(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストを低減でき、より小型化できる電力変換装置を提供する。【解決手段】半導体モジュール２と、該半導体モジュールの動作制御をする制御回路基板３と、平滑用のコンデンサ４と、放電抵抗モジュール５とを備える。放電抵抗モジュール５は、常時放電抵抗ＲAと、急速放電抵抗ＲBと、急速放電用スイッチング素子５１とを内蔵している。常時放電抵抗ＲAは、コンデンサ４に並列接続されており、コンデンサ４に蓄えられた電荷を常時放電するために設けられている。急速放電抵抗ＲBは、常時放電抵抗ＲAよりも抵抗値が小さい。常時放電抵抗ＲAと急速放電用スイッチング素子５１とを直列に接続して直列体５０を形成してある。直列体５０は常時放電抵抗ＲAに並列接続されている。【選択図】図１
2019134608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子（２１）を内蔵した半導体モジュール（２）と、
上記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御回路基板（３）と、
上記半導体モジュールに加わる直流電圧を平滑化するコンデンサ（４）と、
該コンデンサに蓄えられた電荷を放電するための放電抵抗モジュール（５）とを備え、
該放電抵抗モジュールは、
上記コンデンサに並列接続され、該コンデンサに蓄えられた電荷を常時放電する常時放電抵抗（ＲA）と、
該常時放電抵抗よりも抵抗値が小さい急速放電抵抗（ＲB）と、該急速放電抵抗に直列に接続された急速放電用スイッチング素子（５１）とからなり、上記常時放電抵抗に並列接続した直列体（５０）と、
を内蔵している、電力変換装置（１）。
【請求項２】
上記放電抵抗モジュールは、上記コンデンサの正電極（４３P）および負電極（４３N）にそれぞれ電気接続した、一対の電圧検出用端子（５３P，５３N）を備え、上記制御回路基板には、上記急速放電用スイッチング素子を駆動する急速放電用ドライブ回路（３１）と、上記コンデンサの電圧を測定する電圧測定回路（３２）とが形成され、上記一対の電圧検出用端子を上記電圧測定回路に接続してある、請求項１に記載の電力変換装置（１）。
【請求項３】
上記半導体モジュールを冷却する冷却器（６）をさらに備え、上記放電抵抗モジュールを上記冷却器によって冷却するよう構成してある、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
複数の上記半導体モジュールと、複数の冷却管（６０）とを備え、該複数の冷却管によって上記冷却器が構成され、上記半導体モジュールと上記冷却管とを積層してあると共に、上記放電抵抗モジュールを一対の上記冷却管によって挟持してある、請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記常時放電抵抗と上記急速放電抵抗とは、それぞれ半導体材料によって構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
上記半導体モジュールは、上記スイッチング素子として、上アーム側に配された上アームスイッチング素子（２１H）と、下アーム側に配された下アームスイッチング素子（２１L）とを備え、上記放電抵抗モジュールは、上記常時放電抵抗と、該常時放電抵抗に並列接続した上記直列体とからなる放電回路（５９）を２個備え、該２個の放電回路を直列に接続してある、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
上記放電抵抗モジュールは一対の電極板（５４）を備え、該一対の電極板の間に、上記常時放電抵抗と、導体からなり上記常時放電抵抗に直列接続した導体ブロック（５５）とが介在しており、上記一対の電極板のうち一方の電極板と上記導体ブロックとの間と、該導体ブロックと上記常時放電抵抗との間と、該常時放電抵抗と他方の上記電極板との間に、それぞれはんだ層（５６）が介在している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
