(57)【要約】【課題】基板上に搭載された出力電極と素子群との間の配線インダクタンスを低減することができるインバータ装置を提供する。【解決手段】入力電極３０，４０および出力電極５０，６０，７０は、それぞれ、端子部３１，４１，５１，６１，７１とバスバー３２，４２，５２，６２，７２とを備える。バスバー３２，４２，５２，６２，７２は、その長手方向が素子群Ｇ１〜Ｇ６のパワー素子が並ぶ方向と平行となるように主回路基板２１上に配置されている。上アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ１，Ｇ４，Ｇ５、および、下アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ２，Ｇ３，Ｇ６における、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０が、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１に近いパワー素子２０に比べて、互いに接近するように配置されている。【選択図】図４
2014049475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を変換するインバータ装置であって、
上アーム用スイッチング素子および下アーム用スイッチング素子は、それぞれ、並列接続された複数のパワー素子が基板上の一方向に一列に並ぶ素子群として構成され、前記基板上に、正負の入力電極を挟んで前記各素子群が搭載されるとともに前記素子群に挟まれるように出力電極が搭載され、
前記入力電極および前記出力電極は、それぞれ、端子部とバスバーとを備え、
前記バスバーは、その長手方向が前記素子群の前記パワー素子が並ぶ方向と平行となるように前記基板上に配置され、
前記上アーム用スイッチング素子を構成する前記素子群、および、前記下アーム用スイッチング素子を構成する前記素子群における、前記出力電極の端子部から遠い位置に配置されるパワー素子が、前記出力電極の端子部に近いパワー素子に比べて、互いに接近するように配置されることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記出力電極のバスバーは、その長手方向が、前記互いに接近するように配置されるパワー素子の間には延設されない長さであることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記入力電極のバスバーには、前記互いに接近するように配置されるパワー素子と対向する部分に、当該パワー素子に接近する突設部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下のアーム用スイッチング素子が、それぞれ、並列接続された複数のパワー素子により構成され、この複数のパワー素子および入出力電極が基板に搭載されたインバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示の半導体装置（インバータ）においては、図８に示すように、上下のアーム用スイッチング素子が、それぞれ、並列接続された複数のパワー素子（素子群）により構成され、この素子群が主回路基板上に配列されているとともに、主回路基板上に正極側および負極側入力電極、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相出力電極が配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１７３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の半導体装置は、図８に示すように、主回路基板２００上において正極側入力電極のバスバー２０１ａと負極側入力電極のバスバー２０２ａとの間に各相の上下のアーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ１〜Ｇ６が配列されるとともに素子群Ｇ１〜Ｇ６の上アームと下アームに挟まれるように各相の出力電極のバスバー２０３，２０４，２０５、正極側中継電極２０１ｂ、負極側中継電極２０２ｂが配置され、出力電極のバスバー２０３，２０４，２０５は、素子群Ｇ１〜Ｇ６を構成する複数のパワー素子のそれぞれと対向するような長さに構成されている。このようなインバータ装置において、素子群を構成する各パワー素子から出力電極の端子部へと流れる電流は、導体パターン及び出力電極のバスバーを介して最短経路で流れようとするため、各素子群（Ｇ１〜Ｇ６）における出力電極の端子部２０６，２０７，２０８から遠い位置に配置されるパワー素子については、その電流（経路）ｉ４０が斜めになり、スイッチング時の相互インダクタンスによる磁束相殺効果が小さい。
【０００５】
