(57)【要約】【課題】整流回路を構築する上での構成の簡素化を図る。【解決手段】整流回路４０は、上アーム及び下アームにそれぞれ設けられる複数のダイオードを有している。この複数のダイオードのうち上アームに設けられるダイオードは、互いに並列に設けられる２つのダイオードチップ５４，５５が一体にパック化され、２つのアノード端子５１，５２と１つのカソード端子５３とを有する３端子のダイオードモジュールからなる上アームモジュールＤ３により構成されている。上アームモジュールＤ３において２つのアノード端子５１，５２が、二方に分岐した下アームに各々接続され、カソード端子５３が整流回路４０の正側出力部に接続されている。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を整流するブリッジ形の整流回路（４０）を備える電力変換装置であって、
前記整流回路は、上アーム及び下アームにそれぞれ設けられる複数のダイオード（４１〜４４）を有し、
前記複数のダイオードのうち前記上アームに設けられるダイオード（４３，４４）は、互いに並列に設けられる２つのダイオードチップ（５４，５５）が一体にパック化され、２つのアノード端子（５１，５２）と１つのカソード端子（５３）とを有する３端子のダイオードモジュールからなる上アームモジュール（Ｄ３）により構成され、
前記上アームモジュールにおいて前記２つのアノード端子が、二方に分岐した前記下アームに各々接続され、前記カソード端子が前記整流回路の正側出力部に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記下アームに設けられるダイオード（４１，４２）を構成する２つの下アームモジュール（Ｄ１，Ｄ２）と、
前記上アームモジュール及び前記下アームモジュールのそれぞれのアノード端子及びカソード端子が電気接続され、前記各モジュールの端子同士の導通や前記整流回路の入出力を行わせる所定の配線パターン（Ｘ１〜Ｘ４，Ｙ１〜Ｙ４）を有する回路基板（７１）と、
を備え、
前記上アームモジュールは、前記２つの下アームモジュールにより挟まれた位置に配置され、
前記回路基板は、前記配線パターンとして、前記上アームモジュールにおける前記２つのアノード端子を前記２つの下アームモジュールのカソード端子にそれぞれ個別に導通させる第１パターン（Ｘ１，Ｙ１）及び第２パターン（Ｘ２，Ｙ２）を有する請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記回路基板は、前記上アームモジュールにおけるアノード及びカソードの前記３端子をそれぞれ挿通させる３つの貫通孔（７３ａ，７３ｂ）を有するとともに、前記配線パターンとして、前記上アームモジュールのカソード端子に導通される第３パターン（Ｘ３，Ｙ３）を有し、
前記３つの貫通孔のうち前記上アームモジュールのカソード接続用の貫通孔（７３ｂ）が中央に配置され、その両側に当該上アームモジュールのアノード接続用の２つの貫通孔（７３ａ）が配置されており、
前記第３パターンは、前記回路基板の平面視において、前記上アームモジュールのカソード接続用の貫通孔から前記第１パターン及び前記第２パターンの逆側に延びるように形成されている請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記回路基板において、前記上アームモジュールのカソード接続用の貫通孔が、当該上アームモジュールのアノード接続用の２つの貫通孔を結ぶ直線に対して、前記第３パターンの延びる方向にずれていることで、これら３つの貫通孔が千鳥状に配置される一方、それらカソード接続用の貫通孔及びアノード接続用の２つの貫通孔の間となる２位置で開口するスリット（７４）が形成されており、
前記スリットは、前記第１パターン及び前記第２パターンの側に対して前記第３パターンの側が拡張されたテーパ状となるように設けられている請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記回路基板は、基板厚み方向に複数の配線層を有する多層基板であって、前記回路基板は、前記２つの下アームモジュールのアノード端子にそれぞれ導通される第４パターン（Ｘ４，Ｙ４）をさらに有し、
