CN111133666B - 功率转换电路 - Google Patents

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Abstract

本发明获得用于实现抑制高频开关所导致的寄生电容的充放电、降低半导体开关元件的损耗的功率转换装置的功率转换电路。功率转换电路包含：形成有电路图案的由2层以上的多个层构成的电路基板；及与所述电路基板的电路图案连接而进行用于进行功率转换的开关的多个半导体开关元件，在所述电路基板中，将驱动所述多个半导体开关元件的不同节点的多个控制接地图案配置成在俯视时不重叠。

Description

功率转换电路
技术领域
本发明涉及用于具有多个半导体开关元件的功率转换装置的功率转换电路，特别涉及驱动半导体开关元件的绝缘电路的基板图案的结构。
背景技术
在功率转换装置中，大多使用具有将半导体开关元件串联连接得到的半桥结构的电路。串联连接的半导体开关元件的驱动电路需要分别设置不同的GND(基准电位)，例如利用绝缘电源电路来实现。特别在处理数百伏特量级的用途中，电路和壳体之间需要绝缘，作为半桥结构的下臂的半导体开关元件的GND，需要与壳体不同的GND。此外，在具有2个半桥结构的全桥结构的情况下，2个半桥结构的下臂的半导体开关元件的GND可以共用。然而，上臂的半导体开关元件的GND需要分别设置，用于不同节点的GND配置得较多(例如参照专利文献1、专利文献2)。
专利文献1构成为具有3个半桥结构的逆变器电路的3个上臂的各半导体开关元件和下臂的半导体开关元件。而且，专利文献1中，用于总计4个不同节点的各GND及电源由光进行绝缘来使用。
专利文献2也同样具有3个半桥结构。而且，专利文献2对于3个逆变器电路的1个半桥结构，通过使用自举式结构，从而使用公共的电源作为上下臂的半导体开关元件的驱动电路。即，专利文献2需要针对不同的每一节点的GND，作为逆变器电路，使用总计用于4个不同节点的各GND。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013－208017号公报
专利文献2：日本专利特开2015－171237号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在现有技术中存在如下问题。
GND一般由对较大面积进行了涂抹的实心图案构成。若不同节点的GND存在多个，则在俯视、即从与基板面正交的方向来看时，用于不同节点的GND有重叠的倾向。在此，作为半导体开关元件的材料，考虑使用具有宽带隙的GaN(Gallium Nitride：氮化镓)或者SiC(Silicon Carbide：碳化硅)的情况。在该情况下，由于宽带隙半导体能够进行高速动作的特征，可使开关高频化。其结果，通过减小周边的无源部件，能够减小功率转换装置。
此时，若用于不同节点的多个GND在俯视时重叠，则在其间存在寄生电容。例如，对构成半桥的下臂的半导体开关元件进行驱动的GND、及对上臂的半导体开关元件进行驱动的GND设为在俯视时重叠。在此情况下，俯视时重叠的GND间的电压根据开关周期而变动，因此，在寄生电容中进行电荷的充放电。由此，充放电的电荷变得经由导通状态的半导体开关元件。其结果，存在半导体开关元件的损耗增大的问题。
此外，若利用具有宽带隙的半导体开关元件，则可加快开关速度。其结果，不同节点的多个GND间的寄生电容的充放电速度也变快。由于寄生电容进行充放电时流过的电流的影响，驱动器－半导体开关元件间的GND布线的寄生电感中产生电压降。由此，半导体开关元件的栅极重叠有噪声，存在动作变得不稳定的问题。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种用于实现功率转换装置的功率转换电路，该功率转换装置并不限于广义上具有宽带隙的半导体开关元件，抑制高频开关所导致的寄生电容的充放电，降低半导体开关元件的损耗。
解决技术问题的技术方案
本发明为功率转换电路，该功率转换电路包含：形成有电路图案的由2层以上的多个层构成的电路基板；及
与所述电路基板的电路图案连接而进行用于进行功率转换的开关的多个半导体开关元件，在所述电路基板中，将驱动所述多个半导体开关元件的不同节点的多个控制接地图案配置成在俯视时不重叠。
发明效果
本发明中，将驱动半导体开关元件的不同节点的多个GND的电路图案配置成在俯视时不重叠。由此，可削减不同节点的GND间的寄生电容，降低进行高频开关时的半导体开关元件的损耗。
