JP2000350474A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でかつ信頼性の高い電力変換装置を得
る。 【解決手段】 スイッチング素子５ａ〜５ｆを駆動する
駆動回路部６が搭載された駆動回路基板３２と、上記ス
イッチング素子５ａ〜５ｆを搭載する絶縁基板２３との
間にセラミックコンデンサＳから成る平滑用コンデンサ
２が実装された平滑用コンデンサ基板３０を設け、この
平滑用コンデンサ基板３０で電磁遮蔽板を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ等の電
力変換装置における、平滑用コンデンサの配置構造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】図８は、直流電源を三相交流に変換して
三相交流モータ等の交流負荷を駆動する電力変換装置を
示す回路ブロック図である。同図において、１は直流電
圧を供給する直流電源、２ａは直流電源１の電圧を平滑
にする比較的大きな容量の平滑用コンデンサ、３は直流
電源１と平滑用コンデンサ２ａとの正極（Ｐ）側に接続
された直流入力配線、４は直流電源１と平滑用コンデン
サ２ａとの負極（Ｎ）側に接続された直流入力配線、５
ａ〜５ｃはコレクタが正極（Ｐ）側の直流入力配線３に
接続されたスイッチング素子、５ｄ〜５ｆはコレクタが
スイッチング素子５ａ〜５ｃのエミッタにそれぞれ接続
されたスイッチング素子であり、このスイッチング素子
５ｄ〜５ｆのエミッタは負極（Ｎ）側の直流入力配線４
に接続される。６はスイッチング素子５ａ〜５ｆのゲー
トに接続され、スイッチング素子５ａ〜５ｆを駆動する
駆動回路部、７は駆動回路部６へ制御信号を出力してス
イッチング制御を行う制御回路部であり、この制御回路
部７の制御にもとづく上記スイッチング素子５ａ〜５ｆ
のスイッチングにより直流から３相交流への電力変換が
行われる。このスイッチング素子５ａ〜５ｆは、例えば
トランジスタやＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等から構成され
る。
【０００３】８はカソードがスイッチング素子５ａ〜５
ｆのコレクタに接続され、アノードがエミッタに接続さ
れたフリーホイールダイオードであり、三相交流から直
流へ電力変換を行う。９は一端が各スイッチング素子５
ａ〜５ｆのコレクタに接続され、他端がエミッタに接続
されたスナバコンデンサであり、スイッチング時にスイ
ッチング素子５ａ〜５ｆに発生するサージを抑制する。
１０ｕ，１０ｖ，１０ｗはそれぞれスイッチング素子５
ａ，５ｄ間とスイッチング素子５ｂ，５ｅ間とスイッチ
ング素子５ｃ，５ｆ間に接続され、電力変換された３相
交流（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）が出力される交流出力配線、
１１は交流出力配線に接続され、例えば３相交流モータ
から成る交流負荷である。上記直流入力配線３，４と、
スイッチング素子５ａ〜５ｆと、駆動回路部６と、フリ
ーホイールダイオード８と、スナバコンデンサ９と、交
流出力配線１０ｕ，１０ｖ，１０ｗ等からスイッチング
パワーモジュール１２が構成される。
【０００４】電気自動車を例にして動作を説明すると、
車両を始動または加速する際には、バッテリである直流
電源１の放電出力を直流から三相交流に変換して三相交
流モータである交流負荷１１を駆動する。また、車両を
回生制動する際には、交流負荷１１からの回生電力を三
相交流から直流に変換して直流電源１に戻す。
【０００５】ここで、スナバコンデンサ９に要求される
主な特性は、周波数特性が良好であることであり、一般
的にフィルムコンデンサが使用される。また、平滑用コ
ンデンサ２ａは、スイッチング時における直流電源１の
電圧変動を抑制し、電圧の跳ね上がり等を平滑するもの
であり、これは十分大きな静電容量が必要となるため、
一般的に、大きな静電容量が容易に得られるアルミ電解
コンデンサが使用される。また、制御回路部７は、スイ
ッチングパワーモジュール１２内の駆動回路部６に制御
信号を出力してスイッチング素子５ａ〜５ｆを制御する
ものである。尚、駆動回路部６と制御回路部７は、一般
的な三相交流モータ等の交流負荷１１を駆動及び制御す
る回路であるため、詳細図示は省略する。
【０００６】また、図９は一般的な電力変換装置の内部
側面視構成図、図１０は上記スイッチングパワーモジュ
ール１２の内部平面視構成図である。図９において、１
３は板状の冷却部材、１４は冷却部材１３を覆うケース
であり、このケース１４の内側には、平滑用コンデンサ
２ａと、スイッチングパワーモジュール１２と、スナバ
コンデンサ９を搭載するスナバコンデンサ基板１５と、
制御回路部７を搭載する制御回路基板１６とが格納され
ている。
【０００７】上記平滑用コンデンサ２ａは、この場合は
３個設けられるもので、これ等平滑用コンデンサ２ａは
アルミ電解コンデンサより構成され、冷却部材１３上に
並設され、それぞれの上部には配線板１７の一端がネジ
１７ａにより固定及び電気的に接続される。この配線板
１７の他端は、スイッチングパワーモジュール１２内の
正極（Ｐ），負極（Ｎ）の直流入力配線３，４にネジ１
８により固定及び電気的に接続される。この配線板１７
は、一般的に各平滑用コンデンサ２ａとスイッチングパ
ワーモジュール１２との接続に用いられ、銅バスバーや
銅プレート等より構成される。また、一般的に、上記ス
ナバコンデンサ基板１５はスイッチングパワーモジュー
ル１２上の正極（Ｐ），負極（Ｎ）の直流入力配線３，
４及びＵ相，Ｖ相，Ｗ相の交流出力配線１０ｕ，１０
ｖ，１０ｗ近傍に配置され、ネジ１８によりスイッチン
グパワーモジュール１２に固定及び電気的に接続され
る。また、スイッチングパワーモジュール１２のパッケ
ージは、正極（Ｐ）の直流入力配線３及び負極（Ｎ）の
直流入力配線４やＵ相，Ｖ相，Ｗ相の交流出力配線１０
ｕ，１０ｖ，１０ｗ、駆動回路基板接続配線２０をイン
サート成形した樹脂ケース２１と、樹脂ケース２１を上
から覆うカバー２６と、スイッチングパワーモジュール
ベース板２２とから構成されている。
【０００８】正極（Ｐ）と負極（Ｎ）の直流入力配線
３，４は、図１０に示すように、正極（Ｐ）の直流入力
配線３及び負極（Ｎ）の直流入力配線４が平行に配置さ
れ、交流出力Ｕ，Ｖ，Ｗ各相に分割配置されている場合
が多い。これにより、正極（Ｐ）の直流入力配線３及び
負極（Ｎ）の直流入力配線４にはそれぞれ逆向きの電流
が流れるため、その相互誘導作用によりインダクタンス
が相殺し合って、正極（Ｐ）の直流入力配線３と負極
（Ｎ）の直流入力配線４とのインダクタンスが低減す
る。
【０００９】また、スイッチングパワーモジュール１２
のパッケージ内には、スイッチング素子５ａ〜５ｆ及び
フリーホイールダイオード８を搭載するセラミック基板
等の絶縁基板２３と、上記駆動回路部６を搭載する駆動
回路基板２４とが格納されている。スイッチング素子５
ａ〜５ｆ及びフリーホイールダイオード８は、スイッチ
ングパワーモジュールベース板２２上に、導体パターン
