JP2017017881A - 電力変換器 - Google Patents

Abstract

【課題】本明細書は、インバータにおいて、パワートランジスタが発生するノイズの拡散を防止する技術を提供する。
【解決手段】インバータ１００は、導電性のケース２と、導電板４と、エミッタ電極３ｂが導電板４に接続されているトランジスタ３と、トランジスタ３のゲートに駆動信号を供給する制御回路１５が実装されている基板２０を備える。導電板４は、絶縁層５を挟んでケース２に取り付けられている。基板２０は、当該基板２０に形成されているグランドパターン２０ｂがケース２と導通するようにケース２に取り付けられている。そして、基板２０にノイズ除去コンデンサ１６が実装されている。そのコンデンサ１６は、第１電極がトランジスタ３のコレクタ電極３ａに接続されており、第２電極がグランドパターン２０ｂと接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、パワートランジスタを備える電力変換器に関する。

一般に、最大コレクタ損失（ＰＣ（ｍａｘ））１Ｗ以上のトランジスタがパワートランジスタと呼ばれている。パワートランジスタを備える電力変換器は、例えば、モータに供給される電力をそのモータの駆動に適した電力に変換するためのインバータである。このような電力変換器は、例えば、電気自動車に搭載される。パワートランジスタは、他の電子部品とともに電力変換用の回路を構成する電子部品である。この電力変換回路が動作することにより、電力変換器に入力された電力が所望の電力に変換され、変換後の電力が電力変換器から出力される。その際、パワートランジスタはスイッチング動作を繰り返す。電力変換用のパワートランジスタは流れる電流が大きく、スイッチングに起因して大きな伝導ノイズが発生する。伝導ノイズはパワートランジスタから電力変換回路の電力線へと伝達する。電力線は電力変換器外に配置される他のデバイスに接続されるため、伝導ノイズが電力変換器外に伝達する虞がある。なお、パワートランジスタの典型には、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴなどがある。

特許文献１は、インバータに含まれる３相交流変換回路から発生する伝導ノイズを除去する技術の一例を開示している。特許文献１では、インバータの入力側のコネクタと３相交流変換回路に含まれるスイッチング素子とを接続するバスバとグランドとの間に、３相交流変換回路から発生する伝導ノイズを除去するためのコンデンサ（以下、ノイズ除去コンデンサ）が接続される。当該ノイズ除去コンデンサは、コネクタの近傍でスイッチング素子から離れた位置に配置される。

特開２００５−１２９０８号公報

特許文献１の技術では、ノイズ除去コンデンサはバスバに接続され、ノイズ発生源であるスイッチング素子から離れた位置に配置される。そのため、ノイズ除去コンデンサとスイッチング素子の間の経路が長くなり、当該経路のインピーダンスが増大し、ノイズ除去コンデンサで十分にノイズが除去できない虞がある。本願明細書では、トランジスタを備える電力変換器において、特許文献１と異なり、伝導ノイズの伝達経路をノイズ発生源のより近くに構成してノイズの拡散を抑制するための技術を提供する。

電力変換器の一つの態様に次のものがある。電力変換器は、導電性のケースと、導電板と、一方の電極が導電板に接続されているパワートランジスタと、パワートランジスタのゲートに駆動信号を供給する制御回路が実装されている基板を備える。導電板は、絶縁層を挟んでケースに取り付けられている。基板は、当該基板に形成されているグランドパターンがケースと導通するようにケースに取り付けられている。この態様では、絶縁層を挟んだ導電板とケースの間に寄生容量が発生する。なお、本明細書が開示する技術はパワートランジスタが発生するノイズの除去を主眼とするものであるので、電力変換のための回路全体の説明は省略する。

本明細書が開示する電力変換器は、さらに、次のノイズ除去コンデンサを備える。ノイズ除去コンデンサは、第１電極と第２電極を備えており、第１電極がトランジスタの他方の電極に接続されており、第２電極がグランドパターンと導通している。そして、ノイズ除去コンデンサは、基板に実装されている。

