(57)【要約】【課題】パワー端子をコネクタやバスバー等に容易に接続できる電力変換装置を提供する。【解決手段】複数の半導体モジュール２と、複数の冷却器１１とを積層した積層体１０を備える。半導体モジュール２は、半導体素子を内蔵した本体部２０と、複数のパワー端子２００と、制御端子２３とを備える。積層体１０の積層方向から見たときに、積層方向に隣り合う２個の半導体モジュール２にそれぞれ含まれる複数のパワー端子２００のうち、少なくとも一部のパワー端子２００は、互いに重ならないよう構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（２９）を内蔵した複数の半導体モジュール（２）と、該半導体モジュール（２）を冷却する複数の冷却器（１１）とを積層した積層体（１０）を備える電力変換装置（１）であって、
上記半導体モジュール（２）は、上記半導体素子（２９）を内蔵する本体部（２０）と、該本体部（２０）から突出した複数のパワー端子（２００）と、制御回路（３９）に電気的に接続した制御端子（２３）とを備え、
上記積層体（１０）の積層方向から見たときに、個々の上記本体部（２０）は重なり合い、かつ、上記積層方向に隣り合う２個の上記半導体モジュール（２，２ａ，２ｂ）にそれぞれ含まれる上記複数のパワー端子（２００）のうち、少なくとも一部のパワー端子（２００）は、互いに重ならないよう構成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置（１）において、上記本体部（２０）は四角形板状に形成され、上記パワー端子（２００）には、直流電圧が印加される入力端子（２１）と、交流負荷に電気的に接続される出力端子（２２）とがあり、上記出力端子（２２）は、上記本体部（２０）の４つの側面のうちの一つである出力側面（２４１）から突出し、上記入力端子（２１）は、上記出力側面（２４１）とは別の上記側面である入力側面（２４２）から突出し、上記出力端子（２２）は、上記出力側面（２４１）の長手方向における中心（２５）から、上記出力側面（２４１）の上記長手方向における一方の端部（２６）までの間に設けられており、上記複数の半導体モジュール（２）から上記出力端子（２２）がそれぞれ同一方向に突出しており、上記積層体（１０）の積層方向から見たときに、上記積層方向に隣り合う２個の上記半導体モジュール（２ａ，２ｂ）の上記出力端子（２２）が互いに重ならないように、個々の上記半導体モジュール（２）が配置されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項３】
請求項２に記載の電力変換装置において、複数の上記半導体モジュール（２）は同一形状に形成され、上記積層方向に隣り合う２個の半導体モジュール（２）のうち、一方の上記半導体モジュール（２ａ）は、他方の上記半導体モジュール（２ｂ）に対して表裏を逆にした状態で配されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の電力変換装置（１）において、上記入力側面（２４２）は、上記出力側面（２４１）と平行であることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項５】
請求項４に記載の電力変換装置（１）において、上記入力端子（２１）は、上記長手方向における上記入力側面（２４２）の中心（２５１）から、該入力側面（２４２）の上記長手方向における一方の端部までの間に設けられていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項６】
請求項２又は請求項３に記載の電力変換装置（１）において、上記入力端子（２１）は、上記出力端子（２２）に直交していることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）において、上記制御端子（２３）は上記出力側面（２４１）から突出しており、該制御端子（２３）は、上記出力側面（２４１）の上記長手方向における上記中心（２５）から、上記出力側面（２４１）の上記長手方向における他方の上記端部（２７）までの間に設けられていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項８】
請求項７に記載の電力変換装置（１）において、上記積層方向から見たときに、上記２個の半導体モジュール（２）のうちの一方の半導体モジュール（２ａ）の上記出力端子（２２）と、他方の半導体モジュール（２ｂ）の上記制御端子（２３）とが互いに重なり合うよう構成され、上記出力端子（２２）の突出方向における該出力端子（２２）の長さは、上記制御端子（２３）の長さよりも長いことを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の電力変換装置（１）において、上記制御回路（３９）は制御回路基板（３）に形成され、該制御回路基板（３）には貫通孔（３０）を形成してあり、該制御回路基板（３）は、上記出力端子（２２）を上記貫通孔（３０）に挿通した状態で、上記制御端子（２３）に接続され、上記制御回路基板（３）の主面は、上記出力端子（２２）の突出方向に直交していることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力変換装置（１）において、上記制御回路基板（３）に、上記出力端子（２２）に流れる電流を測定する電流センサ（５）が取り付けられていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電力変換装置（１）において、個々の上記半導体モジュール（２）は３本の上記出力端子（２２）を備え、該３本の出力端子（２）が上記長手方向に配列しており、上記一方の半導体モジュール（２ａ）には、上記３本の出力端子（２２）のうち上記長手方向において上記出力側面（２４１）の上記中心（２５）から最も遠い最遠出力端子（２５ａ）と、これに隣接する隣接出力端子（２５ｂ）との、少なくとも一方に上記電流センサ（５）が取り付けられていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項１２】
