(57)【要約】【課題】  インダイレクトマトリクスコンバータにおけるブスバーでの浮遊インダクタンスを低減する。【解決手段】  インダイレクトマトリクスコンバータは、三相交流電源に接続されるコンバータ２と、電動アクチュエータを制御するインバータ６と、これらの間を接続する一対の中間直流リンク４ｐ、４ｎとを有している。コンバータ２は、三相交流電源の各相と、中間直流リンク４ｐ及び４ｎとの間に第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎを備え、インバータは、電動アクチュエータの各相と、中間直流リンク４ｐ及び４ｎとの間にそれぞれ配置された第２変換器用スイッチ素子１６ａ乃至１６ｃを備えている。中間直流リンク４ｐ、４ｎは、一対の板状のブスバーで、所定の間隔をおいて重ねて設けられ、コンバータ２からインバータ６まで直線状に配置されている。【選択図】  図２
2012055149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流電源に接続される第１変換器と、電動アクチュエータを制御する第２変換器と、第１及び第２変換器の間を接続する一対の直流中間リンクとを、有し、第１変換器は、前記三相交流電源の各相と、前記一対の直流中間リンクの一方のもの及び前記一対の直流中間リンクの他方のものとの間にそれぞれ配置された第１変換器用スイッチ素子を備え、第２変換器は、前記電動アクチュエータの各相と、前記一対の直流中間リンクの一方のもの及び前記一対の直流中間リンクの他方のものとの間にそれぞれ配置された第２変換器用スイッチ素子を備え、前記第１変換器が前記三相交流を直流中間に変換し、前記第２変換器が前記直流中間を所望の交流に変換して前記電動アクチュエータに供給するインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、
前記一対の直流中間リンクは、一対の板状のブスバーであって、これらブスバーは、所定の間隔をおいて重ねて設けられ、前記第１変換器から前記第２変換器まで直線状に配置されているインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項２】
請求項１記載のインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、前記第１変換器用スイッチ素子を前記ブスバーの両長手縁それぞれに配置し、前記第１変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を、前記ブスバーに形成した第１変換器用の複数の櫛状の端子に接続し、第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を前記ブスバーに形成した第２変換器用の複数の櫛状の端子に接続したインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項３】
請求項１記載のインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、前記第２変換器用スイッチ素子を前記ブスバーの片側に配置し、前記第２の変換器用の駆動部を、前記ブスバーを挟んで前記第２変換器用スイッチ素子の反対側に設けたインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項４】
請求項３記載のインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、第１変換器用のスナバコンデンサを、前記ブスバーを挟んで前記第２変換器用スイッチ素子の反対側に設けたインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項５】
請求項１記載のインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、前記第１及び第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を一列に配置し、これら電流口を前記ブスバー上に配置したインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項６】
請求項１記載のインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、前記第１及び第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を一列に配置し、これら電流口を前記ブスバー上に形成した複数の櫛状の端子に接続したインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項７】
三相交流電源に接続される第１変換器と、電動アクチュエータを制御する第２変換器と、第１及び第２変換器の間を接続する一対の直流中間リンクとを、有し、第１変換器は、前記三相交流電源の各相と、前記一対の直流中間リンクの一方のもの及び前記一対の直流中間リンクの他方のものとの間にそれぞれ配置された第１変換器用スイッチ素子を備え、第２変換器は、前記電動アクチュエータの各相と、前記一対の直流中間リンクの一方のもの及び前記一対の直流中間リンクの他方のものとの間にそれぞれ配置された第２変換器用スイッチ素子を備え、前記第１変換器が前記三相交流を直流中間に変換し、前記第２変換器が前記直流中間を所望の交流に変換して前記電動アクチュエータに供給するインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、
前記一対の直流中間リンクは、一対の板状のブスバーであって、これらブスバーは、所定の間隔をおいて重ねて設けられ、第１変換器が接続される部分と第２変換器が接続される部分とを直角に接続し、一対のブスバーの幅は、電流が同じ位置を流れるように設定され、第１変換器と第２変換器とを近接して配置したインダイレクトマトリクスコンバータ。
【請求項８】
