[发明专利]功率变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多个开关元件的功率变换装置。

背景技术

采用绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等高速半导体开关元件的功率变换 装置广泛应用于各个领域。在上述功率变换装置中，为了抑制该等高速半 导体开关元件在开关动作时产生的跳变电压(jumping voltage)，连接有缓冲 电路(snubber circuit)。如非专利文献1所述，缓冲电路具有各种形式，其 中，充电式CDR缓冲电路由于其损耗小，对跳变电压具有抑制效果等原 因而得到了广泛的应用。

充电式CDR缓冲电路被构造成在与主电路的正极侧的IGBT连接时， 使一端连接在IGBT的集电极上的缓冲电容器和阴极连接在IGBT的发射 极上的缓冲二极管的串联电路(以下称为“缓冲模块(snubber module)”)与 IGBT并联连接，并且通过缓冲电阻使缓冲电容器和缓冲二极管的连接点 与主电路的负极侧连接。将充电式CDR缓冲电路中的缓冲电容器预先充 电到与电源相当的电压值，当开关动作时的跳变电压超过了充电电压时， 使缓冲二极管接通，由此来抑制电压上升。由于缓冲电阻只消耗了跳变电 压部分，所以缓冲电阻的消耗功率小，适用于以较高的频率进行开关的装 置。但尽管消耗功率小，在缓冲电阻中仍然会产生热量，所以需要根据缓 冲电阻发热量的大小来决定装置的尺寸。

由于缓冲模块的布线电感会对跳变电压产生影响，所以需要尽可能地 降低布线电感。而在缓冲电阻方面，由于缓冲电阻可以在开关动作时进行 放电，所以降低布线电感的必要性不是太大。由此，可以将缓冲电阻设置 在与IGBT分开的位置上，但如果设置在与IGBT分开的位置上，则布线 的长度增加，需要大量的布线构件。

专利文献1日本国专利特开2007-151286号公报

非专利文献1晶体管技术杂志第85卷(Transistor Technology Special， No.85)，“改订＊实践电力电子入门”CQ出版社

随着半导体技术的进步，已经实现了大容量半导体模块，但是，为了 进一步增大容量，需要将多个IGBT并联连接在一起使用。如上所述，由 于需要将缓冲模块的布线电感降低到尽可能地小，所以需要在并联连接的 IGBT上分别连接缓冲模块，从而使得无法实现缓冲模块的通用化。另一 方面，由于缓冲电阻可以设置在与IGBT分开的位置上，所以可以考虑使 缓冲电阻实现通用化来减少零部件的数量。

但是，如果只是单纯地使缓冲电阻实现通用化，则通过布线将分别连 接在各个并联连接的IGBT上的缓冲模块中的缓冲电容器相互连接，由布 线电感器和缓冲电容器构成LC共振电路。例如，在采用专利文献1的图 18、23所示结构的并联连接的IGBT中，在将缓冲模块中的缓冲电容器相 互连接，以此对缓冲电阻进行通用化时，连接各个缓冲电容器的连接布线 的长度增加，使得布线的电感变大。此时，需要将缓冲电阻的电阻值设定 成能够抑制LC共振电路的振动的电阻值，从而存在需要加大装置尺寸的 问题。

发明内容

本发明所要解决的课题是提供一种结构可小型化的功率变换装置。

解决方案

为了解决上述课题，本发明提供了一种功率变换装置，其对由并联连 接的多个开关元件形成的多个开关臂进行桥式连接并将其设置在正极和 负极之间，并且在各个开关元件上并联连接缓冲电路，所述功率变换装置 的特征在于，并联连接的多个开关元件的缓冲电路，相互连接分别与各个 开关元件并联连接的由缓冲电容器和缓冲二极管构成的多个串联电路中 的缓冲电容器和缓冲二极管的连接点，在相互连接的至少一个电路中插入 第1缓冲电阻，并且在第1缓冲电阻的一端与正极之间或者第1缓冲电阻 的一端与负极之间连接第2缓冲电阻。