(57)【要約】【課題】電力変換装置において、電界効果トランジスタのボディダイオードの結晶劣化をより確実に抑制できるようにする。【解決手段】電力変換装置において、電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）と該電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）に逆並列接続された還流ダイオード（Du,Dv,…）とを設ける。電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）と還流ダイオード（Du,Dv,…）とを接続する共通接続ノード（Nd）から還流ダイオード（Du,Dv,…）までのインピーダンスを、共通接続ノード（Nd）から電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）までのインピーダンスよりも小さくする。【選択図】図２
2013005684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）と該電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）に逆並列接続された還流ダイオード（Du,Dv,…）とを備えた電力変換装置（1）であって、
前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）と前記還流ダイオード（Du,Dv,…）とを接続する共通接続ノード（Nd）から前記還流ダイオード（Du,Dv,…）までのインピーダンスは、前記共通接続ノード（Nd）から前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）までのインピーダンスよりも小さいことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１の電力変換装置において、
前記共通接続ノード（Nd）は、前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）であり、
前記アノード（A）と前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のソース（S）とは、配線部材（W1）で結線されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１の電力変換装置において、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）と前記共通接続ノード（Nd）との間を接続する第１配線部材（W23）と、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のカソード（K）と前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のドレイン（D）との間を接続する第２配線部材（W24）とを備え、
前記第１配線部材（W23）と前記第２配線部材（W24）とは、結合するように配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１の電力変換装置において、
前記共通接続ノード（Nd1,Nd2）と該電力変換装置の入出力端子（P,N,U,V,W）の間を接続する第１配線部材（W33,W36）と、
前記共通接続ノード（Nd1,Nd2）と還流ダイオード（Du,Dv,…）の間を接続する第２配線部材（W32,W35）とを備え、
前記第１配線部材と前記第２配線部材とは、結合するように対向して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項１の電力変換装置において、
前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のソース（S）と前記共通接続ノード（Nd）との間を接続する第１配線部材（W41）と、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）と前記共通接続ノード（Nd）との間を接続する第２配線部材（W42）とを備え、
前記第１配線部材（W41）と前記第２配線部材（W42）とは、結合するように近接して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１の電力変換装置において、
前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）は、ソース（S）又はドレイン（D）に第１配線部材（W51）が接続され、
前記共通接続ノード（Nd）には、電力を出力する第２配線部材（W53）が接続され、
前記第１配線部材（W51）と前記第２配線部材（W53）とは、結合するように近接して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項１の電力変換装置において、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）には、該還流ダイオード（Du,Dv,…）が持つキャパシタ成分（C2）とは別に、外付けのキャパシタ成分（C3）が並列接続され、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）が持つキャパシタ成分（C2）と前記外付けのキャパシタ成分（C3）の合計容量は、前記ボディダイオード（Db）が持つキャパシタ成分（C1）よりも大きいことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子と還流ダイオードとを備えた電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機などにおいてモータへの電力供給に用いられるインバータ回路（電力変換装置）は、トランジスタのスイッチング制御により直流を可変周波数・可変電圧の交流に高効率変換することができる。近年では、このような電力変換装置の変換効率を高める目的で、低損失で且つ高速動作が可能なＳｉＣ（Silicon carbide，炭化ケイ素）ディバイスの検討が盛んに行われている。
【０００３】
ＳｉＣからなる電界効果トランジスタ（ＳｉＣ-ＭＯＳＦＥＴ）は、寄生するボディダイオードに通電すると、ＳｉＣ半導体の結晶劣化が進行すると予想されている。結晶劣化が進行すると、ボディダイオードのオン電圧が上昇し、さらにはＦＥＴの性能が劣化する可能性がある。その結果、安定した状態で動作する電力変換回路を得ることが困難になる。これに対しては、還流ダイオードのオン電圧を、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴのボディーダイオードの通電開始電圧より低く設定することで、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ内のボディーダイオードが還流動作時に電流導通状態になることを阻止するようにした例がある（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０５８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、還流ダイオードやＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴには、端子間のキャパシタ成分及び、配線のインダクタンス成分が存在している。そのため、特許文献１の装置では、次の現象が起こりうることを本願発明者は見出した。例えばインバータ回路の下アームのスイッチング素子がオフになって、上アームの還流ダイオードに電流が流れる転流動作が行われる場合には、転流直後に端子間のキャパシタ成分の電荷を放電する電流が流れる。その後、配線インダクタンスの電圧とダイオードのオン電圧とに依存して、還流ダイオード及びボディーダイオードに電流が流れるという過渡現象が起こる。したがって、インバータ回路を長時間動作させると、この過渡現象により、ボディダイオードの結晶劣化が進行する可能性がある。
