JP2002171768A - 電力変換装置 - Google Patents
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
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- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
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- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同一の回路電圧でも半導体素子に対する所要
耐圧を低減することのできる電力変換装置を提供する。 【解決手段】 ４個の半導体スイッチング素子が直列接
続され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流
電圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサ
が直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端がスイ
ッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が中
性点に接続され、一端がスイッチ直列回路の一端部の２
個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続され、
他端がスイッチ直列回路の他端部の２個の半導体スイッ
チング素子の相互接続点に接続されたダイオード直列回
路とを備え、半導体スイッチング素子及びダイオードの
少なくとも一方が絶縁基板を介して導電性基板に装着さ
れた絶縁モジュール形電力半導体素子として組み込まれ
る電力変換装置において、絶縁モジュール形電力半導体
素子を導電性のヒートシンクに装着し、導電性のヒート
シンクを中性点に接続する。
耐圧を低減することのできる電力変換装置を提供する。 【解決手段】 ４個の半導体スイッチング素子が直列接
続され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流
電圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサ
が直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端がスイ
ッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が中
性点に接続され、一端がスイッチ直列回路の一端部の２
個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続され、
他端がスイッチ直列回路の他端部の２個の半導体スイッ
チング素子の相互接続点に接続されたダイオード直列回
路とを備え、半導体スイッチング素子及びダイオードの
少なくとも一方が絶縁基板を介して導電性基板に装着さ
れた絶縁モジュール形電力半導体素子として組み込まれ
る電力変換装置において、絶縁モジュール形電力半導体
素子を導電性のヒートシンクに装着し、導電性のヒート
シンクを中性点に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直流電力を交流電力
に変換したり、交流電力を直流電力に変換したりする電
力変換装置に係り、特にこの電力変換装置を構成する絶
縁モジュール形電力半導体素子の実装に関する。
に変換したり、交流電力を直流電力に変換したりする電
力変換装置に係り、特にこの電力変換装置を構成する絶
縁モジュール形電力半導体素子の実装に関する。
【０００２】
【従来の技術】絶縁モジュール形電力半導体素子の内部
構造の一例を図８に示す。これは、絶縁ゲート形トラン
ジスタ（以下、ＩＧＢＴと略記する）の応用製品の一例
であり、ＩＧＢＴでなる複数の半導体スイッチング素子
１を含む各種の素子がそれぞれ絶縁基板３を介してベー
ス２に装着されている。ベース２の外周部はケース４で
囲まれ、複数の素子の上面には制御ＩＣ３２等を実装し
てなる制御基板３１が装着されている。この制御基板３
１の表面に上ケース３３が取り付けられている。ケース
４及び上ケース３３の表面は略平坦をなし、このうち、
ケース４の表面に電力端子３４が装着され、上ケース３
３の表面に信号端子３５が装着されている。
構造の一例を図８に示す。これは、絶縁ゲート形トラン
ジスタ（以下、ＩＧＢＴと略記する）の応用製品の一例
であり、ＩＧＢＴでなる複数の半導体スイッチング素子
１を含む各種の素子がそれぞれ絶縁基板３を介してベー
ス２に装着されている。ベース２の外周部はケース４で
囲まれ、複数の素子の上面には制御ＩＣ３２等を実装し
てなる制御基板３１が装着されている。この制御基板３
１の表面に上ケース３３が取り付けられている。ケース
４及び上ケース３３の表面は略平坦をなし、このうち、
ケース４の表面に電力端子３４が装着され、上ケース３
３の表面に信号端子３５が装着されている。
【０００３】ここで、ベース２は半導体スイッチング素
子１の熱を後述するヒートシンクに伝える機能を有し、
絶縁基板３は半導体スイッチング素子１とベース２とを
絶縁するものである。一般的にベース２としては銅等の
導電性の部材が使用される。
子１の熱を後述するヒートシンクに伝える機能を有し、
絶縁基板３は半導体スイッチング素子１とベース２とを
絶縁するものである。一般的にベース２としては銅等の
導電性の部材が使用される。
【０００４】図９は図８に示した絶縁モジュール形電力
半導体素子のＸ−Ｘ矢視断面のうち、特に本発明に関連
する半導体スイッチング素子１を強調して表現した縦断
面図であり、半導体スイッチング素子１の熱を外部に放
散させるために、ベース２の外表面にアルミニウム又は
銅でなるヒートシンク５が密着されている。なお、半導
体スイッチング素子１、ベース２、絶縁基板３を接着す
るハンダ、及び、絶縁基板３とヒートシンク５とのなじ
みを良くして冷却効果を改善するコンパウンド剤などは
図示を省略している。また、一般的にベース２はヒート
シンク５にねじ等で固定され、ベース２とヒートシンク
５とは同電位になっている。
半導体素子のＸ−Ｘ矢視断面のうち、特に本発明に関連
する半導体スイッチング素子１を強調して表現した縦断
面図であり、半導体スイッチング素子１の熱を外部に放
散させるために、ベース２の外表面にアルミニウム又は
銅でなるヒートシンク５が密着されている。なお、半導
体スイッチング素子１、ベース２、絶縁基板３を接着す
るハンダ、及び、絶縁基板３とヒートシンク５とのなじ
みを良くして冷却効果を改善するコンパウンド剤などは
図示を省略している。また、一般的にベース２はヒート
シンク５にねじ等で固定され、ベース２とヒートシンク
５とは同電位になっている。
【０００５】図１０は図９に示した半導体スイッチング
素子１を、説明の都合上、電気記号で示したもので、図
示したように絶縁基板３を縦にして見ると、例えばＩＧ
ＢＴのコレクタが上方に、エミッタが下方に、ゲートが
