CN1062990C - 电源转换装置 - Google Patents

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Abstract

一种电源转换装置，包含二极管模块、平滑电容器和逆变器。主电路导体根据图形整体形成在绝缘基板上。主电路导体包含分别连接每个部件的正端和负端的正端导体和负端电路导体，在绝缘基板上整体形成检测二极管模块的直流电压的电压检测装置和检测逆变器的直流电压的电压检测装置。在绝缘基板上还整体形成驱动二极管模块的栅极驱动电路和其栅极驱动电源单元。在绝缘基板上整体形成驱动逆变器的栅极驱动电路和其栅极驱动电源单元。

Description

电源转换装置
本发明涉及一种电源转换装置，尤其涉及一种适用于元件的接线工作简化的系统的电源转换装置，构成上述电源转换装置的元件有例如转换器或二极管模块，作为把交流(AC)电压转换成直流(DC)电压的装置，平滑电容器，以及逆变器，作为把平滑电容器输出的直流(DC)电压转换成交流(AC)电压的装置，还适于减少电源转换装置中转换器和逆变器的主电路接线产生的高次谐波噪声。
至今，在诸如构成电源使用的电源转换装置的转换器和逆变器的主电路接线中，一直使用着汇流条结构(平板形铜导体)。在根据上述导电条结构的主电路接线中，每个主电路电气安装部件(平滑电容器、磁接触器、启动限流电阻、开关装置等)的尺寸各自不同。
而且，由于每个导电条的主电路接线做成彼此不接触，所以要根据利用压床等的切割工作和弯曲工作一个一个地制作具有不同形状的导电条，除此之外，还必须靠手工用形状复杂的导电条在各电气安装部件之间与三维结构进行连接和接线。
另一种已有技术是日本专利公开No.Hei 7-85，659中公开的逆变器装置技术。在该技术中，逆变器装置包含把交流(AC)电压转换成直流(DC)电压的二极管模块、把直流(DC)电压转换成交流(AC)电压的晶体管模块、直流平滑电容器、三相电源端和三相负载端、驱动晶体管模块的基本驱动电路的印刷基板和安装控制元件的印刷控制板。
在这种传统的逆变器装置中，二极管模块、晶体管模块和平滑电容器的每个端子的高度以及电源输入端和负载输出端的高度都保持在同一平面上。而且，该传统逆变装置还包含主电路接线板，根据隔离部件，把连接每个端子的多个连接图形整体形成，上述的主电路接线板和每个端子直接连接。
此外，在日本专利公开No.Sho 62-217，885中公开了一种控制装置技术，作为另一种已有技术。在这种技术中，控制装置包含进行再生控制的小型转换器和输出可变电压和可变频率用于驱动电机的逆变器。上述逆变器具有与转换器特性相同的晶体管和二极管，而且把逆变器和转换器构成同一封装结构。
在根据已有技术的电源转换装置的主电路接线中，为了用多条导电条进行接线，存在一些问题，即制作导电条需要利用压机进行多次割和弯曲工作，也需要许多时间进行接线工作，而且还需要花很多时间来确认接线连接的状态等。
另一方面，为了利用日本专利分开No.Hei 7-85，659所示的传统逆变装置技术，在二级管模块与平滑电容器之间进行实际驱动，必须单独安装电阻器，以防止在电源接入期间过大的充电电流(冲击电流)流入平滑电容器内，还须安装磁接触器，以防在平滑电容器充电后在电阻器两端之间发生短路。
此外，必须在电阻器、磁接触器与主电路接线板之间单独进行主电路接线工作。再者，由于消耗负载侧电功率(在感应电动机减速期间产生的电功率)的再生耗能电阻器的尺寸较大并产生热，所以该电阻器要安装在电源转换装置的外面。
因此，需要对再生耗能电阻器的安装空间和从电源转换装置到再生耗能电阻器的接线工作提供安全措施。
因而，存在一个严重的问题，构思仍没有得到最好的利用，即这种构思仅对主电路接线板进行安装工作，其中把电源转换装置的所有主电路实施成一个整体，而完全取消了其它的电路接线工作。
此外，在传统的电源转换装置中，都是单独和独立地设置驱动晶体管模块的基本驱动电路、进行转换器PWM控制(脉宽调制控制)的微计算机和向微计算机外围电路(控制电路)等提供电源的电源电路单元。
因此，必须在晶体管与基本驱动电路之间进行电气接线，而且，还必须获得安全的空间以单独和独立地安装基本驱动电路和单独和独立地安装向微计算机等提供电源的电源单元。
此外，对于主电路接线板本身，存在这样一个问题，即没有采取减少放电噪声的防范措施。这种放电噪声是由具有高频的高次谐波分量流入到主电路接线板的电体中产生的，而上述分量是由晶体管的开关操作产生的。
此外，为了在包括逆变器和转换器的电源转换装置中获得低噪声结构，要使用许多利用晶体管模块进行高频开关操作的IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或者IPM(智能电源模块：IGBT元件及其驱动电路，以及安装在保护电路内的模块)等。
然而，在电源转换装置中使用上述高频波开关装置的情况下，由于高次谐波和辐射噪声的增加，因此强烈要求采取措施减少那些远远超出使用晶体管元件情况下的高次谐波和辐射噪声。然而，在日本专利公开No.Hei 7-85，659中揭示的传统逆变装置技术中，存在一个缺点，即上述技术没有采取上述措施。
而且，在二极管模块中，当需要再生控制时，存在这样一个问题，即不对电源转换装置进行大范围的改造，不可能改变转换器使之能进行再生控制。
另一方面，在如日本专利公告No.Sho 62-217，885所示的传统控制装置技术中，它与日本专利公开No.Hei 7-85，695所示的传统逆变装置有着相似的所有的问题。
本发明的目的在于提供一种具有高可靠性的电源转换装置，可以有效地获得简化的系统，以在电源转换装置内在基板上对主电路构成部件进行布线工作。
本发明的另一个目的在于提供一种具有高可靠性的电源转换装置，可以显著地减少电源转换装置漏接线的情况。
本发明的再一个目的在于提供一种高可靠性的电源转换装置，可以广泛地减少高次谐波电流或者限制辐射噪声。
根据本发明获得可变频交流电压的第一个方面的电源转换装置包含把提供的交流电压转换成直流电压的第一转换装置、对第一转换装置的直流电流进行平滑的平滑装置，以及把平滑装置输出的电压转换成交流电压的第二转换装置。
在第一个方面的电源转换装置中，第一转换装置、平滑装置和第二转换装置之间的布线在同一块绝缘基板上进行。
在绝缘基板上设置检测第一转换装置的直流电压的第一电压检测装置和检测第二转换装置的直流电压的第二电压检测装置。第一电压检测装置和第二电压检测装置的布线在绝缘基板上进行。
在绝缘基板上设置驱动第一转换装置和第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元的第一栅极驱动电路以及驱动第二驱动装置和第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元的第二栅极驱动电路，第一栅极驱动电路、第一栅极驱动电路电源单元、第二栅极驱动电路和第二栅极驱动电路电源单元的接线在绝缘基板上进行。
根据本发明获得可变频交流电压的第二方面的电源转换装置包含把提供的交流电压转换成直流电压的多个第一转换装置、对多个第一转换装置的直流电流进行平滑的多个平滑装置，以及把多个平滑装置输出的电压转换成交流电压的多个第二转换装置。
多个第一转换装置、多个平滑装置和多个第二转换装置之间的布线在同一块绝缘基板上进行。
在绝缘基板上设置检测多个第一转换装置的直流电压的第一电压检测装置和检测多个第二转换装置的直流电压的第二电压检测装置。第一电压检测装置和第二电压检测装置的布线在绝缘基板上进行。
在绝缘基板上设置驱动多个第一转换装置和第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元的第一栅极驱动电路以及驱动多个第二驱动装置和第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元的第二栅极驱动电路。
第一栅极驱动电路、第一栅极驱动电路电源单元、第二栅极驱动电路和第二栅极驱动电路电源单元的接线在绝缘基板上进行。
根据本发明获得可变频交流电压的第三方面的电源转换装置包含把提供的交流电压转换成直流电压的多个第一转换装置、对多个第一转换装置的直流电流进行平滑的多个平滑装置，以及把多个平滑装置输出的电压转换成交流电压的多个第二转换装置。
多个第一转换装置的接线在第一绝缘基板上进行，多个第二转换装置的接线在第二绝缘基板上进行，多个平滑装置的接线在第一绝缘基板和第二绝缘基板之一上进行。
在第一绝缘基板上设置检测第一转换装置的直流电压的第一电压检测装置，在第二绝缘基板上设置检测第二转换装置的直流电压的第二电压检测装置。
第一电压检测装置的接线在第一绝缘基板上进行，第二电压检测装置的接线在第二绝缘基板上进行。
在第一绝缘基板上设置驱动多个第一转换装置和第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元的第一栅极驱动电路，在第二绝缘基板上设置驱动多个第二转换装置和第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元的第二栅极驱动电路。
第一栅极驱动电路与第一栅极驱动电路电源单元之间的接线在第一绝缘基板上进行，第二栅极驱动电路和第二栅极驱动电路电源单元的接线在第二绝缘基板上进行。
根据本发明获得可变频交流电压的第四方面的电源转换装置包含把提供的交流电压转换成直流电压、并具有多个第一开关器件的第一转换装置、对第一转换装置的直流电流进行平滑的平滑装置，以及把多个平滑装置输出的电压转换成交流电压、并具有多个第二开关器件的多个第二转换装置。
第一转换装置的接线在第一绝缘基板上进行，第二转换装置的接线在第二绝缘基板上进行。
在第一绝缘基板上设置第一电压检测装置，在第二绝缘基板上设置第二电压检测装置，第一电压检测装置的接线在第一绝缘基板上进行，第二电压检测装置的接线在第二绝缘基板上进行，多个平滑装置的接线在第一绝缘基板和第二绝缘基板之一上进行。
在第一绝缘基板上设置第一栅极驱动电路和第一栅极驱动电路电源单元，在第二绝缘基板上设置第二栅极驱动电路和第二栅极驱动电路电源单元，第一栅极驱动电路与第一栅极驱动电路电源单元之间的接线在第一绝缘基板上进行，第二栅极驱动电路和第二栅极驱动电路电源单元的接线在第二绝缘基板上进行。
