(57)【要約】【課題】線部品の作製に複雑な加工を施すことなく、電気部品の接続部の配線インダクタンスを小さくする。【解決手段】スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐを接続する配線導体１０１、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを接続する配線導体２０１、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎを接続する配線導体３０１を設け、配線導体１０１、２０１上に跨るように配線導体３０１を配置する。【選択図】      図１
2008306867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、
第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、
直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流正極端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、
第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを接続する第１の配線導体と、
第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第２の配線導体と、
第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第３の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、
第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、
第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを接続する第１の配線導体と、
第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子に接続された第２の配線導体と、
第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第２の低電位側端子に接続されるとともに、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置された第３の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、
第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、
直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流負極端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、
第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを接続する第１の配線導体と、
第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第２の配線導体と、
第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第３の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、
第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、
第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを接続する第１の配線導体と、
第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子に接続された第２の配線導体と、
第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第２の高電位側端子にされるとともに、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置された第３の配線導体とを備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
前記第１および第２の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が内側に折り返されるように構成された平板導体から構成され、
前記第３の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が外側に折り曲げられるように構成された平板導体から構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の電力変換装置。
【請求項６】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、
直流正極端子と直流負極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流正極端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、
前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、
前記第１の高電位側端子と前記直流正極端子とを第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体にて接続する工程と、
前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の低電位側端子と前記直流負極端子とを第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。
【請求項７】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、
前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、
第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体を前記第１の高電位側端子に接続する工程と、
前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置することで、第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体を前記第２の低電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。
【請求項８】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、
直流正極端子と直流極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流負極端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、
前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、
前記第１の低電位側端子と前記直流負極端子とを第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体にて接続する工程と、
