CN101330248B - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种满足车载规格的电力转换装置。将具备3个单位功率模块100的功率模块300、和包含栅极驱动电路的控制电路基板500，以该控制电路基板500排列在功率模块300侧边的状态，安装在热交换器700上，这时，将用来连接平滑用电容器600的形成为正负对的直流端子和用来输出输入多相交流电流的多个交流端子，在功率模块300的功率模块箱400上一体浇铸成形，将用来向搭载在单位功率模块100的开关元件提供控制信号的多个控制端子，设置在与位于图中右侧的设有直流端子和交流端子一方相反的一方，将单位功率模块100的开关元件的控制端子和控制电路基板500的栅极信号输出端子进行引线接合，将平滑用电容器600配置在功率模块300的侧边或上边。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及一种将功率半导体和控制电路元件搭载在电路基板上并模块化的电力转换装置，特别涉及适用于车载的电力转换装置。 
背景技术
近年来，从节能和抑制大气污染的观点出发，包括混合动力汽车在内的电动汽车备受瞩目。在这种情况下，行驶驱动用电动机，主要是使用感应电动机和同步电动机等交流电动机，因此，将电源电池提供的直流电转换成交流电的被称为逆变器的电力转换装置就很必要。 
所以，首先，通过图14，对具备这种电力转换装置的混合动力汽车进行说明。 
上述的图14是混合动力汽车的一例，表示发动机30产生的行驶驱动力与交流发电动机35产生的驱动力相加情况下的混合动力汽车50，在这种情况下，发动机30的驱动力，从变速器31经车轴32A、32B向前轮33A、33B传递，其结果，前轮33A、33B被旋转驱动，汽车行驶。这时，交流发电动机35所产生的驱动力，传递到发动机30的曲轴，与发动机30的驱动力相加。 
另外，本例虽然说明的是用发动机30驱动前轮33A、33B的所谓前轮驱动车辆，但也可以用发动机30驱动后轮。此外，它还可以用于像卡车那样的6轮以上的车辆、拖车那样的牵引车辆。 
交流发电动机35，是所谓的电动机/发电机(M/G)，它与发动机30一起被设置在发动机室内，由发动机30的曲轴和皮带34联结。另外，电力转换装置29，与该交流发电动机35是连接。这时，电力转换装置29与例如电压为42V的动力用电池36、和电压为12V的通常的车载电池38双方连接。 
这里，动力用电池36，为汽车驱动用电源，车载电池38为照明和空 调等辅助设备驱动用电源。所以，对于交流发电动机35，使用例如绕组励磁方式的3相交流旋转电机，由此可以实现高于通常的车载电池电压例如42V电压下的电动动作和发电动作。 
而且，就上述电力转换装置29而言，在交流发电动机35被发动机30驱动而发电时，作为转换器(正向转换装置)动作；在交流发电动机35作为电动机工作时，作为逆变器(逆向转换装置)动作。而且，首先，在作为转换器动作时，进行如下动作：向动力用电池36提供电压为42V的直流电，向车载电池38提供电压为12V的直流电，对各电池进行充电，其次，在作为逆变器动作时，进行如下动作：将动力用电池36提供的电压为42V的直流电转换成规定电压和规定频率的交流电，将其供给交流发电动机35。 
这里，图15表示一例电力转换装置29的电路构成，该电力转换装置29，具备通过主电路配线31与动力用电池36或车载电池38连接的功率模块290。该功率模块290，具备半导体开关元件，具有如下的逆变器功能：通过未图示的控制电路所提供的栅极驱动信号操作开关，将动力用电池36或车载电池38提供的直流电转换成可变频的3相交流电力，通过UVW相的输出配线32向交流发电动机35供给。 
此外，上述电力转换装置29在使交流发电动机35发电时，还作为转换器动作：将发电动机产生的3相交流电转换成直流电。还具有对动力用电池36或车载电池38充电的功能。 
这时，在功率模块290的直流侧连接有电解电容20，它的作用是：抑制功率模块290的半导体开关元件的开关动作导致的直流电压的变动。 
