JP2003174782A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電圧の電力変換装置において、半導体素子
の直列数が多くても、最も高電圧側に配置された半導体
素子のベース板と主端子との間に印加される電圧を低減
することにより、半導体素子の絶縁耐圧を超える電圧が
印加されることのない電力変換装置を提供する。 【解決手段】 複数個の半導体素子を直列接続して構成
される電力変換のための半導体素子群、その半導体素子
群を各々搭載する導電性部材、その導電性部材に所定の
電位を与える電位供与手段を備え、その所定の電位は半
導体素子群の両端に与えられる電位のうち高い方を下回
り、低い方を上回る範囲内の電位であるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換装置に関
するものである。例えば、電源からの入力電力を所望の
交流電力に変換し、この交流電力を負荷に出力するため
の半導体電力変換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力変換装置に用いられる半導体素子の
絶縁耐圧を高めた高電圧・大容量の半導体電力変換装置
の需要が高まっている。例えば、高電圧の電力変換装置
を実現させるため、複数の半導体素子を直列接続して構
成される半導体素子群を１つのスイッチとして機能させ
る方法がある。

【０００３】半導体素子には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｔｅｇｒ
ａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）モジュール、ダイオードモジュール、サイリス
タなどがある。図１０は、ＩＧＢＴモジュールの断面構
造の一例を示す断面図である。１０１ａはコレクタ外部
電極端子、１０１ｂはエミッタ外部電極端子である。１
０２は樹脂からなる筐体、１０３は樹脂からなる絶縁部
材、１０４は金属からなるベース板である。１０５ａは
コレクタ側導電部材、１０５ｂはエミッタ側導電部材、
１０６ａはコレクタ側中継基板、１０６ｂはエミッタ側
中継基板である。１０７はＩＧＢＴチップ、１０８ａは
コレクタ内部電極、１０８ｂはエミッタ内部電極、１０
９はセラミック基板、１１０はワイヤボンドである。

【０００４】半導体素子では、ベース板と主端子との間
の絶縁耐圧があり、例えば、ベース板１０４とコレクタ
内部電極１０８ａとの間の絶縁耐圧、あるいはベース板
１０４とエミッタ内部電極１０８ｂとの間の絶縁耐圧で
ある。この絶縁耐圧とは電気的故障あるいは絶縁物破壊
が生じるような電圧であり、よって、この絶縁耐圧を超
える電圧がベース板と主端子との間に印加されないよう
にする必要がある。

【０００５】図１１は、従来技術としての高電圧の電力
変換装置において、複数の半導体素子を直列接続した例
を模式的に示す図である。１１１ａ及び１１１ｂは半導
体素子としてのＩＧＢＴモジュールであり、直列に接続
されている。１１２は複数の半導体素子が搭載されたヒ
ートシンクであり、それぞれの半導体素子とヒートシン
クとの間には電気的な接続はない。１１３はヒートシン
クを接地するための接地配線である。

【０００６】この方法で、半導体素子群の両端に印加さ
れる電圧を、各々の半導体素子１１１ａ及び１１１ｂに
分圧できる。このように高電圧の電力変換装置では、ヒ
ートシンクを接地し、１つのヒートシンクに対して複数
の半導体素子を搭載することがなされてきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１つの
ヒートシンクに複数の半導体素子を直列に接続して搭載
すると、高電圧側に配置された半導体素子ほど、ベース
板と主端子との間の印加電圧が大きくなる。例えば、図
１１において２つの半導体素子１１１ａ及び１１１ｂが
ともに等しい特性を有する場合、Ａ０点の電位がＶ１、
Ｃ０点の電位がＶ２で、Ｖ１＞Ｖ２であるとすると、半
導体素子群の両端に印加される電圧は（Ｖ１−Ｖ２）と
なる。各々の半導体素子１１１ａ及び１１１ｂは等しい
特性を有するため、それぞれに（Ｖ１−Ｖ２）／２の電
圧が分圧される。また、Ｂ０点の電位はＡ０点とＣ０点
の中間電位すなわち（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。ヒート
シンクの電位は接地されているために０ボルトとなる。
このとき、高電圧側の半導体素子１１１ａのベース板と
コレクタ電極の間に印加される最大の電圧は、Ａ０点と
ヒートシンクとの間の電圧であるＶ１となる。一方、低
電圧側の半導体素子１１１ｂのベース板とコレクタ電極
の間に印加される最大の電圧は、Ｂ０点とヒートシンク
との間の電圧である（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。

【０００８】したがって、高電圧側の半導体素子１１１
ａのベース板とコレクタ電極との間には、低電圧側の半
導体素子１１１ｂより大きい電圧が印加される。ここ
で、電位とは大地を標準点とした絶対的な電位を指し、
電圧とは任意の２点間の電位差を指すものとする。ま
た、図１１中において括弧内は各点の電位を示してい
る。

【０００９】このように、高電圧側に配置された半導体
素子ほどベース板と主端子との間への印加電圧が大きく
なる。また、半導体素子群の両端に印加される電圧が大
きいときほど、半導体素子の直列数を多くして各々の半
導体素子に印加されるコレクタ−エミッタ電極間の電圧
を低減するのが一般的である。しかし、直列数を多くし
て半導体素子群の両端に印加できる電圧を大きくとれる
ようにしても、最も高電圧側に配置された半導体素子の
ベース板と主端子との間には、半導体素子群の両端に印
加される電圧と等しい電圧が印加されることとなる。そ
のため、その半導体素子の絶縁耐圧を超える電圧が印加
されるおそれがある。

【００１０】したがって、半導体素子を多数直列接続し
ても、この半導体素子群の両端に印加できる電圧には限
界があり、高電圧の電力変換装置の製造にも限界があっ
た。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたものであり、高電圧の電力変換装置に
おいて、半導体素子の直列数が多くても、最も高電圧側
に配置された半導体素子のベース板と主端子との間に印
加される電圧を低減することにより、半導体素子の絶縁
耐圧を超える電圧が印加されることのない電力変換装置
を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる電力変
換装置は、電源からの入力電力を変換して負荷に出力す
るための電力変換装置において、複数個の半導体素子を
直列接続して構成される電力変換のための半導体素子
群、前記半導体素子群を各々搭載する導電性部材、前記
導電性部材に所定の電位を与える電位供与手段を備え、
前記所定の電位が前記半導体素子群の両端に与えられる
電位のうち高い方を下回り、低い方を上回る範囲内の電
位であるものである。