前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の高電位側端子と前記直流正極端子とを第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。
【請求項９】
第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、
前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、
第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体を前記第１の低電位側端子に接続する工程と、
前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置することで、第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体を前記第２の高電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする電気部品の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力変換装置および電気部品の接続方法に関し、特に、電力変換装置の電気部品の接続部の構造に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
商用交流電源などから得られた入力電力を半導体スイッチング素子にて所定の周波数の電力に変換して出力するために、インバータなどの電力変換装置が用いられている。
ここで、電力変換装置では、直流回路の平滑コンデンサと半導体スイッチング素子との間に配線インダクタンスが存在するため、スイッチング時の電流の変化に伴って電圧の跳ね上がりが発生する。
【０００３】
図７は、スイッチング素子にＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）が適用された電力変換装置の３相分の回路構成を示す図である。
図７において、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６には、帰還ダイオードＤ１〜Ｄ６がそれぞれ逆並列接続され、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は互いに直列接続され、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４は互いに直列接続され、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６は互いに直列接続されている。ここで、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点には、Ｕ相電圧を出力するＵ相交流端子ＡＣ（Ｕ）が設けられ、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の接続点には、Ｖ相電圧を出力するＶ相交流端子ＡＣ（Ｖ）が設けられ、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の接続点には、Ｗ相電圧を出力するＶ相交流端子ＡＣ（Ｗ）が設けられ、直列接続されたスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の両端には、直流電源正側端子Ｐおよび直流電源負側端子Ｎがそれぞれ設けられている。
そして、直列接続されたスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２と、直列接続されたスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４と、直列接続されたスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６とは互いに並列接続され、直列接続されたスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２には、平滑コンデンサＣおよび電源Ｅｄが並列接続されている。
【０００４】
図８は、スイッチング素子にＩＧＢＴが適用された電力変換装置の１相分の回路構成を示す図、図９は、図８のＩＧＢＴの回路構成を示す図である。
図８において、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２には、帰還ダイオードＤ１、Ｄ２がそれぞれ逆並列接続され、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２は互いに直列接続されている。ここで、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点には、交流端子ＡＣが設けられ、直列接続されたスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の両端には、直流電源正側端子Ｐおよび直流電源負側端子Ｎがそれぞれ設けられている。そして、直列接続されたスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２には平滑コンデンサＣが並列接続されている。
【０００５】
なお、図９に示すように、スイッチング素子Ｑ１として用いられるＩＧＢＴには、高電位側端子としてコレクタ端子Ｃ、低電位側端子としてエミッタ端子Ｅが設けられるとともに、スイッチング動作をさせる制御信号を入力するゲート端子Ｇと補助エミタ端子Ｅｓが設けられる。
ここで、電力変換装置では、平滑コンデンサＣの正極Ｃ−Ｐとスイッチング素子Ｑ１とは配線１０１を介して接続され、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および交流端子ＡＣは配線２０１を介して接続され、平滑コンデンサＣの負極Ｃ−Ｎとスイッチング素子Ｑ２とは配線３０１を介して接続される。
【０００６】
そして、平滑コンデンサＣ→配線１０１→スイッチング素子Ｑ１→配線２０１→スイッチング素子Ｑ２→配線３０１→平滑コンデンサＣの経路上には配線インダクタンスが存在する。
そして、スイッチング時の電流の変化に伴って電圧の跳ね上がりが発生すると、その電圧は直流電圧に加え合わされてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に印加される。そして、その値がスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の電圧定格を超えると、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の破壊を引き起す。
【０００７】
このような現象を回避するために、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制する方法として、配線インダクタンスを小さくする方法やスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に流れる電流を小さくする方法などが考えられる。
スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に流れる電流を小さくする方法では、電力変換装置の容量を下げることになるので、コストアップの要因になる。このため、配線インダクタンスを小さくすることで、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することが通常行われる。スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制する方法として、スナバ回路を取り付ける方法もあるが、半導体素子、抵抗およびコンデンサなどが別途必要になることから、電力変換装置の大型化や高価格化を招く要因となる。