【０００６】
本発明は上記の問題に着目してなされたものであり、ボディダイオードの結晶劣化をより確実に抑制できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、第１の発明は、
電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）と該電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）に逆並列接続された還流ダイオード（Du,Dv,…）とを備えた電力変換装置（1）であって、
前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）と前記還流ダイオード（Du,Dv,…）とを接続する共通接続ノード（Nd）から前記還流ダイオード（Du,Dv,…）までのインピーダンスは、前記共通接続ノード（Nd）から前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）までのインピーダンスよりも小さいことを特徴とする。
【０００８】
この構成では、共通接続ノード（Nd）から前記還流ダイオード（Du,Dv,…）までのインピーダンスが、共通接続ノード（Nd）からボディダイオード（Db）までのインピーダンスよりも小さいので、各電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）に流れる電流（I(BD)）を大幅に低下できる。
【０００９】
また、第２の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記共通接続ノード（Nd）は、前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）であり、
前記アノード（A）と前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のソース（S）とは、配線部材（W1）で結線されていることを特徴とする。
【００１０】
この構成では、還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）が共通接続ノード（Nd）なので、還流ダイオード（Du,Dv,…）までのインダクタンス成分（L2）が存在しない。したがって、この構成でも還流ダイオード側配線のインダクタンス成分は、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分よりも小さい。これにより、各電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）に流れる電流（I(BD)）を大幅に低下できる。
【００１１】
また、第３の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）と前記共通接続ノード（Nd）との間を接続する第１配線部材（W23）と、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のカソード（K）と前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のドレイン（D）との間を接続する第２配線部材（W24）とを備え、
前記第１配線部材（W23）と前記第２配線部材（W24）とは、結合するように配置されていることを特徴とする。
【００１２】
この構成では、還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）への第１配線部材（W23）と、カソード（K）への第２配線部材（W24）とを結合させてあるので、還流ダイオード側の配線のインダクタンス成分（L2）を低減させることができ、各電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）に流れる電流（I(BD)）を大幅に低下できる。
【００１３】
また、第４の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記共通接続ノード（Nd1,Nd2）と該電力変換装置の入出力端子（P,N,U,V,W）の間を接続する第１配線部材（W33,W36）と、
前記共通接続ノード（Nd1,Nd2）と還流ダイオード（Du,Dv,…）の間を接続する第２配線部材（W32,W35）とを備え、
前記第１配線部材と前記第２配線部材とは、結合するように対向して配置されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成では、共通接続ノード（Nd1,Nd2）と該電力変換装置の入出力端子（P,N,U,V,W）の間を接続する第１配線部材（W33,W36）と、共通接続ノード（Nd1,Nd2）と還流ダイオード（Du,Dv,…）の間を接続する第２配線部材（W32,W35）とを対向して配置してあるので、還流ダイオード側配線のインダクタンス成分（L2）が低減する。
【００１５】
また、第５の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のソース（S）と前記共通接続ノード（Nd）との間を接続する第１配線部材（W41）と、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）と前記共通接続ノード（Nd）との間を接続する第２配線部材（W42）とを備え、
前記第１配線部材（W41）と前記第２配線部材（W42）とは、結合するように近接して配置されていることを特徴とする。
【００１６】
この構成では、還流ダイオード（Du,Dv,…）側配線のインダクタンス成分（L2）が、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）と結合する。そのため、ボディダイオード（Db）の端子間の電圧が小さくなり、該ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になる。
【００１７】
また、第６の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）は、ソース（S）又はドレイン（D）に第１配線部材（W51）が接続され、
前記共通接続ノード（Nd）には、電力を出力する第２配線部材（W53）が接続され、
前記第１配線部材（W51）と前記第２配線部材（W53）とは、結合するように近接して配置されていることを特徴とする。
【００１８】
この構成では、共通接続ノード（Nd）側の第２配線部材（W53）のインダクタンス成分（L3）が、ボディダイオード側配線（第１配線部材（W51））のインダクタンス成分（L1）と結合する。そのため、ボディダイオード（Db）の端子間の電圧が小さくなり、該ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になる。
【００１９】
また、第７の発明は、
第１の発明の電力変換装置において、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）には、該還流ダイオード（Du,Dv,…）が持つキャパシタ成分（C2）とは別に、外付けのキャパシタ成分（C3）が並列接続され、
