JP2001016870A - パワーモジュール及びモータモジュール - Google Patents
パワーモジュール及びモータモジュールInfo
- Publication number
- JP2001016870A JP2001016870A JP17889999A JP17889999A JP2001016870A JP 2001016870 A JP2001016870 A JP 2001016870A JP 17889999 A JP17889999 A JP 17889999A JP 17889999 A JP17889999 A JP 17889999A JP 2001016870 A JP2001016870 A JP 2001016870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching elements
- motor
- power module
- switching
- phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48111—Disposition the wire connector extending above another semiconductor or solid-state body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/191—Disposition
- H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
- H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータ３の回路の小型化を図り、車両レ
イアウトの自由度を大きくし、また配線に流れる電流の
発生する磁界による影響を小さくする。 【解決手段】 ３相交流モータ４のステータには、巻線
Ａと巻線ＢがＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ並列に巻き、
巻線Ａ、巻線Ｂそれぞれがインバータ３のスイッチング
回路３Ａ，３Ｂから３相交流電力を受けるように接続す
る。インバータ３のＡ，Ｂ２系統のスイッチング回路３
Ａ，３Ｂは並列に構成する。そして、スイッチング回路
３Ａ，３Ｂ内のスイッチング素子SW1〜SW6；SW7〜SW12
のすべてを１つのパッケージ内に収めると共に、モータ
４につながる配線に流れる電流の向きが正反対になるよ
うにスイッチング素子を配置する。
イアウトの自由度を大きくし、また配線に流れる電流の
発生する磁界による影響を小さくする。 【解決手段】 ３相交流モータ４のステータには、巻線
Ａと巻線ＢがＵ相、Ｖ相、Ｗ相にそれぞれ並列に巻き、
巻線Ａ、巻線Ｂそれぞれがインバータ３のスイッチング
回路３Ａ，３Ｂから３相交流電力を受けるように接続す
る。インバータ３のＡ，Ｂ２系統のスイッチング回路３
Ａ，３Ｂは並列に構成する。そして、スイッチング回路
３Ａ，３Ｂ内のスイッチング素子SW1〜SW6；SW7〜SW12
のすべてを１つのパッケージ内に収めると共に、モータ
４につながる配線に流れる電流の向きが正反対になるよ
うにスイッチング素子を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流モータに電力
を供給するインバータ回路のパワーモジュール、及びこ
のインバータ回路によって駆動されるモータをパワーモ
ジュールと一体化したモータモジュールに関する。
を供給するインバータ回路のパワーモジュール、及びこ
のインバータ回路によって駆動されるモータをパワーモ
ジュールと一体化したモータモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、バッテリーのような直流電源を所
定の周波数、電圧の交流電力に変換し、あるいは、交流
電源をコンバータ又は整流回路によって直流電力に変換
し、さらにこの直流電力を所定の周波数、電圧の交流電
力に逆変換し、交流モータの電源とするインバータ駆動
モータは、図４に示した回路構成である。この従来の回
路では、直流電源であるバッテリー１からの直流電力を
リップル電流低減のための電解コンデンサー２を介して
インバータ３に供給し、このインバータ３のスイッチン
グ制御により、所定の周波数、電圧のＵＶＷ３相の交流
電力に変換し、３相交流モータ４のステータのＵＶＷ各
相の巻線に給電する。
定の周波数、電圧の交流電力に変換し、あるいは、交流
電源をコンバータ又は整流回路によって直流電力に変換
し、さらにこの直流電力を所定の周波数、電圧の交流電
力に逆変換し、交流モータの電源とするインバータ駆動
モータは、図４に示した回路構成である。この従来の回
路では、直流電源であるバッテリー１からの直流電力を
リップル電流低減のための電解コンデンサー２を介して
インバータ３に供給し、このインバータ３のスイッチン
グ制御により、所定の周波数、電圧のＵＶＷ３相の交流
電力に変換し、３相交流モータ４のステータのＵＶＷ各
相の巻線に給電する。
【０００３】このような従来のインバータ駆動モータで
は、本願の発明者らによる発明である特願平１１−１３
４７３０号の明細書でも指摘したように、インバータの
各スイッチング素子を矩形波駆動させた場合に、交流モ
ータのＵＶＷ３相各相の巻線の中性点の電圧が各相のス
イッチング素子のスイッチングタイミングにより変動す
るために高周波漏洩電流が発生し、このようなインバー
タ回路を車両駆動用の交流モータの電源として利用する
場合、車載ラジオ等の車載電気機器にノイズが発生する
問題点がある。
は、本願の発明者らによる発明である特願平１１−１３
