JP2023117714A - 電力変換装置、パワーモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】より簡素な構成によって、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る電力変換装置２０は、直流電圧が印加される正ラインＰＬ及び負ラインＮＬと、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの一端に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に接続される半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に基づき、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力するインバータ回路２４と、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬとの間に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に、静電容量が半導体スイッチ２４Ｓの静電容量より大きい半導体スイッチ２６Ｓ、或いは、合成静電容量が半導体スイッチ２４Ｓの静電容量よりも大きい半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓと、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、電力変換装置等に関する。

例えば、正ライン及び負ラインを含む直流配線部、及び半導体スイッチ素子のスイッチング動作に基づき直流電力を所定の電力に変換する電力変換部に生じる直列共振による電動ノイズや放射ノイズを抑制する技術が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１では、正ライン及び負ラインの間にノイズ抑制コンデンサを接続し、ノイズ抑制コンデンサの静電容量、及び直流配線部の配線の寄生インダクタンス成分で生じる並列共振によって直列共振によるノイズの低減を図っている。

特開２０１７－０４２０４０号

しかしながら、例えば、ノイズ抑制コンデンサとしてセラミックコンデンサを用いる場合、短絡故障時を想定した保護対策が必要になる可能性がある。また、例えば、ノイズ抑制コンデンサを電力変換部の半導体スイッチ素子を含むモジュールの内部に実装する場合、半導体スイッチ素子とは異なる熱対策が必要となる可能性がある。そのため、電力変換装置の構成が複雑化し、例えば、組立工数の増加や電力変換装置やモジュールの大型化を招く可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、より簡素な構成によって、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
直流電圧が印加される正ライン及び負ラインと、
前記正ライン及び前記負ラインの一端に接続され、前記正ライン及び前記負ラインの間に接続される第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に基づき、前記正ライン及び前記負ラインを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力する電力変換部と、
前記正ライン及び前記負ラインとの間に接続され、前記正ライン及び前記負ラインへの直流電圧の印加時に、前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい静電容量を有する一の半導体素子、又は、合成静電容量が前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい複数の半導体素子と、を備える、
電力変換装置が提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
直流電圧が印加される正ライン及び負ラインと、
前記正ライン及び前記負ラインの一端に接続され、前記正ライン及び前記負ラインの間に接続される第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に基づき、前記正ライン及び前記負ラインを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力する電力変換部と、
前記正ライン及び前記負ラインとの間に接続され、前記正ライン及び前記負ラインへの直流電圧の印加時に、前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい静電容量を有する一の半導体素子、又は、合成静電容量が前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい複数の半導体素子と、を備える、
パワーモジュールが提供される。

上述の実施形態によれば、より簡素な構成によって、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

駆動システムの一例を示す図である。 電力変換装置の第１例を示す図である。 ブレーキ回路の非作動時における作用を説明する図である。 比較例に係る電力変換装置と実施形態に係る電力変換装置とのノイズレベルを示す比較図である。 電力変換装置の第２例を示す図である。 電力変換装置の第２例を示す図である。 ブレーキ回路の非作動時における作用を説明する図である。 電力変換装置の第３例を示す図である。 電力変換装置の第３例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［駆動システムの概要］
図１を参照して、本実施形態に係る駆動システム１の概要について説明する。

図１は、駆動システム１の一例を示す図である。

図１に示すように、駆動システム１は、負荷装置１０と、電力変換装置２０とを含む。

駆動システム１は、交流電源ＰＳから供給される交流電力を用いて、電力変換装置２０から負荷装置１０の駆動電力を出力し、負荷装置１０を駆動する。

負荷装置１０は、駆動システム１の駆動対象である。負荷装置１０は、例えば、電動機である。

電力変換装置２０は、交流電源ＰＳから供給される交流電力（例えば、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相）を所定の電圧及び所定の周波数の交流電力（例えば、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）に変換し、負荷装置１０に出力する。

［電力変換装置の第１例］
次に、図２～図４を参照して、本実施形態に係る電力変換装置２０の第１例について説明する。

＜構成＞
図２は、電力変換装置２０の第１例を示す図である。

図２に示すように、電力変換装置２０は、入力端子２１と、整流回路２２と、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬと、平滑回路２３と、インバータ回路２４と、スナバ回路２５と、ブレーキ回路２６と、制動抵抗２７と、出力端子２８とを含む。

入力端子２１は、外部から交流電力を入力するために用いられる。入力端子２１は、外部の交流電源ＰＳのＲ相、Ｓ相、及びＴ相の出力線のそれぞれと接続される入力端子２１Ｒ、入力端子２１Ｓ、及び入力端子２１Ｔを含む。

整流回路２２は、入力端子２１を通じて入力される三相交流電力を整流し、直流電力を出力可能に構成される。整流回路２２は、正側及び負側の出力端のそれぞれが正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの一端に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを通じて、直流電力を平滑回路２３に出力することができる。図２に示すように、例えば、整流回路２２は、６つの半導体ダイオード２２Ｄを含む。具体的には、上下アームに相当する２つの半導体ダイオード２２Ｄが３組設けられ、３組の上下アームが正側及び負側の出力線の間に並列接続される形態のブリッジ型全波整流回路である。入力端子２１Ｒ，２１Ｓ，２１Ｔは、それぞれの上下アームの中間点に接続される。

