JP2000102260A - Power converter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】配線のインダクタンスを減らし、配線の周りに
発生する放射磁界を低減して、電力効率がよく、周囲の
導体等(主に電力変換器の筐体)に与える影響が小さい
電力変換器を提供する。
【解決手段】主回路配線4は、順変換器3のP端子と逆
変換器6のP端子とを接続するP側配線41、および、
順変換器3のN端子と逆変換器6のN端子とを接続する
N側配線42からなる。P側配線41およびN側配線4
2は、ほぼ同じ厚さと幅をもつ板状導体(バスバー)で
ある。平滑コンデンサ5と逆変換器6との間では、P側
配線41は2つのP側配線41a,41bに分岐してお
り、2つのP側配線41a,41bはN側配線42を間
に挟んでいる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce the inductance of wiring, reduce the radiated magnetic field generated around the wiring, improve power efficiency, and affect the surrounding conductors (mainly the housing of the power converter). Provide a small power converter. A main circuit wiring includes a P-side wiring connecting a P terminal of a forward converter and a P terminal of an inverse converter, and
An N-side wiring 42 connects the N terminal of the forward converter 3 and the N terminal of the inverse converter 6. P-side wiring 41 and N-side wiring 4
Reference numeral 2 denotes a plate-shaped conductor (bus bar) having substantially the same thickness and width. Between the smoothing capacitor 5 and the inverter 6, the P-side wiring 41 branches into two P-side wirings 41a and 41b, and the two P-side wirings 41a and 41b sandwich the N-side wiring 42 therebetween. I have.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、順変換器,平滑コ
ンデンサ,逆変換器で構成した電力変換装置に係り、特
に順変換器と逆変換器との間の主回路配線を低インダク
タンスにした電力変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter comprising a forward converter, a smoothing capacitor, and an inverter, and more particularly, to reduce the inductance of a main circuit wiring between the forward converter and the inverter. The present invention relates to a power converter.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的な電力変換装置は、交流入力電源
を直流に変換する順変換器(コンバータ)と順変換機の
出力を平滑化する平滑コンデンサ、及びその直流を可変
電圧・可変周波数に変換する逆変換器(インバータ)等
の各電装品を接続する主回路とこれらの変換器を駆動制
御する制御手段とこれらの電装品を冷却する冷却体(冷
却フィン,冷却ファン,風洞等で構成した冷却体)で構
成されている。2. Description of the Related Art A general power converter includes a forward converter (converter) for converting an AC input power supply to DC, a smoothing capacitor for smoothing the output of the forward converter, and the DC converted to a variable voltage and a variable frequency. A main circuit that connects each electrical component such as an inverter (converter) that performs conversion, control means that drives and controls these converters, and a cooling body (cooling fins, cooling fans, wind tunnel, etc.) that cools these electrical components Cooling body).
【0003】順変換器と逆変換器を結ぶ主回路配線に
は、配線のインダクタンスを減らすためにバスバー(導
体板状)配線が用いられており、バスバー配線の中間に
平滑コンデンサが接続されている。A bus bar (conductor plate) wiring is used for the main circuit wiring connecting the forward converter and the inverse converter to reduce the inductance of the wiring, and a smoothing capacitor is connected between the bus bar wirings. .
【0004】平滑コンデンサと逆変換器の間の配線に流
れる電流量は大きいので、配線のインダクタンスが大き
いと、逆変換器がスイッチング動作する時に、跳ね上が
り電圧が大きくなる。跳ね上がり電圧が大きいと、電力
変換器の電力損失が大きくなる。また、跳ね上がり電圧
が非常に大きいと、電力変換器内の素子が破壊されるこ
ともある。また、この跳ね上がり電圧波形は高い周波数
成分を持っており、放射磁界を発生する。Since the amount of current flowing through the wiring between the smoothing capacitor and the inverter is large, if the inductance of the wiring is large, the jump voltage increases when the inverter performs a switching operation. When the jump voltage is large, the power loss of the power converter increases. Also, if the jump voltage is very large, the elements in the power converter may be destroyed. Further, the jump voltage waveform has a high frequency component, and generates a radiation magnetic field.