４７３０号の明細書でも指摘したように、インバータの
各スイッチング素子を矩形波駆動させた場合に、交流モ
ータのＵＶＷ３相各相の巻線の中性点の電圧が各相のス
イッチング素子のスイッチングタイミングにより変動す
るために高周波漏洩電流が発生し、このようなインバー
タ回路を車両駆動用の交流モータの電源として利用する
場合、車載ラジオ等の車載電気機器にノイズが発生する
問題点がある。
【０００４】このような問題点を解決するために、図５
に示すようにインバータ３の直流側、交流側にコモンモ
ードリアクトルで成るノイズフィルター５，６を直列に
挿入することにより、高周波漏洩電流を低減することが
ある。
に示すようにインバータ３の直流側、交流側にコモンモ
ードリアクトルで成るノイズフィルター５，６を直列に
挿入することにより、高周波漏洩電流を低減することが
ある。
【０００５】しかしながら、このようなコモンモードリ
アクトルを採用しても高周波漏洩電流の低減に十分な効
果が得られない問題点があり、また、リアクトルの容積
が大きく、重量もあるので、インバータ３のケース容量
が大きくなり、重量も重くなり、結果的に、車両への搭
載性が悪くなる問題点がある。加えて、リアクトルが高
価であるために、インバータの価格も高くなる問題点も
ある。
アクトルを採用しても高周波漏洩電流の低減に十分な効
果が得られない問題点があり、また、リアクトルの容積
が大きく、重量もあるので、インバータ３のケース容量
が大きくなり、重量も重くなり、結果的に、車両への搭
載性が悪くなる問題点がある。加えて、リアクトルが高
価であるために、インバータの価格も高くなる問題点も
ある。
【０００６】この問題点を解決するために、本願発明者
らは、上述した出願に係る発明で、各相の中性点の電圧
の変動を抑制することができるインバータ駆動モータを
提案している。すなわち、図６に示したように、３相交
流モータ４のステータには、巻線Ａと巻線ＢをＵ相、Ｖ
相、Ｗ相にそれぞれ並列に巻き、巻線Ａ、巻線Ｂそれぞ
れをインバータ３のスイッチング回路３Ａ，３Ｂから３
相交流電力を受けるように接続する。そしてインバータ
３のＡ，Ｂ２系統のスイッチング回路３Ａ，３Ｂを並列
に構成して、スイッチング回路３Ａにはスイッチング素
子ＳＷ１〜ＳＷ６、スイッチング回路３Ｂにはスイッチ
ング素子ＳＷ７〜ＳＷ１２をブリッジに組み込む。
らは、上述した出願に係る発明で、各相の中性点の電圧
の変動を抑制することができるインバータ駆動モータを
提案している。すなわち、図６に示したように、３相交
流モータ４のステータには、巻線Ａと巻線ＢをＵ相、Ｖ
相、Ｗ相にそれぞれ並列に巻き、巻線Ａ、巻線Ｂそれぞ
れをインバータ３のスイッチング回路３Ａ，３Ｂから３
相交流電力を受けるように接続する。そしてインバータ
３のＡ，Ｂ２系統のスイッチング回路３Ａ，３Ｂを並列
に構成して、スイッチング回路３Ａにはスイッチング素
子ＳＷ１〜ＳＷ６、スイッチング回路３Ｂにはスイッチ
ング素子ＳＷ７〜ＳＷ１２をブリッジに組み込む。
【０００７】また、インバータ３のスイッチング素子Ｓ
Ｗ１〜ＳＷ１２各々のオン／オフ駆動のためにコントロ
ールユニット１０を備えている。このコントロールユニ
ット１０は、モータ４のステータ巻線Ａと巻線Ｂそれぞ
れに電流を供給するインバータ３のスイッチング回路３
Ａ，３Ｂでスイッチングを正反対に行わせるために、例
えばＵ相においてはスイッチング素子ＳＷ１とスイッチ
ング素子ＳＷ８、またスイッチング素子ＳＷ２とスイッ
チング素子ＳＷ７とを同じ信号で駆動する。しかもコン
トロールユニット１０は、両スイッチング回路３Ａ，３
Ｂのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ１２を６０°間隔で
オン／オフ状態を切り替える制御をする。
Ｗ１〜ＳＷ１２各々のオン／オフ駆動のためにコントロ
ールユニット１０を備えている。このコントロールユニ
ット１０は、モータ４のステータ巻線Ａと巻線Ｂそれぞ
れに電流を供給するインバータ３のスイッチング回路３
Ａ，３Ｂでスイッチングを正反対に行わせるために、例
えばＵ相においてはスイッチング素子ＳＷ１とスイッチ
ング素子ＳＷ８、またスイッチング素子ＳＷ２とスイッ
チング素子ＳＷ７とを同じ信号で駆動する。しかもコン
トロールユニット１０は、両スイッチング回路３Ａ，３
Ｂのスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ１２を６０°間隔で
オン／オフ状態を切り替える制御をする。
【０００８】これにより、交流モータ４の端子電圧の総
和が時間と共に変化しないようにスイッチングを行なう
と共に、並列巻した巻線Ａ，Ｂ相互の中性点ＮＡ，ＮＢ
と駆動用スイッチング回路３Ａ，３Ｂとの接続を逆向き
にして、複数の巻線Ａ，Ｂに流れる電流の向きを合わせ
ることによって高周波漏洩電流を低減させ、従来必要で
あったノイズフィルタを設けなくとも、高周波漏洩電流
の発生を抑制することができ、インバータのケース容積
も重量も大きくせず、コスト的にも高騰させることのな
いインバータ駆動モータを構成することが可能となる。
和が時間と共に変化しないようにスイッチングを行なう
と共に、並列巻した巻線Ａ，Ｂ相互の中性点ＮＡ，ＮＢ
と駆動用スイッチング回路３Ａ，３Ｂとの接続を逆向き
にして、複数の巻線Ａ，Ｂに流れる電流の向きを合わせ
ることによって高周波漏洩電流を低減させ、従来必要で
あったノイズフィルタを設けなくとも、高周波漏洩電流
の発生を抑制することができ、インバータのケース容積
も重量も大きくせず、コスト的にも高騰させることのな
いインバータ駆動モータを構成することが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願発