が形成された絶縁基板２３を介して半田等の接着部材に
て固定されており、正極（Ｐ）の直流入力配線３及び負
極（Ｎ）の直流入力配線４やＵ相，Ｖ相，Ｗ相の交流出
力配線１０ｕ，１０ｖ，１０ｗ、駆動回路基板接続配線
２０とは、ワイヤボンディング等の接続導体１９により
接続されている。また、駆動回路基板２４と駆動回路基
板接続配線２０とは、半田等にて電気的に接続されてい
る。また、絶縁基板２３と駆動回路基板２４との間には
ゲル状充填材２５が充填されており、その上部にはエポ
キシ等の樹脂が充填される場合もある。尚、上記ゲル状
充填材２５は、湿気や塵挨などによりスイッチング素子
５ａ〜５ｆが故障または誤動作しないよう、スイッチン
グ素子５ａ〜５ｆ及びフリーホイールダイオード８及び
接続導体１９を保護するものである。また、駆動回路基
板２４下側の絶縁基板側面２４ａは、電力変換時にスイ
ッチング素子５ａ〜５ｆから発生するスイッチングノイ
ズにより駆動回路部６が誤動作しないよう、一般的にべ
タアースにすることで電磁シールド効果を得ている。ま
た、ケース１４の下側には、空冷や水冷、油冷等にてス
イッチング素子５ａ〜５ｆを冷却する冷却部材１３が取
り付けられ、スイッチング素子５ａ〜５ｆから発生する
ジュール熱を、絶縁基板２３及びスイッチングパワーモ
ジュールベース板２２を介して冷却部材１３に放熱させ
ることでスイッチング素子５ａ〜５ｆが冷却される。
尚、制御回路基板１６の取付位置、固定方法等について
の詳細図示は省略する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】各平滑用コンデンサ２
ａは、上記スイッチング素子５ａ〜５ｆに供給すべき直
流電源１の出力を平滑するために十分に大きな静電容量
を有していなければならず、そのため一般的にサイズが
大きくなる。平滑用コンデンサ２ａにアルミ電解コンデ
ンサを使用した場合、その内部抵抗が大きいため、スイ
ッチング時に発生する直流電流のリップル電圧変動分電
圧により平滑用コンデンサ２ａの内部発熱が大きくな
る。この発熱を抑制するには、構造を相当に複雑化して
平滑用コンデンサ２ａを上記冷却部材１３にて冷却する
か、さらに静電容量を大きくする必要がある。このた
め、従来の電力変換装置では、平滑用コンデンサ２ａの
面積及び体積が大きくなり、装置全体のサイズが大きく
なってしまう欠点があった。また、アルミ電解コンデン
サは動作温度範囲が狭く、かつシール劣化に伴う電解液
漏れの影響により寿命が短いという欠点があった。ま
た、平滑用コンデンサ２ａの面積及び体積が大きいため
に、スイッチングパワーモジュール１２と平滑用コンデ
ンサ２ａとを接続する配線板１７が長くなってしまう欠
点があった。これにより、スイッチング素子５ａ〜５ｆ
と平滑用コンデンサ２ａ間の配線インダクタンスが大き
くなり、スイッチング時に大きなサージが発生して、ス
イッチング素子５ａ〜５ｆを破壊してしまう危険性があ
るため、スイッチングパワーモジュール１２の直流入力
配線３，４及び交流出力配線１０ｕ，１０ｖ，１０ｗ近
傍にスナバコンデンサ９を設ける必要があった。また、
スイッチングパワーモジュール１２内部では、スイッチ
ング素子５ａ〜５ｆから発生する放射ノイズにより駆動
回路部６が誤動作しないよう、駆動回路基板２４下側の
絶縁基板側面２４ａをベタアースにするなどの方法で電
磁シールドを行っており、駆動回路基板２４上側の片面
にしか部品が実装できないという制約があった。
【００１１】この発明は上記のような従来の課題を解決
するためになされたもので、小型でかつ信頼性の高い電
力変換装置を得ることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１によれ
ば、平滑用コンデンサにセラミックコンデンサを用いた
ものである。
【００１３】本発明の請求項２によれば、平滑用コンデ
ンサ基板が電磁遮蔽板になっているものである。
【００１４】本発明の請求項３によれば、平滑用コンデ
ンサにセラミックコンデンサを用い、平滑用コンデンサ
基板が電磁遮蔽板になっているものである。
【００１５】本発明の請求項４によれば、上記平滑用コ
ンデンサ基板を２枚で構成し、この２枚の平滑用コンデ
ンサ基板の間に平滑用コンデンサを実装し、絶縁基板側
の平滑用コンデンサ基板に直流電源の正極側を接続し、
駆動回路基板側の平滑用コンデンサ基板に直流電源の負
極側を接続したものである。
【００１６】本発明の請求項５によれば、直流電源の正
極側，負極側それぞれに一端が接続され、他端が上記平
滑用コンデンサ基板に接続された専用配線と、上記平滑
用コンデンサとを交流出力各相に対応した位置に分割配
置したものである。
【００１７】本発明の請求項６によれば、上記平滑用コ
ンデンサ基板と直流電源の正極側，負極側との電気的な
接続に、平滑用コンデンサ基板の固定を兼ねたネジを使
用しているものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づき説明する。
【００１９】実施の形態１．以下の説明では、三相交流
モータ等を駆動するインバータに関する実施形態を述べ
るが、本発明はすべての電力変換装置に対して適用可能
である。また、前述の従来技術と共通する部材について
は同一の符号を使用し、その説明は省略する。図１は、
本発明の実施の形態１に係わる電力変換装置を示す回路
ブロック図、図２は本発明の実施の形態１に係わる電力
変換装置を示す内部側面視構成図、図３は本発明の実施
の形態１に係わるスイッチングパワーモジュールを示す
内部平面視構成図である。図１に示すように、従来例を
示した図８と比較すると、平滑用コンデンサ２が、従来
のアルミ電解コンデンサからセラミックコンデンサＳに
変わっているとともにスイッチングパワーモジュール１
２に内蔵されている。また、スナバコンデンサ９が廃止
され、制御回路部７はスイッチングパワーモジュール１
２に内蔵されている。図２に示すように、従来例を示す
図９と比較すると、スイッチングパワーモジュール１２
内には、平滑用コンデンサ２が下側に実装される平滑用
コンデンサ基板３０が追加されており、このコンデンサ
基板３０はスイッチング素子５ａ〜５ｆ上部側をカバー
するように配置され、樹脂ケース２１のほぼ中央位置に
ネジ３１により固定されている。この平滑用コンデンサ
基板３０は、後述するように上側表面に銅箔が被着され
て電磁遮蔽板を構成し、下側から放射されるスイッチン
グ素子５ａ〜５ｆのスイッチングノイズを遮蔽するもの
である。この平滑用コンデンサ基板３０の上側には、制
御回路部７と駆動回路部６とが両面に実装される駆動回
路基板３２が配置されており、電力変換装置用制御基板
として一体化しているため、従来の制御回路基板１６が
不要となる。すなわち、スイッチング素子５ａ〜５ｆが
搭載された絶縁基板２３と上記駆動回路基板３２との間
に、平滑用コンデンサ２としてセラミックコンデンサＳ
が搭載された平滑用コンデンサ基板３０が設けられ、こ
の平滑用コンデンサ基板３０が電磁遮蔽板を構成するも
のである。また、従来ではスイッチングパワーモジュー
