CN103283136A

CN103283136A - 功率转换装置

Info

Publication number: CN103283136A
Application number: CN2010800709728A
Authority: CN
Inventors: 畑井彰
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: JPWO2012090307A1; CN103283136B; JP5220245B2; US20130258602A1; WO2012090307A1; US8670237B2

Abstract

一种功率转换装置，其具有安装有功率转换元件的整流模块、逆变器模块以及直流电抗器，在该功率转换装置中，整流模块（5A）及逆变器模块（5B）安装在冷却片（3A）的基座部（31）上，直流电抗器（DCL）（2）配置在安装于冷却片（3A）的基座部（31）的下表面上的叶片部（32）的下层，在冷却片（3A）上设置有空隙部（10），利用空隙部（10）的空间，配置用于将整流模块（5A）及逆变器模块（5B）与直流电抗器（DCL）（2）之间进行电连接的端子台（4）。

Description

功率转换装置

技术领域

本发明涉及一种搭载直流电抗器的功率转换装置。

背景技术

如果在功率转换装置中搭载直流电抗器（下面记述为“DCL”），则使抑制高次谐波成分的能力增大，能够提高产品的环境性能。因此，存在在功率转换装置中搭载DCL的产品。

作为搭载有DCL的功率转换装置，例如存在下述专利文献1所示的装置。在该专利文献1中公开了下述结构，即，逆变器装置具有：逆变器装置主体，其内置有电子电路；主体壳体，其包围逆变器装置主体；以及端子部，其设置在主体壳体的内部的一端上，在该逆变器装置中，将由端子保护罩构成的电抗器收容体，以可自由拆卸的方式安装在主体壳体的端子部侧的一端上，在电抗器收容体内配置有与端子部电连接的直流电抗器。另外，还考虑根据需要在电抗器收容体中配置电抗器用冷却风扇和散热器。

专利文献1：日本特开2007－181316号公报

发明内容

但是，通常对于DCL来说，安装面积或体积增大，并且有时DCL的绕组温度会大于或等于100℃。因此，成为在功率转换装置上搭载DCL的情况下使装置的设置面积和内部温度增加的主要原因。

另外，在专利文献1中，还考虑在电抗器收容体中配置电抗器用冷却风扇和散热器，但需要另外保留用于安装电抗器的空间，无法避免装置的大型化。

另外，在上述专利文献1的结构中，需要另外制作收容电抗器的壳体，存在装置大型化、成本增加的问题。

并且，例如在将未搭载DCL的功率转换装置更新为内置DCL的功率转换装置的情况下，收到顾客很多希望设置面积与现有装置相同或同等程度的要求，希望将搭载DCL的功率转换装置的安装面积减小为与未搭载DCL的功率转换装置同等的程度。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种功率转换装置，其即使在搭载有DCL的情况下，也能够抑制安装面积及成本的增加。

为了解决上述课题并实现目的，本发明的功率转换装置具有：功率转换模块，其安装有功率转换元件；直流电抗器；以及冷却片，其对所述功率转换模块进行冷却，该功率转换装置的特征在于，所述功率转换模块安装在所述冷却片的基座部上，所述直流电抗器配置在安装于所述冷却片的基座部的下表面上的叶片部的下层，在所述冷却片上设置有空隙部，利用所述空隙部的空间，配置用于将所述功率转换模块和所述直流电抗器之间进行电连接的端子台。

发明的效果

根据本发明，具有下述效果，即，即使在搭载有DCL的情况下，也能够抑制安装面积和成本的增加。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的一个结构例的斜视图。