請求項１に記載の電力変換装置（１）において、上記半導体素子（２９）には、互いに直列接続した上アーム半導体素子（２９ａ）と下アーム半導体素子（２９ｂ）とがあり、上記パワー端子（２００）には、コンデンサ（４）の正電極に接続した正極端子（Ｐ）と、上記コンデンサ（４）の負電極に接続した負極端子（Ｎ）と、上アーム半導体素子（２９ａ）と上記下アーム半導体素子（２９ｂ）との間に接続した中間端子（Ｃ）とがあり、上記積層体（１０）の積層方向から見たときに、上記積層方向に隣り合う２個の上記半導体モジュール（２）の上記中間端子（Ｃ）は互いに重ならず、上記正極端子（Ｐ）同士、および上記負極端子（Ｎ）同士は互いに重なっていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電力変換装置（１）において、複数の上記半導体モジュール（２）はそれぞれ同一形状に形成され、上記積層方向に隣り合う２個の半導体モジュール（２）のうち、一方の半導体モジュール（２ａ）は、他方の上記半導体モジュール（２ｂ）に対して表裏を逆にした状態で配されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電力変換装置（１）において、四辺形板状に形成された上記本体部（２０）の一つの側面（２６１）から全ての上記パワー端子（２００）が突出しており、上記半導体モジュール（２）は上記パワー端子（２００）として、３本の上記中間端子（Ｃ）と、２本の上記正極端子（Ｐ）と、２本の上記負極端子（Ｎ）を有し、上記側面（２６１）には、上記パワー端子（２００）が突出していない非突出領域（Ｄ）が３箇所形成されており、上記側面（２６１）の長手方向における中心（２５）に関して、個々の上記中間端子（Ｃ）と上記被突出領域（Ｄ）とを対称となる位置に形成してあると共に、上記２本の正極端子（Ｐ）同士、及び上記２本の負極端子（Ｎ）同士を上記中心（２５）に関して対称となる位置に形成してあることを特徴とする電力変換装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュールを備える電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却器とを積層したものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
個々の半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵した本体部と、該本体部から突出したパワー端子および制御端子を備える。パワー端子には、直流電圧が印加される入力端子と、交流電圧を出力する出力端子とがある。制御端子は制御回路基板に接続される。制御回路基板によって半導体モジュールをスイッチング動作させることにより、上記入力端子に加わる直流電圧を交流電圧に変換し、出力端子から出力するよう構成されている。
【０００４】
電力変換装置を製造する際には、複数の半導体モジュールと複数の上記冷却器とを積層し、上記パワー端子にコネクタやバスバー等を接続する。次いで、このコネクタ等を他の電子部品に電気接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９９７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の電力変換装置は、積層方向に隣り合う２つの半導体モジュールの、パワー端子間の間隔が狭い。そのため、パワー端子とコネクタ等との接続を行いにくいという問題がある。
すなわち、例えば、パワー端子とコネクタとを接続する際には、積層方向に隣り合う２つのパワー端子の間にコネクタ端子を挿入し、これらの主面同士を接触させる。そして、ボルト締結や溶接を行う。しかしながら、積層方向における２つのパワー端子の間隔が狭い場合は、この間にコネクタ端子を挿入しにくくなり、また、パワー端子とコネクタ端子とを接続する作業を行いにくくなる。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、パワー端子をコネクタやバスバー等に容易に接続できる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する複数の冷却器とを積層した積層体を備える電力変換装置であって、
上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、該本体部から突出した複数のパワー端子と、制御回路に電気的に接続した制御端子とを備え、
上記積層体の積層方向から見たときに、個々の上記本体部は重なり合い、かつ、上記積層方向に隣り合う２個の上記半導体モジュールにそれぞれ含まれる上記複数のパワー端子のうち、少なくとも一部のパワー端子は、互いに重ならないよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記電力変換装置においては、積層方向から見たときに、該積層方向に隣り合う２個の半導体モジュールにそれぞれ含まれる複数のパワー端子のうち、少なくとも一部のパワー端子は、互いに重ならないように構成されている。そのため、積層方向に隣り合う２個の半導体モジュールの、パワー端子間の間隔が狭くなることを防止でき、パワー端子とコネクタ等とを接続する工程を容易に行うことが可能になる。
【００１０】
また、上記電力変換装置においては、積層方向から見たときに、個々の本体部が重なり合う。そのため、半導体モジュールを安定して積層でき、積層体がぐらつくことを防止できる。
【００１１】
以上のごとく、本発明によれば、パワー端子をコネクタ等に容易に接続できる電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における、電力変換装置の部分斜視図。
【図２】実施例１における、電力変換装置の全体斜視図。
【図３】実施例１における、半導体モジュールの平面図。
【図４】実施例１における、昇圧用モジュールの平面図。
【図５】実施例１における、リアクトルの斜視図。
【図６】実施例１における、電力変換装置の断面図。
【図７】図６のVII-VII断面図。
【図８】図６のVIII-VIII断面図。
【図９】図６のIX-IX断面図。
【図１０】実施例１における、電力変換装置の回路図。
【図１１】実施例２における、半導体モジュールの平面図。
【図１２】実施例２における、電力変換装置の側面図。
【図１３】図１２のXIII-XIII断面図。
【図１４】実施例２における、半導体モジュールを反転しないで重ね合わせた電力変換装置の側面図。
【図１５】実施例３における、半導体モジュールの斜視図。
【図１６】実施例３における、２つの半導体モジュールを表裏逆にして配置した平面図。
【図１７】実施例３における、電力変換装置の一部の平面図。
【図１８】実施例３における、図１７のXVIII矢視図。
【図１９】実施例３における、電力変換装置の一部の斜視図。
【図２０】実施例３における、電力変換装置の斜視図。
【図２１】実施例３における、半導体モジュールの回路図。
【図２２】実施例３における、電力変換装置の側面図。
【図２３】実施例３における、バスバーの一部透視平面図であって、図２４のXXIII-XXIII矢視図。
【図２４】図２３のXXIV-XXIV断面図。