上記放電抵抗モジュールは一対の電極板を備え、該一対の電極板の間に、上記常時放電抵抗と、該常時放電抵抗に直列接続したダイオード（５７）とが介在しており、上記一対の電極板のうち一方の電極板と上記ダイオードとの間と、該ダイオードと上記常時放電抵抗との間と、該常時放電抵抗と他方の上記電極板との間に、それぞれはんだ層が介在している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平滑用のコンデンサと、該コンデンサに蓄えられた電荷を放電するための放電抵抗とを備える電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両等に搭載される電力変換装置として、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールに接続した制御回路基板とを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。この電力変換装置は、上記制御回路基板を用いてスイッチング素子をオンオフ動作させ、これにより、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換するよう構成されている。
【０００３】
電力変換装置には、上記直流電源の電圧を平滑化するコンデンサと、該コンデンサの電荷を放電するための放電抵抗とが設けられている。放電抵抗には、コンデンサの電荷を常時放電する常時放電抵抗と、該常時放電抵抗よりも抵抗値が小さい急速放電抵抗とがある。
【０００４】
急速放電抵抗には、急速放電用スイッチング素子を直列に接続してある。緊急時（例えば上記車両が交通事故等を起こした場合）には、制御回路基板が急速放電用スイッチング素子をオンする。これにより、コンデンサを短時間で放電させ、安全性を確保している。また、何らかの原因で制御回路基板が急速放電用スイッチング素子をオンできなかった場合でも、コンデンサの電荷は、上記常時放電抵抗を介して放電される。そのため、暫く経過すると、コンデンサの電圧は低下する。上記電力変換装置では、常時放電抵抗と急速放電抵抗とを別々に設けてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２２３２７３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、上記電力変換装置では、急速放電抵抗と常時放電抵抗とを別々に設けているため、部品点数が多くなりやすい。そのため、電力変換装置の製造コストが上昇したり、電力変換装置が大型化したりしやすくなる。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減でき、より小型化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、スイッチング素子（２１）を内蔵した半導体モジュール（２）と、
上記スイッチング素子のオンオフ動作を制御する制御回路基板（３）と、
上記半導体モジュールに加わる直流電圧を平滑化するコンデンサ（４）と、
該コンデンサに蓄えられた電荷を放電するための放電抵抗モジュール（５）とを備え、
該放電抵抗モジュールは、
上記コンデンサに並列接続され、該コンデンサに蓄えられた電荷を常時放電する常時放電抵抗（ＲA）と、
該常時放電抵抗よりも抵抗値が小さい急速放電抵抗（ＲB）と、該急速放電抵抗に直列に接続された急速放電用スイッチング素子（５１）とからなり、上記常時放電抵抗に並列接続した直列体（５０）と、
を内蔵している、電力変換装置（１）。
【発明の効果】
【０００９】
上記電力変換装置においては、常時放電抵抗と、急速放電抵抗と、急速放電用スイッチング素子とを一つの部品（放電抵抗モジュール）に内蔵させている。
そのため、部品点数を低減することができる。これにより、電力変換装置の製造コストを低減することが可能になる。また、常時放電抵抗と、急速放電抵抗と、急速放電用スイッチング素子とをまとめて一つの部品（すなわち放電抵抗モジュール）にすると、これらを別々に形成した場合と比べて、部品全体の体積を小さくしやすくなる。そのため、電力変換装置を小型化することができる。
【００１０】
以上のごとく、上記態様によれば、製造コストを低減でき、より小型化できる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における、電力変換装置の回路図。