附图说明
图1是示出包含本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的功率转换装置的电路的一个示例的图。
图2是用于说明本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的寄生电容的电流路径的图。
图3是用于说明本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的寄生电容的电流路径的图。
图4是用于说明本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的寄生电容的电流路径的图。
图5是用于说明本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的寄生电容的电流路径的图。
图6是用于说明本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的寄生电容的电流路径的图。
图7是示出了本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的电路基板的电路图案结构的一个示例、特别是控制GND图案的图。
图8是示出了本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的电路基板的电路图案结构的其他示例、特别是控制GND图案及控制电源图案的图。
图9是示出了本发明实施方式2所涉及的功率转换电路的电路基板的电路图案结构的一个示例、特别是控制GND图案的图。
图10是示出了本发明实施方式2所涉及的功率转换电路的电路基板的电路图案结构的其他示例、特别是控制GND图案及控制电源图案的图。
图11是示出了本发明实施方式2所涉及的功率转换电路的电路基板的电路图案结构的另一示例、特别是控制GND图案的图。
具体实施方式
下面，使用附图并按照各实施方式来对本发明所涉及的用于功率转换装置的功率转换电路进行说明。此外，在各实施方式中，对相同或相当部分以相同标号示出，并省略重复说明。
实施方式1
图1是表示包含本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的功率转换装置的一个示例的电路图。利用该图1，对具有驱动半导体开关元件的不同节点用的多个控制GND(控制基准电位)的电路基板图案进行说明。以下，有时将接地记载为GND。
图1所示的功率转换装置的一个示例为绝缘型的全桥DC/DC转换器，包括作为功率转换器的单相逆变器102、整流电路105、及将单相逆变器102与整流电路105之间电绝缘地进行连接的变压器104。
单相逆变器102是与输入电源100及输入电容器101分别并联连接、且将输入电容器101的直流电压Vin转换成交流电压的逆变器。单相逆变器102将在源极－漏极方向具有反向导通特性的以GaN(氮化镓：Gallium Nitride)为材料的4个半导体开关元件102a－102d(以后简称为半导体开关元件)形成为全桥结构。而且，全桥结构的单相逆变器102的输出连接到变压器104的一次绕组104a。
整流电路105连接到变压器104的二次绕组104b。而且，整流电路105将作为整流元件(半导体元件)的4个二极管105a－105d形成为全桥结构。在整流电路105的输出侧，与整流电路105串联连接有输出平滑用电抗器106，且与整流电路105并联连接有输出电容器107。而且，从输出电容器107的两端向负载108输出直流电压Vout。
此外，在主电路的外部配置有与主电路绝缘的控制电路109。输入电压Vin及输出电压Vout分别经由绝缘元件110a、110b输入到控制电路109，由控制电路109分别进行监测。控制电路109输出给半导体开关元件102a－102d的栅极信号110，控制半导体开关元件102a－102d的导通占空比(导通期间)，以使得输出电压Vout成为目标电压。为了驱动半导体开关元件102a－102d，分别连接有驱动器103a－103d。驱动器103a－103d经由栅极布线210a－210d与半导体开关元件102a－102d的栅极连接，经由源极布线211a－211d与半导体开关元件102a－102d的源极连接。来自控制电路109的栅极信号110经由各绝缘元件110c－110f输入到驱动器103a－103d。另外，半导体开关元件102a－102d并不限于GaN，也可以是包含并联连接在源极/漏极之间的二极管的利用了SiC(碳化硅：Silicon Carbide)或金刚石类材料的半导体开关元件。