ル１２と平滑用コンデンサ２とを接続していた配線板１
７及びネジ１７ａが廃止され、また、スナバコンデンサ
基板１５が廃止されている。
【００２０】平滑用コンデンサ２には、汎用的な表面実
装部品の平滑用コンデンサ２を構成するセラミックコン
デンサＳを使用し、直流電源平滑に必要な静電容量を確
保するために、複数個のセラミックコンデンサＳが並列
接続されており、この場合の横列には６個が並列に配置
されている。これら複数個のセラミックコンデンサＳ
が、平滑用コンデンサ基板３０下側の絶縁基板側面３０
ａに実装されている。セラミックコンデンサＳは、従来
例に用いたアルミ電解コンデンサに比べて内部抵抗及び
内部インダクタンスが約１／１０程度であることから、
アルミ電解コンデンサに比べて、大幅に静電容量を小さ
くすることができる。また、平滑用コンデンサ２を構成
するセラミックコンデンサＳは固体の誘電体を使用して
いるため、シール劣化に伴う電解液漏れの心配がなく動
作寿命が長い。従来は、アルミ電解コンデンサの内部抵
抗が大きく、コンデンサ自体の発熱抑制のために静電容
量を大きくする必要があったが、セラミックコンデンサ
Ｓを使用することにより、電力変換装置の小型・高信頼
性化が実現できる。また、平滑用コンデンサ２をスイッ
チングパワーモジュール１２に内蔵することでスイッチ
ング素子５ａ〜５ｆと平滑用コンデンサ２間の配線イン
ダクタンスを低減し、平滑用コンデンサ２に周波数特性
の良好なセラミックコンデンサＳを使用することによ
り、スイッチング時に発生するサージをスイッチング素
子５ａ〜５ｆ近傍で抑制することができるため、従来必
要であったスナバコンデンサ９及びスナバコンデンサ基
板１５を廃止することができる。サージが抑制されるた
め、さらに直流電源１の電源電圧を高めに設定して交流
負荷１１の制御可能範囲を拡大できる。さらにサージ抑
制の効果として、低い耐電圧のスイッチング素子５ａ〜
５ｆを用いることができ、スイッチング素子５ａ〜５ｆ
の小型化，低コスト化が可能となる。また、スイッチン
グ速度を速くすることができ、スイッチング素子５ａ〜
５ｆの損失を低減することが可能になるとともに、キャ
リア周波数を高めに設定して、制御性を向上させたりス
イッチング時の騒音を抑制できる。
【００２１】また、内部抵抗が小さく、周波数特性が良
好であって、かつ固体の誘電体を使用しているコンデン
サとしては、セラミックコンデンサＳの他にフィルムコ
ンデンサがある。しかし、フィルムコンデンサは動作温
度範囲が狭く、その上限は一般的にセラミックコンデン
サＳが１２５℃であるのに対してフィルムコンデンサは
１０５℃であり、自動車等、高温状態での動作環境で使
用するのは困難である。また、フィルムコンデンサは、
一般的にセラミックコンデンサＳに比べて単位体積当た
りの静電容量が小さく、同じ静電容量であってもセラミ
ックコンデンサＳよりサイズが大きくなってしまう。
【００２２】尚、セラミックコンデンサＳを使用したイ
ンバータが既に特開平１０−３０４６８０号にて開示さ
れているが、本発明では、汎用的な表面実装タイプのセ
ラミックコンデンサＳが平滑用コンデンサ基板３０に実
装されており、さらに後述するように平滑用コンデンサ
基板３０が電磁遮蔽板を構成していることを特徴として
おり、また、後述するように平滑用コンデンサ２自体の
発熱を抑制する冷却手段も含めて、従来例とは全く異な
る。
【００２３】平滑用コンデンサ基板３０は、汎用的な表
面実装部品のチップセラミックコンデンサＳである平滑
用コンデンサ２を実装するとともに、電力変換時にスイ
ッチング素子５ａ〜５ｆから発生する放射ノイズを駆動
回路部６及び制御回路部７に伝達させないようにする電
磁遮蔽板の役目を持つ。具体的には、平滑用コンデンサ
基板３０のチップセラミックコンデンサ実装面と反対の
表面を電源ＧＮＤ（Ｎ：負極）のべタアースにすること
で電磁シールド効果を得る。上記平滑用コンデンサ基板
３０としては、例えば銅箔付きガラスエポキシ基板など
を用いればよく、平滑用コンデンサ２が実装できるとと
もに、スイッチングノイズを遮断して駆動回路部６及び
制御回路部７の誤動作を防止できるものであれば何でも
よい。従来例でも述べたように、従来のスイッチングパ
ワーモジュール１２では、スイッチング素子５ａ〜５ｆ
から発生する放射ノイズにより駆動回路部６が誤動作し
ないよう、駆動回路基板２４の絶縁基板側面２４ａをベ
タアースにするなどの方法でシールドを行っており、駆
動回路基板２４の片面にしか部品が実装できないという
制約があった。しかし、平滑用コンデンサ基板３０に電
磁遮蔽板の役目を持たせることにより、上記制約がなく
なり、駆動回路基板３２の両面に部品を実装することが
可能となって、駆動回路部６だけでなく制御回路部７も
一体回路の構成にて混載することが可能となるため、電
力変換装置の小型・高機能化が図れる。
【００２４】構築されるシステムによって直流電源１と
電力変換装置との距離が長い場合や、交流負荷１１の回
生電流ｄｉ／ｄｔを大きくする必要がある場合には、平
滑用コンデンサ２の静電容量をさらに増大する必要があ
る。このような場合には、スイッチングパワーモジュー
ル１２の正極（Ｐ），負極（Ｎ）の直流入力配線３，４
の外部導出端子に追加の平滑用コンデンサを外付けする
ことにより、容量が加算されて大容量の平滑効果が得ら
れる。ここで、スイッチングパワーモジュール１２の直
流入力配線３，４の外部導出端子に外付けする追加の平
滑用コンデンサの種類は、セラミックコンデンサＳに限
らない。
【００２５】平滑用コンデンサ２は、スイッチング時に
発生するリップル電流により発熱する。本発明では、平
滑用コンデンサ２に内部抵抗の小さいセラミックコンデ
ンサＳを使用しているため、従来例に比べて平滑用コン
デンサ２自体の自己発熱は小さくなる。しかし、自動車
等、高温度状態の環境下で使用される場合においては、
動作温度余裕が厳しくなる。すなわち、この場合には自
己発熱抑制のために、平滑用コンデンサ２の静電容量を
さらに大きくするか、何らかの手段で冷却を行う必要が
ある。
【００２６】本発明では、スイッチングパワーモジュー
ル１２内の絶縁基板２３と平滑用コンデンサ基板３０と
の間に充填するスイッチング素子５ａ〜５ｆ及びフリー
ホイールダイオード８及び接続導体１９保護用のゲル状
充填材２５を有効活用している。具体的には、平滑用コ
ンデンサ５ａ〜５ｆの自己発熱により発生するジュール
熱を、ゲル状充填材２５を介してスイッチングパワーモ
ジュール１２内のスイッチング素子５ａ〜５ｆを冷却す
るための冷却部材１３に伝熱することにより、平滑用コ
ンデンサ５ａ〜５ｆを冷却している。このゲル状充填材
２５は、絶縁材料で熱伝導率が高いものを用いればよ
い。
【００２７】また、図３に示すように、本発明では、正
極（Ｐ）の直流入力配線３及び負極（Ｎ）の直流入力配
線４に一端が接続され、平滑用コンデンサ基板３０に他
端が接続された専用配線３３，３４を設け、この他端側
では平滑用コンデンサ基板３０の固定を兼ねたネジ３１
により平滑用コンデンサ基板３０と正極（Ｐ）の直流入
力配線３及び負極（Ｎ）の直流入力配線４とを電気的に