前記第３パターン及び前記第４パターンは、前記回路基板の平面視において互いに交差するようにして各々異なる配線層に設けられている請求項３又は４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記交流電圧を前記整流回路に出力するトランス（３０）と、前記整流回路で整流した後の出力電圧を平滑化する平滑化回路（４７）とを備え、
前記トランスと前記平滑化回路とに挟まれた部位において、それらトランス及び平滑化回路の並び方向に交差する方向に、前記上アームモジュール及び前記２つの下アームモジュールが列状に並べて配置されており、
前記回路基板の平面視において前記列状に並ぶ前記各モジュールと前記トランスとの間となる位置に、前記第１パターン及び前記第２パターンが形成されている請求項２乃至５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記２つの下アームモジュールが前記上アームモジュールと同様に前記３端子のダイオードモジュールにて構成されており、
前記回路基板は、前記下アームモジュール及び前記上アームモジュールのそれぞれにおいて互いに千鳥状の位置関係になるように配置され、前記３端子をそれぞれ挿通させる３つの貫通孔（７３）を有し、
前記下アームモジュールと前記上アームモジュールとで、前記３つの貫通孔の千鳥状パターンが相違している請求項２乃至６のいずれか１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、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等の車両に用いられる電力変換装置として、トランスと、そのトランスの出力側に設けられる整流回路とを有する構成が知られている。この場合、整流回路として、４つのダイオードを用いてブリッジ整流回路を構成する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年では、車載の各種装置において部品点数の削減や小型化が要望されており、電力変換装置においてもかかる要望に応える上で技術改善の余地があると考えられる。具体的には、整流回路に関する構成の簡素化を図ることで、電力変換装置の部品点数の削減や小型化を図ることが考えられる。例えば、電力変換装置では、筐体内に回路基板が収容されるとともに、その回路基板に複数のＤＣ−ＤＣ変換回路が搭載されることが想定され、複数のＤＣ−ＤＣ変換回路には変換回路ごとに整流回路が設けられる。この場合、整流回路の構成を簡素化することに伴う回路基板の小型化等が期待される。
【０００５】
本発明は、整流回路を構築する上での構成の簡素化を図ることができる電力変換装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００７】
本発明は、交流電圧を整流するブリッジ形の整流回路（４０）を備える電力変換装置であって、前記整流回路は、上アーム及び下アームにそれぞれ設けられる複数のダイオード（４１〜４４）を有している。そして、前記複数のダイオードのうち前記上アームに設けられるダイオード（４３，４４）は、互いに並列に設けられる２つのダイオードチップ（５４，５５）が一体にパック化され、２つのアノード端子（５１，５２）と１つのカソード端子（５３）とを有する３端子のダイオードモジュールからなる上アームモジュール（Ｄ３）により構成されている。また、前記上アームモジュールにおいて前記２つのアノード端子が、二方に分岐した前記下アームに各々接続され、前記カソード端子が前記整流回路の正側出力部に接続されている。
【０００８】
ブリッジ形の整流回路では、上アーム及び下アームに２つずつのダイオードが設けられ、このダイオードにより交流電圧が整流される。上記構成では、上アームのダイオードとして、アノードを２端子、カソードを１端子（共通端子）とする３端子の上アームモジュールを用いることにより、回路基板に搭載されるモジュール数の削減が可能となっている。また、４つのモジュールを用いる場合に比べて、回路基板に接続される端子数の削減が可能となる。その結果、整流回路を構築する上での構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ＤＤＣ回路の電気的な基本構成を示す回路図。
