JP2624095B2 - スイッチング素子の並列運転回路および半導体モジュール - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング素子の
並列運転回路および半導体モジュールに関し、さらに詳
しくは、並列運転する複数のスイッチング素子の電流を
良好にバランスさせることが出来る構造の電流バランサ
をもつスイッチング素子の並列運転回路および半導体モ
ジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１６は、実開昭５７−１２５１８８号
公報に記載されたスイッチング素子の並列運転回路の回
路図である。このスイッチング素子の並列運転回路ＷＰ
１５において、ＧＴＯG1，G2のアノード側は、共通の給
電点Ｓに接続されている。ＧＴＯG1のカソードは、電流
バランサ１５０として用いる変圧器１５１のインダクタ
ンスＬ１の一端に接続されている。また、ＧＴＯG2のカ
ソードは、変圧器１５１のインダクタンスＬ２の一端に
接続されている。インダクタンスＬ１，Ｌ２の他端は、
共通接続されている。ここで、インダクタンスＬ１，Ｌ
２の大きさは等しく、インダクタンスＬ１，Ｌ２を流れ
る電流による磁界は互いに逆向きになるようにされる。
ＧＴＯG1，G2の各ゲートは、ゲートドライブ回路ＧＤの
制御端子に接続されている。また、前記インダクタンス
Ｌ１，Ｌ２の他端は、ゲートドライブ回路ＧＤの基準端
子に接続されている。

【０００３】以上のスイッチング素子の並列運転回路Ｗ
Ｐ１５では、ＧＴＯG1，G2の電流が不平衡のとき、その
不平衡分を補償するように電流バランサ１５０が働くの
で、ＧＴＯG1，G2の電流が、理論的には、バランスす
る。

【０００４】図１７は、従来のスイッチング素子の並列
運転回路の別の一例を含む直流チョッパ回路の回路図で
ある。Ｖは、直流電源回路である。ＷＰ１６は、スイッ
チング素子の並列運転回路である。共通の給電点Ｓは、
導体１７１，１７２によって、２つのトランジスタＴ
６，Ｔ７のコレクタに接続されている。導体１７１，１
７２の途中には、電流バランサ１６０が介設されてい
る。ドライブ回路は、図示を省略している。Ｄは、ダイ
オードである。Ｒは、リアクトルである。

【０００５】図１８は、共通の給電点Ｓと、導体１７
１，１７２と、電流バランサ１６０と、２つのトランジ
スタＴ６，Ｔ７の斜視図である。電流バランサ１６０
は、２つの開口１７０ａ，１７０ｂを有するコア１７０
に導体１７１，１７２を挿通して構成されている。すな
わち、導体１７１は、共通の給電点Ｓから最初は下方向
にのび，次に上方向にのびて、コア１７０の下側の開口
１７０ｂに至り、その開口１７０ｂからコア１７０内に
入り，上側の開口１７０ａから出て、最初は上方向にの
び，次に下方向にのびて、トランジスタＴ６のコレクタ
に至っている。一方、導体１７２は、共通の給電点Ｓか
ら下方向にのびて、コア１７０の上側の開口１７０ａに
至り、その開口１７０ａからコア１７０内に入り，下側
の開口１７０ｂから出て、そのまま下方向にのびて、ト
ランジスタＴ７のコレクタに至っている。

【０００６】上記スイッチング素子の並列運転回路ＷＰ
１６では、トランジスタＴ６，Ｔ７の電流が不平衡のと
き、その不平衡分を補償するように電流バランサ１６０
が働くので、トランジスタＴ６，Ｔ７の電流が、理論的
には、バランスする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のスイッチン
グ素子の並列運転回路ＷＰ１５，ＷＰ１６では、電流バ
ランサ１５０，１６０により、２つのスイッチング素子
を流れる電流をバランスさせようとしている。しかし、
配線のバランスについては全く考慮していなかったた
め、共通の給電点から２つのスイッチング素子に至る配
線の不平衡により、２つのスイッチング素子に印加され
るターンオフサージ電圧や遮断責務が大きく異なってし
まう問題があった。また、３つ以上のスイッチング素子
を並列運転する場合については全く考慮していなかった
ため、対応できない問題があった。

【０００８】そこで、この発明の目的は、並列運転する
２つのスイッチング素子の電流を良好にバランスさせる
ことが出来る構造の電流バランサをもつスイッチング素
子の並列運転回路および半導体モジュールを提供するこ
とにある。また、３つ以上のスイッチング素子を並列運
転する場合にも対応できる構造の電流バランサをもつス
イッチング素子の並列運転回路および半導体モジュール
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、第１に、２
つのスイッチング素子の並列運転回路であって、給電点
と各スイッチング素子とを接続する各導体は、共通の給
電点から同方向にのび，２つの開口を有するコアの異な
る開口にそれぞれ至り，異なる開口からコア内に入り，
異なる開口から出て，同方向にのび，２つのスイッチン
グ素子にそれぞれ至ることを特徴とするスイッチング素
子の並列運転回路を提供する。