接続している。すなわち、このネジ３１により直流電源
１の正極（Ｐ）側及び負極（Ｎ）側と平滑用コンデンサ
基板３０との電気的な接続を行うとともに、この平滑用
コンデンサ基板３０を樹脂ケース２１への固定を行って
いる。これによれば、無駄なく、簡単かつ確実に接続す
ることができる。なお、図３では、駆動回路基板３２を
省略している。
【００２８】また、上記専用配線３３，３４と平滑用コ
ンデンサ２とを３組分割配置してもよく、すなわち、図
４に示すように、正極（Ｐ）の直流入力配線３及び負極
（Ｎ）の直流入力配線４と平滑用コンデンサ基板３０と
を電気的に接続する専用配線３３，３４を３組設けて、
交流出力Ｕ，Ｖ，Ｗ各相に対応する位置に分割配置し、
この分割配置された位置に対応して平滑用コンデンサ基
板３０に実装する平滑用コンデンサ２を３つのグループ
に分けて分割配置してもよい。これにより、交流出力
Ｕ，Ｖ，Ｗ各相でのスイッチング素子５ａ〜５ｆと平滑
用コンデンサ２間の配線インダクタンスが大幅に低減さ
れ、スイッチング時に発生するサージを大幅に抑制する
ことができる。また、スイッチング時に流れる過渡電流
の経路が最短になるため、スイッチングノイズも低減さ
れる。さらに、平滑用コンデンサ２を直流入力配線３，
４近傍に配置し、平滑用コンデンサ２に接続される平滑
用コンデンサ基板３０上の導体パターンの長さを最短に
することにより、スイッチング素子５ａ〜５ｆと平滑用
コンデンサ２間の配線インダクタンスがさらに低減さ
れ、スイッチング時に流れる過渡電流の経路もさらに短
くなるため、サージ抑制、スイッチングノイズ低減の効
果が一層大きくなる。尚、図４では、駆動回路基板３２
を省略している。また、交流負荷１１が３相交流モータ
としたので、上記専用配線３３，３４と平滑用コンデン
サ２とを３組分割配置したが、交流負荷１１が交流モー
タの場合には、２組を分割配置するようにしてもよく、
また、複数組を分割配置するようにしてもよい。
【００２９】実施の形態２．図５は本発明の実施の形態
２に係わる電力変換装置を示す内部側面視構成図、図６
は本発明の実施の形態２に係わるスイッチングパワーモ
ジュールを示す内部平面視構成図であり、実施の形態１
と共通する部材については同一の符号を使用し、その説
明は省略する。尚、図６では、駆動回路基板３２を省略
している。図５及び図６では、図２と比較して平滑用コ
ンデンサ基板３０が、スイッチング素子５ａ〜５ｆ上部
側をカバーするように配置された上下２枚の平滑用コン
デンサ基板３０Ａ，３０Ｂで構成される。この下側の平
滑用コンデンサ基板３０Ｂ上面側は、一面べタの導体パ
ターンつまり表面全面に銅箔が被着されており、この導
体パターンに正極（Ｐ）の直流入力配線３に接続され
る。上側の平滑用コンデンサ基板３０Ａ下面側には、一
面ベタの導体パターンつまり表面全体に銅箔が被着さ
れ、この導体パターンに負極（Ｎ）の直流入力配線４が
接続される。この上下２枚の平滑用コンデンサ基板３０
Ａ，３０Ｂの間に平滑用コンデンサ２が実装されてい
る。後述するように、負極（Ｎ）に接続されることで平
滑用コンデンサ基板３０Ａの導体パターンがベタアース
となり、電磁遮蔽板を構成する。
【００３０】すなわち、絶縁基板２３側の平滑用コンデ
ンサ基板３０Ｂは正極（Ｐ）の直流入力配線３に接続さ
れ、駆動回路基板３２側の平滑用コンデンサ基板３０Ａ
は負極（Ｎ）の直流入力配線４に接続されている。この
負極（Ｎ）の直流入力配線４に接続されている駆動回路
基板３２側の平滑用コンデンサ基板３０Ａが電磁遮蔽板
の役割を持つ。
【００３１】このようにすれば、上下２枚の平滑用コン
デンサ基板３０Ａ，３０Ｂに形成された導体パターンに
それぞれ逆向きの電流が流れるため、その相互誘導作用
によりインダクタンスが相殺し合って、平滑用コンデン
サ基板３０Ａ，３０Ｂに形成された導体パターンの配線
インダクタンスが低減する。すなわち、スイッチング素
子５ａ〜５ｆと平滑用コンデンサ２間の配線インダクタ
ンスが低減するため、スイッチング時に発生するサージ
を抑制することができる。また、平滑用コンデンサ基板
３０Ａ，３０Ｂには、一面ベタの導体パターンが形成さ
れているので、多くの平滑用コンデンサ２を自由に配置
でき、静電容量の選択範囲が広がるとともに、導体パタ
ーンの許容電流が増え、また、平滑用コンデンサ２及び
導体パターンの発熱を抑制することができる。
【００３２】また、上下２枚の平滑用コンデンサ基板３
０Ａ，３０Ｂの固定については、平滑用コンデンサ基板
３０Ａ，３０Ｂの直流入力配線３，４接続部分では、ス
イッチングパワーモジュール１２の樹脂ケース２１に段
差を設け、その他の部分では上下２枚の平滑用コンデン
サ基板３０Ａ，３０Ｂの間に支持体３４を設けて、ネジ
３５にてスイッチングパワーモジュール１２の樹脂ケー
ス２１にネジ止めすることにより上下２枚の平滑用コン
デンサ基板３０Ａ，３０Ｂを固定しており、平滑用コン
デンサ基板３０Ａ，３０Ｂの反りを防止し、簡単かつ確
実に固定している。また、絶縁基板２３側の平滑用コン
デンサ基板３０Ｂと正極（Ｐ）の直流入力配線３とのネ
ジ止めを可能にするため、上側の平滑用コンデンサ基板
３０Ａの該当箇所に切り欠き３０ｊが形成されており、
この切り欠き３０ｊを貫通するネジ３１ａにより下側の
平滑用コンデンサ基板３０Ｂが正極（Ｐ）の直流入力配
線３に固定及び電気的な接続が行われる。さらに、スイ
ッチングパワーモジュール１２の樹脂ケース２１に設け
た上記段差を避けるために、平滑用コンデンサ基板３０
Ｂの上記該当箇所に切り欠き３０ｋが形成され、ネジ３
１により平滑用コンデンサ基板３０Ａが負極（Ｎ）の直
流入力配線４に固定及び電気的な接続が行われている。
【００３３】また、本発明の実施の形態２においても上
記専用配線３３，３４と平滑用コンデンサ２とを３組分
割配置してもよく、すなわち、図７に示すように、正極
（Ｐ）の直流入力配線３及び負極（Ｎ）の直流入力配線
４と平滑用コンデンサ基板３０Ａ，３０Ｂとを電気的に
接続する専用配線３３，３４を３組設けて、交流出力
Ｕ，Ｖ，Ｗ各相に対応する位置に３つ分割配置し、この
分割配置された位置に対応して平滑用コンデンサ基板３
０Ａ，３０Ｂに実装する平滑用コンデンサ２を３つのグ
ループに分けて分割配置してもよい。これによれば、上
述と同様の効果があり、すなわち、交流出力Ｕ，Ｖ，Ｗ
各相でのスイッチング素子５ａ〜５ｆと平滑用コンデン
サ２間の配線インダクタンスが大幅に低減され、スイッ
チング時に発生するサージを大幅に抑制することができ
る。また、スイッチング時に流れる過渡電流の経路が最
短になるため、スイッチングノイズも低減される。さら
に、平滑用コンデンサ２を直流入力配線３，４近傍に配
置することにより、スイッチング素子５ａ〜５ｆと平滑
用コンデンサ２間の配線インダクタンスがさらに低減さ
れ、スイッチング時に流れる過渡電流の経路もさらに短
くなるため、サージ抑制、スイッチングノイズ低減の効
果が一層大きくなる。尚、図７では、駆動回路基板３２
を省略している。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、平滑用コンデンサにセラミックコンデン
