capacitor is bent outward.
また、請求項6記載の電気部品の接続方法によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられた第2のスイッチング素子とを、前記第2の高電位側端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、直流正極端子と直流負極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流正極端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、前記第1の高電位側端子と前記直流正極端子とを第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体にて接続する工程と、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の低電位側端子と前記直流負極端子とを第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする。
According to the electrical component connecting method of
また、請求項7記載の電気部品の接続方法によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられた第2のスイッチング素子とを、前記第2の高電位側端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体を前記第1の高電位側端子に接続する工程と、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置することで、第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体を前記第2の低電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする。 According to the electrical component connection method of claim 7, the first switching element provided with the first low potential side terminal and the first high potential side terminal, and the second low potential side terminal And a second switching element provided with a second high potential side terminal so that the second high potential side terminal is adjacent to the first low potential side terminal; A step of connecting the first low potential side terminal and the second high potential side terminal with the first wiring conductor on which the first external connection electrode terminal is formed, and the second external connection electrode terminal comprising: A step of connecting the formed second wiring conductor to the first high potential side terminal; and the first wiring conductor and the second wiring conductor so as to face the first wiring conductor and the second wiring conductor. By disposing on the second wiring conductor, the third wiring conductor on which the third external connection electrode terminal is formed is placed in front. Characterized in that it comprises a step of connecting to a second low-potential-side terminal.
また、請求項8記載の電気部品の接続方法によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられた第2のスイッチング素子とを、前記第2の低電位側端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、直流正極端子と直流極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流負極端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、前記第1の低電位側端子と前記直流負極端子とを第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体にて接続する工程と、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の高電位側端子と前記直流正極端子とを第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする。 According to the electrical component connecting method of claim 8, the first switching element provided with the first low potential side terminal and the first high potential side terminal, and the second low potential side terminal And a second switching element provided with a second high potential side terminal, a step of arranging the second low potential side terminal adjacent to the first high potential side terminal, and a direct current positive electrode A step of disposing a smoothing capacitor provided with a terminal and a direct current electrode terminal so that the direct current negative electrode terminal is adjacent to the first low potential side terminal; the first high potential side terminal; A step of connecting the low potential side terminal to the first wiring conductor on which the first external connection electrode terminal is formed, and a second external connection of the first low potential side terminal and the DC negative electrode terminal. Connecting with a second wiring conductor on which an electrode terminal is formed, and the first wiring conductor; The step of connecting the second high potential side terminal and the DC positive electrode terminal with the third wiring conductor on which the third external connection electrode terminal is formed so as to straddle the second wiring conductor. It is characterized by providing.
また、請求項9記載の電気部品の接続方法によれば、第1の低電位側端子と第1の高電位側端子とが設けられた第1のスイッチング素子と、第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられた第2のスイッチング素子とを、前記第2の低電位側端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体を前記第1の低電位側端子に接続する工程と、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置することで、第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体を前記第2の高電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする。 According to the electrical component connection method of claim 9, the first switching element provided with the first low potential side terminal and the first high potential side terminal, and the second low potential side terminal And a second switching element provided with a second high potential side terminal, such that the second low potential side terminal is adjacent to the first high potential side terminal; Connecting a first high potential side terminal and the second low potential side terminal with a first wiring conductor having a first external connection electrode terminal formed thereon; and a second external connection electrode terminal comprising: A step of connecting the formed second wiring conductor to the first low potential side terminal; and the first wiring conductor and the second wiring conductor so as to face the first wiring conductor and the second wiring conductor. By disposing on the second wiring conductor, the third wiring conductor on which the third external connection electrode terminal is formed is placed in front. Characterized in that it comprises a step of connecting the second high-potential-side terminal.