請求項７記載のインダイレクトマトリクスコンバータにおいて、第２変換器が接続されるブスバーの部分の長手方向中央部に第１変換器が接続されるブスバーの部分を接続したインダイレクトマトリクスコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダイレクトマトリクスコンバータに関し、特に、その中間直流リンクの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源を交流電源に変換するインバータでは、複数のスイッチ素子を使用している。これらスイッチ素子は、直流電源にブスバーを介して接続されている。その一例が特許文献１に開示されている。特許文献１では、直流電源の正負両極間に平滑用コンデンサが接続され、直流電源の正極に接続された一方のブスバーに３つのスイッチ素子の一端がそれぞれ接続されている。これら３つのスイッチ素子にそれぞれ対応する別の３つのスイッチ素子の一端が他方のブスバーに接続されている。３つのスイッチ素子と、これらに対応するスイッチ素子との他端同士が接続されている。これら接続端が、モータに接続されている。２つのブスバーは、板状に形成され、互いに対向するように重ねて配置され、それらの間に板状樹脂が配置されている。これら２つのブスバーと板状樹脂によって積層ブスバーが構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９５２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているインバータの場合、２つのブスバーの一端間には平滑用コンデンサが接続されているので、各ブスバーを流れる電流は、ほぼ同じ大きさであり、同じ経路を反対方向に流れ、電流による磁束がキャンセルされて、浮遊インダクタンスを低減しやすい。しかし、三相交流電源をコンバータで裁断された中間電圧に変換し、この直流中間電圧をインバータで所望の交流に変換するインダイレクトマトリクスコンバータでは、直流中間電流が流れる直流中間リンクにブスバーを使用する。このブスバーとしては、特許文献１と同様な積層ブスバーを使用し、その長さ方向の両長手縁それぞれに沿ってコンバータ用のスイッチ素子を配置し、ブスバーの一端部側にインバータ用のスイッチ素子を接続することが考えられる。即ち、コンバータ用のスイッチ素子とインバータ用のスイッチ素子とが直角に配置される。この場合、積層ブスバーが直流中間リンクとして機能するが、この直流中間リンクに平滑用コンデンサが接続されて無く、各スイッチ素子のスイッチタイミングによっては、ブスバーの異なる箇所に接続されたスイッチ素子からブスバーに電流が供給されるので、ブスバーを流れる電流経路は、インバータのブスバーでの平滑コンデンサ以降での直流経路よりも長くなり、かつ電流経路が往復で重ならない。従って、電流によって発生する磁束をキャンセルすることができず、浮遊インダクタンスを低減することができない。浮遊インダクタンスが十分に低減できないとインダクタンスに蓄えられたエネルギーによってスイッチング素子にサージが発生する問題がある。
【０００５】
本発明は、ブスバーでの浮遊インダクタンスを低減することができるインダイレクトマトリクスコンバータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様のインダイレクトマトリクスコンバータは、三相交流電源に接続される第１変換器と、電動アクチュエータを制御する第２変換器と、第１及び第２変換器の間を接続する一対の直流中間リンクとを、有している。第１変換器は、前記三相交流電源の各相と、前記一対の直流中間リンクの一方のもの及び前記一対の直流中間リンクの他方のものとの間にそれぞれ配置された第１変換器用スイッチ素子を備えている。第２変換器は、前記電動アクチュエータの各相と、前記一対の直流中間リンクの一方のもの及び前記一対の直流中間リンクの他方のものとの間にそれぞれ配置された第２変換器用スイッチ素子を備えている。このインダイレクトマトリクスコンバータは、前記第１変換器が前記三相交流を裁断された中間電圧に変換し、前記第２変換器が前記直流中間電圧を所望の交流に変換して前記電動アクチュエータに供給する。前記一対の直流中間リンクは、一対の板状のブスバーであって、これらブスバーは、所定の間隔をおいて重ねて設けられ、前記第１変換器から前記第２変換器まで直線状に配置されている。
【０００７】
このように構成されたインダイレクトマトリクスコンバータでは、第１及び第２の変換器の全てのスイッチ素子が、直線状の一対のブスバーに接続されているので、１対のブスバーを流れる電流のほとんどが互いに反対方向の往復電流となる。これら電流によって発生する磁束がキャンセルされるので、浮遊インダクタンスを低減させることができる。
【０００８】
前記第１変換器用スイッチ素子を前記ブスバーの両長手縁それぞれに配置することができる。この場合、ブスバーの両長手縁には、それぞれ同数ずつ互いに対応する位置に第１変換用スイッチ素子を配置することができる。前記第１変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を、前記ブスバーに形成した第１変換器用の複数の櫛状の端子に接続する。第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を前記ブスバーに形成した第２変換器用の複数の櫛状の端子に接続する。
【０００９】
このように第１変換器用スイッチ素子をブスバーの両長手縁に配置しているので、第１変換器用スイッチ素子を全て一列にブスバーの一方の長手縁に沿って配置する場合よりも、ブスバーの長さを短くすることができ、ブスバーに発生する浮遊インダクタンスを更に小さくすることができる。また、ブスバーに直接に第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を接続しようとすると、ブスバーの幅寸法を大きくする必要があるが、ブスバーに設けた櫛状の端子部に接続しているので、ブスバー自体の幅寸法を短くすることができ、浮遊インダクタンスを更に低減することができる。
【００１０】
更に、記第２変換器用スイッチ素子を前記ブスバーの片側に配置し、前記第２の変換器用の駆動部を、前記ブスバーを挟んで前記第２変換器用スイッチ素子の反対側に設けることもできる。このように構成すると、前記ブスバーを挟んで前記第２変換器用スイッチ素子の反対側にあるスペースを有効利用することができ、このインダイレクトマトリクスコンバータを小型化することができる。
【００１１】
また、上述した態様において、第１変換器用のスナバコンデンサを、前記ブスバーを挟んで前記第２変換器用スイッチ素子の反対側に設けることもできる。このように構成すると、空いたスペースにスナバ−コンデンサを配置することができ、インダイレクトマトリクスコンバータの小型化を図ることができる。スナバコンデンサをスイッチ素子の上に直付けする場合でも、各スイッチ素子のゲートドライバなどの周辺部材を配置することもできる。
【００１２】