このような構成によれば、ノイズ除去コンデンサをノイズ発生源であるコンデンサチップの近くに配置することができる。具体的には、パワートランジスタから発生した伝導ノイズは、寄生容量を介してケースに伝達する。ケースに伝達した伝導ノイズは、ケースと導通するように基板に形成されているグランドパターンに伝達する。ここで、グランドパターンには、ノイズ除去コンデンサの第２電極が導通しており、ノイズ除去コンデンサの第１電極がパワートランジスタの他方の電極に接続されている。グランドパターンに伝達した伝導ノイズは、ノイズ除去コンデンサを通過することで低減され、パワートランジスタに還流する。即ち、パワートランジスタから発生した伝導ノイズは、ノイズ除去コンデンサで低減され、パワートランジスタに戻ってくる。これにより、伝導ノイズが電力変換器の外に漏れることが防止される。上記の伝導ノイズの伝達経路は、パワートランジスタの電極と導通している導電板と絶縁層とケースで作られる寄生容量を経由しており、パワートランジスタのチップの近傍に存在する。従って伝導ノイズの伝達経路をパワートランジスタのチップ近傍に限定することができ、ノイズの拡散が防止される。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

第１実施例のインバータの断面図である。 第１実施例のインバータの回路図である。 第２実施例のインバータの断面図である。 第２実施例のインバータの回路図である。 第２実施例のインバータの信号線等のインダクタンスを加味した回路図である。 第３実施例のインバータの断面図である。 第４実施例のインバータの断面図である。

（第１実施例）
図面を参照して、第１実施例の電力変換器を説明する。第１実施例の電力変換器は、電気自動車に搭載されるインバータ１００である。電気自動車は、走行用の三相交流モータとバッテリを備える。インバータ１００は、三相交流モータとバッテリの間に接続され、バッテリの直流電力を三相交流モータの駆動に適した交流電力に変換し、変換後の電力を三相交流モータに供給する。インバータ１００は、直流電力を交流電力に変換するためのインバータ回路を備える。インバータ回路は、６個のトランジスタにより構成される。６個のトランジスタが所定のスイッチング動作を繰り返すことにより、インバータ回路に入力された直流電力が交流電力に変換されて、変換後の電力がインバータ回路から出力される。なお、インバータ回路は、よく知られた技術であるので詳細な説明は省略する。

図１は、インバータ１００の模式的な断面図である。インバータ１００は、導電性の金属であるアルミニウム製のケース２と、トランジスタ３と、基板２０を備えている。トランジスタ３は、ｋＷオーダの電力を扱うＩＧＢＴであり、パワートランジスタのカテゴリに属する。インバータ１００は、インバータ回路に含まれる６個のトランジスタの夫々を含む６個のトランジスタを備えている。インバータ回路に含まれる６個のトランジスタのうち、３個のトランジスタは、インバータ回路の高電位側に接続されるトランジスタであり、残りの３個のトランジスタは、インバータ回路の低電位側に接続されるトランジスタである。トランジスタ３は、インバータ回路に含まれる６個のトランジスタのうちの一つを含むチップ（トランジスタチップ）である。インバータ回路は、６個のトランジスタの各電極を図示省略のリード線と後述する導電板とで接続することにより、構成される。図１では、６個のトランジスタのうち高電位側に接続される１個のトランジスタを含むトランジスタ３を図示し、他のトランジスタの図示は省略する。本明細書が開示する技術は単体のパワートランジスタが発するノイズ低減が目的であるので、本実施例では、電力変換器の中の一つのパワートランジスタに着目し、電力変換用の回路全体は図示も省略する。

トランジスタ３は、扁平なチップである。トランジスタ３の扁平形状の面積最大の両側面の夫々に、コレクタ電極３ａとエミッタ電極３ｂが露出している。コレクタ電極３ａが露出している側面からは、ゲート電極３ｃも露出している。ここで、トランジスタ３のエミッタ電極３ｂは、導電板４に接続されている。具体的には、トランジスタ３は、エミッタ電極３ｂが導電板４に接するように導電板４に取り付けられている。また、導電板４は、絶縁層５を挟んでケース２の底面に取り付けられている。即ち、トランジスタ３は、導電板４と絶縁層５を介してケース２に支持されている。