图2是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的另一个结构例的斜视图。

图3是示意地表示DCL、整流模块及逆变器模块之间的电连接结构的图。

图4是示意地表示在设置有冷却风扇的情况下的冷却风流向的图。

图5是表示实施方式1的功率转换装置中的主电路电容器的搭载位置的一个例子的图。

图6是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的一个结构例的斜视图。

图7是表示图6的结构中的端子台的另一个结构例的斜视图。

图8是表示图6、7的结构中的端子台的结构的俯视图及斜视图。

图9是包含表示图6的结构中的杂散电容的形成位置的局部剖面图在内的正视图。

图10是在等价电路上表示图6、7的结构中的杂散电容的形成位置的图。

图11是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的另一个结构例的斜视图。

图12是表示图11的结构中的端子台的结构的俯视图及斜视图。

图13是在等价电路上表示图11的结构中的杂散电容的形成位置的图。

图14是包含表示实施方式3中的杂散电容的形成位置的局部剖面图在内的正视图。

图15是在等价电路上表示图14的结构中的杂散电容的形成位置的图。

图16是在等价电路上表示实施方式3中的杂散电容的另一个形成位置的图。

图17是表示能够使杂散电容进一步增加的实施方式4所涉及的功率转换装置的一个结构例的图。

图18是表示使用了SiC元件的实施方式5所涉及的功率转换装置的一个结构例的斜视图。

图19是表示图18的结构中的端子台的另一个结构例的斜视图。

图20是包含图19的结构中的功率转换装置的局部剖面图在内的正视图。

图21是包含表示实施方式6所涉及的功率转换装置的一个结构例的局部剖面图在内的正视图。

图22是表示能够使杂散电容进一步增加的实施方式7所涉及的功率转换装置的一个结构例的图。

图23是包含表示实施方式8所涉及的功率转换装置的一个结构例的局部剖面图在内的正视图。

图24是表示图23的结构中的端子台的一个结构例的A－A’线剖面图。

图25是表示实施方式8所涉及的端子台的另一个结构例的剖面图。

图26是表示能够使杂散电容进一步增加的实施方式9所涉及的端子台的一个结构例的剖面图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式所涉及的功率转换装置进行说明。此外，本发明并不受以下所示的实施方式限定。

实施方式1

参照图1至图5，对实施方式1所涉及的功率转换装置的结构进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的一个结构例的斜视图，图2是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的另一个结构例的斜视图，图3是示意地表示DCL、整流模块及逆变器模块之间的电连接结构的图，图4是示意地表示在设置有冷却风扇的情况下的冷却风流向的图，图5是表示实施方式1的功率转换装置中的主电路电容器的搭载位置的一个例子的图。

在实施方式1所涉及的功率转换装置中，作为具体实现功率转换功能的主要电路部而具有DCL2、整流模块5A、逆变器模块5B及主电路电容器11（参照图3、5），作为用于在这些电路部之间进行图3所示的电连接的部件而设置有端子台4。另外，构成为，作为用于保持这些电路部或抑制整流模块5A及逆变器模块5B的温度上升的部件，而具有冷却片3A、冷却片3B、底板8及DCL固定部件9。此外，整流模块5A也可以是具有功率转换功能的转换器模块。

冷却片3A具有下述部件而形成：作为底面的基座部31；以及叶片部32，其由隔开规定间隔而一体地同时设置在基座部31下表面上的一组金属板构成。在基座部31的上表面安装有：整流模块5A，其对来自未图示的交流电源的电力进行整流；以及逆变器模块5B，其将整流模块5A的输出（直流电力）转换为期望的交流电力。在基座部31的下表面设置有叶片部32，在该叶片部32的下层，配置有形成得薄且平的DCL2。DCL2具有DCL铁心21以及卷绕在DCL铁心21上的绕组部22而构成，该DCL2串联连接在整流模块5A和逆变器模块5B之间。根据上述结构，实施方式1所涉及的功率转换装置从上表面（上层）朝向下表面（下层）以下述顺序的阶层结构进行配置，即，在第1阶层上配置功率转换模块（整流模块5A及逆变器模块5B），在第2阶层上配置冷却片（基座部、叶片部），在第3阶层上配置DCL。

在DCL1的左右端的冷却片3A的下部（底板8的上部）设置有冷却片3B，该冷却片3B具有与冷却片3A相同的叶片部。该冷却片3B还可以与冷却片3A一体形成。

在冷却片3A的大致中央设置有空隙部10。在该空隙部10中设置有端子台4，其用于将DCL2与各模块之间串联连接。此外，也可以取代端子台4，将扁平铜线等具有电传导性的材料以能够插入至冷却片3A的空隙部中的方式形成，将各模块和DCL2连接。

DCL固定部件9在设置于功率转换装置最下层的底板8上设置，以对DCL2的上部及至少一部分的周边部进行覆盖的方式固定DCL2。DCL固定部件9由非磁性材料制作而成，以使得通过DCL铁心21内部的磁通无法流入。对于通过DCL固定部件9对DCL2实施的固定，只要能够固定DCL2即可，可以使用任何方法。例如，可以想到向绕组部22和DCL固定部件9之间的空间内注入热传导性优异的树脂等，通过使DCL固定部件9和冷却片接触而进行固定。此外，要进行接触的冷却片可以是配置在DCL2上表面的冷却片3A，也可以是配置在DCL2左右的冷却片3B。

另外，整流模块5A及逆变器模块5B可以分别收容在独立的壳体中，也可以收容在同一壳体中。例如在容量较大的机型的情况下，大多收容在独立的壳体中，例如成为如图1所示的结构。另一方面，在容量较小的机型的情况下，能够收容在同一壳体中，例如成为如图2所示的结构。

根据实施方式1的功率转换装置，从上表面向下表面沿垂直方向以阶层结构将整流模块5A、逆变器模块5B、冷却片3A（冷却片3B）及DCL2进行配置，因此，能够在不增大安装面积的情况下搭载DCL2。此外，由于DCL2可以形成得薄且平，因此能够尽可能减小高度方向的尺寸增加。