前記還流ダイオード（Du,Dv,…）が持つキャパシタ成分（C2）と前記外付けのキャパシタ成分（C3）の合計容量は、前記ボディダイオード（Db）が持つキャパシタ成分（C1）よりも大きいことを特徴とする。
【００２０】
この構成では、還流ダイオード（Du,Dv,…）側に、より多くの電荷が蓄えられることになる。このように、キャパシタ成分（C3）とキャパシタ成分（C2）の合計容量を大きくすれば、電流（iL1）を小さくできる。よって、この構成でも、還流ダイオード（Du,Dv,…）側の電圧（VL2）が小さくなり、ボディダイオード（Db）に流れる電流（iL1）を低減させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
上記の各発明によれば、各電界効果トランジスタ（Su,Sv,…）のボディダイオード（Db）に流れる電流（I(BD)）を大幅に低下できるので、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、発明の実施形態１に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１におけるスイッチング素子等の実装状態を模式的に示す図である。
【図３】図３は、Ｕ相で転流動作が行われる際の電流の向きを説明する図である。
【図４】図４は、Ｕ相のスイッチング素子に与えるゲート信号及び電流値を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、スイッチング素子本体、ボディダイオード、及び還流ダイオードの関係を模式的に示した等価回路図である。
【図６】図６は、従来のインバータ回路で採用される還流ダイオードとボディダイオードの電圧・電流特性を示す図である。
【図７】図７は、従来のインバータ回路の実装状態における、上もしくは下アーム１相分の等価回路図である。
【図８】図８は、従来のインバータ回路における動作波形を示す図である。
【図９】図９は、実施形態１における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。
【図１０】図１０は、実施形態１のインバータ回路における動作波形を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態２におけるスイッチング素子等の実装状態を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態２における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。
【図１３】図１３は、実施形態３におけるスイッチング素子等の実装状態を模式的に示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態３における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。
【図１５】図１５は、実施形態４におけるスイッチング素子等の実装状態を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態４における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。
【図１７】図１７は、実施形態４のインバータ回路における動作波形を示す図である。
【図１８】図１８は、実施形態４の変形例におけるスイッチング素子等の実装状態を模式的に示す図である。
【図１９】図１９は、実施形態５におけるスイッチング素子等の実装状態を模式的に示す図である。
【図２０】図２０は、実施形態５における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。
【図２１】図２１は、発明の実施形態６の構成を示す等価回路図である。
【図２２】図２２は、実施形態６のインバータ回路における動作波形を示す図である。
【図２３】図２３は、ディスクリート部品で形成されたスイッチング素子を用いる場合の基板パターンの一例である。
【図２４】図２４は、実施形態７における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００２４】
《発明の実施形態１》
-概要-
図１は、発明の実施形態１に係る電力変換装置（1）の構成を示すブロック図である。同図に示すように電力変換装置（1）は、コンバータ回路（2）、直流リンク部（3）、インバータ回路（4）、及び制御部（5）を備え、単相の交流電源（6）から供給された交流電力を所定の周波数の電力に変換して、モータ（7）に供給するようになっている。なお、本実施形態のモータ（7）は、三相交流モータであり、空気調和機の冷媒回路に設けられた圧縮機を駆動するためのものである。
【００２５】
〈コンバータ回路（2）〉
コンバータ回路（2）は、リアクトル（L）を介して交流電源（6）に接続され、交流電源（6）が出力した交流を直流に全波整流する。この例では、コンバータ回路（2）は、複数（本実施形態では４つ）のダイオード（D1〜D4）がブリッジ状に結線されたダイオードブリッジ回路である。これらのダイオード（D1〜D4）は、交流電源（6）の交流電圧を全波整流して、直流電圧に変換する。
【００２６】
〈直流リンク部（3）〉
直流リンク部（3）は、コンデンサ（3a）を備えている。コンデンサ（3a）は、コンバータ回路（2）の出力ノード間に接続され、該コンデンサ（3a）の両端に生じた直流電圧（直流リンク電圧（Vdc））がインバータ回路（4）の入力ノードに接続されている。コンデンサ（3a）は、コンバータ回路（2）の出力を平滑化する電解コンデンサで構成されている。
【００２７】
〈インバータ回路（4）〉
インバータ回路（4）は、入力ノードが直流リンク部（3）のコンデンサ（3a）に並列に接続され、直流リンク部（3）の出力をスイッチングして三相交流に変換し、接続されたモータ（7）に供給するようになっている。
【００２８】
本実施形態のインバータ回路（4）は、複数のスイッチング素子がブリッジ結線されて構成されている。このインバータ回路（4）は、三相交流をモータ（7）に出力するので、６個のスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）を備えている。詳しくは、インバータ回路（4）は、２つのスイッチング素子を互いに直列接続した３つのスイッチングレグを備えている。各スイッチングレグにおいて上アームのスイッチング素子（Su,Sv,Sw）と下アームのスイッチング素子（Sx,Sy,Sz）との中点が、モータ（7）の各相のコイル（図示は省略）にそれぞれ接続されている。また、各スイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）には、還流ダイオード（Du,Dv,Dw,Dx,Dy,Dz）が逆並列に接続されている。
【００２９】
インバータ回路（4）は、これらのスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）のオンオフ動作によって、直流リンク部（3）から入力された直流リンク電圧（Vdc）をスイッチングして三相交流電圧に変換し、モータ（7）へ供給する。なお、このオンオフ動作の制御は、制御部（5）が行う。
【００３０】
-スイッチング素子-