左側方に位置する状態で表される。図１０に示した表示
方法を用いて３レベルインバータ回路の１相分の回路を
表現すると図１１のようになる。通常は、図１１に示し
た要素を複数個接続することによって単相又は三相のイ
ンバータ回路が構成される。
素子１を、説明の都合上、電気記号で示したもので、図
示したように絶縁基板３を縦にして見ると、例えばＩＧ
ＢＴのコレクタが上方に、エミッタが下方に、ゲートが
左側方に位置する状態で表される。図１０に示した表示
方法を用いて３レベルインバータ回路の１相分の回路を
表現すると図１１のようになる。通常は、図１１に示し
た要素を複数個接続することによって単相又は三相のイ
ンバータ回路が構成される。
【０００６】ここで、ＩＧＢＴなどの半導体スイッチン
グ素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが直列接続されてスイッ
チ直列回路を形成し、このスイッチ直列回路の一端が正
極側の直流電圧端子Ｐを形成し、その他端が負極側の直
流電圧端子Ｎを形成し、半導体スイッチング素子１ｂと
１ｃとの相互接続点が交流電圧端子ＡＣを形成してい
る。また、正極側の二つの半導体スイッチング素子１ａ
と１ｂの相互接続点と，負極側の二つの半導体スイッチ
ング素子１ｃと１ｄの相互接続点との間に、クランプ用
のダイオード６及び７を直列接続してなるダイオード直
列が接続されている。さらに、波形整形及び分圧用の二
つのコンデンサ８及び９が直列に接続され、その直列接
続回路の一端が正極側の直流電圧端子Ｐに接続され、他
端が負極側の直流電圧端子Ｎに接続されている。そし
て、コンデンサ８及び９の相互接続点とダイオード６及
び７の相互接続点とが中性点Ｃを形成している。
グ素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが直列接続されてスイッ
チ直列回路を形成し、このスイッチ直列回路の一端が正
極側の直流電圧端子Ｐを形成し、その他端が負極側の直
流電圧端子Ｎを形成し、半導体スイッチング素子１ｂと
１ｃとの相互接続点が交流電圧端子ＡＣを形成してい
る。また、正極側の二つの半導体スイッチング素子１ａ
と１ｂの相互接続点と，負極側の二つの半導体スイッチ
ング素子１ｃと１ｄの相互接続点との間に、クランプ用
のダイオード６及び７を直列接続してなるダイオード直
列が接続されている。さらに、波形整形及び分圧用の二
つのコンデンサ８及び９が直列に接続され、その直列接
続回路の一端が正極側の直流電圧端子Ｐに接続され、他
端が負極側の直流電圧端子Ｎに接続されている。そし
て、コンデンサ８及び９の相互接続点とダイオード６及
び７の相互接続点とが中性点Ｃを形成している。
【０００７】なお、半導体スイッチング素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ単一のスイッチング素子であ
っても、あるいは、複数のスイッチング素子を直列又は
並列に接続したものであっても良い。また、コンデンサ
８及び９もそれぞれ単一のコンデンサであっても、ある
いは、複数のコンデンサを並列に接続したものであって
も良い。
ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ単一のスイッチング素子であ
っても、あるいは、複数のスイッチング素子を直列又は
並列に接続したものであっても良い。また、コンデンサ
８及び９もそれぞれ単一のコンデンサであっても、ある
いは、複数のコンデンサを並列に接続したものであって
も良い。
【０００８】一方、半導体スイッチング素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ個別の絶縁基板３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄを介してベース２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に
装着され、これらが単一のヒートシンク５に取り付けら
れている。このうち、正極側の直流電圧端子Ｐと負極側
の直流電圧端子Ｎは図示を省略した直流電源に接続さ
れ、ヒートシンク５は接続線１０によって接地された
り、３レベルインバータ回路を収納する筐体に接続され
たりする。さらに、半導体スイッチング素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄの各ゲートには図示省略の制御回路の制
御信号が印加され、これによって、直流電圧端子Ｐ，Ｎ
間に供給された直流電力が交流に変換されて交流端子Ａ
Ｃから出力される。
ｂ，１ｃ，１ｄはそれぞれ個別の絶縁基板３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄを介してベース２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ上に
装着され、これらが単一のヒートシンク５に取り付けら
れている。このうち、正極側の直流電圧端子Ｐと負極側
の直流電圧端子Ｎは図示を省略した直流電源に接続さ
れ、ヒートシンク５は接続線１０によって接地された
り、３レベルインバータ回路を収納する筐体に接続され
たりする。さらに、半導体スイッチング素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄの各ゲートには図示省略の制御回路の制
御信号が印加され、これによって、直流電圧端子Ｐ，Ｎ
間に供給された直流電力が交流に変換されて交流端子Ａ
Ｃから出力される。
【０００９】なお、３レベルインバータ回路の全体的な
構成及び動作については、各種の文献に記載されて公知
であるのでこれらの説明を省略するが、ダイオード６，
７についてはこれを搭載するベースや絶縁基板を省略し
たが、半導体スイッチング素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
と同様にヒートシンク５に実装されることが多い。
構成及び動作については、各種の文献に記載されて公知
であるのでこれらの説明を省略するが、ダイオード６，
７についてはこれを搭載するベースや絶縁基板を省略し
たが、半導体スイッチング素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
と同様にヒートシンク５に実装されることが多い。
【００１０】また、上述した例では、半導体スイッチン
グ素子としてＩＧＢＴを用いた場合を示したが、この代
わりにバイポーラトランジスタ、サイリスタ、ゲートタ
ーンオフサイリスタ等を用いることができ、これらの半
導体スイッチング素子を用いる場合も上述したと略同様
に構成することができる。
グ素子としてＩＧＢＴを用いた場合を示したが、この代
わりにバイポーラトランジスタ、サイリスタ、ゲートタ
ーンオフサイリスタ等を用いることができ、これらの半
導体スイッチング素子を用いる場合も上述したと略同様
に構成することができる。
【００１１】さらに、上述したものは直流電力を交流電
力に変換するインバータ回路を示しているが、交流電力
を直流電力に変換するコンバータ回路においても上述し
