CN109155593B - 电力转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电力转换装置,其在直流母线上具备电流检测电路,提高电流检测精度。功率半导体模块连接在直流母线的正极电位的布线图案与负极电位的布线图案之间,平滑电容器和缓冲电容器连接在直流母线的正极电位的布线图案与负极电位的布线图案之间。电流检测电路使用直流母线的负极电位的布线图案连接在功率半导体模块与缓冲电容器之间。平滑电容器的正极端子与缓冲电容器的正极端子、平滑电容器的负极端子与缓冲电容器的负极端子、功率半导体模块的正极端子与缓冲电容器的正极端子、功率半导体模块的负极端子与电流检测电路的第一端子分别配置成彼此靠近。

Description

电力转换装置
技术领域
本发明涉及一种在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置。
背景技术
作为本技术领域中的背景技术,存在WO2003/032478号公报(专利文献1)。专利文献1中,目的在于提供一种抑制阻尼振荡来高速且高精度地完成电流的取入的相电流检测装置,在将交流电源1设为输入的整流电路2的输出端子之间连接第一电容器2a(平滑电容器),与第一电容器2a并联地连接3相逆变器3,将3相逆变器3的输出提供给电动机4。而且,公开了以下结构:在3相逆变器3的输入侧并联地连接第二电容器3a,在第一电容器2a与第二电容器3a之间连接电流检测器5,在比电流检测器5稍向电源侧,将第三电容器与第一电容器2a并联地连接,在功率器件不会由于开关引起的电涌电压而损坏的范围内,将第二电容器3a的电容设定得尽量小。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:WO2003/032478号公报
发明内容
发明要解决的课题
通常,平滑电容器为大电容的电容器,因此采取以下手段:使用不同基板构成平滑电容器基板和逆变器电路基板,将它们用电缆进行连接。在逆变器电路内的半导体元件进行开关时,在平滑电容器、电缆、逆变器电路基板的布线图案、半导体元件与电流检测电路之间产生谐振电流。该谐振电流的产生原因在于,由内置于半导体元件的结电容、平滑电容器和半导体元件的内部电感、各布线的电感形成串联谐振电路。由此,该谐振电流叠加到本来要检测的逆变器输出的电流值而成的电流流过电流检测电路,存在电流检测精度下降的问题。
与此相对,如专利文献1所示,使用第一电容器(平滑电容器)侧的第三电容器(缓冲电容器)以及逆变器侧的第二电容器(缓冲电容器)分割串联谐振电路,由此能够减小谐振电流。
然而,有时通过电流检测电路和缓冲电容器以及将它们进行连接的逆变器电路基板的布线图案形成串联谐振电路。为了减小该情况下的谐振电流,需要设计成将它们进行连接的布线图案的电感变小,但是在专利文献1中并未考虑这些情况。
本发明的目的在于,在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置中,通过降低逆变器电路基板的布线图案的电感来减小谐振电流,提高电流检测精度。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,举出其一例,本发明是一种电力转换装置,包括具有正极电位和负极电位的直流母线;在直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器;以及在正极电位或者负极电位中的任一电位的直流母线中,在功率半导体模块与第二电容器之间连接并具有功率半导体模块侧的第一端子和第二电容器侧的第二端子的电路部件,其中,第一电容器的正极端子与第二电容器的正极端子、第一电容器的负极端子与第二电容器的负极端子、功率半导体模块的正极端子与第二电容器的正极端子、功率半导体模块的正极端子或者负极端子与电路部件的第一端子配置成彼此靠近。
发明效果
根据本发明,在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置中,通过降低逆变器电路基板的布线图案的电感能够减小谐振电流,能够提高电流检测精度。
附图说明
图1是第一实施例中的逆变器电路基板的布局图。
图2是第二实施例中的逆变器电路基板的布局图。
图3是第三实施例中的逆变器电路基板的布局图。
图4是第四实施例中的逆变器电路基板的布局图。
图5是第五实施例中的逆变器电路基板的布局图。
图6是第六实施例中的逆变器电路基板的布局图。
图7是通常电力转换装置的块结构图。
图8是以往的具备电流检测电路的逆变器的电路结构图。
图9是以往的提高具备电流检测电路的逆变器的电流检测精度的第一电路结构图。
图10是以往的提高具备电流检测电路的逆变器的电流检测精度的第二电路结构图。
图11是实现图10的电路结构的逆变器电路基板的布局图的一例。
具体实施方式
以下,使用附图说明本发明的实施例。
第一实施例
首先,说明以往的在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置。
图7是使用通常的三相系统电源的三相交流电动机的驱动系统。在图7中,通过转换器502将三相系统电源501的交流电压转换为直流电压,通过逆变器503将该直流电压转换为交流电压,由此对交流电动机504进行可变速驱动。这样,转换器502和逆变器503通过对二极管、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)等半导体元件进行开关来转换电力的形态、即直流、交流、频率等。
