JP2011217483A - Power conversion equipment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide power conversion equipment for miniaturizing a substrate and suppressing an influence on arrangement and actuation of a switching element.SOLUTION: The power conversion equipment includes a capacitor, a plurality of switching elements, a plurality of normal-mode drive circuits, and a power supply for normal-mode drive. Also, the power conversion equipment includes at least one or more discharge-mode drive circuits M2b, M5b for driving the switching elements in discharge of charge stored in the capacitor, a power supply 50 for discharge-mode drive for outputting a power required for actuation of the discharge-mode drive circuits M2b, M5b, and a substrate 100 for disposing a plurality of connection units J2, J5 for connection to the switching elements. At least one or more discharge-mode drive circuits M2b, M5b are disposed in a specified region including the connection units J2, J5 selected from the plurality of connection units, and the power supply 50 for discharge-mode drive is disposed near the specified region. A wiring distance required for connection between the discharge-mode drive circuits M2b, M5b and the power supply 50 for discharge-mode drive can be reduced for miniaturization.

Description

本発明は、コンデンサ,スイッチング素子,駆動回路,駆動用電源などを少なくとも備える電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device including at least a capacitor, a switching element, a drive circuit, a drive power supply, and the like.

従来の電力変換装置では、平滑用のコンデンサに蓄積された電荷を放電するにあたって、全てのスイッチング素子をオン状態にし、スイッチング素子に流れる電流が過電流となる前に、一以上のスイッチング素子をオフにする技術が開示されている(例えば特許文献1を参照)。また、主電源からの直流電圧の出力オフ時に、電流制限手段によってスイッチング素子の制御電圧を制御する技術が開示されている(例えば特許文献2を参照)。   In the conventional power converter, when discharging the electric charge accumulated in the smoothing capacitor, all the switching elements are turned on, and one or more switching elements are turned off before the current flowing through the switching elements becomes overcurrent. Is disclosed (see, for example, Patent Document 1). In addition, a technique is disclosed in which the control voltage of the switching element is controlled by current limiting means when the output of the DC voltage from the main power supply is turned off (see, for example, Patent Document 2).

特開2009−232620号公報JP 2009-232620 A 特開平9−201065号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-201065

上述した従来の電力変換装置では、スイッチング素子の駆動制御を行うことで平滑用のコンデンサに蓄積された電荷の放電を行えるが、当該駆動制御を行う駆動回路に対する電力の供給が絶たれるとスイッチング素子を駆動できずに放電も行えないという問題がある。この問題を解決する方策としては、通常時(すなわち電力変換を行う時期)に作動する駆動回路とは別個に、放電時(すなわちコンデンサに蓄積された電荷の放電を行う時期)に作動する駆動回路を設けるとともに、当該二つの駆動回路には個別の電源から電力を供給する構成が考えられる。   In the above-described conventional power conversion device, the charge stored in the smoothing capacitor can be discharged by controlling the driving of the switching element. However, when the power supply to the driving circuit that performs the driving control is cut off, the switching element There is a problem in that it cannot be driven and cannot be discharged. As a measure for solving this problem, a drive circuit that operates at the time of discharging (that is, a timing at which the charge accumulated in the capacitor is discharged) is provided separately from the drive circuit that operates at a normal time (that is, when the power conversion is performed). In addition, the two drive circuits may be configured to supply power from separate power sources.

しかし、個別の電源のうち少なくとも一方の電源は、高電圧電源から供給される電力を受け、所要の電圧に昇圧/降圧して出力する。そのため、電源や駆動回路等(FMVSS回路)は、高圧電源と同じ領域に配置する必要がある。また、低電圧領域に配置された制御手段(例えばCPUやコントローラ等)から信号を受ける場合、絶縁領域が必要になるため、駆動回路等の配置によっては基板が大きくなり、スイッチング素子の配置や作動に影響を及ぼす。   However, at least one of the individual power supplies receives power supplied from the high voltage power supply, and outputs the voltage by stepping up / down to a required voltage. Therefore, it is necessary to arrange a power source, a drive circuit, etc. (FMVSS circuit) in the same region as the high-voltage power source. In addition, when a signal is received from a control means (for example, a CPU or a controller) arranged in a low voltage region, an insulating region is required. Therefore, the substrate becomes large depending on the arrangement of the drive circuit, etc. Affects.

本発明はこのような点に鑑みてなしたものであり、基板を小型化でき、スイッチング素子の配置や作動への影響を抑制できる電力変換装置を提供することを目的とする。   This invention is made in view of such a point, and it aims at providing the power converter device which can reduce a board | substrate and can suppress the influence on arrangement | positioning and an operation | movement of a switching element.

上記課題を解決するためになされた請求項1に記載の発明は、電力供給源の出力側両端に接続して平滑するコンデンサと、前記電力供給源から供給される電力を変換して出力する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子ごとに対応して設けられ前記電力を変換する際に対応する前記スイッチング素子を駆動する複数の通常時駆動回路と、前記複数の通常時駆動回路の作動に必要な電力を出力する通常時駆動用電源とを備える電力変換装置において、前記複数のスイッチング素子のうち一以上のスイッチング素子ごとに対応して設けられ、前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する際に前記対応する前記スイッチング素子を駆動する一以上の放電時駆動回路と、前記通常時駆動用電源とは別個に設けられ、前記放電時駆動回路の作動に必要な電力を出力する放電時駆動用電源と、前記スイッチング素子ごとに対応して設けられ、前記スイッチング素子に接続するための複数の接続部を配置する基板と、を有し、前記一以上の放電時駆動回路が前記複数の接続部の中から選択される接続部を含む一以上の特定領域に配置され、前記特定領域の近傍には前記放電時駆動用電源が配置されることを特徴とする。   The invention according to claim 1, which has been made in order to solve the above-described problems, includes a capacitor that is connected to both ends of the output side of the power supply source and smoothes, and a plurality of capacitors that convert and output the power supplied from the power supply source. Switching elements, a plurality of normal driving circuits that are provided corresponding to the switching elements and that drive the switching elements corresponding to the conversion of the power, and are necessary for the operations of the plurality of normal driving circuits. In a power conversion device including a normal driving power source that outputs electric power, the power conversion device is provided corresponding to each of one or more switching elements among the plurality of switching elements, and when discharging the electric charge accumulated in the capacitor One or more discharge driving circuits for driving the corresponding switching elements and the normal driving power source are provided separately, and the discharge driving circuit is configured. A power supply for driving for discharging that outputs electric power necessary for the switching, and a substrate that is provided corresponding to each switching element and on which a plurality of connection parts for connecting to the switching element are arranged, and the one or more The discharge driving circuit is disposed in one or more specific regions including a connection portion selected from the plurality of connection portions, and the discharge driving power source is disposed in the vicinity of the specific region. And

この構成によれば、一以上の放電時駆動回路が接続部を含む領域(以下「特定領域」と呼ぶ。)に配置され、特定領域の近傍には放電時駆動用電源が配置される。この特定領域には接続部(すなわち放電時に駆動されるスイッチング素子に接続する接続部)を含み、近傍に配置された放電時駆動回路との接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板を小型化することができ、スイッチング素子の配置や作動への影響を抑制することができる。特に複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分け、上アーム用領域と下アーム用領域との間に他の領域(例えば後述する異電位領域)を配置しない場合には、基板をより小型化することができる。   According to this configuration, one or more discharge driving circuits are arranged in a region including the connection portion (hereinafter referred to as “specific region”), and the discharge driving power source is arranged in the vicinity of the specific region. This specific region includes a connection portion (that is, a connection portion connected to a switching element driven at the time of discharge), and a wiring distance necessary for connection to a drive circuit at the time of discharge arranged in the vicinity is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate can be reduced in size, and the influence on the arrangement and operation of the switching element can be suppressed. In particular, when a plurality of switching elements are divided into an upper arm region and a lower arm region, and other regions (for example, different potential regions described later) are not disposed between the upper arm region and the lower arm region, The substrate can be further downsized.

なお、「通常時」は通常の電力変換を行う時期や期間を意味し、「放電時」は電力変換を行わずにコンデンサに蓄積された電荷の放電を行う時期や期間を意味する。よって、通常時と放電時とが同時期になることはない。「スイッチング素子」にはスイッチング機能を有する任意の半導体素子を用いることができ、例えばIGBTやパワートランジスタ等が該当する。「コンデンサ」には平滑機能を実現するために電荷の蓄積と放電(放出)が可能な任意の回路素子を用いることができ、キャパシタ等の蓄放電手段を含む。「通常時駆動回路」はスイッチング素子ごとに対応して備える必要があるが、「放電時駆動回路」は放電時に駆動される一以上のスイッチング素子ごとに対応して備えればよい。   Note that “normal time” means a time or period during which normal power conversion is performed, and “during discharge” means a time or period during which the charge accumulated in the capacitor is discharged without performing power conversion. Therefore, the normal time and the discharge time do not coincide with each other. As the “switching element”, any semiconductor element having a switching function can be used, for example, an IGBT or a power transistor. As the “capacitor”, any circuit element capable of accumulating and discharging (discharging) electric charges in order to realize a smoothing function can be used, and includes a storage / discharge means such as a capacitor. The “normal driving circuit” needs to be provided for each switching element, but the “discharge driving circuit” may be provided for each of one or more switching elements driven during discharging.

請求項2に記載の発明は、前記複数の通常時駆動回路に対して伝達する駆動信号を生成する駆動信号生成回路をさらに有し、前記一以上の放電時駆動回路は、前記駆動信号生成回路が配置される領域の近傍に位置する接続部を含む領域に配置されることを特徴とする。この構成によれば、一以上の放電時駆動回路と駆動信号生成回路との接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板をより小型化することができ、スイッチング素子の配置や作動への影響をより抑制することができる。   The invention according to claim 2 further includes a drive signal generation circuit that generates a drive signal to be transmitted to the plurality of normal-time drive circuits, wherein the one or more discharge-time drive circuits are the drive signal generation circuit. It is arranged in a region including a connecting portion located in the vicinity of the region where is arranged. According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between one or more discharging drive circuits and the drive signal generation circuit is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate can be further reduced in size, and the influence on the arrangement and operation of the switching element can be further suppressed.

請求項3に記載の発明は、前記スイッチング素子の両面側から冷却する両面型冷却装置を有することを特徴とする。この構成によれば、両面型冷却装置を用いることでスイッチング素子を効率良く冷却することができる。特に上アーム用領域と下アーム用領域との間に他の領域(例えば後述する異電位領域)を配置しない場合には、基板上のレイアウトを効率よく行える。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a double-sided cooling device that cools from both sides of the switching element. According to this configuration, the switching element can be efficiently cooled by using the double-sided cooling device. In particular, when no other region (for example, a different potential region described later) is arranged between the upper arm region and the lower arm region, the layout on the substrate can be performed efficiently.

請求項4に記載の発明は、電力供給源の出力側両端に接続して平滑するコンデンサと、前記電力供給源から供給される電力を変換して出力する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子ごとに対応して設けられ前記電力を変換する際に対応する前記スイッチング素子を駆動する複数の通常時駆動回路と、前記複数の通常時駆動回路の作動に必要な電力を出力する通常時駆動用電源とを備える電力変換装置において、前記複数のスイッチング素子のうち一以上のスイッチング素子ごとに対応して設けられ、前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する際に前記対応する前記スイッチング素子を駆動する一以上の放電時駆動回路と、前記通常時駆動用電源とは別個に設けられ、前記放電時駆動回路の作動に必要な電力を出力する放電時駆動用電源と、前記複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分けて配置するとともに、前記上アーム用領域と前記下アーム用領域との間にこれらの領域の電位と異なる異電位領域を介在させて配置する基板とを有し、前記一以上の放電時駆動回路は、それぞれが列状に配置される前記上アーム用領域および前記下アーム用領域の双方における端側の領域またはその近傍に位置することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a capacitor connected to both ends on the output side of a power supply source for smoothing, a plurality of switching elements that convert and output power supplied from the power supply source, and each switching element. And a plurality of normal drive circuits that drive the switching elements corresponding to the power conversion, and a power supply for normal drive that outputs power necessary for the operations of the plurality of normal drive circuits. In the power conversion device comprising: the one or more switching elements provided for each of the switching elements, and driving the corresponding switching elements when discharging the charge accumulated in the capacitor. The above discharge driving circuit and the normal driving power source are provided separately, and the discharge driving circuit outputs power necessary for the operation of the discharging drive circuit. The power supply and the plurality of switching elements are divided into an upper arm region and a lower arm region, and the potentials of these regions differ between the upper arm region and the lower arm region. A substrate disposed with a potential region interposed therebetween, and the one or more discharge driving circuits are end regions in both the upper arm region and the lower arm region, which are arranged in a row. Or it is located in the vicinity.

この構成によれば、一以上の放電時駆動回路は、上アーム用領域と下アーム用領域との間に介在する異電位領域(例えば低電圧領域)を避けて、双方のアーム用領域における端側の領域またはその近傍に位置する。逆に言えば、放電時駆動回路が配置される端側の領域等にまで異電位領域を広げることができる。したがって、基板上のレイアウトを効率よく行えるので、基板をより小型化することができる。   According to this configuration, at least one of the discharge driving circuits avoids a different potential region (for example, a low voltage region) interposed between the upper arm region and the lower arm region, and is connected to the end in both arm regions. Located in or near the side area. In other words, the different potential region can be expanded to a region on the end side where the driving circuit for discharging is disposed. Therefore, since the layout on the substrate can be efficiently performed, the substrate can be further downsized.