【００１３】請求項２にかかる電力変換装置は、前記電
位供与手段が、前記半導体素子同士を直列接続した接続
点のうち、１つの接続点と前記導電性部材との電気的な
接続であるものである。

【００１４】請求項３にかかる電力変換装置は、前記半
導体素子群が等しい特性を有する偶数個の半導体素子を
備え、前記１つの接続点が、前記偶数個の半導体素子を
備えた半導体素子群の両端に与えられる電位の中間電位
を有する接続点であるものである。

【００１５】請求項４にかかる電力変換装置は、前記電
位供与手段が、電力変換装置における前記所定の電位を
有する電位点と前記導電性部材との電気的な接続である
ものである。

【００１６】請求項５にかかる電力変換装置は、前記所
定の電位を有する電位点が、前記半導体素子群の両端に
与えられる電位の中間電位を有する電位点であるもので
ある。

【００１７】請求項６にかかる電力変換装置は、前記中
間電位を有する電位点が、入力電力を平滑化するために
設けられた複数個のコンデンサを直列接続した接続点で
あるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明が
適用される電力変換装置の実施の形態１を説明するため
の回路構成図である。１は電力変換装置、２は電源とし
ての商用三相交流電源、３は負荷としての電動機であ
る。電力変換装置１は、商用三相交流電源２からの入力
電力を所望の電力に変換して電動機３に出力する。電力
変換装置１の構成要素として、１１は交流を整流するた
めのダイオード、１２は整流された直流を平滑化するた
めの平滑用コンデンサ、１３ａ１〜１３ｆ１は導電性部
材としてのヒートシンク、１４ａ１〜１４ｆ２は半導体
素子としてのＩＧＢＴモジュールである。

【００１９】２個のＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１
４ａ２が直列接続されて１つの半導体素子群を構成し、
ヒートシンク１３ａ１に搭載されている。ＩＧＢＴモジ
ュール同士の接続点はヒートシンク１３ａ１と電気的に
接続されている。なお、この２個のＩＧＢＴモジュール
１４ａ１及び１４ａ２はともに等しい特性を有してい
る。電圧分担の観点から等しい特性の半導体素子を用い
るのが望ましく、同一製品の半導体素子を用いるのがさ
らに望ましい。他のＩＧＢＴモジュール１４ｂ１〜１４
ｆ２、ヒートシンク１３ｂ１〜１３ｆ１からなる構成も
同様である。

【００２０】この電力変換装置では６個の半導体素子群
が備えられており、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相にそれぞれ２個ず
つが割り当てられ、その２個の半導体素子群については
一方がＰ極側、他方がＮ極側に割り当てられる。同相に
おけるＰ極側とＮ極側の半導体素子群の動作関係は、一
方がＯＮ状態のときに他方はＯＦＦ状態である。

【００２１】図２は、実施の形態１について電気的作用
を説明するための図である。ここではＵ相を例示して説
明する。１３ａ１及び１３ｂ１は導電性部材としてのヒ
ートシンク、１４ａ１及び１４ａ２はＵ相のＰ極側ＩＧ
ＢＴモジュール、１４ｂ１及び１４ｂ２はＵ相のＮ極側
ＩＧＢＴモジュールである。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール
同士の接続点Ｂ１はヒートシンク１３ａ１と電気的に接
続されており、これは導電性部材であるヒートシンク１
３ａ１に所定の電位を与える電位供与手段を構成してい
る。同様に、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール同士の接続点Ｄ
１はヒートシンク１３ｂ１と電気的に接続されており、
導電性部材であるヒートシンク１３ｂ１に所定の電位を
与える電位供与手段を構成している。このとき、ヒート
シンク１３ａ１及び１３ｂ１は、従来技術とは異なり、
接地されていない。

【００２２】Ｐ点の電位がＶ１、Ｎ点の電位がＶ２で、
Ｖ１＞Ｖ２であるとする。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１
４ａ１及び１４ａ２がＯＦＦ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュー
ル１４ｂ１及び１４ｂ２がＯＮの場合、Ａ１点の電位が
Ｖ１、Ｃ１点、Ｄ１点及びＥ１点の電位がＶ２となる。
よって、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ１のコレクタ
電極とＰ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ２のエミッタ電
極の間に印加される電圧は（Ｖ１−Ｖ２）となる。Ｐ極
側ＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１４ｂ１はともに等
しい特性を有するため、それぞれに（Ｖ１−Ｖ２）／２
の電圧が分圧される。また、Ｂ１点の電位は（Ｖ１＋Ｖ
２）／２となる。ここで、ヒートシンク１３ａ１とＢ１
点とが接続されているため、ヒートシンク１３ａ１の電
位はＢ１点と等電位になる。このとき、Ｐ極側ＩＧＢＴ
モジュール１４ａ１のベース板とコレクタ電極の間に印
加される最大の電圧はＡ１点とヒートシンク１３ａ１と
の間の電圧であり、Ａ１点及びヒートシンク１３ａ１の
電位はそれぞれＶ１、（Ｖ１＋Ｖ２）／２であるから、
その最大電圧は（Ｖ１−Ｖ２）／２となる。もう一方の
Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ２のベース板とエミッ
タ電極の間に印加される最大の電圧も、Ｃ１点とヒート
シンク１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２
となる。

【００２３】この実施の形態では、ヒートシンクの電位
が半導体素子群の両端に与えられる電位の中間電位とな
ったので、いずれのＩＧＢＴモジュールにも、従来技術
のように半導体素子群の両端電圧が印加されるというこ
とがない。よって、いずれのＩＧＢＴモジュールにおい
ても、ベース板と主端子との間に印加される最大電圧が
従来技術より低減できる。