【図２】実施形態１における、電力変換装置の断面図であって、図３のII-II断面図。
【図３】図２のIII-III断面図。
【図４】図２のIV-IV断面図。
【図５】図２のV-V断面図。
【図６】実施形態１における、半導体モジュールの斜視図。
【図７】図６のVII-VII断面図。
【図８】実施形態１における、半導体モジュールの詳細回路図。
【図９】実施形態１における、放電抵抗モジュールの斜視図。
【図１０】図９のX-X断面図。
【図１１】実施形態１における、放電抵抗モジュールの詳細回路図。
【図１２】実施形態２における、電力変換装置の断面図。
【図１３】実施形態３における、電力変換装置の回路図。
【図１４】実施形態３における、放電抵抗モジュールの一部透視斜視図。
【図１５】実施形態４における、放電抵抗モジュールの断面図。
【図１６】実施形態５における、電力変換装置の回路図。
【図１７】実施形態５における、放電抵抗モジュールの断面図。
【図１８】実施形態６における、放電抵抗モジュールの詳細回路図。
【図１９】実施形態６における、電力変換装置の断面図。
【図２０】実施形態７における、放電抵抗モジュールの詳細回路図。
【図２１】実施形態７における、電力変換装置の断面図。
【図２２】比較形態における、電力変換装置の断面図。
【図２３】図２２のXXIII-XXIII断面図。
【図２４】比較形態における、電力変換装置の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
上記電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。図１に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、制御回路基板３と、コンデンサ４と、放電抵抗モジュール５とを備える。半導体モジュール２は、スイッチング素子２１（本形態ではＩＧＢＴ）を内蔵している。制御回路基板３は、スイッチング素子２１のオンオフ動作を制御する。コンデンサ４は、半導体モジュール２に加わる直流電圧を平滑化する。放電抵抗モジュール５は、コンデンサ４に蓄えられた電荷を放電するために設けられている。
【００１３】
放電抵抗モジュール５は、常時放電抵抗ＲAと、急速放電抵抗ＲBと、急速放電用スイッチング素子５１とを内蔵している。常時放電抵抗ＲAは、コンデンサ４に並列接続されており、コンデンサ４に蓄えられた電荷を常時放電する。また、急速放電抵抗ＲBは、常時放電抵抗ＲAよりも抵抗値が小さい。この常時放電抵抗ＲAと急速放電用スイッチング素子５１とを直列に接続して直列体５０を形成してある。直列体５０は、常時放電抵抗ＲAに並列接続されている。
【００１４】
また、図１に示すごとく、放電抵抗モジュール５は、コンデンサ４の電極４３P，４３Nにそれぞれ電気接続した、一対の電圧検出用端子５３P，５３Nを備える。図５に示すごとく、制御回路基板３には、急速放電用ドライブ回路３１と、電圧測定回路３２とが形成されている。急速放電用ドライブ回路３１は、急速放電用スイッチング素子５１を駆動する。電圧測定回路３２は、コンデンサ４の電圧を測定するために設けられている。電圧測定回路３２は、放電抵抗モジュール５に設けた一対の電圧検出用端子５３P，５３Nに電気接続している。
【００１５】
本形態の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。図１に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、複数個の半導体モジュール２を備える。個々の半導体モジュール２は、上アームスイッチング素子２１Hと、下アームスイッチング素子２１Lとの、一対のスイッチング素子２１を内蔵している。制御回路基板３によってこれらのスイッチング素子２１をオンオフ動作させ、これにより、直流電源８から供給される直流電力を交流電力に変換している。そして、得られた交流電力を用いて三相交流モータ８１を駆動し、上記車両を走行させている。
【００１６】