請求項5に記載の発明は、前記一以上の放電時駆動回路を配置する領域は、前記複数のスイッチング素子のうち前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する際に駆動するスイッチング素子に接続する接続部を含むことを特徴とする。この構成によれば、放電時に駆動さえるスイッチング素子と放電時駆動回路との接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板をより小型化することができ、スイッチング素子の配置や作動への影響をより抑制することができる。   According to a fifth aspect of the present invention, the region in which the one or more discharging drive circuits are arranged is connected to a switching element that is driven when discharging the charge accumulated in the capacitor among the plurality of switching elements. It is characterized by including a part. According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between the switching element that is driven at the time of discharge and the drive circuit at the time of discharge is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate can be further reduced in size, and the influence on the arrangement and operation of the switching element can be further suppressed.

請求項6に記載の発明は、前記基板は、所定電圧が印加される所定電圧領域と、基底電位と前記所定電圧との電位差を検出する電位差検出回路とを含み、前記放電時駆動用電源は、前記電位差検出回路に接続し、前記電位差検出回路から供給される電力を受けて前記放電時駆動回路の作動に必要な電力を出力することを特徴とする。この構成によれば、放電時駆動用電源から電力を出力するために必要な電力を電位差検出回路から確保するので、別個の電力源や新たな端子等が不要になる。したがって、基板上のレイアウトを効率よく行えるとともに、コストを低減できる。   According to a sixth aspect of the present invention, the substrate includes a predetermined voltage region to which a predetermined voltage is applied, and a potential difference detection circuit that detects a potential difference between a base potential and the predetermined voltage. The power supply circuit is connected to the potential difference detection circuit, receives power supplied from the potential difference detection circuit, and outputs power necessary for operation of the driving circuit during discharge. According to this configuration, the electric power necessary for outputting electric power from the driving power source during discharge is secured from the potential difference detection circuit, so that a separate power source, a new terminal, and the like are not required. Therefore, the layout on the substrate can be efficiently performed and the cost can be reduced.

請求項7に記載の発明は、前記一以上の放電時駆動回路は、前記電位差検出回路が配置された領域の近傍に位置することを特徴とする。この構成によれば、放電時駆動回路と電位差検出回路との接続に必要な配線距離が短くなり、効率よくレイアウトができる。配線距離が短くなれば基板をより小型化することができ、スイッチング素子の配置や作動への影響をより抑制することができる。   The invention according to claim 7 is characterized in that the one or more discharging drive circuits are located in the vicinity of a region where the potential difference detection circuit is arranged. According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between the driving circuit during discharge and the potential difference detection circuit is shortened, and the layout can be efficiently performed. If the wiring distance is shortened, the substrate can be further reduced in size, and the influence on the arrangement and operation of the switching element can be further suppressed.

請求項8に記載の発明は、前記複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分けて配置し、前記放電時駆動用電源は、前記上アーム用領域のスイッチング素子に接続し、前記スイッチング素子に供給される電力を受けて作動することを特徴とする。この構成によれば、上アーム用領域のスイッチング素子(特にコレクタ端子等の入力端子)には高電圧(例えば200[V]や650[V]等)が印加されることが多く、当該スイッチング素子に接続することで放電時駆動用電源の作動に必要な電力を確保する。したがって、別個の電力源や新たな端子等が不要になるとともに、基板上のレイアウトを効率よく行え、コストを低減できる。   According to an eighth aspect of the invention, the plurality of switching elements are divided into an upper arm region and a lower arm region, and the power supply for driving during discharge is connected to the switching elements in the upper arm region. And operating upon receiving electric power supplied to the switching element. According to this configuration, a high voltage (for example, 200 [V] or 650 [V]) is often applied to the switching element in the upper arm region (particularly, the input terminal such as the collector terminal). By connecting to, the power necessary for the operation of the driving power source during discharge is secured. Therefore, a separate power source, a new terminal, and the like are not necessary, and the layout on the board can be efficiently performed and the cost can be reduced.

請求項9に記載の発明は、前記複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分けて配置し、前記一以上の放電時駆動回路は、対応する前記下アーム用領域のスイッチング素子に接続し、対応する前記下アーム用領域のスイッチング素子の基底電位を基準とすることを特徴とする。「対応するスイッチング素子」とは、放電時に放電時駆動回路が駆動用信号を伝達して駆動させるスイッチング素子を意味する。この構成によれば、放電時駆動回路は対応する下アーム用領域のスイッチング素子の基底電位(特にエミッタ端子等の出力端子)を基準とするので、同じ下アーム用領域でも他のスイッチング素子の基底電位を基準とする場合に比べて効率よくレイアウトを行うことができる。また、放電時駆動回路に供給される電力(電圧)精度も向上する。   According to a ninth aspect of the present invention, the plurality of switching elements are divided into an upper arm region and a lower arm region, and the one or more discharge driving circuits switch the corresponding lower arm region. A base potential of the switching element in the lower arm region corresponding to the element is connected to the element, and the base potential is used as a reference. The “corresponding switching element” means a switching element that is driven by a driving signal transmitted during discharge during driving. According to this configuration, since the driving circuit at the time of discharge is based on the base potential of the switching element in the corresponding lower arm region (particularly, the output terminal such as the emitter terminal), the bases of other switching elements are also used in the same lower arm region. Layout can be performed more efficiently than when the potential is used as a reference. In addition, the accuracy of power (voltage) supplied to the driving circuit during discharge is improved.

電力変換装置の第1構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 1st structural example of a power converter device. 基板の第1配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the 1st example of arrangement | positioning of a board | substrate. 基板の第2配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the 2nd example of arrangement | positioning of a board | substrate. 基板の第3配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the 3rd example of arrangement | positioning of a board | substrate. 基板の第4配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the 4th example of arrangement | positioning of a board | substrate. 両面型冷却装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a double-sided cooling device. 電力変換装置の第2構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the 2nd structural example of a power converter device. 基板の第5配置例を示す平面図である。It is a top view which shows the 5th example of arrangement | positioning of a board | substrate.

以下では、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。なお、特に明示しない限り、「接続する」という場合には電気的な接続を意味する。また、連続符号は記号「〜」を用いて簡略化する。例えば「スイッチング素子Q1〜Q6」は「スイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6」を意味する。上下左右等の方向を言う場合には、図面の記載を基準とする。出力機器には車両用の発電電動機(エンジン始動および発電の双方が行える機器)を適用した例を説明する。   Below, the form for implementing this invention is demonstrated based on drawing. Unless otherwise specified, “connect” means electrical connection. Further, the continuous code is simplified using the symbol “˜”. For example, “switching elements Q1 to Q6” means “switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6”. When referring to directions such as up, down, left and right, the description in the drawings is used as a reference. An example in which a vehicular generator motor (device capable of both engine starting and power generation) is applied as an output device will be described.

〔実施の形態1〕
本実施の形態は、一以上の発電電動機に対して電力を出力する電力変換装置に適用した例である。まず図1には、電力変換装置の第1構成例を回路図で示す。図1に示す電力変換装置20は、直流電源E1(電力供給源)からコンバータ回路10(昇圧手段)を介して供給される直流電力(電圧VH;例えば650[V])を三相交流電力に変換し、一以上の発電電動機(図面には「MG」と記載する)31,32,…に出力する機能を担う。電圧VHは「所定電圧」に相当する。なお、図1では図示を簡単にするために一部の素子や回路等を省略する。
[Embodiment 1]
The present embodiment is an example applied to a power converter that outputs power to one or more generator motors. First, FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a first configuration example of the power conversion device. The power conversion device 20 shown in FIG. 1 converts DC power (voltage VH; for example, 650 [V]) supplied from a DC power supply E1 (power supply source) via a converter circuit 10 (boost means) into three-phase AC power. It performs the function of converting and outputting to one or more generator motors (described as “MG” in the drawing) 31, 32,. The voltage VH corresponds to a “predetermined voltage”. In FIG. 1, some elements and circuits are omitted for the sake of simplicity.

コンバータ回路10は「電力供給源」に相当し、直流電源E1から供給される電力(電圧VL;例えば200[V])を昇圧して出力する機能を担う。電圧VLは「所定電圧」に相当する。直流電源E1の出力端子側には平滑用のコンデンサC1(あるいはキャパシタ等の蓄放電手段)が接続される。コンデンサC1には電位差検出回路20aが並列接続される。電位差検出回路20aは、直流電源E1から供給される直流電力(電圧VL)を検出する。より具体的には、基底電位Nと電圧VL(電位)との電位差を検出する。なお、コンバータ回路10を介することなく直流電源E1から直接的に電力の供給を受ける場合には、直流電源E1が「電力供給源」に相当する。また、電圧VHと電圧VLの関係は、必ずしもVH>VLとは限らず、VH≦VLとなる場合もある。   The converter circuit 10 corresponds to a “power supply source” and has a function of boosting and outputting power (voltage VL; for example, 200 [V]) supplied from the DC power supply E1. The voltage VL corresponds to a “predetermined voltage”. A smoothing capacitor C1 (or storage / discharge means such as a capacitor) is connected to the output terminal side of the DC power supply E1. A potential difference detection circuit 20a is connected in parallel to the capacitor C1. The potential difference detection circuit 20a detects DC power (voltage VL) supplied from the DC power supply E1. More specifically, the potential difference between the base potential N and the voltage VL (potential) is detected. Note that when power is directly supplied from the DC power supply E1 without going through the converter circuit 10, the DC power supply E1 corresponds to a “power supply source”. Further, the relationship between the voltage VH and the voltage VL is not necessarily VH> VL, and VH ≦ VL may be satisfied.

電力変換装置20は、コンデンサC2、電位差検出回路20b、発電電動機ごとに対応して設けられる一以上の電力変換部21,22,…などを有する。電力変換部21,22,…は同等の構成であるので、以下では電力変換部21を代表して説明する。   The power conversion device 20 includes a capacitor C2, a potential difference detection circuit 20b, one or more power conversion units 21, 22,... Provided corresponding to each generator motor. Since the power conversion units 21, 22,... Have the same configuration, the power conversion unit 21 will be described below as a representative.

平滑用のコンデンサC2(あるいはキャパシタ等の蓄放電手段)は、コンバータ回路10の出力端子側に接続される。コンデンサC2には電位差検出回路20bが並列接続される。電位差検出回路20bは、コンバータ回路10から供給される直流電力(電圧VH)を検出する。より具体的には、基底電位Nと電圧VH(電位)との電位差を検出する。   The smoothing capacitor C <b> 2 (or storage / discharge means such as a capacitor) is connected to the output terminal side of the converter circuit 10. A potential difference detection circuit 20b is connected in parallel to the capacitor C2. The potential difference detection circuit 20b detects DC power (voltage VH) supplied from the converter circuit 10. More specifically, the potential difference between the base potential N and the voltage VH (potential) is detected.

電力変換部21は、給電機能および送電機能のうち一方または双方の機能を実現可能に構成される。給電機能は、直流電源E1からコンバータ回路10を介して供給される直流電力(電圧VH)を三相交流電力に変換して発電電動機31に供給する機能である。送電機能は、発電電動機31が発電した三相交流電力を整流し、コンバータ回路10を介して直流電源E1に還流する機能である。   The power conversion unit 21 is configured to be able to realize one or both of a power feeding function and a power transmission function. The power feeding function is a function of converting DC power (voltage VH) supplied from the DC power supply E1 through the converter circuit 10 into three-phase AC power and supplying the converted power to the generator motor 31. The power transmission function is a function of rectifying the three-phase AC power generated by the generator motor 31 and returning it to the DC power source E <b> 1 via the converter circuit 10.

電力変換部21は、通常時駆動回路M1a〜M6a、放電時駆動回路M1b〜M6b、回り込み防止手段B1〜B6、スイッチング素子Q1〜Q6、ダイオードD1〜D6、抵抗器R1〜R6などを有する。これらのうち、通常時駆動回路M1a〜M3a、放電時駆動回路M1b〜M3b、回り込み防止手段B1〜B3、スイッチング素子Q1〜Q3、ダイオードD1〜D3、抵抗器R1〜R3などは上アーム側に配置される。通常時駆動回路M4a〜M6a、放電時駆動回路M4b〜M6b、回り込み防止手段B4〜B6、スイッチング素子Q4〜Q6、ダイオードD4〜D6、抵抗器R4〜R6などは下アーム側に配置される。   The power converter 21 includes normal-time drive circuits M1a to M6a, discharge-time drive circuits M1b to M6b, sneaking prevention means B1 to B6, switching elements Q1 to Q6, diodes D1 to D6, resistors R1 to R6, and the like. Among these, the normal driving circuits M1a to M3a, the discharging driving circuits M1b to M3b, the sneak prevention means B1 to B3, the switching elements Q1 to Q3, the diodes D1 to D3, the resistors R1 to R3, etc. are arranged on the upper arm side. Is done. The normal driving circuits M4a to M6a, the discharging driving circuits M4b to M6b, the sneak prevention means B4 to B6, the switching elements Q4 to Q6, the diodes D4 to D6, and the resistors R4 to R6 are arranged on the lower arm side.