根据本发明的第五方面的电源转换装置包含把交流电压转换成直流电压的二极管模块、对二极管模块的直流电流进行平滑的平滑电容器、把从平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗逆变器的输出电功率的再生耗能电阻器。
在第五方面的电源转换装置中，主电路导体连接每个部件，这些部件是二极管模块、平滑电容器和逆变器，该主电路导体设置在单块绝缘基板上。主电路导体包含连接到每个部件正端的正端主电路导体和连接到每个部件负端的负端主电路导体。
在正端主电路导体与负端主电路导体之间插入绝缘件可以使每个正端主电路导体与每个负端主电路导体分别与绝缘基板接触。根据图形形成每个正端主电路导体和每个负端主电路导体，并把获得的主电路导体图形连接到每个部件的正端和负端上。
如上所述，由于主电路导体是根据图形布线的，所以可以简化电源转换装置中的布线工作。
而且，根据上述第四电源转换装置的主电路导体连接每个部件，这些部件是二极管模块、平滑电容器和逆变器。
即，(1)在正端主电路导体与负端主电路导体之间插入绝缘件，使每个正端主电路导体与每个负端主电路导体分别与绝缘基板接触，并且根据图形形成每个正端主电路导体和每个负端主电路导体，而不是在绝缘基板上形成主电路导体，或者(2)通过绝缘壁在靠近绝缘基板内部的正端主电路导体和负端主电路导体，根据图形化埋入主电路导体。
此外，(3)分别把正端主电路导体和负端主电路导体在绝缘基板的上表面进行相对定位，把另一正端主电路导体和负端主电路导体在绝缘基板的下表面上进行定位，根据图形形成主电路导体，或者(4)在正端主电路导体和负端主电路导体之间插入正端主电路导体和负端主电路导体的绝缘件，并在绝缘基板上的叠层正端主电路导体与负端主电路导体，根据图形形成主电路导体。
在(1)至(4)所示的主电路板导体的任何一个中，在正端主电路导体与负端主电路导体之间插入绝缘件或绝缘壁的介电件，形成电容结构，这样可以减少流入到主电路导体的电流之间的高次谐波电流，还可减少主电路导体发射的噪声。
此外，在绝缘基板上提供栅极驱动电路和栅极驱动电源单元，或者提供检测逆变器输入侧的电压的电压检测装置，可以更好地与主电路导体一起进行图形布线。因而，可进一步简化电源转换装置的布线工作。
此外，在根据本发明的第五方面的电源转换装置中，二极管模块、平滑电容器、逆变器和再生耗能电阻器均设置在空气管道内。二极管模块和逆变器安装得面对单独的冷却风扇，再生耗能电阻器安装得面对另一单独的冷却风扇。因此，最较好用绝缘基板来覆盖空气管道的上部。
由于较大发热特性的再生耗能电阻器可以与二极管模块、平滑电容器和逆变器安装在一起，因此，可以获得体积小的电源转换装置。
此外，根据本发明的第六方面的电源转换装置包含把交流电压转换成直流电压的转换器、平滑转换器的直流电压的平滑电容器和把从平滑电容器的获得的直流电压转换成交流电压并把获得的交流电压提供给负载的逆变器。
在第六方面的电源转换装置中，主电路导体连接每个部件，这些部件是转换器、平滑电容器和逆变器，主电路导体设置在单块绝缘基板上。主电路导体包含连接到每个部件的正端的正端主电路导体和连接到每个部件的负端的负端主电路导体。
在正端主电路导体与负端主电路导体之间插入绝缘件，把每个正端主电路导体和每个负端主电路导体层叠到绝缘基板上，并根据图形成形，主电路导体的图形连接到每个部件的正端和负端。
如上所述，由于主电路导体是根据图形布线的，所以可以简化布线工作。
包含了再生控制型转换器的第六方面的电源转换装置与包含非再生型二极管模块的第四方面的电源转换装置不同。在第五个电源转换装置中，由于可以在负载减轻期间把逆变器的输出返回到转换器的交流电源侧，所以不必设置上述第四个电源转换装置内包含的再生耗能电阻器。
在上述第六方面的电源转换装置中，在正端主电路导体与负端主电路导体之间插入绝缘件，使主电路导体连接每个转换器、平滑电容器和逆变器部件。
根据图形把主电路导体在绝缘基板上接触，在单块绝缘基板上形成主电路导体，这种结构与上述第五电源转换装置内(1)的主电路导体之一相同。
此外，可用下列之一的主电路代替上述第五方面的电源转换装置中(1)的主电路导体，即(2)在绝缘基板的内部，根据图形埋入主电路导体，或者(3)在绝缘基板的上表面和下表面，根据图形形成主电路导体，或者(4)根据图形化，把主电路导体层叠到绝缘基板上。
如上所述，主电路导体(1)-(4)中的每一种形成电容结构，所以可以减少流过主电路导体的高次谐波电流，而且可以减少主电路辐射的噪声。
此外，在绝缘基板上提供驱动转换器的栅极驱动电路及其栅极驱动电源单元，在绝缘基板上提供驱动逆变器的栅极驱动电路及其栅极驱动电源单元，或者提供检测转换器输出侧电压的电压检测装置，或者提供检测逆变器输入侧电压的电压检测装置，较好的是把图形布线与主电路导体一起进行。因而，可以进一步简化电源转换装置的布线工作。
此外，根据本发明的第七方面的电源转换装置包含把交流电压转换成直流电压的二极管模块或转换器、平滑电容器、逆变器或再生耗能电阻器。
在第七方面的电源转换装置中，每个部件都设置在空气管道内，这些部件是二极管模块或转换器、平滑电容器和逆变器。主电路导体连接每个部件，主电路导体在单块绝缘基板上进行图形化。空气管道把主电路导体图形覆盖和连接到每个部件的每个端子上。
在空气管道的相同区域上有选择地设置二极管模块或转换器，并且在绝缘基板上，二极管模块或转换器包括各自的主电路导体图形。
此外，根据本发明的第八方面的电源转换装置包含再生控制型转换器、平滑电容器和逆变器。在第七电源转换装置中，转换器由多个可变控制转换元件布置在单块绝缘基板上构成、
通过根据图形化在单块绝缘基板上形成，在多个可变转换器元件之间连接主电路导体，而且，由布置在另一绝缘基板上的多个可变控制逆变元件构成逆变器。根据图形化在另一块绝缘基板上形成，把另一主电路导体连接在多个可变逆变器元件之间。
此外，构成第七方面和第八方面的电源转换装置的部件的功能和安装位置与第五方面和第六方面的电源转换装置相似。
在本发明中，把提供的交流(AC)电压转换成直流(DC)电压的转换装置即AC/DC转换装置由二极管模块或转换器组成。把直流(DC)电压转换成交流(AC)电压的转换装置即DC/AC转换装置由逆变器组成。在使用二极管模块的情况下，必须设置再生耗能电阻器，但在使用转换器的情况下，不必设置再生耗能电阻器。
而且，导体可以安装在绝缘基板的上表面或下表面，此外，可以把导体插入或埋入绝缘基板的内部。
根据上述的描述，本发明提供的一种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的第一转换装置，
对所述第一转换装置的直流电流进行平滑的平滑装置，和
把所述平滑装置的输出电压转换成交流电压的第二转换装置，
电源转换装置的所述第一转换装置、所述平滑装置和所述第二转换装置之间的接线在同一绝缘基板上。
本发明提供的第二种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的多个第一转换装置，
对所述多个第一转换装置的直流电流进行平滑的多个平滑装置，和
把所述多个平滑装置的输出电压转换成交流电压的多个第二转换装置，
电源转换装置的所述多个第一转换装置、所述多个平滑装置和所述多个第二转换装置之间的接线在同一绝缘基板上。
本发明提供的第三种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的多个第一转换装置，
对所述多个第一转换装置的直流电流进行平滑的多个平滑装置，和
把所述多个平滑装置的输出电压转换成交流电压的多个第二转换装置，
电源转换装置的所述多个第一转换装置的接线在第一绝缘基板上，
所述多个第二转换装置的接线在第二绝缘基板上，
所述多个平滑装置的接线在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之一上。
本发明提供的第4种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的第一转换装置，它具有多个第一开关器件，
对所述第一转换装置的直流电流进行平滑的平滑装置，和
把所述多个平滑装置的输出电压转换成交流电压的多个第二转换装置，它具有多个第二开关器件，
电源转换装置的所述第一转换装置的接线在第一绝缘基板上，
所述第二转换装置的接线在第二绝缘基板上。
本发明提供的第5种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的连接各部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件的正端的正端主电路导体和连接每个所述部件的负端的负端主电路导体，
在所述正端主电路导体与负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体与每个所述负端主电路导体都与所述绝缘基板接触，
所述主电路导体与每个所述部件的正端和负端连接。
本发明提供的第6种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出的电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的连接各部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件的正端的正端主电路导体和连接每个所述部件的负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体接近通过绝缘壁，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体埋入所述绝缘基板内，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
本发明提供的第7种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出的电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板的上部或下部，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件正端的正端主电路导体和连接每个所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体中的一个相对形成在所述绝缘基板的所述上部，所述正端主电路导体和所述负端主电路导体中的另一个形成在所述绝缘基板的所述下部，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