明者らの提案しているインバータ駆動モータの実際の回
路を組み立てる場合、現在では３相交流のモータ駆動イ
ンバータに用いられているスイッチング素子の６つを１
つのパッケージに収めたものが知られているだけなの
で、これを用いてインバータ駆動モータの回路を組み立
てることになる。図７はこのようなスイッチング素子の
６つをまとめて１つにパッケージングしたパッケージを
用いて組み立てた実装回路を示している。
明者らの提案しているインバータ駆動モータの実際の回
路を組み立てる場合、現在では３相交流のモータ駆動イ
ンバータに用いられているスイッチング素子の６つを１
つのパッケージに収めたものが知られているだけなの
で、これを用いてインバータ駆動モータの回路を組み立
てることになる。図７はこのようなスイッチング素子の
６つをまとめて１つにパッケージングしたパッケージを
用いて組み立てた実装回路を示している。
【００１０】この図７において、３ＡＰ，３ＢＰはスイ
ッチング回路３Ａ，３Ｂそれぞれを構成する６つのスイ
ッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６；ＳＷ７〜ＳＷ１２のパッ
ケージを示しており、Ｐ，Ｎは入力端子、ＵＡ，ＶＡ，
ＷＡ；ＵＢ，ＶＢ，ＷＢはＡ側、Ｂ側それぞれのＵＶＷ
各相の出力端子を示している。
ッチング回路３Ａ，３Ｂそれぞれを構成する６つのスイ
ッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６；ＳＷ７〜ＳＷ１２のパッ
ケージを示しており、Ｐ，Ｎは入力端子、ＵＡ，ＶＡ，
ＷＡ；ＵＢ，ＶＢ，ＷＢはＡ側、Ｂ側それぞれのＵＶＷ
各相の出力端子を示している。
【００１１】この図７に示す回路構成から分かるよう
に、上述した先の出願に係る発明の高周波漏洩電流を低
減するためのインバータ駆動モータでは、スイッチング
素子が６の倍数個（図の例では１２個）必要となるた
め、パッケージが２つ必要となる。そのため、インバー
タ３と交流モータ４とをつなぐ接続線１１ＵＡ，１１Ｕ
Ｖ，１１ＵＷや接続線１１ＵＢ，１１ＶＢ，１１ＷＢに
電流が流れるときに配線の周りに磁界が発生して近接す
る電子部品に悪影響を与える恐れがある。
に、上述した先の出願に係る発明の高周波漏洩電流を低
減するためのインバータ駆動モータでは、スイッチング
素子が６の倍数個（図の例では１２個）必要となるた
め、パッケージが２つ必要となる。そのため、インバー
タ３と交流モータ４とをつなぐ接続線１１ＵＡ，１１Ｕ
Ｖ，１１ＵＷや接続線１１ＵＢ，１１ＶＢ，１１ＷＢに
電流が流れるときに配線の周りに磁界が発生して近接す
る電子部品に悪影響を与える恐れがある。
【００１２】本発明はこのような技術的課題を解決する
ためになされたもので、モータ駆動用インバータ回路の
スイッチング素子のすべてを１つのパッケージ内に収め
ると共に、モータにつながる配線に流れる電流の向きが
正反対になるようにスイッチング素子を配置することに
よって、インバータ回路のいっそうの小型化を図り、車
両レイアウトの自由度を大きくすることができ、しかも
配線に流れる電流の発生する磁界による影響を小さくす
ることができるパワーモジュール及びモータモジュール
を提供することを目的とする。
ためになされたもので、モータ駆動用インバータ回路の
スイッチング素子のすべてを１つのパッケージ内に収め
ると共に、モータにつながる配線に流れる電流の向きが
正反対になるようにスイッチング素子を配置することに
よって、インバータ回路のいっそうの小型化を図り、車
両レイアウトの自由度を大きくすることができ、しかも
配線に流れる電流の発生する磁界による影響を小さくす
ることができるパワーモジュール及びモータモジュール
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のパワー
モジュールは、直流電力を交流電力に変換するインバー
タ回路のスイッチング素子のすべてを１つのパッケージ
に収めたものである。
モジュールは、直流電力を交流電力に変換するインバー
タ回路のスイッチング素子のすべてを１つのパッケージ
に収めたものである。
【００１４】請求項２の発明のパワーモジュールは、請
求項１において、前記インバータ回路内のスイッチング
素子間を最短距離で接続したものである。
求項１において、前記インバータ回路内のスイッチング
素子間を最短距離で接続したものである。
【００１５】請求項３の発明のパワーモジュールは、イ
ンバータ回路を構成するスイッチング素子が偶数群存在
し、そのすべてを１つのパッケージに収めたものにあっ
て、出力用の回路が前記パッケージ内で最短距離に近接
し、かつ、正反対方向に電流が流れるように前記スイッ
チング素子群を配置をしたものである。
ンバータ回路を構成するスイッチング素子が偶数群存在
し、そのすべてを１つのパッケージに収めたものにあっ
て、出力用の回路が前記パッケージ内で最短距離に近接
し、かつ、正反対方向に電流が流れるように前記スイッ
チング素子群を配置をしたものである。
【００１６】請求項４の発明のパワーモジュールは、請
求項３において、前記複数群のスイッチング素子間で、
スイッチングタイミングが同じ複数のスイッチング素子
を、共通のスイッチング駆動用ドライバに接続する構成
にしたものである。
求項３において、前記複数群のスイッチング素子間で、
スイッチングタイミングが同じ複数のスイッチング素子
を、共通のスイッチング駆動用ドライバに接続する構成
にしたものである。
【００１７】請求項５の発明のパワーモジュールは、イ
ンバータ回路を構成するスイッチング素子が偶数群存在
し、そのすべてを１つのパッケージに収め、出力用の回
路が前記パッケージ内で最短距離に近接し、かつ、正反