サを使用することにより、従来のアルミ電解コンデンサ
に比べて、内部抵抗及び内部インダクタンスが大幅に小
さくなり、大幅に静電容量を小さくすることができ、平
滑用コンデンサの小型化すなわち装置の小型化ができ
る。また、固体の誘電体を使用しているため、シール劣
化に伴う電解液漏れの心配がなく、信頼性が向上する。
また、平滑用コンデンサをスイッチングパワーモジュー
ルに内蔵することにより、従来スイッチングパワーモジ
ュールと外付けの平滑用コンデンサとを接続していた配
線板及びネジを廃止することができるため、電力変換装
置を大幅に小型化することができる。また、平滑用コン
デンサをスイッチングパワーモジュールに内蔵してスイ
ッチングスイッチング素子と平滑用コンデンサ間の配線
インダクタンスを低減し、また、平滑用コンデンサに周
波数特性が良好なセラミックコンデンサを使用すること
により、スイッチング時に発生するサージを抑制するこ
とができるため、従来必要であったスナバコンデンサ及
びスナバコンデンサ基板を廃止することができる。ま
た、スイッチング素子の耐電圧を下げることができ、ス
イッチング素子の小型化，低コスト化が可能となる。あ
るいは、直流電源電圧を高めに設定して交流負荷の制御
可能範囲を拡大することも可能となる。また、スイッチ
ング時の直流電源の跳ね上がりが抑制できることでスイ
ッチング速度を速くすることができ、スイッチング素子
の損失を低減することが可能となるとともに、キャリア
周波数を高めに設定して、制御性を向上したりスイッチ
ング時の騒音を抑制することが可能となる。
【００３５】また、請求項２に記載の発明によれば、平
滑用コンデンサを実装する平滑用コンデンサ基板をスイ
ッチングノイズから駆動回路部及び制御回路部を保護す
る電磁遮蔽板として利用することにより、平滑用コンデ
ンサ基板の有効活用が図れるとともに、従来の駆動回路
基板の両面に部品を実装することが可能となって、駆動
回路基板の小型化や、駆動回路部と制御回路部の混載に
よる高機能化を図ることができる。
【００３６】また、請求項３に記載の発明によれば、平
滑用コンデンサにセラミックコンデンサを使用し、平滑
用コンデンサを実装する平滑用コンデンサ基板をスイッ
チングノイズから駆動回路部及び制御回路部を保護する
電磁遮蔽板として利用することにより、装置の小型化が
でき、信頼性を向上できるとともに、従来の駆動回路基
板の両面に部品を実装することが可能となって、駆動回
路基板の小型化や、駆動回路部と制御回路部の混載によ
る高機能化を図ることができる。
【００３７】また、請求項４に記載の発明によれば、上
記平滑用コンデンサ基板を２枚で構成し、この２枚の平
滑用コンデンサ基板の間に平滑用コンデンサを実装し、
絶縁基板側の平滑用コンデンサ基板に直流電源の正極側
を接続し、駆動回路基板側の平滑用コンデンサ基板に直
流電源の負極側を接続することにより、各平滑用コンデ
ンサ基板に逆向きの電流が流れ、その相互誘導作用によ
りインダクタンスが相殺し合うため、スイッチング素子
と平滑用コンデンサ間の配線インダクタンスが低減し、
スイッチング時に発生するサージを抑制することができ
る。また、一面ベタの導体パターンが形成された平滑用
コンデンサ基板を使用することにより、多くの平滑用コ
ンデンサを自由に配置することができ、静電容量の選択
範囲が広がるとともに、導体パターンの許容電流が増
え、また、平滑用コンデンサ及び導体パターンの発熱を
抑制することができる。
【００３８】また、請求項５に記載の発明によれば、直
流電源の正極側，負極側それぞれに一端が接続され、他
端が上記平滑用コンデンサ基板に接続された専用配線
と、上記平滑用コンデンサとを交流出力各相に対応した
位置に分割配置することにより、交流出力各相でのスイ
ッチング素子と平滑用コンデンサ間の配線インダクタン
スが大幅に低減され、スイッチング時に発生するサージ
を大幅に抑制することができる。また、スイッチング時
に流れる過渡電流の経路が最短になるため、スイッチン
グノイズも低減される。
【００３９】また、請求項６に記載の発明によれば、上
記平滑用コンデンサ基板と直流電源の正極側，負極側と
の電気的な接続に、平滑用コンデンサ基板の固定を兼ね
たネジを使用しているので、電気的な接続と固定が容易
にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係わる電力変換装置
の回路構成を示すブロック図である。
【図２】 実施の形態１に係わる電力変換装置の内部構
成を示す側面図である。
【図３】 実施の形態１に係わるスイッチングパワーモ
ジュールの内部構成を示す平面図である。
【図４】 実施の形態１に係わるスイッチングパワーモ
ジュールの内部構成の変形例を示す平面図である。
【図５】 実施の形態２に係わる電力変換装置の内部構
成を示す側面図である。
【図６】 実施の形態２に係わるスイッチングパワーモ
ジュールの内部構成を示す平面図である。
【図７】 実施の形態２に係わるスイッチングパワーモ
ジュールの内部構成の変形例を示す平面図である。
【図８】 従来の電力変換装置の回路構成を示すブロッ
ク図である。
【図９】 従来の電力変換装置の内部構成を示す側面図
である。
【図１０】 従来のスイッチングパワーモジュールの内
部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
２ 平滑用コンデンサ、３，４ 直流入力配線、５ａ〜
５ｆ スイッチング素子、２３ 絶縁基板、１０ｕ，１
０ｖ，１０ｗ 交流出力配線、３０ 平滑用コンデンサ
基板、３２ 駆動回路基板、Ｐ 正極、Ｎ 負極。
【手続補正書】
【提出日】平成１１年９月７日（１９９９．９．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、平滑用コンデンサにセラミックコンデン
サを使用することにより、従来のアルミ電解コンデンサ
に比べて、内部抵抗及び内部インダクタンスが大幅に小
さくなり、大幅に静電容量を小さくすることができ、平
滑用コンデンサの小型化すなわち装置の小型化ができ
る。また、固体の誘電体を使用しているため、シール劣
化に伴う電解液漏れの心配がなく、信頼性が向上する。
また、平滑用コンデンサをスイッチングパワーモジュー
ルに内蔵することにより、従来スイッチングパワーモジ
ュールと外付けの平滑用コンデンサとを接続していた配
線板及びネジを廃止することができるため、電力変換装
置を大幅に小型化することができる。また、平滑用コン
デンサをスイッチングパワーモジュールに内蔵してスイ
ッチング素子と平滑用コンデンサ間の配線インダクタン
スを低減し、また、平滑用コンデンサに周波数特性が良
好なセラミックコンデンサを使用することにより、スイ
ッチング時に発生するサージを抑制することができるた
め、従来必要であったスナバコンデンサ及びスナバコン
デンサ基板を廃止することができる。また、スイッチン
グ素子の耐電圧を下げることができ、スイッチング素子
の小型化，低コスト化が可能となる。あるいは、直流電
源電圧を高めに設定して交流負荷の制御可能範囲を拡大