【図２５】実施例３における、電力変換装置の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上記電力変換装置において、上記本体部は四角形板状に形成され、上記パワー端子には、直流電圧が印加される入力端子と、交流負荷に電気的に接続される出力端子とがあり、上記出力端子は、上記本体部の４つの側面のうちの一つである出力側面から突出し、上記入力端子は、上記出力側面とは別の上記側面である入力側面から突出し、上記出力端子は、上記出力側面の長手方向における中心から、上記出力側面の上記長手方向における一方の端部までの間に設けられており、上記複数の半導体モジュールから上記出力端子がそれぞれ同一方向に突出しており、上記積層体の積層方向から見たときに、上記積層方向に隣り合う２個の上記半導体モジュールの上記出力端子が互いに重ならないように、個々の上記半導体モジュールが配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、積層体を積層方向から見たときに、積層方向に隣り合う２個の半導体モジュールの出力端子が互いに重ならないように、個々の半導体モジュールを積層することができる。すなわち、積層方向から見たときに個々の上記本体部が重なり合い、かつ、隣り合う２個の半導体モジュールのうち一方の半導体モジュールの出力端子と、他方の半導体モジュールの出力端子とが、長手方向において互いに異なる位置に配されるように、個々の半導体モジュールを積層することができる。そのため、隣り合う２個の半導体モジュールにおける、出力端子間の間隔が狭くなることを防止でき、出力端子とコネクタ等とを接続する工程を容易に行うことが可能になる。
【００１４】
また、複数の上記半導体モジュールは同一形状に形成され、上記積層方向に隣り合う２個の半導体モジュールのうち、一方の上記半導体モジュールは、他方の上記半導体モジュールに対して表裏を逆にした状態で配されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、複数の半導体モジュールが同一形状であるため、使用する半導体モジュールの種類を少なくすることができる。そのため、電力変換装置の製造コストを低減することができる。また、隣り合う２個の半導体モジュールのうち、一方の半導体モジュールは、他方の半導体モジュールに対して表裏を逆にした状態で配されているため、積層方向から見たときに、これら２個の半導体モジュールの出力端子が重なり合わなくなる。そのため、出力端子にバスバー等を接続する作業を行いやすくなる。
【００１５】
上記電力変換装置において、上記入力側面は、上記出力側面と平行であることが好ましい（請求項４）。
この場合には、入力端子が、出力端子とは反対側に突出することになるため、出力端子に接続するバスバー等と、入力端子に接続するバスバー等とが干渉しにくくなる。そのため、これらの接続工程を容易に行うことが可能になる。
【００１６】
また、上記入力端子は、上記長手方向における上記入力側面の中心から、該入力側面の上記長手方向における一方の端部までの間に設けられていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、入力端子が、長手方向において左右いずれかに偏った位置に設けられているため、積層体を積層方向から見たときに、積層方向に隣り合う２個の半導体モジュールの入力端子が互いに重ならないように、個々の半導体モジュールを積層することができる。そのため、隣り合う２個の半導体モジュールにおける、入力端子間の間隔が狭くなることを防止でき、入力端子とバスバー等とを接続する工程を容易に行うことが可能になる。
【００１７】
また、上記入力端子は、上記出力端子に直交していてもよい（請求項６）。
この場合には、入力端子と出力端子とが、互いに異なる方向へ突出するため、出力端子に接続するバスバー等と、入力端子に接続するバスバー等とが干渉しにくくなる。そのため、これらの接続工程を容易に行うことが可能になる。
【００１８】
また、上記制御端子は上記出力側面から突出しており、該制御端子は、上記出力側面の上記長手方向における上記中心から、上記出力側面の上記長手方向における他方の上記端部までの間に設けられていることが好ましい（請求項７）。
仮に、制御端子を上記入力側面から突出させたとすると、制御端子には制御回路基板を取り付けるため、半導体モジュールの本体部と、入力端子に接続する平滑コンデンサとの間に、制御回路基板を介在させるための空間を確保する必要が生じる。そのため、入力端子の長さを長くする必要がある。この場合、入力端子の浮遊インダクタンスが大きくなり、サージが高くなりやすい。したがって、上述のように制御端子を出力側面から突出させれば、入力端子を短くしやすくなり、浮遊インダクタンス及びサージを低減しやすくなる。
【００１９】
また、上記積層方向から見たときに、上記２個の半導体モジュールのうちの一方の半導体モジュールの上記出力端子と、他方の半導体モジュールの上記制御端子とが互いに重なり合うよう構成され、上記出力端子の突出方向における該出力端子の長さは、上記制御端子の長さよりも長いことが好ましい（請求項８）。
この場合には、出力端子の長さが制御端子の長さよりも長いため、出力端子の先端にコネクタ等を接続でき、コネクタ等と制御端子とが干渉することを防止できる。また、積層方向から見たときに、２個の半導体モジュールの出力端子と制御端子とが重なり合うよう構成されているため、積層体を小型化しやすい。
【００２０】
また、上記制御回路は制御回路基板に形成され、該制御回路基板には貫通孔を形成してあり、該制御回路基板は、上記出力端子を上記貫通孔に挿通した状態で、上記制御端子に接続され、上記制御回路基板の主面は、上記出力端子の突出方向に直交していることが好ましい（請求項９）。
この場合には、制御回路基板が上記突出方向に直交しているため、出力端子に出力電流が流れて出力端子の周辺に磁界が発生した場合に、この磁界に対して制御回路基板が平行になる。そのため、制御回路基板に鎖交する磁束の量が減少する。したがって、制御回路基板がノイズの影響を受けにくくなる。
【００２１】
また、上記制御回路基板に、上記出力端子に流れる電流を測定する電流センサが取り付けられていることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、電流センサと制御回路基板とを接続する導線が不要になる。そのため、電力変換装置の製造コストを低減できる。
【００２２】
また、個々の上記半導体モジュールは３本の上記出力端子を備え、該３本の出力端子が上記長手方向に配列しており、上記一方の半導体モジュールには、上記３本の出力端子のうち上記長手方向において上記出力側面の上記中心から最も遠い最遠出力端子と、これに隣接する隣接出力端子との、少なくとも一方に上記電流センサが取り付けられていることが好ましい（請求項１１）。
仮に、一方の半導体モジュールの３本の出力端子のうち、上記中心に最も近い出力端子（最近出力端子）と、他方の半導体モジュールの最近出力端子とに、それぞれ電流センサを取り付けると、これら２つの電流センサが接近するため、互いに干渉することがある。そのため、上述のように、一方の半導体モジュールには、上記最遠出力端子または上記隣接出力端子に電流センサを取り付ければ、他方の半導体モジュールには、どの出力端子に電流センサを取り付けても、これら２個の電流センサ間の距離を長くすることができ、電流センサ同士の干渉を抑制することができる。
【実施例】
【００２３】
（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図１０を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１、図２に示すごとく、複数の半導体モジュール２と、該半導体モジュール２を冷却する複数の冷却器１１とを積層した積層体１０を備える。