対方向に電流が流れるように前記スイッチング素子群を
配置をしたパワーモジュールを、このパワーモジュール
の出力電力によって駆動される交流モータのケースに一
体化したものである。
ンバータ回路を構成するスイッチング素子が偶数群存在
し、そのすべてを１つのパッケージに収め、出力用の回
路が前記パッケージ内で最短距離に近接し、かつ、正反
対方向に電流が流れるように前記スイッチング素子群を
配置をしたパワーモジュールを、このパワーモジュール
の出力電力によって駆動される交流モータのケースに一
体化したものである。
【００１８】
【発明の効果】請求項１の発明のパワーモジュールによ
れば、パワーモジュールの小型化が図れる。
れば、パワーモジュールの小型化が図れる。
【００１９】請求項２の発明のパワーモジュールによれ
ば、パワーモジュールのいっそうの小型化が図れる。
ば、パワーモジュールのいっそうの小型化が図れる。
【００２０】請求項３の発明のパワーモジュールによれ
ば、パワーモジュールの小型化が図れると共に、正反対
方向に電流が流れるように配線することによって電流磁
界を互いに打ち消し合わせ、磁界の影響を最小限に抑え
られる。
ば、パワーモジュールの小型化が図れると共に、正反対
方向に電流が流れるように配線することによって電流磁
界を互いに打ち消し合わせ、磁界の影響を最小限に抑え
られる。
【００２１】請求項４の発明のパワーモジュールによれ
ば、パッケージ内の配線本数を少なくしていっそうの小
型化が図れる。
ば、パッケージ内の配線本数を少なくしていっそうの小
型化が図れる。
【００２２】請求項５の発明のモータモジュールによれ
ば、インバータ回路と交流モータとの一体化によってそ
の全体の小型化が図れ、車載性がいっそう向上する。
ば、インバータ回路と交流モータとの一体化によってそ
の全体の小型化が図れ、車載性がいっそう向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の
パワーモジュール２１とそれに接続される誘導モータ２
２との回路構成を示している。インバータ回路の回路そ
のものは図６に示した先願に係る発明と同様であるが、
その実装回路は次の通りである。
基づいて詳説する。図１は本発明の１つの実施の形態の
パワーモジュール２１とそれに接続される誘導モータ２
２との回路構成を示している。インバータ回路の回路そ
のものは図６に示した先願に係る発明と同様であるが、
その実装回路は次の通りである。
【００２４】パワーモジュール２１は、インバータ動作
して３相交流を出力するスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ
６で構成されるスイッチング素子群と、これに並列に同
じくインバータ動作して３相交流を出力するスイッチン
グ素子ＳＷ７〜ＳＷ１２で構成されるスイッチング素子
群とをまとめて１つのパッケージ２５内に収めた構造で
ある。
して３相交流を出力するスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ
６で構成されるスイッチング素子群と、これに並列に同
じくインバータ動作して３相交流を出力するスイッチン
グ素子ＳＷ７〜ＳＷ１２で構成されるスイッチング素子
群とをまとめて１つのパッケージ２５内に収めた構造で
ある。
【００２５】そして、スイッチング素子間の接続距離を
最短にするために、パッケージ２５の中央部に正極側バ
スバー２６Ｐと負極側バスバー２６Ｎとを近接して平行
に配置し、両方のスイッチング素子群において、正極側
に接続されるスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ
５；ＳＷ７，ＳＷ９，ＳＷ１１は、図１においてＰ極側
バスバー２６Ｐの上側に配置し、負極側に接続されるス
イッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６；ＳＷ８，ＳＷ
１０，ＳＷ１２は図１においてＮ極側バスバー２６Ｎの
下側に配置している。
最短にするために、パッケージ２５の中央部に正極側バ
スバー２６Ｐと負極側バスバー２６Ｎとを近接して平行
に配置し、両方のスイッチング素子群において、正極側
に接続されるスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ３，ＳＷ
５；ＳＷ７，ＳＷ９，ＳＷ１１は、図１においてＰ極側
バスバー２６Ｐの上側に配置し、負極側に接続されるス
イッチング素子ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ６；ＳＷ８，ＳＷ
１０，ＳＷ１２は図１においてＮ極側バスバー２６Ｎの
下側に配置している。
【００２６】さらに、正極側に接続されるスイッチング
素子は、ＳＷ１，ＳＷ７，ＳＷ３，ＳＷ９，ＳＷ５，Ｓ
Ｗ１１の配列にして、それらの正極側が正極バスバー２
６Ｐから上方に延びる正極バスバー枝２７Ｐ１，２７Ｐ
２，２７Ｐ３，２７Ｐ４に接続してある。そして、負極
側に接続されるスイッチング素子は、ＳＷ２，ＳＷ８，
ＳＷ４，ＳＷ１０，ＳＷ６，ＳＷ１２の配列にして、そ
れらの負極側が負極バスバー２６Ｎから下方に延びる負
極バスバー枝２７Ｎ１，２７Ｎ２，２７Ｎ３，２７Ｎ４
に接続してある。
素子は、ＳＷ１，ＳＷ７，ＳＷ３，ＳＷ９，ＳＷ５，Ｓ
Ｗ１１の配列にして、それらの正極側が正極バスバー２
６Ｐから上方に延びる正極バスバー枝２７Ｐ１，２７Ｐ
２，２７Ｐ３，２７Ｐ４に接続してある。そして、負極
側に接続されるスイッチング素子は、ＳＷ２，ＳＷ８，
ＳＷ４，ＳＷ１０，ＳＷ６，ＳＷ１２の配列にして、そ
れらの負極側が負極バスバー２６Ｎから下方に延びる負
極バスバー枝２７Ｎ１，２７Ｎ２，２７Ｎ３，２７Ｎ４