对驱动器103a配置有控制电源(1)111a和控制GND(1)112a，对驱动器103b配置有控制电源(2)111b和控制GND(2)112b，对驱动器103c配置有控制电源(3)111c和控制GND(3)112c。控制电源(1)111a和控制GND(1)112a、控制电源(2)111b和控制GND(2)112b、及控制电源(3)111c和控制GND(3)112c分别绝缘。
另一方面，驱动器103d中，由于驱动的半导体开关元件102d的源极与半导体开关元件102b的源极为相同节点，因此，配置与驱动器103b相同的控制电源(2)111b和控制GND(2)112b。
接着，参照图2至图4，详细说明作为图1的电路动作，不同节点的控制GND间的寄生电容的影响。此处，以不同节点的控制GND112a与112b的图案间寄生电容113为例进行说明。
图2示出了单相逆变器102中的半导体开关元件102b、102c从导通状态变成截止状态的情况下的电流的流向。另外，图2至图6中，省略了整流电路105侧的部分的图示。半导体开关元件102b、102c为导通状态时，按照实线A的方向，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102c→变压器104的一次绕组104a→半导体开关元件102b→输入电容器101的顺序流动。
半导体开关元件102b、102c为截止状态时，按照虚线B的方向，电流以
变压器一次绕组104a→控制GND112a→图案间寄生电容113→控制GND112b→半导体开关元件102d的漏极－源极间寄生电容→变压器一次绕组104a的顺序流动。其结果，图案间寄生电容113被充电。此时，充电至图案间寄生电容113的电荷变得流过变压器一次绕组104a。因此，图案间寄生电容113越大，流过变压器一次绕组104a侧的电流越大，变压器一次绕组104a侧的损耗越大。
另外，严格地说，若半导体开关元件102b、102c截止，则半导体开关元件102a、102d的漏极－源极间寄生电容进行放电，半导体开关元件102b、102c的漏极－源极间寄生电容被充电。然而，这些寄生电容作为较小的电容，此处进行省略。
图3示出了从4个半导体开关元件102a－102d为截止状态变成2个半导体开关元件102a、102d为导通状态的情况下的电流的流向。半导体开关元件102a－102d为截止状态时，电流不流动。半导体开关元件102a、102d为导通状态时，按照虚线B的方向，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102a→变压器104的一次绕组104a→半导体开关元件102d→输入电容器101的顺序流动，作为寄生电容的电流路径，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102a→控制GND112a→图案间寄生电容113→控制GND112b→输入电容器101的顺序流动。其结果，图案间寄生电容113中积蓄有电荷。此时充电的电荷流过半导体开关元件102a。因此，图案间寄生电容113越大，流过半导体开关元件102a的电流越大，半导体开关元件102a的损耗越大。
另外，严格地说，若半导体开关元件102a、102d导通，则半导体开关元件102a、102d的漏极－源极间寄生电容进行放电，半导体开关元件102b、102c的漏极－源极间寄生电容被充电。然而，这些寄生电容作为较小的电容，此处进行省略。
图4示出了从4个半导体开关元件102a－102d为截止状态变成2个半导体开关元件102b、102c为导通状态的情况下的电流的流向。半导体开关元件102a－102d为截止状态时，电流不流动。半导体开关元件102b、102c为导通状态时，按照虚线B的方向，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102c→变压器104的一次绕组104a→半导体开关元件102b→输入电容器101的顺序流动，作为寄生电容的电流路径，电流以
图案间寄生电容113→控制GND112a→半导体开关元件102b→控制GND112b→图案间寄生电容113的顺序流动。其结果，图案间寄生电容113的电荷被放电。此时放电的电荷流过半导体开关元件102b。因此，图案间寄生电容113越大，流过半导体开关元件102b的电流越大，半导体开关元件102b的损耗越大。
