JPH1075564A - 半導体電力変換装置 - Google Patents
半導体電力変換装置Info
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- JPH1075564A JPH1075564A JP22803996A JP22803996A JPH1075564A JP H1075564 A JPH1075564 A JP H1075564A JP 22803996 A JP22803996 A JP 22803996A JP 22803996 A JP22803996 A JP 22803996A JP H1075564 A JPH1075564 A JP H1075564A
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- Japan
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- diode
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体電力変換装置の小型化を図るとともに、
スナバ効果を高める。 【解決手段】スタックには平形の形状を有するフライホ
イールダイオード２，自己消弧形半導体素子１，スナバ
キャパシタ４およびスナバダイオード３を冷却フィン５
を介在して直列に積み重ね、これらを一体にして加圧装
置６により加圧する。 【効果】スタックを小型に構成することが可能となる。
またスナバ回路のインダクタンスを極小にすることがで
き、自己消弧形素子の遮断容量を大きく取ることが可能
となる。
スナバ効果を高める。 【解決手段】スタックには平形の形状を有するフライホ
イールダイオード２，自己消弧形半導体素子１，スナバ
キャパシタ４およびスナバダイオード３を冷却フィン５
を介在して直列に積み重ね、これらを一体にして加圧装
置６により加圧する。 【効果】スタックを小型に構成することが可能となる。
またスナバ回路のインダクタンスを極小にすることがで
き、自己消弧形素子の遮断容量を大きく取ることが可能
となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体電力変換装置
に係り、特に、平形の自己消弧形半導体のスナバキャパ
シタの実装構造を工夫して遮断性能の向上を図った半導
体電力変換装置に関する。
に係り、特に、平形の自己消弧形半導体のスナバキャパ
シタの実装構造を工夫して遮断性能の向上を図った半導
体電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自己消弧形の半導体素子を用いた電力変
換装置では、変換用の半導体素子のほかに半導体素子の
スイッチング時に印加される電気的ストレスを緩和させ
るために半導体素子に並列にスナバキャパシタとスナバ
ダイオードが接続される。この回路は、自己消弧形半導
体素子を消弧したときに回路電流に急峻な変化が発生
し、この電流変化が回路に分布するインダクタンス分の
作用によりこの素子に過大な電圧を発生するのを抑制す
るために設けられている。このためには自己消弧形素
子，スナバキャパシタ，スナバダイオードを一回りする
電流経路のインダクタンスを極力小さくする事が重要で
ある。この目的を達成するための実装構造として特開平
3−82150号公報に、平形の自己消弧形素子のアノード側
冷却フィンとカソード側冷却フィンに並列に圧接構造の
スナバダイオードおよびスナバキャパシタを実装する方
法が示されている。
換装置では、変換用の半導体素子のほかに半導体素子の
スイッチング時に印加される電気的ストレスを緩和させ
るために半導体素子に並列にスナバキャパシタとスナバ
ダイオードが接続される。この回路は、自己消弧形半導
体素子を消弧したときに回路電流に急峻な変化が発生
し、この電流変化が回路に分布するインダクタンス分の
作用によりこの素子に過大な電圧を発生するのを抑制す
るために設けられている。このためには自己消弧形素
子，スナバキャパシタ，スナバダイオードを一回りする
電流経路のインダクタンスを極力小さくする事が重要で
ある。この目的を達成するための実装構造として特開平
3−82150号公報に、平形の自己消弧形素子のアノード側
冷却フィンとカソード側冷却フィンに並列に圧接構造の
スナバダイオードおよびスナバキャパシタを実装する方
法が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、自己消弧形半導体素子の遮断容量が大きくな
るに伴い大容量化したスナバダイオードおよびスナバキ
ャパシタを圧接するための構造が大きくなり実装が困難
となってくる問題があった。
技術では、自己消弧形半導体素子の遮断容量が大きくな
るに伴い大容量化したスナバダイオードおよびスナバキ
ャパシタを圧接するための構造が大きくなり実装が困難
となってくる問題があった。
【０００４】本発明の目的は、半導体電力変換装置の小
型化を図るとともに、スナバ効果を高めることにある。
型化を図るとともに、スナバ効果を高めることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明ではスナバキャパシタおよびスナバダイオー
ドに平形半導体素子と同様な平板状の形状でその上下面
に金属平板によってなる電極を有した平形構造の物を使
用し、これを自己消弧形半導体素子およびフライホイー
ルダイオードと同一のスタックに構成したユニットを使
用した。
に、本発明ではスナバキャパシタおよびスナバダイオー
ドに平形半導体素子と同様な平板状の形状でその上下面