【０００８】
一方、配線インダクタンスを小さくする方法としては、平滑コンデンサＣ→配線１０１→スイッチング素子Ｑ１→配線２０１→スイッチング素子Ｑ２→配線３０１→平滑コンデンサＣの経路上において、スイッチングのターンオフ時に電流が増加する部分と、スイッチングのターンオフ時に電流が減少する部分の配線を対にして配置することでインダクタンス成分を相殺する方法がある（特許文献１）。
【０００９】
具体的には、スイッチング素子Ｑ１がオンし、平滑コンデンサＣ→配線１０１→スイッチング素子Ｑ１→配線２０１→交流端子ＡＣの経路Ｋ１を介して負荷に電流が流れているものとする。そして、この状態からスイッチング素子Ｑ１がターンオフすると、経路Ｋ１に流れる電流が減少する。この時、電流変化に伴って発生する配線１０１のインダクタンスによる電圧は、平滑コンデンサＣに対してスイッチング素子Ｑ１の方が高くなる向きに発生する。
【００１０】
一方、スイッチング素子Ｑ１がターンオフすると、平滑コンデンサＣ→配線３０１→スイッチング素子Ｑ２→配線２０１→交流端子ＡＣの経路Ｋ２に流れる電流が増加する。このため、電流変化に伴って発生する配線３０１のインダクタンスによる電圧は、スイッチング素子Ｑ２に対して平滑コンデンサＣの方が高くなる向きに発生する。
すなわち、スイッチング素子Ｑ１のターンオフ時には、配線１０１と配線３０１とでは、電流変化の向きが互いに異なるようになり、磁束の向きが互いに異なるようになる。
【００１１】
このため、配線１０１、３０１を対にして配置することで、スイッチング素子Ｑ１のターンオフ時に発生する磁束を打ち消し合わせることができ、インダクタンス成分を相殺することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
また、配線２０１についても、配線１０１、３０１の一方または双方と組み合わせて配置することで、インダクタンス成分を相殺することが可能となり、配線インダクタンスを低減することができる。
【００１２】
図１０（ａ）は、従来の電力変換装置の接続部における積層配線導体の概略構成を示す平面図、図１０（ｂ）は、従来の電力変換装置の接続部における積層配線導体の概略構成を示す側面図、図１１は、図１０の積層配線導体の概略構成を分解して示す斜視図、図１２は、図１０の電力変換装置の回路構成を示す図である。
図１０〜図１２において、電力変換装置には、帰還ダイオードＤ１ａ〜Ｄ１ｃ、Ｄ２ａ〜Ｄ２ｃがそれぞれ逆並列接続されたスイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２が設けられている。そして、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃはヒートシンク６上に配置されるとともに、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２上には、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２の接続に用いられる導体平板３ｂ、４ｂ、５ｂおよび絶縁板２０ｂ〜２３ｂが配置されている。
【００１３】
ここで、導体平板３ｂには、直流正極端子Ｐが設けられるとともに、コンデンサＣ１、Ｃ２の正極端子をそれぞれ接続する導体カラーＣ１−Ｐ、Ｃ２−Ｐおよびスイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃのコレクタ端子Ｃをそれぞれ接続する導体カラーＱ１ａ−Ｃ〜Ｑ１ｃ−Ｃが設けられ、導体平板３ｂを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴３ａが形成されている。
【００１４】
また、導体平板４ｂには、直流負極端子Ｎが設けられるとともに、コンデンサＣ１、Ｃ２の負極端子をそれぞれ接続する導体カラーＣ１−Ｎ、Ｃ２−Ｎおよびスイッチング素子Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃのエミッタ端子Ｅをそれぞれ接続する導体カラーＱ２ａ−Ｅ〜Ｑ２ｃ−Ｅが設けられ、導体平板４ｂを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴４ａが形成されている。
【００１５】
また、導体平板５ｂには、交流端子ＡＣが設けられるとともに、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃのエミッタ端子Ｅをそれぞれ接続する導体カラーＱ１ａ−Ｅ〜Ｑ１ｃ−Ｅおよびスイッチング素子Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃのコレクタ端子Ｃをそれぞれ接続する導体カラーＱ２ａ−Ｃ〜Ｑ２ｃ−Ｃが設けられ、導体平板５ｂを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴５ａが形成されている。
さらに、絶縁板２０ｂ〜２３ｂには、絶縁板２０ｂ〜２３ｂを固定するためのボルトなどの固定用部品などを通す貫通穴２０ａ〜２３ａがそれぞれ形成されている。
【００１６】
そして、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２上に絶縁板２３ｂ、導体平板５ｂ、絶縁板２１ｂ、導体平板４ｂ、絶縁板２２ｂ、導体平板３ｂおよび絶縁板２０ｂを順次積層することで、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃのエミッタ端子Ｅを直流正極端子ＰおよびコンデンサＣ１、Ｃ２の正極端子に接続し、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃのコレクタ端子Ｃを直流負極端子ＮおよびコンデンサＣ１、Ｃ２の負極端子に接続し、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃのエミッタ端子Ｅおよびスイッチング素子Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃのコレクタ端子Ｃを交流端子ＡＣに接続することができる。
【００１７】
そして、絶縁板２３ｂ、導体平板５ｂ、絶縁板２１ｂ、導体平板４ｂ、絶縁板２２ｂ、導体平板３ｂおよび絶縁板２０ｂを順次積層することで、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２との間の配線距離を短くすることができる上に、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃのターンオフ時に発生する磁束を打ち消し合わせるための電気磁気的な結合を強めることができ、配線インダクタンスを低減することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
【００１８】
なお、図１２の３相分の回路構成以外にも、図８の１相分の回路構成に対しても、考え方は同様である。
【特許文献１】特開平８−０１９２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、図１０の構成では、導体平板３ｂ、４ｂ、５ｂおよび絶縁板２０ｂ〜２３ｂをそれぞれ複数枚使用して重ね合わせることで、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２の接続が行われ、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２の接続を確実かつ容易に行えるようにするために、スイッチング素子Ｑ１ａ〜Ｑ１ｃ、Ｑ２ａ〜Ｑ２ｃおよびコンデンサＣ１、Ｃ２の電極面と導体平板３ｂ、４ｂ、５ｂの平面とを一致させるための間隔を確保する導体カラーＱ２ａ−Ｅ〜Ｑ２ｃ−Ｅ、Ｑ２ａ−Ｃ〜Ｑ２ｃ−Ｃ、Ｑ１ａ−Ｅ〜Ｑ１ｃ−Ｅ、Ｑ２ａ−Ｃ〜Ｑ２ｃ−Ｃが導体平板３ｂ、４ｂ、５に一体的に形成される。