另外，严格地说，若半导体开关元件102b、102c导通，则半导体开关元件102a、102d的漏极－源极间寄生电容进行充电，半导体开关元件102b、102c的漏极－源极间寄生电容被放电。然而，这些寄生电容作为较小的电容，此处进行省略。
图2至图4中，不同节点的控制GND112a和112b的图案间寄生电容113作为一个示例进行了说明，但对于不同节点的控制GND112c和112b的图案间寄生电容，也可以说是同样的情况。
接下来，对于不同节点的控制GND间的寄生电容的影响，参照图5、图6说明不同节点的控制GND112a和112c的图案间寄生电容114的情况。图5示出了从4个半导体开关元件102a－102d为截止状态变成半导体开关元件102b、102c为导通状态的情况下的电流的流向。半导体开关元件102a－102d为截止状态时，电流不流动。半导体开关元件102b、102c为导通状态时，按照虚线B的方向，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102c→变压器104的一次绕组104a→半导体开关元件102b→输入电容器101的顺序流动，作为寄生电容的电流路径，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102c→控制GND112c→图案间寄生电容114→控制GND112a→半导体开关元件102b→输入电容器101的顺序流动。其结果，对图案间寄生电容114进行充电。此时充电的电荷流过半导体开关元件102b、102c。因此，图案间寄生电容114越大，流过半导体开关元件102b、102c的电流越大，半导体开关元件102b、102c的损耗越大。
图6示出了半导体开关元件102b、102c从导通状态变成截止状态的情况下的电流的流向。半导体开关元件102b、102c为导通状态时，按照实线A的方向，电流以
输入电容器101→半导体开关元件102c→变压器104的一次绕组104a→半导体开关元件102b→输入电容器101的顺序流动。
半导体开关元件102b、102c为截止状态时，按照虚线B的方向，电流以
图案间寄生电容114→变压器一次绕组104a→控制GND112a→图案间寄生电容114的顺序流动。其结果，图案间寄生电容114的电荷被放电。
此时放电的电荷流过变压器一次绕组104a。因此，图案间寄生电容114越大，流过变压器一次绕组104a的电流越大，变压器一次绕组104a的损耗越大。
图5、图6示出了从半导体开关元件102a－102d为截止状态变成半导体开关元件102b、102c为导通状态、之后变成截止状态的一个示例。同样，在从半导体开关元件102a－102d为截止状态变成半导体开关元件102a、102d为导通状态、之后变成截止状态的情况下，也对图案间寄生电容114进行充放电。
此外，在图2至图6的任一图中，在对图案间寄生电容113或图案间寄生电容114进行充放电时，在将驱动器103a－103d的控制GND与半导体开关元件102a－102d连接的源极布线211a－211d(参照图1)中有电流流过。此时，若源极布线211a－211d存在电感，则产生电压降。该电压降与半导体开关元件102a－102d的栅极电压相加。因此，电压降成为对栅极电压的噪声，成为意外的半导体开关元件102a－102d的导通或截止的原因，动作有可能变得不稳定。
本发明中，能抑制以上说明的、图案间寄生电容113、114的充放电导致的、半导体开关元件102a－102d及变压器104的一次绕组104a中的损耗增大、半导体开关元件102a－102d的不稳定动作。
以下，对本发明实施方式1所涉及的用于功率转换装置的功率转换电路的电路基板结构进行说明。图7示出本发明实施方式1所涉及的功率转换电路的电路基板结构的一个示例。以下，说明驱动半导体开关元件的不同节点用的多个控制GND112a－112c的电路基板图案。
图7示出了构成图1的电路的半导体开关元件102a－102d、驱动这些半导体开关元件102a－102d的驱动器103a－103d、连接到驱动器103a－103d的控制GND112a－112c的图案的一个示例。与图1相同或者相当的部分用相同标号表示。