上述した態様において、前記第１及び第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を一列に配置し、これら電流口を前記ブスバー上に配置することもできる。第１及び第２の変換器用スイッチ素子の直流部の電流口をブスバー上に配置しているので、電流の流れる箇所を各電流口間に集約することができる。これにより一対のブスバーをそれぞれ反対方向に流れる電流を同一平面上に規定でき、ブスバーを流れる電流によって発生する磁束のキャンセル効果を増すことができる。
【００１３】
上述した態様において、前記第１及び第２変換器用スイッチ素子の直流部の電流口を一列に配置し、これら電流口を前記ブスバー上に形成した複数の櫛状の端子に接続することもできる。このように構成すると、各ブスバー上に、第１及び第２の変換器用スイッチ素子の直流部の電流口との接続部を設ける必要がないので、板状のブスバーの幅を小さくすることができ、ブスバーを流れる電流によって発生する磁束のキャンセル効果を増すことができる。
【００１４】
本発明の他の態様のインダイレクトマトリクスコンバータは、上記態様のインダイレクトマトリクスコンバータと同様に、第１及び第２の変換器、ブスバーからなる１対の直流中間リンクとを備えている。更に、前記１対のブスバーの第１変換器が接続される部分と第２変換器が接続される部分とを直角に接続してある。一対のブスバーの幅は、電流が同じ位置を流れるように設定され、第１変換器と第２変換器とを近接して配置してある。
【００１５】
このように構成されたインダイレクトマトリクスコンバータでは、第１変換器と第２変換器とが近接して配置されているので、第１及び第２変換器間を流れる電流の距離を短くでき、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【００１６】
さらに、第２変換器が接続されるブスバーの部分の長手方向中央部に第１変換器が接続されるブスバーの部分を接続することもできる。このように構成することによって、第１変換器と第２変換器間を流れる電流の距離を更に短くすることができ、更に浮遊インダクタンスを低減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、インダイレクトマトリクスコンバータの直流中間リンクを構成する一対のブスバーで発生する浮遊インダクタンスを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータの回路図である。
【図２】図１のインダイレクトマトリクスコンバータの平面図である。
【図３】図１のインダイレクトマトリクスコンバータで使用する１対のブスバーの平面図とこれらブスバーの使用状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータの部分省略平面図である。
【図５】図４のインダイレクトマトリクスコンバータで使用する１対のブスバーの平面図とこれら１対のブスバーを積層した状態の平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータで使用する１対のブスバーの平面図とこれら１対のブスバーを積層した状態の平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータの平面図である。
【図８】図７のインダイレクトマトリクスコンバータで使用する１対のブスバーの平面図とこれら１対のブスバーを積層した状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータは、図１に示すように、第１の変換器、例えばコンバータ２と、１対の直流中間リンク４ｐ、４ｎと、第２の変換器、例えばインバータ６とを、有している。
【００２０】
コンバータ２は、複数、例えば６つの第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｒｎ、８ｓｐ、８ｓｎ、８ｔｐ、８ｔｎを有している。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐは、例えばＩＧＢＴ１０ａｐ、１０ｂｐのエミッタ同士を接続し、これらＩＧＢＴ１０ａｐ、１０ｂｐのコレクタ、エミッタ間に逆並列にダイオード１２ａｐ、１２ｂｐを接続したもので、それぞれ１つのモジュールに構成されている。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎも、同様にＩＧＢＴ１０ａｎ、１０ｂｎ、ダイオード１２ａｎ、１２ｂｎを接続したもので、１つのモジュールに構成されている。
【００２１】
第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐの一端、即ちＩＧＢＴ１０ａｐのコレクタが直流中間リンク４ｐに接続され、他端、即ち、ＩＧＢＴ１０ｂｐのコレクタが第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎの一端、即ち、ＩＧＢＴ１０ａｎのコレクタに接続されている。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎの他端、即ち、ＩＧＢＴ１０ｂｎのコレクタが直流中間リンク４ｎに接続されている。このように、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｒｎは、直流中間リンク４ｐ、４ｎ間に直列に接続されている。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｒｎの接続点が、三相交流電源（図示せず）のＲ相に接続されている。即ち、Ｒ相の入力側とされている。
【００２２】
同様に、第１の変換器用スイッチ素子８ｓｐ、８ｓｎの直列回路及び第１の変換器用スイッチ素子８ｔｐ、８ｔｎの直列回路が、直流中間リンク４ｐ、４ｎ間に接続されている。第１の変換器用スイッチ素子８ｓｐ、８ｓｎの接続点が三相交流電源のＳ相に接続され、Ｓ相の入力側とされ、第１の変換器用スイッチ素子８ｔｐ、８ｔｎの接続点が三相交流電源のＴ相に接続され、Ｔ相の入力側とされている。
【００２３】
コンバータ２は、三相交流を直流中間に変換して、直流中間リンク４ｐ、４ｎ間に出力する。なお、コンバータ２の入力側では、各相Ｒ、Ｓ、Ｔ間に入力フィルタコンデンサ１４ｒｓ、１４ｓｔ、１４ｔｒが接続されている。
【００２４】