以上説明したように、本発明によれば、第1および第2の配線導体上に第3の配線導体を跨るように配置することで、配線導体を互いに向かい合わせに配置することが可能となるとともに、配線導体を折り曲げることで、スイッチング素子および平滑コンデンサの電極面と配線導体の平面とを一致させるための間隔を確保することができる。このため、スイッチング素子や平滑コンデンサの間に存在するインダクタンス成分を相殺することを可能として、配線インダクタンスを低減することが可能となるとともに、配線導体に複雑な加工を施すことなく、スイッチング素子および平滑コンデンサの接続を確実かつ容易に行うことが可能となり、部品コストの上昇や製作期間の長期化を抑えることが可能となるとともに、特殊な製造装置を不要とすることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to arrange the wiring conductors facing each other by disposing the third wiring conductor so as to straddle the first and second wiring conductors. At the same time, by bending the wiring conductor, it is possible to secure an interval for making the electrode surfaces of the switching element and the smoothing capacitor coincide with the plane of the wiring conductor. For this reason, it is possible to cancel the inductance component existing between the switching element and the smoothing capacitor, it is possible to reduce the wiring inductance, and it is possible to reduce the switching element and the smoothing without applying complicated processing to the wiring conductor. Capacitors can be connected reliably and easily, and it is possible to suppress an increase in component costs and an increase in manufacturing period, and a special manufacturing apparatus can be dispensed with.
以下、本発明の実施形態に係る電力変換装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電力変換装置における電気部品の接続部の概略構成を示す平面図、図2は、図1の電気部品の接続部の概略構成を分解して示す斜視図、図3は図1のA−A´線に沿って切断した断面図である。
図1から図3において、電力変換装置には、スイッチング素子Q1、Q2および平滑コンデンサCが設けられている。なお、スイッチング素子Q1、Q2としては、例えば、IGBTの他、パワーMOSFETを用いることができる。
Hereinafter, a power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a connection part of an electrical component in the power conversion device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
1 to 3, the power converter is provided with switching elements Q1 and Q2 and a smoothing capacitor C. As the switching elements Q1 and Q2, for example, a power MOSFET can be used in addition to the IGBT.
ここで、スイッチング素子Q1、Q2には、高電位側端子としてコレクタ端子C、低電位側端子としてエミッタ端子Eがそれぞれ設けられ、平滑コンデンサCには、直流正極端子C−Pおよび直流負極端子C−Nが設けられている。
そして、スイッチング素子Q1、Q2および平滑コンデンサCは、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eがスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cに隣接するように配置され、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cが平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pに隣接するように配置されている。
Here, the switching elements Q1 and Q2 are each provided with a collector terminal C as a high potential side terminal and an emitter terminal E as a low potential side terminal. The smoothing capacitor C has a DC positive terminal CP and a DC negative terminal C. -N is provided.
The switching elements Q1, Q2 and the smoothing capacitor C are arranged so that the emitter terminal E of the switching element Q1 is adjacent to the collector terminal C of the switching element Q2, and the collector terminal C of the switching element Q1 is the DC positive electrode of the smoothing capacitor C. Arranged adjacent to the terminal CP.