本実施形態のスイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体を用いたユニポーラ素子であり、具体的にはＳｉＣ  ＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）である。ＳｉＣ  ＭＯＳＦＥＴは、ＳｉＣ（Silicon Carbide，炭化ケイ素）を主材料とした半導体素子である。そして、１つのスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）は、１つのベアチップとして形成されている。このベアチップの一方の面には、ドレイン（D）が形成され、もう一方の面にソース（S）とゲート（G）がそれぞれ形成されている。
【００３１】
-還流ダイオード-
還流ダイオード（Du,Dv,Dw,Dx,Dy,Dz）もＳｉＣを主材料とした半導体素子である。また、１つの還流ダイオード（Du,Dv,…）は、１つのベアチップとして形成されている。還流ダイオード（Du,Dv,…）を構成するベアチップは、一方の面にカソード（K）が形成され、もう一方の面にアノード（A）が形成されている。
【００３２】
本実施形態では、各スイッチング素子（Su,Sv,…）を構成するベアチップと各還流ダイオード（Du,Dv,…）を構成するベアチップの実装に特徴がある。この点については後に詳述する。
【００３３】
〈制御部（5）〉
制御部（5）は、インバータ回路（4）の出力電圧が所望の電圧、及び周波数となるように、インバータ回路（4）の各スイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）にゲート信号（Gu,Gv,Gw,Gx,Gy,Gz）を与えてオンオフを制御する。具体的には、いわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御方式によって前記オンオフを制御する。
【００３４】
《スイッチング素子、還流ダイオードの実装》
-概要-
本実施形態では、インバータ回路（4）は、絶縁基板（10）上に形成され、コンバータ回路（2）や駆動回路（図示は省略）とともに、所定のパッケージ（図示は省略）に収容されてパワーモジュールを構成している。図２は、実施形態１におけるスイッチング素子（Su,Sv,…）等の実装状態を模式的に示す図である。この図に示すように、各スイッチング素子（Su,Sv,…）は、絶縁基板（10）上に実装され、交流電力を出力する。
【００３５】
インバータ回路（4）では、スイッチング素子（Su,Sv,…）や還流ダイオード（Du,Dv,…）等は、絶縁基板（10）上のヒートスプレッダやワイヤ配線等によって電気的に接続されている。インバータ回路（4）では、具体的には、ヒートスプレッダには、上アーム側ヒートスプレッダ（30）と下アーム側ヒートスプレッダ（40）とがある。
【００３６】
上アーム側では、３つのスイッチング素子（Su,Sv,Sw）、及び３つの還流ダイオード（Du,Dv,Dw）でひとつの上アーム側ヒートスプレッダ（30）を共用している。具体的には  上アーム側のスイッチング素子（Su,Sv,Sw）は、何れも、ドレイン（D）が上アーム側ヒートスプレッダ（30）に接するように、上アーム側ヒートスプレッダ（30）に搭載されている。すなわち、上アーム側の３つのスイッチング素子（Su,Sv,Sw）のドレイン（D）は、上アーム側ヒートスプレッダ（30）によって互いに電気的に繋がっている。上アーム側ヒートスプレッダ（30）は、直流リンク部（3）の正側ノード（P）に接続されている（接続状態の図示は省略する）。なお、図２で示したドレイン（D）の輪郭形状（破線で示した部分）は例示であり、例えばチップの全面がドレイン（D）なるような構成も可能である。
【００３７】
下アーム側の３つのスイッチング素子（Sx,Sy,Sz）は、それぞれ別個の下アーム側ヒートスプレッダ（40）の搭載されている。すなわち、下アーム側ヒートスプレッダ（40）は、３つ設けられている。それぞれの下アーム側スイッチング素子（Sx,Sy,Sz）は、ドレイン（D）が下アーム側ヒートスプレッダ（40）に接するように搭載されている。すなわち、下アーム側スイッチング素子（Sx,Sy,Sz）のドレイン（D）は、下アーム側ヒートスプレッダ（40）と電気的に繋がっている。
【００３８】
上アーム側の還流ダイオード（Du,Dv,Dw）は、上アーム側ヒートスプレッダ（30）に搭載されている。それぞれの上アーム側還流ダイオード（Du,Dv,Dw）は、接続相手のスイッチング素子（Su,Sv,Sw）の隣に並んで配置され、カソード（K）が上アーム側ヒートスプレッダ（30）に接するように上アーム側ヒートスプレッダ（30）に搭載されている。すなわち、カソード（K）は、上アーム側ヒートスプレッダ（30）と電気的に繋がっている。
【００３９】
下アーム側還流ダイオード（Dx,Dy,Dz）は、接続されるスイッチング素子（Sx,Sy,Sz）と同じ下アーム側ヒートスプレッダ（40）に、該スイッチング素子（Sx,Sy,Sz）と隣接して搭載されている。下アーム側還流ダイオード（Dx,Dy,Dz）もカソード（K）が下アーム側ヒートスプレッダ（40）に接するように搭載されている。すなわち、下アーム側でもカソード（K）は、下アーム側ヒートスプレッダ（40）と電気的に繋がっている。
【００４０】
本実施形態では、スイッチング素子（Su,Sv,…）等の接続に、ワイヤ配線も用いられている。具体的には、このインバータ回路（4）では、１つのスイッチングレグには、４つのワイヤ配線（W1,W2,W3,W4）が含まれている。各ワイヤ配線（W1,W2,W3,W4）は、アルミニウムなどの金属で構成されている（以下、他の実施形態でも同様）。
【００４１】
各相（U,V,W）のワイヤ配線（W1,W2,W3,W4）の接続関係は同様なので、例えば、Ｕ相のスイッチングレグを代表で説明すると、ワイヤ配線（W1）は、還流ダイオード（Du）のアノード（A）とスイッチング素子（Su）のソース（S）とを接続している。すなわち、還流ダイオード（Du）のアノード（A）は、スイッチング素子（Su）と還流ダイオード（Du）とを接続するノード（共通接続ノード（Nd））のひとつである。ワイヤ配線（W1）は、インダクタンス成分（L1）を有している。
【００４２】
ワイヤ配線（W2）は、下アーム側の配線に用いられ、還流ダイオード（Dx）のアノード（A）とスイッチング素子（Sx）のソース（S）とを接続している。ワイヤ配線（W3）は、還流ダイオード（Du）（上アーム）のアノード（A）と下アーム側ヒートスプレッダ（40）とを接続している。ワイヤ配線（W3）は、インダクタンス成分（L3）を有している。なお、下アーム側ヒートスプレッダ（40）からは、モータ（7）に電力が出力されるようになっている。ワイヤ配線（W4）は、直流リンク部（3）の負側ノード（N）に繋がる絶縁基板（10）上のパターン（以下、Ｎ側パターンという）と、還流ダイオード（Dx）のアノード（A）とを接続している。
【００４３】
〈転流動作時の電流〉
ＰＷＭ制御方式では、各スイッチングレグにおいて、上下アームの一方のスイッチング素子がオンの場合には、もう一方のスイッチング素子はオフ状態になる。図３は、Ｕ相で転流動作が行われる際の電流の向きを説明する図である。また、図４は、Ｕ相のスイッチング素子（Su,Sx）に与えるゲート信号及び電流値を示すタイミングチャートである。同図において、Ｇｕはスイッチング素子（Su）のゲート（G）に与えるゲート信号、Ｇｘはスイッチング素子（Sx）のゲート（G）に与えるゲート信号である。また、ｉｕ，ｉｘはそれぞれ、スイッチング素子（Su）のドレイン−ソース電流、スイッチング素子（Sx）と還流ダイオード（Du）に流れる還流電流である。
【００４４】