正ラインＰＬ及び負ラインＮＬは、整流回路２２から出力される直流電圧が印加される。正ラインＰＬ及び負ラインＮＬは、整流回路２２とインバータ回路２４との間を電気的に接続する。

平滑回路２３は、整流回路２２から出力される直流電力やインバータ回路２４から回生される直流電力の脈動を抑制し、平滑化する。

図２に示すように、例えば、平滑回路２３は、平滑コンデンサ２３Ｃを含む。

平滑コンデンサ２３Ｃは、整流回路２２やインバータ回路２４と並列に、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間を繋ぐ経路に設けられてよい。

平滑コンデンサ２３Ｃは、適宜、充放電を繰り返しながら、整流回路２２から出力される直流電力やインバータ回路２４から出力（回生）される直流電力を平滑化する。

平滑コンデンサ２３Ｃは、一つであってよい。また、平滑コンデンサ２３Ｃは、複数配置されてもよく、複数の平滑コンデンサ２３Ｃが正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に並列接続されてもよいし、直列接続されてもよい。また、複数の平滑コンデンサ２３Ｃは、２以上の平滑コンデンサの直列接続体が正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に複数並列接続される形態で構成されてもよい。

また、例えば、平滑回路２３は、リアクトルを含んでもよい。

リアクトルは、整流回路２２と平滑コンデンサ２３Ｃ（具体的には、平滑コンデンサ２３Ｃが配置される経路との分岐点）との間の正ラインＰＬに設けられてよい。

リアクトルは、適宜、電流の変化を妨げるように電圧を発生させながら、整流回路２２から出力される直流電力やインバータ回路２４から出力（回生）される直流電力を平滑化する。

インバータ回路２４（電力変換部の一例）は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの一端に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを通じて入力される直流電力を、所望の電圧や周波数のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の三相交流の電力に変換し出力端子２８から出力する。

インバータ回路２４は、半導体スイッチ２４Ｓと、半導体ダイオード２４Ｄとを含む。具体的には、上下アームに相当する２つの半導体スイッチ２４Ｓの直列接続体（スイッチレグ）が３組設けられ、３組のスイッチレグが正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に並列接続される。そして、３組のスイッチレグの上下アームの中間点からＵ相、Ｖ相、及びＷ相の出力線が引き出され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の出力端子２８（出力端子２８Ｕ、出力端子２８Ｖ、及び出力端子２８Ｗ）に接続される。半導体ダイオード２４Ｄは、順方向が負ラインＮＬから正ラインＰＬに向かう形で、それぞれの半導体スイッチ２４Ｓに並列接続される。

半導体スイッチ２４Ｓ（第１の半導体スイッチ素子の一例）は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。また、半導体スイッチ２４Ｓは、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等であってもよい。また、半導体スイッチ２４Ｓは、例えば、ケイ素（シリコン：Ｓｉ）を主材料として構成されてもよいし、炭化ケイ素（シリコンカーバイド：ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ガリウムナイトライド：ＧａＮ）を主材料として構成されてもよい。以下、半導体スイッチ２６Ｓについても同様であってよい。

スナバ回路２５は、平滑回路２３とインバータ回路２４の間に設けられる。スナバ回路２５は、スナバコンデンサ２５Ｃを含む。

スナバコンデンサ２５Ｃは、平滑回路２３とインバータ回路２４との間の正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを繋ぐ経路に配置される。スナバコンデンサ２５Ｃは、例えば、フィルムコンデンサである。

スナバコンデンサ２５Ｃは、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチオフ時に、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを含む直流配線部の寄生インダクタンス成分に蓄えられたエネルギを吸収し、半導体スイッチ２４Ｓのサージ電圧を抑制する。これにより、半導体スイッチ２４Ｓのサージ電圧による素子破壊を抑制することができる。スナバコンデンサ２５Ｃは、サージ電圧の抑制効果の観点から相対的に大きな静電容量（例えば、数百ｎＦレベルの静電容量）を有する。

ブレーキ回路２６は、スナバコンデンサ２５Ｃとインバータ回路２４との間に設けられる。ブレーキ回路２６は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間を繋ぐ経路で直列接続される半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓを含む。

半導体ダイオード２６Ｄ（整流素子の一例）は、順方向が負ラインＮＬから正ラインＰＬに向かうように、半導体スイッチ２６Ｓより正ラインＰＬ側に配置される。これにより、半導体ダイオード２６Ｄは、半導体スイッチ２６Ｓのオン状態からオフ状態への切換時のサージ電流を正ラインＰＬに流すことができる。

半導体スイッチ２６Ｓ（一の半導体素子、第２の半導体スイッチ素子の一例）は、半導体ダイオード２６Ｄより負ラインＮＬ側に配置される。半導体スイッチ２６Ｓのオン・オフの切換によって、ブレーキ回路２６の作動・非作動を切り換えることができる。