【0005】また、逆変換器のスイッチング動作する時
には、配線に過渡的に電流が流れ、配線の周りに変動す
る磁界が発生する。この変動磁界は配線の周りの導体に
渦電流を発生させるので、配線の周りの導体が発熱し、
電力損失の一因となる。[0005] When the switching operation of the inverter is performed, a current transiently flows through the wiring, and a magnetic field fluctuating around the wiring is generated. This fluctuating magnetic field generates an eddy current in the conductor around the wiring, so the conductor around the wiring generates heat,
It contributes to power loss.
【0006】また、平滑コンデンサと逆変換器の間で起
こる現象は、変換器内のスナバ回路でも同様に起こる。
スナバ回路はパワー半導体素子に並列に接続したダイオ
ードに対して並列に接続したコンデンサで構成した回路
で、ターンオフ時に素子に印加する電圧の制限やターン
オン時の素子に流れる電流を制限する機能を持つ。この
スナバ回路においても、配線のインダクタンスが大きい
と、逆変換回路のスイッチング動作時に跳ね上がり電圧
が大きくなり、その機能を発揮することが出来なくな
る。また、スナバ回路の配線にも過渡的に電流が流れる
ので、配線の周りに放射磁界が発生して、電力が損失す
る。The phenomenon that occurs between the smoothing capacitor and the inverter also occurs in the snubber circuit in the converter.
The snubber circuit is a circuit composed of a capacitor connected in parallel with a diode connected in parallel with the power semiconductor element, and has a function of limiting a voltage applied to the element at the time of turn-off and a current flowing through the element at the time of turn-on. Also in this snubber circuit, if the inductance of the wiring is large, the jumping voltage becomes large at the time of the switching operation of the inverse conversion circuit, and the function cannot be exhibited. In addition, since a current also transiently flows through the wiring of the snubber circuit, a radiation magnetic field is generated around the wiring, and power is lost.
【0007】特開平6−225545 号公報は、配線のインダ
クタンスを低減するために、往復電流が流れる2つの板
状の配線を近接して配置することを記載する。Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-225545 describes that two plate-shaped wirings through which a reciprocating current flows are arranged close to each other in order to reduce the inductance of the wirings.
【0008】また、特開平7−46857号公報は、複数の板
状の配線を積層して、配線のインダクタンスを低減する
ことを記載する。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-46857 describes that a plurality of plate-like wires are stacked to reduce the inductance of the wires.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術のように複数の板状の配線を積層する場合、配線
の面積が広いほどインダクタンスを低減できるが、配線
の大きさが制限されている場合は、十分にインダクタン
スを低減することができない。However, when a plurality of plate-like wirings are stacked as in the prior art described above, the inductance can be reduced as the wiring area is increased, but the size of the wiring is limited. Cannot sufficiently reduce the inductance.
【0010】また、単に各部品の端子間を接続するバス
バー配線を積層するだけでは、配線の周りに発生する放
射磁界を減らすことはできない。[0010] Further, simply stacking the bus bar wiring connecting the terminals of each component cannot reduce the radiation magnetic field generated around the wiring.
【0011】本発明の目的は、配線のインダクタンスを
減らし、配線の周りに発生する放射磁界を低減して、電
力効率がよく、周囲の導体等(主に電力変換器の筐体)
に与える影響が小さい電力変換器を提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the inductance of a wiring, reduce a radiated magnetic field generated around the wiring, improve power efficiency, and provide conductors and the like around the main body (mainly a housing of a power converter).
To provide a power converter having a small effect on the power converter.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴は、順変換器と逆変換器との間を接続する主回
路配線が、順変換器および前記逆変換器における同一の
端子間(例えば、同一のP極端子間)を接続する第1の
配線と第2の配線、および、第1の配線および第2の配
線が接続する端子とは異なる端子間(例えば、N極端子
間)を接続する第3の配線を有し、第3の配線は第1の
配線と第2の配線との間に配置された(例えば、1本の
N側配線が2つのP側配線の間に挟まれている)ことに
ある。従来の互いに異なる極性の2本の配線を平行に配
置した構造の主回路配線よりも、同一の端子間を接続す
る同じ極性の第1の配線と第3の配線の間に、第1の配
線および第3の配線とは異なる極性の第2の配線を挟ん
だ構造の主回路配線のほうが、配線のインダクタンスが
小さく、同じ極性の第1の配線と第3の配線によってシ
ールド構造になっているので、放射磁界が少ない。A feature of the present invention that achieves the above object is that a main circuit wiring connecting a forward converter and an inverse converter has the same terminal in the forward converter and the inverse converter. The first wiring and the second wiring that connect between the terminals (for example, between the same P-pole terminals), and the terminals that are different from the terminals to which the first wiring and the second wiring are connected (for example, the N-pole terminal) Between the first wiring and the second wiring (for example, one N-side wiring is connected to two P-side wirings). Between them). A first wiring is provided between a first wiring and a third wiring of the same polarity, which connect the same terminals, compared to a conventional main circuit wiring having a structure in which two wirings having different polarities are arranged in parallel. The main circuit wiring having a structure in which a second wiring having a polarity different from that of the third wiring is sandwiched has a smaller wiring inductance, and has a shield structure by the first wiring and the third wiring having the same polarity. Therefore, the radiation magnetic field is small.