に接続してある。
【００２７】また、中央の正極側バスバー２６Ｐ、負極
側バスバー２６Ｎに対して直交する配置で、かつこれら
と絶縁した状態で巻線Ａ側のＵＶＷ各相の出力用バスバ
ー２８ＵＡ，２８ＶＡ，２８ＷＡを配置して、Ａ側のス
イッチング素子ＳＷ１のエミッタ側とスイッチング素子
ＳＷ２のコレクタ側、スイッチング素子ＳＷ３のエミッ
タ側とスイッチング素子ＳＷ４のコレクタ側、スイッチ
ング素子ＳＷ５のエミッタ側とスイッチング素子ＳＷ６
のコレクタ側を接続している。同様に、巻線Ｂ側のＵＶ
Ｗ各相の出力用バスバー２８ＵＢ，２８ＶＢ，２８ＷＢ
を、巻線Ａ側の出力用バスバー２８ＵＡ，２８ＶＡ，２
８ＷＡに近接して平行に、かつそれらとは絶縁状態にし
て配置し、Ｂ側のスイッチング素子ＳＷ７のエミッタ側
とスイッチング素子ＳＷ８のコレクタ側、スイッチング
素子ＳＷ９のエミッタ側とスイッチング素子ＳＷ１０の
コレクタ側、スイッチング素子ＳＷ１１のエミッタ側と
スイッチング素子ＳＷ１２のコレクタ側を接続してい
る。
側バスバー２６Ｎに対して直交する配置で、かつこれら
と絶縁した状態で巻線Ａ側のＵＶＷ各相の出力用バスバ
ー２８ＵＡ，２８ＶＡ，２８ＷＡを配置して、Ａ側のス
イッチング素子ＳＷ１のエミッタ側とスイッチング素子
ＳＷ２のコレクタ側、スイッチング素子ＳＷ３のエミッ
タ側とスイッチング素子ＳＷ４のコレクタ側、スイッチ
ング素子ＳＷ５のエミッタ側とスイッチング素子ＳＷ６
のコレクタ側を接続している。同様に、巻線Ｂ側のＵＶ
Ｗ各相の出力用バスバー２８ＵＢ，２８ＶＢ，２８ＷＢ
を、巻線Ａ側の出力用バスバー２８ＵＡ，２８ＶＡ，２
８ＷＡに近接して平行に、かつそれらとは絶縁状態にし
て配置し、Ｂ側のスイッチング素子ＳＷ７のエミッタ側
とスイッチング素子ＳＷ８のコレクタ側、スイッチング
素子ＳＷ９のエミッタ側とスイッチング素子ＳＷ１０の
コレクタ側、スイッチング素子ＳＷ１１のエミッタ側と
スイッチング素子ＳＷ１２のコレクタ側を接続してい
る。
【００２８】加えて、両方のスイッチング素子群におい
て、オン／オフ動作を同期的に行なうＵ相のスイッチン
グ素子ＳＷ１；ＳＷ８の組、またスイッチング素子ＳＷ
２；ＳＷ７の組、Ｖ相のスイッチング素子ＳＷ３；ＳＷ
１０の組、またスイッチング素子ＳＷ４；ＳＷ９の組、
さらにＷ相のスイッチング素子ＳＷ５；ＳＷ１２の組、
またスイッチング素子ＳＷ６；ＳＷ１１の組のいずれ
も、コントロールユニット１０からの共通の駆動信号に
よって動作するように、各組のスイッチング素子のベー
ス同士が共通のバスによって接続され（図示せず）、そ
れらのバスにコントロールユニット１０からドライブ信
号を入力するように接続する設定である。
て、オン／オフ動作を同期的に行なうＵ相のスイッチン
グ素子ＳＷ１；ＳＷ８の組、またスイッチング素子ＳＷ
２；ＳＷ７の組、Ｖ相のスイッチング素子ＳＷ３；ＳＷ
１０の組、またスイッチング素子ＳＷ４；ＳＷ９の組、
さらにＷ相のスイッチング素子ＳＷ５；ＳＷ１２の組、
またスイッチング素子ＳＷ６；ＳＷ１１の組のいずれ
も、コントロールユニット１０からの共通の駆動信号に
よって動作するように、各組のスイッチング素子のベー
ス同士が共通のバスによって接続され（図示せず）、そ
れらのバスにコントロールユニット１０からドライブ信
号を入力するように接続する設定である。
【００２９】このようにパッケージングされたパワーモ
ジュール２１を用いて、図６に示した回路構成となるよ
うに直流電源であるバッテリー１、電解コンデンサー２
の正極側、負極側を正極側バスバー２６Ｐ、負極側バス
バー２６Ｎの接続点Ｐ，Ｎに接続し、また出力端ＵＡ，
ＶＡ，ＷＡに交流モータ４の巻線Ａの各相を接続し、同
様に出力端ＵＢ，ＶＢ，ＷＢに交流モータ４の巻線Ｂの
各相を接続することにより、インバータ駆動モータの回
路を組み上げる。
ジュール２１を用いて、図６に示した回路構成となるよ
うに直流電源であるバッテリー１、電解コンデンサー２
の正極側、負極側を正極側バスバー２６Ｐ、負極側バス
バー２６Ｎの接続点Ｐ，Ｎに接続し、また出力端ＵＡ，
ＶＡ，ＷＡに交流モータ４の巻線Ａの各相を接続し、同
様に出力端ＵＢ，ＶＢ，ＷＢに交流モータ４の巻線Ｂの
各相を接続することにより、インバータ駆動モータの回
路を組み上げる。
【００３０】このようにして、本発明の実施の形態のパ
ワーモジュールを用いてインバータ駆動モータを組み上
げた場合、１つのパッケージ２５内に複数のスイッチン
グ素子群のすべてを収めたハードウェアとなるため、イ
ンバータ回路をきわめて小型化でき、また高周波漏洩電
流を低減させて駆動を確実に行なうことができる。加え
て、入力側の正極側バスバー２６Ｐと負極側のバスバー
２６Ｎとを、また出力用バスバー２８ＵＡ，２８ＶＡ，
２８ＷＡと出力用バスバー２８ＵＢ，２８ＶＢ，２８Ｗ
Ｂとをそれぞれ平行に近接させた配置にすることによ
り、電流によってその周りに生じる磁界を互いに打ち消
し合わせることができ、配線による磁界の影響を軽減す
ることができる。
ワーモジュールを用いてインバータ駆動モータを組み上
げた場合、１つのパッケージ２５内に複数のスイッチン
グ素子群のすべてを収めたハードウェアとなるため、イ
ンバータ回路をきわめて小型化でき、また高周波漏洩電
流を低減させて駆動を確実に行なうことができる。加え
て、入力側の正極側バスバー２６Ｐと負極側のバスバー
２６Ｎとを、また出力用バスバー２８ＵＡ，２８ＶＡ，
２８ＷＡと出力用バスバー２８ＵＢ，２８ＶＢ，２８Ｗ
Ｂとをそれぞれ平行に近接させた配置にすることによ
り、電流によってその周りに生じる磁界を互いに打ち消
し合わせることができ、配線による磁界の影響を軽減す
ることができる。
【００３１】次に、本発明の第２の実施の形態のモータ