コレクタ電極３ａには、リード線８ａが接続されている。一方、エミッタ電極３ｂが接続されている導電板４には、リード線８ｂが接続されている。即ち、エミッタ電極３ｂは、導電板４を介して、リード線８ｂと導通している。リード線８ａ、８ｂの夫々は、一対の導電性のバスバ７ａ、７ｂの夫々に接続されている。バスバ７ａは、インバータ回路の高電位側に接続される。バスバ７ｂは、図示省略のモータに接続される。これにより、インバータ回路のバッテリからモータへと繋がる高電位側のラインの一部が構成される。

基板２０は、トランジスタ３の駆動を制御するための基板である。基板２０は、トランジスタ３と対面するように、ケース２の上面に接するようにケース２に固定されている。基板２０の下面、即ち、トランジスタ３と対向する面には、ノイズバイパスパターン２０ａとグランドパターン２０ｂが設けられている。また、基板２０の上面、即ち、トランジスタ３と対向する面と反対側の面には、信号パターン２０ｃが設けられている。なお、「パターン」とは、樹脂製の基板２０にエッチングによって形成された導電経路のことである。ここで、基板２０には、貫通孔２０ｈが設けられている。基板２０は、貫通孔２０ｈを貫通するボルト１７がケース２に締結されることにより、ケース２に固定される。グランドパターン２０ｂは、基板２０の下面から露出しており、貫通孔２０ｈの周辺まで延びている。基板２０が、ケース２に取り付けられることにより、グランドパターン２０ｂがケース２の上面と接する。即ち、基板２０は、グランドパターン２０ｂがケース２と導通するようにケース２に取り付けられている。

基板２０には、制御回路１５と、ノイズ除去コンデンサ１６が実装されている。制御回路１５は、トランジスタ３のゲート電極３ｃに供給されるＰＷＭ信号を生成するための回路である。制御回路１５は、基板２０の上面に実装され、信号パターン２０ｃの一端に接続される。信号パターン２０ｃの他端には、信号線１４が接続されており、信号線１４には、リード線９が接続されている。リード線９は、トランジスタ３のゲート電極３ｃに接続されている。即ち、制御回路１５で生成されたＰＷＭ信号は、信号パターン２０ｃと、信号線１４と、リード線９を介して、トランジスタ３のゲート電極３ｃに供給される。なお、制御回路１５で生成されるＰＷＭ信号の基準電位は、エミッタ電極３ｂと同電位である。

ノイズ除去コンデンサ１６は、トランジスタ３のスイッチング動作に起因して発生する伝導ノイズを除去するためのコンデンサである。ノイズ除去コンデンサ１６は、基板２０の下面に実装されている。ノイズ除去コンデンサ１６は、第１電極と第２電極を備えている。第１電極は、ノイズバイパスパターン２０ａの一端に接続されている。ノイズバイパスパターン２０ａの他端には、ノイズ線１３が接続されており、ノイズ線１３には、リード線１２が接続されている。リード線１２は、トランジスタのコレクタ電極３ａに接続されている。即ち、ノイズ除去コンデンサ１６の第１電極は、ノイズバイパスパターン２０ａ、ノイズ線１３、リード線１２を介して、トランジスタ３のコレクタ電極３ａに接続されている。また、第２電極は、グランドパターン２０ｂに接続されている。即ち、ノイズ除去コンデンサ１６の第２電極は、グランドパターン２０ｂを介して、ケース２と導通している。

なお、インバータ１００には、バスバ７ａ、７ｂと、ノイズ線１３と、信号線１４をケース２に支持するために、絶縁性の支持部材６が備えられている。支持部材６は、ケース２に固定されている。バスバ７ａ、７ｂと、ノイズ線１３と、信号線１４は、支持部材６に支持されるとともに、支持部材６の内部を貫通している。支持部材６により、バスバ７ａ、７ｂと、ノイズ線１３と、信号線１４が、ケース２から絶縁される。

図２を参照して、トランジスタ３から発生する伝導ノイズの伝達経路について説明する。図２は、図１の断面図に示されるインバータ１００の等価回路である。図２の回路図において、図１に示されるインバータ１００の各部品に対応する部分には、当該部品と同じ符号が付してある。特に、図２の符号２０を付した破線で囲まれる部分が、基板２０に相当する回路であり、図２の符号３を付した破線で囲まれる部分が、トランジスタ３に相当する回路である。また、上述したように、インバータ１００において、導電板４は、絶縁層５を介して、ケース２の底面に取り付けられている。この場合、絶縁層５を挟んだ導電板４とケース２との間に寄生容量ＰＣが発生する。図２の回路図には、導電板４を示す線とケース２を示す線との間に、寄生容量ＰＣが仮想線で描かれている。なお、ケース２は、グランドＧＮＤ、例えば、車体に接続されている。

