(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体モジュール（５０）と、制御基板（３０）とを備え、前記制御基板と前記半導体モジュールとのそれぞれが互いに離れて配置されるとともに、前記制御基板と前記半導体モジュールとのそれぞれの相対配置位置が固定されるように構成された電力変換装置（１０ａ）において、
前記半導体モジュールは、当該電力変換装置内の第１電圧領域に設けられ、
前記制御基板は、前記第１電圧領域とは電気的に絶縁されている第２電圧領域を有し、
前記第１電圧領域において前記半導体モジュールの端子（５０ａ）に取り付けられた第１伝達部（６１）、及び前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられ、前記第１伝達部に対向するように配置された第２伝達部（６２）を有し、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間を電気的に絶縁しつつ、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間で信号及び電力のうち少なくとも一方の伝達を行う絶縁伝達部材（６０）と、
当該電力変換装置（１０ａ）内において前記第１伝達部の配置位置を保持するために前記第１伝達部が取り付けられた取付部（４６）とを備え、
前記半導体モジュールは、スイッチング素子（ＳＷ）を内蔵するモジュールであって、前記半導体モジュールの端子が前記スイッチング素子の駆動用の制御端子に電気的に接続されたスイッチングモジュールであり、
前記絶縁伝達部材は、前記第１伝達部としての第１信号伝達部（６１ｂ，６１ｃ）、及び前記第２伝達部としての第２信号伝達部（６２ｂ，６２ｃ）を有する信号伝達部材であり、
前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられるとともに前記第２信号伝達部に電気的に接続され、前記スイッチング素子の駆動信号を生成する処理を行う制御回路（３１）と、
前記半導体モジュールの端子に電気的に接続されるとともに前記半導体モジュールと一体的に設けられ、前記制御回路から前記駆動信号を受けて前記スイッチング素子の駆動処理を行う駆動回路とを備え、
前記半導体モジュールは、複数であり、
前記絶縁伝達部材は、複数の前記半導体モジュールのそれぞれに対応して個別に設けられ、
複数の前記半導体モジュールのそれぞれは、当該電力変換装置内において列状に並べて配置され、
前記第１伝達部は、前記取付部に、前記半導体モジュールの並び方向に沿って並べて取り付けられ、
前記第２伝達部は、前記制御基板の前記半導体モジュール側の板面に、前記第１伝達部の並び方向に沿って並べて取り付けられ、
前記各半導体モジュールの端子は、対応する前記絶縁伝達部材の前記第１伝達部に直接取り付けられていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記絶縁伝達部材は、前記第１伝達部としての第１電力伝達部（６１ａ）、及び前記第２伝達部としての第２電力伝達部（６２ａ）を有する電力伝達部材であり、
前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられるとともに前記第２電力伝達部に電気的に接続され、前記駆動回路の電源となる電源部（３２）をさらに備える請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
半導体モジュール（５０）と、制御基板（３０）とを備え、前記制御基板と前記半導体モジュールとのそれぞれが互いに離れて配置されるとともに、前記制御基板と前記半導体モジュールとのそれぞれの相対配置位置が固定されるように構成された電力変換装置（１０ａ）において、
前記半導体モジュールは、当該電力変換装置内の第１電圧領域に設けられ、
前記制御基板は、前記第１電圧領域とは電気的に絶縁されている第２電圧領域を有し、
前記第１電圧領域において前記半導体モジュールの端子（５０ａ）に取り付けられた第１伝達部（６１）、及び前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられ、前記第１伝達部に対向するように配置された第２伝達部（６２）を有し、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間を電気的に絶縁しつつ、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間で信号及び電力のうち少なくとも一方の伝達を行う絶縁伝達部材（６０）と、