另外，在实施方式1的功率转换装置中，由于在整流模块5A及逆变器模块5B与DCL2之间配置有冷却片3A（冷却片3B），因此，例如如图4所示，通过从水平方向吹过来自冷却风扇12的风，从而能够使主电路电容器11及DCL2这两者的温度降低，其中，主电路电容器11位于功率转换模块5（整流模块5A及逆变器模块5B）的下游侧，DCL2配置在与主电路电容器11相比更靠下层侧。特别地，由于DCL2、模块和功率转换模块5由DCL固定部件9隔离开，因此具有双方的温度不会相互影响的优点。

另外，在实施方式1的功率转换装置中，通过在功率转换装置中内置DCL2，从而能够减小主电路电流的脉动成分，能够使用脉动耐量小的小型主电路电容器。因此，能够减小主电路电容器11的安装空间，例如如图5所示，能够配置在DCL2的上表面部分的空间中。此外，在图5中，将主电路电容器11配置在逆变器模块5B侧，但当然也可以配置在整流模块5A侧。

如上述说明所示，根据实施方式1的功率转换装置，将安装有功率转换元件的功率转换模块安装在冷却片的基座部上，将DCL配置在安装于冷却片的基座部的下表面上的叶片部的下层，利用在冷却片中设置的空隙部的空间而配置用于在功率转换装置和DCL之间进行电连接的端子台，因此，即使在功率转换装置中搭载有DCL的情况下，也能够抑制安装面积和成本的增加。

实施方式2

在实施方式1中，对将整流模块和逆变器模块安装在共同的冷却片的基座部上的实施方式进行了说明，但实施方式2是将整流模块和逆变器模块安装在独立的冷却片的基座部上的实施方式，参照图6至图13，对本实施方式进行说明。图6是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的一个结构例的斜视图，图7是表示图6的结构中的端子台的另一个结构例的斜视图，图8是表示图6、7的结构中的端子台的结构的俯视图（该图（a））及斜视图（该图（b）），图9是包含表示图6的结构中的杂散电容的形成位置的局部剖面图在内的正视图，图10是在等价电路上表示图6、7的结构中的杂散电容的形成位置的图，图11是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的另一个结构例的斜视图，图12是表示图11的结构中的端子台的结构的俯视图（该图（a））及斜视图（该图（b）），图13是在等价电路上表示图11的结构中的杂散电容的形成位置的图。

如图6所示，在实施方式2所涉及的功率转换装置中，作为与图1的冷却片3A对应的部件，设置有独立的冷却片3C（第1冷却片）及冷却片3D（第2冷却片）。整流模块5A安装在冷却片3C侧，逆变器模块5B安装在冷却片3D侧。在这些冷却片3C、3D之间必然形成空间，在该空间中配置端子台4。此外，如图6所示，端子台4可以设置在DCL固定部件9的上部，如图7所示，也可以在DCL固定部件9上设置间隙而将端子台4设置在DCL铁心21的上部。另外，根据与实施方式1相同的理由，将DCL2配置在冷却片3C及冷却片3D的下层。

如图8所示，在端子台4的内部收容有：与功率转换模块的高压侧端子连接的P侧输入导体（第1正侧连接导体）41及P侧输出导体（第2正侧连接导体）42。P侧输入导体41是用于在整流模块5A的P侧端子51和DCL2之间进行电连接的连接导体，如图6所示，经由设置在端子台4的上部侧的端子61和设置在端子台4的侧部侧的端子63，而将P侧端子51和DCL2进行电连接。同样地，P侧输出导体42是用于在逆变器模块5B的P侧端子52和DCL2之间进行电连接的连接导体，经由设置在端子台4的上部侧的端子62和设置在端子台4的侧部侧的端子64，而将P侧端子52和DCL2进行电连接。

如图9所示，优选P侧输入导体41及P侧输出导体42形成为以与冷却片3C、3D的相邻的侧面部34相等的表面积相对的形状。此外，P侧输入导体41及P侧输出导体42的截面积根据流过的电流容量进行设计即可。根据上述结构，在P侧输入导体41及P侧输出导体42与各侧面部34之间形成杂散电容14，如果将冷却片3C、3D与功率转换装置的GND端子（FG）连接，则构成图10所示的等价电路。

另外，图6、7的结构是将DCL2仅与整流模块5A及逆变器模块5B的P侧端子连接的方式，但如图11的结构图所示，也可以构成为将DCL2与整流模块5A以及逆变器模块5B的P侧端子及N侧端子这两者连接。在该结构的情况下，例如使用图12所示的端子台4。