また、電力変換装置には、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pを接続する配線導体101、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを接続する配線導体201、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nを接続する配線導体301および配線導体101、201、301を互いに絶縁する絶縁材401が設けられている。
In addition, the power converter is connected to the
ここで、配線導体101は、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体201は、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体301は、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nの部分で外側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。
Here, the
すなわち、配線導体101には、導体平板部101a〜101eが設けられ、導体平板部101aには直流電源正側端子Pが形成されている。ここで、導体平板部101aの長さは、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部101aの長さ方向の両端には、導体平板部101aに対して導体平板部101c、101dが垂直になるように接続され、導体平板部101c、101dの端部には導体平板部101b、101eが導体平板部101aに向かい合うようにそれぞれ接続されている。
In other words, the
また、配線導体201には、導体平板部201a〜201eが設けられ、導体平板部201aには交流端子ACが形成されている。ここで、導体平板部201aの長さは、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部201aの長さ方向の両端には、導体平板部201aに対して導体平板部201c、201dが垂直になるように接続され、導体平板部201c、201dの端部には導体平板部201b、201eが導体平板部101aに向かい合うようにそれぞれ接続されている。
The
また、配線導体301には、導体平板部301a〜301eが設けられ、導体平板部301aには直流電源負側端子Nが形成されている。ここで、導体平板部301aの長さは、導体平板部301b、301eの長さを合計した時に、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部301aの長さ方向の両端には、導体平板部301aに対して導体平板部301c、301dが垂直になるように接続され、導体平板部301c、301dの端部には導体平板部301b、301eが導体平板部301aの外側を向くようにそれぞれ接続されている。
The
また、絶縁材401には、絶縁平板部401a〜401dが設けられ、絶縁平板部401aは、導体平板部301aと導体平板101a、201aとの間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部401bは、導体平板部101c、301c間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部401cは、導体平板部101d、201c間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部401dは、導体平板部201d、301d間の隙間に挿入されるように構成されている。
The insulating
なお、配線導体101〜301間において、絶縁に必要な沿面距離を確保するために、絶縁材401の幅を配線導体301の幅よりも広くしてもよい。
そして、導体平板部101eがスイッチング素子Q1のコレクタ端子Cに接触し、導体平板部101bが平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pに接触するようにして、スイッチング素子Q1および平滑コンデンサC上に配線導体101を配置し、固定材501c、501dにて配線導体101をスイッチング素子Q1および平滑コンデンサCに固定することで、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pを接続することができる。
Note that the width of the insulating
Then, the conductor
また、導体平板部201eがスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cに接触し、導体平板部201bがスイッチング素子Q1のエミッタ端子Eに接触するようにして、スイッチング素子Q1、Q2上に配線導体201を配置し、固定材501a、501bにて配線導体201をスイッチング素子Q1、Q2に固定することで、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを接続することができる。
Further, the
また、絶縁平板部401cが導体平板部101d、201c間の隙間に挿入されるように配線導体101、201上に絶縁材401を配置する。そして、導体平板部301eがスイッチング素子Q2のエミッタ端子Eに接触し、導体平板部301bが平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nに接触するようにして、配線導体101、201上に跨るように配線導体301を配置し、固定材521a、521bにて配線導体301をスイッチング素子Q2および平滑コンデンサCに固定することで、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nを接続することができる。
Further, the insulating
なお、固定材501a〜501d、521a、521bとしては、例えば、ネジやボルトを用いることができる。
ここで、図8の経路K1では、平滑コンデンサCの直流正極端子C−P→導体平板部101b→導体平板部101c→導体平板部101a→導体平板部101d→導体平板部101e→スイッチング素子Q1のコレクタ端子C→スイッチング素子Q1→スイッチング素子Q1のエミッタ端子E→導体平板部201b→導体平板部201c→導体平板部201a→交流端子ACの順に電流が流れることができる。
For example, screws and bolts can be used as the fixing
Here, in the path K1 of FIG. 8, the DC positive electrode terminal CP of the smoothing capacitor C → the conductive
一方、図8の経路K2では、平滑コンデンサCの直流負極端子C−N→導体平板部301b→導体平板部301c→導体平板部301a→導体平板部301d→導体平板部301e→スイッチング素子Q2のエミッタ端子E→スイッチング素子Q2→スイッチング素子Q2のコレクタ端子C→導体平板部201e→導体平板部201d→導体平板部201a→交流端子ACの順に電流が流れることができる。
On the other hand, in the path K2 of FIG. 8, the DC negative electrode terminal CN of the smoothing capacitor C → the conductive
そして、スイッチング素子Q1がオンし、図8の経路K1を介して負荷に電流が流れているものとする。そして、この状態からスイッチング素子Q1がターンオフすると、経路K1に流れる電流が減少するとともに、経路K2に流れる電流が増加する。このため、スイッチング素子Q1のターンオフ時には、配線導体101〜301間において、電流変化の向きが互いに異なるようにすることができるようになり、磁束の向きが互いに異なるようにすることができる。
このため、スイッチング素子Q1のターンオフ時に発生する磁束を配線導体101〜301間において、打ち消し合わせることができ、インダクタンス成分を相殺することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