半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの中間点ＢＰは、制動抵抗２７に接続される。

ブレーキ回路２６が非作動の状態では、半導体スイッチ２６Ｓは、オフ状態にあり、ブレーキ回路２６を通じた正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間の経路は遮断される。一方、ブレーキ回路２６が作動している状態では、半導体スイッチ２６Ｓは、オン状態にあり、ブレーキ回路２６を通じた正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間の経路は導通する。

ブレーキ回路２６は、例えば、負荷装置１０（電動機）の停止時、特に、負荷装置１０を速やかに急停止させる必要がある場合に作動する。これにより、ブレーキ回路２６は、負荷装置１０の停止時にインバータ回路２４を通じて遡る回生エネルギに相当する回生電流を制動抵抗２７に流すことができる。そのため、回生電力が制動抵抗２７で熱エネルギに変換される形で消費され、その結果、負荷装置１０の運動エネルギを速やかに取り除き、負荷装置１０（電動機）を急停止させることができる。

制動抵抗２７は、正ラインＰＬとブレーキ回路２６の中間点ＢＰとの間を繋ぐ経路に設けられる電気抵抗である。

制動抵抗２７は、上述の如く、ブレーキ回路２６を通じて流れる回生電流を熱エネルギに変換して消費することができる。

出力端子２８は、外部にインバータ回路２４からの交流電力を出力するために用いられる。出力端子２８は、外部の負荷装置１０のＵ相、Ｖ相、及びＷ相の入力線のそれぞれと接続される出力端子２８Ｕ，出力端子２８Ｖ、及び出力端子２８Ｗを含む。

＜ブレーキ回路の非作動時における作用＞
次に、図３、図４を参照して、ブレーキ回路２６の非作動時における作用について説明する。

図３は、ブレーキ回路２６の非作動時における作用を説明する図である。図４は、比較例に係る電力変換装置と実施形態に係る電力変換装置２０とのノイズレベルを示す比較図である。具体的には、図４は、比較例に係る電力変換装置のノイズレベルを表す周波数スペクトラム４０１と、実施形態に係る電力変換装置２０のノイズレベルを表す周波数スペクトラム４０２とを示す。

尚、比較例に係る電力変換装置は、ブレーキ回路２６及び制動抵抗２７が省略される点で、本例（第１例）に係る電力変換装置２０と異なる。

図３に示すように、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓは、それぞれ、寄生の静電容量Ｃ_ｄ１及び静電容量Ｃ_ｓｗ１を有する。そのため、電力変換装置２０の作動時且つブレーキ回路２６の非作動時において、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓは、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを繋ぐ経路のキャパシタンス成分（コンデンサ）として機能する。

ブレーキ回路２６の非作動時において、制動抵抗２７には、電流が流れないことから、制動抵抗２７の電圧降下がない。そのため、正ラインＰＬの電位と、中間点ＢＰの電位は、略等しくなる。よって、半導体ダイオード２６Ｄに印加される電圧Ｖ_ｄ１と、半導体スイッチ２６Ｓに印加される電圧Ｖ_ｓｗ１の間には、以下の式（１）の関係が成立する。

また、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量は、印加される電圧が高いほど小さくなる特徴を有している。具体的には、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量は、印加される電圧の－１／２乗に比例する。そのため、半導体ダイオード２６Ｄの寄生の静電容量Ｃ_ｄ１と、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１との間には、以下の式（２）の関係が成立する。

よって、式（１），（２）から、直列接続される半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ}は、以下の（３）で表される。

本例では、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時において、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１は、インバータ回路２４の半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量よりも大きく設定される。例えば、半導体スイッチ２４Ｓ，２６Ｓの間でチップ面積を異ならせ、ＰＮ接合の面積が調整されることにより、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１が半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きく設定される。また、半導体の不純物密度を異ならせ、空乏層の幅を調整することにより、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１が半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きく設定されてもよい。また、これらの双方によって、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１が半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きく設定されてもよい。これにより、式（３）の関係から、ブレーキ回路２６の半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ}を、インバータ回路２４の半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きくすることができる。

また、上述の如く、スナバコンデンサ２５Ｃは、サージ電圧の抑制効果の観点から、例えば、数百ｎＦレベルの相対的に大きい静電容量を有する。一方、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量は、一般的に、数十ｐＦ～数ｎＦのオーダーである。そのため、スナバコンデンサ２５Ｃの静電容量は、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１よりも圧倒的に大きい。よって、式（３）の関係から、スナバコンデンサ２５Ｃの静電容量は、ブレーキ回路２６の半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ}よりも圧倒的に大きいと言える。

つまり、本例では、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に直列接続される半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ}は、半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きく且つスナバコンデンサ２５Ｃの静電容量より小さい。具体的には、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１が半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きく且つスナバコンデンサ２５Ｃの静電容量より小さく設定されることで、当該条件が成立する。半導体スイッチ２６Ｓが制動抵抗２７を介して正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間を接続することで、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ}が半導体スイッチ２６Ｓの静電容量に等しいとみなせるからである。