【図２】ダイオードモジュールの構成を示す平面図。
【図３】３つのダイオードモジュールを用いた整流回路の構成を示す回路図。
【図４】収容ケース内における電力変換装置の構成を示す平面図。
【図５】各モジュールの取付部分を拡大して示す平面図。
【図６】ダイオードモジュールの端子の形状を示す図。
【図７】回路基板の貫通孔とスリットとを示す図。
【図８】回路基板の貫通孔とスリットとを示す図。
【図９】回路基板の配線パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明を、自動車等の車両に搭載される車載電力変換装置として具体化した場合を想定している。その電力変換装置では、ＡＣ電力（交流電力）を入力し、そのＡＣ電力をＡＣ−ＤＣ変換部でＤＣ電力（直流電力）に変換するとともに、ＤＣ電力をＤＣ−ＤＣ変換部で電圧変換した後に出力するものとなっている。電力変換装置は、例えばプラグインハイブリッド車両の充電装置として用いられる。図１に、電力変換装置１０においてＤＣ−ＤＣ変換を行うＤＤＣ回路１１の電気的な基本構成を示す。
【００１１】
図１において、ＤＤＣ回路１１は、スイッチング回路２０と、トランス３０と、整流回路４０とを有している。スイッチング回路２０は、例えばＭＯＳＦＥＴ等よりなる複数のスイッチング素子２１，２２，２３，２４を有するフルブリッジ回路で構成されており、これらスイッチング素子２１〜２４が交互にオンオフされることにより入力直流電力（Ｖｉｎ、Ｉｉｎ）が交流電力に変換される。
【００１２】
トランス３０は、一次コイル３１と二次コイル３２とを有しており、スイッチング回路２０の出力電圧を変圧する。
【００１３】
整流回路４０は、トランス３０から出力される交流電圧を整流するブリッジ形全波整流回路であり、整流素子としてダイオード４１，４２，４３，４４を有している。整流回路４０において、負側出力点Ｎ１には下アーム側のダイオード４１，４２のアノードが接続され、正側出力点Ｎ２には上アーム側のダイオード４３，４４のカソードが接続されている。また、互いに同方向となる向きで直列接続されたダイオード４１，４３の中間点Ｎ３、及びダイオード４２，４４の中間点Ｎ４には、トランス３０の二次コイル３２がそれぞれ接続されている。
【００１４】
整流回路４０で整流された出力電圧は、チョークコイル４５（平滑コイル）及び平滑コンデンサ４６よりなる平滑化回路４７に出力され、この平滑化回路４７で平滑化された後、バッテリ等に対して出力される（Ｖｏｕｔ、Ｉｏｕｔ、Ｐｏｕｔ）。
【００１５】
本実施形態では、整流回路４０の構成の簡素化を図るべく、整流回路４０を構成する４つのダイオード４１〜４４を、３端子ダイオードモジュールである３つのモジュールＤ１，Ｄ２，Ｄ３を用いて構成することとしており、以下にその詳細を説明する。図２には、モジュールＤ１〜Ｄ３の構成を示し、図３には、３つのモジュールＤ１〜Ｄ３を用いた整流回路４０の構成を示す。
【００１６】
図２に示すように、モジュールＤ１〜Ｄ３は、２つのアノード端子５１，５２及び１つのカソード端子５３からなる計３つの金属端子と、２つのダイオードチップ５４，５５とを有しており、この２つのダイオードチップ５４，５５が本体部５６において合成樹脂等により一体にパッケージ（樹脂封止）されることで構成されている。２つのダイオードチップ５４，５５は、互いに並列となる向きで設けられている。
【００１７】
そして、図３に示すように、下アームに２つの下アームモジュールＤ１，Ｄ２を配置するとともに、上アームに１つの上アームモジュールＤ３を配置することで整流回路４０が構成されている。つまり、上アームモジュールＤ３が内蔵する２つのダイオードチップ５４，５５が、二方に分岐する上アームにそれぞれ配置されている。この場合、図１の基本回路との対比で言えば、下アームのダイオード４１，４２がそれぞれ下アームモジュールＤ１，Ｄ２により構成され、上アームのダイオード４３，４４が上アームモジュールＤ３の各ダイオードチップ５４，５５により構成されている。上アームモジュールＤ３において、２つのアノード端子５１，５２は、二方に分岐した下アームにおいて下アームモジュールＤ１，Ｄ２のカソード端子５３に各々接続され、カソード端子５３は、整流回路４０の正側出力点Ｎ２に接続されている。