Then, it is assumed that the switching element Q1 is turned on and a current flows to the load via the path K1 in FIG. When the switching element Q1 is turned off from this state, the current flowing through the path K1 decreases and the current flowing through the path K2 increases. For this reason, when the switching element Q1 is turned off, the direction of the current change can be made different between the wiring
For this reason, the magnetic flux generated when the switching element Q1 is turned off can be canceled between the wiring
また、配線導体101、201上に配線導体301を跨るように配置することで、配線導体101〜301を互いに向かい合わせに配置することが可能となるとともに、配線導体101〜301を折り曲げることで、スイッチング素子Q1、Q2および平滑コンデンサCの電極面と配線導体101〜301の平面とを一致させるための間隔を確保することができる。このため、配線インダクタンスを低減することを可能とした上で、配線導体101〜301に複雑な加工を施すことなく、スイッチング素子Q1、Q2および平滑コンデンサCの接続を確実かつ容易に行うことが可能となり、部品コストの上昇や製作期間の長期化を抑えることが可能となるとともに、特殊な製造装置を不要とすることができる。
Further, by arranging the
なお、上述した実施形態では、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eがスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cに隣接し、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cが平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pに隣接するようにスイッチング素子Q1、Q2および平滑コンデンサCを配置し、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pを配線導体101にて接続し、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを配線導体201にて接続し、配線導体301が配線導体101、201上に跨るように配置することで、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nを配線導体301にて接続する方法について説明したが、これ以外の接続方法に適用するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the emitter terminal E of the switching element Q1 is adjacent to the collector terminal C of the switching element Q2, and the collector terminal C of the switching element Q1 is adjacent to the DC positive terminal CP of the smoothing capacitor C. Switching elements Q1, Q2 and a smoothing capacitor C are arranged, the collector terminal C of the switching element Q1 and the DC positive terminal CP of the smoothing capacitor C are connected by the
例えば、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cがスイッチング素子Q2のエミッタ端子Eに隣接し、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eが平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nに隣接するようにスイッチング素子Q1、Q2および平滑コンデンサCを配置し、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nを配線導体101にて接続し、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cとスイッチング素子Q2のエミッタ端子Eを配線導体201にて接続し、配線導体301が配線導体101、201上に跨るように配置することで、スイッチング素子Q2のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pを配線導体301にて接続するようにしてもよい。
For example, the switching elements Q1, Q2, and the switching elements Q1, Q2, and the like so that the collector terminal C of the switching element Q1 is adjacent to the emitter terminal E of the switching element Q2, and the emitter terminal E of the switching element Q1 is adjacent to the DC negative terminal CN of the smoothing capacitor C. The smoothing capacitor C is arranged, the emitter terminal E of the switching element Q1 and the DC negative terminal CN of the smoothing capacitor C are connected by the
また、上述した実施形態では、図8の電力変換装置の1相分の接続方法について説明したが、図7の電力変換装置の3相分の接続方法に適用してもよく、それ以外の相数の電力変換装置に適用してもよい。
例えば、図7の電力変換装置に適用する場合、配線導体201を3個分用意し、1個目の配線導体201にてスイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを接続し、2個目の配線導体201にてスイッチング素子Q3のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q4のコレクタ端子Cを接続し、3個目の配線導体201にてスイッチング素子Q5のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q6のコレクタ端子Cを接続することができる。そして、配線導体101にてスイッチング素子Q1、Q3、Q5のコレクタ端子Cと平滑コンデンサCの直流正極端子C−Pを共通に接続し、配線導体301にてスイッチング素子Q2、Q4、Q6のエミッタ端子Eと平滑コンデンサCの直流負極端子C−Nを共通に接続することができる。
In the above-described embodiment, the connection method for one phase of the power conversion device in FIG. 8 has been described. However, the method may be applied to the connection method for three phases of the power conversion device in FIG. It may be applied to a number of power conversion devices.