これにより、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴って、ブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ}（即ち、半導体スイッチ２６Ｓの静電容量Ｃ_ｓｗ１）と、スナバ回路２５及びブレーキ回路２６を含む閉ループの配線等の寄生インダクタンス成分とによる並列共振を発生させることができる。

ここで、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作時には、半導体スイッチ２４Ｓの静電容量と、半導体スイッチ２４Ｓ及びスナバ回路２５を含む閉ループの配線等の寄生のインダクタンス成分とによる直列共振が発生する。そのため、例えば、図４（周波数スペクトラム４０１）に示すように、比較例に係る電力変換装置では、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作時に、直列共振周波数ｆｒ１をピークとする非常に高いレベルのノイズが生じる。

これに対して、本例では、上述の如く、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作時に、ブレーキ回路２６の作用によって並列共振を発生させることができる。そのため、例えば、図４（周波数スペクトラム４０２）に示すように、並列共振周波数ｆｒ２の並列共振によって、直列共振周波数ｆｒ１をピークとする直列共振によるノイズを低減することができる。

尚、ブレーキ回路２６は、その作動時に、半導体スイッチ２６Ｓがオン状態（導通状態）であることから、キャパシタンス成分として機能しない。しかし、ブレーキ回路２６は負荷装置１０が停止する際に利用され、その際には、インバータ回路２４が動作しないことから、ブレーキ回路２６の作動時に、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作は発生しない。そのため、ブレーキ回路２６が作動するタイミングでは、ノイズを抑制する必要がなく、ブレーキ回路２６がキャパシタンス成分として機能せずとも問題が生じない。

このように、本例では、ブレーキ回路２６は、その非作動時において、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの寄生のキャパシタンス成分によって、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う並列共振を発生させる。これにより、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振によるノイズを並列共振によって抑制することができる。そのため、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本例では、既存のブレーキ回路２６を利用することができる。そのため、新たな部品を追加することなく、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。つまり、より簡素な構成で、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。よって、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を抑制しつつ、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、例えば、キャパシタンス成分として、セラミックコンデンサを用いる場合、短絡故障時を想定した保護対策が必要になる可能性がある。そのため、保護対策に伴う部品の追加や構造の複雑化によって、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を招く可能性がある。

これに対して、本例では、ブレーキ回路２６の半導体ダイオード２６Ｄや半導体スイッチ２６Ｓによってキャパシタンス成分を実現することから、上述の保護対策が不要となる。そのため、より簡素な構成で、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。よって、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を抑制しつつ、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

［電力変換装置の第２例］
次に、図５～図７を参照して、本実施形態に係る電力変換装置２０について説明する。

以下、上述の第１例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第１例と同じ或いは対応する説明を省略する場合がある。

＜構成＞
図５、図６は、電力変換装置２０の第２例を示す図である。具体的には、図５は、制動抵抗２７が電力変換装置２０の接続端子２９に接続された状態を示し、図６は、制動抵抗２７が電力変換装置２０の接続端子２９に非接続の状態を示す。

図５、図６に示すように、本例に係る電力変換装置２０は、ユーザの選択によって、制動抵抗２７を外付け可能に構成される点で上述の第１例と異なる。

電力変換装置２０は、入力端子２１と、整流回路２２と、平滑回路２３と、インバータ回路２４と、スナバ回路２５と、ブレーキ回路２６と、出力端子２８と、接続端子２９とを含む。

接続端子２９は、制動抵抗２７を接続するために用いられる。接続端子２９は、制動抵抗の両端のそれぞれを接続可能な接続端子２９Ａ，２９Ｂを含む。接続端子２９は、例えば、電力変換装置２０の筐体の表面に設けられる。

＜ブレーキ回路の非作動時における作用＞
図７は、ブレーキ回路２６の非作動時における作用を説明する図である。具体的には、図７は、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない状態でのブレーキ回路２６の非作動時における作用を説明する図である。

上述の如く、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１は、その印加される電圧Ｖ_ｓｗ１の－１／２乗に比例する。同様に、半導体ダイオード２６Ｄの寄生の静電容量Ｃ_ｄ１は、その印加される電圧Ｖ_ｄ１の－１／２乗に比例する。そのため、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１及び半導体ダイオード２６Ｄの寄生の静電容量Ｃ_ｄ１は、比例係数ａ_ｓｗ１，ａ_ｄ１を用いて、以下の式（４），（５）で表される。

本例では、半導体スイッチ２６Ｓ及び半導体ダイオード２６Ｄの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１，Ｃ_ｄ１が適宜調整されることによって、比例係数ａ_ｓｗ１，ａ_ｄ１は、共に、０より大きい正数である。

接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない場合、半導体スイッチ２６Ｓに印加される電圧Ｖ_ｓｗ１及び半導体ダイオード２６Ｄに印加される電圧Ｖ_ｄ１は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間の電圧Ｖ_ｐｎを用いて、以下の式（６），（７）で表される。

よって、式（４）～（７）から、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない場合のブレーキ回路２６（半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓ）の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}は、以下の式（８）で表される。