在图12中，在端子台4的内部，除了P侧输入导体41及P侧输出导体42之外，还收容有与功率转换模块的低压侧端子连接的N侧（负侧）输入导体43及N侧（负侧）输出导体44。N侧输入导体43是用于在整流模块5A的N侧端子53和DCL中的一侧（N侧）的DCL（DCL2B）之间进行电连接的连接导体，如图11所示，经由设置在端子台4的上部侧的端子65和设置在端子台4的侧部侧的端子67，而将N侧端子53和DCL2B的一端进行电连接。同样地，N侧输出导体44是用于在逆变器模块5B的N侧端子54和DCL2B之间进行电连接的连接导体，经由设置在端子台4的上部侧的端子66和设置在端子台4的侧部侧的端子68，而将N侧端子54和DCL2B的另一端进行电连接。此外，关于P侧端子51、52和DCL中的另一侧（P侧）的DCL（DCL2A）之间的电连接，在未图示的背面侧实施与正面侧同样的连接。通过这些结构，在P侧输入导体41、P侧输出导体42、N侧输入导体43及N侧输出导体44和相邻的冷却片3C或冷却片3D的侧面部之间，形成杂散电容14，如果将冷却片3C、3D与功率转换装置的GND端子（FG）连接，则构成图13所示的等价电路。

如上述所示，根据实施方式2的功率转换装置，通过在功率转换装置中内置DCL，能够减少高次谐波，并且，通过由DCL和杂散电容形成的噪声滤波器还能够减少高频噪声。并且，在整流输出的P侧、N侧这两侧，通过由DCL和杂散电容形成的噪声滤波器，能够增大对高次谐波及高频噪声的减少效果。

此外，在图12中，可以在P侧输入导体41和N侧输入导体43接近的位置、以及P侧输出导体42和N侧输出导体44接近的位置这两个位置处插入电介体。如果这样构成，则可以在各个导体间形成与上述的杂散电容不同的杂散电容，能够将该杂散电容作为缓冲电容器使用。

实施方式3

在实施方式2中，对在端子台内部的导体与整流模块及逆变器模块的各冷却片之间形成杂散电容的实施方式进行了说明，但实施方式3是使与逆变器模块的冷却片之间的杂散电容比与整流模块的冷却片之间的杂散电容更大的实施方式，参照图14至图16，对本实施方式进行说明。图14是包含表示实施方式3中的杂散电容的形成位置的局部剖面图在内的正视图，图15是在等价电路上表示图14的结构中的杂散电容的形成位置的图，图16是在等价电路上表示杂散电容的另一个形成位置的图。

在实施方式2的功率转换装置中，如图9所示，将端子台4配置在相距冷却片3C、3D大致相等距离的位置处，但在实施方式3中，如图14所示，将端子台4配置为相距冷却片3D侧的距离比相距冷却片3C侧的距离小。根据该结构，在P侧输出导体42和冷却片3D的侧面部之间形成的杂散电容14较大，形成如图15所示的等价电路。此外，在P侧输入导体41和冷却片3C的侧面部之间也形成杂散电容，但该电容值小于在P侧输出导体42和冷却片3D的侧面部之间形成的杂散电容14，在电路上可以忽略，因此，在图15的等价电路上进行省略。

在实施方式2中，对通过由DCL和杂散电容形成的噪声滤波器减少高次谐波及高频噪声的情况进行了说明，但在DCL的输入侧（整流模块侧）存在电容值的情况下，有时使滤波器特性变差。例如在从逆变器模块侧传递来整流模块侧的高次谐波或高频噪声时，上述噪声成分被DCL的电感成分阻止，并且，通过DCL的输出侧（逆变器模块侧）的杂散电容向FG流出。另一方面，在DCL的输入侧（整流模块侧）形成杂散电容的情况下，随着该电容值和希望阻止的频率成分的不同，有时会导致从输出侧观察输入侧时的阻抗较小，使滤波器特性变差。考虑到上述情况，在实施方式3中，以与DCL的输入侧的杂散电容相比使得DCL的输出侧的杂散电容较大（即，DCL的输出侧的杂散电容处于支配地位）的方式，对端子台4的配置进行改进。

如上所述，在实施方式3中，由于构成为DCL的输出侧的杂散电容处于支配地位，因此，能够避免在特定的频率成分中使滤波器特性变差的状况，能够在高次谐波及高频噪声的整体频带区域中，构建良好的滤波器特性。

此外，在图15中示出了在P侧输出导体42和冷却片3D的侧面部之间形成杂散电容14的结构，但也可以在整流输出的P侧、N侧这两侧形成杂散电容。在此情况下，如图16的等价电路所示，在N侧输出导体44和冷却片3D之间也形成杂散电容。

实施方式4

在实施方式3中，对与逆变器模块的冷却片之间的杂散电容比与整流模块的冷却片之间的杂散电容更大的实施方式进行了说明，但实施方式4是使该杂散电容增大的实施方式，参照图17，对本实施方式进行说明。图17是表示使在实施方式3中形成的杂散电容进一步增加的一个例子的图。