For example, when applied to the power conversion apparatus of FIG. 7, three wiring
図4は、本発明の第2実施形態に係る電力変換装置における電気部品の接続部の概略構成を示す平面図、図5は、図4の電気部品の接続部の概略構成を分解して示す斜視図、図6は図4のA−A´線に沿って切断した断面図である。
図4から図6において、電力変換装置には、スイッチング素子Q1、Q2が設けられている。ここで、スイッチング素子Q1、Q2には、高電位側端子としてコレクタ端子C、低電位側端子としてエミッタ端子Eがそれぞれ設けられている。そして、スイッチング素子Q1、Qは、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eがスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cに隣接するように配置されている。
FIG. 4 is a plan view showing a schematic configuration of a connection part of an electrical component in a power conversion device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.
4 to 6, switching elements Q1 and Q2 are provided in the power conversion device. Here, the switching elements Q1 and Q2 are respectively provided with a collector terminal C as a high potential side terminal and an emitter terminal E as a low potential side terminal. The switching elements Q1, Q are arranged such that the emitter terminal E of the switching element Q1 is adjacent to the collector terminal C of the switching element Q2.
また、電力変換装置には、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cに接続される配線導体121、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを接続する配線導体201、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eに接続される配線導体321および配線導体121、201、321を互いに絶縁する絶縁材421が設けられている。
Further, the power converter includes a
ここで、配線導体121は、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体201は、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体321は、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eの部分で外側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。
Here, the
すなわち、配線導体121には、導体平板部121a、121d、121eが設けられ、導体平板部121aの長さ方向の一端には直流電源正側端子Pが形成されている。そして、導体平板部121aの長さ方向の他端には、導体平板部121aに対して導体平板部121dが垂直になるように接続され、導体平板部121dの端部には導体平板部121eが導体平板部121aに向かい合うように接続されている。
In other words, the
また、配線導体201には、導体平板部201a〜201eが設けられ、導体平板部201aには交流端子ACが形成されている。ここで、導体平板部201aの長さは、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部201aの長さ方向の両端には、導体平板部201aに対して導体平板部201c、201dが垂直になるように接続され、導体平板部201c、201dの端部には導体平板部201b、201eが導体平板部101aに向かい合うようにそれぞれ接続されている。
The
また、配線導体321には、導体平板部321a、321d、321eが設けられ、導体平板部321aの長さ方向の一端には直流電源負側端子Nが形成されている。ここで、導体平板部321aの長さは、導体平板部121a、201aの長さを合計した値以上になるように設定することができる。そして、導体平板部321aの長さ方向の他端には、導体平板部321aに対して導体平板部321dが垂直になるように接続され、導体平板部321dの端部には導体平板部321eが導体平板部321aの外側を向くように接続されている。
The
また、絶縁材421には、絶縁平板部421a、421c、421dが設けられ、絶縁平板部421aは、導体平板部321aと導体平板121a、201aとの間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部421cは、導体平板部121d、201c間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部421dは、導体平板部201d、321d間の隙間に挿入されるように構成されている。
The insulating
そして、導体平板部121eがスイッチング素子Q1のコレクタ端子Cに接触するようにして、スイッチング素子Q1上に配線導体121を配置し、固定材501cにて配線導体121をスイッチング素子Q1に固定することで、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cに配線導体121を接続することができる。
また、導体平板部201eがスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cに接触し、導体平板部201bがスイッチング素子Q1のエミッタ端子Eに接触するようにして、スイッチング素子Q1、Q2上に配線導体201を配置し、固定材501a、501bにて配線導体201をスイッチング素子Q1、Q2に固定することで、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを接続することができる。
Then, the
Further, the
また、絶縁平板部421cが導体平板部121d、201c間の隙間に挿入されるように配線導体121、201上に絶縁材421を配置する。そして、導体平板部321eがスイッチング素子Q2のエミッタ端子Eに接触するようにして、配線導体121、201上で配線導体121、201と対抗するように配線導体321を配置し、固定材521aにて配線導体321をスイッチング素子Q2に固定することで、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eに配線導体321を接続することができる。
Further, the insulating
ここで、図8の経路K1では、直流正極端子P→導体平板部121a→導体平板部121d→導体平板部121e→スイッチング素子Q1のコレクタ端子C→スイッチング素子Q1→スイッチング素子Q1のエミッタ端子E→導体平板部201b→導体平板部201c→導体平板部201a→交流端子ACの順に電流が流れることができる。
一方、図8の経路K2では、直流負極端子N→導体平板部321a→導体平板部321d→導体平板部321e→スイッチング素子Q2のエミッタ端子E→スイッチング素子Q2→スイッチング素子Q2のコレクタ端子C→導体平板部201e→導体平板部201d→導体平板部201a→交流端子ACの順に電流が流れることができる。
Here, in the path K1 of FIG. 8, DC positive electrode terminal P → conductor
On the other hand, in the path K2 of FIG. 8, the DC negative electrode terminal N → the conductive
そして、スイッチング素子Q1がオンし、図8の経路K1を介して負荷に電流が流れているものとする。そして、この状態からスイッチング素子Q1がターンオフすると、経路K1に流れる電流が減少するとともに、経路K2に流れる電流が増加する。このため、スイッチング素子Q1のターンオフ時には、配線導体121、201、321間において、電流変化の向きが互いに異なるようにすることができるようになり、磁束の向きが互いに異なるようにすることができる。