一方、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されている場合のブレーキ回路２６（半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓ）の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ２}には、上述の第１例の式（１）～（３）と同様の関係が成立する。そのため、式（１）～（４）から、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されている場合のブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ２}は、以下の式（９）で表される。

よって、式（８），（９）から、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない場合及び接続されている場合のそれぞれのブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}，Ｃ_{ｂｒａｋｅ２}について、以下の式（１０）が成立する。

ここで、上述の如く、比例係数ａ_ｓｗ１，ａ_ｄ１のそれぞれが正数であることから、以下の式（１１）が成立する。

よって、式（１０），（１１）から、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない場合及び接続されている場合のそれぞれのブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}，Ｃ_{ｂｒａｋｅ２}について、以下の式（１２）が成立する。

本例では、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時において、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない場合のブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}は、半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量よりも大きく設定される。例えば、上述の如く、半導体ダイオード２６Ｄの静電容量、及び半導体スイッチ２４Ｓ，２６Ｓの相対的な静電容量が調整されることで、ブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}が半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量よりも大きくなるように設定される。

また、本例では、式（１２）から、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時において、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されている場合のブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ２}は、半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量よりも大きくなる。

また、上述の如く、スナバコンデンサ２５Ｃは、サージ電圧の抑制効果の観点から、例えば、数百ｎＦレベルの相対的に大きい静電容量を有する。一方、半導体スイッチ２６Ｓや半導体ダイオード２６Ｄの寄生の静電容量は、一般的に、数十ｐＦ～数ｎＦのオーダーである。そのため、スナバコンデンサ２５Ｃの静電容量は、半導体スイッチ２６Ｓや半導体ダイオード２６Ｄの寄生の静電容量よりも圧倒的に大きい。よって、スナバコンデンサ２５Ｃの静電容量は、ブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}，Ｃ_{ｂｒａｋｅ２}よりも圧倒的に大きいと言える。

つまり、本例では、制動抵抗２７の有無に依らず、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓ（複数の半導体素子の一例）の合成静電容量は、半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きく且つスナバコンデンサ２５Ｃの静電容量より小さい。

これにより、上述の第１例の場合と同様、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴って、ブレーキ回路２６の合成静電容量と、スナバ回路２５及びブレーキ回路２６を含む閉ループの寄生インダクタンス成分とによる並列共振を発生させることができる。そのため、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本例では、上述の第１例と同様、既存のブレーキ回路２６を利用することができる。そのため、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を抑制しつつ、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本例では、上述の第１例と同様、ブレーキ回路２６の半導体ダイオード２６Ｄや半導体スイッチ２６Ｓによってキャパシタンス成分を実現することから、キャパシタンス成分としてセラミックコンデンサを利用する場合の上述の保護対策が不要となる。そのため、より簡素な構成で、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を抑制しつつ、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

［電力変換装置の第３例］
次に、図８を参照して、本実施形態に係る電力変換装置２０の第３例について説明する。

以下、上述の第１例、第２例と異なる部分を中心に説明を行い、上述の第１例、第２例と同じ或いは対応する説明を省略する場合がある。

＜構成＞
図８、図９は、電力変換装置２０の第３例を示す図である。具体的には、図８は、制動抵抗２７がパワーモジュール３０の接続端子３１に接続された状態を示し、図９は、制動抵抗２７がパワーモジュール３０の接続端子３１に非接続の状態を示す。

図８、図９に示すように、本例に係る電力変換装置２０は、ブレーキ回路２６及びインバータ回路２４を内蔵するパワーモジュール３０が組み込まれる点で上述の第１例、第２例と異なる。

電力変換装置２０は、入力端子２１と、整流回路２２と、平滑回路２３と、スナバ回路２５と、ブレーキ回路２６と、出力端子２８と、パワーモジュール３０とを含む。

パワーモジュール３０は、インバータ回路２４と、ブレーキ回路２６と、接続端子３１，３２とを含む。換言すれば、パワーモジュール３０は、インバータ回路２４に相当する６ｉｎ１タイプのパワーモジュールに、ブレーキ回路２６が組み込まれることにより実現されている。

接続端子３１は、接続端子３１Ｐ，３１Ｎ，３１Ｂを含む。

接続端子３１Ｐは、パワーモジュール３０の内部において、正ラインＰＬのうちのインバータ回路２４から引き出される一方の正ラインの部分と接続される。接続端子３１Ｐは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、整流回路２２から延び出す他方の正ライン部分と接続するために用いられる。

また、図８に示すように、接続端子３１Ｐは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、制動抵抗２７の一端を接続するために用いられる。

接続端子３１Ｎは、パワーモジュール３０の内部において、負ラインＮＬのうちのインバータ回路２４から引き出される一方の負ラインの部分と接続される。接続端子３１Ｎは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、整流回路２２から延び出す他方の負ラインの部分と接続するために用いられる。

接続端子３１Ｂは、パワーモジュール３０の内部において、ブレーキ回路２６の中間点ＢＰから引き出される。接続端子３１Ｂは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、制動抵抗２７の他端を接続するために用いられる。