【0013】従って、本発明の特徴によれば、主回路配
線のインダクタンスが小さく、放射磁界が少ないので、
逆変換器がスイッチング動作する時に跳ね上がり電圧を
低減でき、電力変換器の電力損失を少なくできる。ま
た、跳ね上がり電圧による放射磁界を低減でき、発熱に
よる渦電流損失等の周囲の導体等(主に電力変換器の筐
体)に与える影響を軽減できる。Therefore, according to the feature of the present invention, since the inductance of the main circuit wiring is small and the radiation magnetic field is small,
A jump voltage can be reduced when the inverter performs a switching operation, and power loss of the power converter can be reduced. In addition, the radiation magnetic field due to the jump voltage can be reduced, and the influence on surrounding conductors and the like (mainly the housing of the power converter) such as eddy current loss due to heat generation can be reduced.
【0014】また、平滑コンデンサと逆変換器との間
や、逆変換器のスナバ回路配線においても、同一の端子
間を接続する同じ極性の第1の配線と第3の配線の間
に、第1の配線および第3の配線とは異なる極性の第2
の配線を挟んだ構造にしても、上述したのと同様の作用
効果が得られる。In the snubber circuit wiring between the smoothing capacitor and the inverter, and also in the snubber circuit wiring of the inverter, the first and third wirings having the same polarity and connecting the same terminals are connected to each other. The second wiring having a different polarity from the first wiring and the third wiring.
The same operation and effect as described above can be obtained even with the structure sandwiching the wiring.
【0015】また、第1の配線と第3の配線との間、お
よび第3の配線と第2の配線との間に、誘電体を配置し
て、3つの配線間を絶縁してもよい。Further, a dielectric may be arranged between the first wiring and the third wiring and between the third wiring and the second wiring to insulate the three wirings. .
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の実施例である電力変換装
置を説明する。はじめに、電力変換装置の回路構成を図
2を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power converter according to an embodiment of the present invention will be described. First, the circuit configuration of the power converter will be described with reference to FIG.
【0017】電力変換装置は、三相交流電源1で発生さ
れた交流電圧を、可変電圧または可変周波数の電力に変
換して、誘導電動機8などの負荷に供給する。電力変換
装置は、三相交流電源1で発生した交流電圧を直流電圧
に変換する順変換器3(コンバータとも呼ばれる)、変
換された直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ5,平滑
化された直流電圧を可変電圧または可変周波数に変換す
る逆変換器6を有し、三相交流電源1と順変換器3との
間を入力電線2で、平滑コンデンサ5を挟んで順変換器
3と逆変換器6との間を主回路配線4で、逆変換器6と
誘導電動機8との間を出力配線7で接続している。The power converter converts an AC voltage generated by the three-phase AC power supply 1 into a variable voltage or a variable frequency power and supplies it to a load such as an induction motor 8. The power converter includes a forward converter 3 (also called a converter) for converting an AC voltage generated by the three-phase AC power supply 1 into a DC voltage, a smoothing capacitor 5 for smoothing the converted DC voltage, and a smoothed DC voltage. Is converted to a variable voltage or a variable frequency. The input converter 2 connects the three-phase AC power supply 1 and the forward converter 3 with the input wire 2, and the forward converter 3 and the inverse converter are sandwiched by the smoothing capacitor 5. 6 is connected by a main circuit wiring 4, and the inverter 6 and the induction motor 8 are connected by an output wiring 7.