図２の実線矢印は、トランジスタ３で発生した伝導ノイズが伝達する経路を示す。トランジスタ３から発生した伝導ノイズは、エミッタ電極３ｂから導電板４に伝達し、寄生容量ＰＣを介して、ケース２へと伝達する。ケース２に伝達した伝導ノイズは、ケース２と導通している基板２０のグランドパターン２０ｂに伝達する。ここで、グランドパターン２０ｂは、ノイズ除去コンデンサ１６の第２電極に接続されており、ノイズ除去コンデンサ１６の第１電極は、ノイズバイパスパターン２０ａに接続されている。グランドパターン２０ｂに伝達した伝導ノイズは、ノイズ除去コンデンサ１６を通過して、ノイズバイパスパターン２０ａに伝達する。そして、ノイズバイパスパターン２０ａに伝達した伝導ノイズは、ノイズ線１３、リード線１２を介して、トランジスタ３のコレクタ電極３ａに伝達する。即ち、トランジスタ３から発生した伝導ノイズは、ノイズ除去コンデンサ１６で低減され、トランジスタ３に戻ってくる。これにより、伝導ノイズがインバータ１００の外に漏れることが防止される。

第１実施例の効果について説明する。ノイズ除去コンデンサがノイズ発生源から離れた位置に配置されると、ノイズ除去コンデンサとノイズ発生源との間の伝導ノイズの伝達経路が長くなる。この場合、当該経路のインピーダンスが増大し、ノイズ除去コンデンサで十分にノイズ除去ができない虞がある。第１実施例の構成によれば、トランジスタ３のごく近傍に形成される寄生容量ＰＣから漏洩する伝導ノイズの伝達経路をトランジスタ３の近傍に限定することができる。特に、基板２０は、トランジスタ３のゲート電極３ｃにＰＷＭ信号を供給する制御回路１５が実装されている基板であり、ＰＷＭ信号の基準電位はエミッタ電極３ｂと同電位である。このような基板は、トランジスタの近傍に配置される。伝導ノイズの伝達経路をトランジスタ３の近傍に限定することにより伝導ノイズがケース２の外部に拡散することを防止できる。

（第２実施例）
図３を参照して、第２実施例のインバータ１３０を説明する。図３は、インバータ１３０の図１と同様な断面図である。インバータ１３０では、基板３０が、主に第１実施例と異なっており、トランジスタ３、導電板４、ケース２、バスバ７ａ、７ｂの構成は、第１実施例と同様である。以下、異なる基板３０について主に説明する。

基板３０は、第１実施例の基板２０と同様にトランジスタ３の駆動を制御するための基板である。基板３０は、第１実施例の基板２０と同様に、後述するグランドパターン３０ｂがケース２と導通するようにケース２に固定されている。基板３０は、パターンが３層に積み重ねられている３層基板である。以下、３層のパターンを下から順に第１層、第２層、第３層のパターンと称する。基板３０の下面には、第１層のパターンが配置されており、基板３０の上面には、第３層のパターンが配置されており、基板３０の内側であって、第１層のパターンと第３層のパターンの間に、第２層のパターンが配置されている。第１層のパターンは、第１実施例の基板２０と同様のノイズバイパスパターン３０ａ、グランドパターン３０ｂを含んでいる。第３層のパターンは、第１信号パターン３０ｃと、第２信号パターン３０ｄと、電源供給パターン３０ｆと、グランド接続パターン３０ｇを含んでいる。第２層のパターンは、後述する信号発信回路３２に接続される基準電位パターン３０ｅを含んでいる。

基板３０の上面には、電源回路３３と、信号発信回路３２と、信号調整素子３１が実装されている。電源回路３３は、信号発信回路３２に電力を供給するための回路である。信号発信回路３２は、トランジスタ３のゲート電極３ｃに供給されるＰＷＭ信号を生成するための回路である。信号調整素子３１は、トランジスタ３をサージから保護するために、ＰＷＭ信号の波形を調整するための素子であり、例えば、ゲート抵抗である。