図３に示すごとく、半導体モジュール２は、半導体素子２９（図１０参照）を内蔵する本体部２０と、該本体部２０から突出した複数のパワー端子２００と、制御回路３９（図２参照）に電気的に接続する制御端子２３とを備える。制御回路３９は、制御回路基板３に形成されている。
図６に示すごとく、積層体１０の積層方向（Ｚ方向）から見たときに、個々の本体部２０は重なり合う。また、Ｚ方向に隣り合う２個の半導体モジュール２（２ａ，２ｂ）にそれぞれ含まれる複数のパワー端子２００のうち、少なくとも一部のパワー端子２００は、Ｚ方向から見たときに互いに重ならないよう構成されている。
【００２４】
図３に示すごとく、本体部２０は四辺形板状に形成されている。パワー端子２００には、直流電圧が印加される入力端子２１と、交流負荷８０（図１０参照）に電気的に接続される出力端子２２とがある。出力端子２２は、本体部２０の４つの側面２４のうちの一つである出力側面２４１から突出している。また、入力端子２１は、出力側面２４１とは別の側面２４である入力側面２４２から突出している。
出力端子２２は、出力側面２４１の長手方向（Ｘ方向）における中心２５から、出力側面２４１の長手方向における一方の端部２６までの間に設けられている。
【００２５】
図１に示すごとく、複数の半導体モジュール２から出力端子２２が、それぞれ同一方向に突出している。
図６に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、個々の本体部２０は重なり合い、Ｚ方向に隣り合う２個の半導体モジュール２（２ａ，２ｂ）の出力端子２２は互いに重ならないように、個々の半導体モジュール２が配置されている。
【００２６】
図１に示すごとく、複数の半導体モジュール２は同一形状に形成されている。Ｚ方向に隣り合う２個の半導体モジュール２のうち、一方の半導体モジュール２ａは、他方の半導体モジュール２ｂに対して表裏を逆にした状態で配されている。
【００２７】
本例の電力変換装置１は、車載用のインバータである。図１に示すごとく、本例では、２個の半導体モジュール２（２ａ，２ｂ）と、昇圧用モジュール６と、リアクトル７と、冷却器１１とを積層してある。そして、冷却器１１を用いて、半導体モジュール２と昇圧用モジュール６とリアクトル７とを、それぞれ冷却するよう構成されている。
【００２８】
図１０に示すごとく、個々の半導体モジュール２には、６個の半導体素子２９（ＩＧＢＴ素子）が内蔵されている。この６個の半導体素子２９によって三相ブリッジ回路を構成してある。また、昇圧用モジュール６には２個の半導体素子２９が設けられている。本例では、昇圧用モジュール６とリアクトル７とを使って、直流電源８１の直流電圧を昇圧する。そして、平滑コンデンサ４ａによって、昇圧後の直流電圧を平滑化し、半導体素子２９をオンオフ動作させて、直流電圧を三相交流電圧に変換する。半導体モジュール２の３本の出力端子２２からは、三相交流電圧が出力される。本例では、この三相交流電圧を用いて、交流負荷８０（三相交流モータ）を駆動し、車両を走行させている。
本例では２個の交流負荷８０（８０ａ，８０ｂ）を駆動させている。２個の半導体モジュール２（２ａ，２ｂ）は、それぞれ別の交流負荷８０に接続している。
【００２９】
図２に示すごとく、積層体１０に対して、出力端子２２の突出側とは反対側に、コンデンサ４が設けられている。コンデンサ４内には、上述した平滑コンデンサ４ａと、ノイズ除去用のフィルタコンデンサ４ｂ（図１０参照）とが形成されている。
【００３０】
また、図２に示すごとく、積層体１０に隣接する位置に制御回路基板３が設けられている。制御回路基板３には複数の貫通孔３０が形成されている。この貫通孔３０に出力端子２２を挿通させ、制御端子２３を制御回路基板３に接続してある。制御回路基板３の主面は、出力端子２２の突出方向（Ｙ方向）に直交している。制御回路基板３は、上記半導体素子２９のスイッチング動作を制御する。また、制御回路基板３には、電流センサ５を取り付けてある。この電流センサ５を使って、出力端子２２を流れる電流を測定し、電力変換装置１の動作制御に利用している。電流センサ５にはセンサ貫通孔５０が形成されており、出力端子２２は、このセンサ貫通孔５０に挿通してある。
【００３１】
一方、本例の半導体モジュール２は、図３に示すごとく、上記入力端子２１と制御端子２３とを備える。入力端子２１は、本体部２０の４つの側面２４のうち出力側面２４１に平行な側面（入力側面２４２）から突出している。この２個の入力端子２１は、それぞれ平滑コンデンサ４ａに接続される。入力端子２１は、入力側面２４２の長手方向（Ｘ方向）における中心２５１から、Ｘ方向における入力側面２４２の一方の端部２８１までの間に形成されている。Ｙ方向において、入力端子２１の長さは、出力端子２２の長さよりも短い。
【００３２】
また、制御端子２３は、出力側面２４１から突出している。制御端子２３は、出力側面２４１の上記中心２５から、Ｘ方向における他方の端部２７までの間に形成されている。
【００３３】
本体部２０は、長方形板状を呈する。出力側面２４１と入力側面２４２は、本体部２０の長辺を含む側面である。また、本体部２０の主表面には、放熱板２９０が形成されている。
なお、本例において、本体部２０の「主表面」とは、６面のうち、最も面積が大きい面を意味し、「側面」とは、主表面以外の面を意味する。
【００３４】
本例の昇圧用モジュール６は、図４に示すごとく、長方形板状の本体部６０と、リアクトル接続端子６３と、正極端子６１と、負極端子６２と、制御端子６４とを備える。正極端子６１と負極端子６２は、本体部６０の長辺を含む第１側面６７から突出している。これら２本の端子６１，６２は、Ｘ方向における第１側面６７の略中央に設けられている。
制御端子６４は、本体部６０の４つの側面のうち、上記第１側面６７に平行な第２側面６８から突出している。制御端子６４は、Ｘ方向における第２側面６８の中心６１１から、Ｘ方向における第２側面６８の一方の端部６１２までの間に設けられている。制御端子６４は、上述した制御回路基板３に接続する。
また、リアクトル接続端子６３は、本体部６０の４つの側面のうち、第１側面６７に直交する第３側面６９に設けられている。リアクトル接続端子６３は、制御端子６４の突出方向（Ｙ方向）において、第２側面６８に近い位置に設けられている。
【００３５】
一方、図５に示すごとく、リアクトル７は、長方形板状の本体部７３と、２本の端子７０，７１を備える。２本の端子７０，７１は、本体部７３の短辺７３０を含む側面７９から、Ｘ方向に延出している。
【００３６】
図１に示すごとく、本例では、リアクトル７と、昇圧用モジュール６と、２個の半導体モジュール２と、冷却器１１とを積層して積層体１０を形成してある。リアクトル７の端子７０，７１と、昇圧用モジュール６のリアクトル接続端子６３とは、それぞれ同一方向（Ｘ方向）に突出している。図２に示すごとく、リアクトル接続端子６３とリアクトル７の一方の端子７１とは、接続部材８９によって電気的に接続されている。また、リアクトル７の他方の端子７０は、コンデンサ４の正入力端子４７に電気的に接続されている。
【００３７】
