JP2006295997A

JP2006295997A - 電力変換装置

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Publication number: JP2006295997A
Application number: JP2005109008A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ohama; 健一大濱
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-05
Also published as: JP4285435B2

Abstract

【課題】部品点数を少なくすることができ、かつ、半導体モジュールから発生したノイズによる外部機器への影響を抑制することができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【解決手段】電力変換回路の一部を構成する半導体モジュール２０を複数個積層配置してなる主回路部２と、半導体モジュール２０の信号端子２１に電気的に接続され、半導体モジュール２０を制御する制御回路を有する制御回路基板部３と、半導体モジュール２０の主電極端子２２に電気的に接続されたコンデンサ４と、半導体モジュール２０とコンデンサ４とを接続するバスバー５とを有する電力変換装置１。バスバー５は、導体板を屈曲形成してなると共に、主回路部２の少なくとも２面に対向配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体モジュールを用いたインバータ装置等の電力変換装置に関する。

例えば、内燃機関と電気モータの両方を駆動源として有するハイブリッド自動車、その他、電気モータを駆動源として備えた自動車等では、直流電力と交流電力との間で双方向変換する大容量のインバータを必要とする。そのため、このインバータを含む電力変換装置が種々開発されてきた。
インバータ回路（電力変換回路）は、ＩＧＢＴ素子等を内蔵した半導体モジュールを用いて構成され、従来の電力変換装置９は、図２１に示すごとく、半導体モジュール９２を冷却する冷却装置９１を組み込んで構成する。

より具体的には、冷却装置９１に対面するように半導体モジュール９２を配置し、さら
に半導体モジュール９２に対面するようにバスバー等の電流を半導体モジュール９２に対
して入出させるパワー配線部９３を配置し、さらにシールド層９４を介して、制御回路基
板部９５を配置して電力変換装置９を構成する。制御回路基板部９５は、半導体モジュー
ル９２を制御するものであるが、上記パワー配線部９３からのノイズの影響を避けるため
に、上記シールド層９４の介設が必須となる。
このような電力変換装置の構造は、例えば特許文献１等にも示されている。

しかしながら、従来の電力変換装置９においては、次のような問題がある。
すなわち、半導体モジュール９２から発生したノイズは、上記シールド層９４によって覆われている一方向以外の方向から外部へ漏れる。これにより、このノイズが、電力変換装置９の周囲に配置されたコンバータ、ＥＣＵ（電子制御ユニット）、或いはオーディオラジオ等の外部機器に影響を与えるおそれがある。
また、上記従来の電力変換装置９では、制御回路基板部９５の動作性能を高めるために、上記シールド層９４の介設が不可欠であるため、部品点数が増加し、全体のコスト低減要求に対応することが困難となる。

特開平１１−６９７７４号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、部品点数を少なくすることができ、かつ、半導体モジュールから発生したノイズによる外部機器への影響を抑制することができる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明は、電力変換回路の一部を構成する半導体モジュールを複数個積層配置してなる主回路部と、
上記半導体モジュールの信号端子に電気的に接続され、上記半導体モジュールを制御する制御回路を有する制御回路基板部と、
上記半導体モジュールの主電極端子に電気的に接続されたコンデンサと、
上記半導体モジュールと上記コンデンサとを接続するバスバーとを有し、
該バスバーは、導体板を屈曲形成してなると共に、上記主回路部の少なくとも２面に対向配置されていることを特徴とする電力変換装置にある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記バスバーは、導体板を屈曲形成してなると共に、上記主回路部の少なくとも２面に対向配置されている。そのため、上記主回路部の上記半導体モジュールから発生したノイズを、主回路部の少なくとも２面において遮蔽することができる。これにより、少なくとも電力変換装置から２つの方向に配置される外部機器に対して、半導体モジュールから発生したノイズによる影響を与えることを防ぐことができる。

また、半導体モジュールとコンデンサとを接続する上記バスバーが、ノイズを遮蔽するシールド板としての役割をも果たす。そのため、上記半導体モジュールからのノイズを遮蔽するためのシールド板を、別部材として改めて配設する必要がなく、電力変換装置の部品点数を少なくすることができる。その結果、組付け作業性を向上させると共に、製造コストを低減することができる。