本发明提供的第8种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出的电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件的正端的正端主电路导体和连接每个所述部件的负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体与所述负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体层叠在所述绝缘基板上，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端上。
本发明提供的第9种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器、把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器的输出电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述转换器、所述磁接触器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体分别与所述绝缘基板接触，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
本发明提供的第10种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器，以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述转换器、所述启动限流电阻器、所述磁接触器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体接近通过绝缘壁，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体埋入所述绝缘基板内，
所述主电路导体的图形连接到各所述部件的所述正端和所述负端。
本发明提供的第11种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器，以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板的上部或下部，所述部件是所述转换器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体之一相对形成在所述绝缘基板的所述上部，所述正端主电路导体和所述负端主电路导体的另一个相对形成在所述绝缘基板的所述下部，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
本发明提供的第12种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器，以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述转换器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体层叠到所述绝缘基板上，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述端子。
本发明提供的第13种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块或转换器、对所述二极管模块的直流电压或所述转换器的直流电压进行平滑以进行再生控制的平滑电容器、把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器的输出电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的每个部件设置在空气管道内，所述部件为所述二极管模块或所述转换器、所述平滑电容器和所述逆变器，
连接每个所述部件的主电路导体的图形位于单块绝缘基板上，
所述空气管道覆盖所述主电路导体图形，并且所述主电路导体的图形连接到每个部件的每个正端和每个负端，
所述二极管模块或所述转换器有选择地设置在所述空气管道的同一区域上，
在所述绝缘基板上，所述二极管模块或所述转换器包括所述各自的主电路导体图形。
本发明提供的第14种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的所述转换器由多个安置在一绝缘基板上的可变控制转换元件和在所述多个可变转换元件之间进行连接、根据图形形成在所述单块绝缘基板上的主电路导体构成，
所述逆变器由多个安置在另一绝缘基板上的可变控制转换元件和在所述多个可变转换元件之间进行连接、根据图形形成在所述另一单块绝缘基板上的另一主电路导体构成。
在本说明书中，整体绝缘基板表示在其上已进行转换器(二极管模块)、平滑电容器和逆变器之间布线的绝缘基板，换句话说，根据图形等，把导体整体形成到或形成在绝缘基板内。
可以在单块绝缘基板上、一对绝缘基板上或多层基板结构上进行转换器(二极管模块)、平滑电容器和逆变器之间的布线。
图1是根据本发明的电源转换装置的一个实施例的结构图，该电源转换装置由各类电气安装部件构成；
图2是在根据本发明图1所示的电源转换装置实施例中空气管道内主电路电气安装部件的结构平面图；
图3是整体绝缘基板和对应于主电路图形的电气安装部件的结构的平面图，在绝缘基板上，在根据本发明图1所示电源转换装置的一个实施例上形成主电路导体图形；
图4是说明根据本发明的电源转换装置一个实施例的再生控制型转换器和非再生型二极管模块的选择性结构的解释图；
图5是解释在根据本发明的电源转换装置一个实施例的转换器与二极管模块之间进行交换的电路结构图；
图6是解释根据本发明的电源转换装置一个实施例的主电路导体的电容结构的示意图；
图7是根据本发明的电源转换装置一个实施例的电容结构的等效电路；
图8是解释根据本发明的电源转换装置一个实施例的另一个主电路电容的电容结构的原理图；
图9是解释根据本发明的电源转换装置一个实施例的再一主电路电容的电容结构的示意图；
图10是解释根据本发明的电源转换装置一个实施例的又一个主电路电容的电容结构的示意图；
图11是解释根据本发明的电源转换装置一个实施例的又一个主电路电容的电容结构的示意图；
图12是根据本发明包含非再生型二极管模块的电源转换装置的电路结构图；
图13是根据本发明包含再生控制型转换器的电源转换装置的电路结构图；
图14是用于根据本发明包含两个转换器和两个逆变器的电源转换装置的整体绝缘基板的平面图；
图15是图14所示的÷电源转换装置的电路结构图；
图16是解释把整体绝缘基板分成两部分，以在根据本发明包含两个转换器和两个逆变器的电源转换装置另一实施例内使用的情况下分割位置的电路结构图；
图17是导体图形的示意图，它用于通过组合根据本发明电源转换装置另一个实施例的多个元件构成转换器和逆变器；
图18是解释使用根据本发明电源转换装置另一个实施例的平行布置的大容量负载的操作情况的示意图；以及
图19是解释使用根据本发明电源转换装置另一个实施例的平行布置和平行操作情况的示意图。
首先，一般电源转换装置由各类电气安装部件构成，诸如把交流(AC)电压转换成直流(DC)电压的装置(通常它包含逆变器或二极管模块，它被称为“转换器”)、平滑转换器输出的直流(DC)电压平滑电容器、把平滑电容器的输出的直流(DC)电压转换成交流(AC)电压的装置(通常把它称为“逆变器”)或者把平滑电容器的平滑输出电压转换成可变电压、可变频率等的装置。
一般电源转换装置通常还可由连接那些电气安装部件的主电路导体、驱动和控制各类电源转换部件的控制装置以及冷却那些电气安装部件的冷却装置(该装置由散热片、冷却风扇、空气管道等构成)组成。
下文，参照图1至图6解释根据本发明电源转换装置的一个实施例(模式1)。
图1是构成根据本发明电源转换装置一个实施例(模式1)的各类电气安装部件的布置图。图2是安装在电源转换装置空气管道内的主电路电气安装部件的布置图。图3是其内形成电源转换装置主电路电气安装部件的主电路导体的整体绝缘基板的平面图。
图4是解释电源转换装置内使用的再生控制型转换器和非再生型二极管模块的解释图。图5是解释用转换器调换电源转换器中使用的二极管模块的电路结构图。图6是解释形成电源转换装置的主电路导体结构的解释图。在上述图中，相同的结构(元件)或具有相同功能的结构(元件)用相同的标号表示。
主要参照图5，根据本发明电源转换装置的一个实施例包含主电路的三相交流电源1、输入线2和再生控制型转换器3。再生控制型转换器3由IGBT或IPM，即一种诸如功率晶体管等的可变控制元件构成。当把三相交流电1转换成直流电压时，并且当直流侧的电压大于预定值时，在三相交流电源1侧上，在负载侧产生电功率。
电源转换装置还包含进行全波整流的二极管模块4(非再生型转换器)，它在三相交流电源1侧不再生电功率的负载容量较小的情况下使用。在把转换器3连接到电源转换装置的情况下，去掉该二极管模块，相反，在采用二极管模块4的情况下，去掉转换器3。
电源转换装置还包含平滑电容器5和启动限流电阻器6。平滑电容器5平滑通过转换器3或二极管模块4整流的直流电压。启动限流电阻6是可以在电源接入初始阶段限制非常大的充电电流流入平滑电容器5的一个电阻器。该启动限流电阻6安装在基板(参照图1)的上表面上，或设置在基板的下表面上。
电源转换装置还包含磁接触器7和放电电阻器8。接触器7在对平滑电容器5充电后短路启动限流电阻器6的两端。当电源转换装置停止工作或者当切断三相交流电源1检查电源装置时，上述放电电阻器8强制平滑电容器5的充电电压进行快速放电。
电源转换装置还包含逆变器9、开关器件10和再生耗能电阻器11。逆变器9包含可变控制元件(可变控制元件为IGBT或IPM，或者功率晶体管、GTO等，功率开关器件由栅极或基极控制)，用于把经平滑电容器5平滑的直流电压转换成可变电压或可变频率。