在实施方式4的功率转换装置中，在将DCL2仅与整流模块5A及逆变器模块5B之间的P侧端子连接的图14的结构中，在安装逆变器模块5B的冷却片3D和端子台4的P侧输出导体42之间，插入电介体16。该电介体16可以与端子台4一体形成，也可以与冷却片3D一体形成。此外，在还将DCL与整流模块5A及逆变器模块5B之间的N侧端子连接的情况下，不仅在冷却片3D和P侧输出导体42之间，而且在冷却片3D和N侧输出导体44之间也插入电介体即可。

根据实施方式4的功率转换装置，通过进一步增加杂散电容，能够提高LC滤波器的滤波效果，能够增大阻止高频电流向系统电源测流出的效果。

实施方式5

作为在实施方式1至4的功率转换装置中使用的元件，通常使用以Si（硅）为材料的半导体晶体管元件（IGBT、MOSFET等）及同样以Si为材料的半导体二极管元件。

另一方面，上述实施方式1至4的功率转换装置并不限定于以Si为材料形成的开关元件。当然可以取代该Si而使用以近年来受到关注的SiC（碳化硅）为材料的半导体晶体管元件及半导体二极管元件。因此，在实施方式5中，参照图18至图20，对使用SiC元件而构成的功率转换装置进行说明。图18是表示使用了SiC元件的实施方式5所涉及的功率转换装置的一个结构例的斜视图，图19是表示图18的结构中的端子台的另一个结构例的斜视图，图20是包含图19的结构中的功率转换装置的局部剖面图在内的正视图。

SiC元件与现有的Si元件相比能够进行高温动作，因此，可以省去功率转换模块用的冷却片，并且，能够在成为高温的直流电抗器的附近，安装由SiC元件构成的功率转换模块。根据上述特征，在实施方式5所涉及的功率转换装置中，在DCL固定部件9的上表面安装整流模块5A及逆变器模块5B。此外，在整流模块5A及逆变器模块5B的下部（下层）配置DCL2这一点与实施方式1至4相同。根据上述结构，实施方式5的功率转换装置与实施方式1至4的功率转换装置相比能够减小高度方向上的尺寸（低高度化）。

此外，如图18所示，端子台4可以设置在整流模块5A及逆变器模块5B之间的DCL固定部件9的上部，如图19、20所示，也可以在DCL固定部件9上设置空隙，以贯穿该空隙的方式将端子台4设置在DCL铁心21的上部。

如以上说明所示，根据实施方式5的功率转换装置，作为安装在整流模块及逆变器模块上的元件，使用宽带隙半导体而构成，因此，可以省去冷却片，能够使功率转换装置更加小型化（特别是低高度化）。

另外，根据实施方式5的功率转换装置，整流模块及逆变器模块安装在固定部件的上部，利用由固定部件的上部、整流模块和逆变器模块构成的空间而配置端子台，因此，即使在功率转换装置中搭载了DCL的情况下，也能够抑制安装面积和成本的增加，其中，该固定部件以对直流电抗器的上部及至少一部分的周边部进行覆盖的方式固定直流电抗器，该端子台用于在整流模块和直流电抗器之间进行电连接以及在逆变器模块和直流电抗器之间进行电连接。

此外，SiC与Si相比具有带隙更宽的特性，是被称为宽带隙半导体的半导体的一个例子。除了该SiC之外，例如使用氮化镓类材料或金刚石而形成的半导体也属于宽带隙半导体，它们的特性与SiC有许多相似点。因此，对于使用除SiC之外的其他宽带隙半导体的结构，也能够实现本实施方式的主旨。

另外，对于利用上述宽带隙半导体而形成的晶体管元件和二极管元件，其耐电压性高，容许电流密度也高，因此，能够实现晶体管元件和二极管元件的小型化，通过使用这些小型化的晶体管元件和二极管元件，能够实现组装有这些元件的功率转换模块的小型化。

并且，对于利用宽带隙半导体而形成的晶体管元件和二极管元件，其功率损耗低，因此，能够实现开关元件和二极管元件的高效化，进而能够实现功率转换模块的高效化。

实施方式6

在实施方式2至4的功率转换装置中，说明了通过由仅利用冷却片的高度方向的厚度形成的杂散电容和DCL构成的LC滤波器（噪声滤波器），增大高次谐波及高频噪声的减少效果的实施方式。另一方面，由于实施方式5的功率转换装置构成为，通过作为功率转换模块的元件而使用SiC元件，从而可以省略功率转换模块用的冷却片，因此，成为下述构造，即，冷却片的高度方向的厚度不足而难以形成杂散电容。因此，在实施方式6的功率转换装置中，将端子台中的P侧输出导体的形状变更为能够形成所需的杂散电容的形状。