以上のごとく、本発明によれば、部品点数を少なくすることができ、かつ、半導体モジュールから発生したノイズによる外部機器への影響を抑制することができる電力変換装置を提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記電力変換装置は、例えば、ハイブリッド自動車用のインバータ等として用いることができる。
また、上記主電極端子に接続される上記バスバーは、複数枚配設されていてもよい。そして、この複数のバスバーを各半導体モジュールの異なる複数の主電極端子にそれぞれ接続することができる。
上記半導体モジュールは、１個又は複数個の半導体素子を内蔵してなり、上記主電極端子と上記信号端子とを設けてなる。

また、上記バスバーは、上記制御回路基板部の少なくとも１面にも対向して配置されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記制御回路基板部から発生するノイズによる外部機器への影響も抑制することができる。
ここで、上記制御回路基板部の１面には、電子回路を形成した面以外の面、例えば端面等も含む。

また、上記バスバーは、上記主回路部における上記制御回路基板部と反対側の面において、上記半導体モジュールと接続されていることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記バスバーに流れる電流から発生するノイズが、制御回路基板部へ影響することを防ぐことができる。

また、上記コンデンサは、上記主回路部における上記バスバーを接続した面及び上記制御回路基板部を接続した面と直交する面に対向配置してあることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記制御回路基板部と上記主回路部と上記バスバーとを積層した方向についての電力変換装置の高さが高くなりすぎることを抑制し、車両等への搭載性を向上させることができる。

また、上記バスバーは、上記コンデンサと一体的に形成されていることが好ましい（請求項５）。
この場合には、組立容易な上記電力変換装置を得ることができる。即ち、該電力変換装置を組み立てる際に、上記バスバーと上記コンデンサとを溶接したりネジ止めしたりする作業が不要となり、組立工数を低減することができる。

また、上記バスバーは、上記半導体モジュールの上記主電極端子を配置して溶接するための溶接用スリットを有することが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記バスバーを、複数の上記半導体モジュールの主電極端子へ接続する際に、その位置決めを容易に行うことができ、接続作業を容易にすることができる。また、溶接面積を確保しやすくなり、バスバーと主電極端子との接合強度を確保することができる。

また、上記バスバーは、上記半導体モジュールの積層方向の２箇所以上において、上記コンデンサと接続されていることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記コンデンサと上記複数の半導体モジュールとの間の電気抵抗を均一化することができる。
また、上記半導体モジュールの積層方向に連続して、上記バスバーと上記コンデンサとの接続部を設けることもできる。
なお、上記バスバーと上記コンデンサとは、例えば、溶接、ネジ止め等により、互いに接続することができる。

また、上記主回路部は、上記半導体モジュールを両面から挟持して冷却する冷却器を有することが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記半導体モジュールの過熱を効果的に防ぐことができる。
また、金属製の上記冷却器を設けることにより、上記半導体モジュールから発生するノイズを積層方向から遮蔽することができる。これにより、半導体モジュールからのノイズが外部機器へ与える影響を、より一層抑制することができる。
また、この場合、上記バスバーは、半導体モジュールの積層方向と直交する面に対向配置することが好ましい。これにより、導体である上記冷却器と上記バスバーとによって、主回路部の多くの面を覆うことができ、多方面から半導体モジュールのノイズを遮蔽することができる。

また、上記バスバーと上記半導体モジュールの上記主電極端子とは、互いにネジにより接続されていてもよい（請求項９）。
この場合には、上記バスバーと上記主電極端子とを容易かつ確実に接続することができる。また、接続後における取り外しも容易に行うことができるため、半導体モジュールの交換を容易に行うことができる。

また、上記バスバーは、上記主電極端子を差し込むためのスリットを設けてなることが好ましい（請求項１０）。
この場合には、上記主電極端子を上記スリットに差し込んだ状態でネジ留めを行うことができるため、ネジ留め作業が容易となる。