図２、図３に示すごとく、本形態では、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管６０とを積層して積層体１０を構成してある。また、積層体１０の積層方向（Ｘ方向）において積層体１０に隣り合う位置に、上記放電抵抗モジュール５を配置してある。本形態では、冷却管６０を用いて半導体モジュール２と放電抵抗モジュール５とを冷却している。
【００１７】
冷却管６０の長手方向（Ｙ方向）における両端には、連結管１５が配されている。この連結管１５を用いて、Ｘ方向に隣り合う２本の冷却管６０を連結している。また、図３に示すごとく、複数の冷却管６０のうち、Ｘ方向における一端に配された端部冷却管６０aには、冷媒１４を導入するための導入管１２と、冷媒１４を導出するための導出管１３とが接続している。冷媒１４を導入管１２から導入すると、冷媒１４は連結管１５を通って全ての冷却管６０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と放電抵抗モジュール５とを冷却している。
【００１８】
また、電力変換装置１のケース１１内には、加圧部材１６（板ばね）を収容してある。この加圧部材１６を用いて、放電抵抗モジュール５及び積層体１０をＸ方向に加圧している。これにより、放電抵抗モジュール５及び放電抵抗モジュール５と、冷却管６０との接触圧を確保すると共に、これらをケース１１内に固定している。
【００１９】
図２、図６に示すごとく、半導体モジュール２は、上記スイッチング素子２１（図１参照）を収容した本体部２８と、該本体部２８から突出したパワー端子２２と、制御端子２３とを備える。パワー端子２２には、直流電圧が加わる直流端子２２P，２２Nと、交流電力を出力する出力端子２２Aとがある。直流端子２２P，２２Nは、図２に示すごとく、コンデンサ４に接続している。また、出力端子２２Aは、交流バスバー２２０Aを介して、三相交流モータ８１（図１参照）に電気接続している。制御端子２３は、制御回路基板３に接続している。
【００２０】
図９に示すごとく、放電抵抗モジュール５も、半導体モジュール２と同様の構造になっている。すなわち、放電抵抗モジュール５は、上記常時放電抵抗ＲA（図１参照）等を内蔵した本体部５８と、該本体部５８から突出したパワー端子５２と、複数の制御端子５３とを備える。パワー端子５２には、正極端子５２Pと負極端子５２Nとがある。これらのパワー端子５２P，５２Nは、コンデンサ４に電気接続される。また、複数の制御端子５３の一部は、上述した、電圧検出用端子５３P，５３Nとなっている。制御端子５３は、制御回路基板３（図２参照）に接続される。
【００２１】
図４、図５に示すごとく、放電抵抗モジュール５の制御端子５３と、半導体モジュール２の制御端子２３とは、それぞれ制御回路基板３に接続している。制御回路基板３には、図５に示すごとく、急速放電用ドライブ回路３１と、電圧測定回路３２と、ドライブ回路３３とが形成されている。
【００２２】
急速放電用ドライブ回路３１は、急速放電用スイッチング素子５１（図１１参照）の、後述するゲート端子５３G等に接続している。急速放電用ドライブ回路３１は、緊急時（例えば上記車両が交通事故等を起こした場合）に、急速放電用スイッチング素子５１をオンする。これにより、コンデンサ４に蓄えられた電荷を急速放電抵抗ＲBに流し、コンデンサ４の電圧を短時間で低下させる。また、電圧測定回路３２は、放電抵抗モジュール５の電圧検出用端子５３P，５３Nに接続している。電圧測定回路３２は、コンデンサ４の電圧を測定するために設けられている。また、ドライブ回路３３は、半導体モジュール２の制御端子２３に接続している。ドライブ回路３３は、半導体モジュール２内のスイッチング素子２１を駆動する。
【００２３】
図５に示すごとく、制御回路基板３には、半導体モジュール２や放電抵抗モジュール５等の高圧部品に接続した高圧領域ＳHと、マイコン等の低圧部品（図示しない）が搭載された低圧領域ＳLとが形成されている。急速放電用ドライブ回路３１と、電圧測定回路３２と、ドライブ回路３３とは、互いに接近しており、一つの高圧領域ＳH内に形成されている。
【００２４】