することも可能となる。また、スイッチング時の直流電
源の跳ね上がりが抑制できることでスイッチング速度を
速くすることができ、スイッチング素子の損失を低減す
ることが可能になるとともに、キャリア周波数を高めに
設定して、制御性を向上したりスイッチング時の騒音を
抑制することが可能となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スイッチングにより電力変換を行うスイ
    ッチング素子と、上記スイッチング素子を駆動する駆動
    回路部と、上記スイッチング素子に供給する直流電源出
    力を平滑するための平滑用コンデンサと、上記スイッチ
    ング素子を搭載する絶縁基板と、上記駆動回路部を搭載
    する駆動回路基板と、上記絶縁基板と駆動回路基板との
    間に上記平滑用コンデンサを実装する平滑用コンデンサ
    基板とより成る電力変換装置において、上記平滑用コン
    デンサにセラミックコンデンサを用いたことを特徴とす
    る電力変換装置。
  2. 【請求項２】 スイッチングにより電力変換を行うスイ
    ッチング素子と、上記スイッチング素子を駆動する駆動
    回路部と、上記スイッチング素子に供給する直流電源出
    力を平滑するための平滑用コンデンサと、上記スイッチ
    ング素子を搭載する絶縁基板と、上記駆動回路部を搭載
    する駆動回路基板と、上記絶縁基板と駆動回路基板との
    間に上記平滑用コンデンサを実装する平滑用コンデンサ
    基板とより成る電力変換装置において、上記平滑用コン
    デンサ基板が電磁遮蔽板になっていることを特徴とする
    電力変換装置。
  3. 【請求項３】 スイッチングにより電力変換を行うスイ
    ッチング素子と、上記スイッチング素子を駆動する駆動
    回路部と、上記スイッチング素子に供給する直流電源出
    力を平滑するための平滑用コンデンサと、上記スイッチ
    ング素子を搭載する絶縁基板と、上記駆動回路部を搭載
    する駆動回路基板と、上記絶縁基板と駆動回路基板との
    間に上記平滑用コンデンサを実装する平滑用コンデンサ
    基板とより成る電力変換装置において、上記平滑用コン
    デンサにセラミックコンデンサを用い、上記平滑用コン
    デンサ基板が電磁遮蔽板になっていることを特徴とする
    電力変換装置。
  4. 【請求項４】 上記平滑用コンデンサ基板を２枚で構成
    し、この２枚の平滑用コンデンサ基板の間に平滑用コン
    デンサを実装し、絶縁基板側の平滑用コンデンサ基板に
    直流電源の正極側を接続し、駆動回路基板側の平滑用コ
    ンデンサ基板に直流電源の負極側を接続したことを特徴
    とする請求項１〜３のいずれかに記載の電力変換装置。
  5. 【請求項５】 直流電源の正極側，負極側それぞれに一
    端が接続され、他端が上記平滑用コンデンサ基板に接続
    された専用配線と、上記平滑用コンデンサとを交流出力
    各相に対応した位置に分割配置したことを特徴とする請
    求項１〜４のいずれかに記載の電力変換装置。
  6. 【請求項６】 上記平滑用コンデンサ基板と直流電源の
    正極側，負極側との電気的な接続に、平滑用コンデンサ
    基板の固定を兼ねたネジを使用していることを特徴とす
    る請求項１〜５のいずれかに記載の電力変換装置。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222917A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Honda Motor Co Ltd インバータ装置
US7151661B2 (en) 2001-04-25 2006-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Capacitor module and semiconductor device using the same
WO2009104301A1 (ja) * 2008-02-21 2009-08-27 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置制御ユニット
JP2009219273A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Nippon Inter Electronics Corp パワーモジュール
JP2009229133A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Sanyo Electric Co Ltd 集積回路、半導体装置、電気機器
JP2014241700A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2020064913A (ja) * 2018-10-15 2020-04-23 富士電機株式会社 半導体装置
JP2021089969A (ja) * 2019-12-04 2021-06-10 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
JP6999777B1 (ja) 2020-11-05 2022-01-19 三菱電機株式会社 電力変換装置
WO2022038669A1 (ja) * 2020-08-18 2022-02-24 東芝キヤリア株式会社 モータ駆動装置
DE102022202828A1 (de) 2022-03-23 2023-09-28 Magna powertrain gmbh & co kg Stromrichter mit einer Kühlvorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Stromrichters

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000307056A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Mitsubishi Electric Corp 車載用半導体装置
JP2001041499A (ja) * 1999-08-02 2001-02-13 Toshiba Kyaria Kk インバータ制御装置およびその製造方法
JP3692906B2 (ja) * 2000-05-25 2005-09-07 日産自動車株式会社 電力配線構造及び半導体装置
JP4004715B2 (ja) * 2000-05-31 2007-11-07 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP3913108B2 (ja) * 2002-05-22 2007-05-09 松下電器産業株式会社 半導体集積回路装置の製造方法