また、上記電力変換装置は、上記半導体モジュールの複数の上記主電極端子にそれぞれ接続される複数の上記バスバーを有し、該複数のバスバーのうちの少なくとも１個のバスバーは、該バスバーに接続されない上記主電極端子を、該バスバーに接触しないように挿通させるための貫通孔を設けることもできる（請求項１１）。
この場合には、上記バスバーと半導体モジュールとの配線の自由度を高くすることができる。

また、上記バスバーは、上記半導体モジュールと共に上記電力変換回路の一部を構成する他の電子部品の少なくとも１面にも対向配置されていることが好ましい（請求項１２）。
この場合には、上記電子部品から発生したノイズによる外部機器への影響をも抑制することができる。
上記電子部品としては、例えば、コイル、抵抗、電源等がある。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図１〜図４を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１に示すごとく、主回路部２と、制御回路基板部３と、コンデンサ４と、バスバー５とを有する。
上記主回路部２は、図２に示すごとく、電力変換回路の一部を構成する半導体モジュール２０を複数個積層配置してなる。また、上記制御回路基板部３は、図１に示すごとく、半導体モジュール２０の信号端子２１に電気的に接続され、半導体モジュール２０を制御する制御回路を有する。上記コンデンサ４は、半導体モジュール２０の主電極端子２２に電気的に接続されており、上記バスバー５は、半導体モジュール２０とコンデンサ４とを接続している。

図１、図２に示すごとく、バスバー５は、導体板を屈曲形成してなると共に、上記主回路部２の２面に対向配置されている。即ち、バスバー５は、上記主電極端子２２が配設された第１側面２３１の一部と、該第１側面２３１に対して直交すると共に積層方向Ａに平行な第２側面２３２の全面を覆うように配設されている。
また、バスバー５は、制御回路基板部３の一つの端面３１にも対向して配置されている。

また、バスバー５は、主回路部２における制御回路基板部３と反対側の面において、半導体モジュール２０と接続されている。
各半導体モジュール２０は、３つの上記主電極端子２２を有し、そのうちの２つの主電極端子２２１、２２２にそれぞれ独立したバスバー５１、５２が１枚ずつ接続されている。そして、バスバー５１、５２の他端が、それぞれコンデンサ４の対極となる２つの端子に接続されている。

また、上記半導体モジュール２０の残りの１つの主電極端子２２３は、三相モータの端子に電気的に接続される（図示略）。
各半導体モジュール２０における上記３つの主電極端子２２は、それぞれ異なる長さに形成されており、バスバー５１に接続される主電極端子２２１が最も短く、三相モータに接続される主電極端子２２３が最も長い。そして、主電極端子２２１、２２２、２２３の順に配置され、主電極端子２２１がコンデンサ４に近い側となるように、半導体モジュール２０が配置されている。
一方のバスバー５１は、コンデンサ４に近い側の主電極端子２２１に接続され、他方のバスバー５２は、上記一方のバスバー５１及び上記主電極端子２２１に接触しないように、中央の主電極端子２２２に接続されている。

また、バスバー５は、半導体モジュール２０の主電極端子２１を配置して溶接するための溶接用スリット５４を有する。そして、図１に示すごとく、この溶接用スリット５４に半導体モジュール２０の主電極端子２２を配置すると共に、バスバー５と主電極端子２２とを溶接してある。
また、コンデンサ４は、主回路部２におけるバスバー５を接続した第１側面２３１及び制御回路基板部３を接続した第３側面２３３と直交する第２側面２３２に対向配置してある。

図２に示すごとく、バスバー５１は、２本の平行な直線においてクランク形状に折り曲げられており、溶接用スリット５４を設けた第１平面部５１１と第２平面部５１２と第３平面部５１３とを有する。バスバー５２も同様に、２本の平行な直線においてクランク形状に折り曲げられており、溶接用スリット５４を設けた第１平面部５２１と第２平面部５２２と第３平面部５２３とを有する。