に金属平板によってなる電極を有した平形構造の物を使
用し、これを自己消弧形半導体素子およびフライホイー
ルダイオードと同一のスタックに構成したユニットを使
用した。
【０００６】スナバダイオードとスナバキャパシタを平
形の素子と同様な形状とし、自己消弧形半導体素子，フ
ライホイールダイオードと同一のスタックに組み込んで
圧接する事によりスナバキャパシタおよびスナバダイオ
ードの圧接，保持をする機構を省略することができるの
で、スタックを小型に構成することが可能となる。また
自己消弧形素子，スナバキャパシタ、およびスナバダイ
オードを冷却フィン以外の介在物を介在させることなく
接続することができるので、スナバ回路のインダクタン
スを極小にすることができ、自己消弧形素子の遮断容量
を大きく取ることが可能となる。
形の素子と同様な形状とし、自己消弧形半導体素子，フ
ライホイールダイオードと同一のスタックに組み込んで
圧接する事によりスナバキャパシタおよびスナバダイオ
ードの圧接，保持をする機構を省略することができるの
で、スタックを小型に構成することが可能となる。また
自己消弧形素子，スナバキャパシタ、およびスナバダイ
オードを冷却フィン以外の介在物を介在させることなく
接続することができるので、スナバ回路のインダクタン
スを極小にすることができ、自己消弧形素子の遮断容量
を大きく取ることが可能となる。
【０００７】
〔実施例１〕以下、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１は本発明の第１の実施例を示すスタックの構
造図である。また図２はこのスタックの回路図である。
する。図１は本発明の第１の実施例を示すスタックの構
造図である。また図２はこのスタックの回路図である。
【０００８】図１においてスタックには平形の形状を有
するフライホイールダイオード２，自己消弧形半導体素
子１，スナバキャパシタ４およびスナバダイオード３が
冷却フィン５を介在して直列に積み重ねられ、これらを
一体にして加圧装置６により加圧している。これにより
フライホイールダイオード２，自己消弧形半導体素子１
のための圧接，保持機構であるスタック以外にスナバキ
ャパシタ４，スナバダイオード３用の圧接，保持機構を
別途準備する必要が無くなり、スタックを小型に構成で
きる。各半導体素子、およびスナバキャパシタの配列
は、図２で各素子を一度ずつ通過するように一筆書きで
引いた線上に現れる順に積み重ねる必要がある。また、
スナバ回路のインダクタンス分を極小にするために自己
消弧形半導体素子１，スナバキャパシタ４、およびスナ
バダイオード３の間にフライホイールダイオード２を配
置してはならない。これにより、スナバ回路のインダク
タンスを極小にすることができ、自己消弧形素子の遮断
容量を大きく取ることが可能となる。バー９はスナバ回
路のループを構成するための導体であり、バー８は自己
消弧形半導体素子１とフライホイールダイオード２の逆
並列を構成するための導体である。端子７１、および端
子７２が外部の主回路に接続され、端子７３はスナバキ
ャパシタのエネルギ回収回路などに接続される。
するフライホイールダイオード２，自己消弧形半導体素
子１，スナバキャパシタ４およびスナバダイオード３が
冷却フィン５を介在して直列に積み重ねられ、これらを
一体にして加圧装置６により加圧している。これにより
フライホイールダイオード２，自己消弧形半導体素子１
のための圧接，保持機構であるスタック以外にスナバキ
ャパシタ４，スナバダイオード３用の圧接，保持機構を
別途準備する必要が無くなり、スタックを小型に構成で
きる。各半導体素子、およびスナバキャパシタの配列
は、図２で各素子を一度ずつ通過するように一筆書きで
引いた線上に現れる順に積み重ねる必要がある。また、
スナバ回路のインダクタンス分を極小にするために自己
消弧形半導体素子１，スナバキャパシタ４、およびスナ
バダイオード３の間にフライホイールダイオード２を配
置してはならない。これにより、スナバ回路のインダク
タンスを極小にすることができ、自己消弧形素子の遮断
容量を大きく取ることが可能となる。バー９はスナバ回
路のループを構成するための導体であり、バー８は自己
消弧形半導体素子１とフライホイールダイオード２の逆
並列を構成するための導体である。端子７１、および端
子７２が外部の主回路に接続され、端子７３はスナバキ
ャパシタのエネルギ回収回路などに接続される。
【０００９】〔実施例２〕図３は本発明の第２の実施例
を示すスタックの構造図である。また図４はこのスタッ
クの回路図である。
を示すスタックの構造図である。また図４はこのスタッ
クの回路図である。
【００１０】図３においてスタックには平形の形状を有
するフライホイールダイオード２，自己消弧形半導体素
子１，スナバキャパシタ４，スナバダイオード３、およ
びスナバ抵抗器１０が冷却フィン５を介在して直列に積
み重ねられ、これらを一体にして加圧装置６により加圧
している。各半導体素子、およびスナバキャパシタ，ス
ナバ抵抗器の配列は、図２で各素子を一度ずつ通過する
ように一筆書きで引いた線上に現れる順に積み重ねる必
要がある。また、スナバ回路のインダクタンス分を極小
にするために自己消弧形半導体素子１，スナバキャパシ
タ４、およびスナバダイオード３の間にフライホイール
ダイオード２ならびにスナバ抵抗器１０を配置してはな
らない。バー９はスナバ回路のループを構成するための
導体であり、バー８は自己消弧形半導体素子１とフライ
ホイールダイオード２の逆並列を構成するための導体で
ある。バー１１は自己消弧形素子１の点弧時にスナバキ
ャパシタ４のエネルギをスナバ抵抗器１０を通じて放電
するための導体である。端子７１、および端子７２が外