通常時駆動回路M1a〜M3aは、対応するスイッチング素子Q1〜Q3の出力端子(エミッタ端子)を基準電位として通常時駆動用電源40から供給される電力(電圧Va)を受けて作動する。通常時駆動回路M4a〜M6aは、対応するスイッチング素子Q4〜Q6の出力端子(エミッタ端子)を基準電位として通常時駆動用電源40から供給される電力(電圧Vc)を受けて作動する。これらの通常時駆動回路M1a〜M6aは、通常時(通常の電力変換を行う時期や期間)において、それぞれコントローラ60から個別に信号入力端子P1a〜P6aに入力される指令信号に従って、対応するスイッチング素子Q1〜Q6の制御端子(ゲート端子)に駆動用信号を出力する。   The normal driving circuits M1a to M3a operate by receiving power (voltage Va) supplied from the normal driving power supply 40 using the output terminals (emitter terminals) of the corresponding switching elements Q1 to Q3 as reference potentials. The normal driving circuits M4a to M6a operate by receiving electric power (voltage Vc) supplied from the normal driving power supply 40 using the output terminals (emitter terminals) of the corresponding switching elements Q4 to Q6 as a reference potential. These normal-time drive circuits M1a to M6a correspond to switching elements corresponding to command signals individually input from the controller 60 to the signal input terminals P1a to P6a in normal time (time or period when normal power conversion is performed). A drive signal is output to the control terminals (gate terminals) of Q1 to Q6.

放電時駆動回路M1b〜M3bは、スイッチング素子Q1〜Q3の出力端子(エミッタ端子)を基準電位として放電時駆動用電源50から供給される電力(電圧Vb)を受けて作動する。放電時駆動回路M4b〜M6bは、スイッチング素子Q4〜Q6の出力端子(エミッタ端子)を基準電位として放電時駆動用電源50から供給される電力(電圧Vd)を受けて作動する。これらの放電時駆動回路M1b〜M6bは、放電時(通常時以外の時期であってコンデンサC2に蓄積された電荷の放電を行う時期)において、それぞれコントローラ60から個別に信号入力端子P1b〜P6bに入力される指令信号に従って、対応するスイッチング素子Q1〜Q6の制御端子(ゲート端子)に駆動用信号を出力する。   The discharge driving circuits M1b to M3b operate by receiving electric power (voltage Vb) supplied from the discharge driving power supply 50 using the output terminals (emitter terminals) of the switching elements Q1 to Q3 as a reference potential. The discharge driving circuits M4b to M6b operate by receiving electric power (voltage Vd) supplied from the discharge driving power source 50 using the output terminals (emitter terminals) of the switching elements Q4 to Q6 as a reference potential. These discharge driving circuits M1b to M6b are individually connected to the signal input terminals P1b to P6b from the controller 60 at the time of discharging (a time other than the normal time, in which the charge accumulated in the capacitor C2 is discharged), respectively. In accordance with the input command signal, a driving signal is output to the control terminals (gate terminals) of the corresponding switching elements Q1 to Q6.

通常時駆動用電源40は一つ備える形態でもよく(図1を参照)、通常時駆動回路M1a〜M6aごとに対応して複数備える形態でもよい。放電時駆動用電源50についても同様であり、一つ備える形態でもよく(図1を参照)、放電時駆動回路M1b〜M6bごとに対応して複数備える形態でもよい。上述した電圧Va,Vb,Vc,Vdは、同じ電圧となる場合に限らず、基準電位の相違によって異なる電圧となる場合もある。   One normal power supply 40 may be provided (see FIG. 1), or a plurality of normal power supplies 40 may be provided for each normal drive circuit M1a to M6a. The same applies to the driving power source 50 at the time of discharging, and one embodiment may be provided (see FIG. 1), or a plurality may be provided corresponding to each of the discharging driving circuits M1b to M6b. The voltages Va, Vb, Vc, and Vd described above are not limited to the same voltage, but may be different voltages depending on the difference in the reference potential.

回り込み防止手段B1〜B6は、放電時駆動回路M1b〜M6bに対応して設けられる。言い換えれば、放電時駆動回路を設けない相やアームには回り込み防止手段も不要である。この回り込み防止手段B1〜B6は、通常時駆動回路および放電時駆動回路のうち、一方の駆動回路から他方の駆動回路に向かって回り込もうとする駆動用信号を阻止する機能を担う。この回り込み防止手段B1〜B6は、通常時駆動回路とスイッチング素子との間、および、放電時駆動回路とスイッチング素子との間の双方に介在して接続される。各回り込み防止手段B1〜B6は、スイッチ(接点の有無を問わない),整流素子,スイッチング素子,トランジスタ(MOSトランジスタやFETを含む),ダイオード,バリスタ,サイリスタなどを用いて構成され、放電時駆動回路に対応して設けるのが望ましい。なお、上述のように通常時駆動回路および放電時駆動回路とは別個に構成してもよく、通常時駆動回路および放電時駆動回路にそれぞれ内在させる構成としてもよい。   The wraparound prevention means B1 to B6 are provided corresponding to the discharge driving circuits M1b to M6b. In other words, no wraparound prevention means is required for the phase or arm in which the driving circuit for discharging is not provided. The wraparound prevention means B1 to B6 have a function of blocking a drive signal that attempts to wrap around from one drive circuit to the other drive circuit among the normal drive circuit and the discharge drive circuit. The wraparound prevention means B1 to B6 are connected to be interposed between the normal driving circuit and the switching element and between the discharging driving circuit and the switching element. Each wraparound prevention means B1 to B6 is configured by using a switch (with or without a contact), a rectifying element, a switching element, a transistor (including a MOS transistor or FET), a diode, a varistor, a thyristor, and the like, and driving at the time of discharging It is desirable to provide it corresponding to the circuit. As described above, the normal drive circuit and the discharge drive circuit may be configured separately, or may be included in the normal drive circuit and the discharge drive circuit.

スイッチSwは、直流電源E1から供給される電力について受電(オン)/非受電(オフ)を切り換える機能を担う。このスイッチSwは、直流電源E1とコンデンサC1との間に接続され、コントローラ60等からオン/オフの切り換え制御が行える素子を用いるのが望ましい。放電時にはコンデンサC2に蓄積された電荷の放電を行うが、電力供給源Esから電力が供給され続けるとコンデンサC2の放電自体を行えない。よって、放電時にスイッチSwを非受電(オフ)に切り換えて、コンデンサC2に蓄積された電荷を放電可能な環境にする。   The switch Sw has a function of switching power reception (on) / non-power reception (off) for the power supplied from the DC power supply E1. The switch Sw is preferably connected between the DC power source E1 and the capacitor C1, and is an element that can be controlled to be turned on / off from the controller 60 or the like. At the time of discharging, the electric charge accumulated in the capacitor C2 is discharged. However, if power is continuously supplied from the power supply source Es, the capacitor C2 cannot be discharged. Therefore, at the time of discharging, the switch Sw is switched to non-power receiving (off) so that the charge accumulated in the capacitor C2 can be discharged.

なお、上述した放電時駆動回路M1b〜M6bおよび回り込み防止手段B1〜B6は、それぞれ電力変換部21に一以上を備えていればよい。本形態では図1に示すように、放電時駆動回路M2b,M5bおよび回り込み防止手段B2,B5を備えた例を示す。後述する実施の形態2,3では、放電時駆動回路M3b,M6bおよび回り込み防止手段B3,B6を備えた例を示す。さらに後述する実施の形態4では、放電時駆動回路M1b,M4bおよび回り込み防止手段B1,B4を備えた例を示す。このように放電時駆動回路および回り込み防止手段は、U相のみ、V相のみ、W相のみ、いずれか選択する二相(例えばU相とV相)、三相全部のうち、いずれかの形態で備えればよい。   Note that the above-described discharge driving circuits M1b to M6b and the wraparound prevention means B1 to B6 only have to include at least one in the power conversion unit 21, respectively. In this embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which drive circuits M2b and M5b at the time of discharge and wraparound prevention means B2 and B5 are provided is shown. In the second and third embodiments to be described later, an example in which the discharge driving circuits M3b and M6b and the wraparound prevention means B3 and B6 are provided will be described. Further, in a fourth embodiment to be described later, an example in which discharge-time drive circuits M1b and M4b and wraparound prevention means B1 and B4 are provided will be described. As described above, the discharge driving circuit and the sneak preventing means may be any of the two phases (for example, the U phase and the V phase) to be selected from the U phase only, the V phase only, the W phase only, or all three phases. You can prepare with.

スイッチング素子Q1〜Q6には、例えばセンス電流を出力するセンス端子Ps1〜Ps6を備えたIGBTを用いる。センス端子Ps4〜Ps6と基底電位Nとの間は、それぞれ抵抗器R4〜R6を接続する。抵抗器R1〜R3はそれぞれ対応するスイッチング素子Q1〜Q3の各出力端子(エミッタ端子)と接続される。基底電位Nは電力変換装置20内で共通する電位(同電位グランド)であり、接地された場合には0[V]になる。   As the switching elements Q1 to Q6, for example, an IGBT including sense terminals Ps1 to Ps6 that output a sense current is used. Resistors R4 to R6 are connected between the sense terminals Ps4 to Ps6 and the base potential N, respectively. Resistors R1 to R3 are connected to output terminals (emitter terminals) of corresponding switching elements Q1 to Q3, respectively. The base potential N is a common potential (same potential ground) in the power conversion device 20, and becomes 0 [V] when grounded.

電力変換部21内の回路素子は、三相(本形態ではU相,V相,W相)に分けられ、コントローラ60によって相ごとに作動が制御される。U相は高圧系領域111,114が該当し、通常時駆動回路M1a,M4a、放電時駆動回路M1b,M4b、スイッチング素子Q1,Q4、ダイオードD1,D4、抵抗器R1,R4などで構成される。V相は高圧系領域112,115が該当し、通常時駆動回路M2a,M5a、放電時駆動回路M2b,M5b、スイッチング素子Q2,Q5、ダイオードD2,D5、抵抗器R2,R5などで構成される。W相は高圧系領域113,116が該当し、通常時駆動回路M3a,M6a、放電時駆動回路M3b,M6b、スイッチング素子Q3,Q6、ダイオードD3,D6、抵抗器R3,R6などで構成される。U相のスイッチング素子Q1,Q4は、直列接続されてハーフブリッジを構成する。V相のスイッチング素子Q2,Q5と、W相のスイッチング素子Q3,Q6とについても同様に、直列接続されてハーフブリッジを構成する。ハーフブリッジの各接続点と発電電動機31の三相端子とは、線路Ku,Kv,Kwによって相ごとに接続される。線路KuにはU相電流Iuが流れ、線路KvにはV相電流Ivが流れ、線路KwにはW相電流Iwが流れる。   The circuit elements in the power converter 21 are divided into three phases (U phase, V phase, and W phase in this embodiment), and the operation is controlled for each phase by the controller 60. The U-phase corresponds to the high-voltage system regions 111 and 114, and is composed of normal driving circuits M1a and M4a, discharging driving circuits M1b and M4b, switching elements Q1 and Q4, diodes D1 and D4, resistors R1 and R4, and the like. . The V phase corresponds to the high voltage system regions 112 and 115, and is composed of normal driving circuits M2a and M5a, discharging driving circuits M2b and M5b, switching elements Q2 and Q5, diodes D2 and D5, resistors R2 and R5, and the like. . The W phase corresponds to the high voltage system regions 113 and 116, and is composed of normal driving circuits M3a and M6a, discharging driving circuits M3b and M6b, switching elements Q3 and Q6, diodes D3 and D6, resistors R3 and R6, and the like. . The U-phase switching elements Q1 and Q4 are connected in series to form a half bridge. Similarly, the V-phase switching elements Q2 and Q5 and the W-phase switching elements Q3 and Q6 are connected in series to form a half bridge. Each connection point of the half bridge and the three-phase terminal of the generator motor 31 are connected for each phase by lines Ku, Kv, Kw. A U-phase current Iu flows through the line Ku, a V-phase current Iv flows through the line Kv, and a W-phase current Iw flows through the line Kw.

コントローラ60は「駆動信号生成回路」に相当し、コンバータ回路10や電力変換装置20等の作動を全体的に司る。すなわち入力される信号情報に基づいて、コンバータ回路10内に備えるスイッチング素子や、電力変換装置20内に備えるスイッチング素子などを個別にオン/オフの制御を行う指令信号を出力する。信号情報には、外部ECU(これに相当する外部制御装置を含む)から伝達される信号(例えばトルク指令等)や、状態検知情報(例えばセンス電圧,温度,ゲート電圧,端子間電圧など)、発電電動機31に備えられた検知器(例えば電圧計,電流計,レゾルバなど)から伝達される検知信号などが該当する。また、上記外部ECUに対して信号情報を出力したり、検知器に対して作動用の信号を出力する。   The controller 60 corresponds to a “drive signal generation circuit”, and is responsible for overall operations of the converter circuit 10, the power converter 20, and the like. That is, based on the input signal information, a command signal for individually controlling on / off of a switching element provided in the converter circuit 10 or a switching element provided in the power conversion device 20 is output. Signal information includes signals transmitted from an external ECU (including an external control device equivalent to this) (for example, torque commands), state detection information (for example, sense voltage, temperature, gate voltage, terminal voltage, etc.), A detection signal transmitted from a detector (for example, a voltmeter, an ammeter, a resolver, etc.) provided in the generator motor 31 is applicable. Further, signal information is output to the external ECU, and an operation signal is output to the detector.