そして、バスバー５１は、第１平面部５１１を主回路部２の第１側面２３１の一部に配置し、第２平面部５１２を第２側面２３２及び制御回路基板部３の端面３１とコンデンサ４との間に配置し、第３平面部５１３をコンデンサ４における一方の端子配設面４１に配置している。
また、バスバー５２は、第１平面部５２１を主回路部２の第１側面２３１の一部に配置し、第２平面部５２２をコンデンサ４の側面に沿うように配置し、第３平面部５２３をコンデンサ４における他方の端子配設面４２に配置している。

上記２枚のバスバー５１、５２は、第１平面部５１１、５２１同士を、絶縁部材（図示略）を介して平行配置させている。これにより、バスバー５１、５２に互いに反対方向に流れる電流同士で互いにノイズを打ち消し合うことができる。
また、バスバー５１、５２は、それぞれ、第３平面部５１３、５２３において、コンデンサ４の端子配設面４１、４２における端子にそれぞれ接続されている。接続方法としては、図３に示すごとく溶接によってもよいし、図４に示すごとくネジ留めによることもできる。また、その他の方法であってもよい。

このとき、図３、図４に示すごとく、バスバー５は、半導体モジュール２０の積層方向Ａの２箇所以上において、コンデンサ４と接続されている。即ち、溶接の場合には、例えば図３に示すごとく溶接部５５１を半導体モジュール２０の積層方向Ａに２箇所以上設ける。また、ネジ止めの場合にも、例えば図４に示すごとくネジ５５２を積層方向Ａに３個以上並べて固定する。
なお、図示を省略するが、積層方向Ａに沿って、溶接部を連続的に形成してバスバー５とコンデンサ４とを接合することもできる。

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記バスバー５は、導体板を屈曲形成してなると共に、上記主回路部２の２面（第１側面２３１及び第２側面２３２）に対向配置されている。そのため、主回路部２の半導体モジュール２０から発生したノイズを、主回路部２の少なくとも２面において遮蔽することができる。これにより、少なくとも電力変換装置１から２つの方向に配置される外部機器、例えばコンバータ、ＥＣＵ（電子制御ユニット）、或いはオーディオラジオ等に対して、半導体モジュール２０から発生したノイズによる影響を与えることを防ぐことができる。

また、半導体モジュール２０とコンデンサ４とを接続するバスバー５が、ノイズを遮蔽するシールド板としての役割をも果たす。そのため、半導体モジュール２０からのノイズを遮蔽するためのシールド板を、別部材として改めて配設する必要がなく、電力変換装置１の部品点数を少なくすることができる。その結果、組付け作業性を向上させると共に、製造コストを低減することができる。

また、バスバー５は、制御回路基板部３の端面３１にも対向して配置されているため、制御回路基板部３から発生するノイズによる外部機器への影響も抑制することができる。
また、バスバー５は、主回路部２における第１側面２３１において、半導体モジュール２０と接続されている。そのため、バスバー５に流れる電流から発生するノイズが、制御回路基板部３へ影響することを防ぐことができる。

また、コンデンサ４は、主回路部２における第２側面２３２に対向配置してある。そのため、制御回路基板部３と主回路部２とバスバー５とを積層した方向についての電力変換装置１の高さが高くなりすぎることを抑制し、車両等への搭載性を向上させることができる。

また、バスバー５は、溶接用スリット５４を有する。そのため、バスバー５を、複数の半導体モジュール２０の主電極端子２２へ接続する際に、その位置決めを容易に行うことができ、接続作業を容易にすることができる。また、溶接面積を確保しやすくなり、バスバー５と主電極端子２２との接合強度を確保することができる。

また、図３、図４に示すごとく、バスバー５は、半導体モジュール２０の積層方向Ａの２箇所以上において、コンデンサ４と接続されているため、コンデンサ４と複数の半導体モジュール２０との間の電気抵抗を均一化することができる。
また、半導体モジュール２０の積層方向Ａに連続して、バスバー５とコンデンサ４との接続部を設けても同様の効果を得ることができる。