この発明の目的は、基板上に搭載された出力電極と素子群との間の配線インダクタンスを低減することができるインバータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、電力を変換するインバータ装置であって、上アーム用スイッチング素子および下アーム用スイッチング素子は、それぞれ、並列接続された複数のパワー素子が基板上の一方向に一列に並ぶ素子群として構成され、前記基板上に、正負の入力電極を挟んで前記各素子群が搭載されるとともに前記素子群に挟まれるように出力電極が搭載され、前記入力電極および前記出力電極は、それぞれ、端子部とバスバーとを備え、前記バスバーは、その長手方向が前記素子群の前記パワー素子が並ぶ方向と平行となるように前記基板上に配置され、前記上アーム用スイッチング素子を構成する前記素子群、および、前記下アーム用スイッチング素子を構成する前記素子群における、前記出力電極の端子部から遠い位置に配置されるパワー素子が、前記出力電極の端子部に近いパワー素子に比べて、互いに接近するように配置されることを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、入力電極および出力電極は、それぞれ、端子部とバスバーとを備え、バスバーは、その長手方向が素子群のパワー素子が並ぶ方向と平行となるように基板上に配置され、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群、および、下アーム用スイッチング素子を構成する素子群における、出力電極の端子部から遠い位置に配置されるパワー素子が、出力電極の端子部に近いパワー素子に比べて、互いに接近するように配置されているので、出力電極の端子部から遠い位置に配置されるパワー素子と、出力電極の端子部に近いパワー素子とを等距離に配置した場合に比べ、基板上に搭載された出力電極と素子群との間の配線インダクタンスを低減することができる。
【０００８】
請求項２に記載のように、請求項１に記載のインバータ装置において、前記出力電極のバスバーは、その長手方向が、前記互いに接近するように配置されるパワー素子の間には延設されない長さであるとよい。
【０００９】
請求項３に記載のように、請求項１または２に記載のインバータ装置において、前記入力電極のバスバーには、前記互いに接近するように配置されるパワー素子と対向する部分に、当該パワー素子に接近する突設部が設けられているとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板上に搭載された出力電極と素子群との間の配線インダクタンスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のインバータ装置を示す分解斜視図。
【図２】インバータ装置の正面図。
【図３】インバータ装置の回路構成図。
【図４】主回路基板を示す平面図。
【図５】主回路基板の一部拡大平面図。
【図６】出力電極に流れる電流を示す波形図。
【図７】インバータ装置における主回路基板の一部概略平面図。
【図８】課題を説明するための平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を車両に搭載されるインバータ装置に具体化した一実施形態を図１〜図７に従って説明する。
なお、図面において、水平面を、直交するＸ，Ｙ方向で規定するとともに、上下方向をＺ方向で規定している。
【００１３】
図１，２に示すように、全体構成として、薄い扁平形状をなすヒートシンクＨＳの上面に主回路基板２１が配置されている。主回路基板２１の上方においてコンデンサ基板１００が主回路基板２１と対向するように配置されている。さらに、コンデンサ基板１００の上方において制御回路基板１１０が補助ブラケット本体１２１を介して配置されている。
【００１４】
主回路基板２１には、複数のパワー素子２０、正極側入力電極３０、負極側入力電極４０、Ｕ相出力電極５０、Ｖ相出力電極６０、Ｗ相出力電極７０等が搭載されている。コンデンサ基板１００には、複数のコンデンサ１０１が搭載されている。制御回路基板１１０には、各種の電子部品１１１が搭載されている。
【００１５】
図３に示すように、本実施形態のインバータ装置１０は、モータへ３相交流電力を供給する３相インバータであり、バッテリから供給される直流電力を交流電力に変換する。図３において、Ｕ相について上アーム用スイッチング素子Ｑ１と下アーム用スイッチング素子Ｑ２を備え、両スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は直列に接続されている。また、Ｖ相について上アーム用スイッチング素子Ｑ４と下アーム用スイッチング素子Ｑ３を備え、両スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４は直列に接続されている。さらに、Ｗ相について上アーム用スイッチング素子Ｑ５と下アーム用スイッチング素子Ｑ６を備え、両スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６は直列に接続されている。各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、それぞれ、ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６が並列に接続されている。各スイッチング素子にはＭＯＳＦＥＴが使用されている。これら各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６および各ダイオードＤ１〜Ｄ６は主回路基板２１に搭載される。