图8示出以往的逆变器503的电路结构图。在图8中,逆变器503主要由使直流电压稳定化的平滑电容器11以及将直流电压转换为交流电压的功率半导体模块31构成。在此,功率半导体模块31是为了生成三相交流电压而将半导体元件上下进行串联连接而得到的电路进行并联连接三个而得的三相桥电路。并且,为了计算与逆变器503的输出31U、31V、31W连接的交流电动机504的电流值,在平滑电容器11与功率半导体模块31之间的直流母线上具备电流检测电路32。在直流母线上,逆变器输出31U、31V、31W中的正弦波状的电流形成梳齿状的电流波形而出现。电流检测电路32在各相的控制模式的任意定时读取直流母线上的梳齿状的电流值,由此运算逆变器输出31U、31V、31W的任意相中的正弦波状的电流。另外,平滑电容器11为大电容的电容器,因此采取以下手段:使用不同基板构成平滑电容器基板10和逆变器电路基板30,将它们使用电缆20进行连接。或者,采取以下手段:在将基板面积设为较大的情况下,在逆变器电路基板30上安装平滑电容器11。
在功率半导体模块31内的半导体元件进行开关时,在平滑电容器11、电缆20、逆变器电路基板30的布线图案、功率半导体模块31与电流检测电路32之间产生谐振电流。该谐振电流的产生原因在于,通过内置于半导体元件的结电容、平滑电容器11和功率半导体模块31的内部电感、各布线的电感形成串联谐振电路。由此,该谐振电流叠加到本来要检测的逆变器输出31U、31V、31W的电流值而成的电流流过电流检测电路32。为了使用电流检测电路32高精度地检测电流值,需要在谐振电流充分衰减的定时获取电流值。然而,在电感大的情况下,谐振电流并不充分衰减,电流检测精度下降。
以减小谐振电流为目的,为了减小串联谐振电路的电感,优选将平滑电容器11配置在功率半导体模块31的附近。另外,如专利文献1那样,使用第一电容器(平滑电容器)侧的第三电容器(缓冲电容器)和逆变器侧的第二电容器(缓冲电容器)分割串联谐振电路,由此能够减小谐振电流。图9示出与专利文献1的方法相同的电路结构。对于电流检测电路32,在直流母线的正极电位与负极电位之间,在平滑电容器11侧连接缓冲电容器33,在功率半导体模块31侧连接缓冲电容器34。通过设为该结构,与平滑电容器11之间的谐振电流被缓冲电容器33吸收,与功率半导体模块31之间的谐振电流被缓冲电容器34吸收。因而,平滑电容器11与功率半导体模块31之间的谐振电流难以流过电流检测电路32,因此提高电流检测精度。
然而,有时通过电流检测电路32、缓冲电容器33、缓冲电容器34、将它们进行连接的逆变器电路基板30的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案36、37(以后,有时总称35、36、37为布线图案)形成串联谐振电路。为减小该情况下的谐振电流,需要设计成将它们进行连接的布线图案35、36、37的电感变小。另外,在使用两个缓冲电容器的情况下,对应部件增加,因此,如图10所示,考虑通过一个缓冲电容器减小流过电流检测电路32的谐振电流的方法。缓冲电容器33相对于电流检测电路32仅存在于平滑电容器11侧。缓冲电容器33吸收与平滑电容器11之间的谐振电流以及与功率半导体模块31之间的谐振电流。
图11示出实现图10的电路结构的逆变器电路基板的布局图的一例。在图11中,功率半导体模块31连接在从功率半导体模块31向平滑电容器11延伸的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案36之间,平滑电容器11和缓冲电容器33连接在从功率半导体模块31向平滑电容器11延伸的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案37之间。电流检测电路32使用从功率半导体模块31向平滑电容器11延伸的负极电位的布线图案36、37连接在功率半导体模块31与缓冲电容器33之间。平滑电容器11的正极端子30P与缓冲电容器33的正极端子33P、平滑电容器11的负极端子30N与缓冲电容器33的负极端子33N、功率半导体模块31的负极端子31N与电流检测电路32的第一端子32A、电流检测电路32的第二端子32B与缓冲电容器33的负极端子33N分别靠近配置。
如图11所示,当功率半导体模块31、电流检测电路32、缓冲电容器33以及平滑电容器11设为向一个方向排列的配置时,功率半导体模块31的正极端子31P与缓冲电容器33的正极端子33P之间的距离变长。即,将它们进行连接的布线图案35的电感变大。因而,功率半导体模块31与缓冲电容器33的谐振电流容易流过电流检测电路32。
因此,作为解决该问题的结构,以下,在本实施例中说明降低逆变器电路基板30的布线图案35、36、37的电感的逆变器电路基板的布局。
图1是本实施例中的逆变器电路基板的布局图。在图1中,逆变器电路基板30例如为印刷布线基板等,安装有具有平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N并且具有正极电位的布线图案35和负极电位的布线图案36、37的直流母线、具有正极端子31P和负极端子31N的功率半导体模块31、具有正极端子33P和负极端子33N的缓冲电容器33、具有第一端子32A和第二端子32B的电流检测电路32。
功率半导体模块31连接在直流母线的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案36之间,平滑电容器11和缓冲电容器33连接在直流母线的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案37之间。电流检测电路32使用直流母线的负极电位的布线图案36、37连接在功率半导体模块31与缓冲电容器33之间。
平滑电容器11的正极端子30P与缓冲电容器33的正极端子33P、平滑电容器11的负极端子30N与缓冲电容器33的负极端子33N、功率半导体模块31的正极端子31P与缓冲电容器33的正极端子33P、功率半导体模块31的负极端子31N与电流检测电路32的第一端子32A分别靠近配置。