以上のごとく、本例によれば、部品点数を少なくすることができ、かつ、半導体モジュールから発生したノイズによる外部機器への影響を抑制することができる電力変換装置を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図４に示すごとく、バスバー５をコンデンサ４と一体的に形成した例である。
即ち、２つのバスバー５１、５２における第２平面部５１２、５２２及び第３平面部５１３、５２３を、コンデンサ４のモールディング樹脂の内部に埋め込むことにより、コンデンサ４と一体化してある。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、組立容易な電力変換装置１を得ることができる。即ち、電力変換装置１を組み立てる際に、バスバー５とコンデンサ４とを溶接したりネジ止めしたりする作業が不要となり、組立工数を低減することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図６、図７に示すごとく、主回路部２が、半導体モジュール２０を両主面から挟持して冷却する冷却器２５を有する電力変換装置１の例である。
ここで、半導体モジュール２０の上記主面とは、面積の最も大きい対向する２つの面であって、上記第１側面２３１、第２側面２３２、及び第３側面２３３に直交する面である。そして、この主面には放熱部が形成されている。

冷却器２５は、図７に示すごとく、半導体モジュール２０を両主面から挟持するように配置される複数の冷媒チューブ２５１を有している。そして、全体的には、冷媒チューブ２５１と半導体モジュール２０とを交互に積層して上記主回路部２を構成している。これにより、すべての半導体モジュール２０は、その両主面を冷媒チューブ２５１により挟持された状態となる。

各冷媒チューブ２５１は、その内部に冷媒通路（図示略）を有しており、これに冷却媒体を流通可能に構成してある。また、複数の冷媒チューブ２５１の両端をそれぞれ連結するように連結パイプ（図示略）を配置し、ヘッダ部２５０を形成してある。そして、冷媒チューブ２５１内に冷却媒体を流通させることにより、半導体モジュール２０を両主面から冷却することができる。また、各半導体モジュール２０は、上記一対の冷媒チューブ２５１の長手方向に対して略直角の互いに異なる方向に主電極端子２２と信号端子２１とがそれぞれ突出するように配置される。これにより、半導体モジュール２０と冷媒チューブ２５１とを配列してなる主回路部２の両側に、制御回路基板部２とバスバー５とを振り分けて配置することができる。

そして、バスバー５は、半導体モジュール２０の積層方向Ａと直交する面（第１側面２３１、第２側面２３２）に対向配置されている。また、主回路部２における冷媒チューブ２５１の長手方向の側方に、コンデンサ４を配置している。
また、上記冷却器２５は、アルミニウム等の金属により構成されている。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、半導体モジュール２０の過熱を効果的に防ぐことができる。
また、金属製の冷却器２５を設けることにより、半導体モジュール２０から発生するノイズを積層方向Ａから遮蔽することができる。これにより、半導体モジュール２０からのノイズが外部機器へ与える影響を、より一層抑制することができる。

また、バスバー５は、半導体モジュール２０の積層方向Ａと直交する面（第１側面２３１、第２側面２３２）に対向配置されているため、導体である冷却器２５とバスバー５とによって、主回路部２の多くの面を覆うことができ、多方面から半導体モジュール２０のノイズを遮蔽することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。
（実施例４）
本例は、図８に示すごとく、コンデンサ４の端子配設面４１、４２を、主回路部２側とその反対側の面に設けた例である。
従って、バスバー５１は、実施例１と同様な第１平面部５１１と第２平面部５１２と第３平面部５１３に加え、該第３平面部５１３の端部から上記第２平面部５１２と同じ側に直角に折り曲げられた第４平面部５１４を有する。そして、この第４平面部５１４がコンデンサ４の端子配設面４１に配置され、接続されている。

また、バスバー５２は、断面略Ｔ字状に形成され、主回路部２の第１側面２３１に対向配置される第１平面部５２１とコンデンサ４における主回路部２側の端子配設面４１に対向配置される第２平面部５２２とを有する。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合にも、部品点数を少なくすることができ、かつ、半導体モジュールから発生したノイズによる外部機器への影響を抑制することができる電力変換装置を提供することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例５）
本例も、図９に示すごとく、コンデンサ４の端子配設面４１、４２を、主回路部２側とその反対側の面に設けた例である。
そして、バスバー５２は、断面略Ｌ字状に形成され、主回路部２の第１側面２３１に対向配置される第１平面部５２１と、コンデンサ４における主回路部２側の端子配設面４１に対向配置される第２平面部５２２とを有する。
その他は、実施例４と同様である。