这时的电力转换装置29的动作，根据车辆的状态和驾驶员的操作状况来，由未图示的计算机控制装置执行。而且，其结果，混合动力汽车50，不仅总能实现确切的行驶状态，还能具有空转停止功能和制动再生功能，在耗油量上也会得到改善。 
本例虽然是使用皮带34使交流发电动机35与发动机30联结，但也可以使用链子等其它联结装置。此外，交流发电动机35，既可以设置在发动机30与变速器31之间，也可以设置在变速器31中。 
这里，可以列举例如专利文献1，作为对这种混合动力汽车进行公开 的公知文献，可以列举例如专利文献2和专利文献3，作为对电力转换装置进行公开的公知文献。 
[专利文献1]特开2002-136171号公报 
[专利文献2]美国专利第5,543,659号说明书 
[专利文献3]特开2006-165409号公报 
如上所述，电力转换装置是例如混合动力汽车等中重要的构成要素，在这种情况下，亦如上所述，电力转换装置不仅是用于向行驶驱动用电动机供电，而且还必须向空调等其它电器装置供电。另外，近年呈现出一种趋势：对汽车的性能和乘坐性的要求越来越高，所以可以说，在车载用的情况下，电力转换装置所要承担的电力量会不断增大。 
这时，由于汽车整体的小型化和轻量化的趋势，电力转换装置的小型化和轻量化就成为一个大命题。这里，无庸赘言，小型化和轻量化是一个普遍命题，不论何种机器，但对车载用机器来说，尤为重要。原因是一般来说，电力转换装置在车载用情况下与产业用等情况下相比，规格上要求在温度变化较大的环境中使用，并且对小型化的要求更苛刻。所以，即便在高温环境下，也要保持较高的可靠性，同时还要求大容量且尽可能地小型轻量。 
此外，对于汽车而言，在发动机控制和车辆行驶控制等上使用了很多电子机器(微型控制器)是通常的惯例，由于这些电子机器一般禁不起电噪声，而且还会同电力转换装置一起被装备在车辆内比较狭窄的空间，所以，电力转换装置在车载用的情况下，要充分考虑抑制噪声，力求不成为噪声发生源。 
发明内容
所以，本发明的目的在于，提供一种满足车载规格的电力转换装置。 
上述目的会通过以下方式实现：一种电力转换装置，具有：搭载有多个开关元件的大致为方形的功率模块；搭载有所述开关元件的驱动电路的大致为方形的控制电路基板；搭载有所述功率模块的热交换器；和平滑用电容器，其中， 
所述功率模块具有：用来连接所述平滑用电容器的、正负成对的直流端子；用来输出输入多相交流电流的多个交流端子；和用来向所述开关元件提供控制信号的多个控制端子，所述直流端子和所述交流端子，在所述功率模块的位于4边的侧边部中的一侧边部，被配置成一列，所述控制端子处于与配置有所述直流端子和所述交流端子的侧边部相反的一侧，被配置在与该侧边部相对的侧边部，所述控制电路基板，在其端缘部中的一端缘部具有栅极信号输出端子，具备该栅极信号输出端子的端缘部，与配置有所述功率模块的所述控制端子的侧边部相接，而被排列配置在所述功率模块的侧边。 
这时，首先，可以使上述功率模块与上述控制电路基板不重叠配置。其次，可以使上述交流端子配置在上述成正负对的直流端子之间。 
此外，这时，可以使上述功率模块的控制端子与上述控制电路基板的栅极信号输出端子用接合引线连接。可以使上述多个开关元件排成一列配置。 
另外，这时，可以通过粘结剂使上述控制电路基板固定在上述热交换器上。上述成正负对的直流端子与上述交流端子的至少一部分可以具有叠层构造。 
同样，这时，上述接合引线，也包含该接合引线形成的连接部在内，被以绝缘材料为原料的树脂密封。可以使上述开关元件分在多相交流的每个相上，构成单位功率模块。 
而且，进一步这时，上述单位功率模块具有：电源类布线连接部和信号类布线连接部，可以使这些电源类布线连接部和信号类布线连接部在绝缘金属基板上分离。可以使上述平滑用电容器配置在上述功率模块的侧边或上边。 
另外，作为本发明的另一个方式，还可以是一种电力转换装置，具有：搭载有多个开关元件的大致为方形的功率模块；搭载有所述开关元件的驱动电路的大致为方形的控制电路基板；搭载有所述功率模块的热交换器；和平滑用电容器，其中， 
所述功率模块具有：用来连接所述平滑用电容器的、正负成对的直流端子；用来输出输入多相交流电流的多个交流端子；和用来向所述开关元 件提供控制信号的多个控制端子， 