インバータ回路（4）にモータ（7）のような誘導性の負荷が接続されていると、上記のオンオフ制御が行われて電圧の極性が切り替わると、電流が引き続き同じ向きに流れようとする（図３の実線の向き）。ここで、スイッチング素子（Su）とスイッチング素子（Sx）の同時オン動作を防ぐためデッドタイム期間が設けられている（図４には図示せず）。そのため、このデッドタイム期間はスイッチング素子には電流が流れずに、還流ダイオードに電流が流れることになる。その後に、スイッチング素子（Sx）のゲート（G）にオン信号を与えられるとスイッチング素子がオン状態となりスイッチング素子に還流電流が流れる。
【００４５】
−従来のインバータ回路における転流動作時の電流−
一般的に、ＳｉＣ-ＭＯＳＦＥＴには、その内部にボディダイオードが形成される。図５は、スイッチング素子本体、ボディダイオード、及び還流ダイオードの関係を模式的に示した等価回路図である。図５に示すように、ボディダイオードは、回路上では還流ダイオードと並列接続される。
【００４６】
既述の通り、従来のインバータ回路には、還流ダイオードのオン電圧を、ＳｉＣ-ＭＯＳＦＥＴのボディダイオードの通電開始電圧より低く設定することで、還流動作時にボディダイオードが通電状態になることを防止しているものがある。図６は、従来のインバータ回路で採用される還流ダイオードとボディダイオードの電圧・電流（ＶＩ）特性を示す図である。
【００４７】
また、図７は、従来のインバータ回路の実装状態における、上もしくは下アーム１相分の等価回路図である。図７に示すように、スイッチング素子と還流ダイオードにはそれぞれ、端子間のキャパシタ成分（C1,C2）、及び配線のインダクタンス成分（L1,L2）が存在している。そのため、ボディダイオードよりも還流ダイオードのオン電圧を低く設定しても、例えば、下アームのスイッチング素子がオフになって、上アームの還流ダイオードに電流が流れる転流動作が行われる場合（図３の破線の状態から実線の状態に変わる場合）には、転流直後（図４のｔ１，ｔ３）に、端子間のキャパシタ成分（C1,C2）の電荷を放電する電流（I(C1),I(C2)）が流れる。
【００４８】
その後、配線インダクタンスの電圧（VL1,VL2）と、ボディダイオード、及び還流ダイオードのオン電圧（VDB,VSBD）に依存して、各ダイオードに電流（I(BD),I(SBD)）が流れる。図８は、従来のインバータ回路における動作波形を示す図である。詳しくは、図８（Ａ）が、ドレイン・ソース間電圧、（Ｂ）がキャパシタ成分（C1）の電荷を放電する電流（I(C1)）とボディダイオード（Db）の電流（I(BD)）、（Ｃ）が、キャパシタ成分（C2）の電荷を放電する電流（I(C2)）と還流ダイオードの電流（I(SBD)）、（Ｄ）が配線インダクタンスの電圧（VL1,VL2）をそれぞれ示している。
【００４９】
これらの電圧、電流の関係は以下の式（１）ように表すことができる。なお、式(１)において、iL1はインダクタンス成分（L1）における電流であり、iL2は、インダクタンス成分（L2）における電流である。
【００５０】
VDB+L1・d/dt・iL1=VSBD+L2・d/dt・iL2・・・式(1)
上記のように、従来のインバータ回路では、転流動作時には、過渡的ではあるが、還流ダイオードとボディダイオードの２つの電流経路が存在する。すなわち、従来のインバータ回路では、この過渡現象のため、長時間動作させると、ボディダイオードの通電劣化が進行し、長期信頼性を確保することが難しいと考えられる。
【００５１】
−本実施形態における転流動作時の電流−
本実施形態では、後述するように、還流ダイオード側配線のインダクタンス成分（L2）を、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）よりも小さくしている。こうすると、還流ダイオード側の電圧（VL2）（＝Ｌ２・ｄ／ｄｔ・ｉＬ２）が小さくなり、ボディダイオード（Db）に流れる電流（iL1）を低減させることができる。
【００５２】
図９は、実施形態１における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。図９に示すように、スイッチング素子（Su）と還流ダイオード（Du）とは、ワイヤ配線（W3）を共用して、Ｕ相の出力端子（TU）に繋がっている。還流ダイオード側配線は、ワイヤ配線（W3）が、還流ダイオード（Du）のアノード（A）に直接繋がっているので、ワイヤ配線（W3）の上アーム側の一端（共通接続ノード（Nd））を基準に見ると、還流ダイオード側配線には、従来のインバータ回路では存在していたインダクタンス成分（L2）が存在しない。一方、ボディダイオード側配線は、ワイヤ配線（W1）及びアノード（A）（すなわち共通接続ノード（Nd））を介してワイヤ配線（W3）の前記一端と繋がっているので、ワイヤ配線（W1）によって生ずるインダクタンス成分（L1）が存在する。そのため、インバータ回路（4）では、還流ダイオード側配線のインダクタンス成分は、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分よりも小さい。すなわち、本実施形態では、スイッチング素子（Su,Sv,…）と還流ダイオード（Du,Dv,…）とを接続する共通接続ノード（Nd）から還流ダイオード（Du,Dv,…）までのインピーダンスは、共通接続ノード（Nd）からボディダイオード（Db）までのインピーダンスよりも小さくなる。
【００５３】
図１０は、実施形態１のインバータ回路（4）における動作波形を示す図である。図１０でも（Ａ）が、ドレイン・ソース間電圧、（Ｂ）がキャパシタ成分（C1）の電荷を放電する電流（I(C1)）とボディダイオード（Db）の電流（I(BD)）、（Ｃ）が、キャパシタ成分（C2）の電荷を放電する電流（I(C2)）と還流ダイオードの電流（I(SBD)）、（Ｄ）が配線インダクタンスの電圧（VL1,VL2）をそれぞれ示している。図１０（Ｂ）に示すように、本実施形態では、従来のインバータ回路と比べ、ボディダイオード（Db）の電流（I(BD)）が大幅に低下している。
【００５４】
〈本実施形態における効果〉
以上のように、本実施形態によれば、各スイッチング素子（Su,Sv,…）（電界効果トランジスタ）のボディダイオード（Db）に流れる電流（I(BD)）を大幅に低下できるので、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００５５】
《発明の実施形態２》
実施形態２は、スイッチング素子、及び還流ダイオードの実装の形態が実施形態１と異なる。本実施形態では、還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）へのワイヤ配線（インダクタンス成分（L2a）とする）とカソード（K）へのワイヤ配線（インダクタンス成分（L2b）とする）とを近接させて、互いに結合させている。
【００５６】
図１１は、実施形態２におけるスイッチング素子（Su,Sv,…）等の実装状態を模式的に示す図である。同図では、絶縁基板（10）の記載を省略してある（以下、他の実施形態でも同様に省略）。図１１に示すように、各スイッチング素子（Su,Sv,…）と各還流ダイオード（Du,Dv,…）とは、それぞれ別個のヒートスプレッダ（30,40）に搭載されている。すなわち、本実施形態では、スイッチング素子（Su,Sv,…）用のヒートスプレッダ（30,40）が６つ、還流ダイオード（Du,Dv,…）用のヒートスプレッダ（30,40）が６つある。上アーム側では、スイッチング素子（Su,Sv,Sw）用のヒートスプレッダ（30）は、何れも、正側ノード（P）に繋がる絶縁基板（10）上のパターン（以下、Ｐ側パターンという）に接続されている。この例でも、各スイッチング素子（Su,Sv,…）は、ドレイン（D）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。また、各還流ダイオード（Du,Dv,…）は、カソード（K）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。