（実施例６）
本例は、図１０に示すごとく、コンデンサ４の端子配設面４１、４２を、主回路部２の半導体モジュール２０の第１側面２３１及び制御回路基板部３と平行に設けると共に、一方の端子配設面４１を第１側面２３１と略同一平面上に配置し、他方の端子配設面４２を制御回路基板３と略同一平面上に配置した例である。

そして、バスバー５２は、１枚の平板状に形成されており、その一端を半導体モジュール２０の主電極端子２２に接続し、他端をコンデンサ４の端子に接続している。
また、他方のバスバー５１は、実施例１と略同様に断面略クランク形状に折り曲げられている。
その他は、実施例１と同様である。

（実施例７）
本例は、図１１に示すごとく、コンデンサ４、４０を２個配置した電力変換装置１の例である。
即ち、一方のコンデンサ４は、実施例４と同様の位置に配置してあり、他方のコンデンサは、バスバー５１、５２を挟んで主回路部２の反対側であって、バスバー５２を挟んでコンデンサ４の反対側の位置に配設されている。

そして、コンデンサ４０は、端子配設面４１、４２を、それぞれバスバー５２の第２平面部５２２側とその反対側に設けている。この第２平面部５２２と反対側の端子配設面４１には、断面略Ｌ字状の第３のバスバー５３が配設されている。該バスバー５３は、主回路部２の第１側面２３１に配置される第１平面部５３１と、コンデンサ４０の端子配設面４１に配置される第２平面部５３２とを有する。そして、バスバー５３は、第１平面部５３１において、半導体モジュール２０の主電極端子２２１に接続されている。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例８）
本例は、図１２に示すごとく、コンデンサ４、４０を２個並べて配置した電力変換装置１の例である。
各コンデンサ４、４０の電極配設面４１、４２の配置、及びバスバー５１、５２の形状は、実施例４の場合と略同様である。また一方のコンデンサ４は、バスバー５１及びバスバー５２に接続されており、他方のコンデンサ４０は、一方の端子配設面４１をバスバー５２の第２平面部５２２に対向配置している。

そして、本例においては、上記バスバー５１と略対称的に、第１平面部５３１と第２平面部５３２と第３平面部５３３と第４平面部５３４とを有する第３のバスバー５３を配設してなる。該バスバー５３は、第１平面部５３１を主回路部２の半導体モジュール２０の主電極端子２２１に接続し、第４平面部５３４をコンデンサ４０における、主回路部２と反対側の端子配設面４２に配設している。
その他は、実施例１と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例９）
本例は、図１３に示すごとく、コンデンサ４、４０を２個並べて配置すると共に、コンデンサ４、４０の端子配設面４１、４２を、主回路部２の半導体モジュール２０の第１側面２３１及び制御回路基板部３と平行となるように設けた電力変換装置１の例である。
一方のコンデンサ４と、バスバー５１、５２の配置等は、実施例６と略同様である。

他方のコンデンサ４０は、その一方の端子配設面４１をバスバー５２に対向配置させている。そして、第３のバスバー５３として、主回路部２に対向配置される第１平面部５３１と、該第１平面部５３１から直角に折り曲げられた第２平面部５３２と、該第２平面部５３２から第１平面部５３１とは反対に折り曲げられ、上記コンデンサ４０の他方の端子配設面４２に対向配置される第３平面部５３３を有するバスバーが配設されている。