上述した各機能を果たす限りにおいて、コントローラ60は任意に構成してよい。例えば、CPU(マイコンを含む)によってソフトウェア制御を行う構成としてもよく、IC(LSIやゲートアレイ等を含む)やトランジスタ等の電子部品を用いてハードウェア制御を行う構成としてもよい。   As long as each function described above is performed, the controller 60 may be arbitrarily configured. For example, a software control may be performed by a CPU (including a microcomputer), or a hardware control may be performed using an electronic component such as an IC (including an LSI or a gate array) or a transistor.

上述のように構成された電力変換部21は、次のように作動する。通常時には、コントローラ60から信号入力端子P1a〜P6aに個別に入力される指令信号に基づいて通常時駆動回路M1a〜M6aから駆動用信号がスイッチング素子Q1〜Q6の制御端子(ゲート端子)に駆動用信号が伝達され、コンバータ回路10から供給される電力を変換して発電電動機31に出力する。また放電時には、コントローラ60から信号入力端子P1b〜P6bに個別に入力される指令信号に基づいて放電時駆動回路M2b,M5bから駆動用信号がスイッチング素子Q1〜Q6の制御端子(ゲート端子)に駆動用信号が伝達され、コンデンサC2に蓄積された電荷を放電する。回り込み防止手段B2,B5が介在するので、通常時駆動回路M2a,M5aおよび放電時駆動回路M2b,M5bのうち一方の駆動回路から他方の駆動回路に駆動用信号が回り込むのを阻止することができる。   The power conversion unit 21 configured as described above operates as follows. Under normal conditions, driving signals from the normal driving circuits M1a to M6a are driven to the control terminals (gate terminals) of the switching elements Q1 to Q6 based on command signals individually input from the controller 60 to the signal input terminals P1a to P6a. The signal is transmitted, and the electric power supplied from the converter circuit 10 is converted and output to the generator motor 31. At the time of discharging, the driving signal is driven to the control terminals (gate terminals) of the switching elements Q1 to Q6 from the driving circuits M2b and M5b at the time of discharging based on command signals individually input from the controller 60 to the signal input terminals P1b to P6b. The signal for use is transmitted, and the electric charge accumulated in the capacitor C2 is discharged. Since the wraparound prevention means B2 and B5 are interposed, it is possible to prevent the drive signal from wrapping from one drive circuit to the other drive circuit among the normal drive circuits M2a and M5a and the discharge drive circuits M2b and M5b. .

上述した電力変換装置20の構成要素を基板上に配置する例について、図2を参照しながら説明する。図2には、基板の第1配置例を平面図で示すが、図1に示す全ての要素は図示できないので説明に必要な要素のみを図示する(後述する図3〜図5でも同様)。   An example in which the components of the power conversion device 20 described above are arranged on a substrate will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a first example of the arrangement of the substrates in a plan view, but since all the elements shown in FIG. 1 cannot be shown, only the elements necessary for explanation are shown (the same applies to FIGS. 3 to 5 described later).

図2に示す基板100は、放電時駆動用電源50、高圧系領域111〜116、低圧系領域120、接続部J1〜J6などを有する。低圧系領域120は例えば「コ」字状に形成され、外部ECU(制御装置)との接続を行うコネクタ130を備える。この低圧系領域120には、接地電位(GND)を基準として低電圧(例えば12[V]等)が印加される。   A substrate 100 shown in FIG. 2 includes a driving power source 50 during discharge, high voltage system regions 111 to 116, a low voltage system region 120, connection parts J1 to J6, and the like. The low-pressure system region 120 is formed in, for example, a “U” shape, and includes a connector 130 that connects to an external ECU (control device). A low voltage (for example, 12 [V] or the like) is applied to the low-voltage system region 120 with reference to the ground potential (GND).

高圧系領域111〜116はそれぞれが「所定電圧領域」に相当する。高圧系領域111には、後述するモジュール141(図6を参照)に接続する接続部J1が配置される。同様にして高圧系領域112〜116には、順番にそれぞれ後述するモジュール142〜146(図6を参照)に接続する接続部J2〜J6が配置される。高圧系領域112には放電時駆動回路M2bが配置され、高圧系領域115には放電時駆動回路M5bが配置される。高圧系領域112と高圧系領域115との間には、絶縁素子Zaが配置される。絶縁素子Zaには、絶縁を確保しながらも電力や信号等が伝達可能な素子が用いられ、例えばトランスやフォトカプラ等が該当する。放電時駆動用電源50は、高圧系領域112と高圧系領域113との間に配置されるとともに、高圧系領域115に接続される。なお、放電時駆動用電源50および放電時駆動回路M2b,M5b等はFMVSS回路に相当する。   Each of the high voltage system regions 111 to 116 corresponds to a “predetermined voltage region”. In the high-pressure system region 111, a connection portion J1 connected to a module 141 (see FIG. 6) described later is disposed. Similarly, connection portions J2 to J6 that are connected in order to modules 142 to 146 (see FIG. 6), which will be described later, are arranged in the high-pressure system regions 112 to 116, respectively. A driving circuit M2b at the time of discharge is disposed in the high voltage system region 112, and a driving circuit M5b at the time of discharge is disposed in the high voltage system region 115. An insulating element Za is disposed between the high-voltage system region 112 and the high-voltage system region 115. As the insulating element Za, an element capable of transmitting electric power or a signal while ensuring insulation is used. For example, a transformer, a photocoupler, or the like is applicable. The discharge driving power supply 50 is disposed between the high voltage system region 112 and the high voltage system region 113 and is connected to the high voltage system region 115. The discharge driving power source 50 and the discharge driving circuits M2b and M5b correspond to the FMVSS circuit.

上述した配置の基板100において、放電時駆動用電源50から供給される電力は、太実線で示すように、放電時駆動回路M5b→絶縁素子Za→放電時駆動回路M2bに伝達される。コントローラ60は低圧系領域120および高圧系領域111〜116のいずれに配置してもよく、基板100以外の基板や機器等に配置した上でコネクタ130を通じて接続してもよい。   In the substrate 100 arranged as described above, the electric power supplied from the driving power source 50 at the time of discharging is transmitted from the driving circuit M5b at the time of discharge → the insulating element Za → the driving circuit M2b at the time of discharging, as indicated by a thick solid line. The controller 60 may be disposed in any one of the low-pressure system region 120 and the high-pressure system region 111 to 116, and may be disposed through a connector 130 after being disposed on a substrate or device other than the substrate 100.

上述した実施の形態1によれば、請求項1に対応する効果を得る。すなわち基板100は、放電時駆動回路M2b,M5bをそれぞれ接続部J2,J5を含む高圧系領域112,115(特定領域)に配置するとともに、特定領域の近傍に放電時駆動用電源50を配置する構成とした(図2を参照)。この構成によれば、放電時駆動回路M2b,M5bと放電時駆動用電源50との接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板100を小型化することができ、スイッチング素子Q1〜Q6の配置や作動への影響を抑制することができる。また、図1に示すように上アーム用領域のスイッチング素子Q1〜Q3と、下アーム用領域のスイッチング素子Q4〜Q6とに分け、上アーム用領域と下アーム用領域との間に何も配置しない場合には、基板100をより小型化できる。   According to the first embodiment described above, an effect corresponding to claim 1 is obtained. That is, in the substrate 100, the discharge driving circuits M2b and M5b are disposed in the high voltage system regions 112 and 115 (specific regions) including the connecting portions J2 and J5, respectively, and the discharge driving power source 50 is disposed in the vicinity of the specific region. It was set as the structure (refer FIG. 2). According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between the discharge drive circuits M2b and M5b and the discharge drive power supply 50 is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate 100 can be reduced in size, and the influence on the arrangement and operation of the switching elements Q1 to Q6 can be suppressed. Also, as shown in FIG. 1, the switching elements Q1 to Q3 in the upper arm region and the switching elements Q4 to Q6 in the lower arm region are divided, and nothing is arranged between the upper arm region and the lower arm region. If not, the substrate 100 can be made smaller.

〔実施の形態2〕
実施の形態2は、実施の形態1とは別個に配置した基板で構成する例である。当該実施の形態2は図3を参照しながら説明する。図3には、基板の第2配置例を平面図で示す。なお、電力変換装置20等の回路構成例は、実施の形態1に示す図1と同様である。実施の形態2では、図示および説明を簡単にするために実施の形態1と異なる点を説明し、図1,図2で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 2]
The second embodiment is an example in which a substrate is arranged separately from the first embodiment. The second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the 2nd example of arrangement | positioning of a board | substrate is shown with a top view. Note that an example of the circuit configuration of the power conversion device 20 and the like is the same as that of FIG. In the second embodiment, the points different from the first embodiment will be described in order to simplify the illustration and description, and the same elements as those used in FIG. 1 and FIG. Omitted.

図3に示す基板100は、図2に示す基板100に代わる配置例であって、次の5点で相違する。第1点は、高圧系領域113には放電時駆動回路M3bが配置され、高圧系領域116には放電時駆動回路M6bが配置される。第2点は、高圧系領域113と高圧系領域116との間に絶縁素子Zbが配置され、高圧系領域116と低圧系領域120との間に絶縁素子Zcが配置される。絶縁素子Zb,Zcには、絶縁を確保しながらも電力や信号等が伝達可能な素子が用いられ、それぞれ図2に示す絶縁素子Zaと同等の素子を用いる。第3点は、放電時駆動用電源50が高圧系領域113,高圧系領域116および低圧系領域120で囲まれるように配置され、このうち高圧系領域116の一部を占める。第4点は、電位差検出回路20bおよび電位差検出回路20aの一方または双方(以下では単に「電位差検出回路20b等」と呼ぶ。)が高圧系領域113に近い低圧系領域120内に配置される。第5点は、電位差検出回路20b等は放電時駆動用電源50に接続され、当該放電時駆動用電源50が電力を出力するのに必要な供給源とする。なお、放電時駆動用電源50および放電時駆動回路M3b,M6b等はFMVSS回路に相当する。   The substrate 100 shown in FIG. 3 is an arrangement example that replaces the substrate 100 shown in FIG. 2, and is different in the following five points. The first point is that the high voltage system region 113 is provided with a discharge driving circuit M3b, and the high voltage system region 116 is provided with a discharge driving circuit M6b. The second point is that the insulating element Zb is disposed between the high-voltage system region 113 and the high-voltage system region 116, and the insulating element Zc is disposed between the high-pressure system region 116 and the low-voltage system region 120. As the insulating elements Zb and Zc, elements capable of transmitting electric power, signals and the like while ensuring insulation are used, and elements equivalent to the insulating element Za shown in FIG. 2 are used. The third point is that the driving power source 50 for discharge is disposed so as to be surrounded by the high voltage system region 113, the high voltage system region 116, and the low voltage system region 120, and occupies a part of the high voltage system region 116. The fourth point is that one or both of the potential difference detection circuit 20 b and the potential difference detection circuit 20 a (hereinafter simply referred to as “potential difference detection circuit 20 b or the like”) is disposed in the low voltage system region 120 close to the high voltage system region 113. The fifth point is that the potential difference detection circuit 20b and the like are connected to the driving power source 50 at the time of discharging, and the power source 50 for driving at the time of discharging is a supply source necessary for outputting power. The discharge driving power supply 50 and the discharge driving circuits M3b and M6b correspond to the FMVSS circuit.

上述した配置の基板100において、電位差検出回路20b等から供給される電力は、太実線で示すように、放電時駆動用電源50→放電時駆動回路M6b→絶縁素子Zb→放電時駆動回路M3bに伝達される。また、コントローラ60から出力される駆動用信号は、太破線で示すように、絶縁素子Zc→放電時駆動回路M6b→接続部J6を経てモジュール146(スイッチング素子Q6)に伝達され、並行して絶縁素子Zc→放電時駆動回路M6b→絶縁素子Zb→放電時駆動回路M3b→接続部J3を経てモジュール143(スイッチング素子Q3)に伝達される。   In the substrate 100 arranged as described above, the electric power supplied from the potential difference detection circuit 20b or the like is given by the discharge driving power source 50 → the discharging drive circuit M6b → the insulating element Zb → the discharging drive circuit M3b, as shown by a thick solid line. Communicated. The drive signal output from the controller 60 is transmitted to the module 146 (switching element Q6) via the insulating element Zc → the discharging driving circuit M6b → the connecting portion J6 as shown by a thick broken line, and is insulated in parallel. It is transmitted to the module 143 (switching element Q3) via the element Zc → the driving circuit M6b at discharge → the insulating element Zb → the driving circuit M3b at discharge → the connection portion J3.

上述した実施の形態2によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項2に対応し、放電時駆動回路M3b,M6bがコントローラ60が配置される領域の近傍に位置する接続部J3,J6を含む高圧系領域113,116に配置される構成とした(図3を参照)。この構成によれば、コントローラ60と放電時駆動回路M3b,M6bとの接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板100をより小型化することができ、スイッチング素子Q3,Q6の配置や作動への影響をより抑制することができる。   According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained. First, corresponding to claim 2, the discharge driving circuits M3b and M6b are arranged in the high-voltage system regions 113 and 116 including the connection portions J3 and J6 located in the vicinity of the region where the controller 60 is arranged (see FIG. 3). According to this configuration, the wiring distance required for connection between the controller 60 and the discharge driving circuits M3b and M6b is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate 100 can be further miniaturized, and the influence on the arrangement and operation of the switching elements Q3 and Q6 can be further suppressed.