【0018】順変換器3は、IGBTやIPM、又はパ
ワー半導体等の可変制御素子で構成されており、三相交
流電源1で発生した交流電圧を直流電圧に変換するとと
もに、直流側の電圧がある規定値を超えると、三相交流
電源1側に負荷側で生じた電力を回生する。負荷側で生
じた電力を三相交流電源1側に回生しない場合は、順変
換器3の代わりに全波整流を行うダイオードモジュール
を用いてもよい。The forward converter 3 is composed of a variable control element such as an IGBT, an IPM, or a power semiconductor. The forward converter 3 converts an AC voltage generated by the three-phase AC power supply 1 into a DC voltage, and converts a DC voltage into a DC voltage. When the value exceeds a certain specified value, electric power generated on the load side is regenerated on the three-phase AC power supply 1 side. When the power generated on the load side is not regenerated to the three-phase AC power supply 1 side, a diode module for performing full-wave rectification may be used instead of the forward converter 3.
【0019】逆変換器6は、IGBTやIPM、又はパ
ワー半導体等の可変制御素子で構成されており、ダイオ
ードと並列にスナバコンデンサ11を接続してスナバ回
路を形成している。The inverter 6 is composed of a variable control element such as an IGBT, IPM, or power semiconductor, and forms a snubber circuit by connecting a snubber capacitor 11 in parallel with a diode.
【0020】図1に、平滑コンデンサ5と逆変換器6を
接続する主回路配線4を示す。主回路配線4は、順変換
器3のP端子(図示せず)と逆変換器6のP端子とを接
続するP側配線41、および、順変換器3のN端子(図
示せず)と逆変換器6のN端子とを接続するN側配線4
2からなる。P側配線41およびN側配線42は、順変
換器3と逆変換器6の間で、平滑コンデンサ5の2つの
端子のうちの一方にそれぞれ接続する。P側配線41お
よびN側配線42は、ほぼ同じ厚さと幅をもつ板状導体
(バスバー)である。FIG. 1 shows a main circuit wiring 4 for connecting a smoothing capacitor 5 and an inverter 6. The main circuit wiring 4 includes a P-side wiring 41 that connects a P terminal (not shown) of the forward converter 3 and a P terminal of the inverse converter 6, and an N terminal (not shown) of the forward converter 3. N-side wiring 4 for connecting to the N terminal of the inverter 6
Consists of two. The P-side wiring 41 and the N-side wiring 42 are respectively connected to one of the two terminals of the smoothing capacitor 5 between the forward converter 3 and the inverse converter 6. The P-side wiring 41 and the N-side wiring 42 are plate-shaped conductors (bus bars) having substantially the same thickness and width.
【0021】平滑コンデンサ5と逆変換器6との間で
は、P側配線41は2つのP側配線41a,41bに分
岐しており、2つのP側配線41a,41bはN側配線
42を間に挟んでいる。P側配線41a,41bとN側
配線42との間には誘電体板10が設けられている。誘
電体板10はP側配線41a,41bとN側配線42と
を電気的に絶縁するとともに、P側配線41a,41b
とN側配線42とを近接させる働きをする。Between the smoothing capacitor 5 and the inverter 6, the P-side wiring 41 is branched into two P-side wirings 41a and 41b, and the two P-side wirings 41a and 41b are connected between the N-side wiring 42. Sandwiched between. The dielectric plate 10 is provided between the P-side wirings 41a and 41b and the N-side wiring 42. The dielectric plate 10 electrically insulates the P-side wirings 41a and 41b from the N-side wiring 42, and also includes the P-side wirings 41a and 41b.
And the N-side wiring 42.
【0022】次に、本実施例の電力変換装置の主回路配
線4のインダクタンスを求める。図3に、図1の順変換
器3から逆変換器6までの配線構造を簡略化して示す。
図4に、図3のP側配線41a,41bおよびN側配線
42の等価回路を示す。この等価回路においては、平滑
コンデンサ5を電源17にみなしている。Next, the inductance of the main circuit wiring 4 of the power converter of this embodiment is determined. FIG. 3 shows a simplified wiring structure from the forward converter 3 to the inverse converter 6 in FIG.
FIG. 4 shows an equivalent circuit of the P-side wirings 41a and 41b and the N-side wiring 42 of FIG. In this equivalent circuit, the smoothing capacitor 5 is regarded as the power supply 17.