【００１８】
次に、ＤＤＣ回路１１の実装構造について説明する。ここではまずＤＤＣ回路部分に関する構造の概要を図４を用いて説明する。図４は、収容ケース６１内における電力変換装置１０の構成を示す平面図であり、（ａ）は電力変換装置１０において回路基板７１を取り付けていない状態での収容ケース６１内の構成を示し、（ｂ）は、電力変換装置１０において回路基板７１を取り付けた状態での収容ケース６１内の構成を示している。なお、電力変換装置１０は２つのＤＤＣ回路１１を有しており、図４（ａ）、（ｂ）ではそれぞれに上下２つずつのＤＤＣ回路１１を示すが、実装構造はいずれも同様であるため、以下にはＤＤＣ回路１１の１つについて説明する。
【００１９】
収容ケース６１は、アルミニウム等の金属又は合成樹脂に形成された有底箱状をなしており、周壁部６２と底部６３とを有している。図４（ａ）、（ｂ）には、収容ケース６１が図の手前側に開放された状態が示されているが、周壁部６２の頂部には図示しないカバーが取り付けられるようになっている。周壁部６２の一側面部には電力の入出力端子６４，６５が設けられている。
【００２０】
そして、図４（ａ）に示すように、収容ケース６１の底部６３の上に、ＤＤＣ回路１１を構成する各種の電気部品が搭載されている。具体的には、トランス３０や、３つのモジュールＤ１〜Ｄ３、チョークコイル４５等が搭載されている。また、図４（ｂ）に示すように、底部６３に対向する向きで回路基板７１が固定され、その回路基板７１上に、やはりＤＤＣ回路１１を構成する各種の電気部品が実装されている。具体的には、スイッチング素子２１〜２４や、演算装置等が実装されている。この場合、モジュールＤ１〜Ｄ３は回路基板７１の裏面側（底部６３と回路基板７１との間）に配置されている。また、回路基板７１には切欠部７２が設けられており、その切欠部７２にトランス３０やチョークコイル４５が配置されている。
【００２１】
ここで、３つのモジュールＤ１〜Ｄ３と回路基板７１との接続に関する構成を説明する。図５は、モジュールＤ１〜Ｄ３の取付部分を拡大して示す平面図であり、（ａ）は収容ケース６１の底部６３上に取り付けられた３つのモジュールＤ１〜Ｄ３を示し、（ｂ）はモジュールＤ１〜Ｄ３の上の回路基板７１を示している。
【００２２】
図５（ａ）に示すように、モジュールＤ１〜Ｄ３は、各端子５１〜５３がトランス３０側となる向きであって、トランス３０の側方において互いに横並びの状態で一列に配置されている。３つのモジュールＤ１〜Ｄ３は、下アームモジュールＤ１，Ｄ２が外側、上アームモジュールＤ３が中央となる並び順で設けられている。
【００２３】
各モジュールＤ１〜Ｄ３の端子５１〜５３は、図６に示すように、中間部分で略直角に折り曲げられ、その先端部が回路基板７１の貫通孔７３（図５（ｂ）参照）に挿通されるようになっている。この場合、各モジュールＤ１〜Ｄ３において、アノード端子５１，５２とカソード端子５３とでは曲がり位置が互いに相違しており、その曲がり位置が横並びの３端子（３つ一組の各端子）において千鳥状の配置となっている。また、下アームモジュールＤ１，Ｄ２と、上アームモジュールＤ３とでは、各端子５１〜５３の千鳥配置のパターンが互いに逆になっている。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、回路基板７１には、各モジュールＤ１〜Ｄ３の端子５１〜５３を挿通させる複数の貫通孔７３が形成されている。貫通孔７３は、各モジュールＤ１〜Ｄ３に３つずつ設けられており、各３つの貫通孔７３がそれぞれ千鳥状に配置されている。３つの貫通孔７３のうち２つの貫通孔７３ａがアノード接続用であり、１つの貫通孔７３ｂがカソード接続用である。各モジュールＤ１〜Ｄ３では、カソード接続用の貫通孔７３ｂが中央に配置され、その両側にアノード接続用の２つの貫通孔７３ａが配置されている。この場合特に、下アームモジュールＤ１，Ｄ２では、トランス３０に対してアノード接続用の貫通孔７３ａが遠くに位置し、カソード接続用の貫通孔７３ｂが近くに位置するように千鳥配置されるのに対し、上アームモジュールＤ３では、トランス３０に対してアノード接続用の貫通孔７３ａが近くに位置し、カソード接続用の貫通孔７３ｂが遠くに位置するように千鳥配置されるようになっている。