次に、半導体モジュール２の構造について、より詳細に説明する。図８に示すごとく、本形態の半導体モジュール２は、上記スイッチング素子２１と、該スイッチング素子２１に逆並列接続したフリーホイールダイオード２７と、感温ダイオード２９とを備える。また、上記制御端子２３として、カソード端子２３Kと、アノード端子２３Aと、ゲート端子２３Gと、センス端子２３Sと、エミッタ端子２３Eとを備える。カソード端子２３K及びアノード端子２３Aは、感温ダイオード２９に接続している。制御回路基板３によって感温ダイオード２９の順方向電圧ＶFを測定することにより、スイッチング素子２１の温度を測定している。そして、温度が高くなりすぎた場合は、スイッチング素子２１をオフするよう構成してある。
【００２５】
また、ゲート端子２３G、センス端子２３S、エミッタ端子２３Eは、それぞれスイッチング素子２１のゲート電極２１０G、センス電極２１０S、エミッタ電極２１０Eに接続している。スイッチング素子２１を流れる電流の一部をセンス電極２１０Sから取り出して、制御回路基板３によって測定している。そして、過電流が流れた場合には、スイッチング素子２１をオフするよう構成してある。
【００２６】
図７に示すごとく、半導体モジュール２は、上記本体部２８から露出した複数の電極板２４と、Ｃｕ等の金属からなる金属ブロック２５とを備える。一対の電極板２４の間に、スイッチング素子２１、金属ブロック２５、フリーホイールダイオード２７等が介在している。個々の電極板２４は、それぞれパワー端子２２に接続している。
【００２７】
一対の電極板２４のうち、一方の電極板２４Aとスイッチング素子２１との間に、これらを電気接続するはんだ層２６が介在している。またスイッチング素子２１と金属ブロック２５Aとの間、および金属ブロック２５Aと他方の電極板２４Nとの間にも、はんだ層２６が介在している。同様に、一方の電極板２４Aとフリーホイールダイオード２７との間に、これらを電気接続するはんだ層２６が介在している。また、フリーホイールダイオード２７と金属ブロック２５Bとの間、および金属ブロック２５Bと他方の電極板２４Nとの間にも、はんだ層２６が介在している。
【００２８】
次に、放電抵抗モジュール５の構造について、詳細に説明する。図１１に示すごとく、放電抵抗モジュール５は、上述したように、常時放電抵抗ＲAと、急速放電抵抗ＲBと、急速放電用スイッチング素子５１とを備える。また、制御端子５３として、上記電圧検出用端子５３P，５３Nと、ゲート端子５３Gと、センス端子５３Sと、エミッタ端子５３Eとを備える。電圧検出用端子５３P，５３Nは、パワー端子５２P，５２Nに電気接続している。また、ゲート端子５３G、センス端子５３S、エミッタ端子５３Eは、それぞれ急速放電用スイッチング素子５１のゲート電極５１０G、センス電極５１０S、エミッタ電極５１０Eに接続している。
【００２９】
また、放電抵抗モジュール５は、図１０に示すごとく、本体部５８から露出した一対の電極板５４（５４P，５４N）を備える。個々の電極板５４P，５４Nは、それぞれパワー端子５２P，５２Nに接続している。これらの電極板５４P，５４Nの間に、常時放電抵抗ＲA、急速放電抵抗ＲB、急速放電用スイッチング素子５１が介在している。本形態では、常時放電抵抗ＲAと急速放電抵抗ＲBとを、それぞれ半導体材料（シリコン）を用いて構成している。常時放電抵抗ＲAは、例えば不純物を含有しない真性半導体によって形成することができる。また、急速放電抵抗ＲBには、Ｐ型又はＮ型の不純物を添加してある。これにより、急速放電抵抗ＲBの抵抗値を、常時放電抵抗ＲAよりも小さくしてある。
【００３０】
図１０に示すごとく、一対の電極板５４のうち一方の電極板５４Pと急速放電用スイッチング素子５１との間に、これらを接続するはんだ層５６が介在している。同様に、急速放電用スイッチング素子５１と急速放電抵抗ＲBとの間、および急速放電抵抗ＲBと他方の電極板５４Nとの間にも、はんだ層５６が介在している。また、一方の電極板５４Pと常時放電抵抗ＲAとの間、および常時放電抵抗ＲAと他方の電極板５４Nとの間にも、これらを接続するはんだ層５６が介在している。
【００３１】
本形態の作用効果について説明する。本形態では図１、図１０に示すごとく、常時放電抵抗ＲAと、急速放電抵抗ＲBと、急速放電用スイッチング素子５１とを一つの部品（放電抵抗モジュール５）に内蔵させている。