所述直流端子和所述交流端子，在所述功率模块的位于4边的侧边部中的一侧边部，被配置成一列，所述控制端子处于与配置有所述直流端子和所述交流端子的侧边部相反的一侧，被配置在与该侧边部相对的侧边部， 
所述控制电路基板，在其端缘部中的一端缘部具有栅极信号输出端子，配备该栅极信号输出端子的端缘部，与配置有所述功率模块的所述控制端子的侧边部相接，而被排列配置在所述功率模块的侧边， 
所述功率模块具有包围所述多个开关元件和所述多个控制端子的框状的壳部， 
所述壳部具有4个边，在侧边部中的一侧边部具有所述直流端子和所述交流端子，而在与所述一侧边部相反侧的侧边部具有比其他侧边部较短形成的部分，该部分用于使所述控制电路基板嵌入所述壳部与所述热交换器之间， 
所述控制电路基板，在其端缘部中的一端缘部具有栅极信号输出端子，具有该栅极信号输出端子的端缘部，从所述壳部的所述比其他侧边部较短形成的部分嵌入所述壳部内，所述控制电路基板以配置在所述功率模块的配置有所述控制端子侧边部的侧部的状态，与所述功率模块一起固定在所述热交换器上， 
在所述壳部的内部，通过接合引线将所述功率模块的控制端子与所述控制电路基板的栅极信号输出端子连接。 
根据本发明，由于不需要电连接引脚，所以能够降低成本；由于不要基板背面的焊接，所以能够获得较高的可靠性。 
此外，根据本发明，电容器更换会变得容易，所以凭这一点，也可以提高可靠性和较低劳动成本。 
附图说明
图1是表示本发明的电力转换装置的一个实施方式的立体图。 
图2是表示本发明一实施方式下的功率模块的电路图。 
图3是表示本发明一实施方式下的单位功率模块的平面图。 
图4是表示本发明一实施方式下的单位功率模块的截面图。 
图5是表示本发明一实施方式下的功率模块的平面图。 
图6是表示本发明一实施方式下的功率模块的截面图。 
图7是表示本发明一实施方式下的功率模块的端子部的立体图。 
图8是表示本发明一实施方式下的栅极驱动电力基板的说明图。 
图9是表示一例本发明一实施方式下的电容器的安装状态的说明图。 
图10是表示另一例本发明一实施方式下的电容器的安装状态的说明图。 
图11是表示一例应用本发明的电力转换装置的一个实施方式的汽车说明图。 
图12是表示另一例应用本发明的电力转换装置的一个实施方式的汽车说明图。 
图13是表示又一例应用本发明的电力转换装置的一个实施方式的汽车说明图。 
图14是表示一例混合动力汽车的说明图。 
图15是一例电力转换装置中的电路图。 
图中：1-绝缘金属基板，1a-绝缘板，1b、1c-金属层1b、1c，2-半导体开关元件(IGBT)，2UU-U相上臂的半导体开关元件，2UD-U相下臂的半导体开关元件，2VU-V相上臂的半导体开关元件，2VD-V相下臂的半导体开关元件，2WU-W相上臂的半导体开关元件，2WD-W相下臂的半导体开关元件，3-FWD(续流二极管)，3UU-U相上臂的FWD，3UD-U相下臂的FWD，3VU-V相上臂的FWD，3VD-V相下臂的FWD，3WU-W相上臂的FWD，3WD-W相下臂的FWD，4-金属板(用于单位功率模块的对基台和散热器的固定)，5-引线接合，6-安装孔，21-直流正极端子，22-直流负极端子，23-交流端子，23U-直流U相端子，23V-直流V相端子，23W-直流W相端子，24-树脂壳部，25-树脂(密封用树脂)，26-栅极信号输出端子(控制电路基板500的端子)，27-栅极驱动电路，28-电动机控制电路，100-单位功 率模块，200-电力转换装置，300-功率模块，400-功率模块箱，500-控制电路基板，600-电容器，700-热交换器。 
具体实施方式
下面，根据图示的实施方式，对本发明的电力转换装置进行详细说明。 
这里，图1表示本发明的一实施方式的电力转换装置200，图中，300是功率模块(power module)，400是功率模块箱，500是包含栅极驱动电路的控制电路基板，600是电容器，700是热交换器。 
另外，首先，功率模块300被收纳在用例如PPS(聚苯硫醚)等高性能树脂制成的功率模块箱400中，然后，热交换器700以良好的热结合状态，安装在其底部的散热面上。这时，该功率模块300如图所示，由3个单位功率模块100(100U、100V、100W)构成。这里，此时的符号U、V、W代表3相交流的各相。 
