(57)【要約】【課題】過電流が流れたときに強い電磁気的斥力を発生でき、過電流をより確実に遮断できる電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置１は、半導体モジュール２と、平滑コンデンサ３と、２枚の導電板４ａ，４ｂとを備える。第１の導電板４ａは、コンデンサ素子３０の正電極３６とスイッチング素子２４とを電気接続している。第２の導電板４ｂは、コンデンサ素子３０の負電極３７とスイッチング素子２４とを電気接続している。２枚の導電板４ａ，４ｂは、板厚方向に所定間隔をおいて相対向している。スイッチング素子２４に過電流が流れるときには、過電流は、２枚の導電板４ａ，４ｂに互いに逆向きに流れる。２枚の導電板４ａ，４ｂが相対向する部位４９は、過電流が流れたときに、電磁気的斥力により破断する。これにより、過電流を遮断するよう構成されている。【選択図】図１
2013255302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子（２４）を内蔵した半導体モジュール（２）と、
コンデンサ素子（３０）を内蔵した平滑コンデンサ（３）と、
上記コンデンサ素子（３０）の正電極（３６）と上記スイッチング素子（２４）との間の電流経路をなす第１の導電板（４ａ）と、
上記コンデンサ素子（３０）の負電極（３６）と上記スイッチング素子（２４）との間の電流経路をなす第２の導電板（４ｂ）とを備え、
上記第１の導電板（４ａ）と上記第２の導電板（４ｂ）とは、少なくとも一部が、板厚方向に所定間隔をおいて相対向しており、
上記２枚の導電板（４）が互いに相対向する部位（４９）は、上記スイッチング素子（２４）に過電流（Ｉ）が流れたときに、上記２枚の導電板（４）を互いに逆向きに流れる上記過電流（Ｉ）によって生じる電磁気的斥力（Ｆ）により破断し、上記過電流（Ｉ）を遮断するよう構成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置（１）において、上記半導体モジュール（２）は、上記スイッチング素子（２４）を封止する封止部（２１）を備え、上記導電板（４）は、一端が上記スイッチング素子（２４）に接続した状態で上記封止部（２１）に封止されたパワー端子（２６）であることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項３】
請求項２に記載の電力変換装置（１）において、１個の上記半導体モジュール（２）の上記封止部（２１）に、２枚の上記導電板（４）の上記一端がそれぞれ封止されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の電力変換装置（１）において、互いに直列接続されて一つのアームを構成する、上アーム側の上記スイッチング素子（２４ａ）と下アーム側の上記スイッチング素子（２４ｂ）とが、互いに独立した上記半導体モジュール（２）に内蔵されており、上記上アーム側のスイッチング素子（２４ａ）のコレクタ端子（２４０）に上記第１の導電板（４ａ）が電気的に接続し、上記下アーム側のスイッチング素子（２４ｂ）のエミッタ端子（２４１）に上記第２の導電板（４ｂ）が電気的に接続していることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）において、互いに直列接続されて一つのアームを構成する、上アーム側の上記スイッチング素子（２４ａ）と下アーム側の上記スイッチング素子（２４ｂ）とが、１つの上記半導体モジュール（２）に内蔵されており、上記上アーム側のスイッチング素子（２４ａ）のコレクタ端子（２４０）に上記第１の導電板（４ａ）が電気的に接続し、上記下アーム側のスイッチング素子（２４ｂ）のエミッタ端子（２４１）に上記第２の導電板（４ｂ）が電気的に接続していることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）において、上記２枚の導電板（４）には、電流が流れる方向に直交する断面における断面積を小さくする切除部（４０）がそれぞれ形成されており、上記切除部（４０）の位置を合わせた状態で、上記２枚の導電板（４）を重ね合わせてあることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