そのため、部品点数を低減することができる。これにより、電力変換装置１の製造コストを低減することが可能になる。また、常時放電抵抗ＲAと、急速放電抵抗ＲBと、急速放電用スイッチング素子５１をまとめて一つの部品（すなわち放電抵抗モジュール５）にすると、これらを別々に形成した場合と比べて、部品全体の体積を小さくしやすくなる。そのため、電力変換装置１を小型化することができる。
【００３２】
また、図１に示すごとく、上記放電抵抗モジュール５は、コンデンサ４の電極４３P，４３Nに電気接続した、一対の電圧検出用端子５３P，５３Nを備える。これらの電圧検出用端子５３P，５３Nは、図５に示すごとく、制御回路基板３の電圧測定回路３２に接続している。また、制御回路基板３には、放電抵抗モジュール５内の急速放電用スイッチング素子５１に電気接続した急速放電用ドライブ回路３１を形成してある。
このようにすると、急速放電用ドライブ回路３１と電圧測定回路３２とが、それぞれ放電抵抗モジュール５に電気接続しているため、これらの回路３１，３２を互いに近い位置に形成することができる。そのため、制御回路基板３の面積を小さくすることができる。
すなわち、これらの回路３１，３２は高い電圧が加わるため、低圧領域ＳLと充分に絶縁させる必要がある。そのため、これらの回路３１，３２と低圧領域ＳLとの間に、絶縁領域ＩＳを形成する必要がある。これに対して、高い電圧が加わる回路３１，３２同士は、それぞれの電位が大きく異ならないため、接近させることができる。そのため、高い電圧が加わる回路３１，３２同士を接近させて一まとめにし、低圧領域ＳLとなるべく隣り合わないようにすれば、絶縁領域ＩＳを小さくすることができ、制御回路基板３の面積を小さくすることができる。
【００３３】
従来の電力変換装置１は、図２２〜図２４に示すごとく、急速放電抵抗ＲBと常時放電抵抗ＲAとを別々に設けていた。そして、常時放電抵抗ＲAから電圧検出用端子５３P，５３Nを突出させ、図２３に示すごとく、これらの電圧検出用端子５３P，５３Nを電圧測定回路３２に接続していた。そのため、高い電圧が加わる、急速放電用ドライブ回路３１と電圧測定回路３２とが離れた位置に配されていた。したがって、個々の回路３１，３２が低圧領域ＳLと隣り合い、広い絶縁領域ＩＳが必要になっていた。そのため、制御回路基板３の面積が大きくなりやすかった。
これに対して、本形態のように、急速放電抵抗ＲBと常時放電抵抗ＲAとを一つの部品（すなわち放電抵抗モジュール５）にし、この放電抵抗モジュール５から電圧検出用端子５３P，５３Nを突出させれば、図５に示すごとく、電圧測定回路３２を急速放電用ドライブ回路３１に近い位置に形成することができ、これら高い電圧が加わる回路３１，３２を一まとめにすることができる。したがって、個々の回路３１，３２が低圧領域ＳLと隣り合わずにすみ、広い絶縁領域ＩＳを形成しなくてすむ。そのため、制御回路基板３の面積を小さくすることができる。
【００３４】
また、本形態では図３、図４に示すごとく、半導体モジュール２と、放電抵抗モジュール５と、冷却管６０とを積層してある。
そのため、半導体モジュール２と放電抵抗モジュール５とを接近させることができる。したがって、図５に示すごとく、半導体モジュール２に接続したドライブ回路３３と、放電抵抗モジュール５に接続した急速放電用ドライブ回路３１および電圧測定回路３２を、互いに近い位置に形成することができる。これらの回路３１〜３３の電位は、互いに大きく異ならないため、個々の回路３１〜３３を接近させても、短絡等の問題は特に生じない。そのため、これらの回路３１〜３３を互いに接近させることにより、制御回路基板３にいわゆるデッドスペースが形成されることを抑制でき、制御回路基板３の面積をより小さくすることができる。
【００３５】
また、図３に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、半導体モジュール２を冷却する冷却器６を備える。この冷却器６を用いて、放電抵抗モジュール５を冷却している。
そのため、コンデンサ４の放電電流が流れて発熱した放電抵抗ＲA，ＲBを、冷却器６を用いて冷却することができる。
【００３６】
また、本形態では、常時放電抵抗ＲAおよび急速放電抵抗ＲBを、半導体材料によって構成している。
この場合は、半導体材料に添加する不純物の量を調整することにより、抵抗値を容易に調整することができる。そのため、放電抵抗モジュール５を設計しやすくなる。また、放電抵抗ＲA，ＲBの抵抗値を調整して、厚さを薄くすることができる。そのため、放電抵抗ＲA，ＲBを小型化でき、放電抵抗モジュール５を小型化することができる。