また、図１に示すごとく、冷却器１１はＵ字状に形成された管である。冷却器１１の内部に、冷媒１５が流れる冷媒流路が形成されている。複数の冷却器１１は、該冷却器１１の先端部１１１において、連結部１４によって接続されている。冷却器１１には、冷媒１５を導入するための導入管１２と、冷媒１５を導出するための導出管１３とが取り付けられている。導入管１２から冷媒１５を導入すると、冷媒１５は連結部１４を通って全ての冷却器１１を流れ、導出管１３から導出する。これにより、半導体モジュール２、昇圧用モジュール６、リアクトル７を冷却するようになっている。
【００３８】
図１、図６に示すごとく、本例では、Ｚ方向から見たときに、２個の半導体モジュール２（２ａ，２ｂ）の出力端子２２と制御端子２３とが互いに重なり合う。Ｙ方向における出力端子２２の長さは、制御端子２３の長さよりも長い。
【００３９】
また、図２、図６に示すごとく、個々の半導体モジュール２から突出する３本の出力端子２２は、Ｘ方向に配列している。出力端子２２には、中心２５（図３参照）から最も遠い最遠出力端子２２ａと、その隣に位置する隣接出力端子２２ｂと、中心２５に最も近い最近出力端子２２ｃとがある。本例では、２個の半導体モジュール２ａ，２ｂのうち、一方の半導体モジュール２ａには、最遠出力端子２２ａに電流センサ５を取り付けてある。そして、他方の半導体モジュール２ｂには、最近出力端子２２ｃに電流センサ５を取り付けてある。
【００４０】
また、図６、図７に示すごとく、コンデンサ４は、コンデンサケース４９と、該コンデンサケース４９内に収納した複数のコンデンサ素子４０と、該コンデンサ素子４０をコンデンサケース４９内に封止する封止部材４８０とを備える。コンデンサ素子４０の一部は、平滑コンデンサ４ａ（図１０参照）を構成しており、他の一部はフィルタコンデンサ４ｂを構成している。コンデンサ素子４０はフィルムコンデンサである。
【００４１】
図７に示すごとく、コンデンサ素子４０の、ケース底部４９１側の端面は負電極４００になっており、ケース開口部４９２側の端面４０１は正電極４０１になっている。負電極４００には負電極板４７０が接続し、正電極４０１には正電極板４７１が接続している。負電極板４７０は、全てのコンデンサ素子４０の負電極４００に共通して接続しており、正電極板４７１は、平滑コンデンサ４ａ用のコンデンサ素子４０にのみ接続している。
【００４２】
負電極板４７０には負極端子４２，４４，４６、負入力端子４８が接続している。これらの端子４２，４４，４６，４８は、コンデンサケース４９のケース開口部４９２からケース外側へ延出している。また、正電極板４７１には、正極端子４１，４３，４５が接続している。一方、フィルタコンデンサ４ｂ用のコンデンサ素子４０の正電極４０１には、別の電極板４９９（図９参照）が接続する。この電極板４９９には、正入力端子４７が接続している。
【００４３】
図６、図７に示すごとく、コンデンサ４の、Ｘ方向に配列した６個の端子４１〜４６のうち、Ｘ方向において入力端子４７，４８から遠い位置に設けられた２個の端子４１，４２には、上段の半導体モジュール２ａの入力端子２１が接続している。コンデンサケース４９に形成した第１台座４８１に、端子４１，４２と入力端子２１とを重ね合わせ、ボルト締結してある。
【００４４】
また、図６、図８に示すごとく、コンデンサ４の、Ｘ方向に配列した６個の端子４１〜４６のうち、中間に配された２個の端子４３，４４には、昇圧用モジュール６の端子６１，６２が接続している。図８に示すごとく、昇圧用モジュール６の正極端子６１は、該昇圧用モジュール６の本体部６０からＹ方向に延出しており、上記第１台座４８１において、コンデンサ４の正極端子４３にボルト締結されている。なお、昇圧用モジュール６の負極端子６２も同様の構造をしている。
【００４５】
また、図６、図９に示すごとく、コンデンサ４の、Ｘ方向に配列した６個の端子４１〜４６のうち、Ｘ方向において入力端子４７，４８に近い位置に設けられた２個の端子４５，４６には、下段の半導体モジュール２の入力端子２１が接続している。コンデンサケース４９に形成した第２台座４８２に、端子４５，４６と入力端子２１とを重ね合わせ、ボルト締結してある。
【００４６】
また、図６に示すごとく、ケース１９には出力コネクタ装着孔１９１，１９２が形成されている。この出力コネクタ装着孔１９１〜１９３に図示しない出力コネクタを装着し、出力端子２２に接続する。この出力コネクタを介して、出力端子２２と交流負荷８０（図１０参照）とを電気的に接続している。
【００４７】
また、ケース１９には入力コネクタ装着孔１９３が形成されている。この入力コネクタ装着孔１９３に図示しない入力コネクタを装着し、入力端子４７，４８に接続する。この入力コネクタを介して、入力端子４７，４８と直流電源（図１０参照）とを電気的に接続している。
【００４８】
なお、本例では、ケース１９（図６、図７参照）の底面に金属製のベースプレート１６を設けてある。このベースプレート１６に図示しない柱状部材を設けてある。そして、積層体１０の上部に図示しない板状部材を設け、この板状部材を上記柱状部材に固定している。板状部材とベースプレート１６とによって積層体１０をＺ方向に挟持することにより、積層体１０を固定している。
【００４９】
本例の作用効果について説明する。本例の電力変換装置１は、図６に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、Ｚ方向に隣り合う２個の半導体モジュール２ａ，２ｂにそれぞれ含まれる複数のパワー端子２００（入力端子２１、出力端子２２）が、互いに重ならない。すなわち、２個の半導体モジュール２ａ，２ｂの入力端子２１同士がＺ方向に重ならず、また、出力端子２２同士がＺ方向に重ならないように構成されている。したがって、パワー端子２００のＺ方向における間隔が狭くなることを防止できる。そのため、パワー端子２００をコネクタやバスバーに接続する工程を、容易に行うことができる。
【００５０】
また、本例では、半導体モジュール２の出力端子２２を、出力側面２４１の中心２５から一方の端部２６までの間に設けてある。すなわち、半導体モジュール２の出力端子２２を、Ｘ方向において左右いずれかに偏った位置に設けてある。
そして、図１、図６に示すごとく、Ｚ方向に隣り合う２個の半導体モジュール２のうち、一方の半導体モジュール２ａは、他方の半導体モジュール２ｂに対して表裏を逆にした状態で配されている。そのため、Ｚ方向から見たときに、これら２個の半導体モジュール２の出力端子２２が重なり合わなくなる。したがって、出力端子２２にコネクタ等を接続する作業を行いやすくなる。
また、本例では、複数の半導体モジュール２は同一形状に形成されている。そのため、使用する半導体モジュール２の種類を少なくすることができる。したがって、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。
【００５１】
また、本例では図３に示すごとく、入力側面２４２は、出力側面２４１と平行である。
このようにすると、入力端子２１が、出力端子２２とは反対側に突出することになる。そのため、出力端子２２に接続するコネクタ等と、入力端子２１に接続するバスバー等とが干渉しにくくなる。したがって、これらの接続工程を容易に行うことが可能になる。
【００５２】