このため、スイッチング素子Q1のターンオフ時に発生する磁束を配線導体121、201、321間において、打ち消し合わせることができ、インダクタンス成分を相殺することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
Then, it is assumed that the switching element Q1 is turned on and a current flows to the load via the path K1 in FIG. When the switching element Q1 is turned off from this state, the current flowing through the path K1 decreases and the current flowing through the path K2 increases. For this reason, when the switching element Q1 is turned off, the direction of the current change can be made different between the wiring
For this reason, the magnetic flux generated when the switching element Q1 is turned off can be canceled out between the wiring
また、配線導体121、201上に配線導体321を対向するように配置することで、配線導体121、201、321を互いに向かい合わせに配置することが可能となるとともに、配線導体121、201、321を折り曲げることで、スイッチング素子Q1、Q2の電極面と配線導体121、201、321の平面とを一致させるための間隔を確保することができる。このため、配線インダクタンスを低減することを可能とした上で、配線導体121、201、321に複雑な加工を施すことなく、スイッチング素子Q1、Q2の接続を確実かつ容易に行うことが可能となり、部品コストの上昇や製作期間の長期化を抑えることが可能となるとともに、特殊な製造装置を不要とすることができる。
In addition, by arranging the
また、上述した実施形態では、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eがスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cに隣接するようにスイッチング素子Q1、Q2を配置し、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cを配線導体121に接続し、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eとスイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを配線導体201にて接続し、配線導体121、201上で配線導体321を対向するように配置することで、スイッチング素子Q2のエミッタ端子Eを配線導体321に接続する方法について説明したが、これ以外の接続方法に適用するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the switching elements Q1 and Q2 are arranged so that the emitter terminal E of the switching element Q1 is adjacent to the collector terminal C of the switching element Q2, and the collector terminal C of the switching element Q1 is connected to the
例えば、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cがスイッチング素子Q2のエミッタ端子Eに隣接するようにスイッチング素子Q1、Q2を配置し、スイッチング素子Q1のエミッタ端子Eを配線導体121に接続し、スイッチング素子Q1のコレクタ端子Cとスイッチング素子Q2のエミッタ端子Eを配線導体201にて接続し、配線導体121、201上で配線導体321を対向するように配置することで、スイッチング素子Q2のコレクタ端子Cを配線導体321に接続するようにしてもよい。
For example, the switching elements Q1 and Q2 are arranged so that the collector terminal C of the switching element Q1 is adjacent to the emitter terminal E of the switching element Q2, the emitter terminal E of the switching element Q1 is connected to the
Q1、Q2 スイッチング素子
C 平滑コンデンサ
101、201、301、121、321 配線導体
401、421 絶縁材
101a〜101e、201a〜201e、301a〜301e、121a、121d、121e、321a、321d、321e 導体平板部
401a〜401d、421a、421c、421d 絶縁平板部
501a〜501d、521a、521d 固定材
Q1, Q2 Switching element
Claims (9)
第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の高電位側端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、
直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流正極端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、
第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを接続する第1の配線導体と、
第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第2の配線導体と、
第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第3の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal;
A second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal, and arranged so that the second high potential side terminal is adjacent to the first low potential side terminal When,
A smoothing capacitor provided with a direct current positive electrode terminal and a direct current negative electrode terminal, wherein the direct current positive electrode terminal is disposed adjacent to the first high potential side terminal;
A first wiring conductor formed with a first external connection electrode terminal and connecting the first low potential side terminal and the second high potential side terminal;
A second wiring conductor formed with a second external connection electrode terminal and connecting the first high potential side terminal and the DC positive electrode terminal;
A third external connection electrode terminal is formed, and the second low potential side terminal and the DC negative electrode terminal are connected to extend over the first wiring conductor and the second wiring conductor. 3. A power conversion device comprising: 3 wiring conductors.