モジュールの構成を、図２及び図３に基づいて説明す
る。第２の実施の形態のモータモジュールは、図１に示
した第１の実施の形態のパワーモジュール２１と交流モ
ータ４とを一体化した構造を特徴としている。
モジュールの構成を、図２及び図３に基づいて説明す
る。第２の実施の形態のモータモジュールは、図１に示
した第１の実施の形態のパワーモジュール２１と交流モ
ータ４とを一体化した構造を特徴としている。
【００３２】モータ４の内部の巻線構造は図１に示した
第１の実施の形態のように、巻線Ａと巻線Ｂの並列巻き
である。そして巻線Ａ、巻線ＢそれぞれのＵＶＷ各相に
つながる入力ラインにバスバー４２ＵＡ，４２ＶＡ，４
２ＷＡ；４２ＵＢ，４２ＶＢ，４２ＷＢをモータ４のケ
ース４１の図２において前面側と背面側とに設け、それ
らにパワーモジュール２１の出力用バスバー２８ＵＡ，
２８ＶＡ，２８ＷＡ；２８ＵＢ，２８ＶＢ，２８ＷＢを
溶接、ねじ止め、カシメその他の方法で一体的に接続し
た構成である。そしてモータケース４１に対してパワー
モジュール２１も一体的に固定してある。
第１の実施の形態のように、巻線Ａと巻線Ｂの並列巻き
である。そして巻線Ａ、巻線ＢそれぞれのＵＶＷ各相に
つながる入力ラインにバスバー４２ＵＡ，４２ＶＡ，４
２ＷＡ；４２ＵＢ，４２ＶＢ，４２ＷＢをモータ４のケ
ース４１の図２において前面側と背面側とに設け、それ
らにパワーモジュール２１の出力用バスバー２８ＵＡ，
２８ＶＡ，２８ＷＡ；２８ＵＢ，２８ＶＢ，２８ＷＢを
溶接、ねじ止め、カシメその他の方法で一体的に接続し
た構成である。そしてモータケース４１に対してパワー
モジュール２１も一体的に固定してある。
【００３３】このような構造のモータモジュールにする
ことにより、モータ４とパワーモジュール２１との間
の、相互に打ち消しあえない磁界を発生する外部配線部
分を極力短くすることができ、配線による磁界の影響を
きわめて小さくすることができる。
ことにより、モータ４とパワーモジュール２１との間
の、相互に打ち消しあえない磁界を発生する外部配線部
分を極力短くすることができ、配線による磁界の影響を
きわめて小さくすることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態のパワーモジュール
を用いたインバータ駆動モータの実装回路を示す平面
図。
を用いたインバータ駆動モータの実装回路を示す平面
図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のモータモジュール
の斜視図。
の斜視図。
【図３】図２におけるＡ矢視図及びＢ矢視図。
【図４】従来例のインバータ駆動モータの回路図。
【図５】他の従来例のインバータ駆動モータの回路図。
【図６】先願に係る発明で提案されているインバータ駆
動モータの回路図。
動モータの回路図。
【図７】従来から知られている６スイッチング素子のパ
ッケージを用いて組み上げた、上記の先願に係る発明で
提案されているインバータ駆動モータの実装回路。
ッケージを用いて組み上げた、上記の先願に係る発明で
提案されているインバータ駆動モータの実装回路。
１ バッテリー ２ 電解コンデンサ ３ インバータ ４ モータ ２１ パワーモジュール ２５ パッケージ ２６Ｐ，２６Ｎ バスバー ２７Ｐ１〜２７Ｐ４，２７Ｎ１〜２７Ｎ４ バスバー枝 ２８ＵＡ，２８ＶＡ，２８ＷＡ，２８ＵＢ，２８ＶＢ，
２８ＷＢ 出力用バスバー ４１ モータケース ４２ＵＡ，４２ＶＡ，４２ＷＡ，４２ＵＢ，４２ＶＢ，
４２ＷＢ 入力用バスバー ＵＡ，ＶＡ，ＷＡ，ＵＢ，ＶＢ，ＷＢ 出力端
２８ＷＢ 出力用バスバー ４１ モータケース ４２ＵＡ，４２ＶＡ，４２ＷＡ，４２ＵＢ，４２ＶＢ，
４２ＷＢ 入力用バスバー ＵＡ，ＶＡ，ＷＡ，ＵＢ，ＶＢ，ＷＢ 出力端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 雄太郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 5H007 AA01 BB06 CA01 CB04 CB05 CC05 CC09 CC23 DB01 HA03 HA04 HA07
Claims (5)
- 【請求項１】 直流電力を交流電力に変換するインバー
タ回路のスイッチング素子のすべてを１つのパッケージ
に収めたことを特徴とするパワーモジュール。 - 【請求項２】 前記インバータ回路内のスイッチング素
子間を最短距離で接続したことを特徴とする請求項１に
記載のパワーモジュール。 - 【請求項３】 インバータ回路を構成するスイッチング
素子が偶数群存在し、そのすべてを１つのパッケージに
収めたパワーモジュールにあって、 出力用の回路が前記パッケージ内で最短距離に近接し、
かつ、正反対方向に電流が流れるように前記スイッチン
グ素子群を配置をしたことを特徴とするパワーモジュー
ル。 - 【請求項４】 前記複数群のスイッチング素子間で、ス
イッチングタイミングが同じ複数のスイッチング素子
を、共通のスイッチング駆動用ドライバに接続する構成
にしたことを特徴とする請求項３に記載のパワーモジュ
ール。 - 【請求項５】 インバータ回路を構成するスイッチング
素子が偶数群存在し、そのすべてを１つのパッケージに
収め、出力用の回路が前記パッケージ内で最短距離に近
接し、かつ、正反対方向に電流が流れるように前記スイ
ッチング素子群を配置をしたパワーモジュールを、この
パワーモジュールの出力電力によって駆動される交流モ
ータのケースに一体化したことを特徴とするモータモジ
ュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17889999A JP4051825B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | パワーモジュール及びモータモジュール |