）において、上記２枚の導電板（４）の間に絶縁部材（５）が介在していることを特徴とする電力変換装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、平滑コンデンサとを備えた電力変換に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばインバータやコンバータ等の電力変換装置として、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールを備え、上記スイッチング素子に過電流が流れたときに、この過電流を自動的に遮断できるようにしたものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
電力変換装置には、過電流を遮断するための構造を、半導体モジュールのパワー端子に形成したものがある。例えば、上記パワー端子に曲げ加工を施し、コ字状部を形成しておく。コ字状部は、所定間隔をおいて互いに平行な第１板部および第２板部と、これら第１板部と第２板部とを接続する接続部とからなる。この構造にすると、パワー端子に流れる電流は、第１板状部と第２板状部とで、互いに向きが逆になる。そのため過電流が流れると、該過電流によって、第１板状部と第２板状部とを引き離す電磁気的斥力が生じる。この電磁気的斥力によって上記接続部を破断し、過電流を遮断するよう構成されている。これにより、他の電気部品を過電流から保護している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５９６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記電力変換装置は、１本のパワー端子内に、相対向する部分（第１板状部および第２板状部）を形成しているため、パワー端子の形状が複雑になり、過電流が流れる方向における第１板状部および第２板状部の長さを長くしにくいという問題がある。電磁気的斥力は、過電流が流れる方向における長さが長いほど強くなる。そのため、この長さが短いと、過電流が流れても充分な電磁気的斥力が発生しなくなる。したがって、接続部を破断しにくくなり、過電流を遮断しにくくなる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、過電流が流れたときに強い電磁気的斥力を発生でき、過電流をより確実に遮断できる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、
コンデンサ素子を内蔵した平滑コンデンサと、
上記コンデンサ素子の正電極と上記スイッチング素子との間の電流経路をなす第１の導電板と、
上記コンデンサ素子の負電極と上記スイッチング素子との間の電流経路をなす第２の導電板とを備え、
上記第１の導電板と上記第２の導電板とは、少なくとも一部が、板厚方向に所定間隔をおいて相対向しており、
上記２枚の導電板が互いに相対向する部位は、上記スイッチング素子に過電流が流れたときに、上記２枚の導電板を互いに逆向きに流れる上記過電流によって生じる電磁気的斥力により破断し、上記過電流を遮断するよう構成されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。
【発明の効果】
【０００８】
上記電力変換装置においては、上記２枚の導電板を、少なくとも一部が板厚方向に所定間隔をおいて相対向するよう配置してある。上記過電流が流れたときには、この２枚の導電板が相対向する部位が上記電磁気的斥力により破断し、過電流を遮断するよう構成されている。
そのため、過電流が流れたときに、強い電磁気的斥力を発生させることができ、過電流をより確実に遮断することができる。すなわち、上記構成にすると、スイッチング素子から上記平滑コンデンサまでの間の、比較的長い距離にわたって、２枚の導電板を相対向させることができる。そのため、この相対向する部位の、上記過電流が流れる方向における長さを長くすることができる。したがって、互いに逆向きに流れる上記過電流によって、上記２枚の導電板の間により強い電磁気的斥力を発生させることが可能となる。そのため、２枚の導電板が相対向する部位を、電磁気的斥力によってより破断しやすくなり、過電流をより確実に遮断することが可能になる。