【００２５】
また、各貫通孔７３では、各々に端子５１〜５３の半田付けが行われる。ただし、各端子５１〜５３の相互の離間距離は僅か（例えば数ｍｍ程度）であるため、各端子５１〜５３での相互の絶縁性を確保すべく、各貫通孔７３の間には、線状の絶縁部が設けられている。本実施形態では、回路基板７１に、モジュールＤ１〜Ｄ３ごとに絶縁部として各一対のスリット７４が形成されている。
【００２６】
スリット７４について補足する。各貫通孔７３において端子５１〜５３が半田付けされることからすると、貫通孔７３の周りの半田エリアは大きい方が望ましく、一方で、上述のとおり各端子５１〜５３での絶縁性を確保する必要がある。それゆえ、互いに絶縁関係となる２つの端子について均等に絶縁分離を行うことが望ましい。その観点からして、モジュールＤ１〜Ｄ３ごとに、千鳥配置された貫通孔７３の並びに応じて互いに非平行となる向きで各一対のスリット７４が形成されている。
【００２７】
より具体的には、図７に示すように、隣り合う２つの貫通孔７３ａ，７３ｂを結ぶ直線に対して直交するように一対のスリット７４が形成されている。この場合、一対のスリット７４の間の間隔は、スリット７４の一端側と他端側とで相違しており、一端側の間隔Ｌ１よりも他端側の間隔Ｌ２が大きくなっている。そのため、回路基板７１においてカソード端子５３（３端子のうちの中央端子）に電気接続される配線パターンを設ける場合に、間隔Ｌ２となる側での配線パターンの形成が容易となっている。ただし配線パターンの詳細については後述する。
【００２８】
なお、回路基板７１に設けられる一対のスリット７４（長孔）は、一繋ぎに連続するものであってもよい。例えば図８に示すように、一対のスリット７４の幅狭側を繋ぎ部７５により一体に繋ぐ構成であってもよい。要は、一対のスリット７４は、カソード接続用の貫通孔７３ｂ及びアノード接続用の２つの貫通孔７３ａの間となる２位置で開口し、片側にテーパ状に拡がるように形成されるものであればよい。
【００２９】
次に、回路基板７１に設けられる配線パターンについて説明する。回路基板７１は、複数の配線層が積層して設けられた多層基板であり、基板厚み方向において各々異なる配線パターンを設けることが可能となっている。図９（ａ）は、回路基板７１の第１層８１における配線パターンを示し、図９（ｂ）は、回路基板７１の第２層８２における配線パターンを示している。これら第１層８１及び第２層８２は図示しない絶縁層により電気的に互いに絶縁されている。
【００３０】
図９（ａ）に示すように、第１層８１には、トランス３０の二次コイル３２に金属端子８５，８６を介して接続される配線パターンＸ１，Ｘ２と、チョークコイル４５にハーネス８７を介して接続され、整流回路４０の正側出力配線部である配線パターンＸ３と、整流回路４０の負側出力配線部である配線パターンＸ４とが設けられている。また、図９（ｂ）に示すように、第２層８２には、トランス３０の二次コイル３２に金属端子８５，８６を介して接続される配線パターンＹ１，Ｙ２と、チョークコイル４５にハーネス８７を介して接続され、整流回路４０の正側出力配線部である配線パターンＹ３と、整流回路４０の負側出力配線部である配線パターンＹ４とが設けられている。
【００３１】
配線パターンＸ１，Ｙ１は、上アームモジュールＤ３における一方のアノード端子５１を下アームモジュールＤ１のカソード端子５３に導通させるものであり、配線パターンＸ２，Ｙ２は、上アームモジュールＤ３における他方のアノード端子５２を下アームモジュールＤ２のカソード端子５３に導通させるものである。配線パターンＸ１，Ｙ１が「第１パターン」に相当し、配線パターンＸ２，Ｙ２が「第２パターン」に相当する。また、配線パターンＸ３，Ｙ３は、上アームモジュールＤ３のカソード端子５３に導通されるものであり、これが「第３パターン」に相当する。配線パターンＸ４，Ｙ４は、２つの下アームモジュールＤ１，Ｄ２のアノード端子５１，５２にそれぞれ導通されるものであり、これが「第４パターン」に相当する。