インバータ６は、複数、例えば３つの第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃを有している。第２の変換器用スイッチ素子１６ａは、例えばＩＧＢＴ１８ｐ、１８ｎを有している。ＩＧＢＴ１８ｐのコレクタが直流中間リンク４ｐに接続され、エミッタが、ＩＧＢＴ１８ｎのコレクタに接続され、エミッタが直流中間リンク４ｎに接続されている。ＩＧＢＴ１８ｐ、１８ｎそれぞれのコレクタ・エミッタ間には逆並列にダイオード２０ｐ、２０ｎが接続されている。ＩＧＢＴ１８ｐ、１８ｎの接続点が、負荷、例えば電動アクチュエータ（図示せず）のｕ相に接続されている。第２の変換器用スイッチ素子１６ａは、１つのモジュールに構成されている。
【００２５】
第２の変換器用スイッチ素子１６ｂ、１６ｃも、同様に２つのＩＧＢＴ１８ｐ、１８ｎ、ダイオード２０ｐ、２０ｎを有し、第２の変換器用スイッチ素子１６ａと同様に、直流中間リンク４ｐ、４ｎ間に接続されている。ＩＧＢＴ１８ａ、１８ｂの接続点が、第２の切換用スイッチ素子１６ｂでは、電動アクチュエータのｖ相に接続され、第２の切換用スイッチ素子１６ｃでは、電動アクチュエータのｗ相に接続されている。第２の変換器用スイッチ素子１６ｂ、１６ｃも、それぞれ１つのモジュールに構成されている。
【００２６】
第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃのＩＧＢＴ１８ｐ、１８ｎには、それぞれスナバ回路２２ｐ、２２ｎが設けられている。スナバ回路２２ｐでは、ＩＧＢＴ１８ｐのコレクタにスナバコンデンサ２４ｐの一端が接続され、他端がスナバダイオード２６ｐのアノードに接続され、カソードがＩＧＢＴ１８ｐのエミッタに接続されている。スナバコンデンサ２４ｐとスナバダイオード２６ｐとの接続点は放電用抵抗器２８によって直流中間リンク４ｎに接続されている。同様に、スナバ回路２２ｎは、ＩＧＢＴ１８ｎのコレクタにスナバダイオード２６ｎのアノードが接続され、カソードがスナバコンデンサ２４ｎの一端に接続されている。スナバコンデンサ２４ｎの他端はＩＧＢＴ１８ｎのエミッタに接続されている。スナバダイオード２６ｎとスナバコンデンサ２４ｎとの接続点は、放電用抵抗器２８ｎによって直流中間リンク４ｐに接続されている。
【００２７】
インダイレクトマトリクスコンバータの動作は公知であるので、詳細な説明は省略する。
【００２８】
このインダイレクトマトリクスコンバータは、図２に示すように、基板３０上に構成されている。基板３０は、ヒートシンクであることが多いが、例えば矩形状に形成され、その一方の面上に、基板３０の長辺に沿って、一方の短辺側から第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎが、この順に一列に配置されている。この列に隣接して、他方の短辺側に向かって長辺に沿って第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、この順に一列に配置されている。
【００２９】
第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎのモジュールは、概略直方体状に形成され、その上面には、３つの端子が、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの長さ方向に沿って一列に設けられている。
【００３０】
第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐでは、端子３２ｄｃｐが、端子列の一方の端に設けられている。端子３２ｄｃｐは、その直流の電気口、即ちＩＧＢＴ１０ａｐのコレクタに接続されている。この端子３２ｄｃｐに隣接してＩＧＢＴ１０ａ、１０ｂのゲートに接続された端子３２ｇｐが設けられている。この端子３２ｇｐに隣接して、端子３２ａｃｐが設けられている。この端子３２ａｃｐは、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐの交流の電気口、ＩＧＢＴ１０ｂｐのコレクタに接続されている。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐは、それらの端子３２ｄｃｐが、基板３０の中央側に位置するように配置されている。
【００３１】
第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎでは、端子３２ｄｃｎが、端子列の一方の端に設けられている。端子３２ｄｃｎは、その直流の電気口、即ちＩＧＢＴ１０ｂｎのコレクタに接続されている。この端子３２ｄｃｎに隣接してＩＧＢＴ１０ａｎ、１０ｂｎのゲートに接続された端子３２ｇｎが設けられている。この端子３２ｇｎに隣接して、端子３２ａｃｎが設けられている。この端子３２ａｃｎは、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの交流の電気口、即ち、ＩＧＢＴ１０ａｎのコレクタに接続されている。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐは、それらの端子３２ｄｃｐが、基板３０の中央側に位置するように配置されている。
【００３２】
このように、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐの各端子３２ｄｃｐ、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｄｃｎが、一列に位置するように、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎが配置されている。
【００３３】
第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃのモジュールも、概略直方体状に形成され、その上面の一方の端には、その直流の電気口、即ち、ＩＧＢＴ１８ｐのコレクタに接続された端子３４ｐと、ＩＧＢＴ１８ｎのエミッタに接続された端子３４ｎとが並んで配置され、他方の端には、その交流口、即ち、ＩＧＢＴ１８ｐのコレクタに接続された端子３４ａｃｐと、ＩＧＢＴ１８ｎのエミッタに接続された端子３４ａｃｎとが並んで配置されている。第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃは、端子３４ｐ、３４ｎが、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｄｃｐ、３２ｄｃｎと一列をなすように、かつ基板２０の中央側に位置するように、配置されている。
【００３４】