WO2004105220A2 (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Ballard Power Systems Corporation Power module system
US7046535B2 (en) * 2003-12-17 2006-05-16 Ballard Power Systems Corporation Architecture for power modules such as power inverters
US7292451B2 (en) * 2003-12-17 2007-11-06 Siemens Vdo Automotive Corporation Architecture for power modules such as power inverters
US7289343B2 (en) * 2003-12-17 2007-10-30 Siemens Vdo Automotive Corporation Architecture for power modules such as power inverters
US7301755B2 (en) * 2003-12-17 2007-11-27 Siemens Vdo Automotive Corporation Architecture for power modules such as power inverters
JP4583122B2 (ja) * 2004-09-28 2010-11-17 三菱電機株式会社 半導体装置及びその製造方法
JP4661645B2 (ja) * 2005-03-23 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 パワー半導体モジュール
JP4911370B2 (ja) * 2006-02-17 2012-04-04 株式会社安川電機 電力変換装置
JP4452952B2 (ja) * 2007-06-20 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP4452953B2 (ja) * 2007-08-09 2010-04-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
EP3324505B1 (en) 2007-10-15 2023-06-07 Ampt, Llc Systems for highly efficient solar power
US7919953B2 (en) * 2007-10-23 2011-04-05 Ampt, Llc Solar power capacitor alternative switch circuitry system for enhanced capacitor life
JP4597202B2 (ja) * 2008-03-07 2010-12-15 株式会社日立製作所 電力変換装置
US20110210611A1 (en) * 2008-10-10 2011-09-01 Ampt, Llc Novel Solar Power Circuits
WO2010120315A1 (en) 2009-04-17 2010-10-21 Ampt, Llc Methods and apparatus for adaptive operation of solar power systems
WO2011049985A1 (en) 2009-10-19 2011-04-28 Ampt, Llc Novel solar panel string converter topology
DE112010004398A5 (de) 2009-11-12 2013-03-21 Conti Temic Microelectronic Gmbh Ansteuerschaltung für eine elektrische antriebsvorrichtung sowie elektrische antriebsvorrichtung mit einer derartigen ansteuerschaltung
JP2013523075A (ja) * 2010-03-19 2013-06-13 コンティ テミック マイクロエレクトロニック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 駆動電動機用電動機コンバータ回路及びこのような電動機コンバータ回路を持つ電気駆動装置
JP5201171B2 (ja) 2010-05-21 2013-06-05 株式会社デンソー 半導体モジュール、および、それを用いた駆動装置
JP5177711B2 (ja) 2010-05-21 2013-04-10 株式会社デンソー 電動装置
JP5067679B2 (ja) 2010-05-21 2012-11-07 株式会社デンソー 半導体モジュール、および、それを用いた駆動装置
US8482904B2 (en) * 2010-05-25 2013-07-09 Lear Corporation Power module with current sensing
EP2403323B1 (en) * 2010-06-21 2013-05-01 Danaher Motion Stockholm AB Inverter type motor drive
US8878483B2 (en) 2011-01-14 2014-11-04 Lear Corporation Electronics unit with current sensing
JP5862163B2 (ja) * 2011-09-28 2016-02-16 日産自動車株式会社 電力変換装置
WO2013114565A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 株式会社安川電機 電力変換装置および電力変換装置の製造方法
ES2824000T3 (es) * 2012-03-05 2021-05-11 Fuji Electric Co Ltd Dispositivo de conversión de potencia
JP2014093792A (ja) * 2012-10-31 2014-05-19 Sumitomo Wiring Syst Ltd 車載用電子制御ユニット
US9397497B2 (en) 2013-03-15 2016-07-19 Ampt, Llc High efficiency interleaved solar power supply system
JP6504832B2 (ja) 2014-01-28 2019-04-24 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 統合された取り付けおよび冷却の装置、電子装置、および車両
US10073512B2 (en) 2014-11-19 2018-09-11 General Electric Company System and method for full range control of dual active bridge