【0023】簡単のために、P側配線41a,41bお
よびN側配線42の自己インダクタンスを等しくL0 と
し、P側配線41a,41bとN側配線42との相互イ
ンダクタンスをM1 、P側配線同士の相互インダクタン
スをM2 とする。ただし、L0>M1>M2 である。[0023] For simplicity, the same L 0 the self-inductance of the P-side wiring 41a, 41b and N-side interconnect 42, P-side wiring 41a, the mutual inductance between 41b and N-side interconnect 42 M 1, P-side wiring the mutual inductance of each other and M 2. However, it is L 0> M 1> M 2 .
【0024】電源17(平滑コンデンサ5)からみたP
側配線41a,41bおよびN側配線42のインダクタ
ンスL3 は(式1)で表わされる。P seen from the power supply 17 (smoothing capacitor 5)
Side wiring 41a, the inductance L 3 and 41b and N-side interconnect 42 is expressed by (Equation 1).
【0025】 L3=(3×L0−4×M1+M2)/2 …(式1) 従来の2本のバスバー配線(N側とP側)を平行に配置
した場合のインダクタンスL2 は(式2)で表わされ
る。L 3 = (3 × L 0 −4 × M 1 + M 2 ) / 2 (Equation 1) Inductance L 2 when two conventional bus bar wirings (N side and P side) are arranged in parallel. Is represented by (Equation 2).
【0026】 L2=2×L0 −2×M1 …(式2) インダクタンスL3のインダクタンスL2を比較すると、
(式3)より、L2>L3>L2/2である。L 2 = 2 × L 0 −2 × M 1 (Equation 2) Comparing the inductance L 2 of the inductance L 3 ,
From (Equation 3), it is L 2> L 3> L 2 /2.
【0027】 L3={L2+(L2+M2−2×M1)}/2 …(式3) 従って、従来の2本の平行配線構造よりも、N側配線4
2を2つのP側配線41a,41bの間に挟んだ3本の
平行配線構造のほうが、配線のインダクタンスが小さ
い。L 3 = {L 2 + (L 2 + M 2 −2 × M 1 )} / 2 (Equation 3) Therefore, the N-side wiring 4 is smaller than the conventional two parallel wiring structure.
In the three parallel wiring structures in which 2 is sandwiched between two P-side wirings 41a and 41b, the wiring inductance is smaller.
【0028】図5および図6に、配線の断面とその周り
に発生する放射磁界の磁力線の分布のようすを示す。図
5は従来の2本の配線を平行に配置した場合、図6は本
実施例の3本の配線を平行に配置した場合で、ともに、
N側配線42およびP側配線41には互いに逆向きの電
流が流れているときの磁力線の分布である。FIGS. 5 and 6 show the cross section of the wiring and the distribution of the magnetic field lines of the radiated magnetic field generated around the cross section. FIG. 5 shows a case where two conventional wires are arranged in parallel, and FIG. 6 shows a case where three wires of this embodiment are arranged in parallel.
This is a distribution of lines of magnetic force when currents flowing in opposite directions flow through the N-side wiring 42 and the P-side wiring 41.
【0029】図5の従来の2本の平行配線構造の場合
は、磁力線14が外側に広く分布している。一方、図6
の本実施例の3本の平行配線構造の場合は、外側に分布
する磁力線14は少ない。これは、2本のP側配線41
a,41bによってP側配線41a,41bの外側に広
がる放射磁界は打ち消されて、磁力線14が配線間に閉
じ込められたためである。すなわち、本実施例の主回路
配線4は、外側の2本のP側配線41a,41bによっ
てシールド構造になっている。In the case of the conventional two parallel wiring structure shown in FIG. 5, the magnetic force lines 14 are widely distributed outward. On the other hand, FIG.
In the case of the three parallel wiring structures of the present embodiment, the number of magnetic lines of force 14 distributed outside is small. This is because the two P-side wires 41
This is because the radiated magnetic field spreading outside the P-side wirings 41a and 41b is canceled by the a and 41b, and the lines of magnetic force 14 are confined between the wirings. That is, the main circuit wiring 4 of the present embodiment has a shield structure by the two outer P-side wirings 41a and 41b.