これら一列に配置された端子３２ｄｃｐ、３２ｄｃｎ、３４ｐ、３４ｎの上方に、直流中間リンク４ｐ、４ｎとして機能するブスバーが配置されている。以下、直流中間リンク４ｐに対応するブスバーに符号４ｐを付し、直流中間リンク４ｎに対応するブスバーに符号４ｎを付す。ブスバー４ｐ、４ｎは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、同一の大きさの矩形状に形成された導電性のもので、同図（ｃ）に示すように、両者の間に絶縁体、例えば絶縁紙３６を介在させて、積層されている。
【００３５】
ブスバー４ｐは、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐの端子３２ｄｃｐと、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐと電気的に接続される。そのため、図３（ａ）に示すように、各端子３２ｄｃｐと３４ｐとに対応する位置には、小径のネジ挿通孔３８ｐが形成されている。また、端子３２ｄｃｎと３４ｎとに対応する位置には大径のネジ挿通孔３８ｎが形成されている。なお、これらネジ挿通孔３８ｐ、３８ｎは、ブスバー４ｐの幅方向の中央に位置するように形成されている。
【００３６】
ブスバー４ｎは、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｄｃｎと、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｎと電気的に接続される。そのため、図３（ｂ）に示すように、各端子３２ｄｃｎと３４ｎとに対応する位置には、小径のネジ挿通孔４０ｎが形成されている。また、端子３２ｄｃｐと３４ｐとに対応する位置には大径のネジ挿通孔４０ｐが形成されている。
【００３７】
なお、ブスバー４ｐの小径の各ネジ挿通孔３８ｐとブスバー４ｎの大径のネジ挿通孔４０ｐとの形成位置は、ブスバー４ｐ、４ｎを積層したとき、一致しており、ブスバー４ｐの大径のネジ挿通孔３８ｎとブスバー４ｎの小径のネジ挿通孔４０ｎとの形成位置も、ブスバー４ｐ、４ｎを積層したとき一致している。
【００３８】
第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐの端子３２ｄｃｐと、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐとを、ブスバー４ｐに電気的に接続する場合、図３（ｃ）の右側に示すように、一致しているブスバー４ｐの小径のネジ挿通孔３８ｐとブスバー４ｎの大径のネジ挿通孔４０ｐとに、小径のネジ挿通孔３８ｐに一致する導電性のネジ４２を挿通し、ネジ４２の頭部をブスバー４ｐに接触させた状態で、端子３２ｄｃｐ、端子３４ｐに螺合させている。このとき、大径のネジ挿通孔４０ｐ内で絶縁性のリング４４をネジ４２のネジ形成部に挿通して、ブスバー４ｎとネジ４２との絶縁を確保している。また、端子３２ｄｃｐ、端子３４ｐとブスバー４ｎとの間には、ネジ４２のネジ形成部に挿通された状態で絶縁性のスペーサ４６、４８が配置され、ブスバー４ｎと端子３２ｄｃｐ、３４ｐとの絶縁が確保されている。
【００３９】
第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｄｃｎと、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｎとを、ブスバー４ｎに電気的に接続する場合、図３（ｃ）の左側に示すように、一致しているブスバー４ｐの大径のネジ挿通孔３８ｎとブスバー４ｎの小径のネジ挿通孔４０ｎとに、小径のネジ挿通孔３８ｎに一致する導電性のネジ５０を挿通し、端子３２ｄｃｎ、端子３４ｎに螺合させている。このとき、ネジ５０のネジ形成部がブスバー４ｎに接触し、ブスバー４ｎと３２ｄｃｎ、端子３４ｎとが電気的に接続されている。端子ブスバー４ｐの大径のネジ挿通孔３８ｎ内でネジ５０のネジ形成部には、ブスバー４ｐの厚さよりも厚い絶縁性のリング５２がネジ５０に挿通され、ネジ５０の頭部がブスバー４ｐに接続されることを防止している。また、端子３２ｄｃｐ、端子３４ｐとブスバー４ｎとの間には、ネジ５０のネジ形成部に挿通された状態で絶縁性のスペーサ４６、４８と同じ大きさのスペーサ５６、５８が配置され、スペーサ４６、４８と共同して、ブスバー４ｎを水平に維持している。
【００４０】
図１から明らかなように、このインダイレクトマトリクスコンバータでは、重ねて配置したブスバー４ｐ、４ｎの一方の長手縁に沿って、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎ、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃが一列に配置されている。しかも、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐの端子３２ｄｃｐと、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐとが、ブスバー４ｐの幅方向の略中央でブスバー４ｐに接続され、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｄｃｎと、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｎとが、ブスバー４ｎの幅方向のほぼ中央でブスバー４ｎに接続されている。従って、ブスバー４ｐ、４ｎを流れる電流は、互いに反対方向となり、これら電流によって発生する磁束の方向も反対となり、互いに相殺し、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【００４１】
第１の半導体スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎにおける端子３２ａｃｐ側には、入力フィルタコンデンサ１４ｒｓ、１４ｓｔ、１４ｔｒが２組配置されている。
【００４２】
また、ブスバー４ｐ、４ｎを挟んで、第１の半導体スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの反対側の基板３０上には、第１の半導体スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎにそれぞれ対応して、これらのゲートドライバ６０が６個配置されている。これらゲートドライバ６０は、対応する第１の半導体スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｇｐ、３２ｇｎに接続されている。