当該電力変換装置（１０ａ）内において前記第１伝達部の配置位置を保持するために前記第１伝達部が取り付けられた取付部（４６）とを備え、
前記半導体モジュールは、スイッチング素子（ＳＷ）を内蔵するモジュールであって、前記半導体モジュールの端子が前記スイッチング素子の駆動用の制御端子に電気的に接続されたスイッチングモジュールであり、
前記半導体モジュールの端子は、前記第１伝達部に直接取り付けられており、
前記絶縁伝達部材は、前記第１伝達部としての第１信号伝達部（６１ｂ，６１ｃ）、及び前記第２伝達部としての第２信号伝達部（６２ｂ，６２ｃ）を有する信号伝達部材であり、
前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられるとともに前記第２信号伝達部に電気的に接続され、前記スイッチング素子の駆動信号を生成する処理を行う制御回路（３１）と、
前記半導体モジュールの端子に電気的に接続されるとともに前記半導体モジュールと一体的に設けられ、前記制御回路から前記駆動信号を受けて前記スイッチング素子の駆動処理を行う駆動回路とを備え、
前記絶縁伝達部材は、前記第１伝達部としての第１電力伝達部（６１ａ）、及び前記第２伝達部としての第２電力伝達部（６２ａ）を有する電力伝達部材であり、
前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられるとともに前記第２電力伝達部に電気的に接続され、前記駆動回路の電源となる電源部（３２）を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
前記駆動回路は、前記駆動処理に加えて、前記スイッチング素子の状態に係る信号を出力する処理を行い、
前記信号伝達部材は、前記制御回路から前記駆動回路への前記駆動信号の伝達と、前記駆動回路から前記制御回路への前記状態に係る信号の伝達とのそれぞれが可能なように構成されている請求項１〜３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。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に見られるように、互いの間に空間を設けつつ厚み方向に積層配置された第１，第２電子回路基板と、各電子回路基板の外縁部に設けられたコネクタと、各コネクタ同士を電気的に接続するケーブルとを備える電力変換装置が知られている。ケーブルは、第１電子回路基板に設けられた半導体モジュールと、第２電子回路基板に設けられた制御回路との間で信号伝達を行うために設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１３５０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記電力変換装置において、半導体モジュールは、第１電子回路基板の高電圧領域に設けられ、制御回路は、第２電子回路基板の電圧領域であって、高電圧領域と電気的に絶縁されている低電圧領域に設けられている。制御回路が低電圧領域に設けられていることから、第１，第２電子回路基板に設けられたコネクタも、第１，第２電子回路基板の低電圧領域に設けられている。このため、第１電子回路基板では、高電圧領域と低電圧領域とが混在している。この場合、第１電子回路基板において、低電圧領域に設けられたコネクタと、高電圧領域に設けられた半導体モジュールとの間を電気的に絶縁しつつ、これらの間で信号や電力が伝達可能な絶縁伝達部材（例えば、トランスやフォトカプラ）を第１電子回路基板に設けることが要求される。
【０００５】
ただし、この場合、制御回路と半導体モジュールとの間で信号や電力の伝達を行うために、第１，第２電子回路基板をケーブルで接続し、また、第１電子回路基板に絶縁伝達部材を設けるといった２重の接続構造を備えることとなる。このため、電力変換装置の体格の増大が懸念される。また、第１，第２電子回路基板間のケーブルによる接続構造は、耐震性や放射ノイズに係る信頼性の面において不利となる。
【０００６】
本発明は、体格を低減しつつ、信頼性を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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記載する。
【０００８】