【００２４】なお、ここで、電位とは大地を標準点とし
た絶対的な電位を指し、電圧とは任意の２点間の電位差
を指すものとする。また、図２中において括弧内は各点
の電位を示している。

【００２５】同様に、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ
１及び１４ａ２がＯＮ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ｂ１及び１４ｂ２がＯＦＦの場合、Ａ１点、Ｂ１点及び
Ｃ１点の電位がＶ１、Ｅ１点の電位がＶ２となり、Ｄ１
点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。ここで、ヒート
シンク１３ｂ１とＤ１点とが接続されているため、ヒー
トシンク１３ｂ１の電位はＤ１点と等電位になる。この
とき、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ１のベース板と
コレクタ電極の間に印加される最大の電圧は、Ｃ１点と
ヒートシンク１３ｂ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ
２）／２となる。もう一方のＮ極側ＩＧＢＴモジュール
１４ｂ２のベース板とエミッタ電極の間に印加される最
大の電圧も、Ｅ１点とヒートシンク１３ｂ１との間の電
圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２となる。よって、いずれの
ＩＧＢＴモジュールにおいても、ベース板と主端子との
間に印加される最大電圧が従来技術より低減できる。

【００２６】このように、半導体素子同士を直列接続し
た接続点をヒートシンクに接続することで、簡易な構造
でヒートシンクに電位を与えることができる。これによ
って、高電圧側の半導体素子のベース板と主端子との間
に印加される最大電圧が従来技術と比較して低減できる
ため、絶縁耐圧の小さい半導体素子を使用することがで
きる。さらに、これらを使用した電力変換装置を提供で
きる。通常、使用する半導体素子は、最大印加電圧に設
計安全係数を乗じて選定される。

【００２７】しかも、２個という偶数個の半導体素子を
直列接続した半導体素子群の両端に与えられた電位の中
間電位を有する電位点をヒートシンクに接続しており、
２個の半導体素子のベース板と主端子との間に印加され
る最大電圧は等しかった。したがって、２個の半導体素
子が最大電圧を均等に分担した結果となり、半導体素子
１個あたりのベース板と主端子との間に印加される最大
電圧を最小化したものであるから、使用する半導体素子
の選定において絶縁耐圧の最小化を図ることができる。

【００２８】実施の形態２．図３は、実施の形態１にお
いて等しい特性を有する４個の半導体素子としてのＩＧ
ＢＴモジュールを直列接続して半導体素子群を構成した
実施の形態２について、電気的作用を説明するための図
である。ここではＵ相を例示して説明する。１３ａ１及
び１３ｂ１は導電性部材としてのヒートシンク、１４ａ
１〜１４ａ４はＵ相のＰ極側ＩＧＢＴモジュール、１４
ｂ１〜１４ｂ４はＵ相のＮ極側ＩＧＢＴモジュールであ
る。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール同士の接続点のうちＣ２
はヒートシンク１３ａ１と、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール
同士の接続点のちＧ２はヒートシンク１３ｂ１と、電気
的に接続されている。

【００２９】Ｐ点の電位がＶ１、Ｎ点の電位がＶ２で、
Ｖ１＞Ｖ２であるとする。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１
４ａ１〜１４ａ４がＯＦＦ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール
１４ｂ１〜１４ｂ４がＯＮの場合、Ａ２点の電位がＶ
１、Ｅ２点、Ｆ２点、Ｇ２点、Ｈ２点及びＩ２点の電位
がＶ２となり、Ｂ２点の電位は（３×Ｖ１＋Ｖ２）／
４、Ｃ２点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２、Ｄ２点の電位
は（Ｖ１＋３×Ｖ２）／４となる。ここで、ヒートシン
ク１３ａ１とＣ２点とが接続されているため、ヒートシ
ンク１３ａ１の電位はＣ２点と等電位になる。このと
き、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ１のベース板とコ
レクタ電極の間に印加される最大電圧は、Ａ２点とヒー
トシンク１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／
２となり、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ４のベース
板とエミッタ電極の間に印加される最大電圧も、Ｅ２点
とヒートシンク１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ
２）／２となる。また、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ａ２及び１４ａ３のベース板と主端子との間に印加され
る最大電圧は（Ｖ１−Ｖ２）／４となり、前述のＰ極側
ＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１４ａ４のベース板と
主端子との間に印加される最大電圧よりも小さい。よっ
て、いずれのＩＧＢＴモジュールにおいても、ベース板
と主端子との間に印加される最大電圧が従来技術より低
減できる。

【００３０】同様に、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ
１〜１４ａ４がＯＮ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ
１〜１４ｂ４がＯＦＦの場合、Ａ２点、Ｂ２点、Ｃ２
点、Ｄ２点及びＥ２点の電位がＶ１、Ｉ２点の電位がＶ
２となり、Ｆ２点の電位は（３×Ｖ１＋Ｖ２）／４、Ｇ
２点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２、Ｈ２点の電位は（Ｖ
１＋３×Ｖ２）／４となる。ここで、ヒートシンク１３
ｂ１とＧ２点とが接続されているため、ヒートシンク１
３ｂ１の電位はＧ２点と等電位になる。このとき、Ｎ極
側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ１のベース板とコレクタ電
極との間に印加される最大の電圧は、Ｅ２点とヒートシ
ンクとの間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２となり、Ｎ
極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ４のベース板とエミッタ
電極との間に印加される最大の電圧も、Ｉ２点とヒート
シンク１３ｂ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２
となる。また、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ２及び
１４ｂ３のベース板と主端子との間に印加される最大電
圧は（Ｖ１−Ｖ２）／４となり、前述のＮ極側ＩＧＢＴ
モジュール１４ｂ１及び１４ｂ４のベース板と主端子と
の間に印加される最大電圧よりも小さい。よって、いず
れのＩＧＢＴモジュールにおいても、ベース板と主端子
との間に印加される最大電圧が従来技術より低減でき
る。