【００３２】
第１層８１及び第２層８２において、各配線パターンのＸ１及びＹ１、Ｘ２及びＹ２、Ｘ３及びＹ３、Ｘ４及びＹ４はそれぞれ基板厚み方向に導電部材を介して互いに電気接続されている。このうちＸ１及びＹ１、Ｘ２及びＹ２は、互いに同じ形状及び大きさであって、かつ基板平面視において第１層８１及び第２層８２で同一となる位置に形成されている。
【００３３】
これに対し、正側出力配線部であるＸ３及びＹ３は、３つのモジュールＤ１〜Ｄ３のうち中央位置の上アームモジュールＤ３に接続される一方で、負側出力配線部であるＸ４及びＹ４は、上アームモジュールＤ３を挟んで両側の下アームモジュールＤ１，Ｄ２に接続されるものとなっている。そのため、これらＸ３及びＹ３、Ｘ４及びＹ４は、第１層８１及び第２層８２でそれぞれパターン形状が相違しており、第２層８２においては、配線パターンＹ４が２つに分割されているとともに、その間に配線パターンＹ３が配置されている。この場合、配線パターンＸ３，Ｙ３及び配線パターンＸ４，Ｙ４は、基板平面視において互いに交差するように設けられている。
【００３４】
配線パターンにおける高周波ノイズの影響を少なくするには、基板厚み方向において各々異なる電力ラインの配線パターンが重複することを避けるのが望ましいと言える。この点、図９に示すパターン構成では、基板厚み方向における配線パターンの重複（異なる電力ラインの重複）が配線パターンＹ３と配線パターンＸ４の一部に限られる。そのため、図９に示すパターン構成は、高周波ノイズの影響抑制の観点からして望ましい構成となっている。
【００３５】
本実施形態では、収容ケース６１内において整流回路４０を挟んで両側にトランス３０とチョークコイル４５とがそれぞれ配置されており、各配線パターンの概要として、配線パターンＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２はトランス３０寄りの位置（図の右側）に設けられ、配線パターンＸ３，Ｘ３，Ｙ４，Ｙ４はチョークコイル４５寄りの位置（図の左側）に設けられている。換言すると、トランス３０に対する電力の入出力が行われる配線パターンＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２はトランス３０に近づけて配置されるのに対し、整流回路４０の入出力部となる配線パターンＸ３，Ｘ３，Ｙ４，Ｙ４は、各モジュールＤ１〜Ｄ３の端子接続部（貫通孔７３）を挟んで逆側に配置されている。この場合、トランス３０側の配線パターンＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２と、チョークコイル４５側（平滑化回路側）の配線パターンＸ３，Ｘ３，Ｙ４，Ｙ４とは、基板平面視において各貫通孔７３から互いに逆側に延びるように設けられている。
【００３６】
図３に示す整流回路４０の回路図との対比で言えば、配線パターンＸ１，Ｙ１が図３の中間点Ｎ３に相当し、配線パターンＸ２，Ｙ２が図３の中間点Ｎ４に相当する（ただしＮ３，Ｎ４は逆も可）。また、配線パターンＸ３，Ｙ３が図３の正側出力点Ｎ２に相当し、配線パターンＸ４，Ｙ４が図３の負側出力点Ｎ１に相当する。
【００３７】
次に、回路基板７１の貫通孔７３及びスリット７４と配線パターンとの関係について説明する。上述のとおり回路基板７１においてはモジュールＤ１〜Ｄ３ごとに貫通孔７３が千鳥配置されるとともに、その貫通孔７３の配置に合わせて一対のスリット７４が非平行（テーパ状）に形成されている。モジュールＤ１〜Ｄ３ごとの３つの貫通孔７３は、中央の貫通孔７３ｂがカソード用、両側の貫通孔７３ａがアノード用である。
【００３８】
この場合、各モジュールＤ１〜Ｄ３において３つの貫通孔７３の間に形成される一対のスリット７４は、相互の間隔が一方側で拡張されるテーパ状となっているが（図７参照）、その拡張された間隔を利用することで、カソード端子の配線形成の好適化がなされている。
【００３９】