以下，图7至图11中，将与控制电源111a－111c相关的电路图案表示为控制电源图案111a－111c，将与控制GND112a－112c相关的电路图案表示为控制GND图案112a－112c。此外，将第1层至第4层的电路图案分别用实心、斜线、点图案、条纹的图案来表示。
在以环氧玻璃为基材的具有至少2层以上的多个层的电路基板CB中设置有安装半导体开关元件102a－102d的通孔TH。此处，半导体开关元件102a－102d为具有漏极(D)、栅极(G)、源极(S)的3端子引线的插入部件的示例。
半导体开关元件102a的漏极端子D和半导体开关元件102c的漏极端子D由设置于第3层的基板图案201连接到输入电容器101的正极。半导体开关元件102b的源极端子S和半导体开关元件102d的源极端子S由设置于第2层的基板图案202连接到输入电容器101的负极。
半导体开关元件102a的源极端子S和半导体开关元件102b的漏极端子D由设置于第3层的基板图案203连接到变压器的一次绕组104a侧的第一端子。半导体开关元件102c的源极端子S和半导体开关元件102d的漏极端子D由设置于第4层的基板图案204连接到变压器的一次绕组104a侧的第二端子。
半导体开关元件102a－102d的栅极G由作为基板图案的栅极布线210a－210d连接到驱动器103a－103d。半导体开关元件102a－102d的源极S由作为基板图案的源极布线211a－211d连接到驱动器103a－103d。
在驱动器103a－103d的周围，各自绝缘的控制GND图案112a－112c利用实心图案来配置。此处，各控制GND图案112a－112c配置成分别在电路基板CB的层叠方向上俯视时没有重叠的区域。电路基板CB的层叠方向是指与图7的纸面正交的方向。各控制GND图案112a－112c在各自不重叠的情况下连接到绝缘电源220。另外，驱动器103a－103d的GND端子(省略图示)例如通过VIA连接到各控制GND图案112a－112c。
如此，通过将不同节点的控制GND图案112a－112c配置成在层叠方向上俯视时不重叠，从而能减小控制GND112a与控制GND112b、控制GND112c与控制GND112b、控制GND112a与控制GND112c的图案间寄生电容。由此，能抑制在半导体开关元件102a－102d开关时的、图案间寄生电容的充放电导致的、半导体开关元件102a－102d及变压器的一次绕组104a的损耗增大。还能削减在半导体开关元件102a－102d开关时图案间寄生电容的充放电导致的流过源极布线211a－211d的电流。由此，可防止半导体开关元件102a－102d的栅极重叠有噪声而使得动作变得不稳定的状态，使半导体开关元件102a－102d稳定地进行动作。
另外，绝缘电源220起到驱动与各控制GND图案112a－112c对应的驱动器103a－103d的、图1所示的控制电源111a－111c的作用。如图8所示，控制电源图案111a－111c各自以与彼此成对的控制GND图案112a－112c分别在不同的层中在电路基板CB的层叠方向上重叠的方式进行布线。如此，通过将控制GND图案112a－112c和控制电源图案111a－111c进行布线，从而在成对的布线间分别生成图案间寄生电容，可实现更稳定的电源。
图7中，控制GND图案112a形成在第3层，控制GND图案112a的两侧的2个控制GND图案112b形成在第2层，右侧的控制GND图案112c形成在第4层。
图8是控制GND图案保持图7那样、将适当的控制电源图案与各控制GND图案重叠的示例。控制电源图案111a形成在第4层(条纹)，控制电源图案111b形成在第3层(点图案)，控制电源图案111c形成在第3层(点图案)，与图7的控制GND图案重叠。
本实施方式1中的各布线的电路基板的层分配仅是一个示例，并不限于图7、图8所示的实施例。此外，半导体开关元件102a－102d的排列也是一个示例，并不限于该实施例。此外，本实施方式1中，电路基板示出了作为4层基板的示例，但层数并不限于此，例如也可以是具有6层以上的层数的基板。
本实施方式中，示出了分别与半导体开关元件102a－102d连接的驱动器103a－103d直接连结的示例，但也可以在分别与半导体开关元件102a－102d连接的驱动器103a－103d间插入电阻、电容器、铁氧体磁珠等(省略图示)元件。
实施方式2
以下，对本发明的实施方式2进行说明。