【０００９】
以上のごとく、本例によれば、過電流が流れたときに強い電磁気的斥力を発生でき、過電流をより確実に遮断できる電力変換装置を提供することができる。
【００１０】
なお、上記「電磁気的斥力」とは、互いに逆向きに電流が流れる導体間に、フレミングの左手の法則によって生じる斥力を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１における、電力変換装置の平面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】実施例１における、半導体モジュールを、内部の回路図と共に表した平面図。
【図４】実施例１における、導電板と絶縁部材の分解平面図。
【図５】実施例１における、過電流が流れたときの電力変換装置の断面図。
【図６】実施例１における、電力変換装置の回路図。
【図７】実施例２における、電力変換装置の断面図。
【図８】実施例２における、コンデンサバスバーを導電板として使用した電力変換装置の断面図。
【図９】実施例３における、電力変換装置の側面図。
【図１０】実施例３における、半導体モジュールを、内部の回路図と共に表した平面図。
【図１１】実施例４における、電力変換装置の側面図。
【図１２】実施例４における、半導体モジュールを、内部の回路図と共に表した平面図。
【図１３】実施例５における、電力変換装置の平面図。
【図１４】実施例６における、電力変換装置の平面図。
【図１５】実施例７における、電力変換装置の平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。
【００１３】
また、上記半導体モジュールは、上記スイッチング素子を封止する封止部を備え、上記導電板は、一端が上記スイッチング素子に接続した状態で上記封止部に封止されたパワー端子であることが好ましい（請求項２）。
この場合には、半導体モジュールのパワー端子を導電板として用いるため、導電板を別部材として用意する必要がなくなり、部品点数を少なくすることが可能となる。そのため、電力変換装置の製造コストを低減することができる。
【００１４】
また、１個の上記半導体モジュールの上記封止部に、２枚の上記導電板の上記一端がそれぞれ封止されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、過電流が流れたときに強い電磁気的斥力を発生させることができる。すなわち、仮に、２枚の導電板を別部材として用意しておき、電力変換装置の製造時に、この２枚の導電板を組み合わせて対向配置したとすると、位置ずれ誤差が生じて、相対向する部分の面積が減少する可能性がある。この場合、電磁気的斥力が低減するおそれがある。そのため、１個の封止部に、２枚の導電板の一端をそれぞれ封止すれば、これら２枚の導電板が封止部と一体化して１部品となるため、電力変換装置の製造時に、２枚の導電板が位置ずれすることを防止できる。そのため、相対向する部位の面積が減少することを防止でき、強い電磁気的斥力を発生させることができる。したがって、過電流が流れたときに、強い電磁気的斥力によって、２枚の導電板が相対向する部位を破断でき、過電流をより確実に遮断することが可能になる。
【００１５】
また、互いに直列接続されて一つのアームを構成する、上アーム側の上記スイッチング素子と下アーム側の上記スイッチング素子とが、互いに独立した上記半導体モジュールに内蔵されており、上記上アーム側のスイッチング素子のコレクタ端子に上記第１の導電板が電気的に接続し、上記下アーム側のスイッチング素子のエミッタ端子に上記第２の導電板が電気的に接続していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上アームと下アームのスイッチング素子が両方ともオンした場合等に、大きな過電流（短絡電流）が、２枚の導電板にそれぞれ逆向きに流れることになる。そのため、この大きな過電流によって、強い電磁気的斥力を発生させることができる。これにより、２枚の導電板が対向する部位をより破断しやすくなり、過電流をより確実に遮断することが可能になる。
【００１６】