請求項6に対応し、基板100は、電圧VHが印加される高圧系領域111〜116と、電圧VHを検出する電位差検出回路20b等とを含み、放電時駆動用電源50は、電位差検出回路20b等に接続し、電位差検出回路20b等から供給される電力を受けて放電時駆動回路M1b〜M6bの作動に必要な電力を出力することを特徴とする。この構成によれば、放電時駆動用電源50から電力を出力するために必要な電力を電位差検出回路20b等から確保するので、別個の電力源や新たな端子等が不要になる。したがって、基板100上のレイアウトを効率よく行えるとともに、コストを低減できる。   Corresponding to claim 6, the substrate 100 includes high voltage system regions 111 to 116 to which the voltage VH is applied, a potential difference detection circuit 20b for detecting the voltage VH, and the like. It is connected to 20b etc., receives the electric power supplied from the electric potential difference detection circuit 20b etc., and outputs the electric power required for operation | movement of the drive circuits M1b-M6b at the time of discharge. According to this configuration, power necessary for outputting power from the driving power supply 50 at the time of discharge is secured from the potential difference detection circuit 20b and the like, so that a separate power source, a new terminal, and the like are not required. Therefore, the layout on the substrate 100 can be efficiently performed and the cost can be reduced.

請求項7に対応し、放電時駆動回路M2b,M5bは、電位差検出回路20b等が配置された領域の近傍に位置する構成とした(図3を参照)。この構成によれば、放電時駆動回路M2b,M5bと電位差検出回路20b等との接続に必要な配線距離が短くなり、効率よくレイアウトができる。配線距離が短くなれば基板100をより小型化することができ、スイッチング素子Q1〜Q6の配置や作動への影響をより抑制することができる。   Corresponding to the seventh aspect, the discharge driving circuits M2b and M5b are configured to be located in the vicinity of the region where the potential difference detection circuit 20b and the like are disposed (see FIG. 3). According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between the discharge driving circuits M2b and M5b and the potential difference detection circuit 20b is shortened, and the layout can be efficiently performed. If the wiring distance is shortened, the substrate 100 can be further miniaturized, and the influence on the arrangement and operation of the switching elements Q1 to Q6 can be further suppressed.

〔実施の形態3〕
実施の形態3は、実施の形態1とは別個に配置した基板で構成する例である。当該実施の形態3は図4を参照しながら説明する。図4には、基板の第3配置例を平面図で示す。なお、電力変換装置20等の回路構成例は、実施の形態1に示す図1と同様である。実施の形態3では、図示および説明を簡単にするために実施の形態2と異なる点を説明し、図1〜図3で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 3]
The third embodiment is an example in which a substrate is arranged separately from the first embodiment. The third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a plan view showing a third arrangement example of the substrates. Note that an example of the circuit configuration of the power conversion device 20 and the like is the same as that of FIG. In the third embodiment, the points different from the second embodiment will be described in order to simplify the illustration and description, and the same elements as those used in FIGS. Omitted.

図4に示す基板100は、図3に示す基板100に代わる配置例である。放電時駆動用電源50が高圧系領域113,高圧系領域116および低圧系領域120で囲まれるように配置される点は図3と同じであるが、放電時駆動用電源50が電力を出力するのに必要な供給源を接続部J3とする点で相違する。この接続部J3には後述するモジュール143が接続され(図5を参照)、当該モジュール143の特定端子(特にスイッチング素子Q3のコレクタ端子等)にはコンバータ回路10から供給される電力と同等の電力(図1に示す電圧VH)が印加される。そこで、接続部J3のうち上記特定端子と接続される部位に接続する。   A substrate 100 illustrated in FIG. 4 is an arrangement example instead of the substrate 100 illustrated in FIG. 3. Although the driving power source 50 for discharging is arranged so as to be surrounded by the high voltage system region 113, the high voltage system region 116, and the low voltage system region 120, the driving power source 50 for discharging outputs power. The difference is that the supply source necessary for the connection is the connection portion J3. A module 143, which will be described later, is connected to the connection portion J3 (see FIG. 5), and a power equivalent to the power supplied from the converter circuit 10 is supplied to a specific terminal of the module 143 (particularly the collector terminal of the switching element Q3). (Voltage VH shown in FIG. 1) is applied. Then, it connects with the site | part connected with the said specific terminal among the connection parts J3.

上述した配置の基板100において、モジュール143の特定端子に接続される接続部J3から供給される電力は、太実線で示すように、放電時駆動用電源50→放電時駆動回路M6b→絶縁素子Zb→放電時駆動回路M3bに伝達される。また太破線で示すように、放電時駆動回路M3bから出力される駆動用信号はモジュール143(スイッチング素子Q3)に伝達され、放電時駆動回路M6bから出力される駆動用信号はモジュール146(スイッチング素子Q6)に伝達される。   In the substrate 100 arranged as described above, the power supplied from the connection portion J3 connected to the specific terminal of the module 143 is, as indicated by a thick solid line, the driving power source 50 for discharging → the driving circuit M6b for discharging → the insulating element Zb. → Transmitted to drive circuit M3b during discharge. As indicated by a thick broken line, the driving signal output from the discharge driving circuit M3b is transmitted to the module 143 (switching element Q3), and the driving signal output from the discharging drive circuit M6b is the module 146 (switching element). Q6).

上述した実施の形態3によれば、請求項8に対応し、スイッチング素子Q1〜Q3を上アーム用の高圧系領域111〜113に配置し、スイッチング素子Q4〜Q6を下アーム用の高圧系領域114〜116に配置する構成とした(図2を参照)。また、放電時駆動用電源50は、高圧系領域113の接続部J3を介してスイッチング素子Q3に接続し、当該スイッチング素子Q3に供給される電力を受けて作動する構成とした(図4を参照)。この構成によれば、スイッチング素子Q3に接続することで放電時駆動用電源50の作動に必要な電力を確保する。したがって、別個の電力源や新たな端子等が不要になるとともに、基板100上のレイアウトを効率よく行え、コストを低減できる。   According to the third embodiment described above, corresponding to claim 8, the switching elements Q1 to Q3 are arranged in the upper arm high voltage system regions 111 to 113, and the switching elements Q4 to Q6 are arranged in the lower arm high voltage system region. It was set as the structure arrange | positioned at 114-116 (refer FIG. 2). Further, the driving power source 50 at the time of discharging is connected to the switching element Q3 via the connection portion J3 of the high voltage system region 113, and is configured to operate by receiving electric power supplied to the switching element Q3 (see FIG. 4). ). According to this configuration, the power necessary for the operation of the driving power source 50 at the time of discharge is secured by connecting to the switching element Q3. Therefore, a separate power source, a new terminal, and the like are not necessary, and the layout on the substrate 100 can be efficiently performed and the cost can be reduced.

〔実施の形態4〕
実施の形態4は、実施の形態1とは別個に配置した基板で構成する例である。当該実施の形態4は図5を参照しながら説明する。図5には、基板の第3配置例を平面図で示す。なお、電力変換装置20等の回路構成例は、実施の形態1に示す図1と同様である。実施の形態4では、図示および説明を簡単にするために実施の形態1と異なる点を説明し、図1,図2で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 4]
The fourth embodiment is an example in which a substrate is arranged separately from the first embodiment. The fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view showing a third arrangement example of the substrates. Note that an example of the circuit configuration of the power conversion device 20 and the like is the same as that of FIG. In the fourth embodiment, for the sake of simplicity of illustration and description, points different from the first embodiment will be described, and the same elements as those used in FIGS. Omitted.

図5に示す基板100は、図2に示す基板100に代わる配置例であって、次の5点で相違する。第1点は、低圧系領域120を「T」字を右に90度回転させた形状に形成する。この形成に伴って第2点は、高圧系領域111〜113と高圧系領域114〜116とを上下方向に分け、この間に低圧系領域120を介在させる。第3点は、高圧系領域111と高圧系領域112との間に絶縁素子Zdが配置される。絶縁素子Zdには、絶縁を確保しながらも電力や信号等が伝達可能な素子が用いられ、図2に示す絶縁素子Zaと同等の素子を用いる。第4点は、放電時駆動用電源50が高圧系領域111,高圧系領域112および低圧系領域120の先端部で囲まれるように配置され、このうち高圧系領域112の一部を占める。第5点は、放電時駆動回路M1bが高圧系領域111に配置され、放電時駆動回路M4bが高圧系領域114に配置される。なお、放電時駆動用電源50および放電時駆動回路M1b,M4b等はFMVSS回路に相当する。   The substrate 100 shown in FIG. 5 is an arrangement example that replaces the substrate 100 shown in FIG. 2, and is different in the following five points. The first point is that the low-pressure system region 120 is formed in a shape in which the “T” shape is rotated 90 degrees to the right. Along with this formation, the second point divides the high pressure system regions 111 to 113 and the high pressure system regions 114 to 116 in the vertical direction, and interposes the low pressure system region 120 therebetween. The third point is that the insulating element Zd is disposed between the high voltage system region 111 and the high voltage system region 112. As the insulating element Zd, an element capable of transmitting electric power or a signal while ensuring insulation is used, and an element equivalent to the insulating element Za shown in FIG. 2 is used. The fourth point is arranged such that the driving power source 50 at the time of discharge is surrounded by the tip portions of the high voltage system region 111, the high voltage system region 112 and the low voltage system region 120, and occupies a part of the high voltage system region 112. The fifth point is that the discharge driving circuit M1b is arranged in the high voltage system region 111 and the discharge driving circuit M4b is arranged in the high voltage system region 114. The discharge driving power supply 50 and the discharge driving circuits M1b and M4b correspond to the FMVSS circuit.

上述した配置の基板100において、放電時駆動用電源50から供給される電力は、太実線で示すように、放電時駆動回路M4b→絶縁素子Zd→放電時駆動回路M1bに伝達され、放電時駆動用電源50に接続された高圧系領域114を経て放電時駆動回路M4bに伝達される。   In the substrate 100 arranged as described above, the power supplied from the driving power source 50 at the time of discharge is transmitted from the driving circuit M4b at the time of discharge → the insulating element Zd → the driving circuit at the time of discharging M1b, as shown by the bold solid line, and driven at the time of discharging. The voltage is transmitted to the driving circuit M4b during discharge through the high voltage system region 114 connected to the power source 50.

上述した実施の形態4によれば、以下に示す各効果を得ることができる。まず請求項4に対応し、基板100は、高圧系領域111〜113と高圧系領域114〜116とを分け、この間に低圧系領域120を介在させる構成とした(図5を参照)。さらに、放電時駆動回路M1b,M4bをそれぞれ接続部J1,J4を含む高圧系領域111,114(特定領域)に配置するとともに、特定領域の近傍に放電時駆動用電源50を配置する構成とした(図5を参照)。この構成によれば、放電時駆動回路M1b,M4bが配置される左端側の領域等にまで低圧系領域120(異電位領域)を広げることができる。したがって、基板100上のレイアウトを効率よく行えるので、基板100をより小型化することができる。   According to the fourth embodiment described above, the following effects can be obtained. Corresponding to claim 4, the substrate 100 has a configuration in which the high-pressure system regions 111 to 113 and the high-pressure system regions 114 to 116 are divided and the low-pressure system region 120 is interposed therebetween (see FIG. 5). Further, the discharge driving circuits M1b and M4b are disposed in the high voltage system regions 111 and 114 (specific regions) including the connecting portions J1 and J4, respectively, and the discharge driving power source 50 is disposed in the vicinity of the specific regions. (See FIG. 5). According to this configuration, the low-voltage system region 120 (different potential region) can be expanded to the region on the left end side where the discharge driving circuits M1b and M4b are disposed. Therefore, since the layout on the substrate 100 can be performed efficiently, the substrate 100 can be further downsized.

請求項5に対応し、放電時駆動回路M1b,M4bを配置する高圧系領域111,114は、スイッチング素子Q1,Q4に接続する接続部J1,J4を含む構成とした(図5を参照)。この構成によれば、放電時に駆動さえるスイッチング素子Q1〜Q6と放電時駆動回路M1b〜M6bとの接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板100をより小型化することができ、スイッチング素子Q1〜Q6の配置や作動への影響をより抑制することができる。   Corresponding to claim 5, the high-voltage system regions 111 and 114 in which the discharge driving circuits M1b and M4b are arranged include connection portions J1 and J4 connected to the switching elements Q1 and Q4 (see FIG. 5). According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between the switching elements Q1 to Q6 that are driven at the time of discharge and the drive circuits M1b to M6b at the time of discharge is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate 100 can be further miniaturized, and the influence on the arrangement and operation of the switching elements Q1 to Q6 can be further suppressed.