实施方式1中，示出了将不同节点的绝缘GND、即控制电源图案配置成在层叠方向上俯视时不重叠的示例。与此相对，在本实施方式2中，示出将不同节点的绝缘GND在电路基板的同一层的不同位置进行布线的示例。利用图9、图10来详细说明本实施方式2中的图案配置例。另外，图9、图10中，与图7、图8相同的结构要素设为相同标号，以下以与图7、图8的差异为中心进行说明。作为对象的电路结构与图1相同。
实施方式1中，将源极布线211a－211d和构成与其连接的功率布线的基板图案202－204设为相同层，将与源极布线211a－211d连接的控制GND图案112a－112c和源极布线211a－211d设为相同层。本实施方式2中，如图9所示，将源极布线211a－211d全部都排列在同一层的例如第1层，且将控制GND图案112a－112c全部都排列在同一层的例如第2层的不同位置。另外，驱动器103a－103d的GND端子(省略图示)例如通过VIA连接到各控制GND图案112a－112c。
如此，通过将不同节点的控制GND图案112a－112c配置在电路基板的同一层，从而能减小控制GND112a与控制GND112b、控制GND112c与控制GND112b、控制GND112a与控制GND112c的各图案间寄生电容。由此，能抑制半导体开关元件102a－102d开关时、图案间寄生电容的充放电导致的、半导体开关元件102a－102d及变压器的一次绕组104a的损耗增大。还能削减在半导体开关元件102a－102d开关时图案间寄生电容的充放电导致的流过源极布线211a－211d的电流。由此，可防止栅极重叠有噪声而使得动作变得不稳定的状态，使半导体开关元件102a－102d稳定地进行动作。
另外，绝缘电源220起到驱动与各控制GND图案112a－112c对应的驱动器103a－103d的、图1所示的控制电源111a－111c的作用。如图10所示，控制电源图案111a－111c各自与彼此成对的控制GND图案112a－112c分别在不同的层中进行布线，并且控制电源图案111a－111c彼此配置在同一层的例如第3层的不同位置。
如此，本实施方式2采用将各控制GND图案112a－112c及控制电源图案111a－111c分别配置于同一层的不同位置的布线图案。通过采用这样的布线图案，在获得将图案间寄生电容抑制得较小的效果的基础上，可有效使用有限的基板区域来设计电路图案。由此，传感器等元件及布线的布局设计变得容易，可实现功率转换电路基板及功率转换装置的小型化。此外，也可以设为将控制电源图案111a－111c与成对的控制GND图案112a－112c在电路基板CB的层叠方向上重叠配置的布线图案。如此，通过将控制GND图案112a－112c和控制电源图案111a－111c进行布线，从而在成对的布线间分别生成图案间寄生电容，可实现更稳定的电源。
另外，图9中，示出了将各控制GND图案112a－112c全部配置于同一层的示例，但并不限于此。也可将各控制GND图案112a－112c的一部分配置于其他布线层。图11中，在作为同一节点的2个控制GND图案112b的布线间存在作为其他节点的布线的控制GND图案112a。因而，利用例如第1层布线310、及设置于第1层布线310的两端的层间连接用VIA301来将物理上分离的2个控制GND图案112b间连接。
如此，在同一层中构成的各控制GND图案112a－112c中，由于即使是同一节点，在其布线间也存在其他节点的布线，因此，在彼此物理分离的情况下，通过利用其他层的布线进行连接，可削减到绝缘电源220为止的布线数。由此，能实现功率转换电路基板的小型化，从而实现功率转换电路及功率转换装置的小型化。
本实施方式中的各布线的电路基板的层分配仅是一个示例，本发明并不限于该一个示例。此外，半导体开关元件102a－102d的排列是一个示例，并不限于该一个示例。此外，本实施方式2中，电路基板示出了作为4层基板的示例，但层数并不限于此，例如也可以是具有6层以上的层数的电路基板。另一方面，在构成1个半桥的2个半导体开关元件的情况下，可利用2层电路基板来实现本发明所涉及的功率转换电路。
另外，在处理高电压的功率转换电路的情况下，控制GND图案(112a－112c)与功率转换电路或功率转换装置的壳体绝缘。此外，在图7至图11中，绝缘电源220、变压器的一次绕组104a、输入电容器101设置于电路基板CB的外侧。然而，上述部件也可与半导体开关元件102a－102d及驱动器103a－103d一起安装于电路基板CB的表面或电路基板CB内。