第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の高電位側端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、
第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを接続する第1の配線導体と、
第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子に接続された第2の配線導体と、
第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第2の低電位側端子に接続されるとともに、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置された第3の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal;
A second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal, and arranged so that the second high potential side terminal is adjacent to the first low potential side terminal When,
A first wiring conductor formed with a first external connection electrode terminal and connecting the first low potential side terminal and the second high potential side terminal;
A second wiring conductor formed with a second external connection electrode terminal and connected to the first high potential side terminal;
A third external connection electrode terminal is formed and connected to the second low potential side terminal, and the first wiring is disposed so as to face the first wiring conductor and the second wiring conductor. A power conversion device comprising: a conductor and a third wiring conductor disposed on the second wiring conductor.
第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の低電位側端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、
直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流負極端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、
第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを接続する第1の配線導体と、
第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第2の配線導体と、
第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第3の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal;
A second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal, and arranged so that the second low potential side terminal is adjacent to the first high potential side terminal When,
A smoothing capacitor provided with a direct current positive electrode terminal and a direct current negative electrode terminal, wherein the direct current negative electrode terminal is disposed adjacent to the first low potential side terminal;
A first wiring conductor that is formed with a first external connection electrode terminal and connects the first high potential side terminal and the second low potential side terminal;
A second wiring conductor formed with a second external connection electrode terminal and connecting the first low potential side terminal and the DC negative electrode terminal;
A third external connection electrode terminal is formed, and the second high potential side terminal and the DC positive electrode terminal are connected so as to straddle the first wiring conductor and the second wiring conductor. 3. A power conversion device comprising: 3 wiring conductors.
第2の低電位側端子と第2の高電位側端子とが設けられ、前記第2の低電位側端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置された第2のスイッチング素子と、
第1の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを接続する第1の配線導体と、
第2の外部接続用電極端子が形成され、前記第1の低電位側端子に接続された第2の配線導体と、
第3の外部接続用電極端子が形成され、前記第2の高電位側端子にされるとともに、前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置された第3の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal;
A second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal, and arranged so that the second low potential side terminal is adjacent to the first high potential side terminal When,
A first wiring conductor that is formed with a first external connection electrode terminal and connects the first high potential side terminal and the second low potential side terminal;
A second wiring conductor formed with a second external connection electrode terminal and connected to the first low potential side terminal;
A third external connection electrode terminal is formed to serve as the second high potential side terminal, and the first wiring conductor is opposed to the first wiring conductor and the second wiring conductor. And a third wiring conductor disposed on the second wiring conductor.
前記第3の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が外側に折り曲げられるように構成された平板導体から構成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の電力変換装置。 The first and second wiring conductors are composed of flat conductors configured such that a portion connected to the switching element or the terminal of the smoothing capacitor is folded inside,
5. The third wiring conductor according to claim 1, wherein the third wiring conductor is constituted by a flat conductor configured such that a portion connected to the switching element or the terminal of the smoothing capacitor is bent outward. The power converter of any one of Claims.