DE102015209058A1 (de) * 2015-05-18 2016-11-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte
JP6488996B2 (ja) * 2015-11-27 2019-03-27 株式会社デンソー 電力変換装置
JP6753364B2 (ja) * 2017-06-21 2020-09-09 三菱電機株式会社 半導体装置
JP6523394B2 (ja) * 2017-09-21 2019-05-29 本田技研工業株式会社 電動車両のハーネス配策構造
AT521100A1 (de) * 2018-04-13 2019-10-15 Ceracap Engel Kg Wechselrichter mit Zwischenkreis
DE112018007612T5 (de) * 2018-05-14 2021-02-04 Mitsubishi Electric Corporation Leistungsumwandlungsvorrichtung
JP6935851B2 (ja) * 2018-08-20 2021-09-15 株式会社村田製作所 電力変換回路モジュール
JP7303087B2 (ja) * 2019-10-15 2023-07-04 ファナック株式会社 平滑コンデンサ部及びスナバコンデンサを有するモータ駆動装置
EP4027494B1 (en) 2021-01-08 2023-11-08 Taiga Motors Inc. Drive unit for electric vehicle

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0669312B2 (ja) * 1985-09-20 1994-08-31 株式会社日立製作所 インバ−タ装置
US4965710A (en) * 1989-11-16 1990-10-23 International Rectifier Corporation Insulated gate bipolar transistor power module
US5142439A (en) * 1991-08-28 1992-08-25 Allied-Signal Inc. Integrated bus bar/multilayer ceramic capacitor module
JP2725952B2 (ja) * 1992-06-30 1998-03-11 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュール
JP2903950B2 (ja) * 1993-06-22 1999-06-14 株式会社日立製作所 電力変換装置
US5617308A (en) * 1994-11-10 1997-04-01 Otis Elevator Company Noise-immune, clamped, resonant link inverter
DE19546421C1 (de) * 1995-12-12 1996-10-24 Siemens Ag Batterieankoppelvorrichtung
WO1998004029A1 (en) * 1996-07-22 1998-01-29 Hydro-Quebec Low stray interconnection inductance power converting module for converting a dc voltage into an ac voltage, and a method therefor
JPH10304680A (ja) 1997-04-25 1998-11-13 Toyota Motor Corp 電力変換装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002222917A (ja) * 2001-01-29 2002-08-09 Honda Motor Co Ltd インバータ装置
US7151661B2 (en) 2001-04-25 2006-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Capacitor module and semiconductor device using the same
WO2009104301A1 (ja) * 2008-02-21 2009-08-27 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置制御ユニット
US8154160B2 (en) 2008-02-21 2012-04-10 Aisin Aw Co., Ltd. Drive device control unit
JP2009219273A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Nippon Inter Electronics Corp パワーモジュール
JP2009229133A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Sanyo Electric Co Ltd 集積回路、半導体装置、電気機器
JP2014241700A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 株式会社デンソー 電力変換装置
US9401671B2 (en) 2013-06-12 2016-07-26 Denso Corporation Electric power conversion circuit
JP2020064913A (ja) * 2018-10-15 2020-04-23 富士電機株式会社 半導体装置
JP7151361B2 (ja) 2018-10-15 2022-10-12 富士電機株式会社 半導体装置
JP2021089969A (ja) * 2019-12-04 2021-06-10 三菱電機株式会社 電力用半導体装置
WO2022038669A1 (ja) * 2020-08-18 2022-02-24 東芝キヤリア株式会社 モータ駆動装置
JP7367227B2 (ja) 2020-08-18 2023-10-23 東芝キヤリア株式会社 モータ駆動装置
JP6999777B1 (ja) 2020-11-05 2022-01-19 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP2022074617A (ja) * 2020-11-05 2022-05-18 三菱電機株式会社 電力変換装置
DE102022202828A1 (de) 2022-03-23 2023-09-28 Magna powertrain gmbh & co kg Stromrichter mit einer Kühlvorrichtung und Verfahren zum Kühlen eines Stromrichters

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