例えば上アームモジュールＤ３では、図９（ｂ）に示すように、カソード用の貫通孔７３ｂが、アノード用の２つの貫通孔７３ａを結ぶ直線に対して、配線パターンＹ３の延びる方向にずれていることで、これら３つの貫通孔７３が千鳥状に配置されている。また、各貫通孔７３ａ，７３ｂの間に形成される一対のスリット７４は、配線パターンＹ３側が拡張されたテーパ状となるように設けられている。そして、一対のスリット７４の間にカソード用の貫通孔７３ｂが存在し、その貫通孔７３ｂに対しては、一対のスリット７４の間の幅狭側と幅広側とのうち幅広側から配線パターンＹ３が延びる構成となっている。この場合、そもそも一対のスリット７４間の間隔自体がさほど広くないが、一対のスリット７４がテーパ状に形成されていることで配線形成が容易となっている。つまり、一対のスリット７４のテーパの向きを、配線パターンＹ３側で拡張される向きとすることで、配線幅の確保が容易となり、配線形成が容易となっている。
【００４０】
また、下アームモジュールＤ１，Ｄ２では、上アームモジュールＤ３と同様にアノード及びカソードの３端子が千鳥配置されるものの、その千鳥配置の向きが上アームモジュールＤ３とは逆になっている。つまり、下アームモジュールＤ１，Ｄ２では、図９（ａ）に示すように、カソード用の貫通孔７３ｂが、アノード用の２つの貫通孔７３ａを結ぶ直線に対して、配線パターンＸ１，Ｘ２の延びる方向にずれていることで、これら３つの貫通孔７３が千鳥状に配置されている。また、各貫通孔７３ａ，７３ｂの間に形成される一対のスリット７４は、配線パターンＸ１，Ｘ２側が拡張されたテーパ状となるように設けられている。そして、一対のスリット７４の間にカソード用の貫通孔７３ｂが存在し、その貫通孔７３ｂに対しては、一対のスリット７４の間の幅狭側と幅広側とのうち幅広側から配線パターンＸ１，Ｘ２が延びる構成となっている。この場合、一対のスリット７４のテーパの向きを、配線パターンＸ１，Ｘ２側で拡張される向きとすることで、やはり配線幅の確保が容易となり、配線形成が容易となっている。
【００４１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４２】
整流回路４０の上アームのダイオード４３，４４として、アノードを２端子、カソードを１端子（共通端子）とする３端子の上アームモジュールＤ３を用いることにより、回路基板７１に搭載されるモジュール数を３つに削減することを可能とした。この場合、４つのモジュールを用いる場合に比べて、回路基板７１に接続される端子数の削減が可能となっている。その結果、整流回路４０を構築する上での構成の簡素化を図ることができる。
【００４３】
収容ケース６１内において上アームモジュールＤ３を、２つの下アームモジュールＤ１，Ｄ２に挟まれた位置に配置するとともに、回路基板７１において、配線パターンＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２により、上アームモジュールＤ３における２つのアノード端子を下アームモジュールＤ１，Ｄ２のカソード端子にそれぞれ個別に導通させるようにした。この場合、上アームのモジュール数が１、下アームのモジュール数が２であることを考慮しつつ、モジュールＤ１及びＤ３のカソード−アノード間接続、及びモジュールＤ２及びＤ３のカソード−アノード間接続を好適に実施できる。これにより、回路基板７１における配線形成の好適化を図ることができる。
【００４４】
回路基板７１においてモジュールＤ１〜Ｄ３ごとに設けられる各３つの貫通孔７３を、カソード接続用の貫通孔７３ｂをアノード接続用の貫通孔７３ａで挟むように配置した（カソード中央配置とした）。また、配線パターンＸ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２（第１，第２パターン）と、配線パターンＸ３，Ｙ３，Ｘ４，Ｙ４（第３，第４パターン）とを、回路基板７１の平面視において互いに逆側に延びるように形成した。これにより、モジュールＤ１〜Ｄ３用の配線パターンを好適に平面配置することができる。
【００４５】
回路基板７１において、上アームモジュールＤ３の３つの貫通孔７３を千鳥配置し、そのうちカソード用の貫通孔７３ｂを配線パターンＹ３の延びる方向にずらすとともに、一対のスリット７４を配線パターンＹ３の側が拡張されたテーパ状となるように設けた。この場合、一対のスリット７４の間に存在するカソード用の貫通孔７３ｂに対して配線パターンＹ３を導通させる上で、好適な構成となっている。
