JP2023096074A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この電力変換装置100は、半導体モジュール32の正側端子32pと平滑コンデンサ20の正側端子21pとに電気的に接続される正側バスバー50と、半導体モジュール32の負側端子32nと平滑コンデンサ20の負側端子21nとに電気的に接続される負側バスバー60とを備える。そして、複数の半導体モジュール32は、直線状に配置された端子21に対して線対称となる端子配置面22に交差する平滑コンデンサ20の側面23に沿うように、側面23において端子配置面22の近傍に配置されている。
【選択図】図2
Description
図1~図5を参照して、本実施形態による電力変換装置100の構成について説明する。なお、電力変換装置100は、たとえば、誘導加熱により金属の溶解を行う溶解炉に用いられる誘導加熱装置用の電力変換装置100である。電力変換装置100は、半導体スイッチング素子31を用いて、交流電源200から交流を生成するように構成されている。また、交流電源200は、複数(たとえば、2つ)設けられている。
図1を参照して、電力変換装置100の回路構成について説明する。電力変換装置100は、複数の整流回路10(整流回路10a~10d)を備えている。整流回路10は、交流電源200から入力される交流電圧を、直流電圧に変換する。整流回路10は、1つの交流電源200に対して複数設けられている。
次に、図2~図5を参照して、スタック40の具体的な構造について説明する。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
20、20a~20d 平滑コンデンサ
21 端子
21p 正側端子
21n 負側端子
22 端子配置面
23、23a、23b 側面
30、30a~30d インバータ部(電力変換部)
32 半導体モジュール(半導体スイッチング素子部)
32a 半導体モジュール(一方側半導体スイッチング素子部)
32b 半導体モジュール(他方側半導体スイッチング素子部)
32p 正側端子
32n 負側端子
50 正側バスバー
60 負側バスバー
81、81p、81n 冷却パイプ部
100 電力変換装置
h1、h2 高さ位置
上記第1の局面による電力変換装置において、好ましくは、コンデンサの側面には、冷却板が配置されており、半導体スイッチング素子部は、冷却板の表面上に配置されている。
この発明の第2の局面による電力変換装置は、コンデンサと、コンデンサの端子が配置される端子配置面と、複数の半導体スイッチング素子部を含み、コンデンサの電圧を変換する電力変換部と、端子配置面と、半導体スイッチング素子部とを電気的に接続するバスバーと、とを備え、複数の半導体スイッチング素子部は、端子に対して線対称となる端子配置面に交差するコンデンサの側面に沿うように、側面において端子配置面の近傍に配置されており、複数の半導体スイッチング素子部と、コンデンサの側面との間には、半導体スイッチング素子部を冷却する冷却板が配置されている。
上記第2の局面による電力変換装置において、好ましくは、バスバーは、端子配置面と、コンデンサの両方の側面の領域とを覆う略U字形状を有しており、複数の半導体スイッチング素子部は、コンデンサの側面と、バスバーと、の間に配置されている。
Claims (7)
- 交流電圧を整流する整流回路の出力側に接続される平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサの端子が直線状に配置される端子配置面と、
複数の半導体スイッチング素子部を含み、前記平滑コンデンサに平滑された直流電圧を交流電圧に変換する電力変換部と、
前記半導体スイッチング素子部の正側端子と前記平滑コンデンサの正側端子とに電気的に接続される正側バスバーと、
前記半導体スイッチング素子部の負側端子と前記平滑コンデンサの負側端子とに電気的に接続される負側バスバーとを備え、
前記複数の半導体スイッチング素子部は、前記直線状に配置された端子に対して線対称となる前記端子配置面に交差する前記平滑コンデンサの側面に沿うように、前記側面において前記端子配置面の近傍に配置されており、
前記正側バスバーおよび前記負側バスバーは、各々、前記端子配置面と、前記平滑コンデンサの両方の前記側面の領域とを覆う略U字形状を有しており、
前記複数の半導体スイッチング素子部は、前記平滑コンデンサの前記側面と、前記正側バスバーおよび前記負側バスバーと、の間に配置されている、電力変換装置。 - 前記複数の半導体スイッチング素子部は、前記複数の半導体スイッチング素子部の各々と前記平滑コンデンサとの間のインピーダンスが、略等しくなるように、前記端子配置面に対して一方側と他方側との両方の前記側面に配置されている、請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記平滑コンデンサの正側端子の一方側に配置される一方側半導体スイッチング素子部の正側端子と、前記平滑コンデンサの端子との間の前記正側バスバー上における距離は、前記平滑コンデンサの正側端子の他方側に配置される他方側半導体スイッチング素子部の正側端子と、前記平滑コンデンサの端子との間の前記正側バスバー上における距離と略等しく、
前記一方側半導体スイッチング素子部の負側端子と、前記平滑コンデンサの端子との間の前記負側バスバー上における距離は、前記他方側半導体スイッチング素子部の負側端子と、前記平滑コンデンサの端子との間の前記負側バスバー上における距離と略等しい、請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記正側バスバーおよび前記負側バスバーは、各々、前記複数の半導体スイッチング素子部に対して共通に設けられている、請求項1~3のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記平滑コンデンサの端子に対して、一方側の前記側面に配置される前記半導体スイッチング素子部の前記平滑コンデンサに対する高さ位置と、他方側の前記側面に配置される前記半導体スイッチング素子部の、前記平滑コンデンサに対する高さ位置とは、略等しい、請求項1~4のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記正側バスバーと前記負側バスバーとのうちの少なくとも一方の表面に設けられ、冷却水が流通する冷却パイプ部をさらに備える、請求項1~5のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 前記平滑コンデンサの側面には、冷却板が配置されており、前記半導体スイッチング素子部は、前記冷却板の表面上に配置されている、請求項1~6のいずれか1項に記載の電力変換装置。
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