【００４３】
また、ブスバー４ｐ、４ｎを挟んで、第２の半導体スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの反対側の基板３０上には、第２の半導体スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃにそれぞれ対応して、これらのゲートドライバ６２が配置されている。このゲートドライバ６２も、コンバータ２の各ＩＧＢＴ１０ａｐ、１０ｂｐ、１０ａｎ、１０ｂｎのゲートに接続されている。また、ゲートドライバ６０、６２間のスペースには、各スナバコンデンサ２４ｐ、２４ｎが配置されている。
【００４４】
このように、ブスバー４ｐ、４ｎの一方の長手縁に沿って、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎ、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃを一列に配置したことにより、ブスバー４ｐ、４ｎの他方の長手縁側に形成されたスペースに、ゲートドライバ６０、６２、スナバコンデンサ２４ｐ、２４ｎを配置し、スペースの有効利用を図り、基板３０の小型化を図っている。
【００４５】
第２の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータを図４及び図５に示す。このインダイレクトマトリクスコンバータでは、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｓｐを、ブスバー４ｐ、４ｎの一方の長手縁側に配置し、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎを、ブスバー４ｐ、４ｎの他方の長手縁側に、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｓｐに対応させて配置することによって、ブスバー４ｐ、４ｎの長さを短くしたものである。ブスバー４ｐ、４ｎの長さを短くしてあるので、浮遊インダクタンスを更に低減することができる。
【００４６】
このようにブスバー４ｐ、４の両側に第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｒｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎを配置したので、ブスバー４ｐ、４ｎの幅方向の中央で、端子３２ｄｃｐ、３２ｄｃｎをブスバー４ｐ、４ｎに接続することができない。そこで、図５（ａ）に示すように、ブスバー４ｐには、その一方の長手縁に沿って第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐの位置に対応するように間隔をおいて櫛状に端子６４を設け、ブスバー４ｐの他方の長手縁に沿って第２のスイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐに対応するように間隔をおいて櫛状に端子６６が設けられている。
【００４７】
同様にブスバー４ｎには、同図（ｂ）に示すように、その他方の長手縁に沿って第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの位置に対応するように間隔をおいて櫛状に端子６８を設け、同じくブスバー４ｐの他方の長手縁に沿って第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｎに対応するように間隔をおいて櫛状に端子７０が設けられている。そして、これらブスバー４ｐ、４ｎを同図（ｃ）に示すように重ねてある。無論、ブスバー４ｐ、４ｎの間には絶縁紙が配置されている。この重ねた状態では、端子６４の下側に端子３２ｄｃｐが位置し、端子６８の下側には端子３２ｄｃｎが位置し、端子６６の下側には端子３４ｐが位置し、端子７０の下側には端子３４ｎが位置する。互いに対応する端子同士が、導電性のネジによって結合される。他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付して、説明を省略する。なお、櫛状に設けた端子６４、６６、６８、７０を利用して、第１及び第２の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３２ｄｃｐ、３２ｄｃｎ、第２の変換器用スイッチ素子３４ｐ、３４ｎにブスバー４ｐ、４ｎを接続しているので、ブスバー４ｐ、４ｎの幅寸法を短くすることができる。
【００４８】
第３の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータは、第１の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータにおけるブスバー４ｐ、４ｎを、第２の実施形態のブスバー４ｐ、４ｎと同様に櫛状に端子を設けたものである。
【００４９】
即ち、図６（ａ）に示すように、ブスバー４ｐでは、その一方の長手縁に沿って間隔をおいて、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｒｐの端子３２ｄｃｐへの接続用の端子６４を、間隔をおいて設けると共に、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ乃至１６ｃの端子３４ｐへの接続用の端子６６が間隔をおいて設けられている。
【００５０】
同様に、図６（ｂ）に示すように、ブスバー４ｎでは、その一方の長手縁に沿ってその一方の長手縁に沿って間隔をおいて、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｒｎの端子３２ｄｃｎへの接続用の端子６８を、間隔をおいて設けると共に、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ乃至１６ｃの端子３４ｎへの接続用の端子７０が間隔をおいて設けられている。但し、図示していないが、第1の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｒｓ、８ｓｐ、８ｓｎ、８ｔｐ、８ｔｓは、この順に配置されているので、ブスバー４ｎの端子６８は、ブスバー４ｐ、４ｎを重ねたときに、ブスバー４ｐの端子６４と隣接する位置関係に、ブスバー４ｎに設けられている。ブスバー４ｐ、４ｎを重ねた状態では、第２の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータと同様に、端子６４の下側に端子３２ｄｃｐが位置し、端子６８の下側には端子３２ｄｃｎが位置し、端子６６の下側には端子３４ｐが位置し、端子７０の下側には端子３４ｎが位置する。互いに対応する端子同士が、導電性のネジによって結合される。他の構成は、第１の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータと同様であるので、詳細な説明は省略する。第３の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータでも、ブスバー４ｐ、４ｎの幅寸法を短くすることができる。