部の主回路に接続される。
するフライホイールダイオード２，自己消弧形半導体素
子１，スナバキャパシタ４，スナバダイオード３、およ
びスナバ抵抗器１０が冷却フィン５を介在して直列に積
み重ねられ、これらを一体にして加圧装置６により加圧
している。各半導体素子、およびスナバキャパシタ，ス
ナバ抵抗器の配列は、図２で各素子を一度ずつ通過する
ように一筆書きで引いた線上に現れる順に積み重ねる必
要がある。また、スナバ回路のインダクタンス分を極小
にするために自己消弧形半導体素子１，スナバキャパシ
タ４、およびスナバダイオード３の間にフライホイール
ダイオード２ならびにスナバ抵抗器１０を配置してはな
らない。バー９はスナバ回路のループを構成するための
導体であり、バー８は自己消弧形半導体素子１とフライ
ホイールダイオード２の逆並列を構成するための導体で
ある。バー１１は自己消弧形素子１の点弧時にスナバキ
ャパシタ４のエネルギをスナバ抵抗器１０を通じて放電
するための導体である。端子７１、および端子７２が外
部の主回路に接続される。
【００１１】〔実施例３〕図５は本発明の第３の実施例
を示すスタックの構造図である。このスタックの回路図
は実施例２と同様図４である。
を示すスタックの構造図である。このスタックの回路図
は実施例２と同様図４である。
【００１２】図５では、図３の実施例２におけるスナバ
抵抗器１０とその両側の冷却フィン５が冷却機構内蔵の
スナバ抵抗器に置き換わっている。スナバ抵抗器の冷却
機構が、隣り合う素子の冷却も行うのに十分な性能を有
する場合、このようにその両側、もしくは片側の水冷フ
ィンを省略できる。
抵抗器１０とその両側の冷却フィン５が冷却機構内蔵の
スナバ抵抗器に置き換わっている。スナバ抵抗器の冷却
機構が、隣り合う素子の冷却も行うのに十分な性能を有
する場合、このようにその両側、もしくは片側の水冷フ
ィンを省略できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によればスナバダイオードとスナ
バキャパシタを平形の素子と同様な形状とし、自己消弧
形半導体素子，フライホイールダイオードと同一のスタ
ックに組み込んで圧接する事によりスナバキャパシタお
よびスナバダイオードの圧接，保持をする機構を省略す
ることができるので、スタックを小型に構成することが
可能となる。また自己消弧形素子，スナバキャパシタ、
およびスナバダイオードを冷却フィン以外の介在物を介
在させることなく接続することができるので、スナバ回
路のインダクタンスを極小にすることができ、自己消弧
形素子の遮断容量を大きく取ることが可能となる。
バキャパシタを平形の素子と同様な形状とし、自己消弧
形半導体素子，フライホイールダイオードと同一のスタ
ックに組み込んで圧接する事によりスナバキャパシタお
よびスナバダイオードの圧接，保持をする機構を省略す
ることができるので、スタックを小型に構成することが
可能となる。また自己消弧形素子，スナバキャパシタ、
およびスナバダイオードを冷却フィン以外の介在物を介
在させることなく接続することができるので、スナバ回
路のインダクタンスを極小にすることができ、自己消弧
形素子の遮断容量を大きく取ることが可能となる。
【図１】本発明の第１実施例を示すスタックの構造図。
【図２】本発明の第１実施例を示す回路図。
【図３】本発明の第２実施例を示すスタックの構造図。
【図４】本発明の第２，３実施例を示す回路図。
【図５】本発明の第３実施例を示すスタックの構造図。
１…自己消弧形半導体素子、２…フライホイールダイオ
ード、３…スナバダイオード、４…スナバキャパシタ、
５…冷却フィン、６…加圧装置、８，９，１１…バー、
１０…スナバ抵抗器、７１，７２…主回路端子、７３…
回生回路端子。
ード、３…スナバダイオード、４…スナバキャパシタ、
５…冷却フィン、６…加圧装置、８，９，１１…バー、
１０…スナバ抵抗器、７１，７２…主回路端子、７３…
回生回路端子。
Claims (3)
- 【請求項１】自己消弧形半導体素子，フライホイールダ
イオード，スナバダイオード，スナバキャパシタ，冷却
フィン、およびその他の周辺回路を有する半導体電力変
換装置において、 前記自己消弧形半導体素子，フライホイールダイオー
ド，スナバダイオードの各半導体素子は平板状の形状
で、その上下面に金属平板によってなる電極を有する平
形と称する形状を有し、前記スナバキャパシタは半導体
素子と同じ平板状の形状でその上下面に金属平板によっ
てなる電極を有しており、前記半導体素子と前記スナバ
キャパシタが冷却フィンを介在して互いに直列に積み上
げられ圧接され一体となったスタックを構成することを
特徴とする半導体電力変換装置。 - 【請求項２】自己消弧形半導体素子，フライホイールダ
イオード，スナバダイオード，スナバキャパシタ，スナ
バ抵抗器，冷却フィン、およびその他の周辺回路を有す
る半導体電力変換装置において、 前記自己消弧形半導体素子，フライホイールダイオー
ド，スナバダイオードの各半導体素子は平板状の形状
で、その上下面に金属平板によってなる電極を有する平
形と称する形状を有し、前記スナバキャパシタは半導体
素子と同様な平板状の形状でその上下面に金属平板によ
ってなる電極を有しており、前記スナバ抵抗器は半導体
素子と同様な平板状の形状でその上下面に金属平板によ
ってなる電極を有しており、前記半導体素子と前記スナ
バキャパシタと前記スナバ抵抗器が冷却フィンを介在し
て互いに直列に積み上げられ圧接され一体となったスタ
ックを構成することを特徴とする半導体電力変換装置。 - 【請求項３】自己消弧形半導体素子，フライホイールダ
イオード，スナバダイオード，スナバキャパシタ，スナ
