(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子にモジュール形構造半導体素子を使用した電力変換器の主回路において、
第１モジュール形構造半導体素子と第２モジュール形構造半導体素子とを、同一の取付面上に配列し、
第１モジュール形構造半導体素子の主電極の一端と、第２モジュール形構造半導体素子の主電極の一端とを第１平板状導体によって接続し、
第１モジュール形構造半導体素子の主電極の他端から外部に引き出される第２平板状導体と、第２モジュール形構造半導体素子の主電極の他端から外部に引き出される第３平板状導体とをそれぞれ第１平板状導体に平行に近接して配置し、さらに第２平板状導体と第３平板状導体とを、前記第１平板状導体とは直角方向にほぼ等しい長さで平行に近接して敷設し、
前記第１平板状導体の他端を交流回路側とし、前記第２平板状導体の他端と、前記第３平板状導体の他端とをそれぞれ直流回路側としたことを特徴とする電力変換器の主回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換器の主回路において、
前記第２平板状導体の他端と前記第３平板状導体の他端とをそれぞれ直角方向に延長し、この延長した両端間にコンデンサを接続したことを特徴とする電力変換器の主回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スイッチング素子にモジュール形構造半導体素子を使用した電力変換器の主回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、この種の電力変換器としてのインバータの主回路を示す模式的構成図であり、１は冷却体、２，３はモジュール形構造半導体素子としてのＩＧＢＴ、７はコンデンサ、１４〜１６は平板状導体をそれぞれ示し、ＩＧＢＴ２，３はそれぞれ冷却体１に固着され、平板状導体１４はＩＧＢＴ２のエミッタ端子とＩＧＢＴ３のコレクタ端子とを接続し、この平板状導体１４の他端は交流回路側に接続され、平板状導体１５はＩＧＢＴ２のコレクタ端子と直流回路側のコンデンサ７の一方の端子とを接続し、平板状導体１６はＩＧＢＴ３のエミッタ端子と直流回路側のコンデンサ７の他方の端子とを接続している。
【０００３】
図３に示したインバータの主回路においては、ＩＧＢＴ２，３それぞれがスイッチング動作をした際のスパイク電圧の抑制およびＩＧＢＴ２，３それぞれのスナバ回路の小型化のために、特に前記直流回路側の平板状導体１５，１６それぞれのインダクタンスを極力小さくすることが要求され、そのために、図示の如く、平板状導体１４〜１６をできる限り平行に近接して敷設している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図３に示したインバータの主回路において、ＩＧＢＴ２，３の主電極と平板状導体１４〜１６とは、図示の如く、ボルトで固着しているが、この固着部位で他の前記平板状導体との絶縁を保つため該平板状導体には、例えばＩＧＢＴ２のエミッタ端子へのボルトに接触しないように平板状導体１５，１６には図示の如く逃げ穴を設け、さらに、平板状導体１４〜１６をできる限り平行に近接して敷設するために、例えばＩＧＢＴ３のエミッタ端子の固着部位の高さをスペーサなどで調整する必要があった。
【０００５】
また、平板状導体１４〜１６を、図示の如く、冷却体１と平行に敷設すると、冷却体１の外形寸法によってはＩＧＢＴ２，３の主電極から平板状導体１５，１６を介したコンデンサ７への経路が長くなり、その結果、この導体のインダクタンスが大きくなるという問題もあった。
この発明の目的は上記問題点を解決し、簡単な構造で平板状導体のインダクタンスを極力小さくできる電力変換器の主回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明は、スイッチング素子にモジュール形構造半導体素子を使用した電力変換器の主回路において、
第１モジュール形構造半導体素子と第２モジュール形構造半導体素子とを、同一の取付面上に配列し、第１モジュール形構造半導体素子の主電極の一端と、第２モジュール形構造半導体素子の主電極の一端とを第１平板状導体によって接続し、第１モジュール形構造半導体素子の主電極の他端から外部に引き出される第２平板状導体と、第２モジュール形構造半導体素子の主電極の他端から外部に引き出される第３平板状導体とをそれぞれ第１平板状導体に平行に近接して配置し、さらに第２平板状導体と第３平板状導体とを、前記第１平板状導体とは直角方向にほぼ等しい長さで平行に近接して敷設し、前記第１平板状導体の他端を交流回路側とし、前記第２平板状導体の他端と、前記第３平板状導体の他端とをそれぞれ直流回路側としたことを特徴とする。