このバスバー５３は、第１平面部５３１において、半導体モジュール２０の主電極端子２２１に接続され、第３平面部５３３において、コンデンサ４０の上記他方の端子配設面４２の端子に接続されている。
その他は、実施例６と同様である。
本例の場合にも、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例１０）
本例は、図１４、図１５に示すごとく、半導体モジュール２０におけるコンデンサ４に近い側の主電極端子２２１に接続されるバスバー５１と、中央の主電極端子２２２に接続されるバスバー５２との位置関係が、実施例１の場合（図１）と逆となる例である。
この場合、コンデンサ４に近い側の主電極端子２２１を、バスバー５２に接触させずに、バスバー５１に接続する必要がある。そこで、バスバー５２は、貫通孔５２４を設けて、主電極端子２２１を、バスバー５２に接触しないように貫通孔５２４に挿通させている。
なお、上記貫通孔５２４は、上記溶接用スリット５４よりも幅広に形成することが好ましい。
その他は、実施例１と同様である。

本例の場合には、上記バスバー５１、５２と半導体モジュール２０との配線の自由度を高くすることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例１１）
本例は、図１６、図１７に示すごとく、バスバー５の溶接用スリット５４に、半導体モジュール２０の主電極端子２２１を面接触させるための折り曲げ部５４１を設けた例である。
即ち、一方のバスバー５１の溶接用スリット５４に、その側辺から直角に折り曲げられた折り曲げ部５４１を形成してある。そして、図１７に示すごとく、折り曲げ部５４１に半導体モジュール２０の主電極端子２２１を面接触させた状態で溶接する。そして、互いに溶接された折り曲げ部５４１と主電極端子２２１とは、他方のバスバー５２に形成された貫通孔５２４に挿通配置される。
その他は、実施例１０と同様である。

本例の場合には、バスバー５１と主電極端子２２１とを容易かつ確実に接続することができ、接合強度を向上させることができる。
その他、実施例１０と同様の作用効果を有する。

（請求項１２）
本例は、図１８〜図２０に示すごとく、バスバー５と半導体モジュール２０の主電極端子２２とを、互いにネジ１１により接続した例である。
即ち、図１８に示すごとく、バスバー５１、５２は、第１平面部５１１、５２１にそれぞれネジ孔５６を設けてなると共に、該ネジ孔５６の側方位置にスリット５４０を設けている。該スリット５４０は、形状としては、実施例１に示した溶接用スリット５４と同様であるが、その目的として溶接を行うものではない点で異なる。
また、半導体モジュール２０の主電極端子２２１、２２２は、断面Ｌ字状に屈曲した屈曲部２２４を有し、該屈曲部２２４にネジ孔２２５が形成されている。

そして、図１９に示すごとく、主電極端子２２２は、バスバー５２のスリット５４０に差し込まれると共に、屈曲部２２４をバスバー５２に重ねた状態となる。そして、バスバー５２のネジ孔５６と屈曲部２２４のネジ孔２２５とを重ね、ネジ１１を両方のネジ孔５６、２２５に螺合させることにより、バスバー５２と主電極端子２２２とが接続される。

また、主電極端子２２１は、バスバー５２の貫通孔５２４に挿通されると共に、バスバー５１のスリット５４０に差し込まれ、更に、屈曲部２２４をバスバー５１に重ねた状態となる。そして、バスバー５１のネジ孔５６と屈曲部２２４のネジ孔２２５とを重ね、ネジ１１を両方のネジ孔５６、２２５に螺合させることにより、バスバー５１と主電極端子２２１とが接続される。

また、図２０に示すごとく、バスバー５２に形成したスリット５４０は、貫通孔５２４とつながっていてもよい。この場合には、バスバー５２と半導体モジュール２０とを接続する際に、バスバー５２を、半導体モジュール２０の側方からスライドするようにして差し込むことにより、容易に両者を組付けることができる。
その他は、実施例１０と同様である。

本例の場合には、バスバー５と主電極端子２２とを容易かつ確実に接続することができる。また、接続後における取り外しも容易に行うことができるため、半導体モジュール２０の交換を容易に行うことができる。
また、バスバー５は、主電極端子２２を差し込むためのスリット５４０を設けてなるため、主電極端子２２をスリット５４０に差し込んだ状態でネジ留めを行うことができるため、ネジ留め作業が容易となる。
その他、実施例１０と同様の作用効果を有する。