本発明は、半導体モジュール（５０）と、制御基板（３０）とを備え、前記制御基板と前記半導体モジュールとのそれぞれが互いに離れて配置されるとともに、前記制御基板と前記半導体モジュールとのそれぞれの相対配置位置が固定されるように構成された電力変換装置（１０；１０ａ）において、前記半導体モジュールは、当該電力変換装置内の第１電圧領域に設けられ、前記制御基板は、前記第１電圧領域とは電気的に絶縁されている第２電圧領域を有し、前記第１電圧領域において前記半導体モジュールの端子（５０ａ）に取り付けられた第１伝達部（６１）、及び前記制御基板の前記第２電圧領域に取り付けられ、前記第１伝達部に対向するように配置された第２伝達部（６２）を有し、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間を電気的に絶縁しつつ、前記第１伝達部と前記第２伝達部との間で信号及び電力のうち少なくとも一方の伝達を行う絶縁伝達部材（６０）を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記発明は、第１電圧領域において半導体モジュールの端子に取付けられた第１伝達部と、制御基板の第２電圧領域に取り付けられた第２伝達部とを有する絶縁伝達部材を備えている。絶縁伝達部材は、第１伝達部と第２伝達部との間を電気的に絶縁しつつ、第１伝達部と第２伝達部との間で信号及び電力のうち少なくとも一方の伝達を行う。こうした構成によれば、制御基板と半導体モジュールとの間の信号及び電力のうち少なくとも一方の伝達のためのケーブルが不要となる。これにより、電力変換装置の体格を低減することができる。
【００１０】
また、上記発明では、上記ケーブルを不要とすることにより、耐震性に係る信頼性を向上させることもできる。さらに、上記発明では、上記ケーブルを不要とすることにより、電流ループの削減によって放射ノイズを低減することができる。これにより、放射ノイズに係る信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態にかかる電力変換装置の断面図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】半導体モジュールの構成を示す斜視図。
【図４】半導体モジュールの内部構成を示す回路図。
【図５】制御基板とドライブ基板との電気的接続を示す回路図。
【図６】ドライブ基板の平面図。
【図７】制御基板の平面図。
【図８】第２実施形態にかかる電力変換装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる電力変換装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図７を参照しつつ説明する。本実施形態にかかる電力変換装置は、例えば、入力された直流電圧を交流電圧に変換して出力するインバータ（例えば３相インバータ）や、入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するコンバータ（例えば昇圧コンバータ）を備えている。
【００１３】
図１及び図２に示すように、電力変換装置１０は、ドライブ基板２０、制御基板３０、ステー４０、及び複数の半導体モジュール５０を備えている。ドライブ基板２０及び制御基板３０のそれぞれは、その板面の正面視において矩形状（長方形状）をなしている。ステー４０は、ドライブ基板２０と制御基板３０との間に配置され、これら基板２０，３０を保持する部材である。
【００１４】
なお、本実施形態において、図に示すＺ方向は、ドライブ基板２０と制御基板３０との積層方向を示す。また、Ｘ方向は、各基板２０，３０の一辺が延びる方向を示し、Ｙ方向は、各基板２０，３０の板面と平行な平面においてＸ方向と直交する方向を示す。
【００１５】
ステー４０は、例えばステンレス鋼やアルミニウム等の金属成形体からなり、Ｚ方向（各基板２０，３０の板面の正面視方向）から見て長方形状の枠体を構成している。ステー４０には、自身を基準としてＺ方向のそれぞれに突出した下側ボス部４０ａと上側ボス部４０ｂとが形成されている。ドライブ基板２０は、複数個所において、下側ボス部４０ａに対して固定手段としてのビス４１によって固定されている。制御基板３０は、複数個所において、上側ボス部４０ｂに対して固定手段としてのビス４２によって固定されている。これにより、ドライブ基板２０と制御基板３０とのそれぞれは、その板面が互いに離れて配置されるとともに、互いの相対位置が固定されることとなる。
【００１６】
複数の半導体モジュール５０のそれぞれは、その制御端子５０ａが例えば半田付けされることにより、ドライブ基板２０に機械的及び電気的に接続されている。詳しくは、各半導体モジュール５０は、ドライブ基板２０の一対の板面のうち制御基板３０と対向する側とは反対側の板面に接続されている。以下、図３及び図４を用いて、半導体モジュール５０について説明する。