| US09/814,170 US6337803B2 (en) | 1999-06-24 | 2001-03-22 | Power module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17889999A JP4051825B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | パワーモジュール及びモータモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001016870A true JP2001016870A (ja) | 2001-01-19 |
| JP4051825B2 JP4051825B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
ID=16056642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17889999A Expired - Fee Related JP4051825B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | パワーモジュール及びモータモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4051825B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005198385A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Muscle Corp | モータの駆動装置およびその制御方法 |
| JP2006269780A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Toyota Motor Corp | パワーモジュール |
| JP2007236198A (ja) * | 2007-06-11 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びそれを備えた移動体 |
| JP2008099553A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-24 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びそれを備えた移動体 |
| JP2008118753A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| US7843711B2 (en) | 2006-03-06 | 2010-11-30 | Panasonic Corporation | Switching transistor driver circuit controlling power supply to the load |
| JP2013198366A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Aisin Seiki Co Ltd | インバータ装置 |
| JP2013247857A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Ls Industrial Systems Co Ltd | 力率改善回路 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP17889999A patent/JP4051825B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005198385A (ja) * | 2004-01-06 | 2005-07-21 | Muscle Corp | モータの駆動装置およびその制御方法 |
| JP4581777B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | パワーモジュール |
| WO2006101258A3 (en) * | 2005-03-24 | 2007-04-26 | Toyota Motor Co Ltd | Power module |
| US7768149B2 (en) | 2005-03-24 | 2010-08-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power module |
| JP2006269780A (ja) * | 2005-03-24 | 2006-10-05 | Toyota Motor Corp | パワーモジュール |
| US7843711B2 (en) | 2006-03-06 | 2010-11-30 | Panasonic Corporation | Switching transistor driver circuit controlling power supply to the load |
| JP2008118753A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Hitachi Ltd | 電力変換装置 |
| JP2007236198A (ja) * | 2007-06-11 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びそれを備えた移動体 |