請求項9に対応し、スイッチング素子Q1〜Q3を高圧系領域111〜113(上アーム用領域)に配置し、スイッチング素子Q4〜Q6を高圧系領域114〜116(下アーム用領域)に配置する構成とした(図5を参照)。さらに、放電時駆動回路M4bは対応する下アームのスイッチング素子Q4に接続し、対応する下アームのスイッチング素子Q4の出力端子(エミッタ端子)である基底電位Nを基準とする構成とした(図1を参照)。この構成によれば、放電時駆動回路M4bは対応する下アーム用領域のスイッチング素子Q4の基底電位Nを基準とするので、同じ下アーム用領域でも他のスイッチング素子Q5,Q6の基底電位Nを基準とする場合に比べて効率よくレイアウトを行うことができる。また、放電時駆動回路M4bに供給される電力(電圧)精度も向上する。   Corresponding to claim 9, switching elements Q1 to Q3 are arranged in high voltage system regions 111 to 113 (upper arm region), and switching elements Q4 to Q6 are arranged in high voltage system regions 114 to 116 (lower arm region). It was set as the structure (refer FIG. 5). Further, the discharge driving circuit M4b is connected to the corresponding lower arm switching element Q4, and is configured to be based on the base potential N which is the output terminal (emitter terminal) of the corresponding lower arm switching element Q4 (FIG. 1). See). According to this configuration, since the discharge driving circuit M4b uses the base potential N of the switching element Q4 in the corresponding lower arm region as a reference, the base potential N of the other switching elements Q5 and Q6 is set in the same lower arm region. Layout can be performed more efficiently than in the case of using as a reference. In addition, the accuracy of power (voltage) supplied to the driving circuit M4b during discharge is improved.

〔実施の形態5〕
実施の形態5は、上述した実施の形態1〜4のいずれにも適用され、さらに両面型冷却装置を備える例である。当該実施の形態5は図6を参照しながら説明する。図5(A)には基板の側方から見た側面図を示し、基板の上方から見た平面図を示す。実施の形態5では、図示および説明を簡単にするために実施の形態1〜4と異なる点を説明し、図1〜図5で用いた要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 5]
The fifth embodiment is an example that is applied to any of the first to fourth embodiments described above and further includes a double-sided cooling device. The fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5A shows a side view seen from the side of the substrate and a plan view seen from above the substrate. In the fifth embodiment, the points different from the first to fourth embodiments will be described in order to simplify the illustration and description, and the same elements as those used in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals. Description is omitted.

図5に示す冷却装置200は、「両面型冷却装置」に相当する。この冷却装置200は、モジュール141〜146を介してスイッチング素子Q1〜Q6の各両面側から冷却する構造をなす。各モジュールは、一のスイッチング素子と、当該一のスイッチング素子を作動させる回路素子(すなわちダイオード,駆動回路,抵抗器などで一以上の素子)とをパッケージ化したものである。二点鎖線で図示するモジュール151〜156は、図1に二点鎖線で図示する電力変換部22を備えた場合、対応するスイッチング素子Q1〜Q6に相当する。モジュール140,150はコンバータ回路10に用いられるスイッチング素子に相当する。以下では、これら全てのモジュールを「モジュール141〜146等」と表記する。   The cooling device 200 shown in FIG. 5 corresponds to a “double-sided cooling device”. The cooling device 200 has a structure in which cooling is performed from both sides of the switching elements Q1 to Q6 via modules 141 to 146. Each module is a package of one switching element and a circuit element that operates the one switching element (that is, one or more elements such as a diode, a drive circuit, and a resistor). The modules 151 to 156 illustrated by the two-dot chain line correspond to the corresponding switching elements Q1 to Q6 when the power converter 22 illustrated by the two-dot chain line in FIG. 1 is provided. Modules 140 and 150 correspond to switching elements used in converter circuit 10. Hereinafter, all these modules are described as “modules 141 to 146 etc.”.

冷却装置200は、一の上流管201、複数(本形態では5または8)の連結管202、一の下流管203などを有する。連結管202は上流管201と下流管203とを連結するとともに、連結管202の相互間はモジュール141〜146等が入る間隔を空ける。上流管201、複数の連結管202および下流管203は、冷却用流体(例えば水,空気,油等)が内部を流れるように形成される。図示しない循環用ポンプによって送り出された冷却用流体は、連結管202に向かう方向(矢印D1方向)に上流管201を流れ、分岐して下流管203に向かう方向(矢印D2方向)に各連結管202を流れ、循環用ポンプに向かう方向(矢印D3方向)に下流管203を流れる。   The cooling device 200 includes one upstream pipe 201, a plurality (5 or 8 in this embodiment) of connecting pipes 202, one downstream pipe 203, and the like. The connecting pipe 202 connects the upstream pipe 201 and the downstream pipe 203, and the connecting pipe 202 is spaced from the module 141 to 146. The upstream pipe 201, the plurality of connecting pipes 202, and the downstream pipe 203 are formed so that a cooling fluid (for example, water, air, oil, etc.) flows inside. The cooling fluid sent out by a circulation pump (not shown) flows through the upstream pipe 201 in the direction toward the connecting pipe 202 (arrow D1 direction), branches, and flows into the downstream pipe 203 (arrow D2 direction). 202, and flows through the downstream pipe 203 in the direction toward the circulation pump (in the direction of arrow D3).

上流管201および下流管203は、任意の素材を用い、任意の外形で形成してよい。一方、複数の連結管202は冷却機能を果たすため、熱伝導率の高い素材(例えば金属)を用い、モジュール141〜146等と接触するように外形を形成する。接触面積が多くなるほど冷却効率が高まる点と、形成コストを低く抑える点とを考慮すると、連結管およびモジュールの各接触面は平面で形成するのが望ましい。なお図示するように、上アームのスイッチング素子を有するモジュール(例えばモジュール141〜143等)は、下アームのスイッチング素子を有するモジュールよりも多く熱を発生し易いので、上流管201側に配置するのが望ましい。   The upstream pipe 201 and the downstream pipe 203 may be formed of arbitrary materials using arbitrary materials. On the other hand, since the plurality of connecting pipes 202 perform a cooling function, a material having high thermal conductivity (for example, metal) is used, and an outer shape is formed so as to come into contact with the modules 141 to 146 and the like. In consideration of the point that the cooling efficiency increases as the contact area increases and the formation cost is kept low, it is desirable to form each contact surface of the connecting pipe and the module in a plane. As shown in the figure, modules having upper arm switching elements (for example, modules 141 to 143) are more likely to generate heat than modules having lower arm switching elements, so they are arranged on the upstream pipe 201 side. Is desirable.

上述した実施の形態5によれば、請求項3に対応する効果を得る。すなわち、スイッチング素子Q1〜Q6の両面側から冷却する冷却装置200(両面型冷却装置)を備える構成とした(図6を参照)。この構成によれば、冷却装置200を用いることでスイッチング素子Q1〜Q6を効率良く冷却することができる。特に実施の形態1〜3のように高圧系領域111〜113と高圧系領域114〜116との間に低圧系領域120を介在させない場合には、基板100上のレイアウトを効率よく行える。   According to the fifth embodiment described above, an effect corresponding to claim 3 is obtained. That is, it was set as the structure provided with the cooling device 200 (double-sided cooling device) which cools from the both surfaces side of switching element Q1-Q6 (refer FIG. 6). According to this configuration, the switching elements Q1 to Q6 can be efficiently cooled by using the cooling device 200. In particular, when the low voltage system region 120 is not interposed between the high voltage system regions 111 to 113 and the high voltage system regions 114 to 116 as in the first to third embodiments, the layout on the substrate 100 can be performed efficiently.

〔実施の形態6〕
実施の形態6は、実施の形態1とは別の回路に適用する例である。当該実施の形態6は図7,図8を参照しながら説明する。図7には、電力変換装置の第2構成例を回路図で示す。図8には、基板の第5配置例を平面図で示す。なお、図1に示す要素と同一の要素については、同一の符号を用いることで機能作用の説明を省略する。
[Embodiment 6]
The sixth embodiment is an example applied to a circuit different from the first embodiment. The sixth embodiment will be described with reference to FIGS. In FIG. 7, the 2nd structural example of a power converter device is shown with a circuit diagram. In FIG. 8, the 5th example of arrangement | positioning of a board | substrate is shown with a top view. In addition, about the element same as the element shown in FIG. 1, description of a function effect | action is abbreviate | omitted by using the same code | symbol.

図7に示す電力変換装置70は、直流電源E1から供給される電力(電圧VL)を昇圧して出力する昇圧機能を実現するため、通常時駆動回路Mua,Mda、放電時駆動回路Mub,Mdb、回り込み防止手段Bu,Bd、スイッチング素子Qu,Qd、ダイオードDu,Dd、インダクタL10などを有する。直流電源E1は「電力供給源」に相当する。なお、電力変換装置70は図1に示すコンバータ回路10として適用可能である。   The power converter 70 shown in FIG. 7 realizes a boost function that boosts and outputs the power (voltage VL) supplied from the DC power supply E1, so that the normal drive circuits Mua and Mda and the discharge drive circuits Mub and Mdb are output. , Wraparound prevention means Bu, Bd, switching elements Qu, Qd, diodes Du, Dd, inductor L10, and the like. The DC power supply E1 corresponds to a “power supply source”. The power conversion device 70 can be applied as the converter circuit 10 shown in FIG.

通常時駆動回路Muaは、スイッチング素子Quの出力端子(エミッタ端子)を基準電位として通常時駆動用電源40から供給される電力(電圧Va)を受けて作動する。通常時駆動回路Mdaは、スイッチング素子Qdの出力端子(エミッタ端子)を基準電位として通常時駆動用電源40から供給される電力(電圧Vc)を受けて作動する。これらの通常時駆動回路Mua,Mdaは、それぞれコントローラ60から個別に信号入力端子Pua,Pdaに入力される指令信号に従って、対応するスイッチング素子Qu,Qdの制御端子(ゲート端子)に駆動用信号を出力する。   The normal driving circuit Mua operates by receiving power (voltage Va) supplied from the normal driving power supply 40 with the output terminal (emitter terminal) of the switching element Qu as a reference potential. The normal drive circuit Mda operates by receiving power (voltage Vc) supplied from the normal drive power supply 40 using the output terminal (emitter terminal) of the switching element Qd as a reference potential. These normal-time drive circuits Mua and Mda respectively send drive signals to the control terminals (gate terminals) of the corresponding switching elements Qu and Qd in accordance with command signals individually input from the controller 60 to the signal input terminals Pua and Pda. Output.

放電時駆動回路Mub、スイッチング素子Quの出力端子(エミッタ端子)を基準電位として放電時駆動用電源50から供給される電力(電圧Vb)を受けて作動する。放電時駆動回路Mdbは、スイッチング素子Qdの出力端子(エミッタ端子)を基準電位として放電時駆動用電源50から供給される電力(電圧Vd)を受けて作動する。これらの放電時駆動回路Mub,Mdbは、それぞれコントローラ60から個別に信号入力端子Pub,Pdbに入力される指令信号に従って、対応するスイッチング素子Qu,Qdの制御端子(ゲート端子)に駆動用信号を出力する。上述した電圧Va,Vb,Vc,Vdは、同じ電圧となる場合に限らず、基準電位の相違によって異なる電圧となる場合もある。   The discharge driving circuit Mub and the output terminal (emitter terminal) of the switching element Qu are operated as a reference potential by receiving electric power (voltage Vb) supplied from the discharge driving power source 50. The discharge drive circuit Mdb operates by receiving power (voltage Vd) supplied from the discharge drive power supply 50 using the output terminal (emitter terminal) of the switching element Qd as a reference potential. These discharge-time drive circuits Mub and Mdb respectively send drive signals to the control terminals (gate terminals) of the corresponding switching elements Qu and Qd according to command signals individually input from the controller 60 to the signal input terminals Pub and Pdb. Output. The voltages Va, Vb, Vc, and Vd described above are not limited to the same voltage, but may be different voltages depending on the difference in the reference potential.

回り込み防止手段Buは、実施の形態1に示す回り込み防止手段B1〜B3と同様の構成および作用効果を奏する。回り込み防止手段Bdは、実施の形態1に示す回り込み防止手段B4〜B6と同様の構成および作用効果を奏する。これらの回り込み防止手段Bu,Bdは放電時駆動回路に対応して設ける。   The wraparound prevention means Bu has the same configuration and operational effects as the wraparound prevention means B1 to B3 shown in the first embodiment. The wraparound prevention means Bd has the same configuration and operational effects as the wraparound prevention means B4 to B6 shown in the first embodiment. These wraparound prevention means Bu and Bd are provided corresponding to the discharge driving circuit.

スイッチング素子Qu,Qdは、直列接続されてハーフブリッジを構成している。このスイッチング素子Qu,Qdには、例えばセンス電流を出力するセンス端子Psu,Psdを備えたIGBTを用いる。センス端子Psdと基底電位Nとの間には、抵抗器Rdを接続する。抵抗器Ruは、センス端子Psuと、スイッチング素子Qdの入力端子(ソース端子またはコレクタ端子等)との中間接続点との間に接続される。この中間接続点は、さらにインダクタL10を介して直流電源E1のプラス電極に接続する。このインダクタL10には、例えばチョークコイルを用いる。スイッチング素子Qu,Qdに並列接続されるダイオードDu,Ddは、それぞれフリーホイールダイオードとして機能する。スイッチング素子Qdの出力端子(エミッタ端子)は、直流電源E1のマイナス電極(すなわち基底電位N)に接続する。   The switching elements Qu and Qd are connected in series to form a half bridge. As the switching elements Qu and Qd, for example, an IGBT including sense terminals Psu and Psd for outputting a sense current is used. A resistor Rd is connected between the sense terminal Psd and the base potential N. The resistor Ru is connected between the sense terminal Psu and an intermediate connection point between the input terminal (such as a source terminal or a collector terminal) of the switching element Qd. This intermediate connection point is further connected to the plus electrode of the DC power supply E1 via the inductor L10. For this inductor L10, for example, a choke coil is used. The diodes Du and Dd connected in parallel to the switching elements Qu and Qd function as freewheel diodes, respectively. The output terminal (emitter terminal) of the switching element Qd is connected to the negative electrode (that is, the base potential N) of the DC power supply E1.