また、互いに直列接続されて一つのアームを構成する、上アーム側の上記スイッチング素子と下アーム側の上記スイッチング素子とが、１つの上記半導体モジュールに内蔵されており、上記上アーム側のスイッチング素子のコレクタ端子に上記第１の導電板が電気的に接続し、上記下アーム側のスイッチング素子のエミッタ端子に上記第２の導電板が電気的に接続していることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上アームと下アームのスイッチング素子が両方ともオンした場合等に、大きな過電流（短絡電流）が、２枚の導電板にそれぞれ逆向きに流れることになる。そのため、この大きな過電流によって、強い電磁気的斥力を発生させることができる。これにより、２枚の導電板が対向する部位をより破断しやすくなり、過電流をより確実に遮断することが可能になる。
【００１７】
また、上記２枚の導電板には、電流が流れる方向に直交する断面における断面積を小さくする切除部がそれぞれ形成されており、上記切除部の位置を合わせた状態で、上記２枚の導電板を重ね合わせてあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記切除部を形成してあるため、過電流が流れる箇所の上記断面積を小さくすることができる。そのため、過電流が流れて電磁気的斥力が生じた場合に、過電流が流れる箇所を破断しやすくなり、過電流をより確実に遮断することが可能になる。
【００１８】
また、上記２枚の導電板の間に絶縁部材が介在していることが好ましい（請求項７）。
この場合には、２枚の導電板の絶縁性を確保しつつ、これら２枚の導電板を、より接近させることができる。そのため、過電流が流れたときに、強い電磁気的斥力が発生しやすくなり、過電流をより確実に遮断することが可能になる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図６を用いて説明する。図１、図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、平滑コンデンサ３と、第１の導電板４ａと、第２の導電板４ｂとを備える。半導体モジュール２は、スイッチング素子２４（図３参照）を内蔵する。平滑コンデンサ３は、コンデンサ素子３０を内蔵している。第１の導電板４ａは、コンデンサ素子３０の正電極３６とスイッチング素子２４との間の電流経路をなす。第２の導電板４ｂは、コンデンサ素子３０の負電極３７とスイッチング素子２４との間の電流経路をなしている。
【００２０】
第１の導電板４ａと第２の導電板４ｂとは、板厚方向（Ｚ方向）に所定間隔をおいて相対向している。
図５に示すごとく、２枚の導電板４が相対向する部位４９は、スイッチング素子２４に過電流Ｉが流れたときに、２枚の導電板４ａ，４ｂを互いに逆向きに流れる過電流Ｉによって生じる電磁気的斥力Ｆにより破断する。これにより、過電流Ｉを遮断するよう構成されている。
【００２１】
本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される車載用電力変換装置である。
【００２２】
図３に示すごとく、半導体モジュール２は、６個のスイッチング素子２４（ＩＧＢＴ素子）と、このスイッチング素子２４を封止する封止部２１と、該封止部２１から突出したパワー端子２６とを備える。上記６個のスイッチング素子２４によって、三相ブリッジ回路が構成されている。個々のスイッチング素子２４には、フリーホイールダイオード２５が逆並列接続されている。
【００２３】
パワー端子２６は金属板からなり、その一端が、スイッチング素子２４に接続した状態で封止部２１に封止されている。本例では、半導体モジュール２のパワー端子２６を、上記導電板４として使用している。パワー端子２６は２枚あり（図２参照）、Ｚ方向に所定間隔をおいて対向配置されている。
【００２４】
図３に示すごとく、スイッチング素子２４には、上アームを構成するスイッチング素子２４ａと、下アームを構成するスイッチング素子２４ｂとがある。第１の導電板４ａ（パワー端子２６）は、上アームを構成するスイッチング素子２４ａのコレクタ端子２４０に接続している。第２の導電板４ｂ（パワー端子２６）は、下アームを構成するスイッチング素子２４のエミッタ端子２４１に接続している。
【００２５】