【００５１】
第４の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータを、図７及び図８に示す。このインダイレクトマトリクスコンバータでは、図６（ａ）、（ｂ）に示すようにブスバー４ｐ、４ｎが、第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎと、第２変換器用素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎとから構成されている。第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎは、同じ大きさの長方形状に形成され、第２変換器用素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎは同じ大きさの長方形状に形成されている。第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎと、第２変換器用素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎとは、互いに直角になるように配置されている。
【００５２】
第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐの一方の長手縁の両端に第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｔｐ接続用の端子１０４、１０４が形成されている。また、第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐの他方の長手縁の中間には、第１変換器用スイッチ素子８ｓｐ接続用の端子１０６が形成されている。同様に、第１変換器用素子接続部１００ｎの一方の長手縁の中間には、第１変換器用スイッチ素子８ｓｎ接続用の端子１０８が形成されている。第１変換器用素子接続部１００ｎの他方の長手縁両端には、第１変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｔｎ接続用の端子１１０、１１０が形成されている。同図（ｃ）に示すようブスバー４ｐ、４ｎを重ねた場合、端子１０４、１０４が端子１１０、１１０と同一直線上に位置し、端子１０６が端子１０８と同一直線上に位置する。
【００５３】
第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐには、第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐが接続されている長手縁と反対側の長手縁の一方の端側から所定の間隔をおいて、第２変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐに接続用の端子１１２が形成されている。同様に、第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｎには、第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｎが接続されている長手縁と反対側の長手縁の一方の端側から所定の間隔をおいて、第２変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｎに接続用の端子１１４が形成されている。同図（ｃ）に示すようブスバー４ｐ、４ｎを重ねた場合、端子１１２、１１２、１１２が端子１１４、１１４、１１４と隣接して位置する。この状態で、端子１１２、１１２、１１２の距離は等しく、また、端子１１４、１１４、１１４の距離も等しい。
【００５４】
第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎの一方の端側には、ブスバー４ｐ、４ｎを重ねた状態で並ぶように、直流中間リンクに接続される蓄電手段、例えば電気二重層コンデンサ（図示せず）接続用の端子１１６、１１８が形成されている。また、第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎの他方の端部側は、外方に一直線上に延長され、その延長部分の第１変換器用スイッチ素子接続部分と反対側の端には、ブスバー４ｐ、４ｎを重ねた状態で並ぶように、上述した二重層コンデンサに対して充放電する際に使用するチョッパ（図示せず）の接続用端子１２０、１２２が形成されている。この延長部分を除いて考えると、第１変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎは、第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎの長手方向のほぼ中央（後述する第２変換器用スイッチ素子１６ｂの端子３４ｐ、３４ｎが形成されている位置の反対側）に接続されて、Ｔ字状をなしている。
【００５５】
このインダイレクトマトリクスコンバータでは、ブスバー４ｐ、４ｎが絶縁紙を介して重なられて、積層ブスバーとされる。第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｔｎ、８ｓｐを、ブスバー４ｐ、４ｎの第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎの一方の長手縁側に配置し、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎを、ブスバー４ｐ、４ｎの他方の長手縁側に、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｎｐ、８ｓｐに対応させて配置してある。これによって、ブスバー４ｐ、４ｎの第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎの長さが短くなっている。そして、端子１０４、１０４、１０６には、第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｔｐ、８ｓｐの端子３４ｄｃｐが接続され、端子１０８、１０８、１１０には、第１変換器用スイッチ素子８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎの端子３４ｄｃｎが接続されている。