【００１６】
図１，４に示すように、上アーム用スイッチング素子Ｑ１は、並列接続された複数個（本実施形態では１２個）のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ第１の素子群Ｇ１として構成されている。詳しくは、パワー素子２０は、ダイオードが並列接続されたスイッチング素子をチップ化したものであり、このパワー素子２０が主回路基板２１に実装されている。以下、同様に、下アーム用スイッチング素子Ｑ２は、並列接続された複数個（本実施形態では１２個）のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ第２の素子群Ｇ２として構成されている。下アーム用スイッチング素子Ｑ３は、並列接続された複数個（本実施形態では１２個）のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ第３の素子群Ｇ３として構成されている。上アーム用スイッチング素子Ｑ４は、並列接続された複数個（本実施形態では１２個）のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ第４の素子群Ｇ４として構成されている。上アーム用スイッチング素子Ｑ５は、並列接続された複数個（本実施形態では１２個）のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ第５の素子群Ｇ５として構成されている。下アーム用スイッチング素子Ｑ６は、並列接続された複数個（本実施形態では１２個）のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ第６の素子群Ｇ６として構成されている。
【００１７】
このようにして、上アーム用スイッチング素子Ｑ１，Ｑ４，Ｑ５および下アーム用スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ６は、それぞれ、並列接続された複数のパワー素子２０が、主回路基板２１上の一方向（Ｙ方向）に一列に並ぶ素子群Ｇ１〜Ｇ６として構成されている。なお、図１，４に示すように、主回路基板２１には複数のパワー素子２０が実装されているが、図３では説明を簡単にするため等価的に示している。
【００１８】
図３において、Ｕ相の上アーム用スイッチング素子Ｑ１と下アーム用スイッチング素子Ｑ２との間の接続点がＵ相出力電極５０と接続されている。Ｖ相の上アーム用スイッチング素子Ｑ４と下アーム用スイッチング素子Ｑ３との間の接続点がＶ相出力電極６０と接続されている。Ｗ相の上アーム用スイッチング素子Ｑ５と下アーム用スイッチング素子Ｑ６との間の接続点がＷ相出力電極７０と接続されている。そして、Ｕ相出力電極５０、Ｖ相出力電極６０およびＷ相出力電極７０は、出力機器としての車載走行モータ（図示せず）に接続されている。
【００１９】
図４の主回路基板２１において、スイッチング素子Ｑ１（第１の素子群Ｇ１）のドレインが導体パターンＰ１０（図５参照）を通して正極側入力電極３０と電気的に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ４，Ｑ５（第４の素子群Ｇ４、第５の素子群Ｇ５）のドレインが導体パターンを通して正極側中継電極２４と電気的に接続されているとともに正極側中継電極２４が導体パターンＰ１（図４参照）を通して正極側入力電極３０と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ２，Ｑ３（第２の素子群Ｇ２、第３の素子群Ｇ３）のソースが導体パターンを通して負極側中継電極２３と電気的に接続されているとともに負極側中継電極２３が導体パターンＰ２（図４参照）を通して負極側入力電極４０と電気的に接続されている。スイッチング素子Ｑ６（第６の素子群Ｇ６）のソースが導体パターンを通して負極側入力電極４０と電気的に接続されている。
【００２０】
図３において、正極側入力電極３０と負極側入力電極４０の間には複数のコンデンサ１０１が並列に接続されている。これらコンデンサ１０１は、コンデンサ基板１００に複数実装されている。
【００２１】
図１，４において、主回路基板２１上に、正負の入力電極３０，４０を挟んで各素子群Ｇ１〜Ｇ６が搭載されているとともに素子群Ｇ１〜Ｇ６に挟まれるように出力電極５０，６０，７０が搭載されている。
【００２２】
詳しくは、Ｘ方向において左から右に、順に、第１の素子群Ｇ１、第２の素子群Ｇ２、第３の素子群Ｇ３、第４の素子群Ｇ４、第５の素子群Ｇ５、第６の素子群Ｇ６が配置されている。また、Ｘ方向において最も左側には正極側入力電極３０が配置されているとともに、Ｘ方向において最も右側には負極側入力電極４０が配置されている。Ｘ方向において第１の素子群Ｇ１と第２の素子群Ｇ２との間にはＵ相出力電極５０が配置されている。Ｘ方向において第３の素子群Ｇ３と第４の素子群Ｇ４との間にはＶ相出力電極６０が配置されている。Ｘ方向において第５の素子群Ｇ５と第６の素子群Ｇ６との間にはＷ相出力電極７０が配置されている。
【００２３】
また、主回路基板２１に中継電極２３，２４が素子群Ｇ２，Ｇ３、Ｇ４，Ｇ５に挟まれるように搭載されている。詳しくは、Ｘ方向において第２の素子群Ｇ２と第３の素子群Ｇ３との間には負極側中継電極２３が配置されており、上述したように負極側中継電極２３は導体パターンＰ２により負極側入力電極４０と電気的に接続されている。また、Ｘ方向において第４の素子群Ｇ４と第５の素子群Ｇ５との間には正極側中継電極２４が配置されており、上述したように正極側中継電極２４は導体パターンＰ１により正極側入力電極３０と電気的に接続されている。
【００２４】
図３において、インバータ装置１０の正極側入力電極３０および負極側入力電極４０にはコンデンサ１０１を介して車載バッテリＢｃの正極端子および負極端子が接続される。また、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートはフラットケーブルＣＦを介して制御回路を構成する電子部品１１１と接続されている。制御回路を構成する電子部品１１１は制御回路基板１１０（図１，２参照）に搭載されている。そして、制御回路基板１１０の制御回路によりスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６がスイッチング制御されて車載走行モータに電力を供給するようになっている。
【００２５】
図１，４に示すように、アルミよりなる正負の入力電極３０，４０および各相の出力電極５０，６０，７０は、それぞれ、端子部３１，４１，５１，６１，７１とバスバー（帯板部）３２，４２，５２，６２，７２とを備えている。端子部３１，４１，５１，６１，７１は、略棒状に形成されている。バスバー３２，４２，５２，６２，７２は、主回路基板２１の導体パターン上に配置される。図５においては、導体パターンＰ１０上に正極側入力電極３０のバスバー３２が実装されると共に導体パターンＰ１０上に第１の素子群Ｇ１を構成する各パワー素子２０が実装されている様子を示す。負極側入力電極４０についても同様である。また、図５においては、導体パターンＰ１１上にＵ相出力電極５０のバスバー５２が実装されると共に導体パターンＰ１１上に第２の素子群Ｇ２を構成する各パワー素子２０が実装されている様子を示す。他の相の出力電極６０，７０についても同様である。  
【００２６】
バスバー３２，４２，５２，６２，７２は、細長に延びる矩形板状（帯状）に形成され、導体パターンに対し面接触して電気的に接続される。入力電極３０，４０および出力電極５０，６０，７０において、バスバー３２，４２，５２，６２，７２の長さ方向の中央には丸棒状をなす端子部３１，４１，５１，６１，７１が立設されている。
【００２７】
バスバー３２，４２，５２，６２，７２は、その長手方向が、素子群Ｇ１〜Ｇ６のパワー素子２０が並ぶ方向（Ｙ方向）と平行となるように主回路基板２１上に配置されている。
【００２８】
図４に示すように、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ１および下アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ２について、出力電極５０の端子部５１から遠い位置に配置されるパワー素子２０（各３個のパワー素子）が、出力電極５０の端子部５１に近いパワー素子２０（６個のパワー素子）に比べて、互いに接近するように配置されている。同様に、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ４および下アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ３について、出力電極６０の端子部６１から遠い位置に配置されるパワー素子２０（各３個のパワー素子）が、出力電極６０の端子部６１に近いパワー素子２０（６個のパワー素子）に比べて、互いに接近するように配置されている。さらに、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ５および下アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ６について、出力電極７０の端子部７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０（各３個のパワー素子）が、出力電極７０の端子部７１に近いパワー素子２０（６個のパワー素子）に比べて、互いに接近するように配置されている。
【００２９】
また、出力電極５０のバスバー５２は、その長手方向が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の間には延設されない長さである。具体的には、出力電極５０のバスバー５２は、その長手方向の長さＬ１が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所には延設されないように短くなっている。つまり、素子群のパワー素子のうちの出力電極５０の端子部５１に近い部位にのみバスバー５２を配置している。
【００３０】
同様に、出力電極６０のバスバー６２は、その長手方向が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の間には延設されない長さである。具体的には、出力電極６０のバスバー６２は、その長手方向の長さＬ２が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所には延設されないように短くなっている（素子群のパワー素子のうちの出力電極６０の端子部６１に近い部位にのみバスバー６２を配置している）。さらに、出力電極７０のバスバー７２は、その長手方向が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の間には延設されない長さである。具体的には、出力電極７０のバスバー７２は、その長手方向の長さＬ３が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所には延設されないように短くなっている（素子群のパワー素子のうちの出力電極７０の端子部７１に近い部位にのみバスバー７２を配置している）。
【００３１】
入力電極３０のバスバー３２には、互いに接近するように配置されるパワー素子２０と対向する部分に、パワー素子２０に接近する突設部３２ｂが設けられている。つまり、入力電極３０のバスバー３２について、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所については本体部３２ａから突設部３２ｂがパワー素子２０に接近するように距離ｄ１１だけ突設されている。
【００３２】
同様に、入力電極４０のバスバー４２には、互いに接近するように配置されるパワー素子２０と対向する部分に、パワー素子２０に接近する突設部４２ｂが設けられている。つまり、入力電極４０のバスバー４２について、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所については本体部４２ａから突設部４２ｂがパワー素子２０に接近するように距離ｄ１２だけ突設されている。
【００３３】
また、負極側中継電極２３は、その長手方向が、素子群Ｇ１〜Ｇ６のパワー素子２０が並ぶ方向（Ｙ方向）と平行となるように主回路基板２１上に配置されている。また、正極側中継電極２４は、その長手方向が、素子群Ｇ１〜Ｇ６のパワー素子２０が並ぶ方向（Ｙ方向）と平行となるように主回路基板２１上に配置されている。
【００３４】
負極側中継電極２３について、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所については本体部２３ａの一側面から突設部２３ｂが第２の素子群Ｇ２（パワー素子２０）に向かって距離ｄ１３だけパワー素子２０に接近するように突設されている。また、本体部２３ａの他側面から突設部２３ｃが第３の素子群Ｇ３（パワー素子２０）に向かって距離ｄ１４だけパワー素子２０に接近するように突設されている。同様、正極側中継電極２４について、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所については本体部２４ａの一側面から突設部２４ｂが第４の素子群Ｇ４（パワー素子２０）に向かって距離ｄ１５だけパワー素子２０に接近するように突設されている。また、本体部２４ａの他側面から突設部２４ｃが第５の素子群Ｇ５（パワー素子２０）に向かって距離ｄ１６だけパワー素子２０に接近するように突設されている。
【００３５】
図１および図２に示すように、正負の入力電極３０，４０におけるバスバー３２，４２の上面にコンデンサ基板１００が載置されている。正極側入力電極３０および負極側入力電極４０は、バスバー３２，４２を介してコンデンサ基板１００と電気的に接続されている。また、正負の入力電極３０，４０の棒状の端子部３１，４１において上側の周面には制御回路基板用支持部３３，４３が突設されている。
【００３６】
コンデンサ基板１００にはＵ相出力電極５０、Ｖ相出力電極６０、およびＷ相出力電極７０の棒状の端子部５１，６１，７１が貫通している。主回路基板２１上には、補助ブラケット本体１２１が一対の脚部１２２により主回路基板２１に固定されるとともに、補助ブラケット本体１２１が正負の入力電極３０，４０の制御回路基板用支持部３３，４３に支持されている。また、補助ブラケット本体１２１にはＵ相出力電極５０、Ｖ相出力電極６０、およびＷ相出力電極７０の端子部５１，６１，７１が貫通している。補助ブラケット本体１２１上には制御回路基板１１０が支持されるとともに、制御回路基板１１０にはＵ相出力電極５０、Ｖ相出力電極６０、およびＷ相出力電極７０の端子部５１，６１，７１が貫通している。制御回路基板用支持部３３，４３は導電カラー１２３を介して制御回路基板１１０と電気的に接続されている。制御回路基板１１０には制御回路側コネクタ部１１２が設けられ、接続部材としてのフラットケーブルＣＦによって主回路基板２１と制御回路基板１１０とが電気的に接続されている。
【００３７】
次に、このように構成したインバータ装置１０の作用を説明する。
車載バッテリＢｃからの直流電流は、コンデンサ基板１００を介して主回路基板２１に供給される。そして、上アームのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ４，Ｑ５（第１、第４および第５の素子群Ｇ１，Ｇ４，Ｇ５のパワー素子２０）、および下アームのスイッチング素子Ｑ２，Ｑ３，Ｑ６（第２、第３および第６の素子群Ｇ２，Ｇ３，Ｇ６のパワー素子２０）がそれぞれ所定のタイミングでオン・オフ制御されることで、Ｕ相出力電極５０、Ｖ相出力電極６０、およびＷ相出力電極７０より交流電流が車載走行モータに供給される。
【００３８】
また、正極側入力電極３０および負極側入力電極４０が発熱すると、この熱はバスバー３２，４２から主回路基板２１を介してヒートシンクＨＳに伝わり放熱される。また、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（素子群Ｇ１〜Ｇ６）におけるスイッチング動作に伴う熱は主回路基板２１を介してヒートシンクＨＳに伝わり放熱される。
【００３９】
ここで、上述したスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（素子群Ｇ１〜Ｇ６）のオン・オフ制御に伴う主回路基板２１における電流の流れについて言及する。
車載バッテリＢｃから供給される直流電力は、インバータ装置１０により交流電力に変換されて、出力電極５０，６０，７０より外部の負荷へ出力される。
【００４０】
例えば、上アーム用スイッチング素子がオンからオフに切り換えられると、図３に示すように、上アーム用スイッチング素子に流れていた電流ｉ１０は徐々に減少し、下アーム用スイッチング素子に流れる電流ｉ２０が徐々に増加する。これらの電流ｉ１０，ｉ２０を図６の波形で示す。Ｖ相およびＷ相についても同様にして電流が流れる。
【００４１】
このとき、図４に示すように、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ１，Ｇ４，Ｇ５、および、下アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ２，Ｇ３，Ｇ６における、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０を出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１に近いパワー素子２０に比べて、互いに接近するように配置した。よって、素子群より出力電極へは主回路基板２１に形成した導体パターンを介して電流が流れるが、その際の主回路基板２１上に搭載された出力電極５０，６０，７０と素子群Ｇ１〜Ｇ６との間の配線インダクタンスを低減することができる。
【００４２】
図７を用いてより詳しく説明する。
図７の実線が本実施形態であり、図４に対応する図である。図７の二点鎖線が比較例であり、図８に対応する図である。
【００４３】
図４に示すように、素子群Ｇ１〜Ｇ６における端のパワー素子（ＭＯＳトランジスタ）２０を中央に寄せるとともに、寄せたパワー素子２０の配置箇所での出力電極５０，６０，７０のバスバー５２，６２，７２の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３を短くした。また、バスバー３２，４２および中継電極２３，２４の本体部３２ａ，４２ａ，２３ａ，２４ａに突設部３２ｂ，４２ｂ，２３ｂ，２３ｃ，２４ｂ，２４ｃを設けて素子群にバスバーおよび中継電極の本体部を近づけた。このような構成とすることにより、相互インダクタンスによる磁束相殺効果を大きくできる。そのため、インダクタンスを低減することができる。
【００４４】
詳しくは、図８に示す比較例においては、電流は最短距離で流れようとする。そのため、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群の端側に設けられるパワー素子（ＭＯＳトランジスタ）２０から出力電極の端子部に流れる電流ｉ４０（図７参照）の電流経路と、下アーム用スイッチング素子を構成する素子群の端側に設けられるパワー素子から出力電極の端子部に流れる電流ｉ４０（図７参照）の電流経路とは、平行にならない部分が比較的多く含まれる。その結果、相互インダクタンスによる磁束相殺効果は小さくなっている。
【００４５】
これに対し本実施形態では、出力電極の端子部から遠くなる上アーム用スイッチング素子の素子群の端側に配置されるパワー素子（ＭＯＳトランジスタ）２０と下アーム用スイッチング素子の素子群の端側に配置されるパワー素子を互いに接近させたことで、上アーム用スイッチング素子の端側のパワー素子（ＭＯＳトランジスタ）２０から出力電極の端子部へと流れる電流ｉ３０（図７参照）の電流経路と、下アーム用スイッチング素子の端側のパワー素子（ＭＯＳトランジスタ）２０から出力電極の端子部へと流れる電流ｉ３０（図７参照）の電流経路とは、多くの部分で平行になる。その結果、相互インダクタンスによる磁束相殺効果が大きくなる。
【００４６】
このようにして、配線インダクタンスを小さくすることで、従来と同じスイッチング速度でパワー素子をスイッチングさせても、スイッチングサージ電圧を小さくできるため、より低耐圧で安価な素子を採用することができる。または、よりスイッチング速度を大きくしてもスイッチングサージ電圧は従来同等となるので、スイッチング損失を小さくすることができ、冷却系を小型・安価とすることができる。
【００４７】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ１，Ｇ４，Ｇ５、および、下アーム用スイッチング素子を構成する素子群Ｇ２，Ｇ３，Ｇ６における、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０が、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１に近いパワー素子２０に比べて、互いに接近するように配置した。これにより、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０と、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１に近いパワー素子２０とを等距離に配置した場合に比べ、主回路基板２１上に搭載された出力電極５０，６０，７０と素子群Ｇ１〜Ｇ６との間の配線インダクタンスを低減することができる。
【００４８】
（２）出力電極５０，６０，７０のバスバー５２，６２，７２は、その長手方向が、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の間には延設されない長さである。これにより、容易に、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０を互いに接近するように配置することができる。
【００４９】
（３）入力電極３０，４０のバスバー３２，４２には、互いに接近するように配置されるパワー素子２０と対向する部分に、当該パワー素子２０に接近する突設部３２ｂ，４２ｂが設けられている。これにより、入力電極３０，４０と素子群Ｇ１，Ｇ６との関係について、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１から遠い位置に配置されるパワー素子２０との配線距離（電流経路）と、出力電極５０，６０，７０の端子部５１，６１，７１に近いパワー素子２０の配線距離（電流経路）との均等化を図ることが可能となる。
【００５０】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いたが、ＩＧＢＴを用いてもよい。
・出力電極のバスバー５２，６２，７２は、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所には延設されないように短くしたが、これに代わり、互いに接近するように配置されるパワー素子２０の配置箇所には細くして延設してもよい。
【００５１】
・出力電極５０，６０，７０は、端子部５１，６１，７１をバスバー５２，６２，７２の長手方向の中央部に配置したが、これに限るものでなく、端子部５１，６１，７１をバスバー５２，６２，７２の長手方向の中央部以外の部位に配置してもよい。要は、上アーム用スイッチング素子を構成する素子群、および、下アーム用スイッチング素子を構成する素子群における、出力電極の端子部から遠い位置に配置されるパワー素子を、出力電極の端子部に近いパワー素子に比べて、互いに接近するように配置すればよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０…インバータ装置、２０…パワー素子、２１…主回路基板、３０…正極側入力電極、３１…端子部、３２…バスバー、３２ｂ…突設部、４０…負極側入力電極、４１…端子部、４２…バスバー、４２ｂ…突設部、５０…Ｕ相出力電極、５１…端子部、５２…バスバー、６０…Ｖ相出力電極、６１…端子部、６２…バスバー、７０…Ｗ相出力電極、７１…端子部、７２…バスバー、Ｑ１，Ｑ４，Ｑ５…上アーム用スイッチング素子、Ｑ２，Ｑ３，Ｑ６…下アーム用スイッチング素子、Ｇ１…第１の素子群、Ｇ２…第２の素子群、Ｇ３…第３の素子群、Ｇ４…第４の素子群、Ｇ５…第５の素子群、Ｇ６…第６の素子群。
【図１】
2014049475.tif 000003
【図２】
2014049475.tif 000004
【図３】
2014049475.tif 000005
【図４】
2014049475.tif 000006
【図５】
2014049475.tif 000007
【図６】
2014049475.tif 000008
【図７】
2014049475.tif 000009
【図８】
2014049475.tif 000010