【００３１】このように、半導体素子同士を直列接続し
た接続点をヒートシンクに接続することで、簡易な構造
でヒートシンクに電位を与えることができる。これによ
って、高電圧側の半導体素子のベース板と主端子との間
に印加される最大電圧が従来技術と比較して低減できる
ため、４個の半導体素子を直列接続したように直列数が
多くなっても絶縁耐圧の小さい半導体素子を使用するこ
とができる。さらに、これらを使用した電力変換装置を
提供できる。

【００３２】しかも、４個という偶数個の半導体素子を
直列接続した半導体素子群の両端に与えられた電位の中
間電位を有する電位点をヒートシンクに接続しており、
両端の２個の半導体素子に印加される最大電圧は等しか
った。したがって、使用する半導体素子の選定において
絶縁耐圧の最小化を図ることができる。

【００３３】実施の形態３．図４は、本発明が適用され
る電力変換装置の実施の形態３を説明するための回路構
成図である。１は電力変換装置、２は電源としての商用
三相交流電源、３は負荷としての電動機である。電力変
換装置１は、商用三相交流電源２からの入力電力を所望
の電力に変換して電動機３に出力する。電力変換装置１
の構成要素として、１１は交流を整流するためのダイオ
ード、１３ａ１〜１３ｆ１は導電性部材としてのヒート
シンク、１４ａ１〜１４ｆ２は半導体素子としてのＩＧ
ＢＴモジュール、１５は整流された直流を平滑化するた
めの平滑用コンデンサである。

【００３４】２個のＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１
４ａ２が直列接続されて１つの半導体素子群を構成し、
ヒートシンク１３ａ１に搭載されている。なお、この２
個のＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１４ａ２はともに
等しい特性を有している。等しい静電容量を有する２個
の直列接続された平滑用コンデンサ１５の中間の接続点
とヒートシンク１３ａ１とが電気的に接続されている。
なお、平滑用コンデンサ１５が２個の場合の合成静電容
量は、図１における平滑用コンデンサ１２が１個の場合
の静電容量と等しいものとする。他のＩＧＢＴモジュー
ル１４ｂ１〜１４ｆ２、ヒートシンク１３ｂ１〜１３ｆ
１からなる構成も同様である。

【００３５】この電力変換装置では６個の半導体素子群
が備えられており、Ｕ、Ｖ、Ｗの各相にそれぞれ２個ず
つが割り当てられ、その２個の半導体素子群については
一方がＰ極側、他方がＮ極側に割り当てられる。同相に
おけるＰ極側とＮ極側の半導体素子群の動作関係は、一
方がＯＮ状態のときに他方はＯＦＦ状態である。

【００３６】図５は、実施の形態３について電気的作用
を説明するための図である。ここではＵ相を例示して説
明する。１３ａ１及び１３ｂ１は導電性部材としてのヒ
ートシンク、１４ａ１及び１４ａ２はＵ相のＰ極側ＩＧ
ＢＴモジュール、１４ｂ１及び１４ｂ２はＵ相のＮ極側
ＩＧＢＴモジュール、１５は平滑用コンデンサである。
２個の平滑用コンデンサ１５は直列接続されており、そ
の中間の接続点Ｆ３はヒートシンク１３ａ１及び１３ｂ
１と電気的に接続されている。これは導電性部材である
ヒートシンク１３ａ１及び１３ｂ１に所定の電位を与え
る電位供与手段を構成している。このとき、ヒートシン
ク１３ａ１及び１３ｂ１は、従来技術とは異なり、接地
されていない。

【００３７】Ｐ点の電位がＶ１、Ｎ点の電位がＶ２で、
Ｖ１＞Ｖ２であるとする。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１
４ａ１及び１４ａ２がＯＦＦ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュー
ル１４ｂ１及び１４ｂ２がＯＮの場合、Ａ３点の電位が
Ｖ１、Ｃ３点、Ｄ３点及びＥ３点の電位がＶ２となり、
Ｂ３点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。このとき、
Ｆ３点の電位はＰ点とＮ点の中間電位である（Ｖ１＋Ｖ
２）／２となる。ここで、ヒートシンク１３ａ１とＦ３
点とが接続されているため、ヒートシンク１３ａ１の電
位はＦ３点と等電位になる。このとき、Ｐ極側ＩＧＢＴ
モジュール１４ａ１のベース板とコレクタ電極との間に
印加される最大の電圧は、Ａ３点とヒートシンク１３ａ
１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２となる。もう
一方のＰ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ２のベース板と
エミッタ電極との間に印加される最大の電圧も、Ｃ３点
とヒートシンク１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ
２）／２となる。よって、いずれのＩＧＢＴモジュール
においても、ベース板と主端子との間に印加される最大
電圧が従来技術より低減できる。

【００３８】同様に、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ
１及び１４ａ２がＯＮ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ｂ１及び１４ｂ２がＯＦＦの場合、Ａ３点、Ｂ３点及び
Ｃ３点の電位がＶ１、Ｅ３点の電位がＶ２となり、Ｄ３
点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。このとき、Ｆ３
点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。ここで、ヒート
シンク１３ｂ１とＦ３点とが接続されているため、ヒー
トシンク１３ｂ１の電位はＦ３点と等電位になる。この
とき、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ１のベース板と
コレクタ電極との間に印加される最大の電圧は、Ｃ３点
とヒートシンク１３ｂ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ
２）／２となる。もう一方のＮ極側ＩＧＢＴモジュール
１４ｂ２のベース板とエミッタ電極との間に印加される
最大の電圧も、Ｅ３点とヒートシンク１３ｂ１との間の
電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２である。よって、いずれ
のＩＧＢＴモジュールにおいても、ベース板と主端子と
の間に印加される最大電圧が従来技術より低減できる。

【００３９】なお、この実施の形態ではヒートシンク１
３ａ１及び１３ｂ１は別部材となっているが、これらは
電気的に接続されていることから、同一部材であっても
電気的作用に変わりはない。