電力変換装置70以外では、スイッチSw、コンデンサC1,C2、電位差検出回路20a,20bなどがある。スイッチSwは、直流電源E1から供給される電力について受電(オン)/非受電(オフ)を切り換える機能を担う。このスイッチSwは、直流電源E1とコンデンサC1との間に接続され、コントローラ60等からオン/オフの切り換え制御が行える素子を用いるのが望ましい。なお、二点鎖線で示すように電力変換装置70の出力端子側とコンデンサC2との間に接続してもよく、双方で接続してもよい。平滑用のコンデンサC1は、直流電源E1の両端(プラス電極とマイナス電極の間)に接続される。平滑用のコンデンサC2は、電力変換装置70の出力側両端に接続される。電位差検出回路20aはコンデンサC1と並列接続され、電位差検出回路20bはコンデンサC2と並列接続される。スイッチSwおよびコンデンサC1のうち一方または双方は、電力変換装置70に内在させてもよい。   Other than the power conversion device 70, there are a switch Sw, capacitors C1 and C2, potential difference detection circuits 20a and 20b, and the like. The switch Sw has a function of switching power reception (on) / non-power reception (off) for the power supplied from the DC power supply E1. The switch Sw is preferably connected between the DC power source E1 and the capacitor C1, and is an element that can be controlled to be turned on / off from the controller 60 or the like. In addition, as shown with a dashed-two dotted line, you may connect between the output terminal side of the power converter device 70, and the capacitor | condenser C2, and you may connect by both. The smoothing capacitor C1 is connected to both ends (between the plus electrode and the minus electrode) of the DC power supply E1. The smoothing capacitor C <b> 2 is connected to both ends of the output side of the power converter 70. The potential difference detection circuit 20a is connected in parallel with the capacitor C1, and the potential difference detection circuit 20b is connected in parallel with the capacitor C2. One or both of the switch Sw and the capacitor C <b> 1 may be included in the power conversion device 70.

上述した電力変換装置70の構成要素を基板上に配置する例について、図8を参照しながら説明する。図8には、基板の第5配置例を平面図で示すが、図7や図1に示す全ての要素は図示できないので説明に必要な要素のみを図示する。   An example in which the components of the power conversion device 70 described above are arranged on a substrate will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a fifth example of the arrangement of the substrates in a plan view, but not all the elements shown in FIG. 7 and FIG. 1 can be shown, so only the elements necessary for explanation are shown.

図8に示す基板100は、図2に示す基板100に代わる配置例である。図8に示す基板100は、放電時駆動用電源50、高圧系領域111〜118、低圧系領域120、接続部J1〜J6,Ju,Jdなどを有する。これらの要素のうち、放電時駆動用電源50、高圧系領域111〜118、低圧系領域120および接続部J1〜J6はインバータ回路(実施の形態1に示す電力変換装置20)の構成要素であり、実施の形態1と同様である。そのため、以下では電力変換装置70に関連する要素について説明する。   A substrate 100 shown in FIG. 8 is an arrangement example instead of the substrate 100 shown in FIG. A substrate 100 shown in FIG. 8 includes a driving power source 50 during discharge, high voltage system regions 111 to 118, a low voltage system region 120, connection portions J1 to J6, Ju, and Jd. Among these elements, the driving power source 50 during discharge, the high voltage system regions 111 to 118, the low voltage system region 120, and the connecting portions J1 to J6 are components of the inverter circuit (the power conversion device 20 shown in the first embodiment). This is the same as in the first embodiment. Therefore, below, the element relevant to the power converter device 70 is demonstrated.

高圧系領域117,118はそれぞれが「所定電圧領域」に相当する。高圧系領域117には、放電時駆動回路Mubや、モジュール140(図6を参照)に接続する接続部Juなどが配置される。同じく高圧系領域118には、放電時駆動回路Mdbや、モジュール150(図6を参照)に接続する接続部Jdなどが配置される。放電時駆動用電源50は、高圧系領域117と高圧系領域118との間に配置されるとともに、高圧系領域118に接続される。なお、放電時駆動用電源50および放電時駆動回路Mub,Mdb等はFMVSS回路に相当する。   Each of the high voltage system regions 117 and 118 corresponds to a “predetermined voltage region”. In the high-voltage system region 117, a discharge driving circuit Mub, a connection portion Ju connected to the module 140 (see FIG. 6), and the like are arranged. Similarly, in the high voltage system region 118, a driving circuit Mdb at the time of discharge, a connection portion Jd connected to the module 150 (see FIG. 6), and the like are arranged. The discharge driving power supply 50 is disposed between the high voltage system region 117 and the high voltage system region 118 and is connected to the high voltage system region 118. The discharge driving power source 50 and the discharge driving circuits Mub, Mdb and the like correspond to FMVSS circuits.

上述した配置の基板100において、放電時駆動用電源50から供給される電力は、太実線で示すように、放電時駆動回路Mdb→絶縁素子Za→放電時駆動回路Mubに伝達される。コントローラ60は低圧系領域120および高圧系領域111〜118のいずれに配置してもよく、基板100以外の基板や機器等に配置した上でコネクタ130を通じて接続してもよい。   In the substrate 100 arranged as described above, the electric power supplied from the driving power source 50 at the time of discharge is transmitted from the driving circuit Mdb at the time of discharge to the insulating element Za → the driving circuit at the time of discharge Mub as shown by a thick solid line. The controller 60 may be disposed in any of the low-pressure system region 120 and the high-pressure system regions 111 to 118, and may be connected through the connector 130 after being disposed on a board or device other than the board 100.

上述した実施の形態6によれば、請求項1に対応し、放電時駆動回路Mub,Mdbをそれぞれ接続部Ju,Jdを含む高圧系領域117,118(特定領域)に配置するとともに、特定領域の近傍に放電時駆動用電源50を配置する構成とした(図8を参照)。この構成によれば、放電時駆動回路Mub,Mdbと放電時駆動用電源50との接続に必要な配線距離が短くなる。配線距離が短くなれば基板100を小型化することができ、スイッチング素子Qu,Qdの配置や作動への影響を抑制することができる。また、図8に示すように上アーム用領域のスイッチング素子Q1〜Q3,Quと、下アーム用領域のスイッチング素子Q4〜Q6,Qdとに分け、上アーム用領域と下アーム用領域との間に何も配置しない場合には、基板100をより小型化できる。   According to the above-described sixth embodiment, corresponding to claim 1, the discharge-time driving circuits Mub and Mdb are arranged in the high-voltage system regions 117 and 118 (specific regions) including the connection portions Ju and Jd, respectively, and the specific region The power supply 50 for driving at the time of discharge is arranged in the vicinity of (see FIG. 8). According to this configuration, the wiring distance necessary for connection between the discharge driving circuits Mub and Mdb and the discharge driving power supply 50 is shortened. If the wiring distance is shortened, the substrate 100 can be reduced in size, and the influence on the arrangement and operation of the switching elements Qu and Qd can be suppressed. Further, as shown in FIG. 8, the switching elements Q1 to Q3 and Qu in the upper arm region and the switching elements Q4 to Q6 and Qd in the lower arm region are divided into the area between the upper arm region and the lower arm region. If nothing is arranged on the substrate 100, the substrate 100 can be further downsized.

図8では、実施の形態1の対応領域(すなわち図2に示す高圧系領域112,115に相当する領域)に高圧系領域117,118を配置した。この形態に代えて、実施の形態2〜4の対応領域に高圧系領域117,118を配置してもよい。具体的には、実施の形態2,3の対応領域(すなわち図3,図4に示す高圧系領域113,116に相当する領域)に高圧系領域117,118を配置したり、実施の形態4の対応領域(すなわち図5に示す高圧系領域111,114に相当する領域)に高圧系領域117,118を配置したりする。これらの配置をした基板100では、対応する実施の形態で得られる作用効果と同様の作用効果(すなわち請求項2〜9に対応する作用効果)を得ることができる。   In FIG. 8, the high-pressure system regions 117 and 118 are arranged in the corresponding region of the first embodiment (that is, the region corresponding to the high-pressure system regions 112 and 115 shown in FIG. 2). Instead of this form, the high pressure system regions 117 and 118 may be arranged in the corresponding regions of the second to fourth embodiments. Specifically, the high-pressure system regions 117 and 118 are arranged in the corresponding region of the second and third embodiments (that is, the region corresponding to the high-pressure system regions 113 and 116 shown in FIGS. 3 and 4), or the fourth embodiment. The high pressure system regions 117 and 118 are arranged in the corresponding region (that is, the region corresponding to the high pressure system regions 111 and 114 shown in FIG. 5). In the substrate 100 having these arrangements, it is possible to obtain the same operational effects (that is, operational effects corresponding to claims 2 to 9) as the operational effects obtained in the corresponding embodiments.

〔他の実施の形態〕
以上では本発明を実施するための形態について実施の形態1〜6に従って説明したが、本発明は当該形態に何ら限定されるものではない。言い換えれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。例えば、次に示す各形態を実現してもよい。
[Other Embodiments]
In the above, although the form for implementing this invention was demonstrated according to Embodiment 1-6, this invention is not limited to the said form at all. In other words, various forms can be implemented without departing from the scope of the present invention. For example, the following forms may be realized.

上述した実施の形態1〜6では、出力機器として三相の発電電動機31,32,…を適用した(図1を参照)。この形態に代えて、三相以外の発電電動機や、相数にかかわらず電力変換装置20(具体的には電力変換部21,22,…)から出力する電力を受けて作動可能な他の出力機器を適用してもよい。他の出力機器としては、例えば回転機(すなわち発電機や電動機等)、電力系統、負荷等のうちで一以上が該当する。三相以外の発電電動機や他の出力機器であっても、電力変換装置20によって作動させることができるので、上述した実施の形態1〜6と同様の作用効果を得ることができる。   In the first to sixth embodiments described above, three-phase generator motors 31, 32,... Are applied as output devices (see FIG. 1). It replaces with this form, and other outputs which can receive and operate | move the electric power output from the power converters 20 (specifically the power converters 21, 22, ...) irrespective of the number of phases and generator motors other than three phases. Equipment may be applied. Examples of other output devices include one or more of a rotating machine (that is, a generator, a motor, and the like), a power system, a load, and the like. Even generator motors and other output devices other than the three-phase can be operated by the power conversion device 20, so that the same effects as those of the first to sixth embodiments described above can be obtained.

上述した実施の形態1〜6では、スイッチング素子Q1〜Q6等としてセンス端子を有するIGBTを適用した(図1〜図11を参照)。この形態に代えて、スイッチング機能を備えた他の半導体素子を適用してもよい。他の半導体素子としては、センス端子を有しないIGBTや、パワーMOSFET等が該当する。単にスイッチング素子の種類が相違するに過ぎないので、上述した実施の形態1〜6と同様の作用効果を得ることができる。   In the first to sixth embodiments described above, IGBTs having sense terminals are applied as the switching elements Q1 to Q6 and the like (see FIGS. 1 to 11). Instead of this form, another semiconductor element having a switching function may be applied. Other semiconductor elements include IGBTs without sense terminals, power MOSFETs, and the like. Since the types of switching elements are merely different, the same operational effects as those of the first to sixth embodiments can be obtained.

上述した実施の形態1に示す基板100は、放電時駆動回路M2b,M5bをそれぞれ接続部J2,J5を含む高圧系領域112,115(特定領域)に配置するとともに、特定領域の近傍に放電時駆動用電源50を配置する構成とした(図2を参照)。この形態に代えて、他の領域の近傍または接続して配置してもよい。当該他の領域は、高圧系領域111,114や、高圧系領域113,116等が該当する。また、上アームと下アームとを入れ換えて配置してもよく、U相,V相,W相を入れ換えて配置してもよい。いずれの配置にせよ、上述した実施の形態1と同様の作用効果を得ることができる。   The substrate 100 shown in the first embodiment described above has the discharge driving circuits M2b and M5b disposed in the high voltage system regions 112 and 115 (specific regions) including the connecting portions J2 and J5, respectively, and in the vicinity of the specific region during the discharge. A driving power supply 50 is arranged (see FIG. 2). Instead of this form, it may be arranged near or connected to another region. The other regions correspond to the high-pressure system regions 111 and 114, the high-pressure system regions 113 and 116, and the like. Further, the upper arm and the lower arm may be interchanged, and the U phase, V phase, and W phase may be interchanged. Regardless of the arrangement, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained.