たと略同様に構成することができる。
力に変換するインバータ回路を示しているが、交流電力
を直流電力に変換するコンバータ回路においても上述し
たと略同様に構成することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図１１に示したインバ
ータ回路においては、半導体スイッチング素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄと、電気的に接続されたベース２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ及びヒートシンク５との間に絶縁基板３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを介在させただけであるため、３
レベルインバータ回路の回路電圧、すなわち、直流電圧
端子Ｐ−Ｎ間の電圧が高くなると、これに応じて絶縁基
板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの絶縁耐圧を高くする必要が
ある。
ータ回路においては、半導体スイッチング素子１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄと、電気的に接続されたベース２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ及びヒートシンク５との間に絶縁基板３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを介在させただけであるため、３
レベルインバータ回路の回路電圧、すなわち、直流電圧
端子Ｐ−Ｎ間の電圧が高くなると、これに応じて絶縁基
板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの絶縁耐圧を高くする必要が
ある。
【００１３】例えば、３レベルインバータ回路の回路電
圧が６ｋＶの場合、ＪＥＣ（電気学会規格調査会標準規
格）−２４１０によれば、装置の所要耐圧は４＋１．８
×６／２1/2＝１１．６ｋＶとなり、この電圧以上の絶
縁耐圧を持った絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが必要
になり、そのために絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの
物理的な厚みを大きくしなければならない。
圧が６ｋＶの場合、ＪＥＣ（電気学会規格調査会標準規
格）−２４１０によれば、装置の所要耐圧は４＋１．８
×６／２1/2＝１１．６ｋＶとなり、この電圧以上の絶
縁耐圧を持った絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが必要
になり、そのために絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの
物理的な厚みを大きくしなければならない。
【００１４】ところが、絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄを厚くすると熱抵抗が大きくなり半導体スイッチング
素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから発生した熱がヒートシ
ンク５に伝わり難くなって、半導体スイッチング素子１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの温度が上昇し、その能力を十分
に発揮できなくなってしまう。また、この温度上昇によ
って、装置の信頼性が低下する場合もあった。
ｄを厚くすると熱抵抗が大きくなり半導体スイッチング
素子１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから発生した熱がヒートシ
ンク５に伝わり難くなって、半導体スイッチング素子１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの温度が上昇し、その能力を十分
に発揮できなくなってしまう。また、この温度上昇によ
って、装置の信頼性が低下する場合もあった。
【００１５】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、同一の回路電圧でも半導体素子に対する
所要耐圧を低減することのできる電力変換装置を提供す
ることを目的とする。
されたもので、同一の回路電圧でも半導体素子に対する
所要耐圧を低減することのできる電力変換装置を提供す
ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
４個の半導体スイッチング素子が直列接続され、両端を
直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電圧端子とする
スイッチ直列回路と、２組のコンデンサが直列接続さ
れ、相互接続点を中性点とし、両端がスイッチ直列回路
の両端に接続されたコンデンサ直列回路と、２個のダイ
オードが直列接続され、相互接続点が中性点に接続さ
れ、一端がスイッチ直列回路の一端部の２個の半導体ス
イッチング素子の相互接続点に接続され、他端がスイッ
チ直列回路の他端部の２個の半導体スイッチング素子の
相互接続点に接続されたダイオード直列回路とを備え、
半導体スイッチング素子及びダイオードの少なくとも一
方が絶縁基板を介して導電性基板に装着された絶縁モジ
ュール形電力半導体素子として組み込まれる電力変換装
置において、絶縁モジュール形電力半導体素子を導電性
のヒートシンクに装着し、導電性のヒートシンクを中性
点に接続したことを特徴とするものである。
４個の半導体スイッチング素子が直列接続され、両端を
直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電圧端子とする
スイッチ直列回路と、２組のコンデンサが直列接続さ
れ、相互接続点を中性点とし、両端がスイッチ直列回路
の両端に接続されたコンデンサ直列回路と、２個のダイ
オードが直列接続され、相互接続点が中性点に接続さ
れ、一端がスイッチ直列回路の一端部の２個の半導体ス
イッチング素子の相互接続点に接続され、他端がスイッ
チ直列回路の他端部の２個の半導体スイッチング素子の
相互接続点に接続されたダイオード直列回路とを備え、
半導体スイッチング素子及びダイオードの少なくとも一
方が絶縁基板を介して導電性基板に装着された絶縁モジ
ュール形電力半導体素子として組み込まれる電力変換装
置において、絶縁モジュール形電力半導体素子を導電性
のヒートシンクに装着し、導電性のヒートシンクを中性
点に接続したことを特徴とするものである。
【００１７】請求項２に係る発明は、４個の半導体スイ
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を導電性のヒートシンクに装
着し、導電性のヒートシンクを正極側又は負極側のいず
れか一方の直流電圧端子に接続したことを特徴とするも
のである。