電源回路３３の一方の電極は、電源供給パターン３０ｆを介して、信号発信回路３２に接続されている。電源回路３３の他方の電極は、グランド接続パターン３０ｇを介して、基板３０の下面に設けられているグランドパターン３０ｂに接続されている。

信号発信回路３２は、入力側の電極と、出力側の電極と、生成する信号の基準電位となる部位に接続するための電極（以下、基準電極）を備えている。信号発信回路３２の入力側の電極は、電源供給パターン３０ｆを介して、電源回路３３に接続されている。信号発信回路３２の出力側の電極は、第２信号パターン３０ｄを介して、信号調整素子３１に接続されている。信号発信回路３２の基準電極は、基準電位パターン３０ｅに接続されている。基準電位パターン３０ｅは、基準信号線３６と、リード線３５を介して、導電板４に接続されている。ここで、導電板４は、トランジスタ３のエミッタ電極３ｂに接続されている。即ち、信号発信回路３２の基準電極は、基準電位パターン３０ｅ、基準信号線３６、リード線３５を介して、トランジスタ３のエミッタ電極３ｂと導通している。これにより、信号発信回路３２は、トランジスタ３のエミッタ電極３ｂの電位を基準電位として、トランジスタ３のゲート電極３ｃに供給されるＰＷＭ信号を生成する。

信号調整素子３１の一方の電極は、第２信号パターン３０ｄを介して、信号発信回路３２の出力側の電極に接続されている。信号調整素子３１の他方の電極は、第１信号パターン３０ｃを介して、信号線１４に接続されている。信号線１４は、第１実施例と同様に、リード線９を介して、トランジスタ３のゲート電極３ｃに接続されている。即ち、信号発信回路３２で生成されたＰＷＭ信号は、第２信号パターン３０ｄ、信号調整素子３１、第１信号パターン３０ｃと、信号線１４と、リード線９を介してトランジスタ３のゲート電極３ｃに供給される。

基板３０の下面には、第１実施例と同様に、ノイズ除去コンデンサ１６が実装されている。ノイズ除去コンデンサ１６の第１電極は、ノイズバイパスパターン３０ａの一端に接続されている。ノイズバイパスパターン３０ａの他端は、第１実施例と同様に、ノイズ線１３、リード線１２を介して、トランジスタ３のコレクタ電極３ａに接続されている。一方、ノイズ除去コンデンサ１６の第２電極は、グランドパターン３０ｂに接続され、グランドパターン３０ｂを介して、ケース２と導通している。

図３に示すように、ノイズ線１３と、基準信号線３６と、信号線１４は、並走して配索される。また、ノイズ線１３、基準信号線３６、信号線１４の夫々に接続される各リード線１２、３５、９も同様に並走して配索される。

なお、第２実施例において、基準信号線３６も支持部材６に支持され、ケース２から絶縁されている。

図４を参照して、第２実施例において、トランジスタ３から発生する伝導ノイズの伝達経路について説明する。図４は、図３の断面図に示されているインバータ１３０の等価回路である。図４の回路図において、図３に示されるインバータ１３０の各部品に対応する部分には、当該部品と同じ符号が付してある。特に、図４の符号３０を付した破線で囲まれる部分が、基板３０に相当する回路である。また、第２実施例でも、第１実施例と同様に、導電板４とケース２の間に寄生容量ＰＣが発生する。

図４に示すように、第２実施例も第１実施例と同様に、トランジスタ３から発生した伝導ノイズは、寄生容量ＰＣ、ケース２、グランドパターン３０ｂ、ノイズ除去コンデンサ１６、ノイズバイパスパターン３０ａ、ノイズ線１３、リード線１２を介して、トランジスタ３に戻ってくる（実線矢印参照）。これにより、第１実施例と同様に、伝導ノイズの伝達経路がトランジスタ３の近傍に限定され、伝導ノイズがインバータ１３０の外に漏れることが防止される。