【００３７】
以上のごとく、本形態によれば、製造コストを低減でき、より小型化できる電力変換装置を提供することができる。
【００３８】
なお、本形態では、常時放電抵抗ＲAおよび急速放電抵抗ＲBをシリコンによって形成したが、これらをゲルマニウムによって形成してもよい。また、本形態では図１に示すごとく、スイッチング素子２１としてＩＧＢＴを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、ＭＯＳＦＥＴを用いてもよい。
【００３９】
以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態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、実施形態１と同様の構成要素等を表す。
【００４０】
（実施形態２）
本形態は、放電抵抗モジュール５の冷却方法を変更した例である。図１２に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、実施形態１と同様に、複数の冷却管６０を備える。これら複数の冷却管６０によって、半導体モジュール２を冷却する冷却器６を構成してある。そして、半導体モジュール２と冷却管６０とを積層すると共に、放電抵抗モジュール５を一対の冷却管６０によって挟持してある。
【００４１】
本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、放電抵抗モジュール５を両面から冷却できる。そのため、放電抵抗モジュール５をより効率的に冷却することができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４２】
（実施形態３）
本形態は、放電抵抗モジュール５の構成を変更した例である。図１３、図１４に示すごとく、本形態の放電抵抗モジュール５は、常時放電抵抗ＲAと、直列体５０とからなる放電回路５９を２個備える。そして、これら２個の放電回路５９を直列に接続してある。また、実施形態１と同様に、本形態の半導体モジュール２は、上アーム側に配された上アームスイッチング素子２１Hと、下アーム側に配された下アームスイッチング素子２１Lとを備える。
【００４３】
上記構成にすると、半導体モジュール２においてフリーホイールダイオード２７およびスイッチング素子２１H,２１L（図６参照）を配置した位置に、放電抵抗モジュール５の常時放電抵抗ＲAおよび直列体５０（図１４参照）を配置することができる。そのため、半導体モジュール２の製造方法と同様の方法を用いて放電抵抗モジュール５を製造することができ、放電抵抗モジュールを容易に製造することが可能になる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４４】
（実施形態４）
本形態は、放電抵抗モジュール５の構造を変更した例である。図１５に示すごとく、本形態の放電抵抗モジュール５は、実施形態１と同様に、一対の電極板５４を備える。これら一対の電極板５４の間に、常時放電抵抗ＲAと、導体ブロック５５とが介在している。導体ブロック５５は、導体（本形態では金属）からなり、常時放電抵抗ＲAに直列接続している。また、一対の電極板５４のうち一方の電極板５４Pと導体ブロック５５との間に、これらを接続するはんだ層５６が介在している。同様に、導体ブロック５５と常時放電抵抗ＲAとの間、および常時放電抵抗ＲAと他方の電極板５４Nとの間にも、はんだ層５６が介在している。
【００４５】
本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、一対の電極板５４P，５４Nの間に、はんだ層５６を３層、形成することができる。そのため、はんだ層５６の層数を実施形態１（図１０参照）よりも多くすることができる。したがって、電流が流れて常時放電抵抗ＲA等が発熱し、膨張して応力が発生したとしても、その応力を多くのはんだ層５６によって吸収することができる。そのため、個々のはんだ層５６に加わる応力を低減でき、はんだ層５６にクラック等が発生する可能性を低減できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４６】