【0030】従って、従来の2本の平行配線構造より
も、N側配線42を2つのP側配線41a,41bの間
に挟んだ3本の平行配線構造のほうが、インダクタンス
が小さく、放射磁界が少ないので、逆変換器がスイッチ
ング動作する時に跳ね上がり電圧を低減でき、電力変換
器の電力損失を少なくできる。また、跳ね上がり電圧に
よる放射磁界を低減でき、発熱による渦電流損失等の周
囲の導体等(主に電力変換器の筐体)に与える影響を軽
減できる。Therefore, the three parallel wiring structures in which the N-side wiring 42 is sandwiched between the two P-side wirings 41a and 41b have smaller inductance and lower radiated magnetic field than the conventional two parallel wiring structures. Since it is small, the jump voltage can be reduced when the inverter performs a switching operation, and the power loss of the power converter can be reduced. In addition, the radiation magnetic field due to the jump voltage can be reduced, and the influence on surrounding conductors and the like (mainly the housing of the power converter) such as eddy current loss due to heat generation can be reduced.
【0031】また、2つのP側配線41a,41bでN
側配線42を挟む配線構造の場合を説明したが、極性を
逆にしても同様に放射磁界を少なくできる。The two P-side wirings 41a and 41b provide N
Although the case of the wiring structure sandwiching the side wiring 42 has been described, the radiated magnetic field can be similarly reduced even if the polarity is reversed.
【0032】以上のように、本実施例の電力変換装置に
よれば、平滑コンデンサ5と逆変換器6の間の主回路配
線4のインダクタンスを低減し、主回路配線4における
放射磁界の発生を低減するので、電力効率を向上させる
ことができ、周囲の導体等(主に電力変換器の筐体)に
与える影響を小さくすることができる。As described above, according to the power converter of this embodiment, the inductance of the main circuit wiring 4 between the smoothing capacitor 5 and the inverter 6 is reduced, and the generation of the radiation magnetic field in the main circuit wiring 4 is reduced. Since the power consumption is reduced, the power efficiency can be improved, and the influence on surrounding conductors and the like (mainly, the housing of the power converter) can be reduced.
【0033】また、本実施例では誘電体板10を用いた
が、絶縁膜や絶縁気体などを用いて、P側配線41a,
41bとN側配線42とを電気的に絶縁してかつ近接し
て配線できれば、誘電体板10を用いなくとも良い。Although the dielectric plate 10 is used in this embodiment, the P-side wirings 41a, 41a,
If the wiring 41b and the N-side wiring 42 can be electrically insulated and arranged close to each other, the dielectric plate 10 need not be used.
【0034】また、図7に示すように、プリント基板1
5上に、順変換器3,平滑コンデンサ5,逆変換器6、
その他の電力変換装置を構成する回路部品、および配線
を設けてもよい。図7で、配線をプリント基板15上に
配置しているが、誘電体板10の代わりにプリント基板
を挟み込むようにPN配線を配置してもよい。Further, as shown in FIG.
5, a forward converter 3, a smoothing capacitor 5, an inverse converter 6,
Circuit components and wires constituting other power converters may be provided. Although the wiring is arranged on the printed board 15 in FIG. 7, a PN wiring may be arranged so as to sandwich the printed board instead of the dielectric plate 10.
【0035】また、スナバコンデンサ11と逆変換器を
構成するダイオード及びパワー半導体素子16を結ぶス
ナバ回路配線において、図8に示すように、一方のスナ
バ配線を分岐し、分岐してできた2つのスナバ配線91
a,91bが他方のスナバ配線92を間に挟むようにし
ても、スナバ配線のインダクタンスを減少させ、スナバ
配線電流による変動磁界の周囲への影響を軽減させるこ
とができる。As shown in FIG. 8, in the snubber circuit wiring connecting the snubber capacitor 11 with the diode constituting the inverter and the power semiconductor element 16, one of the snubber wirings is branched, and Snubber wiring 91
Even if a and 91b sandwich the other snubber wiring 92 therebetween, the inductance of the snubber wiring can be reduced, and the influence of the snubber wiring current on the surroundings of the fluctuating magnetic field can be reduced.
【0036】以上では、NP配線の一方を分岐して、他
方の配線を分岐してできた2本の配線が挟み込む3本の
配線構造について示したが、3本以上の配線を用いてN
P配線の一方が他方を挟み込む構造にしても、本実施例
と同様に配線インダクタンス及び放射磁界を低減するこ
とが出来る。In the above description, three wiring structures in which one of the NP wirings is branched and the other wiring is branched and two wirings are sandwiched are shown.