【０００７】
また第２の発明は前記第１の発明において、
前記第２平板状導体の他端と前記第３平板状導体の他端とをそれぞれ直角方向に延長し、この延長した両端間にコンデンサを接続したことを特徴とする。
この発明によれば、第１モジュール形構造半導体素子の主電極の他端から外部に引き出される第２平板状導体と、第２モジュール形構造半導体素子の主電極の他端から外部に引き出される第３平板状導体とを同一形状、且つ平行に近接して敷設することができるので、この導体のインダクタンスをより少なくすることができる。
【０００８】
さらに、第２の発明によれば、第１，第２モジュール形構造半導体素子とコンデンサとを立体的に配置することにより、第１，第２モジュール形構造半導体素子の主電極からコンデンサへの経路の長さもより短くすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の第１の実施例を示す電力変換器の主回路の模式的構成図であり、図３に示した従来例と同一機能を有するものには同一符号を付している。すなわち図１において、第１モジュール形構造半導体素子としてのＩＧＢＴ２と第２モジュール形構造半導体素子としてのＩＧＢＴ３とを、冷却体１に図示の如く配列して固着し、ＩＧＢＴ２のエミッタ端子とＩＧＢＴ３のコレクタ端子とを第１平板状導体としての平板状導体４によって接続し、ＩＧＢＴ２のコレクタ端子から外部に引き出される第２平板状導体としての平板状導体５と、ＩＧＢＴ３のエミッタ端子から外部に引き出される第３平板状導体としての平板状導体６とをそれぞれ図示の如く平板状導体４に平行に近接して配置し、さらに平板状導体５，６とを、図示の如く平板状導体４とは直角方向にほぼ等しい長さで平行に近接して敷設し、平板状導体４の他端を交流回路側とし、平板状導体５，６それぞれの他端を直流回路側とした構成にしている。
【００１０】
図１に示した平板状導体５と平板状導体６とは図示の如く同一形状で、且つ平行に近接して敷設しているので、直流回路からの電流に対して往復導体の作用を成し、この導体のインダクタンスをより少なくしている。
図２は、この発明の第２の実施例を示す電力変換器の主回路の模式的構成図であり、図１に示した第１の実施例と同一機能を有するものには同一符号を付してその説明を省略する。
【００１１】
すなわち図２においては、平板状導体５の他端と平板状導体６の他端とをそれぞれ図示の如く直角方向に延長し、この延長した両端間にコンデンサ７を接続した構成にしている。
図２に示す如くＩＧＢＴ２，３とコンデンサ７とを立体的に配置することにより、ＩＧＢＴ２，３からコンデンサ７への経路の長さもより短くなる。
【００１２】
なお、図１，２に示した実施例の説明ではモジュール形構造半導体素子をＩＧＢＴとしたが、パイポーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ，ダイオードなどにも、これらの実施例が適用できる。
【００１３】
【発明の効果】
この発明によれば、モジュール形構造半導体素子と平板状導体との固着部位の高さの調整が不要となり、平板状導体の形状も共通化できるので、この電力変換器が低価格で製作できる。
さらに、モジュール形構造半導体素子とコンデンサとを立体的に配置することにより、冷却体の外形寸法に係わらずモジュール形構造半導体素子からコンデンサへの経路の長さが短くなって、この経路の平板状導体のインダクタンスを小さくでき、その結果、この電力変換器のスナバ回路を省略することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す電力変換器の主回路の模式的構成図
【図２】この発明の第２の実施例を示す電力変換器の主回路の模式的構成図
【図３】従来例を示す電力変換器の主回路の模式的構成図
【符号の説明】
１          冷却体
２，３        ＩＧＢＴ
４〜６        平板状導体
７          コンデンサ
１４〜１６      平板状導体
【図１】
0003690108.tif 000002
【図２】
0003690108.tif 000003
【図３】
0003690108.tif 000004