【００４０】このように、複数個の平滑用コンデンサを
直列接続した接続点をヒートシンクに接続することで、
簡易な構造でヒートシンクに電位を与えることができ
る。これによって、高電圧側の半導体素子のベース板と
主端子との間に印加される最大電圧が従来技術と比較し
て低減できるため、絶縁耐圧の小さい半導体素子を使用
することができる。さらに、これらを使用した電力変換
装置を提供できる。

【００４１】ここでは、２個という複数個の平滑用コン
デンサを直列接続した接続点が、２個の半導体素子を直
列接続した半導体素子群の両端に与えられた電位の中間
電位を有する電位点となっている。この中間電位点は安
定した電位を有している。この中間電位点をヒートシン
クに接続したところ、このヒートシンクに搭載された２
個の半導体素子に印加される最大電圧は等しかった。し
たがって、使用する半導体素子の選定において絶縁耐圧
の最小化を図ることができる。

【００４２】実施の形態４．図６は、実施の形態３にお
いて等しい特性を有する３個の半導体素子としてのＩＧ
ＢＴモジュールを直列接続して半導体素子群を構成した
実施の形態４について、電気的作用を説明するための図
である。ここではＵ相を例示して説明する。１３ａ１及
び１３ｂ１は導電性部材としてのヒートシンク、１４ａ
１〜１４ａ３はＵ相のＰ極側ＩＧＢＴモジュール、１４
ｂ１〜１４ｂ３はＵ相のＮ極側ＩＧＢＴモジュール、１
５は平滑用コンデンサである。２個の平滑用コンデンサ
１５は直列接続されており、その中間の接続点Ｈ４はヒ
ートシンク１３ａ１及び１３ｂ１と電気的に接続されて
いる。

【００４３】Ｐ点の電位がＶ１、Ｎ点の電位がＶ２で、
Ｖ１＞Ｖ２であるとする。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１
４ａ１〜１４ａ３がＯＦＦ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール
１４ｂ１〜１４ｂ３がＯＮの場合、Ａ４点の電位がＶ
１、Ｄ４点、Ｅ４点、Ｆ４点及びＧ４点の電位がＶ２と
なり、Ｂ４点の電位は（２×Ｖ１＋Ｖ２）／３、Ｃ４点
の電位は（Ｖ１＋２×Ｖ２）／３となる。このとき、Ｈ
４点の電位はＰ点とＮ点の中間電位である（Ｖ１＋Ｖ
２）／２となる。ここで、ヒートシンク１３ａ１とＨ４
点とが接続されているため、ヒートシンク１３ａ１の電
位はＨ４点と等電位になる。このとき、Ｐ極側ＩＧＢＴ
モジュール１４ａ１のベース板とコレクタ電極との間に
印加される最大電圧は、Ａ４点とヒートシンク１３ａ１
との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２となり、Ｐ極側
ＩＧＢＴモジュール１４ａ３のベース板とエミッタ電極
との間に印加される最大電圧も、Ｄ４点とヒートシンク
１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／２とな
る。また、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ２のベース
板と主端子との間に印加される最大電圧は（Ｖ１−Ｖ
２）／６となり、前述のＰ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ａ１及び１４ａ３のベース板と主端子との間に印加され
る最大電圧よりも小さい。よって、いずれのＩＧＢＴモ
ジュールにおいても、ベース板と主端子との間に印加さ
れる最大電圧が従来技術より低減できる。

【００４４】同様に、Ｐ極側のＩＧＢＴモジュール１４
ａ１〜１４ａ３がＯＮ、Ｎ極側のＩＧＢＴモジュール１
４ｂ１〜１４ｂ３がＯＦＦの場合、Ａ４点、Ｂ４点、Ｃ
４点及びＤ４点の電位がＶ１、Ｇ４点の電位がＶ２とな
り、Ｅ４点の電位は（２×Ｖ１＋Ｖ２）／３、Ｆ４点の
電位は（Ｖ１＋２×Ｖ２）／３となる。このとき、Ｈ４
点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。ここで、ヒート
シンク１３ｂ１とＨ４点とが接続されているため、ヒー
トシンク１３ｂ１の電位はＨ４点と等電位になる。この
とき、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ１のベース板と
コレクタ電極との間に印加される最大電圧は、Ｄ４点と
ヒートシンク１３ｂ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ
２）／２となり、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ３の
ベース板とエミッタ電極との間に印加される最大電圧
も、Ｇ４点とヒートシンク１３ｂ１との間の電圧である
（Ｖ１−Ｖ２）／２となる。また、Ｎ極側ＩＧＢＴモジ
ュール１４ｂ２のベース板と主端子との間に印加される
最大電圧は（Ｖ１−Ｖ２）／６となり、前述のＮ極側Ｉ
ＧＢＴモジュール１４ｂ１及び１４ｂ３のベース板と主
端子との間に印加される最大電圧よりも小さい。よっ
て、いずれのＩＧＢＴモジュールにおいても、ベース板
と主端子との間に印加される最大電圧が従来技術より低
減できる。

【００４５】このように、複数個の平滑用コンデンサを
直列接続した接続点をヒートシンクに接続することで、
簡易な構造でヒートシンクに電位を与えることができ
る。これによって、高電圧側の半導体素子のベース板と
主端子との間に印加される最大電圧が従来技術と比較し
て低減できるため、３個の半導体素子を直列接続したよ
うに直列数が多くても絶縁耐圧の小さい半導体素子を使
用することができる。さらに、これらを使用した電力変
換装置を提供できる。

【００４６】ここでは、２個という複数個の平滑用コン
デンサを直列接続した接続点が、３個の半導体素子を直
列接続した半導体素子群の両端に与えられた電位の中間
電位を有する電位点となっている。この中間電位点をヒ
ートシンクに接続したところ、このヒートシンクに搭載
された半導体素子のうち、両端の２個の半導体素子に印
加される最大電圧は等しかった。また、３個という奇数
個の半導体素子を使用した場合であっても、半導体素子
群の両端に与えられた電位の中間電位を有する電位点を
ヒートシンクに接続することで、ヒートシンクに中間電
位を与えられる。半導体素子が奇数個か偶数個かにとら
われることなく、使用する半導体素子の選定において絶
縁耐圧の最小化を図ることができる。