开关器件9在再生耗能电阻器11消耗负载侧电功率的情况下工作。此外，上述开关器件9还在采用二极管模块4的情况下使用，由再生耗能电阻器11消耗电功率，而在电源侧不再生电功率。
此外，开关器件10适用于逆变器9安装于其内的同一个模块。因此，逆变器9是由六个可变控制元件组成的模块，在原逆变器和开关器件10之一的元件中使用。在同一散热片上设置逆变器9和转换器3或二极管模块4(参照图1)。
P表示设置在基板上的主电路的正端导体(下文把它称为“主电路导体P”)，N表示设置在基板上的主电路的负端导体(下文把它称为“主电路导体N”)。如图3所示，主电路导体P和主电路导体N以平行形式相邻设置。
这里，Q表示具有高介电常数的绝缘件，该绝缘件Q设置在主电路导体P与主电路导体N之间，与导体相粘接。主电路导体P和主电路导体N是可以在基板上连接转换器3或二极管模块4、平滑电容器5、启始限流电阻6、磁接触器7和逆变器9的每个输入端和输出端并进行接线的导体。
如图3所示，电源转换装置还包含整体的绝缘基板12。在该整体的绝缘基板12上，形成主电路导体P和N，以及启动限流电阻器6、驱动转换器3和逆变器9的驱动电路(栅极驱动电路或基极驱动电路)以及直流电压检测电路，控制电源单元以整体实施布线工作的方式安装。在该整体绝缘基板12上，形成主电路导体P和N，并从输入线2连接到逆变器9的输出线上。
如图5所示，电源转换装置还包含感应电机14和连接线15，电机14由逆变器9输出的可变电压或可变频率驱动。在图3的下部示出了连接线15，在用二极管模块4代替转换器3的情况下，连接线15把再生耗能电阻器11连接到其内安装了逆变器9的开关器件10。
在使用再生控制型转换器3的情况下，由于不需要再生耗能电阻器11，所以开关器件10被强制成总是处于关状态，或者断开连接线15，因此，再生耗能电阻器11与电源转换装置在电学上或物理上均断开。
下面参照图1和图2解释冷却装置(散热片、冷却风扇、空气管道等)的构造以及电源转换装置的整体构造。
图1和图2示出了使用转换器3的电源转换装置，然而，根据说明书，可以选用二极管模块4来代替转换器3，以与转换器3相同的安装位置设置二极管模块4。
在空气管道15的内部，安装了电源转换装置的主电路电气安装部件中体积较大的电气安装部件。当把整体绝缘基板12设置在空气管道16内时，当然，以这样一种方式在空气管道16内布置电安气装部件，即在整体绝缘基板12上的主电路导体P和N的连接端(整体绝缘基板12的通孔端部分)与每个电气安装部件的输入和输出端一致。
设置在空气管道16内的散热片17安装转换器3或二极管模块4和逆变器9，另一个散热片18安装再生耗能电阻器11。在空气管道16上设置冷却空气20的吸入孔19，在电源转换装置上设置冷却风扇21。
由冷却风扇21产生的冷却空气20从冷却空气吸入口19流入，依次冷却电源转换装置、平滑电容器5、再生耗能电阻器11的散热片17和冷却再生耗能电阻器11的散热片18，并通过冷却风扇21排出。
如上所述，由于安装了冷却装置，所以把冷却空气20的量和散热片21的表面积设置成再生耗能电阻器11在功率产生消耗期间放热产生的最大温度小于转换器3(或二极管模块4)和逆变9各自的可变控制元件的使用寿命温度。
这样，由冷却空气20进行强制冷却，由于可以获得体积小(电阻器容量减少)的再生耗能电阻器11，所以可以在空气管道16内部设置再生耗能电阻器11。然而，在上述的已有技术中，这种再生耗能电阻器设置在电源转换装置的外面。
因此，由于再生耗能电阻器11整体设置在电源转换装置内，所以再生耗能电阻器11不必单独或分开设置，因此，可以得到包括再生耗能电阻器11的小尺寸的一体装置。
此外，分开设置电源转换装置的散热片17和再生耗能电阻器11的散热片18的原因是与仅在一个部分上集中大尺寸的散热片的安装相比，一个一个分开设置散热片可以减小体积，提高在空气管道16中安装该结构的自由度。
在空气管道16中，把整体绝缘基板12安装成形成空气管道17的顶部。在空气管道16的排气孔侧，由支柱22支撑整体绝缘基板12，在吸入口侧由转换器3和逆变器9的输入和输出端支撑，在中间部分，由平滑电容器5的输入和输出端支撑。转换器3、逆变器9和平滑电容器5可以用作支持装置。
在图2，CTa表示测量输入到转换器3的三相交流电流的电流检测器，CTb表示测量逆变器9的输出电流的电流检测器。电流检测器CTa的检测值用于控制转换器3，电流检测器Ctb的检测值用于控制逆变器9。
如图1所示，在控制基板23上，安装了控制转换器3和逆变器9的计算机(未图示)等。在整体绝缘基板12的上部设置了控制基板23，整体绝缘基板12和23通过连接器25a、信号线24和25b连接。
微计算机输入电流检测器CTa和CTb的每个检测值，以及诸如如图5所示的感应电机(IM)14的实际速度、速度命令(未图示)等输入数据。微计算机根据上述数据进行各种执行程序，并向每个电源转换装置3和9输出PWM控制信号。控制基板23和整体绝缘基板12被外壳26盖住，控制基板23连接到从外壳26内壁伸展的法兰件上。
下面，解释根据本发明的电源转换装置的整体绝缘基板12的详细结构，在解释之前，先描述电源转换装置的普通的基板。
使用的一般基板的导体图形的厚度为35微米，但随着电流量的增加，最近已使用厚度为几百微米的导体图形，而且在厚度为几十微米的导体图形上，已采用了布置汇流条形导体的方法，它用于应用糊状焊接方法的大电流场合中。
这里，将参照图3和图4描述根据本发明电源转换装置的整体绝缘基板12的详细结构。
图4是设置在散热片17的基板上的转换器3和二极管模块4之间的定位关系的示意图。R1、S1和T1表示再生控制型转换器3的输入端(交流端)，P2和N2分别表示转换器3的直流正输出端和直流负输出端。27a表示驱动转换器3的PWM控制信号的输出端部分。
R1’、S1’，和T1’，表示非再生型二极管模块4(由虚线表示)的输入端，P1和N1分别表示二极管模块4的直流正输出端和直流负输出端。转换器3的高度和二极管模块4的高度相等，因此转换器3和二极管模块4以相等的高度设置在整体绝缘基板12上。
如图3所示，三相交流电源1(参照图5)通过输入线2连接到整体绝缘基板12的输入部分R、S和T。整体绝缘基板12的P1-P2-P3-P4端之间形成的部分通过主电路的主电路导体P(正极导体)连接，还在主电路的N1-N2-N5端之间形成的部分上设置主电路的主电路导体N(负极导体)。
有选择地把转换器3或二极管模块4安置在整体绝缘基板12的输入部分R、S和T以及输出部分P1、P2、N1和N2的下部，作为标准的S相端子(S1端和S1’端)。因而，实际上仅安置了一个转换器3或二极管模块4，然而，该部分上的主电路形成一种转换器3和二极管模块4并联连接的电路结构。
此外，由于设置了长的侧孔而造成转换器3和二极管模块4的输入端和输出端的位置差(R1和R1’，T1和T1’)，该长的侧孔设置在图3的整体绝缘基板的R和T所示的整体绝缘基板12上。如图3所示，整体绝缘基板12的P1-P2和N1-N2之间有较大的差异，所以电源转换装置通过主电路导体P和N连接。
当然，整体绝缘基板12设置在各电气安装部件的输入端和输出端的相同位置上，各电气安装部件设置在空气管道16上，在该整体绝缘基板12上，设置穿入整体绝缘基板12的通孔，在该通孔内，设置一导电衬套Z，它由铜管或与铜的导电率基本相同的金属管构成。
此外，把P1-P2部分和N1-N2部分连接到主电路导体P和N以及导电衬套Z上。可以把螺丝34旋入导电衬套Z内，连接和固定整体绝缘基板12的主电路导体P和N以及转换器3或二极管模块4的输入端和输出端(也通过螺丝34固定输入线2)。
即，导电衬套Z可以形成主电路导体P和N的连接端，可以使电流从主电路导体P和N流入各个电气安装部件的输入和输出端，但一定不能流向螺丝34。
对于上述结构，根据本说明，可以任意设置转换器3或二极管模块4中的一个，而不需要对整体绝缘基板12进行改动，可以容易地回复到原来的状态。
另一方面，平滑电容器5是电源转换装置的构成部件中体积较大的部件。如图1所示，在整体绝缘基板12上设置可以放入平滑电容器5的孔部分或凹口部分，通过该孔部分(或凹口部分)，可以任意设置平滑电容器6的上面部分。
因而，可以通过调整平滑电容器5的电极部分P5和N5的高度，对主电路导体P和N进行弯曲操作，实现平滑电容器5的电极部分P5和N5与设置在整体绝缘基板12上的主电路导体P和N之间的连接。通过把主电路导体P和N从整体绝缘基板12上突出而进一步在平滑电容器5的电极部分P5和N5与主电路导体P和N之间进行连接和固定。
如上所述，把平滑电容器5放入整体绝缘基板内以至对整体绝缘基板12开口成孔的原因，是可以减小构成电源转换装置的各个电气安装部件的整个安装面积，而且通过对平滑电容器5的冷却，可以使整个电源转换装置紧凑。
因此，在平滑电容器5设置在整体绝缘基板12的外面的情况下，平滑电容器5设置在靠近整体绝缘基板12的预定位置上，整体绝缘基板12上的主电路导体P和N可以加长，并连接到位于整体绝缘基板12外面的平滑电容器5的电极部分P5和N5上。
此外，与转换器3或二极管模块4的情况相似，通过把螺丝旋入穿通整体绝缘基板12的导电衬套Z，在磁接触器7和逆变器9的输入和输出端与整体绝缘基板12上的主电路导体P和N之间进行连接和固定。
此外，对图3所示的Pa-Pb部分，在主电路导体P和N在整体绝缘基板12上彼此交叉的情况下，利用穿过整体绝缘基板12的导电衬套Z，它们可以穿透到整体绝缘基板12上的Pa部分的后表面，穿过在整体绝缘基板12的后表面连接到导电衬套Z的主电路导体P，它们可以再次出现在前表面的Pb部分。
在整体绝缘基板12上的主电路导体P和N的一部分设置成三维结构的情况下，可以采用下述方法。即，在Pa部分，主电路导体P在空中上升一次，并在主电路导体P和主电路导体N之间预留空间，主电路导体N在空中与主电路导体P交叉，并在Pb部分再次返回到整体绝缘基板12上。
此外，如图3所示，在整体绝缘基板12上，导体从逆变器9内的再生耗能电阻器11的连接端B上方伸展。这一导体在整体绝缘基板12的后侧从B1部分到B2部分布置，在B2部分，把该导体连接到连接线15。另一方面，把连接端部分P6和N6布置在逆变器9的输入和输出端部分与主电路导体P和N之间的整体绝缘基板12上，逆变器9具有分别图示成U、V和W的输出端。