接着，包含栅极驱动电路的控制电路基板500，以相对功率模块300横向排列的状态，其一个端边缘部与热交换器700热结合，与功率模块300一起安装在该热交换器700上。这时的热交换器700如图所示，是具有多枚散热片的所谓空冷式热交换器。根据需要，也可以选择借助风扇例如电风扇的风冷方式或水冷方式，在这种情况下，功率模块300和控制电路基板500可以得到进一步冷却。 
另一方面，电容器600是所谓的平滑电容器，与功率模块300的直流侧连接，起到稳定直流电压的作用。另外，由于本图是仅仅表现具备电容器600、以及它是与功率模块300的直流侧连接，所以，对于该电容器600的具体安装位置，如后所述，有时会与图示不同。 
接下来，图2是功率模块300的电路图，在本实施方式的情况下，半导体开关元件2是使用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transister)，这时，为了得到必要的电力容量，使用了2个并联连接的元件。此外，由于本实施方式是用于3相交流的情况，所以，在U相、V相、W相的各相上臂和下臂上分别设有开关元件。因此，2UU是U相的上臂开关元件，2UD是下臂的开关元件，以下，V相的上臂设置开关元件2VU，同下臂设置开关元件2VD，W相的上臂设置开关元件2WU，同下臂设置开关元件2WD。 
另外，各开关元件上，分别并联连接有也是并联连接的2个FWD(续流二极管：Free Wheel Diode)3，这时，各相的上臂和下臂，分别记为FWD3UU、3UD、3VU、3VD、3WU、3WD。 
另外，这时，也可以取代开关元件2和FWD3，作为功率半导体元件使用元件构造上包含二极管的MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor)。 
这里，首先，上臂的开关元件2UU、2VU、2WU的集电极，都被连接在直流正极端子21上，发射极分别与下臂的开关元件2UD、2VD、2WD的集电极连接。其次，下臂的开关元件2UD、2VD、2WD的发射极，都被连接在直流负极端子22上。 
因此，各相的上臂和下臂的连接点，即上臂的开关元件的发射极与下臂开关元件的集电极的连接点，如图所示，为各相的中性点。所以，U相臂的中性点与交流U相端子23U连接，V相臂的中性点与交流V相端子23V连接，而且，W相臂的中性点与交流W相端子23W连接。 
上述的功率模块300的动作如下：这时，首先，直流正极端子21与直流负极端子22，被未图示的电池施加直流电压。由于这时连接了电容器600，所以通过其平滑作用使直流电压稳定。 
另一方面，对于各开关元件2，从未图示的驱动电路所输出的驱动信号，被施加在各开关元件2的控制端子13UU、13UD、13VU、13VD、13WU、13WD上，由此，各开关元件2受到ON/OFF控制。对于这种情况下的控制，颇具代表性的是例如PWM(Pulse Width Modulation)控制。通过它，规定频率、规定电压的3相交流电被提供给交流端子23(交流U相端子23U、交流V相端子23V、交流W相端子23W)上。 
这时，如上所述，各开关元件和FWD，构成为以各相臂为单位独立的单位功率模块100。 
下面，通过图3和图4，对单位功率模块100进行详细说明。这里，图4是在图3的平面图中，从箭头A处观察到的截面图。 
另外，这里，为了便于说明，以U相的单位功率模块100U作为单位功率模块100的代表进行了说明，但至于其它相，无庸赘言也是相同的。 
首先，单位功率模块100U作为电路基板，使用在绝缘板1a的一方和 另一方两面都具有金属层1b、1c的所谓绝缘金属基板1。这时，绝缘板1a使用的是氧化铝(Al2O3)、氮化硅(Si3N4)、氮化铝(AlN)等绝缘复合材料，对于金属层1b、1c，主要材料使用铜，对其实施表面镀敷处理，以应对焊接，通过金属层1c和焊料层Sb，被与金属板4焊接起来。这时的金属板4不仅为单位功率模块的基台，还作为对散热器进行固定的部件发挥作用。因此，对于该金属板4，使用铜或CIC、Al-SiC合金等金属，在边角上形成安装孔6，用螺丝等固定在热交换器700上，可以实现散热冷却。这时，为了提高热传导性，一般来说在其间介入散热膏。 