接続端子３２は、接続端子３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗを含む。

接続端子３２Ｕは、パワーモジュール３０の内部において、インバータ回路２４のＵ相の出力線と接続される。接続端子３２Ｕは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、出力端子２８Ｕと接続するために用いられる。

接続端子３２Ｖは、パワーモジュール３０の内部において、インバータ回路２４のＶ相の出力線と接続される。接続端子３２Ｖは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、出力端子２８Ｖと接続するために用いられる。

接続端子３２Ｗは、パワーモジュール３０の内部において、インバータ回路２４のＷ相の出力線と接続される。接続端子３２Ｗは、パワーモジュール３０の外部且つ電力変換装置２０の内部において、出力端子２８Ｗと接続するために用いられる。

＜ブレーキ回路の非作動時における作用＞
図８に示すように、パワーモジュール３０に制動抵抗２７が接続されることが予め確定されている場合を考える。

この場合、上述の第１例と同様、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時において、半導体スイッチ２６Ｓの寄生の静電容量Ｃ_ｓｗ１は、インバータ回路２４の半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量よりも大きく設定されてよい。これにより、上述の第１例と同様の作用・効果を奏する。

また、図８、図９に示すように、パワーモジュール３０に制動抵抗２７が接続されて電力変換装置２０に組み込まれる場合、及び制動抵抗２７が接続されないで電力変換装置２０に組み込まれる場合の双方が想定される場合を考える。

この場合、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時において、接続端子２９に制動抵抗２７が接続されていない場合のブレーキ回路２６の合成静電容量Ｃ_{ｂｒａｋｅ１}は、半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量よりも大きく設定されてよい。これにより、上述の第２例と同様の作用・効果を奏する。

また、例えば、パワーモジュール３０にブレーキ回路２６に代えて、キャパシタンス成分としてコンデンサが内蔵される場合、インバータ回路２４の半導体スイッチ２４Ｓや半導体ダイオード２４Ｄとは異なる熱対策をコンデンサに対して施す必要が生じる。そのため、追加の熱対策に伴う部品の追加や構造の複雑化によって、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を招く可能性がある。

これに対して、本例では、ブレーキ回路２６の半導体スイッチ２６Ｓや半導体ダイオード２６Ｄによってキャパシタンス成分を実現することから、インバータ回路２４の半導体スイッチ２４Ｓや半導体ダイオード２４Ｄと同様の熱対策で対応できる。そのため、より簡素な構成で、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。よって、電力変換装置２０の組立工数の増加や大型化を抑制しつつ、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

［他の実施形態］
上述の実施形態には、適宜変形や変更が加えられてもよい。

例えば、上述の実施形態（第１例～第３例）では、平滑回路２３（平滑コンデンサ２３Ｃ）が省略されてもよい。

また、例えば、上述の実施形態やその変形例では、スナバ回路２５が省略されてもよい。

また、例えば、上述の実施形態やその変形例では、電力変換装置２０は、外部の直流電源から入力される直流電力を用いて、負荷装置１０の駆動電力を生成し出力してもよい。この場合、例えば、電力変換装置２０の正ラインＰＬ及び負ラインＮＬに直流電力を入力可能な入力端子が追加される。また、この場合、入力端子２１及び整流回路２２は、省略されてもよい。

また、例えば、上述の実施形態や変形例では、ブレーキ回路２６は、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作時に並列共振を発生させるためのキャパシタンス成分として作用する、任意の一の半導体素子或いは複数の半導体素子に置換されてもよい。半導体素子は、例えば、ブレーキ回路２６が採用される場合と同様、半導体スイッチや半導体ダイオードである。この場合、一の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間を接続し、且つ、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に非導通となるように設けられてよい。そして、一の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬに直流電圧の印加時に、半導体スイッチ２４Ｓより大きい寄生の静電容量を有するように構成されてよい。同様に、複数の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に非導通となるように、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを繋ぐ経路上で直列接続される。そして、複数の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に、その合成静電容量が半導体スイッチ２４Ｓの寄生の静電容量より大きくなるように設定されてよい。また、複数の半導体素子は、それぞれが正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間を接続するように並列接続されてもよい。この場合、複数の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬに直流電圧の印加時に、それぞれが半導体スイッチ２４Ｓより大きい静電容量を有するように構成されてよい。また、この場合、複数の半導体スイッチは、インバータ回路２４から離れるほど静電容量が大きくなるように構成されてよい。これにより、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作時に、隣り合う２つの半導体素子を含む閉ループの寄生のインダクタンス成分と、静電容量が大きい一方の半導体素子の寄生の静電容量とによる並列共振を発生させることができる。そのため、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作に伴う直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを更に抑制することができる。

また、例えば、上述の実施形態（第３例）やその変形例では、電力変換装置２０は、パワーモジュール３０に代えて、２つの半導体スイッチ２４Ｓが直列接続された上下アームを１つだけ含む２ｉｎ１タイプのパワーモジュールが３つ内蔵されてもよい。この場合、２ｉｎ１タイプのパワーモジュールの少なくとも１つに、半導体スイッチ２４Ｓのスイッチング動作時に並列共振を発生させるためのキャパシタンス成分として作用する一の半導体素子或いは複数の半導体素子が内蔵されてよい。