【００２０】
このため、導体平板３ｂ、４ｂ、５ｂおよび絶縁板２０ｂ〜２３ｂの作製に複雑な加工を必要とする上に、導体平板３ｂ、４ｂ、５ｂおよび絶縁板２０ｂ〜２３ｂを組み立てる際にも、部品の取り付けや固定用の金型などを含む大型の装置が必要となり、多大の費用と労力が必要となるとともに、部品コストの上昇や製作期間の長期化を招くという問題があった。
そこで、本発明の目的は、配線部品の作製に複雑な加工を施すことなく、電気部品の接続部の配線インダクタンスを小さくすることが可能な電力変換装置および電気部品の接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決するために、請求項１記載の電力変換装置によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流正極端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを接続する第１の配線導体と、第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第２の配線導体と、第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第３の配線導体とを備えることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項２記載の電力変換装置によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを接続する第１の配線導体と、第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子に接続された第２の配線導体と、第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第２の低電位側端子に接続されるとともに、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置された第３の配線導体とを備えることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項３記載の電力変換装置によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、直流正極端子と直流負極端子とが設けられ、前記直流負極端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置された平滑コンデンサと、第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを接続する第１の配線導体と、第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子と前記直流負極端子とを接続する第２の配線導体と、第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の高電位側端子と前記直流正極端子とを接続する第３の配線導体とを備えることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項４記載の電力変換装置によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられ、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置された第２のスイッチング素子と、第１の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを接続する第１の配線導体と、第２の外部接続用電極端子が形成され、前記第１の低電位側端子に接続された第２の配線導体と、第３の外部接続用電極端子が形成され、前記第２の高電位側端子にされるとともに、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置された第３の配線導体とを備えることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項５記載の電力変換装置によれば、前記第１および第２の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が内側に折り返されるように構成された平板導体から構成され、前記第３の配線導体は、前記スイッチング素子または前記平滑コンデンサの端子と接続される部分が外側に折り曲げられるように構成された平板導体から構成されていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項６記載の電気部品の接続方法によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、直流正極端子と直流負極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流正極端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、前記第１の高電位側端子と前記直流正極端子とを第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体にて接続する工程と、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の低電位側端子と前記直流負極端子とを第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項７記載の電気部品の接続方法によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の高電位側端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第１の低電位側端子と前記第２の高電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体を前記第１の高電位側端子に接続する工程と、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置することで、第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体を前記第２の低電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする。
【００２８】