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を導電性のヒートシンクに装
着し、導電性のヒートシンクを正極側又は負極側のいず
れか一方の直流電圧端子に接続したことを特徴とするも
のである。
【００１８】請求項３に係る発明は、４個の半導体スイ
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を、正極側と負極側とに２分
割された導電性のヒートシンクに装着し、正極側のヒー
トシンクに正極側の直流電圧端子を接続し、負極側のヒ
ートシンクに負極側の直流電圧端子を接続したことを特
徴とするものである。
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を、正極側と負極側とに２分
割された導電性のヒートシンクに装着し、正極側のヒー
トシンクに正極側の直流電圧端子を接続し、負極側のヒ
ートシンクに負極側の直流電圧端子を接続したことを特
徴とするものである。
【００１９】請求項４に係る発明は、４個の半導体スイ
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を導電性のヒートシンクに装
着し、導電性のヒートシンクを交流電圧端子に接続した
ことを特徴とするものである。
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を導電性のヒートシンクに装
着し、導電性のヒートシンクを交流電圧端子に接続した
ことを特徴とするものである。
【００２０】請求項５に係る発明は、４個の半導体スイ
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を相互に分割された導電性の
ヒートシンクに装着し、ヒートシンクとこれに装着され
た絶縁モジュール形電力半導体素子の一端とを接続した
ことを特徴とするものである。
ッチング素子が直列接続され、両端を直流電圧端子と
し、中間の接続点を交流電圧端子とするスイッチ直列回
路と、２組のコンデンサが直列接続され、相互接続点を
中性点とし、両端がスイッチ直列回路の両端に接続され
たコンデンサ直列回路と、２個のダイオードが直列接続
され、相互接続点が中性点に接続され、一端がスイッチ
直列回路の一端部の２個の半導体スイッチング素子の相
互接続点に接続され、他端がスイッチ直列回路の他端部
の２個の半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、半導体スイッチング
素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を介し
て導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半導体
素子として組み込まれる電力変換装置において、絶縁モ
ジュール形電力半導体素子を相互に分割された導電性の
ヒートシンクに装着し、ヒートシンクとこれに装着され
た絶縁モジュール形電力半導体素子の一端とを接続した
ことを特徴とするものである。
【００２１】請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の電力変換装置において、ヒートシ
ンクを他に接続する経路に、インピーダンス素子を接続
したことを特徴とするものである。
いずれか１項に記載の電力変換装置において、ヒートシ
ンクを他に接続する経路に、インピーダンス素子を接続
したことを特徴とするものである。
【００２２】請求項７に係る発明は、請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の電力変換装置において、ヒートシ
ンクを他に接続する経路に、ヒューズを接続したことを
特徴とするものである。
いずれか１項に記載の電力変換装置において、ヒートシ
ンクを他に接続する経路に、ヒューズを接続したことを
特徴とするものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す好適な
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
る電力変換装置の第１の実施形態の構成を、主要素の冷
却系と併せて示した回路図であり、図中、図１１と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。従
来の電力変換装置においては、ヒートシンク５を接地し
ていたが、ここに示した第１の実施形態では接続線１１
によってヒートシンク５を中性点Ｃに接続した点が構成
上異なるだけで、これ以外の構成は図１１に示した従来
装置と同一である。
実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係
る電力変換装置の第１の実施形態の構成を、主要素の冷
却系と併せて示した回路図であり、図中、図１１と同一
の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。従
来の電力変換装置においては、ヒートシンク５を接地し
ていたが、ここに示した第１の実施形態では接続線１１
によってヒートシンク５を中性点Ｃに接続した点が構成
上異なるだけで、これ以外の構成は図１１に示した従来
装置と同一である。
【００２４】以下、従来装置と構成を異にする部分を中
心にしてその動作を説明する。先ず、絶縁基板３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄに印加される電圧の最大値は、正極側の
直流電圧端子Ｐと中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点
Ｃと負極側の直流電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎのうち、
絶対値の大きい一方の電圧となる。Ｅｐ＝Ｅｎ＝３ｋＶ
の場合、絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは３ｋＶの耐
圧があれば良く、上述のようにＪＥＣ−２４１０の規定
に基づく所要電圧１１．６ｋＶと比較して約１／４の所
要電圧となる。このことは、ダイオード７及び８を絶縁
モジュール形素子とした場合の所要電圧も、約１／４と
なる。
心にしてその動作を説明する。先ず、絶縁基板３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄに印加される電圧の最大値は、正極側の
直流電圧端子Ｐと中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点
Ｃと負極側の直流電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎのうち、
絶対値の大きい一方の電圧となる。Ｅｐ＝Ｅｎ＝３ｋＶ
の場合、絶縁基板３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは３ｋＶの耐
圧があれば良く、上述のようにＪＥＣ−２４１０の規定
に基づく所要電圧１１．６ｋＶと比較して約１／４の所