【００４７】実施の形態５．図７は、本発明が適用され
る電力変換装置の実施の形態５を説明するための回路構
成図である。１は電力変換装置、２は電源としての商用
三相交流電源、３は負荷としての電動機である。電力変
換装置１は、商用三相交流電源２からの入力電力を所望
の電力に変換して電動機３に出力する。電力変換装置１
の構成要素として、１１は交流を整流するためのダイオ
ード、１３ａ１〜１３ｆ２は導電性部材としてのヒート
シンク、１４ａ１〜１４ｆ４は半導体素子としてのＩＧ
ＢＴモジュール、１５は整流された直流を平滑化するた
めの平滑用コンデンサ、１６ａ〜１６ｆは導電性部材と
してのヒートシンク、１７ａ１〜１７ｆ２は半導体素子
としてのダイオードモジュールである。なお、ヒートシ
ンク１３ａ１〜１３ｆ２はＩＧＢＴモジュールを搭載す
るためのものであり、ヒートシンク１６ａ〜１６ｆはダ
イオードモジュールの搭載するためのものである。

【００４８】２個のＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１
４ａ２が直列接続されて１つの半導体素子群を構成し、
ヒートシンク１３ａ１に搭載されている。ＩＧＢＴモジ
ュール同士の接続点はヒートシンク１３ａ１と電気的に
接続されている。なお、この２個のＩＧＢＴモジュール
１４ａ１及び１４ａ２はともに等しい特性を有してい
る。同様に、２個のＩＧＢＴモジュール１４ａ３及び１
４ａ４が直列接続されて１つの半導体素子群を構成し、
ヒートシンク１３ａ２に搭載されている。ＩＧＢＴモジ
ュール同士の接続点はヒートシンク１３ａ２と電気的に
接続されている。他のＩＧＢＴモジュール１４ｂ１〜１
４ｆ４、ヒートシンク１３ｂ１〜１３ｆ２からなる構成
も同様である。

【００４９】２個のダイオードモジュール１７ａ１及び
１７ａ２が直列接続されて１つの半導体素子群を構成
し、ヒートシンク１６ａに搭載されている。ダイオード
モジュール同士の接続点はヒートシンク１６ａと電気的
に接続されている。なお、この２個のダイオードモジュ
ール１７ａ１及び１７ａ２はともに等しい特性を有して
いる。他のダイオードモジュール１７ｂ１〜１７ｆ２、
ヒートシンク１６ｂ〜１６ｆからなる構成も同様であ
る。

【００５０】この電力変換装置では、ＩＧＢＴモジュー
ルで構成された半導体素子群（以下、ＩＧＢＴモジュー
ル半導体素子群）１２個、及びダイオードモジュールで
構成された半導体素子群（以下、ダイオードモジュール
半導体素子群）６個が備えられている。Ｕ、Ｖ、Ｗの各
相にそれぞれＩＧＢＴモジュール半導体素子群４個ず
つ、ダイオードモジュール半導体素子群２個ずつが割り
当てられ、それらの半導体素子群についてはＰ極側、Ｎ
極側にそれぞれＩＧＢＴモジュール半導体素子群２個ず
つ、ダイオードモジュール半導体素子群１個ずつが割り
当てられる。各相における２個のダイオードモジュール
半導体素子群同士は直列接続され、その中間の接続点
は、等しい静電容量を有する２個の直列接続された平滑
用コンデンサ１５の中間の接続点と、電気的に接続され
ている。また、各相における４個のＩＧＢＴモジュール
半導体素子群同士は直列接続されており、そのうちＰ極
側同士、Ｎ極側同士の接続点で、前述の２個のダイオー
ドモジュール半導体素子群と並列接続されている。

【００５１】それぞれのＩＧＢＴモジュールの動作関係
は３通りあり、Ｕ相を例示して説明すると次のようにな
る。第一の動作関係は、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ａ１〜１４ａ４がＯＦＦ状態のときにＮ極側ＩＧＢＴモ
ジュール１４ｂ１〜１４ｂ４がＯＮ状態となる。第二の
動作関係は、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ１〜１４
ａ４がＯＮ状態のときにＮ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ｂ１〜１４ｂ４がＯＦＦ状態となる。第三の動作関係
は、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ１及び１４ａ２と
Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ３及び１４ｂ４とがＯ
ＦＦ状態のときにＰ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ３及
び１４ａ４とＮ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ１及び１
４ｂ２とがＯＮ状態となる。

【００５２】図８は、実施の形態５について第一の動作
関係の電気的作用を説明するための図である。ここでは
Ｕ相を例示して説明する。１３ａ１〜１３ｂ２はＩＧＢ
Ｔモジュール半導体素子群を搭載するための導電性部材
としてのヒートシンク、１４ａ１〜１４ａ４はＰ極側Ｉ
ＧＢＴモジュール、１４ｂ１〜１４ｂ４はＮ極側ＩＧＢ
Ｔモジュール、１５は整流された直流を平滑化するため
の平滑用コンデンサ、１６ａ及び１６ｂはダイオードモ
ジュール半導体素子群を搭載するための導電性部材とし
てのヒートシンク、１７ａ１及び１７ａ２はＰ極側ダイ
オードモジュール、１７ｂ１及び１７ｂ２はＮ極側ダイ
オードモジュールである。