如图3所示，电源转换装置包含两个栅极驱动电路(GDC)28a和28b，栅极驱动电路(GDC)28a通过控制信号端部27a驱动转换器3，栅极驱动电路(GDC)28b通过控制信号端部27b驱动逆变器9。这些栅极驱动电路(GDC)28a和28b设置在同一块整体绝缘基板12上，即设置主电路导体P和N的整体绝缘基板12上。输送给每个栅极驱动电路(GDC)28a和28b的信号(PWM控制信号)通过连接器25a和25b从安装在控制基板23上的微计算机输出。
如图3所示，电源转换装置包含转换器3的电压检测电路(VDC)29a，该电压检测电路(VDC)29a利用隔离放大器(图中未图示)等检测主电路的直流电压(平滑电容器5的电压)。把该检测电压通过连接器25a传输到安装在控制基板23上的微计算机上，用作对转换器3的输出电压控制。
如图3所示，电源转换装置包含逆变器9的电压检测电路(VDC)29b，该电压检测电路(VDC)29b检测主电路的直流电压(平滑电容器5的电压)。根据预先建立的检测电平，上述电压检测电路(VDC)29b判断是否开始和停止功率产生消耗控制，并把判断结果通过连接器25b传输给安装在控制基板23上的微计算机。
此外，逆变器9的电压检测电路(VDC)29b具有如下的功能。在用非再生型二极管模块4代替再生控制型转换器3的情况下，通常，不存在控制诸如转换器3的主电路的直流电压的装置，即使直流电压变得异常高，也没有保护平滑电容器5和逆变器9的装置。
因此，电压检测电路(VDC)29b具有这样的功能，即，当主电路的直流电压变得异常高时，根据与逆变器9一侧的电压检测电路(VDC)29b的检测电平不同的另一个检测电平，向安装在控制基板23上的微计算机输出一个停止逆变器9工作的信号。
由导体图形g从控制输入信号端部27a和27b到栅极驱动电路(GDC)28a和28b进行接线，还由导体图形f在主电路导体P和N的直流部分和各电压检测电路(VDC)29a和29b之间进行接线。
如图3所示，电源转换装置包含控制电源单元(CPS)30，与那些栅极驱动电路(GDC)28a和28b以及电压检测电路(VDC)29a和29b相似，该控制电源单元(CPS)30设置在整体绝缘基板12上。根据从三相交流输入端R、S和T中间选出的二个相，控制电源单元(CPS)30通过设置在整体绝缘基板12上的导体图形(图中未示出)接收交流电功率，并通过设置在控制电源单元(CPS)30内的小型变压器(TR)31降低交流主电路电源的电压。
控制电源单元(CPS)30转换到预定的直流电压，并把电功率提供给每个电路和另一控制基板23。把安装在整体绝缘基板12上的控制电源单元(CPS)30准备的直流电通过重复连接器32提供给单独的控制基板23。
如图3所示，电源转换装置包含两个栅极驱动电源单元(GDPS)33a和33b，根据各控制电源单元(CPS)30准备的直流电压，每个栅极驱动电源单元(GDPS)33a和33b产生并向每个栅极驱动电路(GDC)28a和28b提供预定的直流电压，转换器3和逆变器9的每个元件利用DC/DC转换器(图中未示出)单独隔离。
当然，转换器3和逆变器与栅极驱动电路(GDC)28a和28b之间的通信线、直流电压部分与主电路的电压检测电路29a和29b之间的通信线，以及控制电源单元(CPS)30与栅极驱动电源单元(GDPS)33a和33b之间的通信线等都利用导体图形以最短的距离连接。
此外，与主电路导体P和N分开设置上述装置的驱动电路导体图形和控制电源导体图形，从而可以避免噪声污染。
图5是把非再生型二极管模块改变成再生控制型转换器的示意性电路结构图(对应于图3的部件布置图)。主电路的转换器3和二极管模块4形成并联电路，由于安置位置基本上与上述的位置相同，故仅连接转换器3和二极管4中之一。在图中，箭头(a)示出了二极管模块4从整体绝缘基板12上取下的结构，箭头(b)示出了取下二极管模块4之后，设置转换器3，并连接到整体绝缘基板12上的结构。
因此，当然，在交换的后，P1和N1不接部件，把转换器3连接到P2和N2上。虚线所示的组成部件是安装在整体绝缘基板12上的电路和电源部分以及设置在整体绝缘基板12下部的电气安装部件。
如上所述，在同一块具有主电路导体P和N的整体绝缘基板12上，设置了控制电源单元(CPS)30、电压检测电路(VDC)29a和29b、各个部件的栅极驱动电路(GDC)28a和28b以及栅极驱动电源单元(GDPS)33a和33b，(主电路导体和各电路整体接线)。而且，主要的电气安装部件(安置在图2所示的空气管道内的电气安装部件)安置在整体绝缘基板12的下部，因此，主电路导体P和N与整体绝缘基板12的电气安装部件直接连接。
因而，不必为诸如栅极驱动电路(GCD)28a和28b、电压检测电路(VDC)29a和29b、控制电源单元(CPS)30、栅极驱动电源单元(GDPS)33a、33b等各个电路留出单独的空间。
此外，由于在包括主电路接线的各电路之间的三维结构状态中没有手工接线，所以可以免除误接线。而且，不必担心在单独设置的情况下从接线部分有噪声侵入，从而，可以提高电源转换装置的可靠性。
此外，不用改变整体绝缘基板12，不用改变接线，根据要求，仅利用螺丝进行固定就可以简单地进行转换(仅把二极管模块4与转换器3交换)，即从在再生耗能电阻器11内消耗再生电功率的二极管模块操作方法转换到电功率可以再生到三相交流电源的转换器操作方法。
因此，通过改进电源转换装置的功率因素和节能效果，可以提高操作性能。相反，同样可以简单地进行从转换，即从转换器操作方法变换到二极管模块操作方法。
而且，在根据本发明的电源转换装置的该实施例(模式1)中，在主电路电气安装部件被击穿的情况下，只要拨下整体绝缘基板12的螺丝就行了，这是因为电气安装部件和空气管道16可以与整体绝缘基板12分开，仅替换掉被击穿的电气安装部件即可。因此，可以提供非常容易维护的电源转换装置。
此外，在图3中，在电源转换装置中虚线所示的装置是主电路电气安装部件(转换器3或二极管模块4、磁接触器7、逆变器9)，这种主电路电气安装部件设置在空气管道17上，该空气管道17设置在整体绝缘基板12的下部。
下面，如图3所示，参照图6详细解释一例导体结构，它包含位于主电路导体P和N之间的高介电常数的绝缘件Q。
如图6所示，根据本发明的一例导体结构，形成电容结构。即，主电路导体N和主电路导体P平行设置在整体绝缘基板12上，在主电路导体P和N之间粘接安置具有高介电常数的彼此面对绝缘件Q(玻璃环氧树脂件等)。
即，在其上设置有各个栅极驱动电路(GDC)28a和28b以及各个直流电压检测电路(VDC)29a和29b的同一整体绝缘基板12上，设置控制电源单元(CPS)30以及转换器3和逆变器9等。用主电路导体P和N以及高介电常数的绝缘件Q把主电路形成为电容结构。此外，当然，主电路导体P和N可以设置在右左任意一侧。
这里，导体结构的静电电容C如下式(1)所示，其中绝缘件Q的介电常数为ε，形成的两主电路导体P和N之间的距离为t，彼此面对的两主电路导体P和N限定的导体面积为A。
C=ε×A/t    …………………………(1)
因此，由于两主电路导体P和N之间形成的面对的导体面积A由电流量或者接线长度确定，所以只要耐压允许，可以把能自由选择高介电常数的绝缘件Q制得更薄(使t变小)，就可以增加主电路导体P和N之间的静电电容。
另一方面，根据转换器3或逆变器9的可变控制元件的通断控制，具有高频的高次谐波电流流入主电路导体P和N内。由于该高次谐波电流，从主电路导体P和N释放出辐射噪声，因此，对其它电路和机器以及装置造成坏的影响。
这里，图7示出了一般电容器的等效电路。CO表示静电电容器，r表示等效并联电阻器，R0表示等效串联电阻器，L0表示等效串联电感器。
流入设置在整体绝缘基板12上的主电路的高次谐波电流，在主电路导体P、高介电常数绝缘件Q和主电路导体N之间旁路流过。这时，包含设置在整体绝缘基板12上的主电路导体P、绝缘件Q和主电路导体N的电容结构的静电电容C产生滤波器效果。这样就减少了具有高频的高次谐波电流，从而可以减少通过主电路辐射的噪声。
此外，在转换器3或逆变器9的可变控制元件屏蔽电流的情况下，在主电路接线自感的影响下产生脉冲形大电压。由于该大电压值可能会损坏转换器3或逆变器9的可变控制元件。
然而，如上所述，由于主电路导体P和N平行相邻设置，所以主电路导体P和N的自感彼此抵消，可以限制脉冲形电压。而且，电容结构的静电电容C可以减少脉冲形电压(缓冲效果)。
作为本发明电源转换装置的另一个实施例(模式2)，下面将参照图8和图9解释主电路导体P和N组合的第二种结构。
图8和图9示出了这样一种结构，即增加了高次谐波电流，减小了辐射噪声，减小了脉冲形电压效果。在图6和图7所示的主电路导体组合的第一种结构中对上述情况作了解释。此外，图8示出了解释图9的电容结构的原理图。
至于整体绝缘基板12，使用高介电常数的材料(例如玻璃环氧树脂材料等)。如图9所示，与通常的多层导体的导体图形相似，主电路导体P和N彼此相邻水平平行安装在整体绝缘基板12上沿厚度方向的中间部分。
对于上述结构，如图8中的虚线所示，三个面形成电容结构，作为等效静电电容C。这种电容结构包含主电路导体P和主电路导体N之间的上表面形成的电容分量C1、主电路导体P和N的相对面形成的电容分量C2，以及主电路导体P和N的下表面形成的电容分量C3，结果可以增加静电电容C。
换句话说，由于整体绝缘基板12自身利用介电材料形成，所以可以增强电容结构的滤波效果(减小高次谐波电流和限制辐射噪声)和脉冲电压减小的效果。
此外，作为本发明电源转换装置的另一个实施例(模式3)，将参照图10解释主电路导体P和N组合的第三种结构(电容结构)。利用螺丝34连接和固定主电路导体P和N的每个电气安装部件、设置在整体绝缘基板12的下部的转换器3(或二极管模块4)、磁接触器7、平滑电容器5和逆变器9等的各个端子，主电路导体P和N夹住整体绝缘基板12而设置在前面和后面。
在整体绝缘基板12上形成通孔，以穿过螺丝34，并在该通孔内插入导电衬套Z，例如铜管，因而，使该导电衬套Z和整体绝缘基板12与主电路导体P和N牢牢地接触和固定。
该实施例(模式3)中使用的绝缘基板12使用了高介电常数的材料，主电路导体P设置在整体绝缘基板12的上面，主电路导体N设置在面对主电路导体P的下面。因而，由于把整体绝缘基板12用作介电材料，所以在整体绝缘基板12、主电路导体P和主电路导体N之间形成了电容结构。