また、本例では図３に示すごとく、入力端子２１は、Ｘ方向における入力側面２４２の中心２５１から、入力側面２４２のＸ方向における一方の端部２８１までの間に設けられている。すなわち、本例では、入力端子２１が、Ｘ方向において左右いずれかに偏った位置に設けられている。そのため、積層体１０をＺ方向から見たときに、隣り合う２個の半導体モジュール２の入力端子２１が互いに重ならないように、個々の半導体モジュール２を積層することができる。したがって、隣り合う２個の半導体モジュール２における、入力端子２１間の間隔が狭くなることを防止でき、入力端子２１とバスバー等とを接続する工程を容易に行うことができる。
【００５３】
なお、本例では図３に示すごとく、入力端子２１を、中心２５１から一方の端部２８１までの間に設けたが、中心２５１から他方の端部２８２までの間に設けてもよい。
【００５４】
また、本例では図３に示すごとく、制御端子２３は出力側面２４１から突出している。制御端子２３は、出力側面２４１のＸ方向における中心２５から、出力側面２４１のＸ方向における他方の端部２７までの間に形成されている。
仮に、制御端子２３を入力側面２４２から突出させたとすると、制御端子２３には制御回路基板３を取り付けるため、半導体モジュール２の本体部２０と、入力端子２１に接続する平滑コンデンサ４との間に、制御回路基板３を介在させるための空間を確保する必要が生じる。そのため、入力端子２１が長くなりやすい。したがって、入力端子２１の浮遊インダクタンスが大きくなり、サージが高くなりやすい。そのため、本例のように、制御端子２３を出力側面２４１から突出させれば、入力端子２１を短くしやすくなり、浮遊インダクタンス及びサージを低減することができる。
【００５５】
また、本例では図６に示すごとく、出力端子２２の長さが制御端子２３の長さよりも長いため、出力端子２２の先端にコネクタ等を接続でき、コネクタ等と制御端子２３とが干渉することを防止できる。また、本例では、Ｚ方向から見たときに、一方の半導体モジュール２の出力端子２２と、他方の半導体モジュール２の制御端子２３とが重なり合うよう構成されているため、積層体１０を小型化しやすい。
【００５６】
また、図６に示すごとく、制御回路基板３の主面は、出力端子２２の突出方向（Ｙ方向）に直交している。
このようにすると、出力端子２２に出力電流が流れて出力端子２２の周辺に磁界が発生した場合に、この磁界に対して制御回路基板３が平行になる。そのため、制御回路基板３に鎖交する磁束の量が減少する。したがって、制御回路基板３がノイズの影響を受けにくくなる。
【００５７】
また、図６に示すごとく、制御回路基板３には電流センサ５が取り付けられている。
そのため、電流センサ５と制御回路基板３とを接続する導線が不要になる。したがって、電力変換装置１の製造コストを低減できる。
【００５８】
また、本例では図２に示すごとく、２本の最近出力端子２２ｃに電流センサ５を同時に取り付けないようにしてある。
仮に、２本の最近出力端子２２ｃに同時に電流センサ５を取り付けると、これら２つの電流センサ５が接近するため、互いに干渉することがある。そのため、本例のように、２本の最近出力端子２２ｃに電流センサ５を同時に取り付けないようにすれば、２個の電流センサ５の距離を充分長くすることができる。そのため、電流センサ５同士の干渉を抑制することができる。
なお、一方の半導体モジュール２ａには、隣接出力端子２２ｂに電流センサ５を取り付けてもよい。また、他方の半導体モジュール２ｂには、隣接出力端子２２ｂ又は最遠出力端子２２ａに電流センサ５を取り付けてもよい。
【００５９】
また、本例では、１個の半導体モジュール２に１個の電流センサ５を取り付けているが、１個の半導体モジュール２に２個の電流センサ５を取り付けてもよい。すなわち、１個の半導体モジュール２の、別々の２本の出力端子２２にそれぞれ電流センサ５を取り付けてもよい。
【００６０】
以上のごとく、本例によれば、パワー端子をコネクタやバスバー等に容易に接続できる電力変換装置を提供することができる。
【００６１】
なお、上記実施例においては、冷却器１１を、内部に冷媒流路を有する冷却管として構成し、この冷却器１１を半導体モジュール２に接触させた例を示したが、本発明の電力変換装置１はこれに限られるものではない。すなわち、例えば、冷却器１１を、冷媒流路を有さない金属製のヒートシンクとして構成することができる。また、半導体モジュール２に直接冷媒１５が接触するように構成することもできる。
【００６２】
また、本例では、２個の半導体モジュール２を用いて電力変換装置１を構成したが、３個以上の半導体モジュール２を用いることもできる。この場合、半導体モジュール２の表裏を交互に逆にしつつ積層し、積層体１０を形成する。
【００６３】
また、本例では、Ｚ方向から見たときに、出力端子２２と入力端子２１の双方が、互いに重ならないように構成したが、いずれか一方のみが重ならないようにしてもよい。すなわち、出力端子２２のみがＺ方向に重ならないようにしてもよく、入力端子２１のみがＺ方向に重ならないようにしてもよい。
【００６４】
（実施例２）
本例は、図１１に示すごとく、半導体モジュール２の形状を変更した例である。本例では実施例１と同様に、３本の出力端子２２を、本体部２０の長手方向（Ｘ方向）において、左右いずれかに偏った位置に設けてある。すなわち、出力側面２４１の中心２５から、Ｘ方向における一方の端部２６までの間に、出力端子２２を設けてある。
【００６５】
制御端子２３は、本体部２０の、出力側面２４１に平行な側面２４（制御側面２４９）から突出している。制御端子２４は、Ｘ方向における、制御側面２４９の略中央に設けられている。
【００６６】
また、入力端子２１は、本体部２０の、出力側面２４１に直交する２つの側面２４（入力側面２４５，２４６）から、それぞれ突出している。本例では、正入力端子２１ａと負入力端子２１ｂとがそれぞれ２本ある半導体モジュール２を予め用意しておく。そして、後述するように、これら２本の入力端子２１のうち片方を切断して、積層体１０を構成する。
【００６７】
図１２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、コンデンサ４と、２個の半導体モジュール２と、冷却器１１とを積層して構成されている。実施例１と同様に、２個の半導体モジュール２のうち一方の半導体モジュール２ａは、他方の半導体モジュール２ｂに対して、表裏を逆にした状態で配されている。そのため、積層方向（Ｚ方向）から見たときに、２つの半導体モジュール２の出力端子２２が重なり合わないようになっている。
【００６８】
出力端子２２にはバスバー８６が取り付けられている。バスバー８６はＺ方向に延出し、その先端が端子台８７に載置されている。図１３に示すごとく、この端子台８７において、コネクタの端子８５とバスバー８６とを重ね合わせ、ボルト締結する。
【００６９】
本例では図１２に示すごとく、２個の半導体モジュール２のうち、一方の半導体モジュール２ａは、一方の入力側面２４５の入力端子２１を残し、他方の入力側面２４６の入力端子２１を切断してある。また、他方の半導体モジュール２ｂは、他方の入力側面２４６の入力端子２１を残し、一方の入力側面２４５の入力端子２１を切断してある。そして、残された入力端子２１をコンデンサ４に接続してある。