第２実施例の他の効果について図５を参照して説明する。図５は、図４と同じ回路図である。伝導ノイズは、図４に示す実線矢印とは、別の経路でも伝達する。図５に示す実線矢印は、図４とは別の伝導ノイズの伝達経路を示す。図５の実線矢印に示すように、トランジスタ３から発生する伝導ノイズは、ゲート電極３ｃからリード線９、信号線１４、第１信号パターン３０ｃ、信号調整素子３１、第２信号パターン３０ｄを介して信号発信回路３２へ伝達する。また、トランジスタから発生する伝導ノイズは、エミッタ電極３ｂからリード線３５、基準信号線３６、基準電位パターン３０ｅを介して信号発信回路３２へも伝達する。そして、信号発信回路３２に伝達した伝導ノイズは、電源供給パターン３０ｆ、電源回路３３、グランド接続パターン３０ｇ、グランドパターン３０ｂを介して、ノイズ除去コンデンサ１６に伝達する。伝導ノイズは、ノイズ除去コンデンサ１６を通過することで低減され、ノイズバイパスパターン３０ａ、ノイズ線１３、リード線１２を介して、トランジスタ３に戻ってくる。

図５では、図５の実線矢印で示す伝導ノイズの伝達経路に関して、リード線１２とノイズ線１３の自己インダクタンスＬ１２、Ｌ１３が図示されている。ここで、リード線１２に対してリード線９、３５が並走することにより、リード線１２にリード線９、３５に対する相互インダクタンスＭ９、Ｍ３５が発生する。同様に、ノイズ線１３に対して基準信号線３６、信号線１４が並走することにより、ノイズ線１３に基準信号線３６、信号線１４に対する相互インダクタンスＭ３６、Ｍ１４が発生する。図５では、リード線１２と並走するリード線９、３５に対するリード線１２の相互インダクタンスＭ９、Ｍ３５が図示されている。ノイズ線１３と並走する基準信号線３６、信号線１４に対するノイズ線１３の相互インダクタンスＭ３６、Ｍ１４が図示されている。

ここで、リード線１２のインピーダンスＺ１２、ノイズ線１３のインピーダンスＺ１３は、次式で計算される。（１）Ｚ１２＝ｗ×（Ｌ１２−Ｍ９−Ｍ３５）（２）Ｚ１３＝ｗ×（Ｌ１３−Ｍ３６−Ｍ１４）。ｗは、角周波数である。

上式に理解されるように、相互インダクタンスＭ９、Ｍ３５により、トランジスタ３のコレクタ電極３ａとノイズ除去コンデンサ１６の間の経路の一部であるリード線１２のインピーダンスは低減される。同様に、相互インダクタンスＭ３６、Ｍ１４により、トランジスタ３のコレクタ電極３ａとノイズ除去コンデンサ１６の間の経路の一部であるノイズ線１３のインピーダンスが低減される。総じて、トランジスタ３のコレクタ電極３ａとノイズ除去コンデンサ１６の間の経路のインピーダンスが低減され、図５の実線矢印で示す伝導ノイズの伝達経路による伝導ノイズを誘導することができる。すなわち、第２実施例のインバータ１３０は、伝導ノイズが伝達されやすい環境をトランジスタ３の近傍に構築することで、伝導ノイズがケース２の外へ拡散することを効果的に抑止している。

（第３実施例）
図６を参照して、第３実施例のインバータ１４０を説明する。図６は、インバータ１４０の図３と同様な断面図である。インバータ１４０では、基板４０が、主に第２実施例と異なっており、トランジスタ３、導電板４、ケース２、バスバ７ａ、７ｂ、各信号線、リード線、ノイズ線の構成は、第２実施例と同様である。以下、異なる基板４０について主に説明する。

基板４０は、基板３０と同様の３層基板である。基板４０の第３層のパターンは、第２実施例と同様である。基板４０の第２層のパターンは、基準電位パターン３０ｅに加えて、コンデンサ形成パターン４０ｃを含んでいる。基板４０の第１層のパターンは、第２実施例と同様に、ノイズバイパスパターン４０ａ、グランドパターン４０ｂを含んでいる。ここで、ノイズバイパスパターン４０ａは、第２層のパターンに含まれるコンデンサ形成パターン４０ｃとパターンの積層方向に沿って対面するように、コンデンサ形成パターン４０ｃの下方まで延びている。一方、コンデンサ形成パターン４０ｃは、グランドパターン４０ｂと接続されている。即ち、コンデンサ形成パターン４０ｃとノイズバイパスパターン４０ａの一部とが、パターンの積層方向に沿って対面することにより、ノイズバイパスパターン４０ａとグランドパターン４０ｂの間にノイズ除去コンデンサ４６が形成される。