また、請求項８記載の電気部品の接続方法によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、直流正極端子と直流極端子とが設けられた平滑コンデンサを、前記直流負極端子が前記第１の低電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、前記第１の低電位側端子と前記直流負極端子とを第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体にて接続する工程と、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に跨るようにして、前記第２の高電位側端子と前記直流正極端子とを第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体にて接続する工程とを備えることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項９記載の電気部品の接続方法によれば、第１の低電位側端子と第１の高電位側端子とが設けられた第１のスイッチング素子と、第２の低電位側端子と第２の高電位側端子とが設けられた第２のスイッチング素子とを、前記第２の低電位側端子が前記第１の高電位側端子に隣接するように配置する工程と、前記第１の高電位側端子と前記第２の低電位側端子とを第１の外部接続用電極端子が形成された第１の配線導体にて接続する工程と、第２の外部接続用電極端子が形成された第２の配線導体を前記第１の低電位側端子に接続する工程と、前記第１の配線導体と前記第２の配線導体に対向するようにして前記第１の配線導体と前記第２の配線導体上に配置することで、第３の外部接続用電極端子が形成された第３の配線導体を前記第２の高電位側端子に接続する工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、第１および第２の配線導体上に第３の配線導体を跨るように配置することで、配線導体を互いに向かい合わせに配置することが可能となるとともに、配線導体を折り曲げることで、スイッチング素子および平滑コンデンサの電極面と配線導体の平面とを一致させるための間隔を確保することができる。このため、スイッチング素子や平滑コンデンサの間に存在するインダクタンス成分を相殺することを可能として、配線インダクタンスを低減することが可能となるとともに、配線導体に複雑な加工を施すことなく、スイッチング素子および平滑コンデンサの接続を確実かつ容易に行うことが可能となり、部品コストの上昇や製作期間の長期化を抑えることが可能となるとともに、特殊な製造装置を不要とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態に係る電力変換装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電力変換装置における電気部品の接続部の概略構成を示す平面図、図２は、図１の電気部品の接続部の概略構成を分解して示す斜視図、図３は図１のＡ−Ａ´線に沿って切断した断面図である。
図１から図３において、電力変換装置には、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および平滑コンデンサＣが設けられている。なお、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２としては、例えば、ＩＧＢＴの他、パワーＭＯＳＦＥＴを用いることができる。
【００３２】
ここで、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２には、高電位側端子としてコレクタ端子Ｃ、低電位側端子としてエミッタ端子Ｅがそれぞれ設けられ、平滑コンデンサＣには、直流正極端子Ｃ−Ｐおよび直流負極端子Ｃ−Ｎが設けられている。
そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および平滑コンデンサＣは、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅがスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃに隣接するように配置され、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃが平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐに隣接するように配置されている。
【００３３】
また、電力変換装置には、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐを接続する配線導体１０１、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを接続する配線導体２０１、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎを接続する配線導体３０１および配線導体１０１、２０１、３０１を互いに絶縁する絶縁材４０１が設けられている。
【００３４】
ここで、配線導体１０１は、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体２０１は、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体３０１は、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎの部分で外側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。
【００３５】
すなわち、配線導体１０１には、導体平板部１０１ａ〜１０１ｅが設けられ、導体平板部１０１ａには直流電源正側端子Ｐが形成されている。ここで、導体平板部１０１ａの長さは、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部１０１ａの長さ方向の両端には、導体平板部１０１ａに対して導体平板部１０１ｃ、１０１ｄが垂直になるように接続され、導体平板部１０１ｃ、１０１ｄの端部には導体平板部１０１ｂ、１０１ｅが導体平板部１０１ａに向かい合うようにそれぞれ接続されている。
【００３６】
また、配線導体２０１には、導体平板部２０１ａ〜２０１ｅが設けられ、導体平板部２０１ａには交流端子ＡＣが形成されている。ここで、導体平板部２０１ａの長さは、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部２０１ａの長さ方向の両端には、導体平板部２０１ａに対して導体平板部２０１ｃ、２０１ｄが垂直になるように接続され、導体平板部２０１ｃ、２０１ｄの端部には導体平板部２０１ｂ、２０１ｅが導体平板部１０１ａに向かい合うようにそれぞれ接続されている。
【００３７】
また、配線導体３０１には、導体平板部３０１ａ〜３０１ｅが設けられ、導体平板部３０１ａには直流電源負側端子Ｎが形成されている。ここで、導体平板部３０１ａの長さは、導体平板部３０１ｂ、３０１ｅの長さを合計した時に、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部３０１ａの長さ方向の両端には、導体平板部３０１ａに対して導体平板部３０１ｃ、３０１ｄが垂直になるように接続され、導体平板部３０１ｃ、３０１ｄの端部には導体平板部３０１ｂ、３０１ｅが導体平板部３０１ａの外側を向くようにそれぞれ接続されている。
【００３８】
また、絶縁材４０１には、絶縁平板部４０１ａ〜４０１ｄが設けられ、絶縁平板部４０１ａは、導体平板部３０１ａと導体平板１０１ａ、２０１ａとの間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部４０１ｂは、導体平板部１０１ｃ、３０１ｃ間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部４０１ｃは、導体平板部１０１ｄ、２０１ｃ間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部４０１ｄは、導体平板部２０１ｄ、３０１ｄ間の隙間に挿入されるように構成されている。
【００３９】
なお、配線導体１０１〜３０１間において、絶縁に必要な沿面距離を確保するために、絶縁材４０１の幅を配線導体３０１の幅よりも広くしてもよい。