【００７０】
このように本例では、２つの入力側面２４５，２４６からそれぞれ入力端子２１ａ，２１ｂを突出させた半導体モジュール２を予め用意することにより、一方の半導体モジュール２ａを他方の半導体モジュール２ｂに対して表裏逆にして配置した場合でも、２個の半導体モジュール２からそれぞれ同一方向へ入力端子２１が突出するようにしてある。これにより、入力端子２１をコンデンサ４に接続できるように構成してある。
【００７１】
なお、本例では図１４に示すごとく、一方の半導体モジュール２ａを、他方の半導体モジュール２ｂに対して表裏逆にしないで配置することができる。この場合、２個の半導体モジュール２ａ，２ｂそれぞれについて、他方の入力側面２４６の入力端子２１のみを残し、一方の入力側面２４５の入力端子２１を切断する。また、出力端子２２に取り付けたバスバー８６をＸ方向における他方の入力側面２４５側へ延出させる。そして、このバスバー８６の先端を端子台８７に載置してある。
このように、本例では、１種類の半導体モジュール２を用いて、２種類の電力変換装置１（図１２、図１３）を形成することができる。
【００７２】
その他は、実施例１と同様である。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００７３】
（実施例３）
本例は、半導体モジュール２の形状を変更した例である。図２５に示すごとく、本例の半導体モジュール２は、互いに直列接続した上アーム半導体素子２９ａと下アーム半導体素子２９ｂとの、２種類の半導体素子２９を備える。また、図１５、図２５に示すごとく、本例の半導体モジュール２は、パワー端子２００として、正極端子Ｐと、負極端子Ｎと、中間端子Ｃとを備える。正極端子Ｐはコンデンサ４の正電極に電気接続し、負極端子Ｎはコンデンサ４の負電極に電気接続している。中間端子Ｃは、上アーム半導体素子２９ａと下アーム半導体素子２９ｂとの間に電気接続している。また、本例では図１９、図２０に示すごとく、複数の半導体モジュール２を積層して積層体１０を構成してある。Ｚ方向から見たときに、Ｚ方向に隣り合う２つの半導体モジュール２ａ，２ｂの中間端子Ｃは互いに重ならず、正極端子Ｐ同士、および負極端子Ｎ同士は互いに重なるよう構成されている。
【００７４】
本例の電力変換装置１は、３個の半導体モジュール２（２ａ〜２ｃ）を備える。図２５に示すごとく、第１半導体モジュール２ａは昇圧回路１５０に用いられる。第１半導体モジュール２ａの中間端子Ｃはリアクトル７に接続している。第１半導体モジュール２ａの正極端子Ｐはコンデンサ４の正電極に接続しており、負極端子Ｎはコンデンサ４の負電極に接続している。
【００７５】
また、本例では、第２半導体モジュール２ｂと第３半導体モジュール２ｃとによって、インバータ回路１６０を構成してある。インバータ回路１６０は、昇圧回路１５０によって昇圧された直流電圧を交流電圧に変換する回路である。２つの半導体モジュール２ｂ，２ｃの中間端子Ｃは、それぞれ交流負荷８０ａ，８０ｂ（三相交流モータ）に接続している。
【００７６】
３個の半導体モジュール２ａ〜２ｃは、それぞれ同一形状に形成されている。個々の半導体モジュール２は、図１６に示すごとく、３本の中間端子Ｃ（Ｃ１〜Ｃ３）と、２本の正極端子Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）と、２本の負極端子Ｎ（Ｎ１，Ｎ２）とを備える。２本の正極端子Ｐ同士、および２本の負極端子Ｎ同士は、それぞれ半導体モジュール２内において接続されている（図２１参照）。
【００７７】
図１６に示すごとく、個々の半導体モジュール２の本体部２０は、四辺形板状に形成されている。本体部２０の互いに平行な側面２６１，２６２のうち、一方の側面２６１から、全てのパワー端子２００が突出している。また、制御端子２３は、本体部２０の他方の側面２６２から突出している。側面２６１には、パワー端子２００が突出していない非突出領域Ｄ（Ｄ１〜Ｄ３）が形成されている。図１７、図１８に示すごとく、２つの半導体モジュール２ａ，２ｂを表裏逆にして重ね合わせると、第１半導体モジュール２ａの非突出領域Ｄと、第２半導体モジュール２ｂの中間端子ＣとがＺ方向に重なる。また、第２半導体モジュール２ｂの非突出領域Ｄと、第１半導体モジュール２ａの中間端子ＣとがＺ方向に重なる。これにより、２つの半導体モジュール２ａ，２ｂの中間端子Ｃ同士がＺ方向に重なり合わないよう構成されている。
【００７８】
図１６に示すごとく、第１半導体モジュール２ａの第１非突出領域Ｄ１は、側面２６１の一方の端部に形成されている。また、側面２６１の他方の端部には、第１中間端子Ｃ１が形成されている。これら第１非突出領域Ｄ１と第１中間端子Ｃ１とは、側面２６１のＸ方向における中心２５に関して、左右対称の位置に形成されている。また、第１非突出領域Ｄ１の内側には第２中間端子Ｃ２が形成されており、第１中間端子Ｃ１の内側には第２非突出領域Ｄ２が形成されている。これら第２中間端子Ｃ２と第２非突出領域Ｄ２とは、上記中心２５に関して左右対称の位置に形成されている。
【００７９】
第２中間端子Ｃ２の内側には正極端子Ｐ（第１正極端子Ｐ１）が形成され、その内側には負極端子Ｎ（第１負極端子Ｎ１）が形成されている。また、第２非突出領域Ｄ２の内側には正極端子Ｐ（第２正極端子Ｐ２）が形成され、その内側には負極端子Ｎ（第２負極端子Ｎ２）が形成されている。２つの正極端子Ｐ１，Ｐ２は、中心２５に関して左右対称の位置に形成されている。同様に、２つの負極端子Ｎ１，Ｎ２も、中心２５に関して左右対称の位置に設けられている。
【００８０】
また、第１負極端子Ｎ１の内側には第３中間端子Ｃ３が形成されており、第２負極端子Ｎ２の内側には第３非突出領域Ｄ３が形成されている。これら第３中間端子Ｃ３と第３非突出領域Ｄ３とは、中心２５に関して左右対称の位置に形成されている。
【００８１】
第２半導体モジュール２ｂも、第１半導体モジュール２ａと同様の構造を有する。第１半導体モジュール２ａに対して第２半導体モジュール２ｂを表裏逆にして積層すると、図１７、図１８に示すごとく、２つの半導体モジュール２ａ，２ｂの第１中間端子Ｃ１と第１非突出領域Ｄ１とがＺ方向に重なり、第２中間端子Ｃ２と第２非突出領域Ｄ２とがＺ方向に重なる。また、２つの半導体モジュール２ａ，２ｂの正極端子Ｐ同士、及び負極端子Ｎ同士がＺ方向に重なる。さらに、２つの半導体モジュール２ａ，２ｂの第３中間端子Ｃ３と第３非突出領域Ｄ３とがＺ方向に重なる。
【００８２】
このように本例では、同一形状に形成された２つの半導体モジュール２ａ，２ｂを用い、一方の半導体モジュール２ｂを他方の半導体モジュール２ａに対して表裏逆にして積層することにより、正極端子Ｐ同士、及び負極端子Ｎ同士はＺ方向に重なり合い、中間端子Ｃ（Ｃ１〜Ｃ３）はＺ方向に重ならないようにしてある。
【００８３】
図１９に示すごとく、Ｚ方向に重なり合う正極端子Ｐ同士と負極端子Ｎ同士とは、バスバー８２，８３によって互いに電気接続されている。
【００８４】