また、半導体モジュール２は、制御端子２２と、３本の交流出力端子２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）とを備える。交流出力端子２３は、上アーム側のスイッチング素子２４ａと、下アーム側のスイッチング素子２４ｂとの接続点２９に接続している。３本の交流出力端子２３は、三相交流モータ１１（図６参照）に接続される。また、制御端子２２は、図示しない制御回路基板に接続される。この制御回路基板によって、スイッチング素子２４のスイッチング動作を制御し、三相交流モータ１１を駆動させている。
【００２６】
なお、電力変換装置１を稼動させると半導体モジュール２が発熱するため、本例では、半導体モジュール２を冷却するための冷却器１０（図２参照）を取り付けてある。
【００２７】
一方、図４に示すごとく、２枚の導電板４ａ，４ｂの、封止部２１から露出した部分は、それぞれ同一形状に形成されている。本例では、電流が導電板４を蛇行しながら流れるようにしてある。すなわち、２枚の導電板４ａ，４ｂにおける、電流が流れる距離を長くすると共に、電流が流れる部分の幅Ｗを狭くしてある。
【００２８】
導電板４には、３本のスリット状の切除部４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）が形成されている。第１切除部４０ａと第３切除部４０ｃは、導電板４の一方の側縁４００から、他方の側縁４０１に向って延びている。また、第２切除部４０ｂは、導電板４の他方の側縁４０１から、一方の側縁４００に向って延びている。第２切除部４０ｂは、制御端子２２（図１参照）の突出方向（Ｘ方向）において、第１切除部４０ａと第２切除部４０ｃとの中間に位置している。
【００２９】
また、導電板４には、第４切除部４０ｄと第５切除部４０ｅとを形成してある。第４切除部４０ｄは、封止部２１（図１参照）に隣接する部位を切り欠いてある。第５切除部４０ｅは、平滑コンデンサ３に隣接する部位を切り欠いてある。これらの切除部４０ａ〜４０ｅによって、導電板４の、電流が流れる方向に直交する断面における断面積を小さくしている。
【００３０】
図４に示すごとく、導電板４には、封止部２１（図１参照）に繋がる部位４７と、平滑コンデンサ３に接続する部位４８とがある。これらの部位４７，４８は、交流出力端子２３の突出方向（Ｙ方向）における、上記一方の側縁４００側に形成されている。
【００３１】
本例では、２枚の導電板４ａ，４ｂを、切除部４０ａ〜４０ｄの位置を合わせた状態で、Ｚ方向に重ね合わせてある。２枚の導電板４ａ，４ｂの間には絶縁部材５が介在している。図１に示すごとく、絶縁部材５は、導電板４の、封止部２１から露出した部分よりも、面積が大きい。絶縁部材５としては、例えば、絶縁紙や絶縁フィルム、絶縁性溶射膜等が用いられる。
【００３２】
一方、図２に示すごとく、平滑コンデンサ３は、コンデンサ素子３０と、コンデンサケース３１と、２枚のコンデンサバスバー３３（３３ａ，３３ｂ）と、コンデンサ封止部３２とを備える。コンデンサ素子３０の、Ｚ方向における一方の端面は正電極３６となっており、他方の端面は負電極３７となっている。正電極３６に正側コンデンサバスバー３３ａが接続し、負電極３７に負側コンデンサバスバー３３ｂが接続している。これらコンデンサ素子３０と、２枚のコンデンサバスバー３３ａ，３３ｂの一部とは、コンデンサ封止部３２によって、コンデンサケース３１内に封止されている。
【００３３】
正側コンデンサバスバー３３ａは、金属板を複数箇所において折り曲げた構造をしており、バスバー本体部３３１と、接続端子３３２と、正側電源端子３４とを備える。バスバー本体部３３１は、コンデンサ素子３０の正電極３６に接続している。接続端子３３２は、Ｘ方向における半導体モジュール２側に突出し、その一部がコンデンサケース３１の外側に露出している。接続端子３３２は第１の導電板４ａに接続している。また、正側電源端子３４は、Ｘ方向における、接続端子３３２の突出側とは反対側に突出している。正側電源端子３４は、直流電源１２（図６参照）の正電極に接続される。
【００３４】
負側コンデンサバスバー３３ｂも同様に、金属板を複数箇所において折り曲げた構造をしており、バスバー本体部３３３と、接続端子３３４と、負側電源端子３５（図１参照）とを備える。バスバー本体部３３３は、コンデンサ素子３０の負電極３７に接続している。接続端子３３４は、Ｘ方向における半導体モジュール２側に突出している。接続端子３３４は、第２の導電板４ｂに接続している。また、負側電源端子３５（図１参照）は、Ｚ方向において、正側電源端子３４と略同じ高さ位置に設けられている。負側電源端子３５は、直流電源１２（図６参照）の負電極に接続される。