上述した実施の形態2に示す基板100は、放電時駆動回路M3b,M6bがコントローラ60が配置される領域に近い接続部J3,J6を含む高圧系領域113,116に配置される構成とした(図3を参照)。この形態に代えて、放電時駆動用電源50は、他の領域の近傍に配置してもよい。当該他の領域は、高圧系領域111,114や、高圧系領域112,115等が該当する。また、上アームと下アームとを入れ換えて配置してもよく、U相,V相,W相を入れ換えて配置してもよい。いずれの配置にせよ、上述した実施の形態1,2と同様の作用効果を得ることができる。   The substrate 100 described in the second embodiment is configured such that the discharge-time driving circuits M3b and M6b are disposed in the high-voltage system regions 113 and 116 including the connection portions J3 and J6 close to the region in which the controller 60 is disposed ( (See FIG. 3). Instead of this form, the driving power source 50 at the time of discharging may be arranged in the vicinity of another region. The other regions correspond to the high-pressure system regions 111 and 114, the high-pressure system regions 112 and 115, and the like. Further, the upper arm and the lower arm may be interchanged, and the U phase, V phase, and W phase may be interchanged. Regardless of the arrangement, the same operational effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

上述した実施の形態3に示す基板100は、放電時駆動用電源50は高圧系領域113の接続部J3を介してスイッチング素子Q3に接続し、当該スイッチング素子Q3に供給される電力を受けて作動する構成とした(図4を参照)。この形態に代えて、放電時駆動用電源50は、他の領域の近傍に配置してもよい。当該他の領域は、高圧系領域111,114や、高圧系領域112,115等が該当する。また、上アームと下アームとを入れ換えて配置してもよく、U相,V相,W相を入れ換えて配置してもよい。いずれの配置にせよ、上述した実施の形態1〜3と同様の作用効果を得ることができる。   In the substrate 100 shown in the above-described third embodiment, the driving power source 50 at the time of discharging is connected to the switching element Q3 via the connection portion J3 of the high voltage system region 113, and operates by receiving power supplied to the switching element Q3. (See FIG. 4). Instead of this form, the driving power source 50 at the time of discharging may be arranged in the vicinity of another region. The other regions correspond to the high-pressure system regions 111 and 114, the high-pressure system regions 112 and 115, and the like. Further, the upper arm and the lower arm may be interchanged, and the U phase, V phase, and W phase may be interchanged. Regardless of the arrangement, the same operational effects as those of the first to third embodiments can be obtained.

上述した実施の形態4に示す基板100は、放電時駆動回路M1b,M4bをそれぞれ接続部J1,J4を含む高圧系領域111,114(特定領域)に配置するとともに、特定領域の近傍に放電時駆動用電源50を配置する構成とした(図5を参照)。この形態に代えて、放電時駆動用電源50は、他の領域の近傍に配置してもよい。すなわち、上記高圧系領域111,114の部位に高圧系領域112,115や、高圧系領域113,116等を配置する例が該当する。また、上アームと下アームとを入れ換えて配置してもよく、U相,V相,W相を入れ換えて配置してもよい。いずれの配置にせよ、上述した実施の形態1,4と同様の作用効果を得ることができる。   Substrate 100 shown in the above-described fourth embodiment arranges discharge driving circuits M1b and M4b in high-voltage system regions 111 and 114 (specific regions) including connecting portions J1 and J4, respectively, and discharges in the vicinity of the specific region. A driving power supply 50 is arranged (see FIG. 5). Instead of this form, the driving power source 50 at the time of discharging may be arranged in the vicinity of another region. That is, an example in which the high-pressure system regions 112 and 115, the high-pressure system regions 113 and 116, and the like are disposed in the high-pressure system regions 111 and 114 is applicable. Further, the upper arm and the lower arm may be interchanged, and the U phase, V phase, and W phase may be interchanged. Regardless of the arrangement, the same effects as those of the first and fourth embodiments can be obtained.

上述した実施の形態5では、スイッチング素子の両面側から冷却する冷却装置200を適用した(図6を参照)。この形態に代えて、スイッチング素子を冷却する他の冷却装置を適用してもよい。例えば、各スイッチング素子の片面側から冷却する片面型冷却装置や、各スイッチング素子に接触させて冷却する冷却装置(例えばペルティエ素子;Peltier Device)、他のヒートポンプ(例えば気体液化ヒートポンプ)などが該当する。他の冷却装置であっても、各スイッチング素子冷やされて作動を安定化させることができるので、上述した実施の形態1〜6と同様の作用効果を得ることができる。   In Embodiment 5 mentioned above, the cooling device 200 which cools from the both surfaces side of a switching element was applied (refer FIG. 6). Instead of this form, another cooling device for cooling the switching element may be applied. For example, a single-sided cooling device that cools from one side of each switching element, a cooling device that cools in contact with each switching element (for example, a Peltier Device), other heat pumps (for example, a gas liquefied heat pump), and the like are applicable. . Even if it is another cooling device, since each switching element is cooled and operation | movement can be stabilized, the effect similar to Embodiment 1-6 mentioned above can be acquired.

E1 直流電源(電力供給源)
10 コンバータ回路(電力供給源)
20,70 電力変換装置
20a,20b 電位差検出回路
21,22,… 電力変換部
31 発電電動機(出力機器)
40 通常時駆動用電源
50 放電時駆動用電源
60 コントローラ(駆動信号生成回路)
100 基板
111〜118 高圧系領域(所定電圧領域)
120 低圧系領域
200 冷却装置(両面型冷却装置)
B1〜B6,Bu,Bd 回り込み防止手段
C1,C2 コンデンサ(キャパシタ)
D1〜D6 ダイオード(整流素子)
J1〜J6,Ju,Jd 接続部
M1a,M2a,M3a,M4a,M5a,M6a,Mua,Mda 通常時駆動回路
M1b,M2b,M3b,M4b,M5b,M6b,Mda,Mdb 放電時駆動回路
Q1〜Q6,Qu,Qd スイッチング素子
Za,Zb,Zc,Zd 絶縁素子
N 基底電位
E1 DC power supply (power supply source)
10 Converter circuit (power supply source)
20, 70 Power conversion device 20a, 20b Potential difference detection circuit 21, 22, ... Power conversion unit 31 Generator motor (output device)
40 Power supply for normal driving 50 Power supply for discharging 60 Controller (Drive signal generation circuit)
100 Substrate 111-118 High voltage system region (predetermined voltage region)
120 Low pressure system 200 Cooling device (double-sided cooling device)
B1-B6, Bu, Bd Anti-wraparound means C1, C2 Capacitor (capacitor)
D1 to D6 Diode (rectifier element)
J1 to J6, Ju, Jd Connection M1a, M2a, M3a, M4a, M5a, M6a, Mua, Mda Normal time drive circuit M1b, M2b, M3b, M4b, M5b, M6b, Mda, Mdb Discharge time drive circuit Q1 to Q6 , Qu, Qd Switching element Za, Zb, Zc, Zd Insulating element N Base potential

Claims (9)

電力供給源の出力側両端に接続して平滑するコンデンサと、前記電力供給源から供給される電力を変換して出力する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子ごとに対応して設けられ前記電力を変換する際に対応する前記スイッチング素子を駆動する複数の通常時駆動回路と、前記複数の通常時駆動回路の作動に必要な電力を出力する通常時駆動用電源とを備える電力変換装置において、
前記複数のスイッチング素子のうち一以上のスイッチング素子ごとに対応して設けられ、前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する際に前記対応する前記スイッチング素子を駆動する一以上の放電時駆動回路と、
前記通常時駆動用電源とは別個に設けられ、前記放電時駆動回路の作動に必要な電力を出力する放電時駆動用電源と、
前記スイッチング素子ごとに対応して設けられ、前記スイッチング素子に接続するための複数の接続部を配置する基板と、を有し、
前記一以上の放電時駆動回路が前記複数の接続部の中から選択される接続部を含む一以上の特定領域に配置され、前記特定領域の近傍には前記放電時駆動用電源が配置されることを特徴とする電力変換装置。
A capacitor connected to both ends of the output side of the power supply source for smoothing, a plurality of switching elements for converting and outputting the power supplied from the power supply source, and the power provided corresponding to each switching element In a power conversion device comprising: a plurality of normal driving circuits that drive the switching elements corresponding to the conversion; and a normal driving power source that outputs power necessary for the operations of the plurality of normal driving circuits.
One or more discharge driving circuits provided corresponding to each of the one or more switching elements among the plurality of switching elements and driving the corresponding switching elements when discharging the charge accumulated in the capacitor;
A power supply for driving at the time of discharge that is provided separately from the power supply for driving at the time of normal, and outputs power necessary for the operation of the driving circuit at the time of discharge;
A board on which a plurality of connecting portions are provided corresponding to each switching element and arranged to connect to the switching element, and
The one or more discharge driving circuits are arranged in one or more specific areas including a connection part selected from the plurality of connection parts, and the discharge driving power source is arranged in the vicinity of the specific area. The power converter characterized by the above-mentioned.
前記複数の通常時駆動回路に対して伝達する駆動信号を生成する駆動信号生成回路をさらに有し、
前記一以上の放電時駆動回路は、前記駆動信号生成回路が配置される領域の近傍に位置する接続部を含む領域に配置されることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
A drive signal generation circuit for generating a drive signal to be transmitted to the plurality of normal-time drive circuits;
The power conversion device according to claim 1, wherein the one or more discharging drive circuits are arranged in a region including a connection portion located in the vicinity of a region in which the drive signal generation circuit is arranged.
前記スイッチング素子の両面側から冷却する両面型冷却装置を有することを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 1, further comprising a double-sided cooling device that cools from both sides of the switching element. 電力供給源の出力側両端に接続して平滑するコンデンサと、前記電力供給源から供給される電力を変換して出力する複数のスイッチング素子と、前記スイッチング素子ごとに対応して設けられ前記電力を変換する際に対応する前記スイッチング素子を駆動する複数の通常時駆動回路と、前記複数の通常時駆動回路の作動に必要な電力を出力する通常時駆動用電源とを備える電力変換装置において、
前記複数のスイッチング素子のうち一以上のスイッチング素子ごとに対応して設けられ、前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する際に前記対応する前記スイッチング素子を駆動する一以上の放電時駆動回路と、
前記通常時駆動用電源とは別個に設けられ、前記放電時駆動回路の作動に必要な電力を出力する放電時駆動用電源と、
前記複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分けて配置するとともに、前記上アーム用領域と前記下アーム用領域との間にこれらの領域の電位と異なる異電位領域を介在させて配置する基板と、を有し、
前記一以上の放電時駆動回路は、それぞれが列状に配置される前記上アーム用領域および前記下アーム用領域の双方における端側の領域またはその近傍に位置することを特徴とする電力変換装置。
A capacitor connected to both ends of the output side of the power supply source for smoothing, a plurality of switching elements for converting and outputting the power supplied from the power supply source, and the power provided corresponding to each switching element In a power conversion device comprising: a plurality of normal driving circuits that drive the switching elements corresponding to the conversion; and a normal driving power source that outputs power necessary for the operations of the plurality of normal driving circuits.
One or more discharge driving circuits provided corresponding to each of the one or more switching elements among the plurality of switching elements and driving the corresponding switching elements when discharging the charge accumulated in the capacitor;
A power supply for driving at the time of discharge that is provided separately from the power supply for driving at the time of normal, and outputs power necessary for the operation of the driving circuit at the time of discharge;
The plurality of switching elements are divided into an upper arm region and a lower arm region, and a different potential region different from the potential of these regions is interposed between the upper arm region and the lower arm region. A substrate to be arranged, and
The one or more discharging drive circuits are located in or near the end region in both the upper arm region and the lower arm region, which are arranged in a row. .
前記一以上の放電時駆動回路を配置する領域は、前記複数のスイッチング素子のうち前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する際に駆動するスイッチング素子に接続する接続部を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電力変換装置。   The region where the one or more discharging driving circuits are arranged includes a connection portion connected to a switching element that is driven when discharging the electric charge accumulated in the capacitor among the plurality of switching elements. Item 5. The power conversion device according to any one of Items 1 to 4. 前記基板は、所定電圧が印加される所定電圧領域と、基底電位と前記所定電圧との電位差を検出する電位差検出回路と、を含み、
前記放電時駆動用電源は、前記電位差検出回路に接続し、前記電位差検出回路から供給される電力を受けて前記放電時駆動回路の作動に必要な電力を出力することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The substrate includes a predetermined voltage region to which a predetermined voltage is applied, and a potential difference detection circuit that detects a potential difference between a base potential and the predetermined voltage,
2. The discharge driving power source is connected to the potential difference detection circuit, receives electric power supplied from the potential difference detection circuit, and outputs electric power necessary for the operation of the discharge driving circuit. To 5. The power conversion device according to any one of claims 5 to 5.
前記一以上の放電時駆動回路は、前記電位差検出回路が配置された領域の近傍に位置することを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。   The power converter according to claim 6, wherein the one or more discharge driving circuits are located in a vicinity of a region where the potential difference detection circuit is disposed. 前記複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分けて配置し、
前記放電時駆動用電源は、前記上アーム用領域のスイッチング素子に接続し、前記スイッチング素子に供給される電力を受けて作動することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The plurality of switching elements are arranged separately in an upper arm region and a lower arm region,
The power supply for driving at the time of discharging is connected to a switching element in the upper arm region and operates by receiving electric power supplied to the switching element. Power converter.
前記複数のスイッチング素子を上アーム用領域と下アーム用領域とに分けて配置し、
前記一以上の放電時駆動回路は、対応する前記下アーム用領域のスイッチング素子に接続し、対応する前記下アーム用領域のスイッチング素子の基底電位を基準とすることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電力変換装置。
The plurality of switching elements are arranged separately in an upper arm region and a lower arm region,
2. The one or more discharging drive circuits are connected to a corresponding switching element in the lower arm region, and are based on a base potential of the corresponding switching element in the lower arm region. 5. The power conversion device according to claim 5.
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