其次，在绝缘金属基板1的金属层1b上形成导体图形，然后，在该图形的规定位置上焊接并安装开关元件2(2UU、2UD)和FWD3(3UU、3UD)。另外，如上所述，这时，每个臂上都分别使用了半导体元件和二极管各2个。而且，这时，形成在金属层1b上的导体图形如图3所示，分为3个系统形成：部分图形P21和部分图形P22，还有部分图形P23。由此，如图3所示，上侧可以配置电源类的布线图形，下侧可以配置信号类的连接图形和端子(各开关元件2的控制端子13UU、13UD、13VU、13VD、13WU、13WD)，其结果，根据本实施方式，电源类的布线连接部与信号类的布线连接部，在绝缘金属基板1上形成分离的状态。 
这里，部分图形P21在图2中，与直流正极端子21连接，同样，存在有两处的部分图形P22与图2的直流负极端子22连接。另一方面，部分图形P23与交流端子23的任意一个相连，在这里，是与交流U相端子23U相连。另外，首先，如图4所示，上臂的开关元件2UU的集电极端子侧，通过焊料层Sa与部分图形P21焊接，其发射极端子侧通过引线接合5，以FWD3UU的阳极端子侧为中继，与部分图形P23连接，这时，FWD3UU也在其阴极端子侧与部分图形P21焊接。其次，下臂的开关元件2UD，在集电极端子侧通过焊料层Sa(图4)，与部分图形P23焊接，在其发射极端子侧通过引线接合5，以FWD3UD的阳极端子侧为中继，与部分图形P22连接，这时，FWD3UD也在其阴极端子侧与部分图形P21焊接。 
下面，通过图5和图6，对图1的功率模块300进行详细说明。另外，图6是从箭头B方向观察图8的得到的截面图。 
如上所述，功率模块300是3个相的单位功率模块100被收纳在功率模块箱400中得到的，因此，如图5所示，该功率模块箱400，以平面形状为大致方形(这里的情况是长方形)的框状树脂壳部24为主体，在其中收纳3相的3个单位功率模块100。另外，这时，使用上述的PPS等树脂，还使直流正极端子21和直流负极端子22，还有交流端子23(交流U相端子23U、交流V相端子23V、交流W相端子23W)，在该树脂壳部24的处于4边的侧边部的一个侧边部(图中为上方的侧边部)，以一体化的形态浇铸成型。 
而且，功率模块300的部分图形P21和部分图形P22，还有部分图形P23，通过引线接合5，分别与树脂壳部24的直流正极端子21、直流负极端子22、三相的交流端子23连接，这时，这些直流正极端子21和直流负极端子22，还有交流端子23，尤其是如图6所示的那样，会被制成挟有各种绝缘材料的叠层构造，形成可以减少布线阻抗的构成。这时的直流正极端子21和直流负极端子22，还有交流端子23，使用例如铜等板材，如图7所示，被作为端子部分为一体的汇流排(busbar)成形。但是，上述构成是一个例子，根据功能性的不同，也可以变更。 
另一方面，各功率模块300的控制端子13(13UU、13UD、13VU、13VD、13WU、13WD)，通过引线接合5，与栅极驱动电路基板500的栅极信号输出端子26电连接。因此，对于作为树脂壳部24的侧边部，且为与上述侧边部相反一侧的侧边部(图中为下方的侧边部)来说，下侧、即图6中与热交换器700连接的部分，比其它侧边部成形得更短，栅极驱动电路基板500端缘部、且为具有栅极信号输出端子26的一方的端缘部，被在此插入，以与设有各功率模块300的控制端子13的端缘部相接的形态，保持包含该栅极驱动电路的控制电路基板500。 
此后，为了保护搭载在功率模块300上的元件和引线接合5本身、以及功率模块300与引线接合5的电连接部，树脂壳部24内部，被填充以绝缘材料为原料的树脂25以用来密封，这时的树脂一般使用硅胶。 
这时，树脂壳部24和包含栅极驱动电路的控制电路基板500，都具备螺丝孔。而且，可以用它来与热交换器700进行螺丝固定，还可以安装在未图示的机器框体上。这时，也可以使用粘结剂，将包含栅极驱动电路的 控制电路基板500与热交换器700粘结起来。 