【００５７】
本実施形態でも、スイッチング素子（Su,Sv,…）等の接続に、ワイヤ配線が用いられている。具体的には、このインバータ回路（4）では、１つのスイッチングレグには、６つのワイヤ配線（W21,W22,W23,W24,W25,W26）が含まれている。各相（U,V,W）のワイヤ配線（W21,W22,…,W26）の接続関係は同様なので、以下ではＵ相のスイッチングレグを代表で説明する（以下、他の実施形態でも同様に１相分のみ説明する）。
【００５８】
ワイヤ配線（W21）（インダクタンス成分（L1）とする）は、スイッチング素子（Su）のソース（S）と、下アームのスイッチング素子（Sx）用のヒートスプレッダ（40）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W22）は、下アームのスイッチング素子（Sx）のソース（S）と、Ｎ側パターンとを繋いでいる。ワイヤ配線（W23）は、上アームの還流ダイオード（Du）のアノード（A）と、下アームのスイッチング素子（Sx）用のヒートスプレッダ（40）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W23）は、インダクタンス成分（L2a）を有している。なお、下アームのスイッチング素子（Sx）用のヒートスプレッダ（40）は、スイッチング素子（Su）と還流ダイオード（Du）とを接続する共通接続ノード（Nd）のひとつである。
【００５９】
また、ワイヤ配線（W24）は、還流ダイオード（Du）用のヒートスプレッダ（30）と、Ｐ側パターンとを繋いでいる。ワイヤ配線（W24）は、インダクタンス成分（L2b）を有している。ワイヤ配線（W25）は、還流ダイオード（Dx）のアノード（A）とＮ側パターンとを繋いでいる。また、ワイヤ配線（W26）は、還流ダイオード（Dx）用のヒートスプレッダ（40）とスイッチング素子（Sx）用のヒートスプレッダ（40）とを繋いでいる。
【００６０】
そして、本実施形態では、還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）へのワイヤ配線（インダクタンス成分（L2a））とカソード（K）へのワイヤ配線（インダクタンス成分（L2b））とを近接させて、互いに結合させている。具体的には、上アーム側では、ワイヤ配線（W23）とワイヤ配線（W24）とが結合するように、これらを平行して配置してある。また、下アーム側では、ワイヤ配線（W25）とワイヤ配線（W26）も、互いに結合するように、平行して配置してある。
【００６１】
図１２は、実施形態２における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。この例では、還流ダイオード（Du,Dv,…）の入力側（アノード（A））に繋がるワイヤ配線（W23）と、出力側に繋がるワイヤ配線（W24）を結合してある。そのため、還流ダイオード側の配線のインダクタンス成分（L2）を低減させることができる。
【００６２】
〈本実施形態の効果〉
したがって、本実施形態でもやはり、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になり、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００６３】
なお、還流ダイオード（Du,Dv,…）のアノード（A）へのワイヤ配線（W23,W25）とカソード（K）へのワイヤ配線（W24,W26）とは、互いに交差するように配置して結合させても同様の効果を得ることができる。
【００６４】
《発明の実施形態３》
実施形態３も、スイッチング素子、及び還流ダイオードの実装の形態が実施形態１と異なる。図１３は、実施形態３におけるスイッチング素子（Su,Sv,…）等の実装状態を模式的に示す図である。図１３に示すように、上下アームのヒートスプレッダ（30,40）の配置は、実施形態１（図２参照）と同様であるが、Ｎ側パターンと下アーム側ヒートスプレッダ（40）の間に、ワイヤ配線を接続するために２つの共通接続部材（Nd1,Nd2）（配線パターン）を各相に設けてある。これらの共通接続部材（Nd1,Nd2）は、本発明の接続ノードの一例である。
【００６５】
各スイッチング素子（Su,Sv,…）は、ドレイン（D）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。また、各還流ダイオード（Du,Dv,…）は、カソード（K）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。また、この例でも、スイッチング素子（Su,Sv,…）等の接続に、ワイヤ配線が用いられている。本実施形態のインバータ回路（4）では、１つのスイッチングレグに６つのワイヤ配線（W31,W32,W33,W34,W35,W36）が含まれている。
【００６６】
まず、上アーム側では、ワイヤ配線（W31）（インダクタンス成分（L1）とする）が、スイッチング素子（Su）のソース（S）と、共通接続部材（Nd1）とを繋いでいる。また、ワイヤ配線（W32）（インダクタンス成分（L2）とする）が、還流ダイオード（Du）のアノード（A）と共通接続部材（Nd1）とを繋いでいる。
【００６７】
一方、下アーム側では、ワイヤ配線（W33）（インダクタンス成分（L3）とする）が下アーム側ヒートスプレッダ（40）と共通接続部材（Nd1）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W34）は、スイッチング素子（Sx）のソース（S）と共通接続部材（Nd2）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W35）は、還流ダイオード（Dx）のアノード（A）と共通接続部材（Nd2）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W36）は、共通接続部材（Nd2）とＮ側パターンとを繋いでいる。
【００６８】
図１４は、実施形態３における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。本実施形態のインバータ回路（4）では、各入出力端子（P,N,U,V,W）と共通接続部材（Nd1,Nd2）へのワイヤ配線（W33,W36）（インダクタンス成分（L3））と、共通接続部材（Nd1,Nd2）から還流ダイオード（Du,Dv,…）へのワイヤ配線（W32,W35）（インダクタンス成分（L2））を対向させてある。なお、この例では、各入出力端子（P,N,U,V,W）とは、コンバータ回路（2）からの入力を受けるＰ側及びＮ側パターンや、下アーム側ヒートスプレッダ（40）（Ｕ，Ｖ，Ｗ相の出力端子となる）である。
【００６９】
〈本実施形態の効果〉
上記の構成とすることで、配線インピーダンスを結合することができ、還流ダイオード側配線のインダクタンス成分（L2）を、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）よりも小さくすることが可能になる。したがって、本実施形態でもやはり、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になり、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００７０】
《発明の実施形態４》