そして、導体平板部１０１ｅがスイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃに接触し、導体平板部１０１ｂが平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐに接触するようにして、スイッチング素子Ｑ１および平滑コンデンサＣ上に配線導体１０１を配置し、固定材５０１ｃ、５０１ｄにて配線導体１０１をスイッチング素子Ｑ１および平滑コンデンサＣに固定することで、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐを接続することができる。
【００４０】
また、導体平板部２０１ｅがスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃに接触し、導体平板部２０１ｂがスイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅに接触するようにして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２上に配線導体２０１を配置し、固定材５０１ａ、５０１ｂにて配線導体２０１をスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に固定することで、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを接続することができる。
【００４１】
また、絶縁平板部４０１ｃが導体平板部１０１ｄ、２０１ｃ間の隙間に挿入されるように配線導体１０１、２０１上に絶縁材４０１を配置する。そして、導体平板部３０１ｅがスイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅに接触し、導体平板部３０１ｂが平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎに接触するようにして、配線導体１０１、２０１上に跨るように配線導体３０１を配置し、固定材５２１ａ、５２１ｂにて配線導体３０１をスイッチング素子Ｑ２および平滑コンデンサＣに固定することで、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎを接続することができる。
【００４２】
なお、固定材５０１ａ〜５０１ｄ、５２１ａ、５２１ｂとしては、例えば、ネジやボルトを用いることができる。
ここで、図８の経路Ｋ１では、平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐ→導体平板部１０１ｂ→導体平板部１０１ｃ→導体平板部１０１ａ→導体平板部１０１ｄ→導体平板部１０１ｅ→スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃ→スイッチング素子Ｑ１→スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅ→導体平板部２０１ｂ→導体平板部２０１ｃ→導体平板部２０１ａ→交流端子ＡＣの順に電流が流れることができる。
【００４３】
一方、図８の経路Ｋ２では、平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎ→導体平板部３０１ｂ→導体平板部３０１ｃ→導体平板部３０１ａ→導体平板部３０１ｄ→導体平板部３０１ｅ→スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅ→スイッチング素子Ｑ２→スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃ→導体平板部２０１ｅ→導体平板部２０１ｄ→導体平板部２０１ａ→交流端子ＡＣの順に電流が流れることができる。
【００４４】
そして、スイッチング素子Ｑ１がオンし、図８の経路Ｋ１を介して負荷に電流が流れているものとする。そして、この状態からスイッチング素子Ｑ１がターンオフすると、経路Ｋ１に流れる電流が減少するとともに、経路Ｋ２に流れる電流が増加する。このため、スイッチング素子Ｑ１のターンオフ時には、配線導体１０１〜３０１間において、電流変化の向きが互いに異なるようにすることができるようになり、磁束の向きが互いに異なるようにすることができる。
このため、スイッチング素子Ｑ１のターンオフ時に発生する磁束を配線導体１０１〜３０１間において、打ち消し合わせることができ、インダクタンス成分を相殺することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
【００４５】
また、配線導体１０１、２０１上に配線導体３０１を跨るように配置することで、配線導体１０１〜３０１を互いに向かい合わせに配置することが可能となるとともに、配線導体１０１〜３０１を折り曲げることで、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および平滑コンデンサＣの電極面と配線導体１０１〜３０１の平面とを一致させるための間隔を確保することができる。このため、配線インダクタンスを低減することを可能とした上で、配線導体１０１〜３０１に複雑な加工を施すことなく、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および平滑コンデンサＣの接続を確実かつ容易に行うことが可能となり、部品コストの上昇や製作期間の長期化を抑えることが可能となるとともに、特殊な製造装置を不要とすることができる。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅがスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃに隣接し、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃが平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐに隣接するようにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および平滑コンデンサＣを配置し、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐを配線導体１０１にて接続し、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを配線導体２０１にて接続し、配線導体３０１が配線導体１０１、２０１上に跨るように配置することで、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎを配線導体３０１にて接続する方法について説明したが、これ以外の接続方法に適用するようにしてもよい。
【００４７】
例えば、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃがスイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅに隣接し、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅが平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎに隣接するようにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２および平滑コンデンサＣを配置し、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎを配線導体１０１にて接続し、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃとスイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅを配線導体２０１にて接続し、配線導体３０１が配線導体１０１、２０１上に跨るように配置することで、スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐを配線導体３０１にて接続するようにしてもよい。