（実施形態５）
本形態は、放電抵抗モジュール５の構造を変更した例である。図１６に示すごとく、本形態では、常時放電抵抗ＲAにダイオード５７を直列接続してある。また、図１７に示すごとく、本形態の放電抵抗モジュール５は、実施形態４と同様に、一対の電極板５４P，５４Nを備える。これら一対の電極板５４P，５４Nの間に、ダイオード５７と放電抵抗モジュール５とが介在している。一対の電極板５４のうち一方の電極板５４Pとダイオード５７との間には、これらを接続するはんだ層５６が介在している。同様に、ダイオード５７と常時放電抵抗ＲAとの間、および常時放電抵抗ＲAと他方の電極板５４Nとの間にも、はんだ層５６が介在している。
【００４７】
本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、一対の電極板５４P，５４Nの間に、はんだ層５６を３層、形成することができる。そのため、はんだ層５６の層数を実施形態１（図１０参照）よりも多くすることができる。したがって、電流が流れて常時放電抵抗ＲA等が発熱し、膨張して応力が発生したとしても、その応力を多くのはんだ層５６によって吸収することができる。そのため、個々のはんだ層５６に加わる応力を低減でき、はんだ層５６にクラック等が発生する可能性を低減できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００４８】
（実施形態６）
本形態は、放電抵抗モジュール５の構成を変更した例である。図１８に示すごとく、本形態の放電抵抗モジュール５は、感温ダイオード５９０を備える。また、制御端子５３として、電圧検出用端子５３P，５３Nと、カソード端子５３Kと、アノード端子５３Aと、ゲート端子５３Gと、センス端子５３Sと、エミッタ端子５３Eとを備える。カソード端子５３K及びアノード端子５３Aは、感温ダイオード５９０に接続している。制御回路基板３は、この感温ダイオード５９０の順方向電圧ＶFを測定することにより、放電抵抗モジュール５の温度を測定している。また、ゲート端子５３G、センス端子５３S、エミッタ端子５３Eは、実施形態１と同様に、それぞれ急速放電用スイッチング素子５１のゲート電極５１０G、センス電極５１０S、エミッタ電極５１０Eに接続している。
【００４９】
図１９に示すごとく、電圧検出用端子５３P，５３Nは、実施形態１と同様に、電圧測定回路３２に電気接続している。他の制御端子５３（５３K，５３A，５３G，５３S，５３E）は、それぞれ急速放電用ドライブ回路３１に電気接続している。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００５０】
（実施形態７）
本形態は、放電抵抗モジュール５の構成を変更した例である。図２０に示すごとく、本形態の放電抵抗モジュール５は、実施形態６と同様に、感温ダイオード５９０を備える。また、放電抵抗モジュール５は、制御端子５３として、電圧検出用端子５３P，５３Nと、カソード端子５３Kと、アノード端子５３Aと、ゲート端子５３Gと、エミッタ端子５３Eとを備える。すなわち、本形態の放電抵抗モジュール５は、実施形態６と比較して、センス端子５３Sを備えていない。
【００５１】
図２１に示すごとく、電圧検出用端子５３P，５３Nは、実施形態６と同様に、電圧測定回路３２に電気接続している。他の制御端子５３（５３K，５３A，５３G，５３E）は、それぞれ急速放電用ドライブ回路３１に電気接続している。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
【００５２】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１  電力変換装置
２  半導体モジュール
２１  スイッチング素子
３  制御回路基板
４  コンデンサ
５  放電抵抗モジュール
５１  急速放電用スイッチング素子
ＲA  常時放電抵抗
ＲB  急速放電抵抗
【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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