【００５３】Ｐ点の電位がＶ１、Ｎ点の電位がＶ２で、
Ｖ１＞Ｖ２であるとする。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１
４ａ１〜１４ａ４がＯＦＦ、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール
１４ｂ１〜１４ｂ４がＯＮの場合、Ａ５点の電位がＶ
１、Ｅ５点、Ｆ５点、Ｇ５点、Ｈ５点及びＩ５点の電位
がＶ２となり、Ｂ５点の電位は（３×Ｖ１＋Ｖ２）／
４、Ｃ５点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２、Ｄ５点の電位
は（Ｖ１＋３×Ｖ２）／４となる。ここで、ヒートシン
ク１３ａ１とＢ５点とが接続されているため、ヒートシ
ンク１３ａ１の電位はＢ５点と等電位になる。同様にヒ
ートシンク１３ａ２の電位はＤ５点と等電位になる。ま
た、このとき、Ｌ５点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２とな
るため、Ｋ５点の電位は（Ｖ１＋３×Ｖ２）／４とな
る。ここで、ヒートシンク１６ｂとＫ５点とが接続され
ているため、ヒートシンク１６ｂの電位はＫ５点と等電
位になる。Ｊ５点の電位は、Ｃ５点とＬ５点との中間電
位であるが、この両者が等電位であるため（Ｖ１＋Ｖ
２）／２となる。このとき、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール
１４ａ１のベース板とコレクタ電極との間に印加される
最大電圧は、Ａ５点とヒートシンク１３ａ１との間の電
圧である（Ｖ１−Ｖ２）／４となり、Ｐ極側ＩＧＢＴモ
ジュール１４ａ２のベース板とエミッタ電極との間に印
加される最大電圧も、Ｃ５点とヒートシンク１３ａ１と
の間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／４となる。Ｐ極側Ｉ
ＧＢＴモジュール１４ａ３のベース板とコレクタ電極と
の間に印加される最大電圧は、Ｃ５点とヒートシンク１
３ａ２との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／４となり、
Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ４のベース板とエミッ
タ電極との間に印加される最大電圧も、Ｅ５点とヒート
シンク１３ａ２との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／４
となる。また、Ｎ極側ダイオードモジュール１７ｂ１の
陰極とヒートシンクの間に印加される最大電圧はＬ５点
とヒートシンク１６ｂとの間の電圧である（Ｖ１−Ｖ
２）／４となり、もう一方のＮ極側ダイオードモジュー
ル１７ｂ２の陽極とヒートシンクの間に印加される最大
電圧も、Ｇ５点とヒートシンク１６ｂとの間の電圧であ
る（Ｖ１−Ｖ２）／４となる。

【００５４】この実施の形態では、ヒートシンクの電位
が半導体素子群の両端に与えられる電位の中間電位とな
ったので、いずれのＩＧＢＴモジュール、ダイオードモ
ジュールにも、従来技術のように半導体素子群の両端電
圧が印加されるということがない。よって、いずれのＩ
ＧＢＴモジュール、ダイオードモジュールにおいても、
ベース板と主端子との間に印加される最大電圧が従来技
術より低減できる。

【００５５】第二の動作関係では、第一の動作関係と極
性が反対になるため、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ
１〜１４ｂ４のベース板と主端子との間に印加される最
大電圧はいずれも（Ｖ１−Ｖ２）／４となり、Ｐ極側ダ
イオードモジュール１７ａ１及び１７ａ２の主端子とヒ
ートシンクの間に印加される最大電圧もいずれも（Ｖ１
−Ｖ２）／４となる。よって、いずれのＩＧＢＴモジュ
ール、ダイオードモジュールにおいても、ベース板と主
端子との間に印加される最大電圧が従来技術より低減で
きる。

【００５６】図９は、実施の形態５について第三の動作
関係の電気的作用を説明するための図である。ここでは
Ｕ相を例示して説明する。Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１
４ａ３及び１４ａ４、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ
１及び１４ｂ２がＯＮ、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４
ａ１及び１４ａ２、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ３
及び１４ｂ４がＯＦＦの場合、Ａ５点の電位がＶ１、Ｉ
５点の電位がＶ２となり、Ｂ５点の電位は（３×Ｖ１＋
Ｖ２）／４、Ｃ５点、Ｄ５点、Ｅ５点、Ｆ５点及びＧ５
点の電位は（Ｖ１＋Ｖ２）／２、Ｈ５点の電位は（Ｖ１
＋３×Ｖ２）／４となる。ここで、ヒートシンク１３ａ
１とＢ５点とが接続されているため、ヒートシンク１３
ａ１の電位はＢ５点と等電位になる。同様に、ヒートシ
ンク１３ｂ２の電位はＨ５点と等電位になる。Ｊ５点及
びＫ５点の電位は、Ｃ５点、Ｇ５点及びＬ５点が等電位
のため、（Ｖ１＋Ｖ２）／２となる。このとき、Ｐ極側
ＩＧＢＴモジュール１４ａ１のベース板とコレクタ電極
との間に印加される最大電圧は、Ａ５点とヒートシンク
１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）／４とな
り、Ｐ極側ＩＧＢＴモジュール１４ａ２のベース板とエ
ミッタ電極との間に印加される最大電圧も、Ｃ５点とヒ
ートシンク１３ａ１との間の電圧である（Ｖ１−Ｖ２）
／４となる。Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ３のベー
ス板とコレクタ電極との間に印加される最大電圧は、Ｇ
５点とヒートシンク１３ｂ２との間の電圧である（Ｖ１
−Ｖ２）／４となり、Ｎ極側ＩＧＢＴモジュール１４ｂ
４のベース板とエミッタ電極との間に印加される最大電
圧も、Ｉ５点とヒートシンク１３ｂ２との間の電圧であ
る（Ｖ１−Ｖ２）／４となる。また、Ｃ５点、Ｊ５点、
Ｌ５点、Ｋ５点及びＧ５点が等電位のため、４個のダイ
オードモジュール１７ａ１〜１７ｂ２の主端子とヒート
シンクの間に電圧は印加されない。よって、いずれのＩ
ＧＢＴモジュール、ダイオードモジュールにおいても、
ベース板と主端子との間に印加される最大電圧が従来技
術より低減できる。

【００５７】このように、ヒートシンクに電位を与える
ことによって、高電圧側の半導体素子のベース板と主端
子との間に印加される最大電圧が従来技術と比較して低
減できるため、絶縁耐圧の小さい半導体素子を使用する
ことができる。さらに、これらを使用した電力変換装置
を提供できる。

【００５８】このような場合においても、ダイオードモ
ジュール半導体素子群を搭載したヒートシンクに電位を
与えることによって、いずれのダイオードモジュールに
おいても、ベース板と主端子との間に印加される最大電
圧が従来技術より低減できる。

