JP2014112998A - パワーモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】直流母線11、12及びスイッチング回路4,5のいずれもが基板1に設けられる。直流母線11には直流母線12よりも高い直流電位が供給される。このような直流電位は、スイッチング回路4,5におけるスイッチングによって供給される。スイッチング回路4,5は、それぞれインダクタ43,53と協動して直流/直流変換を行う。インダクタ43,53は基板1の外部に設けられる。
【選択図】図1
Description
図1はこの実施の形態にかかるパワーモジュールの構成を示す回路図である。当該パワーモジュールは、基板1と、一対の直流母線11、12とを備える。
図3はこの実施の形態にかかるパワーモジュールの構成を示す回路図である。図3に示された構成は、図1に示された構成に対し、ダイオードブリッジ3Aをスイッチング回路7Aに置換し、外部端子37,38を削除して得られる。つまりスイッチング回路7Aが基板1に搭載されている。
図5はこの実施の形態にかかるパワーモジュールの構成を示す回路図である。図5に示された構成は、図3に示された構成に対し、外部端子77,78を追加し、スイッチング回路7Aをスイッチング回路7Cに置換して得られる。つまり当該構成ではスイッチング回路7Cが基板1に搭載されている。
図7はこの実施の形態にかかるパワーモジュールの構成を示す回路図である。図7に示された構成は、図1に示された構成に対し、基板1にスイッチング回路6及び外部端子67,68,69、並びに冷媒導入管13及び冷媒排出管14を追加して搭載して得られる。
図9はこの実施の形態にかかるパワーモジュールの構成を示す回路図である。図9に示された構成は、図5に示された構成に対し、基板1にスイッチング回路6及び外部端子67,68,69、並びに冷媒導入管13及び冷媒排出管14を追加して搭載して得られる。
上記実施の形態において、スイッチング回路4,5は、基板1の外部に設けられたインダクタ43,43と協動して直流/直流変換を行う直流/直流−変換用スイッチング回路として把握できる。
基板1は両面基板であって、複数のスイッチング回路が基板1の異なる面に振り分けて設けられてもよい。
3A,3B ダイオードブリッジ
4,5,6,7A,7B,7C,7D スイッチング回路
11,12 直流母線
40,50 外部端子
42 充電電池
43,53 インダクタ
54 電池
D51 ダイオード
S1,S2,S3 スイッチ
S41,S42,S52,S61,S62,S63,S64,S65,S66,S71,S72,S73,S74,S75,S76 スイッチング素子
Claims (14)
- 基板(1)と、いずれも前記基板に設けられた第1直流母線(11)及び第2直流母線(12)とを備え、
前記第1直流母線(11)には前記第2直流母線(12)よりも高い直流電位が供給され、
前記基板の外部に設けられたインダクタ(43;53)と協動して直流/直流変換を行う単数もしくは複数の直流/直流−変換用スイッチング回路(4;5)と、交流/直流変換を行う単数もしくは複数の交流/直流−変換用スイッチング回路(7A;7B,7C;7D)と、直流/交流変換を行う直流/交流−変換用スイッチング回路(6)とのうちの、少なくとも二つを前記基板において搭載して更に備え、
前記直流/直流−変換用スイッチング回路、前記交流/直流−変換用スイッチング回路及び直流/交流−変換用スイッチング回路のいずれもが、少なくとも一つのスイッチング素子を有し、
前記基板に搭載された、前記直流/直流−変換用スイッチング回路及び/または前記交流/直流−変換用スイッチング回路は、その前記スイッチング素子のスイッチングによって前記第1直流母線と第2直流母線との間に直流電圧を供給し、
前記基板に搭載された前記直流/交流−変換用スイッチング回路はその前記スイッチング素子のスイッチングによって前記直流電圧から交流電圧を生成するパワーモジュール。 - 第1の前記直流/直流−変換用スイッチング回路(4)は、前記第1直流母線(11)と前記第2直流母線(12)との間において互いに直列に接続された一対の前記スイッチング素子(S41,S42)を有し、
前記第1の前記直流/直流−変換用スイッチング回路の前記一対の前記スイッチング素子のいずれもが、自身が非導通であるときにのみ前記第1直流母線から前記第2直流母線へ向かう方向に電流が流れることを阻止する、請求項1記載のパワーモジュール。 - 前記第1の前記直流/直流−変換用スイッチング回路の前記一対の前記スイッチング素子(S41,S42)同士の接続点に接続される第1外部端子(40)
を更に備え、
前記一対の前記スイッチング素子は、前記第1直流母線(11)側に接続される第1スイッチング素子(S41)及び前記第2直流母線(12)側に接続される第2スイッチング素子(S42)であり、
前記第1外部端子に対して前記インダクタ(43)を介して接続される充電電池(42)からの放電電圧が前記第2スイッチング素子のチョッパ動作によって昇圧されて前記第1直流母線(11)及び第2直流母線(12)に供給され、
前記第1直流母線(11)及び第2直流母線(12)に供給される直流電圧が前記第1スイッチング素子のチョッパ動作によって降圧されて前記充電電池に供給される、請求項2記載のパワーモジュール。 - 第2の前記直流/直流−変換用スイッチング回路(5)は、前記第1直流母線と前記第2直流母線との間において互いに直列に接続されたダイオード(D51)及び前記スイッチング素子(S52)を有し、
前記ダイオードの順方向は前記第2直流母線から前記第1直流母線へと向かう方向であり、
前記第2の前記直流/直流−変換用スイッチング回路の前記スイッチング素子は、自身が非導通であるときにのみ前記第1直流母線から前記第2直流母線へ向かう方向に電流が流れることを阻止する、請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載のパワーモジュール。 - 前記第2の前記直流/直流−変換用スイッチング回路の前記ダイオード(D51)と前記スイッチング素子(S52)との接続点に接続される第2外部端子(50)
を更に備え、
前記第2外部端子に対して前記インダクタ(53)を介して接続される電池(54)からの放電電圧が前記スイッチング素子のチョッパ動作によって昇圧されて前記第1直流母線(11)及び第2直流母線(12)に供給される、請求項4記載のパワーモジュール。 - 前記交流/直流−変換用スイッチング回路(7C;7D)を備え、
前記交流/直流−変換用スイッチング回路への入力側にアイソレーティング防止スイッチ(S1,S2,S3)を更に備える、請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載のパワーモジュール。 - 前記交流/直流−変換用スイッチング回路(7C)は単相交流電圧を直流電圧に変換する、請求項6記載のパワーモジュール。
- 前記交流/直流−変換用スイッチング回路(7D)は三相交流電圧を直流電圧に変換する、請求項6記載のパワーモジュール。
- 交流電圧を入力して、前記第1直流母線と第2直流母線との間に直流電圧を供給するダイオードブリッジ(3A;3B)
を更に備える、請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載のパワーモジュール。 - 前記ダイオードブリッジ(3A)は単相交流電圧を直流電圧に変換する、請求項9記載のパワーモジュール。
- 前記ダイオードブリッジ(3B)は単相交流電圧を直流電圧に変換する、請求項9記載のパワーモジュール。
- 前記直流/交流−変換用スイッチング回路(6)が前記基板(1)に搭載される、請求項1乃至請求項11のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
- 前記直流/直流−変換用スイッチング回路(4;5)の前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体で構成される、請求項1乃至請求項12のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
- 前記スイッチング素子の全てがワイドバンドギャップ半導体で構成される、請求項1乃至請求項12のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
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