【００１７】
図示されるように、半導体モジュール５０は、スイッチング素子ＳＷ、フリーホイールダイオードＤＦ，及び感温ダイオードＤＴを内蔵した本体部５０ｂと、本体部５０ｂから突出した複数の制御端子５０ａと、本体部５０ｂから突出した複数のパワー端子５０ｃとを備えている。本実施形態では、スイッチング素子ＳＷとして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、より具体的にはＩＧＢＴを用いている。
【００１８】
複数の制御端子５０ａは、スイッチング素子ＳＷのゲート端子Ｇ、ケルビンエミッタ端子ＫＥ、感温ダイオードＤＴのアノード端子Ａ、感温ダイオードＤＴのカソード端子Ｋ、及びセンス端子ＳＥを含む。ここで、ケルビンエミッタ端子ＫＥとは、スイッチング素子ＳＷの低電位側端子（エミッタ）と同電位の端子である。センス端子ＳＥとは、スイッチング素子ＳＷの高電位側端子（コレクタ）及びエミッタ間を流れるコレクタ電流と相関を有する微小電流を出力するための端子である。パワー端子５０ｃは、スイッチング素子ＳＷのコレクタに短絡されるコレクタ端子ＴＣと、スイッチング素子ＳＷのエミッタに短絡されるエミッタ端子ＴＥとを含む。
【００１９】
本体部５０ｂは、扁平な直方体形状をなしている。本体部５０ｂの対向する一対の表面のうち一方の面には、この表面から垂直に突出するように制御端子５０ａが設けられている。また、他方の面には、この表面から垂直に突出するようにパワー端子５０ｃが設けられている。なお、半導体モジュール５０としては、１つのスイッチング素子ＳＷが内蔵されたものに限らず、複数（２つ）のスイッチング素子の直列接続体が内蔵されたものであってもよい。
【００２０】
先の図１及び図２の説明に戻り、電力変換装置１０は、半導体モジュール５０を冷却するための冷却器を備えている。冷却器は、半導体モジュール５０と交互に積層された複数の冷却管４３を備えている。
【００２１】
電力変換装置１０は、さらに、フレーム４４を備えている。フレーム４４は、各基板２０，３０を保持したステー４０と、複数の半導体モジュール５０と、上記冷却器とを内側に保持する。詳しくは、ステー４０には、その外周側に複数の本体固定部４０ｃが形成されている。本体固定部４０ｃに設けたボルト挿通孔にボルト４５を挿通するとともに、フレーム４４に形成されたボス４４ａに螺合することにより、ステー４０がフレーム４４に固定されている。
【００２２】
ドライブ基板２０の制御基板３０側の板面には、半導体モジュール５０に内蔵されたスイッチング素子ＳＷをオンオフ駆動する図示しない駆動回路が実装されている。制御基板３０のドライブ基板２０側とは反対側の板面には、制御回路３１と、電源部３２とが実装されている。制御回路３１は、スイッチング素子ＳＷのオンオフ駆動信号を生成して駆動回路に対して出力する等の機能を有している。電源部３２は、制御回路３１と駆動回路との電力供給源となる。なお、本実施形態において図示した各回路の数や各回路の配置態様は、あくまでも一例である。
【００２３】
ここで、本実施形態において、ドライブ基板２０は、高電圧領域（「第１電圧領域」に相当）のみを有する電子回路基板である。制御基板３０は、外部から入力される各種車両情報に基づいて半導体モジュール５０の駆動状態を制御する低電圧領域（「第２電圧領域」に相当）のみを有する電子回路基板である。本実施形態では、高電圧領域と低電圧領域とが電気的に絶縁されている。
【００２４】
高電圧領域と低電圧領域とが電気的に絶縁されていることから、本実施形態では、制御回路３１と駆動回路との間の信号伝達と、電源部３２から制御基板３０への電力伝達とが絶縁伝達部材６０によって行われる。絶縁伝達部材６０は、電力変換装置１０に備えられ、高電圧領域と低電圧領域との間を電気的に絶縁しつつ、これら領域間で信号及び電力の伝達が可能な部材である。本実施形態では、絶縁伝達部材６０として、トランスとフォトカプラとを用いている。以下、絶縁伝達部材６０を含む電気的構成を説明した後、電力変換装置１０内における絶縁伝達部材６０の配置について説明する。
【００２５】
まず、図５を用いて、電気的構成について説明する。
【００２６】
電源部３２から出力された電力は、絶縁伝達部材６０を構成するトランス（「電力伝達部材」に相当）を介して駆動回路２１に伝達される。詳しくは、トランスは、電源部３２に電気的に接続された１次側コイル６２ａ（「第２電力伝達部」に相当）と、駆動回路２１の第１端子Ｔ１に電気的に接続され、１次側コイル６２ａと磁気結合する２次側コイル６１ａ（「第１電力伝達部」に相当）とを備えている。なお、本実施形態では、上記トランスとして、電磁誘導型のものを用いたがこれに限らず、磁気共鳴型のものを用いてもよい。