【００４６】
配線パターンＸ１及びＹ１、配線パターンＸ２及びＹ２を、それぞれ基板平面視において互いに同じ位置になるようにして各々異なる配線層に設けた。また、配線パターンＸ３及びＹ３、配線パターンＸ４及びＹ４については、配線パターンＸ４の一部と配線パターンＹ３の一部とが基板平面視において互いに交差するようにして各々異なる配線層に設けた。この場合、回路基板７１の多層構造を利用して適正なアートワーク設計が可能となる。
【００４７】
トランス３０及びチョークコイル４５（平滑化回路４７）の並び方向に交差する方向に、各モジュールＤ１〜Ｄ３を列状に並べて配置し、基板平面視において列状に並ぶ各モジュールＤ１〜Ｄ３とトランス３０との間となる位置に、配線パターンＸ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２を形成した。この場合、トランス３０と整流回路４０との接続において配線長の短縮化が可能となっている。配線パターンＸ１，Ｙ１，Ｘ２，Ｙ２では高周波で交流電力の切り替えが行われるが、配線長が短縮化されることで、高周波動作に起因するノイズ発生等の不都合を抑制できる。
【００４８】
下アームモジュールＤ１，Ｄ２及び上アームモジュールＤ３がいずれも３端子モジュールにて構成されている場合、誤組み付けの懸念が生じる。この点、下アームモジュールＤ１，Ｄ２と上アームモジュールＤ３とで、３つの貫通孔７３の千鳥状パターンを相違させるようにしたため、具体的には互いに逆パターンとしたため、各モジュールＤ１〜Ｄ３の誤組み付けを防止できる。
【００４９】
上記のとおり整流回路４０を３つのモジュールＤ１〜Ｄ３で構成する場合、下アームモジュールＤ１，Ｄ２は、スイッチング回路２０のスイッチング動作に応じて交互に導通状態になるのに対し、上アームモジュールＤ３は継続的に導通状態とされる。つまり、上アームモジュールＤ３では、各下アームモジュールＤ１，Ｄ２に対して通電時間が２倍になり、その分発熱量が多くなる。そのため、下アームモジュールＤ１，Ｄ２と上アームモジュールＤ３とで耐熱性能を相違させるようにすることが考えられ、こうして各モジュールが別仕様の部品になると誤組み付けに伴う不都合が生じうる。しかしながら、上記のとおり誤組み付けを防止できることで、誤組み付けに伴う不都合の発生を抑制できる。
【００５０】
電力変換装置１０では、１つの回路基板７１を用いて２つのＤＤＣ回路１１を構築するものとしているが、上記のとおり整流回路４０の構成が簡素化されることで、電力変換装置１０としての小型化に大いに貢献できるものとなる。
【００５１】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００５２】
・整流回路４０として設けられる３つのモジュールＤ１〜Ｄ３のうち、上アームモジュールＤ３として３端子のダイオードモジュール（アノード２端子、カソード１端子のモジュール）を用いるとともに、下アームモジュールＤ１，Ｄ２として２端子のダイオードモジュール（アノード１端子、カソード１端子のモジュール）を用いる構成としてもよい。
【００５３】
・上記実施形態では、電力変換装置１０において収容ケース６１の底部６３に各モジュールＤ１〜Ｄ３を固定するとともに、その状態でモジュールＤ１〜Ｄ３の各端子を回路基板７１の貫通孔７３に挿通させる構成としたが、これを変更してもよい。例えば、各モジュールＤ１〜Ｄ３を回路基板７１の基板表面側に直接搭載する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０…電力変換装置、１１…ＤＤＣ回路、４０…整流回路、４１〜４４…ダイオード、５１，５２…アノード端子、５３…カソード端子、５４，５５…ダイオードチップ、Ｄ１，Ｄ２…下アームモジュール、Ｄ３…上アームモジュール。
【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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