要電圧となる。このことは、ダイオード７及び８を絶縁
モジュール形素子とした場合の所要電圧も、約１／４と
なる。
【００２５】かくして、第１の実施形態によれば、同一
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を低減する
ことができる。
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を低減する
ことができる。
【００２６】図２は本発明に係る電力変換装置の第２の
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は接続線１２に
よってヒートシンク５を負極側の直流電圧端子Ｎに接続
した構成になっている。
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は接続線１２に
よってヒートシンク５を負極側の直流電圧端子Ｎに接続
した構成になっている。
【００２７】この構成によれば、絶縁基板３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄに印加される電圧の最大値は、正極側の直流
電圧端子Ｐと中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと
負極側の直流電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎとの和電圧、
すなわち、Ｅｐ＋Ｅｎとなり、３レベルインバータ回路
の回路電圧が６ｋＶの場合、ＪＥＣ−２４１０の規定に
基づく所要電圧１１．６ｋＶと比較して約１／２の所要
電圧となる。このことは、ダイオード７及び８を絶縁モ
ジュール形素子とした場合の所要電圧も、約１／２とな
る。
３ｃ，３ｄに印加される電圧の最大値は、正極側の直流
電圧端子Ｐと中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと
負極側の直流電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎとの和電圧、
すなわち、Ｅｐ＋Ｅｎとなり、３レベルインバータ回路
の回路電圧が６ｋＶの場合、ＪＥＣ−２４１０の規定に
基づく所要電圧１１．６ｋＶと比較して約１／２の所要
電圧となる。このことは、ダイオード７及び８を絶縁モ
ジュール形素子とした場合の所要電圧も、約１／２とな
る。
【００２８】かくして、第２の実施形態によれば、同一
の回路電圧でも半導体素子素子に対する所要耐圧を低減
することができる。
の回路電圧でも半導体素子素子に対する所要耐圧を低減
することができる。
【００２９】図３は本発明に係る電力変換装置の第３の
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図１に示した
ヒートシンク５を、直流電圧の正極側の半導体スイッチ
ング素子１ａ及び１ｂが装着されるヒートシンク５ｐ
と、直流電圧の負極側の半導体スイッチング素子１ｃ及
び１ｄが装着されるヒートシンク５ｎとに分割し、接続
線１３によってヒートシンク５ｐを正極側の直流電圧端
子Ｐに接続すると共に、接続線１４によってヒートシン
ク５ｎを負極側の直流電圧端子Ｎに接続した構成になっ
ている。
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図１に示した
ヒートシンク５を、直流電圧の正極側の半導体スイッチ
ング素子１ａ及び１ｂが装着されるヒートシンク５ｐ
と、直流電圧の負極側の半導体スイッチング素子１ｃ及
び１ｄが装着されるヒートシンク５ｎとに分割し、接続
線１３によってヒートシンク５ｐを正極側の直流電圧端
子Ｐに接続すると共に、接続線１４によってヒートシン
ク５ｎを負極側の直流電圧端子Ｎに接続した構成になっ
ている。
【００３０】この構成によれば、絶縁基板３ａ〜３ｄに
印加される電圧の最大値は、正極側の直流電圧端子Ｐと
中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと負極側の直流
電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎとの和電圧、すなわち、Ｅ
ｐ＋Ｅｎとなり、３レベルインバータ回路の回路電圧が
６ｋＶの場合、ＪＥＣ−２４１０の規定に基づく所要電
圧１１．６ｋＶと比較して約１／２の所要電圧となる。
このことは、ダイオード７及び８を絶縁モジュール形素
子とした場合の所要電圧も、約１／２となる。
印加される電圧の最大値は、正極側の直流電圧端子Ｐと
中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと負極側の直流
電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎとの和電圧、すなわち、Ｅ
ｐ＋Ｅｎとなり、３レベルインバータ回路の回路電圧が
６ｋＶの場合、ＪＥＣ−２４１０の規定に基づく所要電
圧１１．６ｋＶと比較して約１／２の所要電圧となる。
このことは、ダイオード７及び８を絶縁モジュール形素
子とした場合の所要電圧も、約１／２となる。
【００３１】かくして、第３の実施形態によれば、同一
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を低減する
ことができる。
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を低減する
ことができる。
【００３２】図４は本発明に係る電力変換装置の第４の
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は接続線１５に
よってヒートシンク５を交流電圧端子ＡＣに接続した構
成になっている。
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は接続線１５に
よってヒートシンク５を交流電圧端子ＡＣに接続した構
成になっている。
【００３３】この構成によれば、絶縁基板３ａ〜３ｄに
印加される電圧の最大値は、正極側の直流電圧端子Ｐと
中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと負極側の直流
電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎとの和電圧、すなわち、Ｅ
ｐ＋Ｅｎとなり、３レベルインバータ回路の回路電圧が
６ｋＶの場合、ＪＥＣ−２４１０の規定に基づく所要電
圧１１．６ｋＶと比較して約１／２の所要電圧となる。
このことは、ダイオード７及び８を絶縁モジュール形素
子とした場合の所要電圧も、約１／２となる。
印加される電圧の最大値は、正極側の直流電圧端子Ｐと
中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと負極側の直流
電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎとの和電圧、すなわち、Ｅ
ｐ＋Ｅｎとなり、３レベルインバータ回路の回路電圧が