【００５９】これまで、半導体素子としてＩＧＢＴモジ
ュール及びダイオードモジュールについて述べたが、こ
れに限ったものではなく、サイリスタなどの半導体素
子、あるいは抵抗やコンデンサでも、同様の構成をとれ
ば同様な効果が得られる。また、電位供与手段として、
半導体素子同士を直列接続した接続点と導電性部材との
電気的な接続、あるいは平滑用コンデンサ同士を直列接
続した接続点と導電性部材との電気的な接続について述
べたが、外部電源で導電性部材に電位を与えても同様の
効果が得られる。

【００６０】

【発明の効果】この発明によれば、電源からの入力電力
を変換して負荷に出力するための電力変換装置におい
て、複数個の半導体素子を直列接続して構成される電力
変換のための半導体素子群、前記半導体素子群を各々搭
載する導電性部材、前記導電性部材に所定の電位を与え
る電位供与手段を備え、前記所定の電位は前記半導体素
子群の両端に与えられる電位のうち高い方を下回り、低
い方を上回る範囲内の電位であるため、前記半導体素子
の絶縁耐圧を超える電圧が印加されることのない高電圧
の電力変換装置を提供できる。

【００６１】また、前記電位供与手段は、前記半導体素
子同士を直列接続した接続点のうち、１つの接続点と前
記導電性部材との電気的な接続であるため、簡易な構造
で前記導電性部材に電位を与えることができる。

【００６２】さらに、前記半導体素子群は等しい特性を
有する偶数個の半導体素子を備え、前記１つの接続点
は、前記偶数個の半導体素子を備えた半導体素子群の両
端に与えられる電位の中間電位を有する接続点であるた
め、簡易な構造で前記導電性部材に前記中間電位を与え
ることができ、前記半導体素子に印加される電圧を最小
化できる。

【００６３】また、前記電位供与手段は、電力変換装置
における前記所定の電位を有する電位点と前記導電性部
材との電気的な接続であるため、簡易な構造で前記導電
性部材に電位を与えることができる。

【００６４】さらに、前記所定の電位を有する電位点
は、前記半導体素子群の両端に与えられる電位の中間電
位を有する電位点であるため、簡易な構造で前記導電性
部材に前記中間電位を与えることができ、前記半導体素
子に印加される電圧を最小化できる。

【００６５】さらに、前記中間電位を有する電位点は、
入力電力を平滑化するために設けられた複数個のコンデ
ンサを直列接続した接続点であるため、前記導電性部材
に与える前記中間電位が安定している。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１を説明するための回路構成図で
ある。

【図２】 実施の形態１について電気的作用を説明する
ための図である。

【図３】 実施の形態２について電気的作用を説明する
ための図である。

【図４】 実施の形態３を説明するための回路構成図で
ある。

【図５】 実施の形態３について電気的作用を説明する
ための図である。

【図６】 実施の形態４について電気的作用を説明する
ための図である。

【図７】 実施の形態５を説明するための回路構成図で
ある。

【図８】 実施の形態５について第一の動作関係の電気
的作用を説明するための図である。

【図９】 実施の形態５について第三の動作関係の電気
的作用を説明するための図である。

【図１０】 ＩＧＢＴモジュールの断面構造の一例を示
す断面図である。

【図１１】 従来例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１ 電力変換装置、２ 商用三相交流電源、３ 電動
機、１１ 整流用ダイオード、１２ 平滑用コンデン
サ、１３ａ１〜１３ｆ２ ヒートシンク、１４ａ１〜１
４ｆ４ ＩＧＢＴモジュール、１５ 平滑用コンデン
サ、１６ａ〜１６ｂヒートシンク、１７ａ１〜１７ｂ２
ダイオードモジュール、１０１ａ コレクタ外部電極
端子、１０１ｂ エミッタ外部電極端子、１０２ 筐
体、１０３ 絶縁部材、１０４ ベース板、１０５ａ
コレクタ側導電部材、１０５ｂ エミッタ側導電部材、
１０６ａ コレクタ側中継基板、１０６ｂ エミッタ側
中継基板、１０７ ＩＧＢＴチップ、１０８ａ コレク
タ内部電極、１０８ｂ エミッタ内部電極、１０９ セ
ラミック基板、１１０ ワイヤボンド、１１１ 半導体
素子、１１２ ヒートシンク、１１３ 接地配線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源からの入力電力を変換して負荷に出
   力するための電力変換装置において、複数個の半導体素
   子を直列接続して構成される電力変換のための半導体素
   子群、前記半導体素子群を各々搭載する導電性部材、前
   記導電性部材に所定の電位を与える電位供与手段を備
   え、前記所定の電位は前記半導体素子群の両端に与えら
   れる電位のうち高い方を下回り、低い方を上回る範囲内
   の電位であることを特徴とする電力変換装置。
2. 【請求項２】 前記電位供与手段は、前記半導体素子同
   士を直列接続した接続点のうち、１つの接続点と前記導
   電性部材との電気的な接続であることを特徴とする請求
   項１記載の電力変換装置。
3. 【請求項３】 前記半導体素子群は等しい特性を有する
   偶数個の半導体素子を備え、前記１つの接続点は、前記
   偶数個の半導体素子を備えた半導体素子群の両端に与え
   られる電位の中間電位を有する接続点であることを特徴
   とする請求項２記載の電力変換装置。
4. 【請求項４】 前記電位供与手段は、電力変換装置にお
   ける前記所定の電位を有する電位点と前記導電性部材と
   の電気的な接続であることを特徴とする請求項１記載の
   電力変換装置。
5. 【請求項５】 前記所定の電位を有する電位点は、前記
   半導体素子群の両端に与えられる電位の中間電位を有す
   る電位点であることを特徴とする請求項４記載の電力変
   換装置。
6. 【請求項６】 前記中間電位を有する電位点は、入力電
   力を平滑化するために設けられた複数個のコンデンサを
   直列接続した接続点であることを特徴とする請求項５記
   載の電力変換装置。