また、本例では図２０に示すごとく、上記第３半導体モジュール２ｃを、第２半導体モジュール２ｂに対して表裏を逆にした状態で積層してある。第３半導体モジュール２ｃの正極端子Ｐと負極端子Ｎとは、他の半導体モジュール２ａ，２ｂの正極端子Ｐと負極端子Ｎとに、それぞれＺ方向に重なり合う。また、Ｚ方向に隣り合う第２半導体モジュール２ｂと第３半導体モジュール２ｃとは、各々の中間端子ＣがＺ方向に重ならない。
【００８５】
上述したように、本例では、第１半導体モジュール２ａを昇圧回路１５０（図２５参照）に用いており、第２半導体モジュール２ｂ及び第３半導体モジュール２ｃをインバータ回路１６０に用いている。第３半導体モジュール２ｃの第１中間端子Ｃ１（Ｃｃ１）と、第２半導体モジュール２ｂの第２中間端子Ｃ２（Ｃｂ２）及び第３中間端子Ｃ３（Ｃｂ３）は、一方の交流負荷８０ａに接続される。また、第２半導体モジュール２ｂの第１中間端子Ｃ１（Ｃｂ１）と、第３半導体モジュール２ｃの第２中間端子Ｃ２（Ｃｃ２）及び第３中間端子Ｃ３（Ｃｃ３）は、他方の交流負荷８０ｂに接続される。
【００８６】
また、図２０、図２２に示すごとく、第２半導体モジュール２ｂと第３半導体モジュール２ｃとの間には、制御用モジュール３１が配される。制御用モジュール３１は、制御回路基板３を内蔵している。この制御回路基板３に、半導体モジュール２を制御する制御回路３９が形成されている。
【００８７】
図２２に示すごとく、制御用モジュール３１と半導体モジュール２とは、接続用基板３２を介して電気的に接続されている。接続用基板３２は主として絶縁樹脂からなり、その表面に金属製の凹部３２３が形成されている。また、接続用基板３２には、スルーホール３００が形成されている。スルーホール３００と凹部３２３とは、配線３２１によって電気接続されている。半導体モジュール２の制御端子２３をスルーホール３００に挿入し、制御用モジュール３１の端子３１１を凹部３２３に嵌合することにより、半導体モジュール２と制御用モジュール３１とを接続するよう構成されている。
【００８８】
なお、本例では、制御用モジュール３１に内蔵された制御回路基板３を用いて、制御回路３９を形成してあるが、制御回路基板３を用いなくてもよい。すなわち、半導体チップ等の電子部品を制御回路基板３に搭載せず、制御用モジュール３１に封止し、この封止した電子部品を用いて制御回路３９を構成してもよい。
【００８９】
次に、上記バスバー８２，８３の構造について説明する。図２４に示すごとく、本例のバスバー８２，８３は断面四角形状に形成されており、内部が中空になっている。また、図２３に示すごとく、正極端子Ｐ用のバスバー８２にはスリット８９０が形成されている。このスリット８９０に、正極端子Ｐを挿入すると共に、バスバー８２の端面８９１，８９２に別の正極端子Ｐを重ね合わせる。そして、ボルト８４とナット８８とを用いて、複数の正極端子Ｐをバスバー８２に締結する。ボルト８４の軸８４１は、正極端子Ｐに形成したボルト挿通孔２８０（図１５参照）に挿入される。負極端子Ｎ用のバスバー８３も同様の構造になっている。
【００９０】
また、図示しないが、中間端子Ｃにもバスバーが接続される。中間端子Ｃ用のバスバーはＺ方向に引き出される。より詳しくは、昇圧回路１５０を構成する第１半導体モジュール２ａ（図２０参照）の中間端子Ｃに接続するバスバーは、Ｚ方向における一方側（第２半導体モジュール２ｂ、第３半導体モジュール３ｃを設けた側とは反対側）に延出する。また、インバータ回路１６０を構成する第２半導体モジュール２ｂ、第３半導体モジュール３ｃの中間端子Ｃに接続するバスバーは、Ｚ方向における他方側（第１半導体モジュール２ａを設けた側とは反対側）に延出する。
【００９１】
なお、中間端子Ｃに接続するバスバーは、Ｙ方向に引き出してもよい。また、インバータ回路１６０を構成する半導体モジュール２ｂ，２ｃの中間端子Ｃは、バスバーに接続せずに、コネクタに直接、接続してもよい。
【００９２】
本例の作用効果について説明する。本例では図１７〜図２０に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、複数の半導体モジュール２の正極端子Ｐ同士、及び負極端子Ｎ同士は互いに重なっている。すなわち、同一の電位になる端子同士は、Ｚ方向に重なるようにしてある。そのため、バスバー８２，８３を使って、同一の電位になる端子同士（正極端子Ｐ同士、負極端子Ｎ同士）を、容易に、一括して電気接続することができる。したがって、個々の正極端子Ｐまたは負極端子Ｎを、バスバーに別々に接続したり、コンデンサ４に別々に接続したりする必要がなくなる。そのため、正極端子Ｐおよび負極端子Ｎと、コンデンサ４との接続構造を簡素にすることができる。
【００９３】
また、本例では、Ｚ方向から見たときに、Ｚ方向に隣り合う２個の半導体モジュール２の中間端子Ｃが、互いに重ならないようにしてある。すなわち、別々に電気接続する必要がある端子は、Ｚ方向に重ならないようにしてある。そのため、Ｚ方向における中間端子Ｃ同士の間隔が狭くなることを防止できる。したがって、個々の中間端子Ｃをバスバーやコネクタに容易に接続することができる。
【００９４】
また、本例では図２０に示すごとく、同一形状の半導体モジュール２ａ〜２ｃを複数個、表裏を交互に逆にしつつ積層してある。そのため、使用する半導体モジュール２の種類を少なくすることができ、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。
【００９５】
また、本例の半導体モジュール２は、図１６に示すごとく、パワー端子２００として、３本の中間端子Ｃと、２本の正極端子Ｐと、２本の負極端子Ｎとを備える。また、側面２６１には、パワー端子２００が突出していない非突出領域Ｄが形成されている。そして、個々の中間端子Ｃと被突出領域Ｄとを、中心２５に関して対称となる位置に形成してある。また、２本の正極端子Ｐ同士、及び２本の負極端子Ｎ同士を、中心２５に関して対称となる位置に形成してある。
そのため、１つの半導体モジュール２に多くのパワー端子２００（３本の中間端子Ｃと、２本の正極端子Ｐと、２本の負極端子Ｎ）を形成しつつ、２つの同一形状の半導体モジュール２を表裏逆にして積層したときに、正極端子Ｐ同士、および負極端子Ｎ同士がＺ方向に重なり合い、中間端子Ｃ同士が重なり合わないようにすることができる。
【００９６】
また、本例では、同一形状の半導体モジュール２ａ〜２ｃを用いて、昇圧回路１５０とインバータ回路１６０とをそれぞれ構成してある。そのため、使用する半導体モジュール２の種類を１種類にすることができる。したがって、電力変換装置１の製造コストを低減しやすい。
【００９７】
その他は、実施例１と同様である。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【符号の説明】
【００９８】
１  電力変換装置
１０  積層体
１１  冷却器
２  半導体モジュール
２０  本体部
２００  パワー端子
２３  制御端子
３９  制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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