６ｋＶの場合、ＪＥＣ−２４１０の規定に基づく所要電
圧１１．６ｋＶと比較して約１／２の所要電圧となる。
このことは、ダイオード７及び８を絶縁モジュール形素
子とした場合の所要電圧も、約１／２となる。
【００３４】かくして、第４の実施形態によれば、同一
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を低減する
ことができる。
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を低減する
ことができる。
【００３５】図５は本発明に係る電力変換装置の第５の
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図１に示した
ヒートシンク５をそれぞれ半導体スイッチング素子１ａ
〜１ｄを含む絶縁モジュール形電力半導体素子に対応さ
せて４個のヒートシンク５ａ〜５ｄに分割し、接続線１
６によりヒートシンク５ａを半導体スイッチング素子１
ａの低圧側、例えば、ＩＧＢＴのエミッタに接続し、同
様に、接続線１７によってヒートシンク５ｂを半導体ス
イッチング素子１ｂの低圧側に、 接続線１８によって
ヒートシンク５ｃを半導体スイッチング素子１ｃの低圧
側に、接続線１９によってヒートシンク５ｄを半導体ス
イッチング素子１ｄの低圧側にそれぞれ接続した構成に
なっている。
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図１に示した
ヒートシンク５をそれぞれ半導体スイッチング素子１ａ
〜１ｄを含む絶縁モジュール形電力半導体素子に対応さ
せて４個のヒートシンク５ａ〜５ｄに分割し、接続線１
６によりヒートシンク５ａを半導体スイッチング素子１
ａの低圧側、例えば、ＩＧＢＴのエミッタに接続し、同
様に、接続線１７によってヒートシンク５ｂを半導体ス
イッチング素子１ｂの低圧側に、 接続線１８によって
ヒートシンク５ｃを半導体スイッチング素子１ｃの低圧
側に、接続線１９によってヒートシンク５ｄを半導体ス
イッチング素子１ｄの低圧側にそれぞれ接続した構成に
なっている。
【００３６】この構成によれば、絶縁基板３ａ〜３ｄに
印加される電圧の最大値は、正極側の直流電圧端子Ｐと
中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと負極側の直流
電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎのうち、絶対値の大きい一
方の電圧となる。例えば、Ｅｐ＝Ｅｎ＝３ｋＶの場合、
絶縁基板３ａ〜３ｄは３ｋＶの耐圧があれば良く、上述
のようにＪＥＣ−２４１０の規定に基づく所要電圧１
１．６ｋＶと比較して約１／４の所要電圧となる。この
ことは、ダイオード７及び８を絶縁モジュール形素子と
した場合の所要電圧も、約１／４となる。
印加される電圧の最大値は、正極側の直流電圧端子Ｐと
中性点Ｃとの間の電圧Ｅｐと、中性点Ｃと負極側の直流
電圧端子Ｎとの間の電圧Ｅｎのうち、絶対値の大きい一
方の電圧となる。例えば、Ｅｐ＝Ｅｎ＝３ｋＶの場合、
絶縁基板３ａ〜３ｄは３ｋＶの耐圧があれば良く、上述
のようにＪＥＣ−２４１０の規定に基づく所要電圧１
１．６ｋＶと比較して約１／４の所要電圧となる。この
ことは、ダイオード７及び８を絶縁モジュール形素子と
した場合の所要電圧も、約１／４となる。
【００３７】かくして、第５の実施形態によれば、同一
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を大幅に低
減することができる。
の回路電圧でも半導体素子に対する所要耐圧を大幅に低
減することができる。
【００３８】なお、図５に示した第５の実施形態では、
ヒートシンク５ａ〜５ｄを対応する半導体スイッチング
素子１ａ〜１ｄの低圧側に接続したが、ヒートシンク５
ａ〜５ｄを対応する半導体スイッチング素子１ａ〜１ｄ
の高圧側に接続する構成であっても同様な効果が得られ
る。
ヒートシンク５ａ〜５ｄを対応する半導体スイッチング
素子１ａ〜１ｄの低圧側に接続したが、ヒートシンク５
ａ〜５ｄを対応する半導体スイッチング素子１ａ〜１ｄ
の高圧側に接続する構成であっても同様な効果が得られ
る。
【００３９】図６は本発明に係る電力変換装置の第６の
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図１に示した
第１の実施形態と同様に接続線１１によってヒートシン
ク５を中性点Ｃに接続するが、その接続経路にインピー
ダンス素子２０を接続した点が図１と構成上異なってい
る。ここで、インピーダンス素子２０は、抵抗、リアク
トル、コンデンサのいずれか一つ又は二つ以上の組み合
わせ回路で構成されている。
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図１と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図１に示した
第１の実施形態と同様に接続線１１によってヒートシン
ク５を中性点Ｃに接続するが、その接続経路にインピー
ダンス素子２０を接続した点が図１と構成上異なってい
る。ここで、インピーダンス素子２０は、抵抗、リアク
トル、コンデンサのいずれか一つ又は二つ以上の組み合
わせ回路で構成されている。
【００４０】この構成によれば、図１に示した第１の実
施形態の効果に加えて、中性点Ｃのレベルを一定値、例
えば、アースレベルに保持することができ、所要電圧を
確定することができる。
施形態の効果に加えて、中性点Ｃのレベルを一定値、例
えば、アースレベルに保持することができ、所要電圧を
確定することができる。
【００４１】なお、ヒートシンクを直流電圧端子Ｐ，Ｎ
や、中性点Ｃや、半導体スイッチング素子の一端に接続
する経路にインピーダンス素子を接続しても上述したと
同様な効果が得られる。
や、中性点Ｃや、半導体スイッチング素子の一端に接続
する経路にインピーダンス素子を接続しても上述したと
同様な効果が得られる。
【００４２】図７は本発明に係る電力変換装置の第７の
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図６と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図６に示した
インピーダンス素子２０の代わりにヒューズ２１を接続
した点がず６と構成を異にしている。
実施形態の構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路
図であり、図中、図６と同一の要素には同一の符号を付
してその説明を省略する。この実施形態は図６に示した
インピーダンス素子２０の代わりにヒューズ２１を接続
した点がず６と構成を異にしている。
【００４３】この構成によれば、図１に示した第１の実
施形態の効果に加えて、中性点Ｃのレベルを一定値、例
えば、アースレベルに保持することができ、所要電圧を
確定することができる。
施形態の効果に加えて、中性点Ｃのレベルを一定値、例
えば、アースレベルに保持することができ、所要電圧を