ボディダイオード側の配線インピーダンスの過渡電圧（VL2）を、還流ダイオード側の配線インピーダンスの過渡電圧（vL1）と等しくすることで、ボディダイオード（Db）への通電を防止することが可能になる。これは、過渡電圧（VL2）と過渡電圧（vL1）を等しくすれば、ボディダイオード（Db）の端子間の電圧（VDB）が小さくなり、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減させることができるからである。特に、ボディダイオード（Db）が非導通となる電圧（Vo）以下とすれば電流が流れなくなる。
【００７１】
本実施形態では、還流ダイオード（Du,Dv,…）側配線のインダクタンス成分（L2）を、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）と結合させている。図１５は、実施形態４におけるスイッチング素子（Su,Sv,…）等の実装状態を模式的に示す図である。図１５に示すように、上下アームのヒートスプレッダ（30,40）の配置は、実施形態１（図２参照）と同様である。
【００７２】
本実施形態でも、各スイッチング素子（Su,Sv,…）は、ドレイン（D）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。また、各還流ダイオード（Du,Dv,…）は、カソード（K）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。また、この例でも、スイッチング素子（Su,Sv,…）等の接続に、ワイヤ配線が用いられている。具体的には、このインバータ回路（4）では、１つのスイッチングレグに、４つのワイヤ配線（W41,W42,W43,W44）が含まれている。
【００７３】
この例では、ワイヤ配線（W41）は、スイッチング素子（Su）のソース（S）と下アーム側ヒートスプレッダ（40）（すなわち、スイッチング素子（Sx）のドレイン（D））とを繋いでいる。このワイヤ配線（W41）は、インダクタンス成分（L1）を有している。また、ワイヤ配線（W42）は、還流ダイオード（Du）と下アーム側ヒートスプレッダ（40）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W42）は、インダクタンス成分（L2）を有している。なお、この下アーム側ヒートスプレッダ（40）は、スイッチング素子（Su）と還流ダイオード（Du）とを接続する共通接続ノード（Nd）である。ワイヤ配線（W43）は、Ｎ側パターンとスイッチング素子（Sx）のソース（S）とを繋いでいる。また、ワイヤ配線（W44）は、Ｎ側パターンと還流ダイオード（Dx）のアノード（A）とを繋いでいる。すなわち、Ｎ側パターンは、スイッチング素子（Sx）と還流ダイオード（Dx）とを接続する共通接続ノード（Nd）である。
【００７４】
本実施形態では、各入出力端子（P,N,U,V,W）から還流ダイオード（Du,Dv,…）への配線（インダクタンス成分（L2））と、各入出力端子（P,N,U,V,W）からスイッチング素子（Su,Sv,…）（ボディダイオード）への配線（インダクタンス成分（L1））を近接させてある（図１５参照）。なお、この例でも、各入出力端子（P,N,U,V,W）とは、コンバータ回路（2）からの入力を受けるＰ側及びＮ側パターンや、下アーム側ヒートスプレッダ（40）（Ｕ，Ｖ，Ｗ相の出力端子となる）であり、これらは、共通接続ノード（Nd）である。
【００７５】
このように、ワイヤ配線（W41,W42,W43,W44）を配置することで、還流ダイオード側配線（ワイヤ配線（W42,W44））のインダクタンス成分（L2）と、ボディダイオード側配線（ワイヤ配線（W41,W43））のインダクタンス成分（L1）とを結合させることができる。図１６は、実施形態４における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。このように、還流ダイオード側配線のインダクタンス成分（L2）とボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）とを結合させると、ボディダイオードの端子間の電圧が小さくなる。
【００７６】
〈本実施形態の効果〉
図１７は、実施形態４のインバータ回路（4）における動作波形を示す図である。このように、本実施形態でもやはり、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になり、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００７７】
《実施形態４の変形例》
図１８は、実施形態４の変形例におけるスイッチング素子（Su,Sv,…）等の実装状態を模式的に示す図である。この例では、各スイッチング素子（Su,Sv,…）、各還流ダイオード（Du,Dv,…）、及び上下アームのヒートスプレッダ（30,40）の配置は実施形態４と同じであるが、ワイヤ配線の配置が異なる。具体的には、図１８に示すように、ワイヤ配線（W41）とワイヤ配線（W42）とを互いに交差させ、ワイヤ配線（W43）とワイヤ配線（W44）とを互いに交差させてある。このように、ワイヤ配線を交差させると、交差させたワイヤ配線同士が結合する。したがって、本変形例でも、ボディダイオードの端子間の電圧が小さくなる。その結果、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になり、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００７８】
《発明の実施形態５》
実施形態５も、共通配線のインダクタンス成分（L3）を、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）と結合させる例である。
【００７９】
図１９は、実施形態５におけるスイッチング素子（Su,Sv,…）等の実装状態を模式的に示す図である。図１９に示すように、各スイッチング素子（Su,Sv,…）と各還流ダイオード（Du,Dv,…）とは、それぞれ別個のヒートスプレッダ（30,40）に搭載されている。すなわち、本実施形態では、スイッチング素子（Su,Sv,…）用のヒートスプレッダ（30,40）が６つ、還流ダイオード（Du,Dv,…）用のヒートスプレッダ（30,40）が６つある。
【００８０】
この例では、Ｐ側パターンとＮ側パターンとは互いに平行して配置され、各上アーム側ヒートスプレッダ（30）は、図１９に示すように、これらのパターンの間に配置されている。また、アーム側ヒートスプレッダ（40）は、Ｎ側パターンに平行して配置されている（図１９では、Ｎ側パターンの下側）。上アーム側では、上アーム側還流ダイオード（Du,Dv,Dw）用のヒートスプレッダ（30）は、何れも、Ｐ側パターンに接続されている。この例でも、各スイッチング素子（Su,Sv,…）は、ドレイン（D）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。また、各還流ダイオード（Du,Dv,…）は、カソード（K）がヒートスプレッダ（30,40）に接している。
【００８１】
本実施形態でも、スイッチング素子（Su,Sv,…）等の接続に、ワイヤ配線が用いられている。具体的には、このインバータ回路（4）では、１つのスイッチングレグには、６つのワイヤ配線（W51,W52,W53,W54,W55,W56）が含まれている。
【００８２】
ワイヤ配線（W51）は、Ｐ側パターンとスイッチング素子（Su）用の上アーム側ヒートスプレッダ（30）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W51）は、インダクタンス成分（L1）を有している。ワイヤ配線（W51）は、スイッチング素子（Su）を跨ぎ、ヒートスプレッダ（30）側の接続箇所はＮ側パターンに面した部分に設けられている。これは、後述するように、ワイヤ配線（W51）をワイヤ配線（W53）と近接させるためである。