【００２７】
第１端子Ｔ１は、充電用スイッチ２１ａ、充電用抵抗体２１ｂ、及び駆動回路２１の第３端子Ｔ３を介して、半導体モジュール５０のゲート端子Ｇに電気的に接続されている。また、ゲート端子Ｇは、第３端子Ｔ３、放電用抵抗体２１ｃ、放電用スイッチ２１ｄ、及び駆動回路２１の第４端子Ｔ４を介して、ケルビンエミッタ端子ＫＥに電気的に接続されている。
【００２８】
半導体モジュール５０のアノード端子Ａ，カソード端子Ｋは、第６端子Ｔ６，第７端子Ｔ７を介して、駆動回路２１を構成する駆動制御部２１ｅに取り込まれる。感温ダイオードＤＴに対して図示しない定電流電源から定電流が供給されることにより、スイッチング素子ＳＷの実際の温度（以下、素子温度）が高いほど、感温ダイオードＤＴの端子間電圧が低くなるような上記端子間電圧が駆動制御部２１ｅに取り込まれる。
【００２９】
駆動制御部２１ｅは、第１端子Ｔ１から電力が供給されて駆動する。駆動制御部２１ｅには、制御回路３１から第１フォトカプラ（「信号伝達部材」に相当）を介して駆動信号が入力される。詳しくは、第１フォトカプラは、制御回路３１に電気的に接続された第１フォトダイオード６２ｂ（「第２信号伝達部」に相当）と、駆動回路２１の第８の端子Ｔ８に電気的に接続された第１フォトトランジスタ６１ｂ（「第１信号伝達部」に相当）とを備えている。駆動制御部２１ｅは、駆動信号に基づいて、充電用スイッチ２１ａと放電用スイッチ２１ｄとを交互にオン駆動することにより、スイッチング素子ＳＷをオンオフ駆動する充放電処理を行う。
【００３０】
駆動制御部２１ｅは、また、ローカルシャットダウン処理を行う。この処理は、感温ダイオードＤＴの端子間電圧から算出された素子温度が閾値温度を超えたと判断された場合、スイッチング素子ＳＷが過熱状態であるとしてスイッチング素子ＳＷの駆動を強制的に停止させる処理である。駆動制御部２１ｅは、さらに、ローカルシャットダウン処理を行った場合、スイッチング素子ＳＷに異常が生じている旨をフェール信号ＦＬとして、駆動回路２１の第９端子Ｔ９と、第２フォトカプラ（「信号伝達部材」に相当）とを介して、制御回路３１に伝達する処理も行う。詳しくは、第２フォトカプラは、第９端子Ｔ９に電気的に接続された第２フォトダイオード６１ｃ（「第１信号伝達部」に相当）と、制御回路３１に電気的に接続された第２フォトトランジスタ６２ｃ（「第１信号伝達部」に相当）とを備えている。制御回路３１は、フェール信号ＦＬが入力されたと判断した場合、駆動信号の生成を停止し、スイッチング素子ＳＷの駆動を強制的に停止させるシャットダウン処理を行う。
【００３１】
続いて、図６及び図７を用いて、各基板２０，３０上における上記絶縁伝達部材６０の配置について説明する。ここで、図６は、ドライブ基板２０を制御基板３０側から見た平面図を示し、図７は、制御基板３０を制御回路３１の実装面側から見た平面図を示す。図７では、制御基板３０のドライブ基板２０側に実装された部材を破線にて示している。
【００３２】
図示されるように、ドライブ基板２０には、複数（図中、１４個を例示）の接続部２２が各半導体モジュール５０に対応して個別に設けられている。本実施形態において、各接続部２２は、スルーホールによって構成され、半導体モジュール５０をドライブ基板２０に取り付けるためのものである。本実施形態において、各接続部２２は、ドライブ基板２０の板面を制御基板３０側から見た場合において、複数列（図中、２列を例示）に並べてドライブ基板２０に設けられている。各接続部２２には、ドライブ基板２０の制御基板３０側とは反対側の板面から半導体モジュール５０の制御端子５０ａが取り付けられている（図４参照）。これにより、各スイッチング素子ＳＷのゲート，エミッタと、対応する各駆動回路２１の第３端子Ｔ３，第４端子Ｔ４とが電気的に接続されることとなる。
【００３３】
ドライブ基板２０の板面の正面視において、一列に並ぶ接続部２２に沿って、各接続部２２に対応する駆動回路２１がドライブ基板２０に取り付けられている。駆動回路２１は、接続部２２に電気的に接続されている。このため、第１フォトダイオード６２ｂから第１フォトトランジスタ６１ｂへと制御回路３１から出力された駆動信号が駆動回路２１に伝達され、駆動回路２１によってスイッチング素子ＳＷがオンオフ駆動される。
【００３４】
絶縁伝達部材６０を構成する第１伝達部６１（６１ａ，６１ｂ，６１ｃ）は、複数の半導体モジュール５０のそれぞれに対応して個別に設けられている。これら第１伝達部６１は、ドライブ基板２０の制御基板３０側の板面に、駆動回路２１及び半導体モジュール５０の並び方向に沿って並べて取り付けられている。