なお、上述した各実施例以外にも、各部品の配置については、種々のバリエーションがある。
また、バスバーは、半導体モジュールと共に電力変換回路の一部を構成する他の電子部品の少なくとも１面にも対向配置することが好ましい。これにより、上記電子部品から発生したノイズによる外部機器への影響をも抑制することができる。上記電子部品としては、例えば、スナバ用のコイル、抵抗、電源（電池）等がある。

実施例１における、電力変換装置の斜視図。実施例１における、構成部品の組付け前の電力変換装置の斜視図。実施例１における、バスバーとコンデンサとの溶接状態を表す斜視図。実施例１における、バスバーとコンデンサとのネジ止め状態を表す斜視図。実施例２における、一体化されたバスバーとコンデンサを表す斜視図。実施例３における、電力変換装置の斜視図。実施例３における、主回路部の斜視図。実施例４における、電力変換装置の断面説明図。実施例５における、電力変換装置の断面説明図。実施例６における、電力変換装置の断面説明図。実施例７における、電力変換装置の断面説明図。実施例８における、電力変換装置の断面説明図。実施例９における、電力変換装置の断面説明図。実施例１０における、電力変換装置の斜視図。実施例１０における、バスバーの斜視図。実施例１１における、バスバーの斜視図。実施例１１における、バスバーと主電極端子との接続部の断面図。実施例１２における、電力変換装置の斜視図。実施例１２における、バスバーと半導体モジュールとの接続状態を示す説明図。実施例１２における、他の電力変換装置の斜視図。従来例における、電力変換装置の各部の配置を示す説明図。

符号の説明

１電力変換装置
２主回路部
２０半導体モジュール
２１信号端子
２２、２２１、２２２、２２３主電極端子
３制御回路基板部
４コンデンサ
５、５１、５２、５３バスバー

Claims

電力変換回路の一部を構成する半導体モジュールを複数個積層配置してなる主回路部と、
上記半導体モジュールの信号端子に電気的に接続され、上記半導体モジュールを制御する制御回路を有する制御回路基板部と、
上記半導体モジュールの主電極端子に電気的に接続されたコンデンサと、
上記半導体モジュールと上記コンデンサとを接続するバスバーとを有し、
該バスバーは、導体板を屈曲形成してなると共に、上記主回路部の少なくとも２面に対向配置されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１において、上記バスバーは、上記制御回路基板部の少なくとも１面にも対向して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１又は２において、上記バスバーは、上記主回路部における上記制御回路基板部と反対側の面において、上記半導体モジュールと接続されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項３において、上記コンデンサは、上記主回路部における上記バスバーを接続した面及び上記制御回路基板部を接続した面と直交する面に対向配置してあることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜４のいずれか一項において、上記バスバーは、上記コンデンサと一体的に形成されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜５のいずれか一項において、上記バスバーは、上記半導体モジュールの上記主電極端子を配置して溶接するための溶接用スリットを有することを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜６のいずれか一項において、上記バスバーは、上記半導体モジュールの積層方向の２箇所以上において、上記コンデンサと接続されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜７のいずれか一項において、上記主回路部は、上記半導体モジュールを両面から挟持して冷却する冷却器を有することを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜８のいずれか一項において、上記バスバーと上記半導体モジュールの上記主電極端子とは、互いにネジにより接続されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項９において、上記バスバーは、上記主電極端子を差し込むためのスリットを設けてなることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜１０のいずれか一項において、上記電力変換装置は、上記半導体モジュールの複数の上記主電極端子にそれぞれ接続される複数の上記バスバーを有し、該複数のバスバーのうちの少なくとも１個のバスバーは、該バスバーに接続されない上記主電極端子を、該バスバーに接触しないように挿通させるための貫通孔を設けてなることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜１１のいずれか一項において、上記バスバーは、上記半導体モジュールと共に上記電力変換回路の一部を構成する他の電子部品の少なくとも１面にも対向配置されていることを特徴とする電力変換装置。