本发明中，将驱动具有宽带隙的半导体开关元件的不同节点的多个GND的电路基板的电路图案配置成在俯视电路基板时不重叠。即，将不同节点的多个GND的电路基板的电路图案配置在电路基板的层叠方向上不重叠的位置、或同一层的不同位置。由此，可削减不同节点的GND间的寄生电容，降低进行高频开关时的半导体开关元件的损耗，进而可实现功率转换电路的效率提高、半导体开关元件的冷却结构简化所引起的功率转换电路的小型化、低成本化。此外，还可减小高速开关时的、驱动器－半导体开关元件间的GND布线的寄生电感中流过的电流，因此，可实现稳定的高速开关。
标号说明
100输入电源、101输入电容器、102单相逆变器(功率转换器)、102a－102d半导体开关元件、103a－103d驱动器、104变压器、104a一次绕组、104b二次绕组、105整流电路、105a－105d二极管、106电抗器、107输出电容器、108负载、109控制电路、110a－110f绝缘元件、111a－111c控制电源(控制电源图案)、112a－112c控制GND(控制GND(接地)图案)、113，114图案间寄生电容、201－204基板图案(布线)、210a栅极布线、211a源极布线、220绝缘电源、310第1层布线、CB电路基板。

Claims (12)

1.一种功率转换电路，其特征在于，包含：
形成有电路图案的由2层以上的多个层构成的电路基板；
与所述电路基板的电路图案连接而进行用于进行功率转换的开关的多个半导体开关元件；
由所述多个半导体开关元件构成的至少一个半桥电路；
与构成所述半桥电路的第一半导体开关元件的源极连接、且与驱动所述第一半导体开关元件的驱动器的接地连接的第一控制接地图案；及
与构成所述半桥电路、并和所述第一半导体开关元件不共用源极的第二半导体开关元件的源极连接、且与驱动所述第二半导体开关元件的驱动器的接地连接的第二控制接地图案,
在所述电路基板中，将驱动所述多个半导体开关元件的不同节点的多个控制接地图案及包含与多个所述半导体开关元件连接的图案在内配置成在俯视时不重叠。
2.如权利要求1所述的功率转换电路，其特征在于，
所述多个半导体开关元件由宽带隙半导体构成。
3.如权利要求2所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一控制接地图案和所述第二控制接地图案设置于在所述电路基板的层叠方向上不重叠的位置。
4.如权利要求1所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一控制接地图案和所述第二控制接地图案设置于在所述电路基板的层叠方向上不重叠的位置。
5.如权利要求2所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一控制接地图案和所述第二控制接地图案配置于所述电路基板的同一层的不同位置。
6.如权利要求1所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一控制接地图案和所述第二控制接地图案配置于所述电路基板的同一层的不同位置。
7.如权利要求3至6的任一项所述的功率转换电路，其特征在于，
以所述第一控制接地图案为基准的第一控制电源图案和以所述第二控制接地图案为基准的第二控制电源图案配置于所述电路基板的同一层的不同位置。
8.如权利要求3至6的任一项所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一控制接地图案和所述第二控制接地图案与所述功率转换电路的壳体绝缘。
9.如权利要求7所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一控制接地图案和所述第一控制电源图案、及所述第二控制接地图案和所述第二控制电源图案分别设置于在所述电路基板的层叠方向上重叠的位置。
10.如权利要求3至6的任一项所述的功率转换电路，其特征在于，
所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件为构成一个半桥电路的上下臂的半导体开关元件。
11.如权利要求3至6的任一项所述的功率转换电路，其特征在于，
包含多个所述半桥电路，所述第一半导体开关元件和所述第二半导体开关元件为构成不同半桥电路的上臂的半导体开关元件。
12.如权利要求1至6的任一项所述的功率转换电路，其特征在于，
所述多个半导体开关元件为以GaN为材料的半导体开关元件。
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