这里，例如在上述专利文献2中公开了如下内容：为了对栅极基板进行连接，要将电连接引脚从树脂壳中突出出来。但是，本实施方式中，像图5和图6说明的那样，通过引线接合使开关元件的控制端子和栅极基板连接。 
因此，根据本实施方式，由于不需要电连接引脚，所以，可以消除焊接电连接引脚而带来的麻烦，有利于减少工时和降低成本。而且，由于不用在基板背面进行焊接，所以可以解决在基板背面焊接时可靠性低下的问题。另外，已经证实：通过取消上述的电连接引脚，可以缩小10％的尺寸。 
下面，利用图8，对包含栅极驱动电路的控制电路基板500进行说明。首先，搭载在该控制电路基板500上的电路一般有2种：栅极驱动电路和电动机控制电路。在这种情况下，栅极驱动电路一般是强电类，与其相对，电动机控制电路是弱电类(信号类)电路，所以，与其说栅极驱动电路抗噪声，还不如说它就是噪声源，而控制电路是禁不住噪声的。因此，本实施方式如图8所示，在栅极驱动电路基板500的端缘部，在与功率模块300的设有控制端子13的端缘部相接的一方的端缘部侧，搭载栅极驱动电路27，在相反侧的端缘部，搭载电动机控制电路28。 
因此，根据本实施方式，栅极驱动电路27与电动机控制电路28在控制电路基板500上被明确分离，而且，栅极驱动电路27是位于距离功率模块300较近的一方，电动机控制电路28是位于较远的一方。所以，尽管它们搭载在同一基板上，整体上却可以具有较高的EMC(Electro-Magnetic Compatibility：电磁兼容性、电磁环境兼容性)。此外，这时，控制电路基板500的搭载栅极驱动电路27的一侧，像已经说明的那样，直接与热交换器700相接。所以，根据本实施方式，发热较多的强电侧电路能够被重点散热。 
下面，说明本实施方式下电容器600的处理。 
这里，首先，图9是在功率模块300的设有直流正极端子21和直流负极端子22、还有交流端子23一方的端缘部，与该功率模块300大致平行地设置电容器600情况下的一个实施方式，这时，电容器600的正极端子210和负极端子220，用螺丝等与功率模块300的直流正极端子21和直 流负极端子22相连。 
这里，电容器600的正极端子210和负极端子220设有6个，分别与功率模块300的直流正极端子21和直流负极端子22的U相和V相还有W相对应，它们各自在电容器600中，同相之间彼此并联，因此，根据本实施方式，借助于在电容器600端子部分上的汇流排的一体化成形，电容器600端子部分上的阻抗得到充分抑制，其结果，电容器600的平滑功能提高，对减少噪声十分有效。 
这里，例如在上述专利文献3中公开了如下内容：要将电容器配置在功率模块箱的正下方。但是，对于本实施方式来说，由于将电容器600配置在功率模块箱400的外侧，所以，在电容器600老化时等，可以比较容易地处理所需要的电容器更换，对提高可靠性和降低作业成本都很有好处。另外，对于电容器600，可以使用膜电容和电解电容的任意一种。 
下面，图10是将电容器600配置在功率模块300之上时的一个实施方式。这时，电容器600的正极端子210和负极端子220，虽然也是用螺丝等与功率模块300的直流正极端子21和直流负极端子22相连，但在这种情况下，只要改变正极端子210和负极端子220的弯曲方式就可以简单应对，因此，根据本发明，对应于电力转换装置200所要求的形状，电容器600的位置容易变更，其结果，可以提供能对应各种形状的电力转换装置200。 
这里，对上述实施方式带来的效果进行如下列举： 
·绝缘基板上的电源部图形与信号部图形的分离 
·根据上述内容，将所有的电源端子配置在某一侧(电源部侧)，在一方配置控制基板。 
·根据上述2点，实现小型化和消除电源部汇流排的复杂化。 
·通过简化电源部汇流排的烦杂设置，实现低阻抗、EMC、噪声对策。 
·取消电源部与控制电路基板的栅极之间的栅极引脚连接。 
·取消功率模块与控制电路基板的2层构造，实现薄型化。 
·通过一层构造，取消栅极引脚连接，实行容易的引线接合。 
·使用一层构造，将栅极驱动电路部的高温部件设置在基片上，实现 冷却功能。 
·取消电容器的汇流排下垂，配置在电源汇流排上或横向配置。 
·根据上述内容，电容器老化时，可以更换。 