| JP4564989B2 (ja) * | 2007-06-11 | 2010-10-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置及びそれを備えた移動体 |
| JP2008099553A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-24 | Hitachi Ltd | 電力変換装置及びそれを備えた移動体 |
| JP4565001B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2010-10-20 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電力変換装置及びそれを備えた移動体 |
| JP2013198366A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Aisin Seiki Co Ltd | インバータ装置 |
| JP2013247857A (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-09 | Ls Industrial Systems Co Ltd | 力率改善回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4051825B2 (ja) | 2008-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9586615B2 (en) | Electric power steering apparatus | |
| JP4800402B2 (ja) | 車両搭載用マルチフェーズコンバータ | |
| EP2506414A1 (en) | Load drive system, electric motor drive system and vehicle control system | |
| JP4581777B2 (ja) | パワーモジュール | |
| EP1931024A2 (en) | Power conversion apparatus and motor drive system | |
| US20010020805A1 (en) | Motor/generator | |
| US10951128B2 (en) | Main circuit wiring member and power conversion device | |
| JP4702611B2 (ja) | インバータ装置 | |
| JP2010284029A (ja) | インバータ駆動用電源回路 | |
| US10700591B2 (en) | Voltage converter, electric drive system and method for reducing interference voltages | |
| JP6844716B2 (ja) | インバータ制御基板 | |
| JP2007089259A (ja) | インバータ装置 | |
| US10910944B2 (en) | Voltage converter, electric drive system and method for reducing interference voltages | |
| JP2001016870A (ja) | パワーモジュール及びモータモジュール | |
| US6337803B2 (en) | Power module | |
| US10284111B2 (en) | Power conversion apparatus having connection conductors having inductance which inhibits ripple current | |
| JP4269408B2 (ja) | インバータ駆動モータ | |
| JPH10304679A (ja) | 配線構造体及びインバータユニット | |
| CN112204854B (zh) | 用于电动马达或发电机的引线框架 | |
| JP2002136154A (ja) | コンデンサ及びインバータ装置 | |
| JP2000253675A (ja) | 三相自励式電力変換装置および三相自励式直流連系装置 | |
| JP2004056984A (ja) | 電力変換装置 | |
| WO2019146179A1 (ja) | 電力変換装置および電力変換装置を搭載する電気鉄道車両 | |
| JP2002027763A (ja) | 動力出力装置およびインバータ装置 | |
| JP2000324891A (ja) | インバータ駆動モータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051124 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070629 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070710 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070907 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071113 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071126 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |