(57)【要約】【課題】配線構造の簡略化やインダクタンス低減効果に貢献可能な技術を提供する。【解決手段】ダイオード群ＧＤを、直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１と交流端子側スイッチ群ＧＳ２との間に位置させる。正極端子Ｐと第１スイッチング素子１に接続されるＰ側ブスバＢ１１と、負極端子Ｎと第４スイッチング素子４に接続されるＮ側ブスバＢ１２と、中間端子Ｍと第１，第２結合ダイオード５，６に接続される中間端子側ブスバＢ１３と、第１，第２スイッチング素子１，２と第１結合ダイオード５に接続されるＰ側中間電位ブスバＢ１４と、第３，第４スイッチング素子３，４と第２結合ダイオード６に接続されるＮ側中間電位ブスバＢ１５と、を含む接続導体Ｂ１を適用する。そして、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４，Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がそれぞれＰ側ブスバＢ１１，Ｎ側ブスバＢ１２に隣接するように、各ブスバＢ１１〜Ｂ１５を素子群Ｇに対して適宜積層する。【選択図】図３
2019205265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ側アームを構成する正極端子と、Ｎ側アームを構成する負極端子と、当該正極端子と負極端子との間の直流電圧を分圧する中間端子と、を有する直流電圧源と、
正極端子に接続されてＰ側アームを構成する第１半導体スイッチング素子と、
第１半導体スイッチング素子に直列接続されてＰ側アームを構成し、交流端子に接続される第２半導体スイッチング素子と、
交流端子に接続されてＮ側アームを構成する第３半導体スイッチング素子と、
第３半導体スイッチング素子に直列接続されてＮ側アームを構成し、負極端子に接続される第４半導体スイッチング素子と、
中間端子と、第１，第２半導体スイッチング素子の直列接続点と、の間に接続される第１結合ダイオードと、
中間端子と、第３，第４半導体スイッチング素子の直列接続点と、の間に接続される第２結合ダイオードと、
直流電圧源の各端子と、第１〜第４半導体スイッチング素子の各接続端子と、第１，第２結合ダイオードの各接続端子と、の間をそれぞれのブスバによって接続する接続導体と、
を備えた電力変換装置の配線構造であって、
第１〜第４半導体スイッチング素子および第１，第２結合ダイオードが同一面上で直線状に配列されて素子群が形成され、
素子群のうち、互いに隣接して配置された第１，第２結合ダイオードによるダイオード群が、互いに隣接して配置された第１，第４半導体スイッチング素子による直流電圧源側スイッチ群と、互いに隣接して配置された第２，第３半導体スイッチング素子による交流端子側スイッチ群と、の間に位置し、
接続導体は、
正極端子と第１半導体スイッチング素子に接続されるＰ側ブスバと、
負極端子と第４半導体スイッチング素子に接続されるＮ側ブスバと、
中間端子と第１，第２結合ダイオードに接続される中間端子側ブスバと、
第１，第２半導体スイッチング素子と第１結合ダイオードに接続されるＰ側中間電位ブスバと、
第３，第４スイッチング素子と第２結合ダイオードに接続されるＮ側中間電位ブスバと、
を含み、各ブスバが、素子群の配列方向に沿って延在した姿勢で当該素子群に対して順次積層され、
Ｐ側中間電位ブスバはＰ側ブスバに隣接する層に位置し、Ｎ側中間電位ブスバはＮ側ブスバに隣接する層に位置することを特徴とする電力変換装置の配線構造。
【請求項２】
中間端子側ブスバが、Ｐ側ブスバとＮ側ブスバとの間の層に位置することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置の配線構造。
【請求項３】
中間端子側ブスバは、
中間端子と第１結合ダイオードに接続される第１部分ブスバと、
中間端子と第２結合ダイオードに接続される第２部分ブスバと、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置の配線構造。
【請求項４】
第１部分ブスバがＰ側ブスバに隣接する層に位置し、第２部分ブスバがＮ側ブスバに隣接する層に位置することを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置の配線構造。
【請求項５】
Ｐ側中間電位ブスバおよびＮ側中間電位ブスバのうち一方が、素子群に隣接する層に位置することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電力変換装置の配線構造。
【請求項６】
交流端子に接続される交流端子側ブスバが、Ｐ側中間電位ブスバおよびＮ側中間電位ブスバの各層における交流端子側スイッチ群側に、それぞれ絶縁部を挟んで位置することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電力変換装置の配線構造。
【請求項７】
直流電圧源の各端子および交流端子のうち何れかの端子が接続されるブスバは、それぞれの交流端子側スイッチ群側の端部において、素子群の配列方向に当該素子群よりも突出して当該素子群側に折曲された形状の端子接続部が形成され、
各端子接続部が当該素子群の配列方向に積層されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電力変換装置の配線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置の配線構造に関するものであって、中性点クランプ形３レベル変換器などのマルチレベル電力変換装置においてブスバ等を含む接続導体を適用した配線構造の技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の設備で適用されている電力変換装置は、例えばスイッチング素子等の各種素子間を接続導体により接続した配線構造において、配線インダクタンスの大きさにより、当該スイッチング素子をターンオフした時のサージ電圧が高くなることがある。このサージ電圧が一定値（例えばスイッチング素子の安全動作領域）を超えた場合には、スイッチング素子の破損等に至る可能性もある。
【０００３】
そこで、各スイッチング素子や各構成要素（例えば直流電圧源，交流端子，結合ダイオード等）を接続する導体として、表面が絶縁物によってラミネートされているブスバ（いわゆるラミネートブスバ）を適宜適用することにより、配線インダクタンスを低減し、スイッチング素子のスイッチング時のサージ電圧を抑制すること等が検討されている。
【０００４】
例えば特許文献１では、Ｐ側アームを構成するスイッチング素子等と、Ｎ側アームを構成するスイッチング素子等と、の両者をそれぞれ冷却板の一方の面側と他方の面側とに分離して配置し、当該分離配置している各面側において各々のブスバを適宜積層した構造（以下、単に分離配線構造と適宜称する）が開示されている。
【０００５】
このような分離配線構造により、主回路配線のループ長が短く、近接するブスバ同士の相互インダクタンスによってインダクタンス低減効果（近接した同相双方向電流による磁束の打ち消し効果）が得られるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許５１３２１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のような分離配線構造では、Ｐ側アームを構成するスイッチング素子等と、Ｎ側アームを構成するスイッチング素子等と、の両者が分離配置されているため、当該両者間を接続するためのブスバが別途必要となり、部品点数の増加を招く。これにより、配線構造が複雑化し、配線作業性（組み立て性，組み付け性）が低下するおそれもある。
【０００８】
また、分離配線構造では、例えばスイッチング素子をターンオフした場合に流れる電流の経路となるループも分離されてしまうため、十分なインダクタンス低減効果が期待できないことも考えられる。
【０００９】
本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなされたものであって、配線構造の簡略化やインダクタンス低減効果に貢献可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の一態様は、Ｐ側アームを構成する正極端子と、Ｎ側アームを構成する負極端子と、当該正極端子と負極端子との間の直流電圧を分圧する中間端子と、を有する直流電圧源と、正極端子に接続されてＰ側アームを構成する第１半導体スイッチング素子と、第１半導体スイッチング素子に直列接続されてＰ側アームを構成し、交流端子に接続される第２半導体スイッチング素子と、交流端子に接続されてＮ側アームを構成する第３半導体スイッチング素子と、第３半導体スイッチング素子に直列接続されてＮ側アームを構成し、負極端子に接続される第４半導体スイッチング素子と、中間端子と、第１，第２半導体スイッチング素子の直列接続点と、の間に接続される第１結合ダイオードと、中間端子と、第３，第４半導体スイッチング素子の直列接続点と、の間に接続される第２結合ダイオードと、直流電圧源の各端子と、第１〜第４半導体スイッチング素子の各接続端子と、第１，第２結合ダイオードの各接続端子と、の間をそれぞれのブスバによって接続する接続導体と、を備えた電力変換装置の配線構造に係るものである。
【００１１】
そして、配線構造においては、第１〜第４半導体スイッチング素子および第１，第２結合ダイオードが同一面上で直線状に配列されて素子群が形成され、素子群のうち、互いに隣接して配置された第１，第２結合ダイオードによるダイオード群が、互いに隣接して配置された第１，第４半導体スイッチング素子による直流電圧源側スイッチ群と、互いに隣接して配置された第２，第３半導体スイッチング素子による交流端子側スイッチ群と、の間に位置し、接続導体は、正極端子と第１半導体スイッチング素子に接続されるＰ側ブスバと、負極端子と第４半導体スイッチング素子に接続されるＮ側ブスバと、中間端子と第１，第２結合ダイオードに接続される中間端子側ブスバと、第１，第２半導体スイッチング素子と第１結合ダイオードに接続されるＰ側中間電位ブスバと、第３，第４スイッチング素子と第２結合ダイオードに接続されるＮ側中間電位ブスバと、を含み、各ブスバが、素子群の配列方向に沿って延在した姿勢で当該素子群に対して順次積層され、Ｐ側中間電位ブスバはＰ側ブスバに隣接する層に位置し、Ｎ側中間電位ブスバはＮ側ブスバに隣接する層に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上示したように本発明によれば、配線構造の簡略化やインダクタンス低減効果に貢献可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態による電力変換装置の配線構造の適用例を説明するものであって、３レベル電力変換装置Ｔの１相分の基本回路を示す回路構成図。
【図２】第１〜第４スイッチング素子１〜４それぞれをターンオフした場合に流れる電流経路となる転流ループを説明するための回路構成図（（ａ）は第１スイッチング素子１をターンオフした場合、（ｂ）は第２スイッチング素子２をターンオフした場合、（ｃ）は第３スイッチング素子３をターンオフした場合、（ｄ）は第４スイッチング素子４をターンオフした場合）。
【図３】実施例１による配線構造を説明するための概略構成図（ａ）および分解斜視図（ｂ）。
【図４】実施例１の配線構造による転流ループを説明するための回路構成図（（ａ）は第１スイッチング素子１をターンオフした場合、（ｂ）は第２スイッチング素子２をターンオフした場合、（ｃ）は第３スイッチング素子３をターンオフした場合、（ｄ）は第４スイッチング素子４をターンオフした場合）。
【図５】実施例２による配線構造を説明するための概略構成図（ａ）および分解斜視図（ｂ）。
【図６】実施例２の配線構造による転流ループを説明するための回路構成図（（ａ）は第１スイッチング素子１をターンオフした場合、（ｂ）は第２スイッチング素子２をターンオフした場合、（ｃ）は第３スイッチング素子３をターンオフした場合、（ｄ）は第４スイッチング素子４をターンオフした場合）。
【図７】実施例３による配線構造を説明するための概略構成図（ａ）および分解斜視図（ｂ）。
【図８】実施例３の配線構造による転流ループを説明するための回路構成図（（ａ）は第１スイッチング素子１をターンオフした場合、（ｂ）は第２スイッチング素子２をターンオフした場合、（ｃ）は第３スイッチング素子３をターンオフした場合、（ｄ）は第４スイッチング素子４をターンオフした場合）。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態における電力変換装置の配線構造は、従来の分離配線構造とは全く異なるものであって、直流電圧源の正極端子と負極端子との間で直列接続されている第１〜第４半導体スイッチング素子（以下、単に第１〜第４スイッチング素子と適宜称する）と、当該第１，第２スイッチング素子の直列接続点および第３，第４スイッチング素子の直列接続点と直流電圧源の中間端子との間にそれぞれ接続される第１，第２結合ダイオードと、が同一面上で直線状に配置されている素子群を介して、直流電圧源の正極端子と負極端子と中間端子の３レベルの電位を交流端子に出力する構成である。
【００１５】
素子群においては、第１，第２結合ダイオードが互いに隣接して配置されているダイオード群が、第１，第４スイッチング素子が互いに隣接して配置されている直流電圧源側スイッチ群と、第２，第３スイッチング素子が互いに隣接して配置されている交流端子側スイッチ群と、の間に位置するものとする。
【００１６】
配線構造においては、正極端子と第１スイッチング素子に接続されるＰ側ブスバと、負極端子と第４スイッチング素子に接続されるＮ側ブスバと、中間端子と第１，第２結合ダイオードに接続される中間端子側ブスバと、第１，第２スイッチング素子と第１結合ダイオードに接続されるＰ側中間電位ブスバと、第３，第４スイッチング素子と第２結合ダイオードに接続されるＮ側中間電位ブスバと、を含む接続導体を適用する。そして、Ｐ側中間電位ブスバがＰ側ブスバに隣接する層に位置し、Ｎ側中間電位ブスバがＮ側ブスバに隣接する層に位置するように、各ブスバが、素子群の配列方向に沿って延在した姿勢で当該素子群に対して順次積層されているものとする。
【００１７】
このような本実施形態によれば、第１〜第４スイッチング素子および第１，第２結合ダイオードが同一面上で直線状に纏められた素子群に対して、当該素子群の配列方向に沿って延在した姿勢の複数個のブスバが順次積層された配線構造となるため、従来の分離配線構造と比較して簡略化された構造となり、部品点数の抑制や、配線作業性（組み立て性，組み付け性等）に貢献可能となる。
【００１８】
また、分離配線構造のようにスイッチング素子をターンオフした場合に流れる電流の経路となるループが分離されておらず、Ｐ側中間電位ブスバ，Ｎ側中間電位ブスバがそれぞれＰ側ブスバ，Ｎ側ブスバに隣接する層に位置した配線構造であるため、インダクタンス低減効果が得られ易くなるように貢献可能となる。
【００１９】
本実施形態の電力変換装置の配線構造は、前述のように直線状に纏められた素子群に積層されるブスバにおいて、Ｐ側中間電位ブスバ，Ｎ側中間電位ブスバがそれぞれＰ側ブスバ，Ｎ側ブスバに隣接する層に位置している構造であれば、種々の分野（例えばマルチレベルインバータ技術，パワーモジュール技術，ラミネートブスバ技術等の分野）の技術常識を適宜適用して設計することが可能であり、その一例として以下に示すものが挙げられる。
【００２０】
≪本実施形態による電力変換装置の配線構造の適用例≫
図１は、本実施形態による電力変換装置の配線構造の適用例を説明するものであって、３レベル電力変換装置（いわゆるＮＰＣ型，Ｉ型の電力変換装置）Ｔの１相分の基本回路を示す回路構成図である。なお、本実施形態の説明では、スイッチング素子として、ＩＧＢＴを例にとって説明するが、これに限定されるものではなく、例えばＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタなど、他のスイッチング素子を適宜適用することが可能である。
【００２１】
図１の装置Ｔにおいては、Ｐ側アームを構成する正極端子Ｐと、Ｎ側アームを構成する負極端子Ｎと、当該正極端子Ｐと負極端子Ｎとの間の直流電圧を分圧する中間端子Ｍと、を有する直流電圧源ＶＳの３レベルの電位を、交流端子ＡＣに出力できる構成となっている。直流電圧源ＶＳは、コンデンサＣＰ，ＣＮが直列接続されており、それらコンデンサＣＰ，ＣＮの直列接続点に中間端子Ｍが接続されている。
【００２２】
正極端子Ｐと負極端子Ｎとの間においては、正側アームを構成する第１，第２スイッチング素子１，２と、負側アームを構成する第３，第４スイッチング素子３，４と、がそれぞれ直列接続され、第２，第３スイッチング素子２，３の直列接続点が交流端子ＡＣに接続されている。
【００２３】
中間端子Ｍと第１，第２スイッチング素子１，２の直列接続点との間には、正側アームの半導体素子である第１結合ダイオード５が接続され、中間端子Ｍと第３，第４スイッチング素子３，４の直列接続点との間には、負側アームの半導体素子である第２結合ダイオード６が接続されている。
【００２４】
以上のような構成の装置Ｔにおいて、第１〜第４スイッチング素子１〜４のオン・オフ動作を適宜実施することにより、直流電圧源ＶＳと交流端子ＡＣとの間で電力変換が行われる。また、第１〜第４スイッチング素子１〜４それぞれをターンオフした場合に流れる電流の経路となるループ（以下、単に転流ループと適宜称する）は、図２（ａ）〜（ｄ）に示す通りである。
【００２５】
図２（ａ）は、正極端子Ｐ→第１スイッチング素子１→第２スイッチング素子２→交流端子ＡＣの経路で電流が流れている状態から第１スイッチング素子１をターンオフし、第１結合ダイオード５に転流した場合を示している。図２（ａ）中の矢印線で示す転流ループ、すなわち第１スイッチング素子１→コンデンサＣＰ→第１結合ダイオード５→第１スイッチング素子１の転流ループのインダクタンスに発生するサージ電圧は、第１スイッチング素子１に印加される。
【００２６】
図２（ｂ）は、中間端子Ｍ→第１結合ダイオード５→第２スイッチング素子２→交流端子ＡＣの経路で電流が流れている状態から第２スイッチング素子２をターンオフし、第３，第４スイッチング素子３，４のダイオードに転流した場合を示す。図２（ｂ）中の矢印線で示す転流ループ、すなわち第２スイッチング素子２→第１結合ダイオード５→コンデンサＣＮ→第４スイッチング素子４→第３スイッチング素子３→第２スイッチング素子２の転流ループのインダクタンスに発生する電圧は、サージ電圧として第２スイッチング素子２に印加される。
【００２７】
同様に、図２（ｃ），（ｄ）は、第３，第４スイッチング素子３，４をそれぞれターンオフした場合を示すものであり、当該図２（ｃ），（ｄ）の矢印線で示す各転流ループ、すなわち第３スイッチング素子３→第２スイッチング素子２→第１スイッチング素子１→コンデンサＣＰ→第２結合ダイオード６→第３スイッチング素子３の転流ループと、第４スイッチング素子４→第２結合ダイオード６→コンデンサＣＮ→第４スイッチング素子４の転流ループと、のインダクタンスに発生する各サージ電圧がそれぞれ第３，第４スイッチング素子３，４に印加される。
【００２８】
＜実施例１＞
図３（ａ）（ｂ）は、装置Ｔの配線構造における実施例１を説明するものである。なお、図１，図２に示すものと同様のものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。
【００２９】
また、図３においては、第１〜第４スイッチング素子１〜４および第１，第２結合ダイオード５，６の各接続端子（コレクタＣ１〜Ｃ４、エミッタＥ１〜Ｅ４、アノードＡ１，Ａ２、カソードＫ１，Ｋ２）が、それぞれ３個ずつ適宜備えられている場合を例示（例えば第１スイッチング素子１では、３個のコレクタＣ１が図示上下方向に並んで配列された場合を例示）しているが、当該個数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【００３０】
また、後述の各ブスバにおいては、それぞれ平面状の導体を形成して作られたブスバの表面を絶縁物によって適宜被覆して構成されたもの（いわゆるラミネートブスバ）であり、当該各ブスバを積層した場合には、隣接するブスバ同士が当該絶縁物によって互いに絶縁されるものとする。
【００３１】
また、図３の各ブスバにおいて比較的小さな形状で描写されている開孔は、第１〜第４スイッチング素子１〜４や第１，第２結合ダイオード５，６の各接続端子と接続したり、直流電圧源ＶＳの各端子（Ｐ，Ｎ，Ｍ）や交流端子ＡＣと接続するための接続用開孔部であり、例えば図外の締結用ボルト等を介して締結接続可能なものとする。
【００３２】
また、図３（ｂ）中では、各ブスバの接続用開孔部の近接位置に、対応する接続対象と同一の符号を図示している。具体的に、ブスバＢ１４において符号Ｅ１が近接している接続用開孔部は、第１スイッチング素子１のエミッタＥ１に対応するものであり、当該接続用開孔部とエミッタＥ１との両者を重ね合わせて（例えば、それぞれ図示上段側に位置する両者を図３（ｂ）の一点鎖線で案内するように重ね合わせて）、互いに締結接続することが挙げられる。
【００３３】
また、図３の各ブスバに設けられ比較的大きな形状で描写されている開孔は、例えば隣接するブスバの接続用開孔部による接続構造と適宜絶縁（例えば前述した締結用ボルトに接触しないように絶縁）するためのものである。
【００３４】
図３に示すように、支持台（例えば冷却機能を有した支持台）Ｗの平坦状の支持面Ｗ１上には、第１〜第４スイッチング素子１〜４および第１，第２結合ダイオード５，６が直線状に配列（すなわち、同一面上で直線状に配列）されて、素子群Ｇが形成されている。この素子群Ｇにおいては、第１，第２結合ダイオード５，６が互いに隣接して配置されたダイオード群ＧＤと、第１，第４スイッチング素子１，４が互いに隣接して配置された直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１と、第２，第３スイッチング素子２，３が互いに隣接して配置された交流端子側スイッチ群ＧＳ２と、に区分されており、当該ダイオード群ＧＤが直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１と交流端子側スイッチ群ＧＳ２との間に位置するように、配列構成されている。
【００３５】
接続導体Ｂ１は、Ｐ側ブスバＢ１１，Ｎ側ブスバＢ１２，中間端子側ブスバＢ１３，Ｐ側中間電位ブスバＢ１４，Ｎ側中間電位ブスバＢ１５，交流端子側ブスバＢ１６，交流端子側ブスバＢ１７（以下、単にブスバＢ１１〜Ｂ１７と適宜称し、詳細を後述する）を、素子群Ｇの配列方向に沿って延在した姿勢で当該素子群Ｇに対して適宜積層（詳細を後述）することにより構成されたものであり、直流電圧源ＶＳの各端子（Ｐ，Ｎ，Ｍ）と、第１〜第４スイッチング素子１〜４の各接続端子（コレクタＣ１〜Ｃ４，エミッタＥ１〜Ｅ４）と、第１，第２結合ダイオードの各接続端子（アノードＡ１，Ａ２、カソードＫ１，Ｋ２）と、の間を各ブスバによって適宜接続するものである。
【００３６】
ブスバＢ１１は、正極端子Ｐと、第１スイッチング素子１のコレクタＣ１と、に接続されるものである。ブスバＢ１２は、負極端子Ｎと、第４スイッチング素子４のエミッタＥ４と、に接続されるものである。ブスバＢ１３は、中間端子Ｍと、第１結合ダイオード５のアノードＡ１と、第２結合ダイオード６のカソードＫ２と、に接続されるものである。
【００３７】
ブスバＢ１４は、第１スイッチング素子１のエミッタＥ１と、第２スイッチング素子２のコレクタＣ２と、第１結合ダイオード５のカソードＫ１と、に接続されるものである。ブスバＢ１５は、第３スイッチング素子３のエミッタＥ３と、第４スイッチング素子４のコレクタＣ４と、第２結合ダイオード６のアノードＡ２と、に接続されるものである。
【００３８】
ブスバＢ１６は、交流端子ＡＣと、第２スイッチング素子２のエミッタＥ２と、に接続されるものである。ブスバＢ１７は、交流端子ＡＣと、第３スイッチング素子３のコレクタＣ３と、に接続されるものである。
【００３９】
図３に示す接続導体Ｂ１の各ブスバＢ１１〜Ｂ１５においては、ブスバＢ１２，Ｂ１５，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１１の順で、素子群Ｇに対して積層されている。このように各ブスバＢ１１〜Ｂ１５を積層することにより、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４がＰ側ブスバＢ１１に隣接する層に位置し、Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がＮ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置することとなる。
【００４０】
また、ブスバＢ１６，Ｂ１７においては、それぞれブスバＢ１４，Ｂ１５と同じ層であって、当該各層における交流端子側スイッチ群ＧＳ２側に、それぞれ絶縁部Ｂ１６ａ，Ｂ１７ａを挟んで位置するように積層されている。絶縁部Ｂ１６ａ，Ｂ１７ａは、図中ではスリット状の空隙部が設けられた構成となっているが、これに限定されるものではなく、それぞれブスバＢ１４，Ｂ１５の両者間が短絡しないように絶縁性が得られる構成であれば良い。
【００４１】
ブスバＢ１１〜Ｂ１３，Ｂ１６，Ｂ１７は、直流電圧源ＶＳの各端子および交流端子ＡＣのうち何れかの端子が接続されるブスバであり、それぞれの交流端子側スイッチ群ＧＳ２側の端部において、素子群Ｇの配列方向に当該素子群Ｇよりも突出して当該素子群Ｇ側に折曲された形状の端子接続部ＢＳが、形成されている。各端子接続部ＢＳにおいては、ブスバＢ１１〜Ｂ１３，Ｂ１６，Ｂ１７を積層した場合に、図示するように素子群Ｇの配列方向に積層されることとなる。
【００４２】
図４（ａ）〜（ｄ）の図中太線は、図３に示した配線構造において第１〜第４スイッチング素子１〜４を図２（ａ）〜（ｄ）と同様に適宜ターンオフした場合の転流ループを示すものである。
【００４３】
図４（ａ）〜（ｄ）の各転流ループは、分離配線構造のように分離されておらず、比較的近接（例えば特許文献１の図１６（ｂ）（ｃ）と比較して近接）した電流経路を構成していることが読み取れる。これは、各ブスバＢ１１〜Ｂ１７が、素子群Ｇの配列方向に沿って延在した姿勢で当該素子群Ｇに対して順次積層されており、かつＰ側中間電位ブスバＢ１４，Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がそれぞれＰ側ブスバＢ１１，Ｎ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置した構成であるためと考えられる。
【００４４】
以上のように接続導体Ｂ１を適用した配線構造によれば、従来の分離配線構造によるものと比較して簡略化された構造となり、部品点数の抑制や、配線作業性に貢献可能であることが判る。また、近接した同相双方向電流による磁束の打ち消し効果が得られ易くなり、インダクタンス低減効果に貢献可能であることが判る。
【００４５】
なお、図３，図４のブスバＢ１１〜Ｂ１５においては、ブスバＢ１２，Ｂ１５，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１１の順で素子群Ｇに対して積層しているが、例えばＢ１１，Ｂ１４，Ｂ１３，Ｂ１５，Ｂ１２の順で素子群Ｇに対して積層しても良い。この場合においても、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４，Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がそれぞれＰ側ブスバＢ１１，Ｎ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置した構成となり、本実施例１の作用効果を同様に奏することが可能となる。
【００４６】
また、図３，図４の素子群Ｇにおいては、ダイオード群ＧＤが直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１と交流端子側スイッチ群ＧＳ２との間に位置する構成であれば、各群ＧＳ１，ＧＳ２，ＧＤ内の素子の配列構成は適宜設定しても良い。例えば、各群ＧＳ１，ＧＳ２，ＧＤ内において素子の配置を入れ替え（直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１の場合は、第１，第４スイッチング素子の配置を入れ替え）、接続導体Ｂ１においてはブスバＢ１１〜Ｂ１７の形状等を適宜変更（例えば延在方向の長さ等を適宜変更）して構成することにより、本実施例１の作用効果を同様に奏することが可能となる。
【００４７】
＜実施例２＞
図５（ａ）（ｂ）は、装置Ｔの配線構造における実施例２を説明するものである。なお、実施例１に示すものと同様のものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。
【００４８】