【００４８】
また、上述した実施形態では、図８の電力変換装置の１相分の接続方法について説明したが、図７の電力変換装置の３相分の接続方法に適用してもよく、それ以外の相数の電力変換装置に適用してもよい。
例えば、図７の電力変換装置に適用する場合、配線導体２０１を３個分用意し、１個目の配線導体２０１にてスイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを接続し、２個目の配線導体２０１にてスイッチング素子Ｑ３のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ４のコレクタ端子Ｃを接続し、３個目の配線導体２０１にてスイッチング素子Ｑ５のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ６のコレクタ端子Ｃを接続することができる。そして、配線導体１０１にてスイッチング素子Ｑ１、Ｑ３、Ｑ５のコレクタ端子Ｃと平滑コンデンサＣの直流正極端子Ｃ−Ｐを共通に接続し、配線導体３０１にてスイッチング素子Ｑ２、Ｑ４、Ｑ６のエミッタ端子Ｅと平滑コンデンサＣの直流負極端子Ｃ−Ｎを共通に接続することができる。
【００４９】
図４は、本発明の第２実施形態に係る電力変換装置における電気部品の接続部の概略構成を示す平面図、図５は、図４の電気部品の接続部の概略構成を分解して示す斜視図、図６は図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した断面図である。
図４から図６において、電力変換装置には、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が設けられている。ここで、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２には、高電位側端子としてコレクタ端子Ｃ、低電位側端子としてエミッタ端子Ｅがそれぞれ設けられている。そして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑは、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅがスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃに隣接するように配置されている。
【００５０】
また、電力変換装置には、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃに接続される配線導体１２１、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを接続する配線導体２０１、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅに接続される配線導体３２１および配線導体１２１、２０１、３２１を互いに絶縁する絶縁材４２１が設けられている。
【００５１】
ここで、配線導体１２１は、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体２０１は、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃの部分で内側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。また、配線導体３２１は、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅの部分で外側に折り返されるように構成された平板導体から構成することができる。
【００５２】
すなわち、配線導体１２１には、導体平板部１２１ａ、１２１ｄ、１２１ｅが設けられ、導体平板部１２１ａの長さ方向の一端には直流電源正側端子Ｐが形成されている。そして、導体平板部１２１ａの長さ方向の他端には、導体平板部１２１ａに対して導体平板部１２１ｄが垂直になるように接続され、導体平板部１２１ｄの端部には導体平板部１２１ｅが導体平板部１２１ａに向かい合うように接続されている。
【００５３】
また、配線導体２０１には、導体平板部２０１ａ〜２０１ｅが設けられ、導体平板部２０１ａには交流端子ＡＣが形成されている。ここで、導体平板部２０１ａの長さは、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃとの間の距離に対応するように設定することができる。そして、導体平板部２０１ａの長さ方向の両端には、導体平板部２０１ａに対して導体平板部２０１ｃ、２０１ｄが垂直になるように接続され、導体平板部２０１ｃ、２０１ｄの端部には導体平板部２０１ｂ、２０１ｅが導体平板部１０１ａに向かい合うようにそれぞれ接続されている。
【００５４】
また、配線導体３２１には、導体平板部３２１ａ、３２１ｄ、３２１ｅが設けられ、導体平板部３２１ａの長さ方向の一端には直流電源負側端子Ｎが形成されている。ここで、導体平板部３２１ａの長さは、導体平板部１２１ａ、２０１ａの長さを合計した値以上になるように設定することができる。そして、導体平板部３２１ａの長さ方向の他端には、導体平板部３２１ａに対して導体平板部３２１ｄが垂直になるように接続され、導体平板部３２１ｄの端部には導体平板部３２１ｅが導体平板部３２１ａの外側を向くように接続されている。
【００５５】
また、絶縁材４２１には、絶縁平板部４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｄが設けられ、絶縁平板部４２１ａは、導体平板部３２１ａと導体平板１２１ａ、２０１ａとの間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部４２１ｃは、導体平板部１２１ｄ、２０１ｃ間の隙間に挿入されるように構成され、絶縁平板部４２１ｄは、導体平板部２０１ｄ、３２１ｄ間の隙間に挿入されるように構成されている。
【００５６】
そして、導体平板部１２１ｅがスイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃに接触するようにして、スイッチング素子Ｑ１上に配線導体１２１を配置し、固定材５０１ｃにて配線導体１２１をスイッチング素子Ｑ１に固定することで、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃに配線導体１２１を接続することができる。
また、導体平板部２０１ｅがスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃに接触し、導体平板部２０１ｂがスイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅに接触するようにして、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２上に配線導体２０１を配置し、固定材５０１ａ、５０１ｂにて配線導体２０１をスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２に固定することで、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを接続することができる。
【００５７】