【００３５】
図５に示すごとく、スイッチング素子２４に過電流Ｉが流れるときには、該過電流Ｉは、２枚の導電板４ａ，４ｂを互いに逆向きに流れる。この逆向きに流れる過電流Ｉによって、２枚の導電板４ａ，４ｂをＺ方向に引き離す電磁気的斥力Ｆが発生する。この電磁気的斥力Ｆによって導電板４ａ，４ｂを破断し、過電流Ｉを遮断するようになっている。
【００３６】
本例の作用効果について説明する。図１、図２に示すごとく、本例では２枚の導電板４ａ，４ｂを、Ｚ方向に所定間隔をおいて相対向するよう配置してある。図５に示すごとく、過電流Ｉが流れたときには、この２枚の導電板４ａ，４ｂが相対向する部位４９が電磁気的斥力Ｆにより破断し、過電流Ｉを遮断するよう構成されている。
そのため、過電流Ｉが流れたときに、強い電磁気的斥力Ｆを発生させることができ、過電流Ｉをより確実に遮断することができる。すなわち、上記構成にすると、スイッチング素子２４から平滑コンデンサ３までの間の、比較的長い距離にわたって、２枚の導電板４ａ，４ｂを相対向させることができる。そのため、この相対向する部位４９の、過電流Ｉが流れる方向における長さを長くすることができる。したがって、互いに逆向きに流れる過電流Ｉによって、２枚の導電板４ａ，４ｂの間により強い電磁気的斥力Ｆを発生させることが可能となる。そのため、２枚の導電板４ａ，４ｂが相対向する部位４９を、電磁気的斥力Ｆによって破断しやすくなり、過電流Ｉをより確実に遮断することが可能になる。
【００３７】
また、図１、図２に示すごとく、本例の半導体モジュール２は、スイッチング素子２４を封止する封止部２１を備える。本例の導電板４は、一端がスイッチング素子２４に接続した状態で封止部２１に封止されたパワー端子２６である。
このようにすると、半導体モジュール２のパワー端子２６を導電板４として用いるため、導電板４を別部材として用意する必要がなくなり、部品点数を少なくすることが可能となる。そのため、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。
【００３８】
また、図１、図２に示すごとく、本例では、１個の半導体モジュール２の封止部２１に、２枚の導電板４の一端がそれぞれ封止されている。
このようにすると、過電流Ｉが流れたときに強い電磁気的斥力Ｆを発生させることができる。すなわち、仮に、２枚の導電板４を別部材として用意しておき、電力変換装置１の製造時に、この２枚の導電板４を組み合わせて対向配置したとすると、位置ずれ誤差が生じて、相対向する部位４９の面積が減少する可能性がある。この場合、電磁気的斥力Ｆが低減するおそれがある。そのため、１個の封止部２１に、２枚の導電板４の一端をそれぞれ封止すれば、これら２枚の導電板４が封止部２１と一体化して１部品となるため、電力変換装置１の製造時に、２枚の導電板４が位置ずれすることを防止できる。そのため、相対向する部位４９の面積が減少することを防止でき、強い電磁気的斥力Ｆを発生させることができる。したがって、過電流Ｉが流れたときに、強い電磁気的斥力Ｆによって、２枚の導電板４が相対向する部位４９を破断でき、過電流Ｉをより確実に遮断することが可能になる。
【００３９】
また、図３に示すごとく、本例では、互いに直列接続されて一つのアームを構成する、上アーム側のスイッチング素子２４ａと下アーム側のスイッチング素子２４ｂとが、１つの半導体モジュール２に内蔵されている。そして、上アーム側のスイッチング素子２４ａのコレクタ端子２４０に第１の導電板４ａが電気接続し、下アーム側のスイッチング素子２４ｂのエミッタ端子２４１に第２の導電板４ｂが電気接続している。
このようにすると、上アームと下アームのスイッチング素子２４が両方ともオンした場合等に、大きな過電流Ｉ（短絡電流）が、２枚の導電板４にそれぞれ逆向きに流れることになる。そのため、この大きな過電流Ｉによって、強い電磁気的斥力Ｆを発生させることができる。これにより、２枚の導電板４が相対向する部位４９をより破断しやすくなり、過電流Ｉをより確実に遮断することが可能になる。
【００４０】