図５に示す配線構造においては、接続導体Ｂ１の替わりに接続導体Ｂ２を適用する、この接続導体Ｂ２は、各ブスバＢ１１〜Ｂ１５が、ブスバＢ１５，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１１，Ｂ１４の順で、素子群Ｇに対して積層されている。ブスバＢ１６，Ｂ１７においては、接続導体Ｂ１と同様に、それぞれブスバＢ１４，Ｂ１５と同じ層であって、当該各層における交流端子側スイッチ群ＧＳ２側に、それぞれ絶縁部Ｂ１６ａ，Ｂ１７ａを挟んで位置するように積層されている。
【００４９】
接続導体Ｂ２のように各ブスバＢ１１〜Ｂ１５を積層することにより、接続導体Ｂ１と同様に、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４がＰ側ブスバＢ１１に隣接する層に位置し、Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がＮ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置することとなる。
【００５０】
図６（ａ）〜（ｄ）の図中太線は、図５に示した配線構造において第１〜第４スイッチング素子１〜４を図２（ａ）〜（ｄ）と同様に適宜ターンオフした場合の転流ループを示すものである。
【００５１】
図６（ａ）〜（ｄ）の各転流ループにおいても、分離配線構造のように分離されておらず、比較的近接（例えば特許文献１の図１６（ｂ）（ｃ）と比較して近接）した電流経路を構成していることが読み取れる。
【００５２】
以上のように接続導体Ｂ２を適用した配線構造によれば、従来の分離配線構造によるものと比較して簡略化された構造となり、部品点数の抑制や、配線作業性に貢献可能であることが判る。また、近接した同相双方向電流による磁束の打ち消し効果が得られ易くなり、インダクタンス低減効果に貢献可能であることが判る。
【００５３】
ここで、接続導体Ｂ２において素子群Ｇに隣接して積層されるブスバ（図５ではＮ側中間電位ブスバＢ１５）に着目すると、接続導体Ｂ１において素子群Ｇに隣接して積層されるブスバ（図３ではＮ側ブスバＢ１２）と比較して、当該素子群Ｇとの接続箇所が多いことが判る。
【００５４】
この接続導体Ｂ２のように、接続箇所が比較的多いブスバを素子群Ｇに隣接して積層（各ブスバＢ１１〜Ｂ１５を順次積層する場合に１番目に積層）することにより、例えば当該素子群Ｇに積層固定した場合に発生し得る位置ズレ（例えば、素子群Ｇの各接続端子、各ブスバＢ１１〜Ｂ１５の接続用開孔部、図外の締結用ボルトの各々の形状に起因する微小な位置ズレ等）を抑制し易くなる。また、接続箇所が比較的多いブスバ以外において、順次積層し易くなる。したがって、接続導体Ｂ２によれば、配線作業性がより得られ易くなることが判る。
【００５５】
なお、図５，図６のブスバＢ１１〜Ｂ１５においては、ブスバＢ１５，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１１，Ｂ１４の順で素子群Ｇに対して積層しているが、例えばＢ１４，Ｂ１１，Ｂ１３，Ｂ１２，Ｂ１５の順で素子群Ｇに対して積層しても良い。この場合においても、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４，Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がそれぞれＰ側ブスバＢ１１，Ｎ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置した構成となり、接続箇所が比較的多いＰ側中間電位ブスバＢ１４が素子群Ｇに隣接して積層されるため、本実施例２の作用効果を同様に奏することが可能となる。
【００５６】
また、図５，図６の素子群Ｇにおいても、ダイオード群ＧＤが直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１と交流端子側スイッチ群ＧＳ２との間に位置する構成であれば、各群ＧＳ１，ＧＳ２，ＧＤ内の素子の配列構成は適宜設定しても良く、接続導体Ｂ２においてブスバＢ１１〜Ｂ１７の形状等を適宜変更して構成することにより、本実施例２の作用効果を同様に奏することが可能となる。
【００５７】
＜実施例３＞
実施例１，２では、中間端子側ブスバＢ１３において、Ｐ側ブスバＢ１１とＮ側ブスバＢ１２との間の一つ層に位置するように積層された構成を具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図７（Ａ）（Ｂ）に示す実施例３による配線構造のように、適宜設計変更することが可能である。なお、実施例１，２に示すものと同様のものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。
【００５８】