直流正極端子と直流負極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流正極端子が前記第1の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、
前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、
前記第1の高電位側端子と前記直流正極端子とを第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体にて接続する工程と、
前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の低電位側端子と前記直流負極端子とを第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal, and a second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal Disposing a switching element such that the second high potential side terminal is adjacent to the first low potential side terminal;
Arranging a smoothing capacitor provided with a direct current positive electrode terminal and a direct current negative electrode terminal so that the direct current positive electrode terminal is adjacent to the first high potential side terminal;
Connecting the first low potential side terminal and the second high potential side terminal with a first wiring conductor in which a first external connection electrode terminal is formed;
Connecting the first high potential side terminal and the direct current positive electrode terminal with a second wiring conductor on which a second external connection electrode terminal is formed;
A third external connection electrode terminal is formed between the second low potential side terminal and the DC negative electrode terminal so as to straddle over the first wiring conductor and the second wiring conductor. And a step of connecting with a wiring conductor.
前記第1の低電位側端子と前記第2の高電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、
第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体を前記第1の高電位側端子に接続する工程と、
前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置することで、第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体を前記第2の低電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal, and a second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal Disposing a switching element such that the second high potential side terminal is adjacent to the first low potential side terminal;
Connecting the first low potential side terminal and the second high potential side terminal with a first wiring conductor in which a first external connection electrode terminal is formed;
Connecting the second wiring conductor formed with the second external connection electrode terminal to the first high potential side terminal;
A third external connection electrode terminal is formed by disposing the first wiring conductor and the second wiring conductor on the first wiring conductor and the second wiring conductor so as to face the first wiring conductor and the second wiring conductor. And connecting the third wiring conductor to the second low potential side terminal.
直流正極端子と直流極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流負極端子が前記第1の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、
前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、
前記第1の低電位側端子と前記直流負極端子とを第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体にて接続する工程と、
前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に跨るようにして、前記第2の高電位側端子と前記直流正極端子とを第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal, and a second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal Disposing a switching element such that the second low potential side terminal is adjacent to the first high potential side terminal;
Arranging a smoothing capacitor provided with a direct current positive electrode terminal and a direct current electrode terminal so that the direct current negative electrode terminal is adjacent to the first low potential side terminal;
Connecting the first high potential side terminal and the second low potential side terminal with a first wiring conductor in which a first external connection electrode terminal is formed;
Connecting the first low potential side terminal and the DC negative electrode terminal with a second wiring conductor in which a second external connection electrode terminal is formed;
A third external connection electrode terminal is formed between the second high potential side terminal and the DC positive electrode terminal so as to straddle over the first wiring conductor and the second wiring conductor. And a step of connecting with a wiring conductor.
前記第1の高電位側端子と前記第2の低電位側端子とを第1の外部接続用電極端子が形成された第1の配線導体にて接続する工程と、
第2の外部接続用電極端子が形成された第2の配線導体を前記第1の低電位側端子に接続する工程と、
前記第1の配線導体と前記第2の配線導体に対向するようにして前記第1の配線導体と前記第2の配線導体上に配置することで、第3の外部接続用電極端子が形成された第3の配線導体を前記第2の高電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。 A first switching element provided with a first low potential side terminal and a first high potential side terminal, and a second switching element provided with a second low potential side terminal and a second high potential side terminal Disposing a switching element such that the second low potential side terminal is adjacent to the first high potential side terminal;
Connecting the first high potential side terminal and the second low potential side terminal with a first wiring conductor in which a first external connection electrode terminal is formed;
Connecting the second wiring conductor formed with the second external connection electrode terminal to the first low potential side terminal;
A third external connection electrode terminal is formed by disposing the first wiring conductor and the second wiring conductor on the first wiring conductor and the second wiring conductor so as to face the first wiring conductor and the second wiring conductor. And connecting the third wiring conductor to the second high potential side terminal.
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