对于上述电容结构，可以增大公式(1)所示的面对的导体面积A，使静电电容C增大，从而可以提高对高次谐波和脉冲电压的滤波作用。因而，可以提供能在特性上响应于高次波调整的电源转换装置。
此外，对于主电路导体P和N的安置位置，主电路导体N设置在如图10所示的具有相对状态的绝缘基板12的上面，主电路导体P设置在面对主电路导体N的绝缘基板12的下面，在这种情况下，可以获得与上述电源转换装置结构相似的效果。
作为本发明电源转换装置的又一个实施例(模式4)，将参照图11解释主电路导体P和N组合的第四种结构(电容结构)。
在设置有栅极驱动电路(GDC)28a和28b的整体绝缘基板12上，安装有直流电压检测电路(VDC)29a和29b以及控制电源单元(CPS)30等。如图11所示，分别按序粘接层叠和设置平板形主电路导体N、高介电常数的绝缘件Q和主电路导体P。
如上所述，由于在设置在整体绝缘基板12的上表面上的主电路导体P和N之间设置高介电常数的绝缘件Q，所以形成了电容结构。因而，可以减少高频和高次谐波电流，可以限制主电路导体P和N辐射的磁噪声，还可以限制脉冲电压。
此外，在电源转换装置内，整体绝缘基板12的安装空间不必是直线形的，而是可以是平面L形，整体绝缘基板12不必单独容纳在电源转换装置内。
在这种情况下，如图3所示，不用在同一整体绝缘基板12上对栅极驱动电路(GDC)28a和28b、直流电压检测电路(VDC)29a和29b以及控制电源单元(CPS)30等整体接线的整体绝缘基板12，可使用以平滑电容器5为分界的另一块基板，并可以分成两个部分，一部分是转换器3或二极管模块4，另一部分是逆变器9。
换句话说，分为二部分的基板结构是由启动限流电阻器6、磁接触器7和平滑电容器5形成转换器3或二极管模块4一侧，另一侧是从平滑电容5到逆变器9形成的逆变器9一侧，因而，可以获得L形两部分布置。如上所述，使用上述两部的基结构可以对准结构空间形状，且可以提高布置自由度。
如上所述，如图6、图9、图10和图11所示，由于主电路导体P和N及高介电常数的绝缘件Q稳固地固定在整体绝缘基板12上，因此可以防止在装置运输期间由于振动造成主电路导体P和N以及绝缘件Q从整体绝缘基板12上分离和位移，也可以防止主电路导体P和N以及绝缘件Q产生振动。
图12是本发明电源转换装置的又一个实施例(模式5)的电路结构图，该电路结构图示出了这样一种情况，即由仅具有全波整流作用极管模块操作系统形成三相输入电源侧。
对于上述电源转换装置结构，可以获得与电源转换装置控制一样的性能和效果，在上述这种情况下，从图5所示的电源转换装置的主电路上取下转换器3，而安装了二极管模块4。
换句话说，在同一块整体绝缘基板12上，主电路导体P和N以及包括在虚线内的构成部件装在同一整体绝缘基板12上整体接线，或者安装在整体绝缘基板12的下表面。而且，主电路导体P和N使用如图6和图9、图10和图11所示的电容结构的一种。
因此，节省了接线工作，减少了接线错误，限制了辐射噪声，减小了电源转换装置的脉冲电压。此外，由于再生耗能电阻器11容纳在空气管道18内，所以可以使整个电源转换装置的体积变小。
在图12中，磁接触器7具有触点7’，虚线所包含的构成部件是包括主电路导体P和N的电气安装部件，它们安装在整体绝缘基板12的上表面上，或者设置在整体绝级基板12的下表面。
在图12所示的电源转换装置的工作方法中，由于输入侧为二极管模块4，所以在感应电机(IM)14耗能期间产生的电功率不能在三相输入电源再生，而是在平滑电容器5内充电。
然后，平滑电容器5上的电压(主电路直流电压)变高，在电压超过事先设置在电压检测电路(VDC)29b内的检测电平时，把信号(电压检测电路(VDC)29b的输出)传输给安装在控制基板23上的微计算机，因而，通过栅极驱动电路(GDC)28由控制基板(CSB)23进行开关器件10的通断控制。
根据开关器件10的接通操作，再生耗能电阻器11消耗负载侧的电功率，因此，可以防止平滑电容器5和逆变器9过压。
图13是本发明电源转换装置的又一个实施例(模式6)的电路结构图，而且图13也是在三相交流电源侧再生负载侧电功率的转换操作系统的电路图。
对于上述电源转换装置结构，可以获得与电源转换装置的控制一样的性能和效果，在这种情况下，从图5的主电路上取下二极管模块4，而安装上转换器3。而且，虚线所包含的构成部件是安装在整体绝缘基板12的上表面或者整体绝缘基板12的下表面的电气安装部件。
在这种电源转换装置的工作方法中，由于利用转换器3的可变控制元件进行再生控制，所以根据控制基板(CBS)23的信号，强制开关器件10处于断状态，把感应电机(IM)14减速期间的电功率返回到三相交流电源1侧。
因此，由于提高了节能效果，而且由于在功率运行期间，可以通过控制转换器3提高功率因素，所以可以获得操作性能优良的电源转换装置。
对于本发明电源转换装置的又一个实施例(模式7)，下面参照图14和图15解释对应于扩容的电源转换装置的整体绝缘基板12和电路图。这里，可以使用两个以上转换器3和逆变器9。
此外，在图14中，没有示出逆变器9、逆变器9’栅极驱动电路(GDC)28b和28b’、栅极驱动电源单元(GDPS)33b和33b’、直流电压检测电路(VDC)29b和控制电源单元(CPS)30。即，由于电源装置具有与图3中解释的相同的功能，所以在图14中省略了上述元件。
另一方面，在图15的电路结构中，虚线包围的部分示出了每个主电路导体P和N、电气安装部件每个驱动电路，电气安装部件和它们的电源安装在整体绝缘基板12的上表面和下表面。
在图15中，由进行再生控制的可变控制元件构成的转换器3’整体设置在整体绝缘基板12的下部。R2、S2和T2表示转换器3’的输入端，输入端R2、S2和T2设置在整体绝缘基板12上，P2’和N2’表示转换器3’的直流输出端，直流输出端P2’和N2’设置在整体绝缘基板12上。28a’和33a’表示驱动转换器3’的栅极驱动电路(GDC)和其电源单元(GDPS)，栅极驱动电路(GDC)28’和栅极驱动电源单元(GDPS)33’设置在整体绝缘基板12上。
由可变控制元件构成的逆变器9’的输入端用参考号P6’和N6’表示，由可变控制元件构成的逆变器9’的输出端分别用参考号U2、V2和W2表示。
对于扩容的电源转换装置，在冷却转换器3附近的电源转换装置的散热片17的基座上设置另一个转换器3’，同时，在冷却逆变器9’附近的电源转换装置的散热片17的基座上设置另一个逆变器9’。
对于电源转换装置输入端和输出端的连接，在整体绝缘基板12上设置输入主电路导体，该输入主电路导体连接输入端R、S和T的每一相、转换器3的输入端R1、S1和T1以及转换器3’的输入端R2、S2和T2，转换器3’设置在整体绝缘基板12上。
此外，形成另一电路，在该电路中，分别连接转换器3的输出端P2和N2以及转换器3’的输出端P2’和N2’。上述具有输入主电路导体的电路和另一电路形成并联电路结构。此外，主电路导体P和主电路导体N分别根据转换器3’的输出端P2’和N2’进行连接。
这里，在本说明中，每个输入端和每个输出端分别连接。然而，在实际转换器的输入主电路导体中，形成在R-R1-R2之间的部分、形成在S-S1-S2之间的部分和形成在T-T1-T2之间的部分形成一整体导体。至于输出端，形成在P2-P2，-P3-P4之间的每个部分和形成在N2-N2’-N6之间的部分形成整体主电路导体P和N，该整体主电路导体P和N设置在整体绝缘基板12上。
此外，在P2-P2’之间部分上的导体和在N2-N2’之间部分上的导体之间形成空间，该空间设置成尽可能窄，而且，在上述两个导体之间，紧密地粘接高介电常数的绝缘件Q，从而形成电容结构。因此，可以减少高次谐波电流，限制辐射噪声，限制电源转换装置的脉冲电压。
与上述方法相似对逆变器9和9’的输入端和输出端进行连接。另一方面，如图14所示，对于扩容的平滑电容器5，利用大尺寸电容只有单个电容。然而，并联连接多个小尺寸的电容和/或多个中型尺寸的电容，也可以相当于一个扩容的平滑电容器5，可以获得类似于上述结构的效果。
此外，在图14所示的主电路导体的所有接线长度中，在至少一部分上使用如图11、图12和图13所示的任一种电容结构，可以减少高次谐波电流，限制电源转换装置的辐射噪声。
当然，在包括在逆变器9和9’的P6-P6’之间和N6-N6’之间形成的部分上形成整个主电路导体P和N，然后形成电容结构，可以进一步限制由于电源转换装置的高次谐波电流引起的辐射噪声，还可以得到相当于将来进一步进行高次谐波调整的电源转换装置。
此外，在同一基板上，使用主电路导体P和N、栅极驱动电路(GDC)、电压检测电路(VDC)、栅极驱动电源单元(GDPS)和控制电源单元(CPS)整体接线的整体绝缘基板12，可以节省接线工作，减少接线失误，有效地利用每个电路和电源单元的结构空间，从而可以提供高可靠性的电源转换装置。
如上所述，为了扩大电源转换装置的容量，可以并联连接多个转换器3和3’、多个平滑电容器5和多个逆变器9和9’。因此，可以容易地获得由小型部件和大型部件构成的一系列电源转换装置。
这里，如图15所示，在多个转换器3和3’、多个平滑电容器5和多个逆变器9和9’并联的情况下，使整体绝缘基板12变得较大。因此，产生了翘曲和变曲的问题，还存在电气安装部件的安装自由度等问题。
在上述情况下，如图16所示，把平滑电容器5形成为分界部件，把整体绝缘基板12分成两个整体绝缘基板12a和12b。
即，把从转换器3的输入端R、S和T到平滑电容器5的部件设置在一个整体绝缘基板12a上。另一方面，把从平滑电容器5至逆变器9的输出端U、V和W的部件设置在另一整体绝缘基板12b上。通过平滑电容器5的电极部份P5和N5连接和固定两绝缘基板12a和12b。换句话说，连结并固定一个整体绝缘基板12a和另一个整体绝缘基板12b。
另一方面，把六个体积较大的可变控制元件模块和一个能流过较大电流的元件相组合，可以构成转换器3或逆变器9。这时，整体绝缘基板变大，由于整体绝缘基板翘曲等问题，会出现强度问题。
在上述的例子中，如图17所示，在一块整体绝缘基板12a上，通过设置对多个可变控制元件模块的每个输入端和输出端进行连接和接线的主电路导体而构成转换器3。而且，在另一整体绝缘基板12b上，通过设置对多个可变控制元件模块的每个输入端和输出端进行连接和接线的主电路导体构成逆变器9。
此外，在设置了主电路导体的整体绝缘基板12a和12b的同一绝缘基板上，分别设置了驱动每个可变控制元件的栅极驱动电路(GDC)28a和28b、栅极驱动电源单元(GDPS)33a和33b以及电压检测电路(VDC)29a和29b。