换言之,这些结构部件的配置如下。包括平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N的第一延长线30T、包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T、包括电流检测电路32的第一端子32A和第二端子32B的第三延长线32T分别配置成彼此靠近且平行。而且,第一延长线30T或者第二延长线33T或者第三延长线32T以及包括功率半导体模块31的正极端子31P和负极端子31N的第四延长线31T分别配置成垂直。在此,延长线例如意味着使将正极端子和负极端子的两个点进行连结的线段的两端延长而成的直线,简单地说是通过该两点的直线。
此外,电流检测电路32使用负极电位的布线图案36、37连接在功率半导体模块31与缓冲电容器33之间,但是也可以与正极电位或者负极电位中的任一电位的直流母线相连接,也可以配置于正极电位侧。
另外,电流检测电路32为分流电阻型电流传感器、电流转换型电流传感器、霍尔元件型电流传感器。
另外,在本实施例中,说明了减小谐振电流并提高电流检测电路的电流检测精度这一点,但是不仅是电流检测电路,在通常的电路部件中,通过减小谐振电流,也能够降低其电路部件中的谐振电流的影响,因此能够应用本实施例。
如上所述,本实施例是一种电力转换装置,包括具有正极电位和负极电位的直流母线;在直流母线之间连接的、具有正极端子和负极端子的功率半导体模块(31)、具有正极端子和负极端子的第一电容器(11)、具有正极端子和负极端子的第二电容器(33);以及在正极电位或者负极电位中的任一电位的直流母线中,在功率半导体模块与第二电容器之间连接,并具有功率半导体模块侧的第一端子和第二电容器侧的第二端子的电路部件(32),其中,第一电容器的正极端子与第二电容器的正极端子、第一电容器的负极端子与第二电容器的负极端子、功率半导体模块的正极端子与第二电容器的正极端子、功率半导体模块的正极端子或者负极端子与电路部件的第一端子分别靠近地配置。
另外,包括第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线、包括第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线以及包括电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线彼此平行,包括功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线与第一延长线或者第二延长线或者第三延长线彼此垂直。
由此,平滑电容器11的正极端子30P与缓冲电容器33的正极端子33P之间、平滑电容器11的负极端子30N与缓冲电容器33的负极端子33N之间的距离变短。即,将它们进行连接的布线图案35、37的电感变小,因此流过平滑电容器11与缓冲电容器33之间的谐振电流减小。另外,功率半导体模块31的正极端子31P与缓冲电容器33的正极端子33P之间、缓冲电容器33的负极端子33N与电流检测电路32的第二端子32B之间、电流检测电路32的第一端子32A与功率半导体模块31的负极端子31N之间的距离变短。即,将它们进行连接的布线图案35、36、37的电感变小,因此流过功率半导体模块31与缓冲电容器33之间的谐振电流减小。因而,提高电流检测电路32的电流检测精度。
第二实施例
图2是本实施例中的逆变器电路基板的布局图。在图2中,其结构要素与图1相同,但是将直流母线的正极电位的布线图案35配置成从功率半导体模块31的正极端子31P向附图上方的纵向延伸,将电流检测电路32从负极电位的布线图案36向附图上方的纵向进行配置这一点不同。
即,如图2所示,包括平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N的第一延长线30T以及包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T配置成彼此靠近并且平行。包括电流检测电路32的第一端子32A和第二端子32B的第三延长线32T以及包括功率半导体模块31的正极端子31P和负极端子31N的第四延长线31T配置成彼此靠近并且平行。而且,第一延长线30T或者第二延长线33T以及第三延长线32T或者第四延长线31T配置成彼此垂直。
如上所述,通过设为本实施例的配置,除了第一实施例的效果以外,特别是还能够缩短缓冲电容器33的负极端子33N与电流检测电路32的第二端子32B之间的距离。因此,布线图案35、36、37的电感变小,因此流过功率半导体模块31与缓冲电容器33之间的谐振电流减小,从而实现提高电流检测电路32的电流检测精度。
第三实施例
图3是本实施例中的逆变器电路基板的布局图。在图3中,其结构要素与图1相同,但是其布线图案不同。即,引出直流母线的正极电位的布线图案35,使得从功率半导体模块31的正极端子31P向附图水平方向延伸,大致以L字形状向附图上方弯曲地配置,电流检测电路32从以从功率半导体模块31的负极端子31N向附图水平方向延伸的方式引出的负极电位的布线图案36在其延长方向上配置这一点不同。
即,如图3所示,包括平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N的第一延长线30T以及包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T配置成彼此靠近并且平行。另外,通过包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T、包括电流检测电路32的第一端子32A和第二端子32B的第三延长线32T以及包括功率半导体模块31的正极端子31P和负极端子31N的第四延长线31T形成三角形。
此外,在上述说明中,包括平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N的第一延长线30T并不与功率半导体模块31的配置平行,但是当考虑将平滑电容器的正极端子30P和负极端子30N从逆变器电路基板的边缘露出时,优选该第一延长线30T与功率半导体模块31的配置平行。在该情况下,与平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N与缓冲电容器33的距离相比,将缓冲电容器33与电流检测电路32的距离配置成更近。