Even in the structure in which one of the P wirings sandwiches the other, the wiring inductance and the radiation magnetic field can be reduced as in the present embodiment.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明によれば、主回路配線のインダク
タンスが小さく、放射磁界が少ないので、逆変換器がス
イッチング動作する時に跳ね上がり電圧を低減でき、電
力変換器の電力損失を少なくできる。また、跳ね上がり
電圧による放射磁界を低減でき、発熱による渦電流損失
等の周囲の導体等(主に電力変換器の筐体)に与える影
響を軽減できる。According to the present invention, since the inductance of the main circuit wiring is small and the radiated magnetic field is small, the jumping voltage can be reduced when the inverter performs the switching operation, and the power loss of the power converter can be reduced. In addition, the radiation magnetic field due to the jump voltage can be reduced, and the influence on surrounding conductors and the like (mainly the housing of the power converter) such as eddy current loss due to heat generation can be reduced.
【0038】また、平滑コンデンサと逆変換器との間
や、逆変換器のスナバ回路配線においても、同一の端子
間を接続する同じ極性の第1の配線と第3の配線の間
に、第1の配線および第3の配線とは異なる極性の第2
の配線を挟んだ構造にしても、上述したのと同様の作用
効果が得られる。In the snubber circuit wiring between the smoothing capacitor and the inverter and the snubber circuit wiring of the inverter, the first wiring and the third wiring having the same polarity and connecting the same terminals are connected to each other. The second wiring having a different polarity from the first wiring and the third wiring.
The same operation and effect as described above can be obtained even with the structure sandwiching the wiring.
【図1】平滑コンデンサ5と逆変換器6を接続する主回
路配線4を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a main circuit wiring 4 for connecting a smoothing capacitor 5 and an inverter 6;
【図2】本実施例の電力変換装置の回路構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the power converter according to the embodiment.
【図3】順変換器3から逆変換器6までの配線構造を簡
略化して示す図。FIG. 3 is a diagram showing a simplified wiring structure from a forward converter 3 to an inverse converter 6;
【図4】図3のP側配線41a,41bおよびN側配線
42の等価回路を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of P-side wirings 41a and 41b and an N-side wiring 42 of FIG. 3;
【図5】従来の2本の配線を平行に配置した場合の磁力
線分布を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a magnetic field line distribution when two conventional wirings are arranged in parallel.
【図6】本発明の3本の配線を平行に配置した場合の磁
力線分布を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a magnetic field line distribution when three wires of the present invention are arranged in parallel.
【図7】プリント基板15を用いた電力変換装置を示す
図。FIG. 7 is a diagram showing a power conversion device using a printed circuit board 15.
【図8】スナバ回路配線構造を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a snubber circuit wiring structure.
1…三相交流電源、2…入力電線、3…順変換器、4…
主回路配線、5…平滑コンデンサ、6…逆変換器、7…
出力配線、8…誘導電動機、10…誘電体板、11…ス
ナバコンデンサ、14…磁力線、15…プリント基板、
16…ダイオード及びパワー半導体素子、17…電源、
41,41a,41b…P側配線、42…N側配線、9
1a,91b,92…スナバ配線。1: three-phase AC power supply, 2: input wire, 3: forward converter, 4:
Main circuit wiring, 5 ... smoothing capacitor, 6 ... inverter, 7 ...
Output wiring, 8: induction motor, 10: dielectric plate, 11: snubber capacitor, 14: magnetic field line, 15: printed circuit board,
16: diode and power semiconductor element, 17: power supply,
41, 41a, 41b ... P side wiring, 42 ... N side wiring, 9
1a, 91b, 92 ... snubber wiring.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 清次 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 Fターム(参考) 5H007 AA01 AA07 BB06 CB04 CC12 CC23 HA03 HA07 5H740 AA03 BA11 BB05 BB09 BB10 BC06 PP02 PP03 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoji Komatsu 1070 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki F-term in Mito Plant, Hitachi, Ltd. BB10 BC06 PP02 PP03
Claims (4)
器,前記順変換器の出力を平滑にする平滑コンデンサ,
前記平滑コンデンサから得られる直流電圧を交流に変換
する逆変換器,前記順変換器と前記逆変換器との間を接
続する主回路配線を備える電力変換装置において、 前記主回路配線は、前記順変換器および前記逆変換器に
おける同一の端子間を接続する第1の配線と第2の配
線、および、前記第1の配線および前記第2の配線が接
続する端子とは異なる端子間を接続する第3の配線を有
し、 前記第3の配線は、前記第1の配線と第2の配線との間
に配置されたことを特徴とする電力変換装置。A forward converter for rectifying an alternating current to convert it to a direct current voltage; a smoothing capacitor for smoothing an output of the forward converter;
In a power converter including a reverse converter for converting a DC voltage obtained from the smoothing capacitor into an AC, and a main circuit wiring connecting between the forward converter and the reverse converter, the main circuit wiring is A first wiring and a second wiring connecting between the same terminals of the converter and the inverse converter, and terminals different from terminals connected to the first wiring and the second wiring are connected. A power converter, comprising a third wiring, wherein the third wiring is arranged between the first wiring and the second wiring.