このような構成によれば、第２実施例と同様の効果が得られるとともに、ノイズ除去コンデンサ４６を基板４０のパターンを利用して形成することができる。即ち、ノイズ除去コンデンサを別途基板に取り付けることなく、ノイズ除去コンデンサを基板に実装することができる。

（第４実施例）
図７を参照して、第４実施例のインバータ１５０を説明する。図７は、インバータ１５０の図３と同様な断面図である。インバータ１５０では、基板５０が、主に第２実施例と異なっており、トランジスタ３、導電板４、ケース２、バスバ７ａ、７ｂの構成は、第２実施例と同様である。以下、異なる基板５０について主に説明する。

基板５０は、基板３０と同様の３層基板である。基板５０の第３層、第２層のパターンは、第２実施例と同様である。基板５０の第１層のパターンは、第２実施例と同様に、ノイズバイパスパターン５０ａ、グランドパターン５０ｂを含んでいる。ノイズバイパスパターン５０ａの一端は、第２実施例と同様に、ノイズ除去コンデンサ１６の第１電極に接続されている。ノイズバイパスパターン５０ａの他端は、弾性導体５５を介して、トランジスタ３のコレクタ電極３ａに接続されている。

インバータ１５０は、電気自動車に搭載される。そのため、電気自動車の走行時に振動が発生する。第４実施例の構成によれば、振動が弾性導体５５に吸収されることにより、弾性導体５５とノイズバイパスパターン５０ａとの接点、及び、弾性導体５５とコレクタ電極３ａとの接点に作用する振動による負荷を低減することができる。よって、走行時に振動が発生しても、ノイズ除去コンデンサ１６を通過する伝導ノイズの伝達経路を維持することができる。

以下、実施例で示した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する技術が適用可能な電力変換器は、インバータに限らない。例えば、昇圧、降圧コンバータでもよく、双方向コンバータでもよい。即ち、インバータは、「電力変換器」の一例である。

実施例のトランジスタ３が「パワートランジスタ」の一例である。本明細書が開示する技術は、インバータ回路の低電位側に接続されるパワートランジスタにも適用可能である。その場合、バスバ７ａは、図示省略のモータに接続され、バスバ７ｂは、インバータ回路の低電位側に接続される。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：ケース
３：トランジスタ（パワートランジスタ）
３ａ：コレクタ電極
３ｂ：エミッタ電極
３ｃ：ゲート電極
４：導電板
５：絶縁層
６：支持部材
７ａ、７ｂ：バスバ
８ａ、８ｂ、９、１２、３５：リード線
１３：ノイズ線
１４：信号線
１５：制御回路
１６、４６：ノイズ除去コンデンサ
１７：ボルト
２０、３０、４０、５０：基板
２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ：ノイズバイパスパターン
２０ｂ、３０ｂ、４０ｂ、５０ｂ：グランドパターン
２０ｃ：信号パターン
３０ｃ：第１信号パターン
３０ｄ：第２信号パターン
３０ｅ：基準電位パターン
３０ｆ：電源供給パターン
３０ｇ：グランド接続パターン
３１：信号調整素子
３２：信号発信回路
３３：電源回路
３６：基準信号線
４０ｃ：コンデンサ形成パターン
５５：弾性導体
１００、１３０、１４０、１５０：インバータ

Claims (1)

1. 導電性のケースと、
   絶縁層を挟んで前記ケースに取り付けられている導電板と、
   一方の電極が前記導電板に接続されているパワートランジスタと、
   前記パワートランジスタのゲートに駆動信号を供給する制御回路が実装されている基板であって、当該基板に設けられているグランドパターンが前記ケースと導通するように前記ケースに取り付けられている基板と、
   前記基板に実装されており、第１電極が前記パワートランジスタの他方の電極に接続されており、第２電極が前記グランドパターンと接続されているノイズ除去コンデンサと、
   を備えることを特徴とする電力変換器。

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