·通过更换电容器的形状·配置，可以对应各种逆变器形状。 
·由于取消了叠层构造，所有部件从上部均可视。 
·由于取消了叠层构造，部件减少。 
·水冷·空冷都可对应。 
对于本发明的电力转换装置，像已在图14中说明的那样，例如适用于混合动力汽车。因此，下面，就针对将本发明的电力转换装置200搭载到车辆情况下的实施方式进行说明。首先，图11是将电力转换装置200搭载在单箱型混合动力汽车50的车室39内的地板下面的情况的一个实施方式，这时，电力转换装置200上被维护用的地板盖40保护。 
其次，图12是将电力转换装置200搭载在Sedan型混合动力汽车50的后备箱41内的地板下面的情况的一个实施方式，这时，电力转换装置200上也被维护用的地板盖40保护。 
此外，图13是将电力转换装置200配置在后座42靠背内的情况的一个实施方式，这时，它也具备维护用的地板盖40，可以达到保护的作用。所以，根据这些实施方式，就可以利用车辆的空闲空间，搭载电力转换装置200，实现省空间化。 

Claims (8)

1.一种电力转换装置，具有：搭载有多个开关元件的大致为方形的功率模块；搭载有所述开关元件的驱动电路的大致为方形的控制电路基板；搭载有所述功率模块的热交换器；和平滑用电容器，其特征在于，
所述功率模块具有：用来连接所述平滑用电容器的、正负成对的直流端子；用来输出输入多相交流电流的多个交流端子；和用来向所述开关元件提供控制信号的多个控制端子，
所述直流端子和所述交流端子，在所述功率模块的位于4边的侧边部中的一侧边部，被配置成一列，所述控制端子处于与配置有所述直流端子和所述交流端子的侧边部相反的一侧，被配置在与该侧边部相对的侧边部，
所述控制电路基板，在其端缘部中的一端缘部具有栅极信号输出端子，配备该栅极信号输出端子的端缘部，与配置有所述功率模块的所述控制端子的侧边部相接，而被排列配置在所述功率模块的侧边，
所述功率模块具有包围所述多个开关元件和所述多个控制端子的框状的壳部，
所述壳部具有4个边，在侧边部中的一侧边部具有所述直流端子和所述交流端子，而在与所述一侧边部相反侧的侧边部具有比其他侧边部较短形成的部分，该部分用于使所述控制电路基板嵌入所述壳部与所述热交换器之间，
所述控制电路基板，在其端缘部中的一端缘部具有栅极信号输出端子，具有该栅极信号输出端子的端缘部，从所述壳部的所述比其他侧边部较短形成的部分嵌入所述壳部内，所述控制电路基板以配置在所述功率模块的配置有所述控制端子侧边部的侧部的状态，与所述功率模块一起固定在所述热交换器上，
在所述壳部的内部，通过接合引线将所述功率模块的控制端子与所述控制电路基板的栅极信号输出端子连接。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述交流端子，被配置在所述正负成对的直流端子之间。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述多个开关元件被排成一列配置。
4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述控制电路基板通过粘结剂被固定在所述热交换器上。
5.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，
所述正负成对的直流端子与所述交流端子的至少一部分，具有叠层构造。
6.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述开关元件被分到多相交流的每个相上，作为单位功率模块构成。
7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，
所述单位功率模块具有：电源类的布线连接部和信号类的布线连接部，这些电源类的布线连接部和信号类的布线连接部在绝缘金属基板上被分离。
8.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述平滑用电容器，被配置在所述功率模块的侧边或上边。
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