また、本例では図１、図４に示すごとく、２枚の導電板４ａ，４ｂには、電流が流れる方向に直交する断面における断面積を小さくする切除部４０がそれぞれ形成されている。そして、各々の切除部４０の位置を合わせた状態で、２枚の導電板４ａ，４ｂを重ね合わせてある。
このようにすると、切除部４０を形成してあるため、導電板４における、過電流Ｉが流れる箇所の上記断面積を小さくすることができる。そのため、電磁気的斥力Ｆが生じた場合に、過電流Ｉが流れる箇所を破断しやすくなり、過電流Ｉをより確実に遮断することが可能になる。
【００４１】
また、本例では図２に示すごとく、２枚の導電板４ａ，４ｂの間に絶縁部材５が介在している。
このようにすると、２枚の導電板４ａ，４ｂの絶縁性を確保しつつ、これら２枚の導電板４ａ，４ｂを、より接近させることができる。そのため、過電流Ｉが流れたときに、強い電磁気的斥力Ｆが発生しやすくなり、過電流Ｉをより確実に遮断することが可能になる。
【００４２】
以上のごとく、本例によれば、過電流が流れたときに強い電磁気的斥力を発生でき、過電流をより確実に遮断できる電力変換装置を提供することができる。
【００４３】
（実施例２）
本例は、導電板４の構造を変更した例である。本例では図７に示すごとく、導電板４を、半導体モジュール２のパワー端子２６とは別部材としてある。本例では、パワー端子２６の、封止部材２１に封止されていない部分のＸ方向長さを短くしてある。パワー端子２６は、導電板４として用いられていない。導電板４のＸ方向における一方の端部４６０はパワー端子２６に接続され、他方の端部４７０は、平滑コンデンサ３の接続端子３３２，３３４に接続されている。
【００４４】
なお、図８に示すごとく、コンデンサバスバー３３ａ，３３ｂの接続端子３３２，３３４を、導電板４としてもよい。すなわち、パワー端子２６の、封止部材２１に封止されていない部分のＸ方向長さを短くし、接続端子３３２，３３４をＸ方向に延出させ、この接続端子３３２，３３４をパワー端子２６に接続してもよい。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４５】
（実施例３）
本例は、半導体モジュール２の数および内部構造を変更した例である。図９に示すごとく、本例の電力変換装置１は３個の半導体モジュール２を備える。そして、半導体モジュール２と冷却器１０とをＺ方向に積層して積層体１００を構成してある。個々の半導体モジュール２から２枚のパワー端子２６が、平滑コンデンサ３まで延出している。本例では実施例１と同様に、パワー端子２６を導電板４として利用している。個々の半導体モジュール２から延出した２枚のパワー端子２６（導電板４）は、Ｚ方向に所定間隔をおいて相対向している。
【００４６】
本例ではコンデンサ３に、接続端子３３２，３３４の対３００を３個形成してある。各々の接続端子３３２，３３４に、導電板４が接続している。
【００４７】
また、本例では図１０に示すごとく、１個の半導体モジュール２に２個のスイッチング素子２４が内蔵されている。これら２個のスイッチング素子２４は接続され、１つのアームを形成している。上アーム側のスイッチング素子２４ａのコレクタ端子２４０に、第１の導電板４ａが接続し、下アーム側のスイッチング素子２４ｂのエミッタ端子２４１に、第２の導電板４ｂが接続している。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００４８】
（実施例４）
本例は、半導体モジュール２の数および内部構造を変更した例である。図１１、図１２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、６個の半導体モジュール２を備える。そして、半導体モジュール２と冷却器１０とをＺ方向に積層して積層体１００を構成してある。また、本例では実施例１と同様に、パワー端子２６を、導電板４として使用している。
【００４９】
本例では、２個の半導体モジュール２を対にしたモジュール対２００を３個、形成してある。このモジュール対２００を構成する２個の半導体モジュール２ａ，２ｂのパワー端子２６は、それぞれ２箇所、折り曲げられている。そして、折り曲げられたパワー端子２６の先端側の部位４９をＺ方向に重ね合わせ、相対向させている。
【００５０】