图21是包含表示实施方式6所涉及的功率转换装置的一个结构例的局部剖面图在内的正视图。在实施方式6中，在图20所示的实施方式5的功率转换装置的基础上，延长DCL固定部件9的高度方向的尺寸，在DCL固定部件9的下表面（详细地说，是由DCL固定部件9和DCL2的绕组部22构成的空间）设置有P侧输出导体42，其与DCL固定部件9的功率转换模块安装面（水平面）平行地延伸。即，实施方式6的P侧输出导体42包含下述部分而构成：垂直导体，其从端子台4的下端伸出而贯穿DCL固定部件9；以及水平导体，其与位于逆变器模块5B侧的DCL固定部件9的功率转换模块安装面平行地配置。此外，DCL固定部件9是非磁性的导体，和底板8一起与FG连接。

根据上述结构，在P侧输出导体42的水平导体和位于逆变器模块5B侧的DCL固定部件9的水平面之间，形成如图21所示的杂散电容。

如以上的说明所示，根据实施方式6的功率转换装置，由于在DCL固定部件的下表面，使与位于逆变器模块侧的DCL固定部件的元件安装面平行地配置的P侧输出导体、和DCL固定部件的元件安装面相对而形成杂散电容，因此，能够得到由该杂散电容和DCL的电感成分构成的LC滤波器，能够提高阻止高频电流向系统电源侧流出的效果。

此外，P侧输出导体42是直流高压端子，在与DCL固定部件9之间的距离较近，使得这些各部件之间的绝缘距离成为问题的情况下，例如只要夹入具有所需的绝缘性能的绝缘纸17即可。

实施方式7

在实施方式6中，说明了在P侧输出导体的水平导体和位于逆变器模块侧的DCL固定部件的水平面之间形成杂散电容的实施方式，但实施方式7是使该杂散电容增大的实施方式，参照图22，对本实施方式进行说明。图22是表示能够使在实施方式6中形成的杂散电容进一步增加的一个例子的图。

在实施方式7所涉及的功率转换装置中，如图22所示，在DCL固定部件9的水平面上，设置有凸出设置部（第1凸出设置部）91。该凸出设置部91在与端子台4的P侧输出导体42呈面对称的平板上形成，以从端子台4和逆变器模块5B之间沿垂直方向延伸的方式，配置在DCL固定部件9的水平面上。根据该结构，在凸出设置部91和P侧输出导体42之间形成杂散电容，其与在实施方式6中形成的杂散电容相加。此外，在图22中，对凸出设置部91从逆变器模块5B的侧面部旁边延伸进行了图示，但并不限定于该位置，只要是与P侧输出导体42相对而能够形成杂散电容的位置即可，可以是任意位置。

如上所述，在实施方式7的功率转换装置中，在DCL固定部件9的水平面上设置凸出设置部，将该凸出设置部配置为与P侧输出导体42呈面对称，因此，能够增加在DCL和逆变器模块之间形成的杂散电容，提高LC滤波器的滤波效果，能够增大阻止高频电流向系统电源侧流出的效果。

实施方式8

在实施方式7中，对增大P侧输出导体侧的杂散电容的实施方式进行了说明，但实施方式8是使P侧输出导体侧的杂散电容进一步增大的实施方式，参照图23至图25，对本实施方式所涉及的端子台的结构进行说明。图23是包含表示实施方式8所涉及的功率转换装置的一个结构例的局部剖面图在内的正视图，图24是表示图23的结构中的端子台的结构的A－A’线剖面图，图25是表示实施方式8所涉及的端子台的另一个结构例的剖面图。

在实施方式8所涉及的端子台4的内部，收容有P侧输入导体41和P侧输出导体42，该P侧输出导体42以包围P侧输入导体41的方式配置为矩形环状。此时，P侧输入导体41及P侧输出导体42只要以能够确保所需的绝缘距离的程度分离配置即可。另外，在实施方式8中，在整流模块5A的侧面部旁边还设置有凸出设置部（第2凸出设置部）92，其与形成为矩形环状的P侧输出导体42呈面对称。根据上述结构，在P侧输出导体42和凸出设置部91、92之间形成杂散电容。

在这里，此时形成的杂散电容是在DCL2的输出侧（逆变器模块5B侧）形成的杂散电容（参照图15的等价电路）。即，在实施方式8中，由于P侧输出导体42形成为矩形环状，因此，与配置在整流模块5A侧的凸出设置部92之间的杂散电容，是在DCL2的输出侧形成的杂散电容。因此，根据实施方式8的功率转换装置，在电路上利用DCL2的输入侧的空间而形成施加在DCL2的输出侧的杂散电容，可以说是一种有效地利用功率转换装置的空余空间形成杂散电容的实施方式。

此外，如图16的等价电路所示，在将DCL2与P侧端子和N侧端子这两者连接的情况下，作为端子台4内部的导体配置，例如只要如图25所示进行收容即可。另外，在图25中，可以一边确保P侧输出导体42和N侧输出导体44之间的绝缘距离，一边向接近部位的两者中插入电介体。根据上述结构，能够在各自的导体间形成与上述的杂散电容不同的杂散电容，能够将该杂散电容作为缓冲电容器进行使用。