確定することができる。
【００４４】なお、ヒートシンクを直流電圧端子Ｐ，Ｎ
や、中性点Ｃや、半導体スイッチング素子の一端に接続
する経路にヒューズを接続しても上述したと同様な効果
が得られる。
や、中性点Ｃや、半導体スイッチング素子の一端に接続
する経路にヒューズを接続しても上述したと同様な効果
が得られる。
【００４５】
【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、本
発明によれば、同一の回路電圧でも半導体素子に対する
所要耐圧を低減することのできる電力変換装置を提供す
ることができる。
発明によれば、同一の回路電圧でも半導体素子に対する
所要耐圧を低減することのできる電力変換装置を提供す
ることができる。
【図１】本発明に係る電力変換装置の第１の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図２】本発明に係る電力変換装置の第２の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図３】本発明に係る電力変換装置の第３の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図４】本発明に係る電力変換装置の第４の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図５】本発明に係る電力変換装置の第５の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図６】本発明に係る電力変換装置の第６の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図７】本発明に係る電力変換装置の第７の実施形態の
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
構成を、主要素の冷却系と併せて示した回路図。
【図８】絶縁モジュール形電力変換素子の内部構造の一
例を、順次破断して示した斜視図。
例を、順次破断して示した斜視図。
【図９】図８に示した絶縁モジュール形電力変換素子の
主要な要素の取付構造を示す縦断面図。
主要な要素の取付構造を示す縦断面図。
【図１０】図９に示した主要な要素のうち、半導体チッ
プを電気記号で示した略図。
プを電気記号で示した略図。
【図１１】図１０に示した略図を用いて、従来の電力変
換装置の構成を示した回路図。
換装置の構成を示した回路図。
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 半導体スイッチング素子 ２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ ベース ３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 絶縁基板 ４ ケース ５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ ヒートシンク ６，７ ダイオード ８，９ コンデンサ １０〜１９ 接続線 ２０ インピーダンス素子 ２１ ヒューズ Ｐ，Ｎ 直流電圧端子 Ｃ 中性点 ＡＣ 交流電圧端子
Claims (7)
- 【請求項１】４個の半導体スイッチング素子が直列接続
され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電
圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサが
直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端が前記ス
イッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が前
記中性点に接続され、一端が前記スイッチ直列回路の一
端部の２個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点
に接続され、他端が前記スイッチ直列回路の他端部の２
個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、前記半導体スイッチ
ング素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を
介して導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半
導体素子として組み込まれる電力変換装置において、 前記絶縁モジュール形電力半導体素子を導電性のヒート
シンクに装着し、前記導電性のヒートシンクを前記中性
点に接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】４個の半導体スイッチング素子が直列接続
され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電
圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサが
直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端が前記ス
イッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が前
記中性点に接続され、一端が前記スイッチ直列回路の一
端部の２個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点
に接続され、他端が前記スイッチ直列回路の他端部の２
個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、前記半導体スイッチ
ング素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を
介して導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半
導体素子として組み込まれる電力変換装置において、 前記絶縁モジュール形電力半導体素子を導電性のヒート
シンクに装着し、前記導電性のヒートシンクを正極側又
は負極側のいずれか一方の直流電圧端子に接続したこと
を特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】４個の半導体スイッチング素子が直列接続
され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電
圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサが
直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端が前記ス
イッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が前
記中性点に接続され、一端が前記スイッチ直列回路の一
端部の２個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点