【００８３】
ワイヤ配線（W52）は、スイッチング素子（Su）のソース（S）と還流ダイオード（Du）のアノード（A）とを繋いでいる。すなわち、スイッチング素子（Su）のソース（S）は、スイッチング素子（Su）と還流ダイオード（Du）とを接続する共通接続ノード（Nd）である。ワイヤ配線（W52）は、インダクタンス成分（L2）を有している。
【００８４】
ワイヤ配線（W53）は、スイッチング素子（Su）のソース（S）と、還流ダイオード（Dx）用の下アーム側ヒートスプレッダ（40）とを繋いでいる。このワイヤ配線（W53）は、ワイヤ配線（W51）と近接するように配置してある。なお、ワイヤ配線（W53）は、インダクタンス成分（L3）を有している。
【００８５】
ワイヤ配線（W54）は、スイッチング素子（Sx）用のヒートスプレッダ（40）と、還流ダイオード（Dx）用のヒートスプレッダ（40）とを繋いでいる。ワイヤ配線（W55）は、スイッチング素子（Sx）のソース（S）とＮ側パターンとを繋いでいる。ワイヤ配線（W55）は、ワイヤ配線（W54）と近接するように配置してある。ワイヤ配線（W56）は、スイッチング素子（Sx）のソース（S）と還流ダイオード（Dx）のアノード（A）を繋いでいる。
【００８６】
上記の構成とすることで、本実施形態では、各入出力端子（P,N,U,V,W）から還流ダイオード（Du,Dv,…）とスイッチング素子（Su,Sv,…）（ボディダイオード）の共通接続点への配線（インダクタンス成分（L3）を有している）と、スイッチング素子（Su,Sv,…）（ボディダイオード）の配線（インダクタンス成分（L1）を有している）とを近接させている（図１９を参照）。
【００８７】
図２０は、実施形態５における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。この例では、共通配線（ワイヤ配線（W53））のインダクタンス成分（L3）と、ボディダイオード側配線のインダクタンス成分（L1）とを結合させることができる。その結果、ボディダイオード（Db）の端子間の電圧が小さくなる。
【００８８】
〈本実施形態の効果〉
本実施形態でも、図１７に示したものと同様の動作波形となり、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になる。その結果、本実施形態でもボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００８９】
《発明の実施形態６》
図２１は、発明の実施形態６の構成を示す等価回路図である。本実施形態では、各還流ダイオード（Du,Dv,Dw,Dx,Dy,Dz）にコンデンサ（C3）を並列接続してある。なお、Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ、スイッチング素子における端子間のキャパシタ成分、還流ダイオードにおける端子間のキャパシタ成分である。Ｃ３の容量は、Ｃ３+Ｃ２＞Ｃ１となるように定めてある。
【００９０】
上記の構成により、還流ダイオード（Du,Dv,…）側に、より多くの電荷が蓄えられることになる。このように、Ｃ３＋Ｃ２を大きく(すなわちω２=1/√(L2(C3+C2))を小さく)すれば、電流（iL1）を小さくできる。よって、還流ダイオード（Du,Dv,…）側の電圧ＶＬ２（=L2・d/dt・iL2）が小さくなり、ボディダイオード（Db）に流れる電流（iL1）を低減させることができる。図２２は、実施形態６のインバータ回路（4）における動作波形を示す図である。同図に示すように、本実施形態でもやはり、ボディダイオード（Db）に流れる電流を低減することが可能になり、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【００９１】
《発明の実施形態７》
図２３は、ディスクリート部品で形成されたスイッチング素子（Su,Sv,Sw,Sx,Sy,Sz）を用いる場合の基板パターンの一例である。図２３は、Ｕ層の上アームにおけるスイッチング素子（Su）と、及び還流ダイオード（Du）付近の配線パターン（配線部材）を図示してある。この例では、平面視で概ねＬ字状をした２つの配線パターン（P1,P2）が設けられている。一方の配線パターン（P1）は、スイッチング素子（Su）のソース（S）と還流ダイオード（Du）のアノード（A）とを繋いでいる。配線パターン（P1）における、ソース（S）−アノード（A）間の部分は、インダクタンス成分（L1）を有している。配線パターン（P1）におけるアノード（A）の接続点は、スイッチング素子（Su）と還流ダイオード（Du）とを接続する共通接続ノード（Nd）である。なお、図２３では図示を省略してあるが、配線パターン（P1）は、下アームにおける還流ダイオード（Dx）のカソード（K）と繋がっている。
【００９２】
もう一方の配線パターン（P2）は、スイッチング素子（Sx）のドレイン（D）と還流ダイオード（Du）のカソード（K）とを繋いでいる。図２３では図示を省略してあるが、配線パターン（P2）は、直流リンク部（3）の正側ノード（P）まで延びている。
【００９３】
図２４は、実施形態７における実装状態のＵ相の上アームの等価回路図である。本実施形態でも、実施形態１の例と同様に、共通接続ノード（Nd）を基準に見ると、還流ダイオード側配線には、従来のインバータ回路では存在していたインダクタンス成分（L2）が存在しない。一方、ボディダイオード側配線は、ソース（S）とアノード（A）とが、配線パターン（P1）によって繋がっているので、配線パターン（P1）によって生ずるインダクタンス成分（L1）が存在する。
【００９４】
したがって、本実施形態においても、各スイッチング素子（Su,Sv,…）（電界効果トランジスタ）のボディダイオード（Db）に流れる電流（I(BD)）を大幅に低下でき、その結果、ボディダイオード（Db）の結晶劣化をより確実に抑制することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、スイッチング素子と還流ダイオードとを備えた電力変換装置として有用である。
【符号の説明】
【００９６】
１      電力変換装置
Ｃ１      キャパシタ成分
Ｃ２      キャパシタ成分
Ｃ３      キャパシタ成分
Ｌ１      インダクタンス成分
Ｌ２      インダクタンス成分
Ｎｄ，Ｎｄ１，Ｎｄ２    共通接続ノード
Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗ，Ｓｘ，Ｓｙ，Ｓｚ  スイッチング素子（電界効果トランジスタ）
Ｗ１      ワイヤ配線（配線部材）
Ｗ２３      ワイヤ配線（第１配線部材）
Ｗ２４      ワイヤ配線（第２配線部材）
Ｗ３２，Ｗ３５    ワイヤ配線（第２配線部材）
Ｗ３３，Ｗ３６    ワイヤ配線（第１配線部材）
Ｗ４１      ワイヤ配線（第１配線部材）
Ｗ４２      ワイヤ配線（第２配線部材）
Ｗ５１      ワイヤ配線（第１配線部材）
Ｗ５３      ワイヤ配線（第２配線部材）
【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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【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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