如上所述,通过设为本实施例的配置,除了第一实施例的效果以外,特别是能够缩短缓冲电容器33的负极端子33N与电流检测电路32的第二端子32B之间的距离。因此,布线图案35、36、37的电感变小,因此流过功率半导体模块31与缓冲电容器33之间的谐振电流减小,实现提高电流检测电路32的电流检测精度。
第四实施例
图4是本实施例中的逆变器电路基板的布局图。如图4所示,本实施例构成为:将第三实施例的图3中的直流母线的正极电位的布线图案35配置成从功率半导体模块31的正极端子31P向附图倾斜上方引出,电流检测电路32也配置在附图倾斜上方。
由此,能够使缓冲电容器33的负极端子33N与电流检测电路32的第二端子32B配置成更近。
第五实施例
在本实施例中,说明与图9示出的使用两个缓冲电容器的电路结构对应的逆变器电路基板的布局。
图5是本实施例中的逆变器电路基板的布局图。在图5中,逆变器电路基板30安装有:具有平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N并具有正极电位的布线图案35和负极电位的布线图案36、37的直流母线、具有正极端子31P和负极端子31N的功率半导体模块31、具有正极端子33P和负极端子33N的缓冲电容器33、具有正极端子34P和负极端子34N的缓冲电容器34、具有第一端子32A和第二端子32B的电流检测电路32。
功率半导体模块31与缓冲电容器34连接在直流母线的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案36之间,平滑电容器11与缓冲电容器33连接在直流母线的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案37之间。电流检测电路32使用直流母线的负极电位的布线图案36、37连接在缓冲电容器33与缓冲电容器34之间。
平滑电容器11的正极端子30P与缓冲电容器33的正极端子33P、平滑电容器11的负极端子30N与缓冲电容器33的负极端子33N、功率半导体模块31的正极端子31P与缓冲电容器34的正极端子34P、功率半导体模块31的负极端子31N与缓冲电容器34的负极端子34N、缓冲电容器34的正极端子34P与缓冲电容器33的正极端子33P、缓冲电容器34的负极端子34N与电流检测电路32的第一端子32A分别配置成彼此靠近。
换言之,这些结构部件的配置如下。包括平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N的第一延长线30T、包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T以及包括电流检测电路32的第一端子32A和第二端子32B的第三延长线32T分别配置成彼此靠近并且平行。包括功率半导体模块31的正极端子31P和负极端子31N的第四延长线31T以及包括缓冲电容器34的正极端子34P和负极端子34N的第五延长线34T配置成彼此靠近并且平行。而且,第一延长线30T或者第二延长线33T或者第三延长线32T以及第四延长线31T或者第五延长线34T配置成彼此垂直。
如上所述,本实施例是一种电力转换装置,包括:具有正极电位和负极电位的直流母线;在直流母线之间连接的、具有正极端子和负极端子的功率半导体模块(31)、具有正极端子和负极端子的第一电容器(11)、具有正极端子和负极端子的第二电容器(33)以及具有正极端子和负极端子的第三电容器(34);以及在正极电位或者负极电位中的任一电位的直流母线中,在第二电容器与第三电容器之间连接并具有第三电容器侧的第一端子和第二电容器侧的第二端子的电路部件(32),其中,第一电容器的正极端子与第二电容器的正极端子、第一电容器的负极端子与第二电容器的负极端子、功率半导体模块的正极端子与第三电容器的正极端子、功率半导体模块的负极端子与第三电容器的负极端子、第三电容器的正极端子与第二电容器的正极端子、第三电容器的正极端子或者负极端子与电路部件的第一端子分别配置成彼此靠近。
另外,包括第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线、包括第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线以及包括电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线分别平行,包括第三电容器的正极端子和负极端子和第四延长线以及包括功率半导体模块的正极端子和负极端子的第五延长线分别平行,第一延长线或者第二延长线或者第三延长线以及第四延长线或者第五延长线分别垂直。
由此,平滑电容器11的正极端子30P与缓冲电容器33的正极端子33P之间、平滑电容器11的负极端子30N与缓冲电容器33的负极端子33N之间的距离变短。即,将它们进行连接的布线图案35、37的电感变小,因此流过平滑电容器11与缓冲电容器33之间的谐振电流减小。另外,功率半导体模块31的正极端子31P与缓冲电容器34的正极端子34P之间、缓冲电容器34的负极端子34N与功率半导体模块31的负极端子31N之间的距离变短。即,将它们进行连接的布线图案35、36的电感变小,因此流过功率半导体模块31与缓冲电容器33之间的谐振电流减小。并且,缓冲电容器33的正极端子33P与缓冲电容器34的正极端子34P之间、缓冲电容器34的负极端子34N与电流检测电路32的第一端子32A之间、电流检测电路32的第二端子32B与缓冲电容器33的负极端子33N之间的距离变短。即,将它们进行连接的布线图案35、36、37的电感变小,因此流过缓冲电容器33与缓冲电容器34与电流检测电路32之间的谐振电流减小。因而,提高电流检测电路32的电流检测精度。
第六实施例
在本实施例中,说明与图9示出的使用两个缓冲电容器的电路结构对应的逆变器电路基板的布局的其它例。
图6是本实施例中的逆变器电路基板的布局图。在图6中,其结构要素与图5相同,但是将直流母线的正极电位的布线图案35配置成从缓冲电容器34的正极端子34P向附图上方的纵向延伸,将电流检测电路32从负极电位的布线图案36向附图上方的纵向进行配置这一点不同。
即,如图6所示,包括平滑电容器11的正极端子30P和负极端子30N的第一延长线30T、包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T配置成彼此靠近并且平行。包括电流检测电路32的第一端子32A和第二端子32B的第三延长线32T、包括功率半导体模块31的正极端子31P和负极端子31N的第四延长线31T、包括缓冲电容器34的正极端子34P和负极端子34N的第五延长线34T配置成彼此靠近并且平行。而且,第一延长线30T或者第二延长线33T以及第三延长线32T或者第四延长线31T或者第五延长线34T分别垂直地配置。
此外,如第三实施例、第四实施例的图3、图4所示,也可以以通过包括缓冲电容器33的正极端子33P和负极端子33N的第二延长线33T、包括电流检测电路32的第一端子32A和第二端子32B的第三延长线32T、包括缓冲电容器34的正极端子34P和负极端子34N的第五延长线34T形成三角形的方式,将正极电位的布线图案35和负极电位的布线图案37配置在附图斜上方向。
如上所述,通过设为本实施例的配置,除了第五实施例的效果以外,特别是能够缩短缓冲电容器33的负极端子33N与电流检测电路32的第二端子32B之间的距离。因此,布线图案35、36、37的电感变小,因此流过缓冲电容器33与缓冲电容器34与电流检测电路32之间的谐振电流减小,从而实现提高电流检测电路32的电流检测精度。
以上,说明了实施例,但本发明并不限定于上述实施例,包括各种变形例。例如为了更容易理解本发明而详细说明了上述实施例,并不限定于必须具备所说明的所有结构。另外,能够将某一实施例的结构的一部分替换为其它实施例的结构,另外,还能够将其它实施例的结构加到某一实施例的结构。
附图标记说明
10:平滑电容器基板;11:平滑电容器;20:电缆;30:逆变器电路基板;30P:平滑电容器的正极连接端子;30N:平滑电容器的负极连接端子;30T:第一延长线;31:功率半导体模块;31P:功率半导体模块的正极端子;31N:功率半导体模块的负极端子;31T:第四延长线;31U、31V、31W:逆变器输出端子;32:电流检测电路;32A:电流检测电路的第一端子;32B:电流检测电路的第二端子;32T:第三延长线;33、34:缓冲电容器;33P,34P:缓冲电容器的正极端子;33N、34N:缓冲电容器的负极端子;33T:第二延长线;34T:第五延长线;35:正极电位的布线图案;36、37:负极电位的布线图案;501:三相系统电源;502:转换器;503:逆变器;504:交流电动机。

Claims (10)

1.一种电力转换装置,具有:具有正极电位和负极电位的直流母线;在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器;以及在上述负极电位的直流母线中,连接在上述功率半导体模块与上述第二电容器之间并具有上述功率半导体模块侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件,其特征在于,
上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述功率半导体模块的负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近,
配置成:包括上述第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线、包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线与包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线彼此平行,
包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线与上述第一延长线或者上述第二延长线或者上述第三延长线彼此垂直。
2.一种电力转换装置,具有:具有正极电位和负极电位的直流母线;在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器;以及在上述负极电位的直流母线中,连接在上述功率半导体模块与上述第二电容器之间并具有上述功率半导体模块侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件,其特征在于,
上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述功率半导体模块的负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近,
配置成:包括上述第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线与包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线彼此平行,
包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线与包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线彼此平行,
上述第一延长线或者上述第二延长线与上述第三延长线或者上述第四延长线彼此垂直。
3.一种电力转换装置,具有:具有正极电位和负极电位的直流母线;在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器;以及在上述负极电位的直流母线中,连接在上述功率半导体模块与上述第二电容器之间并具有上述功率半导体模块侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件,其特征在于,
上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述功率半导体模块的负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近,
配置成:通过包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线、包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线以及包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线形成三角形。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的电力转换装置,其特征在于,
配置成:与上述第一电容器的正极端子和负极端子与上述第二电容器的距离相比,使上述第二电容器与上述电路部件的距离更近。
5.根据权利要求1~3的任一项所述的电力转换装置,其特征在于,
上述第一电容器为平滑电容器,
上述第二电容器为缓冲电容器,
上述电路部件为电流检测电路。
6.一种电力转换装置,具有:具有正极电位和负极电位的直流母线;在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器、具有正极端子和负极端子的第二电容器以及具有正极端子和负极端子的第三电容器;以及在上述负极电位的直流母线中,连接在上述第二电容器与上述第三电容器之间并具有上述第三电容器侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件,其特征在于,
上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第三电容器的正极端子、上述功率半导体模块的负极端子与上述第三电容器的负极端子、上述第三电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第三电容器的负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近,
配置成:包括上述第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线、包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线与包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线彼此平行,
包括上述第三电容器的正极端子和负极端子的第四延长线与包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第五延长线彼此平行,
上述第一延长线或者上述第二延长线或者上述第三延长线与上述第四延长线或者上述第五延长线彼此垂直。
7.一种电力转换装置,具有:具有正极电位和负极电位的直流母线;在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器、具有正极端子和负极端子的第二电容器以及具有正极端子和负极端子的第三电容器;以及在上述负极电位的直流母线中,连接在上述第二电容器与上述第三电容器之间并具有上述第三电容器侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件,其特征在于,
上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第三电容器的正极端子、上述功率半导体模块的负极端子与上述第三电容器的负极端子、上述第三电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第三电容器的负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近,
配置成:包括上述第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线与包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线彼此平行,
包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线、包括上述第三电容器的正极端子和负极端子的第四延长线与包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第五延长线彼此平行,
上述第一延长线或者上述第二延长线与上述第三延长线或者上述第四延长线或者上述第五延长线彼此垂直。
8.一种电力转换装置,具有:具有正极电位和负极电位的直流母线;在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器、具有正极端子和负极端子的第二电容器以及具有正极端子和负极端子的第三电容器;以及在上述负极电位的直流母线中,连接在上述第二电容器与上述第三电容器之间并具有上述第三电容器侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件,其特征在于,
上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第三电容器的正极端子、上述功率半导体模块的负极端子与上述第三电容器的负极端子、上述第三电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第三电容器的负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近,
配置成:通过包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线、包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线以及包括上述第三电容器的正极端子和负极端子的第四延长线形成三角形。
9.根据权利要求6~8的任一项所述的电力转换装置,其特征在于,
配置成:与上述第一电容器的正极端子和负极端子与上述第二电容器的距离相比,使上述第二电容器与上述电路部件的距离更近。
10.根据权利要求6~8的任一项所述的电力转换装置,其特征在于,
上述第一电容器为平滑电容器,
上述第二电容器和第三电容器为缓冲电容器,
上述电路部件为电流检测电路。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3480832B1 (en) * 2017-11-07 2022-09-07 Rogers BV Electrical energy storage device and method for producing an electrical energy storage device
DE112018007088T5 (de) 2018-02-16 2020-11-12 Mitsubishi Electric Corporation Leistungswandler und diesen verwendende klimaanlagenvorrichtung
WO2019159316A1 (ja) * 2018-02-16 2019-08-22 三菱電機株式会社 電力変換装置および冷凍サイクル装置
JP6980630B2 (ja) 2018-09-25 2021-12-15 日立Astemo株式会社 高電圧フィルタおよび電力変換装置
JP7215194B2 (ja) * 2019-01-30 2023-01-31 富士電機株式会社 スナバ装置および電力変換装置
JP2022032170A (ja) * 2020-08-11 2022-02-25 富士電機株式会社 電力変換装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5123746A (en) * 1989-12-04 1992-06-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Bridge type power converter with improved efficiency
JPH0819267A (ja) * 1994-06-27 1996-01-19 Okuma Mach Works Ltd インバータ制御装置
WO2003032478A1 (fr) * 2001-09-25 2003-04-17 Daikin Industries, Ltd. Detecteur de courant de phase
JP2006197735A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Meidensha Corp インバータ装置
WO2007080748A1 (ja) * 2006-01-16 2007-07-19 Mitsubishi Electric Corporation 電動機の駆動回路及び空気調和機の室外機
CN101807863A (zh) * 2009-02-17 2010-08-18 株式会社日立制作所 功率变换装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2242580B (en) * 1990-03-30 1994-06-15 Mitsubishi Electric Corp Inverter unit with improved bus-plate configuration
JP5157247B2 (ja) * 2006-10-30 2013-03-06 三菱電機株式会社 電力半導体装置
JP6041862B2 (ja) * 2012-03-05 2016-12-14 富士電機株式会社 電力変換装置
US8947899B2 (en) * 2012-03-09 2015-02-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Split laminated DC bus structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5123746A (en) * 1989-12-04 1992-06-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Bridge type power converter with improved efficiency
JPH0819267A (ja) * 1994-06-27 1996-01-19 Okuma Mach Works Ltd インバータ制御装置
WO2003032478A1 (fr) * 2001-09-25 2003-04-17 Daikin Industries, Ltd. Detecteur de courant de phase
JP2006197735A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Meidensha Corp インバータ装置
WO2007080748A1 (ja) * 2006-01-16 2007-07-19 Mitsubishi Electric Corporation 電動機の駆動回路及び空気調和機の室外機
CN101807863A (zh) * 2009-02-17 2010-08-18 株式会社日立制作所 功率变换装置

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