図７に示す配線構造においては、接続導体Ｂ１の替わりに接続導体Ｂ３を適用する。この接続導体Ｂ３では、中間端子Ｍと第１結合ダイオード５のアノードＡ１に接続される第１部分ブスバＢ１３１と、中間端子Ｍと第２結合ダイオード６のカソードＫ２に接続される第２部分ブスバＢ１３２と、を構成された中間端子側ブスバＢ１３を適用している。この接続導体Ｂ３における中間端子側ブスバＢ１３は、実施例１，２の接続導体Ｂ１，Ｂ２と比較すると、第１，第２部分ブスバＢ１３１，Ｂ１３２の２つに分離された構造であると言える。
【００５９】
そして、接続導体Ｂ３においては、各ブスバＢ１１〜Ｂ１５が、ブスバＢ１３２，Ｂ１２，Ｂ１５，Ｂ１４，Ｂ１１，Ｂ１３１の順で、素子群Ｇに対して積層されている。ブスバＢ１６，Ｂ１７においては、接続導体Ｂ１，Ｂ２と同様に、それぞれブスバＢ１４，Ｂ１５と同じ層であって、当該各層における交流端子側スイッチ群ＧＳ２側に、それぞれ絶縁部Ｂ１６ａ，Ｂ１７ａを挟んで位置するように積層されている。
【００６０】
接続導体Ｂ３のように各ブスバＢ１１〜Ｂ１５を積層することにより、接続導体Ｂ１，Ｂ２と同様に、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４がＰ側ブスバＢ１１に隣接する層に位置し、Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がＮ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置することとなる。また、図７の接続導体Ｂ３の場合、第１部分ブスバＢ１３１がＰ側ブスバ１１に隣接する層に位置し、第２部分ブスバＢ１３２がＮ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置している。
【００６１】
図８（ａ）〜（ｄ）の図中太線は、図７に示した配線構造において第１〜第４スイッチング素子１〜４を図２（ａ）〜（ｄ）と同様に適宜ターンオフした場合の転流ループを示すものである。
【００６２】
図８（ａ）〜（ｄ）の各転流ループにおいても、分離配線構造のように分離されておらず、比較的近接（例えば特許文献１の図１６（ｂ）（ｃ）と比較して近接）した電流経路を構成していることが読み取れる。
【００６３】
以上のように接続導体Ｂ３を適用した配線構造によれば、従来の分離配線構造によるものと比較して簡略化された構造となり、部品点数の抑制や、配線作業性に貢献可能であることが判る。また、近接した同相双方向電流による磁束の打ち消し効果が得られ易くなり、インダクタンス低減効果に貢献可能であることが判る。
【００６４】
なお、図７，図８のブスバＢ１１〜Ｂ１５においては、ブスバＢ１３２，Ｂ１２，Ｂ１５，Ｂ１４，Ｂ１１，Ｂ１３１の順で素子群Ｇに対して積層しているが、例えばブスバＢ１３１，Ｂ１１，Ｂ１４，Ｂ１５，Ｂ１２，Ｂ１３２の順で素子群Ｇに対して積層しても良い。この場合においても、Ｐ側中間電位ブスバＢ１４，Ｎ側中間電位ブスバＢ１５がそれぞれＰ側ブスバＢ１１，Ｎ側ブスバＢ１２に隣接する層に位置した構成となり、本実施例３の作用効果を同様に奏することが可能となる。
【００６５】
また、図５，図６の素子群Ｇにおいても、ダイオード群ＧＤが直流電圧源側スイッチ群ＧＳ１と交流端子側スイッチ群ＧＳ２との間に位置する構成であれば、各群ＧＳ１，ＧＳ２，ＧＤ内の素子の配列構成は適宜設定しても良く、接続導体Ｂ３においてブスバＢ１１〜Ｂ１７の形状等を適宜変更して構成することにより、本実施例３の作用効果を同様に奏することが可能となる。
【００６６】
接続導体Ｂ３は、中間端子側ブスバＢ１３が第１，第２部分ブスバＢ１３１，Ｂ１３２の２つに分離されているため、例えば第１，第２部分ブスバＢ１３１，Ｂ１３２がそれぞれ互いに離れた層に位置している場合には、実施例１，２の接続導体Ｂ１，Ｂ２と比較して各ブスバによる積層数が多くなってしまうものの、当該第１，第２部分ブスバＢ１３１，Ｂ１３２を適宜積層することにより、配線構造における設計変更のバリエーションの増加に貢献可能となる。
【００６７】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【符号の説明】
【００６８】
１〜４…第１〜第４半導体スイッチング素子
５，６…第１，第２結合ダイオード
Ｂ１〜Ｂ３…接続導体
Ｂ１１…Ｐ側ブスバ、Ｂ１２…Ｎ側ブスバ、Ｂ１３…中間端子側ブスバ、Ｂ１４…Ｐ側中間電位ブスバ、Ｂ１５…Ｎ側中間電位ブスバ、Ｂ１６，Ｂ１７…交流端子側ブスバ、Ｂ１３１，Ｂ１３２…第１，第２部分ブスバ
Ｂ１６ａ，Ｂ１７ａ…絶縁部
ＢＳ…端子接続部
Ｇ…素子群
ＧＤ…ダイオード群、ＧＳ１…直流電圧源側スイッチ群、ＧＳ２…交流端子側スイッチ群
Ｐ…正極端子、Ｎ…負極端子、Ｍ…中間端子、ＡＣ…交流端子
ＶＳ…直流電圧源
Ｔ…電力変換装置
【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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