实施方式9

实施方式9是使在实施方式8中形成的杂散电容进一步增大的实施方式，参照图26进行说明。图26是表示能够使杂散电容进一步增加的端子台的一个结构例的剖面图。

在实施方式9的功率转换装置中，在P侧输出导体42在P侧输入导体41的周围形成为矩形环状的图24的结构的基础上，在P侧输出导体42和DCL固定部件9的凸出设置部91、92之间插入电介体18。此外，在图26中，例示出了将电介体18收容在端子台4内部的结构，但可以将电介体18以在端子台4的外部与凸出设置部91、92接触的方式进行配置，也可以将电介体18以与P侧输出导体42及凸出设置部91、92这两者接触的方式进行配置。

根据实施方式9的功率转换装置，通过杂散电容的进一步增加，能够提高由LC滤波器实现的滤波效果，能够增大阻止高频电流向系统电源侧流出的效果。

此外，以上的实施方式1至9所示的结构是本发明的结构的一个例子，也可以将实施方式1至9中的几个实施方式进行组合，或与其他的公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以以省略一部分等的方式进行变更而构成。

工业实用性

如上所述，本实施方式所涉及的功率转换装置作为即使在搭载有DCL的情况下，也能够抑制安装面积和成本的增加的发明来说是有效的。

标号的说明

2 DCL（直流电抗器）

3A、3B 冷却片

3C 冷却片（第1冷却片）

3D 冷却片（第2冷却片）

4 端子台

5 功率转换模块

5A 整流模块

5B 逆变器模块

8 底板

9 DCL固定部件

10 空隙部

11 主电路电容器

12 冷却风扇

14 杂散电容

16、18 电介体

17 绝缘纸

21 DCL铁心

22 绕组部

31 基座部

32 叶片部

34 侧面部

41 P侧输入导体（第1正侧连接导体）

42 P侧输出导体（第2正侧连接导体）

43 N侧输入导体（第1负侧连接导体）

44 N侧输出导体（第2负侧连接导体）

51、52 P侧端子

53、54 N侧端子

61～68 端子

91 凸出设置部（第1凸出设置部）

92 凸出设置部（第2凸出设置部）

Claims

1.一种功率转换装置，其具有：功率转换模块，其安装有功率转换元件；直流电抗器；以及冷却片，其对所述功率转换模块进行冷却，

该功率转换装置的特征在于，

所述功率转换模块安装在所述冷却片的基座部上，

所述直流电抗器配置在安装于所述冷却片的基座部的下表面上的叶片部的下层，

在所述冷却片上设置有空隙部，利用所述空隙部的空间，配置用于将所述功率转换模块和所述直流电抗器之间进行电连接的端子台。

2.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述端子台的内部，形成有用于与所述直流电抗器进行电连接的连接导体，使该连接导体在所述空隙部处与相邻的所述冷却片的侧面相对，而形成杂散电容。

3.根据权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述连接导体和所述冷却片的侧面之间插入电介体。

4.根据权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，

所述连接导体具有下述部分而构成：正侧连接导体，其与所述功率转换模块的高压侧端子连接；以及负侧连接导体，其与所述功率转换模块的低压侧端子连接，

在所述正侧连接导体和所述负侧连接导体之间插入电介体。

5.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

设置有固定部件，该固定部件以对所述直流电抗器的上部及至少一部分的周边部进行覆盖的方式固定该直流电抗器，在该固定部件的上部配置有所述端子台。

6.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，

所述功率转换模块具有整流模块及逆变器模块而构成，这些整流模块及逆变器模块分别搭载在独立的冷却片的基座部上，

在功率转换装置中设置有固定部件，其以对所述直流电抗器的上部及至少一部分的周边部进行覆盖的方式固定该直流电抗器，

所述空隙部通过由所述固定部件的上部、所述整流模块用的冷却片和所述逆变器模块用的冷却片构成的空间形成，

在所述固定部件的上部配置有所述端子台。

7.根据权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述端子台的内部，形成有用于与所述直流电抗器进行电连接的连接导体，

所述连接导体中的将所述逆变器模块和所述直流电抗器之间进行电连接的连接导体，与所述逆变器模块用的冷却片的侧面相对，而形成杂散电容。

8.根据权利要求7所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述连接导体和所述逆变器模块用的冷却片的侧面之间插入电介体。

9.根据权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，

所述直流电抗器连接在所述整流模块和所述逆变器模块的各高压侧端子之间、以及各低压侧端子之间。

10.根据权利要求9所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述连接导体中，将所述整流模块和所述直流电抗器之间进行电连接的连接导体，与所述整流模块用的冷却片的侧面相对，而形成杂散电容，并且，将所述逆变器模块和所述直流电抗器之间进行电连接的连接导体，与所述逆变器模块用的冷却片的侧面相对，而形成杂散电容。