また、例えば、上述の実施形態や変形例におけるインバータ回路２４のスイッチング動作時の直列共振によるノイズを抑制する構成は、他の種類のインバータ回路を有する電力変換装置に適用されてもよい。例えば、三相以外（例えば、単相）の交流電力を出力するインバータ回路やマルチレベルのインバータ回路を含む電力変換装置に適用されてもよい。

また、例えば、上述の実施形態や変形例におけるインバータ回路のスイッチング動作時の直列共振によるノイズを抑制する構成は、他の種類の電力変換部を有する電力変換装置に適用されてもよい。例えば、半導体スイッチのスイッチング動作によって、直流電圧を異なる直流電圧に変換する直流チョッパを有する電力変換装置、即ち、ＤＣ（Direct Current）－ＤＣコンバータに適用されてもよい。

［作用］
次に、本実施形態に係る電力変換装置２０及びパワーモジュール３０の作用について説明する。

本実施形態では、電力変換装置２０は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬと、電力変換部（例えば、インバータ回路２４）と、一の半導体素子或いは複数の半導体素子（例えば、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓ）と、を備える。具体的には、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬには、直流電圧が印加される。また、電力変換部は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの一端に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に接続される第１の半導体スイッチ素子（例えば、半導体スイッチ２４Ｓ）のスイッチング動作に基づき、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力する。そして、一の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬとの間に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に、第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい静電容量を有する。また、複数の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬとの間に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に、合成静電容量が第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい。

これにより、第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に伴って、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを含む直流配線部の寄生インダクタンス成分、及び一の半導体素子或いは複数の半導体素子のキャパシタンス成分により並列共振を発生させることができる。そのため、第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に伴って、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを並列共振によって抑制することができる。よって、例えば、キャパシタンス成分としてセラミックコンデンサを用いる場合の短絡故障時の保護対策等が不要となり、その結果、より簡易な構成によって、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、電力変換装置２０は、ブレーキ回路２６を備えてもよい。具体的には、ブレーキ回路２６は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に接続され、直列接続される半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓを含んでもよい。そして、上述の一の半導体素子は、半導体スイッチ２６Ｓであってもよい。

これにより、負荷装置１０（電動機）を急速に停止させるためのブレーキ回路２６の半導体スイッチ２６Ｓを用いて、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。そのため、新たな部品を追加することなく、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、電力変換装置２０は、ブレーキ回路２６を備えてもよい。そして、上述の複数の半導体素子は、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓであってもよい。

これにより、負荷装置１０（電動機）を急速に停止させるためのブレーキ回路２６の半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓを用いて、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。そのため、新たな部品を追加することなく、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、電力変換装置２０は、正ラインＰＬと、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓの中間点ＢＰとの間に接続される制動抵抗２７を備えてもよい。

これにより、ブレーキ回路２６の半導体スイッチ２６Ｓが制動抵抗２７を介して正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間を接続する状態になる。そのため、半導体スイッチ２６Ｓの静電容量を第１の半導体スイッチ素子の静電容量より大きくすることで、半導体スイッチ２６Ｓのキャパシタンス成分、及び直流配線部の寄生インダクタンス成分による並列共振を発生させることができる。

また、本実施形態では、電力変換装置２０は、スナバコンデンサ２５Ｃを備えてもよい。具体的には、スナバコンデンサは、上述の一の半導体素子或いは複数の半導体素子から見て電力変換部とは反対側の正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に接続されてもよい。

これにより、スナバコンデンサのキャパシタンス成分、及び直流配線部の寄生インダクタンス成分によって生じる直列共振に伴う伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、電力変換部は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬに印加される直流電圧を交流電圧に変換し出力するインバータ回路２４であってもよい。

これにより、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを含む直流配線部、及びインバータ回路２４に生じる直列共振に伴う伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、パワーモジュール３０は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬと、電力変換部（例えば、インバータ回路２４）と、一の半導体素子或いは複数の半導体素子（例えば、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓ）とを備える。具体的には、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬには、直流電圧が印加される。また、電力変換部は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの一端に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に接続される第１の半導体スイッチ素子（例えば、半導体スイッチ２４Ｓ）のスイッチング動作に基づき、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力する。そして、一の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬとの間に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に、第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい静電容量を有する。また、複数の半導体素子は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬとの間に接続され、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬへの直流電圧の印加時に、合成静電容量が第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい。

これにより、上述の如く、第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に伴って、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを、一の半導体素子或いは複数の半導体素子の作用による並列共振によって抑制することができる。そのため、例えば、パワーモジュール３０の内部の一の半導体素子或いは複数の半導体素子に対して、第１の半導体スイッチ素子と同じ或いは類似する熱対策を施すことができる。よって、例えば、キャパシタンス成分としてコンデンサを用いる場合のような追加の熱対策が不要となり、より簡易な構成によって、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、パワーモジュール３０は、ブレーキ回路２６を備えてもよい。具体的には、ブレーキ回路２６は、正ラインＰＬ及び負ラインＮＬの間に接続され、直列接続される半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓを含んでもよい。そして、上述の一の半導体素子は、半導体スイッチ２６Ｓであってもよい。