また、絶縁平板部４２１ｃが導体平板部１２１ｄ、２０１ｃ間の隙間に挿入されるように配線導体１２１、２０１上に絶縁材４２１を配置する。そして、導体平板部３２１ｅがスイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅに接触するようにして、配線導体１２１、２０１上で配線導体１２１、２０１と対抗するように配線導体３２１を配置し、固定材５２１ａにて配線導体３２１をスイッチング素子Ｑ２に固定することで、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅに配線導体３２１を接続することができる。
【００５８】
ここで、図８の経路Ｋ１では、直流正極端子Ｐ→導体平板部１２１ａ→導体平板部１２１ｄ→導体平板部１２１ｅ→スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃ→スイッチング素子Ｑ１→スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅ→導体平板部２０１ｂ→導体平板部２０１ｃ→導体平板部２０１ａ→交流端子ＡＣの順に電流が流れることができる。
一方、図８の経路Ｋ２では、直流負極端子Ｎ→導体平板部３２１ａ→導体平板部３２１ｄ→導体平板部３２１ｅ→スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅ→スイッチング素子Ｑ２→スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃ→導体平板部２０１ｅ→導体平板部２０１ｄ→導体平板部２０１ａ→交流端子ＡＣの順に電流が流れることができる。
【００５９】
そして、スイッチング素子Ｑ１がオンし、図８の経路Ｋ１を介して負荷に電流が流れているものとする。そして、この状態からスイッチング素子Ｑ１がターンオフすると、経路Ｋ１に流れる電流が減少するとともに、経路Ｋ２に流れる電流が増加する。このため、スイッチング素子Ｑ１のターンオフ時には、配線導体１２１、２０１、３２１間において、電流変化の向きが互いに異なるようにすることができるようになり、磁束の向きが互いに異なるようにすることができる。
このため、スイッチング素子Ｑ１のターンオフ時に発生する磁束を配線導体１２１、２０１、３２１間において、打ち消し合わせることができ、インダクタンス成分を相殺することが可能となることから、スイッチング時の電流の変化に伴う電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
【００６０】
また、配線導体１２１、２０１上に配線導体３２１を対向するように配置することで、配線導体１２１、２０１、３２１を互いに向かい合わせに配置することが可能となるとともに、配線導体１２１、２０１、３２１を折り曲げることで、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の電極面と配線導体１２１、２０１、３２１の平面とを一致させるための間隔を確保することができる。このため、配線インダクタンスを低減することを可能とした上で、配線導体１２１、２０１、３２１に複雑な加工を施すことなく、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続を確実かつ容易に行うことが可能となり、部品コストの上昇や製作期間の長期化を抑えることが可能となるとともに、特殊な製造装置を不要とすることができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅがスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃに隣接するようにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を配置し、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃを配線導体１２１に接続し、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅとスイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを配線導体２０１にて接続し、配線導体１２１、２０１上で配線導体３２１を対向するように配置することで、スイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅを配線導体３２１に接続する方法について説明したが、これ以外の接続方法に適用するようにしてもよい。
【００６２】
例えば、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃがスイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅに隣接するようにスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２を配置し、スイッチング素子Ｑ１のエミッタ端子Ｅを配線導体１２１に接続し、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ端子Ｃとスイッチング素子Ｑ２のエミッタ端子Ｅを配線導体２０１にて接続し、配線導体１２１、２０１上で配線導体３２１を対向するように配置することで、スイッチング素子Ｑ２のコレクタ端子Ｃを配線導体３２１に接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電力変換装置における電気部品の接続部の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１の電気部品の接続部の概略構成を分解して示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ´線に沿って切断した断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る電力変換装置における電気部品の接続部の概略構成を示す平面図である。
【図５】図４の電気部品の接続部の概略構成を分解して示す斜視図である。
【図６】図４のＡ−Ａ´線に沿って切断した断面図である。
【図７】スイッチング素子にＩＧＢＴが適用された電力変換装置の３相分の回路構成を示す図である。
【図８】スイッチング素子にＩＧＢＴが適用された電力変換装置の１相分の回路構成を示す図である。
【図９】図８のＩＧＢＴの回路構成を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、従来の電力変換装置の接続部における積層配線導体の概略構成を示す平面図、図１０（ｂ）は、従来の電力変換装置の接続部における積層配線導体の概略構成を示す側面図である。
【図１１】図１０の積層配線導体の概略構成を分解して示す斜視図である。
【図１２】図１０の電力変換装置の回路構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ｑ１、Ｑ２  スイッチング素子
Ｃ  平滑コンデンサ
１０１、２０１、３０１、１２１、３２１  配線導体
４０１、４２１  絶縁材
１０１ａ〜１０１ｅ、２０１ａ〜２０１ｅ、３０１ａ〜３０１ｅ、１２１ａ、１２１ｄ、１２１ｅ、３２１ａ、３２１ｄ、３２１ｅ  導体平板部
４０１ａ〜４０１ｄ、４２１ａ、４２１ｃ、４２１ｄ  絶縁平板部
５０１ａ〜５０１ｄ、５２１ａ、５２１ｄ  固定材
【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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