本例では、１つの半導体モジュール２に１個のスイッチング素子２４が内蔵されている。そして、２個の半導体モジュール２にそれぞれ内蔵されたスイッチング素子２４を接続して、１つのアームを構成してある。図１２に示すごとく、上アーム側のスイッチング素子２４ａのコレクタ端子２４０に、第１の導電板４ａ（パワー端子２６）が電気的に接続している。また、下アーム側のスイッチング素子（図示しない）のエミッタ端子には、第２の導電板４ｂが電気的に接続している。上アーム側のスイッチング素子２４ａのエミッタ端子２４１と、下アーム側のスイッチング素子のコレクタ端子とは、それぞれ交流出力端子２３に接続している。図１１に示すごとく、上アーム側と下アーム側の半導体モジュール２の交流出力端子２３をそれぞれ重ね合わせ、接続してある。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００５１】
（実施例５）
本例は、導電板４の形状を変更した例である。図１３に示すごとく、本例では、導電板４に、円形状の切除部４０を複数個、形成してある。個々の切除部４０の直径Ｄは、導電板４のＹ方向における長さＬの１／２未満である。導電板４には、切除部４０をＹ方向に２個形成した領域４９２と、切除部４０をＹ方向に１個のみ形成した領域４９１とがある。これら２種類の領域４９１，４９２が、Ｘ方向に交互に形成されている。
【００５２】
また、実施例１と同様に、本例では、第１の導電板４ａと第２の導電板４ｂの、封止部２１から露出した部分の形状を同一にしてある。そして、各々の切除部４０の位置を合わせた状態で、２枚の導電板４ａ，４ｂをＺ方向に重ね合わせてある。
【００５３】
上記構成にすると、個々の切除部４０の間を、電流が蛇行しながら流れるため、電流が流れる距離を長くすることができる。そのため、過電流が流れたときに、強い電磁気的斥力を発生させることができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００５４】
（実施例６）
本例は、導電板４の形状を変更した例である。図１４に示すごとく、本例では、導電板４に長方形状の切除部４０を複数個、形成してある。個々の切除部４０は、Ｘ方向に長く、Ｙ方向に短い。また、本例では、複数の切除部４０をＹ方向に配列してある。
上記構成にすると、複数の切除部４０のＹ方向における間隔を狭くすることができるため、過電流が流れて電磁気的斥力が発生した場合に破断しやすい。そのため、過電流をより確実に遮断することができる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【００５５】
（実施例７）
本例は、導電板４の形状を変更した例である。図１５に示すごとく、本例では、導電板４に三角形状の切除部４０を２個、形成してある。２個の切除部４０ｆ，４０ｇのうち、一方の切除部４０ｆは、導電板４の一方の側縁４００側から、Ｙ方向に向って他の切除部４０ｇに近づくほど、そのＸ方向幅が次第に狭くなる形状をしている。また、他方の切除部４０ｇは、導電板４の他方の側縁４０１側から、Ｙ方向に向って上記一方の切除部４０ｆ側に近づくほど、そのＸ方向幅が次第に狭くなる形状をしている。各々の切除部４０は、Ｘ方向における導電板４の中央部に、その頂点４０５，４０６が位置している。導電板４は、２個の切除部４０の頂点４０５、４０６の間の部分４０７において、Ｙ方向長さが最小になっている。
【００５６】
電力変換装置１を稼動させると、電流は、２つの頂点４０５，４０６の間の部分４０７を流れる。この部分４０７はＹ方向長さが短いため、過電流が流れて電磁気的斥力が発生した場合に破断しやすい。そのため、過電流をより確実に遮断することが可能となる。
その他、実施例１と同様の構成および作用効果を有する。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符合と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
【符号の説明】
【００５７】
１  電力変換装置
２  半導体モジュール
２４  スイッチング素子
３  平滑コンデンサ
３０  コンデンサ素子
４ａ  第１の導電板
４ｂ  第２の導電板
Ｉ  過電流
【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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