【００３５】
図７に示すように、第２伝達部６２（６２ａ，６２ｂ，６２ｃ）は、制御基板３０のドライブ基板２０側の板面に、第１伝達部６１の並び方向に沿って並べて取り付けられている。詳しくは、これら第２伝達部６２は、各基板２０，３０の板面の正面視において、第１伝達部６１と第２伝達部６２とが重なるように制御基板３０に取り付けられている。第１伝達部６１と第２伝達部６２とは、所定の空間を隔てて対向配置されている。
【００３６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００３７】
（１）半導体モジュール５０と制御回路３１との間の信号の伝達に絶縁伝達部材６０を構成する信号伝達部材（フォトカプラ）を用いた。また、電源部３２から駆動回路２１への電力の伝達に絶縁伝達部材６０を構成する電力伝達部材（トランス）を用いた。こうした構成によれば、制御基板３０とドライブ基板２０との間の信号及び電力の伝達のためのケーブルが不要となる。これにより、電力変換装置１０の体格を低減するとともに、電力変換装置１０の構成部品の組み付けの簡素化によって電力変換装置１０のコストを低減することができる。また、電力変換装置１０が外部から受ける振動によって振動しやすい上記ケーブルを不要にできるため、耐震性に係る信頼性を向上させることもできる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、上記ケーブルを不要とすることにより、放射ノイズを低減することができる。これにより、放射ノイズに係る信頼性も向上させることができる。この効果は、電力変換装置１０内における電流ループの削減と、制御基板３０におけるアートワークの制約の緩和とによって奏することができる。
【００３９】
詳しくは、まず電流ループの削減について説明すると、従来技術においては、信頼性の面から、ケーブルを大きく屈曲させた状態でケーブルによって各基板２０，３０間を接続することができない。このため、各基板２０，３０間をケーブルで接続した状態におけるケーブルの屈曲部の曲率半径が大きくなる傾向になる。この場合、ケーブルによって構成される電流ループが大きくなり、放射ノイズが大きくなる懸念がある。これに対し、本実施形態によれば、ケーブルを不要にできることから、電流ループを削減でき、ひいては放射ノイズを低減できる。なお、従来技術においては、ケーブルの屈曲部の曲率半径を小さくするために、各基板２０，３０に設けられたコネクタ同士のＺ方向距離を大きくしたり、電力変換装置１０のＸ方向のスペースを大きくしたりすることが要求され、電力変換装置１０の体格が増大するといった不都合も生じていた。本実施形態によれば、こうした不都合は生じない。
【００４０】
続いて、アートワークの制約の緩和について説明すると、従来技術においては、制御回路３１と制御基板３０に設けられたコネクタとを接続する配線（パターン）が、制御基板３０を横断するように設けられていた。これは、制御基板３０の実装面積を確保する観点、及び制御基板３０等の構造的な信頼性を確保する観点から、コネクタの設置位置が制御基板３０の縁部に限定されていたためである。こうした構成は、放射ノイズの発生要因となり得る。これに対し、本実施形態では、ドライブ基板２０と信号及び電力の伝達を行うためのコネクタを不要にできる。このため、制御基板３０を横断するように配線を設けなければならないといったアートワークの制約を緩和でき、放射ノイズを低減できる。
【００４１】
（２）ドライブ基板２０には、その電圧領域として高電圧領域のみが設けられ、制御基板３０には、その電圧領域として低電圧領域のみが設けられる構成とした。こうした構成によれば、ドライブ基板２０に低電圧領域及び高電圧領域が混在することを回避できる。このため、ドライブ基板２０において、低電圧領域と高電圧領域とにおける不要な磁気，静電結合を防止でき、伝導ノイズの悪化を抑制することができる。また、ドライブ基板２０及び制御基板３０のそれぞれにおいて、各電圧領域の混在を回避することにより、各電圧領域間の絶縁確保のためのスペースを不要にできる。これにより、各基板２０，３０を小型化することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図８を参照しつつ説明する。なお、図８において、先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付している。
【００４３】