11.根据权利要求10所述的功率转换装置，其特征在于，

所述连接导体具有下述部分而构成：第1正侧连接导体，其与所述整流模块的高压侧端子连接；第1负侧连接导体，其与所述整流模块的低压侧端子连接；第2正侧连接导体，其与所述逆变器模块的高压侧端子连接；以及第2负侧连接导体，其与所述逆变器模块的低压侧端子连接，

在所述第1正侧连接导体和所述第1负侧连接导体之间、以及所述第2正侧连接导体和所述第2负侧连接导体之间，分别插入电介体。

12.一种功率转换装置，其具有安装有功率转换元件的整流模块、逆变器模块以及直流电抗器，

该功率转换装置的特征在于，

在功率转换装置中设置有固定部件，该固定部件以对所述直流电抗器的上部及至少一部分的周边部进行覆盖的方式固定该直流电抗器，

所述整流模块及所述逆变器模块使用宽带隙半导体而构成，并安装在所述固定部件的上部，

在功率转换装置中设置有端子台，该端子台用于在所述整流模块和所述直流电抗器之间进行电连接、以及在所述逆变器模块和所述直流电抗器之间进行电连接，

所述端子台利用由所述固定部件的上部、所述整流模块和所述逆变器模块构成的空间而进行配置。

13.根据权利要求12所述的功率转换装置，其特征在于，

所述连接导体具有下述部分而构成：第1正侧连接导体，其与所述整流模块的高压侧端子连接；以及第2正侧连接导体，其与所述逆变器模块的高压侧端子连接，

所述第2正侧连接导体包含下述部分而构成：垂直导体，其从所述端子台的下端伸出而贯穿所述固定部件；以及水平导体，其在所述固定部件的下表面，与位于所述逆变器模块侧的所述固定部件的元件安装面平行地配置，

所述水平导体与所述固定部件的元件安装面相对而形成杂散电容。

14.根据权利要求13所述的功率转换装置，其特征在于，

构成为在所述固定部件的元件安装面和所述水平导体之间夹入绝缘纸。

15.根据权利要求12所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述固定部件上设置有凸出设置部，该凸出设置部形成为平板状且从所述端子台和所述逆变器模块之间沿垂直方向延伸，

所述凸出设置部与所述第2正侧连接导体的垂直导体相对而形成杂散电容。

16.根据权利要求12所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述固定部件上设置有：第1凸出设置部，其形成为平板状且从所述端子台和所述逆变器模块之间沿垂直方向延伸；以及第2凸出设置部，其形成为平板状且从所述端子台和所述整流模块之间沿垂直方向延伸，

所述垂直导体的一部分以包围所述第1正侧连接导体的方式形成为矩形环状，

所述水平导体与所述固定部件的元件安装面相对而形成杂散电容，并且，所述垂直导体的一部分与所述第1及第2凸出设置部相对而形成杂散电容。

17.根据权利要求16所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述第2正侧连接导体的垂直导体的一部分和所述第1凸出设置部之间、以及所述第2正侧连接导体的垂直导体的一部分和所述第2凸出设置部之间插入电介体。

18.根据权利要求12所述的功率转换装置，其特征在于，

所述第2负侧连接导体包含下述部分而构成：垂直导体，其从所述端子台的下端伸出而贯穿所述固定部件；以及水平导体，其在所述固定部件的下表面，与位于所述逆变器模块侧的所述固定部件的元件安装面平行地配置，

所述第2正侧连接导体的垂直导体的一部分，以包围所述第1正侧连接导体的方式形成为矩形环状，

所述第2负侧连接导体的垂直导体的一部分，以包围所述第1负侧连接导体的方式形成为矩形环状，

所述第2正侧连接导体的水平导体与所述固定部件的元件安装面相对而形成杂散电容，并且，所述第2正侧连接导体的垂直导体的一部分与所述第1及第2凸出设置部相对而形成杂散电容，

所述第2负侧连接导体的垂直导体的一部分与所述第1及第2凸出设置部相对而形成杂散电容。

19.根据权利要求18所述的功率转换装置，其特征在于，

在所述第2正侧连接导体的垂直导体的一部分和所述第1凸出设置部之间、以及所述第2正侧连接导体的垂直导体的一部分和所述第2凸出设置部之间插入电介体，并且，在所述第2负侧连接导体的垂直导体的一部分和所述第1凸出设置部之间、以及所述第2负侧连接导体的垂直导体的一部分和所述第2凸出设置部之间插入电介体。

20.根据权利要求12至19中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，

所述宽带隙半导体是使用碳化硅、氮化镓类材料或金刚石的半导体。