バ抵抗器，冷却フィン、およびその他の周辺回路を有す
る半導体電力変換装置において、 前記自己消弧形半導体素子，フライホイールダイオー
ド，スナバダイオードの各半導体素子は平板状の形状
で、その上下面に金属平板によってなる電極を有する平
形と称する形状を有し、前記スナバキャパシタは半導体
素子と同様な平板状の形状でその上下面に金属平板によ
ってなる電極を有しており、前記スナバ抵抗器は半導体
素子と同様な平板状の形状で冷却フィンの機能を内包し
ておりその上下面に金属平板によってなる電極を有して
おり、前記半導体素子と前記スナバキャパシタと前記ス
ナバ抵抗器が冷却フィンを介在して互いに直列に積み上
げられ圧接され一体となったスタックを構成することを
特徴とする半導体電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22803996A JPH1075564A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 半導体電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22803996A JPH1075564A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 半導体電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1075564A true JPH1075564A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16870249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22803996A Pending JPH1075564A (ja) | 1996-08-29 | 1996-08-29 | 半導体電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1075564A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001076902A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | スナバ抵抗器及びその製造方法 |
| JP2003088142A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 周波数変換装置 |
| EP0978854A3 (en) * | 1998-08-04 | 2007-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic capacitor mounting structure |
| JP2010016402A (ja) * | 2009-10-07 | 2010-01-21 | Denso Corp | 冷媒冷却型両面冷却半導体装置 |
| WO2012011545A1 (ja) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | 株式会社ソディック | ワイヤ放電加工用の電源システム |
| CN113991976A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 深圳市禾望电气股份有限公司 | 一种三电平功率模块 |
-
1996
- 1996-08-29 JP JP22803996A patent/JPH1075564A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0978854A3 (en) * | 1998-08-04 | 2007-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ceramic capacitor mounting structure |
| JP2001076902A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | スナバ抵抗器及びその製造方法 |
| JP2003088142A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Toshiba Corp | 周波数変換装置 |
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| WO2012011545A1 (ja) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | 株式会社ソディック | ワイヤ放電加工用の電源システム |
| JP2012024865A (ja) * | 2010-07-21 | 2012-02-09 | Sodick Co Ltd | ワイヤカット放電加工装置の加工用電源装置 |
| US9744607B2 (en) | 2010-07-21 | 2017-08-29 | Sodick Co., Ltd. | Power supply system for wire electric discharge machining |
| CN113991976A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 深圳市禾望电气股份有限公司 | 一种三电平功率模块 |
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