図示されるように、本実施形態では、上記第１実施形態で説明した駆動回路が半導体モジュール５０に内蔵されている。これに伴い、各半導体モジュール５０の図示しない端子は、第１伝達部６１に直接取り付けられている。詳しくは、駆動回路２１の第１端子Ｔ１は、半導体モジュール５０の端子を介して２次側コイル６１ａに電気的に接続され、第８端子Ｔ８は、半導体モジュール５０の端子を介して第１フォトトランジスタ６１ｂに電気的に接続されている。第９端子Ｔ９は、半導体モジュール５０の端子を介して第２フォトダイオード６１ｃに電気的に接続されている。これにより、制御回路３１は、駆動信号を駆動回路に出力したり、フェール信号ＦＬに基づくシャットダウン処理を行ったりできる。また、駆動回路は、駆動信号に基づく充放電処理を行ったり、ローカルシャットダウン処理を行ったりできる。なお、駆動回路を半導体モジュール５０に内蔵する構成に限らず、駆動回路を半導体モジュール５０に外付けした形で半導体モジュール５０に駆動回路を一体的に設けた構成を採用してもよい。
【００４４】
電力変換装置１０ａは、取付部４６を備えている。取付部４６は、電力変換装置１０ａ内において各第１伝達部６１の配置位置を保持するための部材である。本実施形態において、取付部４６は、ステー４０に取り付けられている。なお、取付部４６は、電力変換装置１０ａ内において第１伝達部６１の配置位置を保持できる構成であれば、他の構成であってもよい。
【００４５】
複数の半導体モジュール５０のそれぞれは、電力変換装置１０ａ内において、上記第１実施形態と同様に、２列に並べて配置されている。第１伝達部６１は、半導体モジュール５０の並び方向に沿って並べて取付部４６に取り付けられている。第２伝達部６２は、制御基板３０の半導体モジュール５０側の板面に、上記第１実施形態と同様に、第１伝達部６１の並び方向に沿って並べて取り付けられている。
【００４６】
以上説明した半導体モジュール５０の第１伝達部６１への直付け構成によれば、上記第１実施形態で説明したドライブ基板を不要にすることができる。これにより、電力変換装置１０ａの体格及びコストを低減することができる。
【００４７】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００４８】
・上記各実施形態では、絶縁伝達部材６０としてのトランスによって、制御基板３０からドライブ基板２０に電力伝達を行ったがこれに限らない。上記トランスを除去して電力伝達を行わないようにしてもよい。
【００４９】
また、上記各実施形態では、ドライブ基板２０と制御基板３０との間で双方向の信号伝達を行ったがこれに限らず、一方向の信号伝達を行ってもよい。これは、例えば、上記第１実施形態において、制御回路３１から駆動回路２１に駆動信号を伝達するフォトカプラ、又は駆動回路２１から制御回路３１にフェール信号ＦＬを伝達するフォトカプラのいずれかを除去することで実現できる。
【００５０】
・半導体モジュールとしては、スイッチング素子を内蔵するスイッチングモジュールに限らない。例えば、半導体素子によって構成されたセンサモジュールであってもよい。この場合、例えば上記第１実施形態において、センサモジュールによって検出された所定の検出対象（例えばスイッチング素子ＳＷ）の検出値（例えば、電流、電圧及び温度のうち少なくとも１つの検出値）を、ドライブ基板２０に取り付けられたセンサモジュールから制御基板３０の制御回路３１に伝達するために絶縁伝達部材が用いられる。
【００５１】
・上記各実施形態では、駆動回路２１から制御回路３１に伝達されるスイッチング素子ＳＷの状態に係る信号を、スイッチング素子ＳＷに過熱異常が生じている旨のフェール信号ＦＬとしたがこれに限らない。例えば、スイッチング素子ＳＷに過電流が生じた等、他の異常が生じている旨のフェール信号であってもよい。
【００５２】
また、スイッチング素子ＳＷの状態に係る信号としては、フェール信号に限らず、例えば、素子温度やコレクタ電流であってもよい。この場合、例えば、素子温度やコレクタ電流と関係付けられたＤｕｔｙ信号を、フォトカプラを介して駆動回路２１から制御回路３１に伝達すればよい。
【００５３】
・絶縁伝達部材としては、磁気結合を利用する磁気絶縁素子（例えばトランス）や、光絶縁素子（例えばフォトカプラ）に限らない。例えば、静電結合を利用する絶縁素子等、他の部材であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
２０…ドライブ基板、３０…制御基板、５０…半導体モジュール、６０…絶縁伝達部材。
【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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