【００５６】
また、ブスバー４ｐ、４ｎの第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎにおける第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎと反対側には、第２変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃが、第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎの長手縁に沿って配置されている。そして、端子１２０、１２２には、第２変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐ、３４ｎがそれぞれ接続されている。他の構成は、第１の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータと同様である。
【００５７】
このインダイレクトマトリクスコンバータでは、ブスバー４ｐ、４ｎの第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎと第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎとがＴ字状に形成され、第１変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎに第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎが接続され、第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎに第２変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃを接続しているので、第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎと第２変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃとの距離を短くすることができる。特に、第１変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎの長手縁両側に第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎが接続されているので、第１変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎの長さを短くでき、第１変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｔｐ、８ｓｐ、８ｒｎ、８ｔｎ、８ｓｎと第２の変換器用スイッチ素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃとの間を流れる電流の距離を短くできる。その結果、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【００５８】
特に、第１変換器用スイッチ素子接続部分１００ｐ、１００ｎが、第２変換器用スイッチ素子接続部分１０２ｐ、１０２ｎにおける第２の変換器用スイッチ素子１６ｂの端子３４ｐ、３４ｎの形成位置の反対側に接続されているので、第１の半導体スイッチング素子８ｒｐの端子３４ｄｃｐから第２の半導体スイッチング素子１６ｂの端子３４ｐを見たときの距離と、第１の半導体スイッチング素子８ｒｎの端子３４ｄｃｐｎから第２の半導体スイッチング素子１６ｂの端子３４ｎを見たときの距離とはほぼ等しい。同様に、第１の半導体スイッチング素子８ｒｐの端子３４ｄｃｐから第２の半導体スイッチング素子１６ａの端子３４ｐを見たときの距離と、第１の半導体スイッチング素子８ｒｎの端子３４ｄｃｎから第２の半導体スイッチング素子１６ａの端子３４ｎを見たときの距離もほぼ等しい。第１の半導体スイッチング素子８ｒｐの端子３４ｄｃｐから第２の半導体スイッチング素子１６ｃの端子３４ｐを見たときの距離と、第１の半導体スイッチング素子８ｒｎの端子３４ｄｃｎから第２の半導体スイッチング素子１６ｃの端子３４ｎを見たときの距離もほぼ等しい。
【００５９】
第１の変換器用スイッチ素子８ｓｐ、ｓｎから第２の半導体スイッチング素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐ、３４ｎを見た距離も同様であり、第１の変換器用スイッチ素子８ｔｐ、ｔｎから第２の半導体スイッチング素子１６ａ、１６ｂ、１６ｃの端子３４ｐ、３４ｎを見た距離も同様である。従って、浮遊インダクタンスを低減することができる。
【００６０】
上記の各実施形態では、第１の変換器用スイッチ素子８ｒｐ、８ｒｓ、８ｓｐ、８ｓｎ、８ｔｐ、８ｔｓや第２の変換器用スイッチ素子１６ａ乃至１６ｃには、それぞれＩＧＢＴを使用したが、これに限ったものではなく、例えばＭＯＳＦＥＴ等も使用することができる。第２の実施形態のインダイレクトマトリクスコンバータでは、第２の変換器用スイッチ素子１６ａ乃至１６ｃの端子３４ｐ、３４ｎも、櫛状に設けた端子６６、７０を使用してブスバー４ｐ、４ｎに接続したが、端子６６、７０を設けずに、第１の実施形態と同様にブスバー４ｐ、４ｎに接続することもできる。
【符号の説明】
【００６１】
２コンバータ（第１の変換器）
４ｐ、４ｎ  直流中間リンク（ブスバー）
６  インバータ（第２の変換器）
８ｒｐ、８ｓｐ、８ｔｐ、８ｒｎ、８ｓｎ、８ｔｎ  第１の変換器用スイッチング素子
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  第２の変換器用スイッチ素子
３２ｄｃｐ、３２ｄｃｎ  端子（直流電気口）
３４ｐ、３４ｎ  端子（直流電気口）
【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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