在整体绝缘基板12a和12b的外侧部分，安置启动电源限制电阻6、磁接触器7、多个平滑电容器5，用汇流条对这些元件和两块整体绝缘基板12a和12b进行接线。
如上所述，根据分割整体绝缘基板12的方法，例如两块整体绝缘基板12a和12b，由于避免了整体绝缘基板的体积较大引起的翘曲和变曲，所以电源转换装置的装配工作容易进行。
此外，在两块整体绝缘基板12a和12b中的一块损坏时，由于可以仅调换被损坏的基板，所以调换工作容易进行。此外，由于基板安装部件的数目约为一半，所以调换部件的费用和制造整体绝缘基板的费用可以变得较低。
对于电源转换装置的另一大容量方法，下面参照图18和图19解释根据本发明的集合电源转换装置的多操作系统。
如图18所示，集合电源转换装置36的多操作系统包含两个电源转换装置35a和35b、转换器3、启动限流电阻器6、并联连接到启动限流器电阻器6的磁接触器7、平滑电容器5和逆变器9等。
电源转换装置35a和35b、转换器3、启动限流电阻器6、磁接触器7、平滑电容器5和逆变器9等根据主电路导体P和N连接，这些主电路导体P和N设置在整体绝缘基板上。
在图18中，大容量集合电源转换装置36包含了小容量电源转换装置35a和35b，该集合电源转换装置36可以利用大容量的六相电机37进行操作和控制。
如图19所示，根据本发明的另一个集合电源转换装置36用整体绝缘基板12容纳了多个电源转换装置(PCA)35a、35b、35c和35d。在该集合电源转换装置36中，把感应电机14(14a-14d)连接到每个电源转换装置(PCA)35a、35b、35c和35d的输出端，感应电机14联合或单独进行操作和控制。根据上述电源转换装置的多操作系统，可以获得大容量的集合电源转换装置。
如图18和19所示，通过把多个电源转换装置集合在一起，可以形成集合电源转换装置，因此，可以容易地采取防辐射噪声的措施(安装屏蔽罩等)。即，与把各电源转换装置分开防范噪声辐射的措施相比，用屏蔽罩盖住整个集合电源转换装置36集合进行辐射噪声防范，费用低且简单。
此外，在如图1至图5和图12至图16所示的实施例中，所有的转换器3或二极管模块4和逆变器9都解释成使用半导体模块(其内安装了多个元件构成的半导体)。然而，在每个转换装置可以通过组合多个具有如图17所示的一个元件的半导体或者通过组合三个具有上下臂的双元件单元的双元件模块而构成时，这些电源转换装置的作用和效果与上述实施例相似。
此外，安装转换器3的可变控制元件和安装逆变器9的可变控制元件的各种特性在电源转换装置内是不同的。在并联连接的转换装置的特性彼此匹配的情况下，电源转换装置具有根据本发明的上述实施例中所述的相同的功能和作用。
如上所述，根据本发明，主电路导体连接二极管模块或再生控制型转换器、逆变器和其它主要部件，上述每个元件均构成电源转换装置，根据图形在单块绝缘基板上或在其内部形成主电路导体，把绝缘基板连接到各部件的端子上。
可以减轻电源转换装置内的接线工作，可以减少电源转换装置内的接线失误，还可以通过从各部件的端子上卸下基板，并安装各部件来完成包括调换损坏的部件等以及接线工作等维护，因此可以改进电源转换装置的维护特性。
主电路导体由正端主电路导体、负端主电路导体和插在这些导体之间的绝缘件构成，从而形成电容结构。因而，可在电源转换装置中减少高频的高次谐波电流，限制辐射噪声，限制脉冲电压。
此外，由于驱动各转换装置的驱动电路、电压检测电路和电源单元安装在其上形成有上述主电路导体的基板上，所以可以根据图形形成这些接线。因而，不要把控制线围一周，进一步减轻了接线工作。
此外，与二极管模块、逆变器和其它主要部件上一起，把再生耗能电阻器安装在空气管道内。因而，可以把大体积的再生耗能电阻器做小，可以安装在电源转换器内，因此可以缩小整个电源转换装置的安装空间。
此外，在电源转换装置中，有选择地把二极管模块或再生控制型转换器安装在同一区域，根据在基板上或基板内部的图形，构成其两个主电路导体。
因而，不需要对整体绝缘基板进行改动等，根据说明只要调换半导体模块，就可以从二极管模块改为能进行再生控制的转换器，反之亦然，即从转换器改为二极管模块。因此，最佳地利用这两种转换装置，可以提高电源转换装置内的功率因素，进一步利用再生控制可以节省能源。

Claims (27)

1、一种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的第一转换装置，
对所述第一转换装置的直流电流进行平滑的平滑装置，和把所述平滑装置的输出电压转换成交流电压的第二转换装置，
电源转换装置的特征在于，
所述第一转换装置、所述平滑装置和所述第二转换装置之间的接线在同一绝缘基板上。
2、如权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述绝缘基板上设置第一电压检测装置，检测第一转换装置的直流电压，在所述绝缘基板上设置第二电压检测装置，检测第二转换装置的直流电压，所述第一电压检测装置和所述第二电压转换装置之间的接线在所述绝缘基板上。
3、如权利要求1所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述绝缘基板上设置驱动所述第一转换装置的第一栅极驱动电路和所述第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元，
在所述绝绝缘基板上设置驱动所述第二转换装置的第二栅极驱动电路和所述第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元，
所述第一栅极驱动电路、所述第一栅极驱动电路电源单元、所述第二栅极驱动电路、所述第二栅极驱动电路电源单元之间的接线在所述绝缘基板上。
4、一种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的多个第一转换装置，
对所述多个第一转换装置的直流电流进行平滑的多个平滑装置，和把所述多个平滑装置的输出电压转换成交流电压的多个第二转换装置，
电源转换装置的特征在于，
所述多个第一转换装置、所述多个平滑装置和所述多个第二转换装置之间的接线在同一绝缘基板上。
5、如权利要求4所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述绝缘基板上设置第一电压检测装置，检测所述多个第一转换装置的直流电压，
在所述绝缘基板上设置第二电压检测装置，检测所述多个第二转换装置的直流电压，
所述第一电压检测装置和所述第二电压检测装置之间的接线在所述绝缘基板上进行。
6、如权利要求4所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述绝缘基板上设置驱动所述多个第一转换装置的第一栅极驱动电路和所述第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元，
在所述绝绝缘基板上设置驱动所述多个第二转换装置的第二栅极驱动电路和所述第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元，
所述第一栅极驱动电路、所述第一栅极驱动电路电源单元、所述第二栅极驱动电路、所述第二栅极驱动电路电源单元之间的接线在所述绝缘基板上。
7、一种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的多个第一转换装置，
对所述多个第一转换装置的直流电流进行平滑的多个平滑装置，和
把所述多个平滑装置的输出电压转换成交流电压的多个第二转换装置，
电源转换装置的特征在于，
所述多个第一转换装置的接线在第一绝缘基板上，
所述多个第二转换装置的接线在第二绝缘基板上，
所述多个平滑装置的接线在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之一上。
8、如权利要求7所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述第一绝缘基板上设置第一电压检测装置，检测所述多个第一转换装置的直流电压，
在所述第二绝缘基板上设置第二电压检测装置，检测所述多个第二转换装置的直流电压，
所述第一电压检测装置的接线在所述第一绝缘基板上，
所述第二电压检测装置的接线在所述第二绝缘基板上。
9、如权利要求7所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述第一绝缘基板上设置驱动所述多个第一转换装置的第一栅极驱动电路和所述第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元，
在所述第二绝缘基板上设置驱动所述多个第二转换装置的第二栅极驱动电路和所述第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元，
所述第一栅极驱动电路和所述第一栅极驱动电路电源单元之间的接线在所述第一绝缘基板上，
所述第二栅极驱动电路和所述第二栅极驱动电路电源单元之间的接线在所述第二绝缘基板上。
10、一种获得变频交流电压的电源转换装置，包含：
把提供的交流电压转换成直流电压的第一转换装置，它具有多个第一开关器件，
对所述第一转换装置的直流电流进行平滑的平滑装置，和
把所述多个平滑装置的输出电压转换成交流电压的多个第二转换装置，它具有多个第二开关器件，
电源转换装置的特征在于，
所述第一转换装置的接线在第一绝缘基板上，
所述第二转换装置的接线在第二绝缘基板上。
11、如权利要求10所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述第一绝缘基板上设置第一电压检测装置，检测所述第一转换装置的直流电压，
在所述第二绝缘基板上设置第二电压检测装置，检测所述第二转换装置的直流电压，
所述第一电压检测装置的接线在所述第一绝缘基板上，
所述第二电压检测装置的接线在所述第二绝缘基板上，
所述多个平滑装置的接线在所述第一绝缘基板和所述第二绝缘基板之一上。
12、如权利要求10所述的电源转换装置，其特征在于，