に接続され、他端が前記スイッチ直列回路の他端部の２
個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、前記半導体スイッチ
ング素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を
介して導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半
導体素子として組み込まれる電力変換装置において、 前記絶縁モジュール形電力半導体素子を、正極側と負極
側とに２分割された導電性のヒートシンクに装着し、前
記正極側のヒートシンクに前記正極側の直流電圧端子を
接続し、前記負極側のヒートシンクに前記負極側の直流
電圧端子を接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項４】４個の半導体スイッチング素子が直列接続
され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電
圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサが
直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端が前記ス
イッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が前
記中性点に接続され、一端が前記スイッチ直列回路の一
端部の２個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点
に接続され、他端が前記スイッチ直列回路の他端部の２
個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、前記半導体スイッチ
ング素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を
介して導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半
導体素子として組み込まれる電力変換装置において、 前記絶縁モジュール形電力半導体素子を導電性のヒート
シンクに装着し、前記導電性のヒートシンクを前記交流
電圧端子に接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項５】４個の半導体スイッチング素子が直列接続
され、両端を直流電圧端子とし、中間の接続点を交流電
圧端子とするスイッチ直列回路と、２組のコンデンサが
直列接続され、相互接続点を中性点とし、両端が前記ス
イッチ直列回路の両端に接続されたコンデンサ直列回路
と、２個のダイオードが直列接続され、相互接続点が前
記中性点に接続され、一端が前記スイッチ直列回路の一
端部の２個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点
に接続され、他端が前記スイッチ直列回路の他端部の２
個の前記半導体スイッチング素子の相互接続点に接続さ
れたダイオード直列回路とを備え、前記半導体スイッチ
ング素子及びダイオードの少なくとも一方が絶縁基板を
介して導電性基板に装着された絶縁モジュール形電力半
導体素子として組み込まれる電力変換装置において、 前記絶縁モジュール形電力半導体素子を相互に分割され
た導電性のヒートシンクに装着し、前記ヒートシンクと
これに装着された前記絶縁モジュール形電力半導体素子
の一端とを接続したことを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項６】前記ヒートシンクを他に接続する経路に、
インピーダンス素子を接続したことを特徴とする請求項
１乃至５のいずれか１項に記載の電力変換装置。 - 【請求項７】前記ヒートシンクを他に接続する経路に、
ヒューズを接続したことを特徴とする請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の電力変換装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000362526A JP2002171768A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 電力変換装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000362526A JP2002171768A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 電力変換装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002171768A true JP2002171768A (ja) | 2002-06-14 |
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ID=18833786
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|---|---|---|---|
| JP2000362526A Pending JP2002171768A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | 電力変換装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002171768A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005278384A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-10-06 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 半導体電力変換装置 |
| JP2006246576A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | マルチレベルインバータ |
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-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000362526A patent/JP2002171768A/ja active Pending
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| US9865529B2 (en) | 2014-07-30 | 2018-01-09 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor module with conductive pin |
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