器,前記順変換器の出力を平滑にする平滑コンデンサ,
前記平滑コンデンサから得られる直流電圧を交流に変換
する逆変換器,前記順変換器と前記逆変換器との間を接
続する主回路配線を備える電力変換装置において、 前記主回路配線は、前記平滑コンデンサおよび前記逆変
換器における同一の端子間を接続する第1の配線と第2
の配線、および、前記第1の配線および前記第2の配線
が接続する端子とは異なる端子間を接続する第3の配線
を有し、 前記第3の配線は、前記第1の配線と第2の配線との間
に配置されたことを特徴とする電力変換装置。2. A forward converter for rectifying an AC and converting it to a DC voltage, a smoothing capacitor for smoothing an output of the forward converter,
In a power converter including a reverse converter for converting a DC voltage obtained from the smoothing capacitor into an alternating current, and a main circuit wiring for connecting between the forward converter and the reverse converter, the main circuit wiring includes: A first wiring connecting between a capacitor and the same terminal of the inverter;
And a third wiring connecting between terminals different from the terminals to which the first wiring and the second wiring are connected. The third wiring includes the first wiring and the third wiring. A power converter, wherein the power converter is disposed between the power converter and the second wiring.
器,前記順変換器の出力を平滑にする平滑コンデンサ,
前記平滑コンデンサから得られる直流電圧を交流に変換
する逆変換器,前記逆変換器内のダイオードとスナバコ
ンデンサとの間を接続するスナバ回路配線を備える電力
変換装置において、 前記スナバ回路配線は、前記ダイオードおよび前記スナ
バコンデンサにおける同一の端子間を接続する第1の配
線と第2の配線、および、前記第1の配線および前記第
2の配線が接続する端子とは異なる端子間を接続する第
3の配線を有し、 前記第3の配線は、前記第1の配線と前記第2の配線と
の間に配置されたことを特徴とする電力変換装置。3. A forward converter for rectifying an AC and converting it to a DC voltage, a smoothing capacitor for smoothing an output of the forward converter,
In a power converter including a reverse converter for converting a DC voltage obtained from the smoothing capacitor into an AC, and a snubber circuit wiring for connecting between a diode in the reverse converter and a snubber capacitor, the snubber circuit wiring includes: A first wiring and a second wiring connecting between the same terminals of the diode and the snubber capacitor, and a third wiring connecting between terminals different from the terminals connected to the first wiring and the second wiring. The power converter, wherein the third wiring is disposed between the first wiring and the second wiring.
および前記第3の配線と前記第2の配線との間に、誘電
体が配置されたことを特徴とする請求項1,2または3
の電力変換装置。4. A method according to claim 1, wherein said first wiring and said third wiring are arranged between said first wiring and said third wiring.
4. A dielectric is disposed between the third wiring and the second wiring.
Power converter.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP10269295A JP2000102260A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Power converter |
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| JP2000102260A true JP2000102260A (en) | 2000-04-07 |
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ID=17470368
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| JP10269295A Pending JP2000102260A (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Power converter |
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| JP (1) | JP2000102260A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004048823A (en) * | 2002-07-08 | 2004-02-12 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | Electric machine with inverter |
| US7170163B2 (en) | 2003-12-03 | 2007-01-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Semiconductor device mounting structure having zigzagging part |
| JP2012244755A (en) * | 2011-05-19 | 2012-12-10 | Toyota Motor Corp | Power control unit |
| WO2018158922A1 (en) * | 2017-03-02 | 2018-09-07 | 三菱電機株式会社 | Main circuit wiring member and power conversion device |
| JP2022063459A (en) * | 2020-10-12 | 2022-04-22 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Conductor unit |
-
1998
- 1998-09-24 JP JP10269295A patent/JP2000102260A/en active Pending
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