在所述第一绝缘基板上设置驱动所述第一转换装置的第一栅极驱动电路和所述第一栅极驱动电路的第一栅极驱动电路电源单元，
在所述第二绝缘基板上设置驱动所述第二转换装置的第二栅极驱动电路和所述第二栅极驱动电路的第二栅极驱动电路电源单元，
所述第一栅极驱动电路和所述第一栅极驱动电路电源单元之间的接线在所述第一绝缘基板上，
所述第二栅极驱动电路和所述第二栅极驱动电路电源单元之间的接线在所述第二绝缘基板上。
13、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的特征在于，
连接各部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件的正端的正端主电路导体和连接每个所述部件的负端的负端主电路导体，
在所述正端主电路导体与负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体与每个所述负端主电路导体都与所述绝缘基板接触，
所述主电路导体与每个所述部件的正端和负端连接。
14、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出的电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的特征在于，
连接各部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件的正端的正端主电路导体和连接每个所述部件的负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体接近通过绝缘壁，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体埋入所述绝缘基板内，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
15、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出的电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的特征在于，
连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板的上部或下部，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件正端的正端主电路导体和连接每个所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体中的一个相对形成在所述绝缘基板的所述上部，所述正端主电路导体和所述负端主电路导体中的另一个形成在所述绝缘基板的所述下部，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
16、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块、对所述二极管模块的直流电压进行平滑的平滑电容器、把获得的所述平滑电容器的直流电压转换成交流电压、并把交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器输出的电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的特征在于，
连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述二极管模块、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接每个所述部件的正端的正端主电路导体和连接每个所述部件的负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体与所述负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体层叠在所述绝缘基板上，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端上。
17、如权利要求13至16之任一所述的电源转换装置，其特征在于，
驱动所述逆变器的栅极驱动电路和栅极驱动电源单元设置在所述绝缘基板上，所述栅极驱动电路和所述栅极驱动电源单元通过图形化进行接线。
18、如权利要求13至16之任一所述的电源转换装置，其特征在于，
检测所述逆变器的输入端电压的电压检测装置设置在所述绝缘基板上，所述电压检测装置与所述主电路导体在所述绝缘基板上通过图形进行接线。
19、如权利要求13至16之任一所述的电源转换装置，其特征在于，
所述二极管模块、所述平滑电容器、所述逆变器和所述再生耗能电阻器分布在空气管道中，
所述二极管模块和所述逆变器安装到单个散热片，所述再生耗能电阻器安装到所述另一个单个散热片上，
所述空气管道的顶部由所述绝缘基板覆盖。
20、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器、把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器的输出电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的特征在于，
连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述转换器、所述磁接触器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体分别与所述绝缘基板接触，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
21、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器，以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的特征在于，
连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述转换器、所述启动限流电阻器、所述磁接触器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体接近通过绝缘壁，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体埋入所述绝缘基板内，
所述主电路导体的图形连接到各所述部件的所述正端和所述负端。
22、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器，以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的特征在于，
连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板的上部或下部，所述部件是所述转换器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体之一相对形成在所述绝缘基板的所述上部，所述正端主电路导体和所述负端主电路导体的另一个相对形成在所述绝缘基板的所述下部，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述正端和所述负端。
23、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器，以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的特征在于，
连接每个部件的主电路导体设置在单块绝缘基板上，所述部件是所述转换器、所述平滑电容器和所述逆变器，
所述主电路导体包含连接各所述部件正端的正端主电路导体和连接各所述部件负端的负端主电路导体，
所述正端主电路导体和所述负端主电路导体之间插入有绝缘件，每个所述正端主电路导体和每个所述负端主电路导体层叠到所述绝缘基板上，
所述主电路导体的图形连接到每个所述部件的所述端子。
24、如权利要求20至23之任一所述的电源转换装置，其特征在于，
驱动所述逆变器的栅极驱动电路和栅极驱动电源单元设置在所述绝缘基板上，所述栅极驱动电路和所述栅极驱动电源单元通过图形进行接线。
25、如权利要求20至23之任一所述的电源转换装置，其特征在于，
检测所述逆变器的输入端电压的电压检测装置设置在所述绝缘基板上，所述电压检测装置与所述主电路导体通过图形在所述绝缘基板上进行接线。
26、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的二极管模块或转换器、对所述二极管模块的直流电压或所述转换器的直流电压进行平滑以进行再生控制的平滑电容器、把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，以及消耗所述逆变器的输出电功率的再生耗能电阻器，电源转换装置的特征在于，
每个部件设置在空气管道内，所述部件为所述二极管模块或所述转换器、所述平滑电容器和所述逆变器，
连接每个所述部件的主电路导体的图形位于单块绝缘基板上，
所述空气管道覆盖所述主电路导体图形，并且所述主电路导体的图形连接到每个部件的每个正端和每个负端，
所述二极管模块或所述转换器有选择地设置在所述空气管道的同一区域上，
在所述绝缘基板上，所述二极管模块或所述转换器包括所述各自的主电路导体图形。
27、一种电源转换装置，包含把提供的交流电压转换成直流电压的转换器、对所述转换器的直流电压进行平滑的平滑电容器以及把从所述平滑电容器获得的直流电压转换成交流电压，并把所述获得的交流电压提供给负载的逆变器，电源转换装置的特征在于，
所述转换器由多个安置在一绝缘基板上的可变控制转换元件和在所述多个可变转换元件之间进行连接、根据图形形成在所述单块绝缘基板上的主电路导体构成，
所述逆变器由多个安置在另一绝缘基板上的可变控制转换元件和在所述多个可变转换元件之间进行连接、根据图形形成在所述另一单块绝缘基板上的另一主电路导体构成。
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