これにより、パワーモジュール３０に内蔵されるブレーキ回路２６の半導体スイッチ２６Ｓを用いて、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。そのため、新たな部品を追加することなく、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

また、本実施形態では、パワーモジュール３０は、ブレーキ回路２６を備えてもよい。そして、上述の複数の半導体素子は、半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓであってもよい。

これにより、パワーモジュール３０に内蔵されるブレーキ回路２６の半導体ダイオード２６Ｄ及び半導体スイッチ２６Ｓを用いて、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。そのため、新たな部品を追加することなく、直流配線部及び電力変換部に生じる直列共振による伝導ノイズや放射ノイズを抑制することができる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 駆動システム
１０ 負荷装置
２０ 電力変換装置
２１ 入力端子
２１Ｒ 入力端子
２１Ｓ 入力端子
２１Ｔ 入力端子
２２ 整流回路
２２Ｄ 半導体ダイオード
２３ 平滑回路
２３Ｃ 平滑コンデンサ
２４ インバータ回路
２４Ｄ 半導体ダイオード
２４Ｓ 半導体スイッチ
２５ スナバ回路
２５Ｃ スナバコンデンサ
２６ ブレーキ回路
２６Ｄ 半導体ダイオード
２６Ｓ 半導体スイッチ
２７ 制動抵抗
２８ 出力端子
２８Ｕ 出力端子
２８Ｖ 出力端子
２８Ｗ 出力端子
２９ 接続端子
２９Ａ 接続端子
２９Ｂ 接続端子
３０ パワーモジュール
３１ 接続端子
３１Ｂ 接続端子
３１Ｎ 接続端子
３１Ｐ 接続端子
３２ 接続端子
３２Ｕ 接続端子
３２Ｖ 接続端子
３２Ｗ 接続端子
ＢＰ 中間点
ＮＬ 負ライン
ＰＬ 正ライン
ＰＳ 交流電源

Claims (9)

1. 直流電圧が印加される正ライン及び負ラインと、
   前記正ライン及び前記負ラインの一端に接続され、前記正ライン及び前記負ラインの間に接続される第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に基づき、前記正ライン及び前記負ラインを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力する電力変換部と、
   前記正ライン及び前記負ラインとの間に接続され、前記正ライン及び前記負ラインへの直流電圧の印加時に、前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい静電容量を有する一の半導体素子、又は、前記正ライン及び前記負ラインとの間に接続され、前記正ライン及び前記負ラインへの直流電圧の印加時に、合成静電容量が前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい複数の半導体素子と、を備える、
   電力変換装置。
2. 前記正ライン及び前記負ラインの間に接続され、直列接続される整流素子及び第２の半導体スイッチ素子を含むブレーキ回路を備え、
   前記一の半導体素子は、前記第２の半導体スイッチ素子である、
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記正ライン及び前記負ラインの間に接続され、直列接続される整流素子及び第２の半導体スイッチ素子を含むブレーキ回路を備え、
   前記複数の半導体素子は、前記整流素子及び前記第２の半導体スイッチ素子である、
   請求項１に記載の電力変換装置。
4. 前記正ラインと、前記整流素子及び前記第２の半導体スイッチ素子の中間点との間に接続される制動抵抗を備える、
   請求項２に記載の電力変換装置。
5. 前記一の半導体素子又は前記複数の半導体素子から見て前記電力変換部とは反対側の前記正ライン及び前記負ラインの間に接続されるスナバコンデンサを備える、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の電力変換装置。
6. 前記電力変換部は、前記正ライン及び前記負ラインに印加される直流電圧を交流電圧に変換し出力するインバータ回路である、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の電力変換装置。
7. 直流電圧が印加される正ライン及び負ラインと、
   前記正ライン及び前記負ラインの一端に接続され、前記正ライン及び前記負ラインの間に接続される第１の半導体スイッチ素子のスイッチング動作に基づき、前記正ライン及び前記負ラインを通じて供給される直流電力を所定の電力に変換し出力する電力変換部と、
   前記正ライン及び前記負ラインとの間に接続され、前記正ライン及び前記負ラインへの直流電圧の印加時に、前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい静電容量を有する一の半導体素子、又は、前記正ライン及び前記負ラインとの間に接続され、前記正ライン及び前記負ラインへの直流電圧の印加時に、合成静電容量が前記第１の半導体スイッチ素子の静電容量よりも大きい複数の半導体素子と、を備える、
   パワーモジュール。
8. 前記正ライン及び前記負ラインの間に接続され、直列接続される整流素子及び第２の半導体スイッチ素子を含むブレーキ回路を備え、
   前記一の半導体素子は、前記第２の半導体スイッチ素子である、
   請求項７に記載のパワーモジュール。
9. 前記正ライン及び前記負ラインの間に接続され、直列接続される整流素子及び第２の半導体スイッチ素子を含むブレーキ回路を備え、
   前記複数の半導体素子は、前記整流素子及び前記第２の半導体スイッチ素子である、
   請求項７に記載のパワーモジュール。

Images