【００１０】この発明は、第２に、２つのスイッチング
素子の並列運転回路であって、給電点と各スイッチング
素子とを接続する各導体は、共通の給電点から同方向に
のび，両導体が相対し両導体を流れる電流が逆方向にな
るバランサ部分にそれぞれ至り，そのバランサ部分から
同方向にのび，２つのスイッチング素子にそれぞれ至る
ことを特徴とするスイッチング素子の並列運転回路を提
供する。

【００１１】この発明は、第３に、２以上のスイッチン
グ素子の並列運転回路であって、給電点と各スイッチン
グ素子とを接続する各導体は、他の導体と相対し自他を
流れる電流が逆方向になるバランサ部をもつことを特徴
とするスイッチング素子の並列運転回路を提供する。

【００１２】この発明は、第４に、偶数個のスイッチン
グ素子の並列運転回路であって、各スイッチング素子を
円周上に等間隔で配置し、その円周の中心に共通の給電
点を配置し、その共通の給電点と各スイッチング素子と
を接続する各導体は、他の導体と相対し自他を流れる電
流が逆方向になるバランサ部を、規則正しく２箇所にも
つことを特徴とするスイッチング素子の並列運転回路を
提供する。

【００１３】この発明は、第５に、２個またはＭ（＝４
以上の２の整数乗）個のスイッチング素子の並列運転回
路であって、１つの給電入力端と２つの給電出力端とを
有すると共に前記１つの給電入力端から分れて前記２つ
の各給電出力端へ向かう導体脚が互いに相対し電流が逆
方向になるバランサ部を有する導体を１個または（Ｍ−
１）個階層状に連結したものを介して、共通の給電点か
ら２個またはＭ（＝４以上の２の整数乗）個のスイッチ
ング素子に給電することを特徴とするスイッチング素子
の並列運転回路を提供する。

【００１４】この発明は、第６に、２つのスイッチング
素子の並列運転回路であって、給電点と各スイッチング
素子とを接続する各導体は、給電点から同方向にのび，
８の字形にねじれたコアの２つの穴を貫通し，コアから
同方向にのび，２つのスイッチング素子にそれぞれ至る
ことを特徴とするスイッチング素子の並列運転回路を提
供する。

【００１５】この発明は、第７に、２つのスイッチング
素子の並列運転回路であって、給電点と各スイッチング
素子とを接続する各導体は、給電点から同方向にのび，
それぞれ別個のコアを貫通し，コアから同方向にのび，
２つのスイッチング素子にそれぞれ至り、前記別個のコ
アは、８の字形にねじれた閉回路を形成する導体が貫通
することで磁気的に結合されていることを特徴とするス
イッチング素子の並列運転回路を提供する。

【００１６】この発明は、第８に、内部に複数のスイッ
チング素子を有し、それらスイッチング素子を並列に動
作させる半導体モジュールにおいて、給電点と各スイッ
チング素子とを接続する各導体は、他の導体と相対し自
他を流れる電流が逆方向になるバランサ部をもつことを
特徴とする半導体モジュールを提供する。

【００１７】この発明は、第９に、上記構成のスイッチ
ング素子の並列運転回路または半導体モジュールにおい
て、バランサ部にコアを外装したことを特徴とするスイ
ッチング素子の並列運転回路または半導体モジュールを
提供する。

【００１８】この発明は、第１０に、上記構成のスイッ
チング素子の並列運転回路または半導体モジュールにお
いて、コアにギャップを設けたことを特徴とするスイッ
チング素子の並列運転回路または半導体モジュールを提
供する。

【００１９】

【作用】上記第１，第２，第６，第７の構成のスイッチ
ング素子の並列運転回路では、共通の給電点と２つのス
イッチング素子とを接続する各導体が対称である。ま
た、電流バランサ部を有している。従って、配線の差が
なくなり，２つのスイッチング素子を並列運転する際に
良好に電流をバランスさせることが出来る。

【００２０】上記第３〜第５の構成のスイッチング素子
の並列運転回路および上記第８の構成の半導体モジュー
ルでは、３以上のスイッチング素子に給電する導体にそ
れぞれバランサ部を設けているので、３以上のスイッチ
ング素子の並列運転時でも、各スイッチング素子の電流
を良好にバランスさせることが出来る。

【００２１】上記第９の構成のスイッチング素子の並列
運転回路または半導体モジュールでは、コアを外装する
ことで、バランスさせる強制力を強化できる。

【００２２】上記第１０の構成のスイッチング素子の並
列運転回路または半導体モジュールでは、コアにギャッ
プを設けることで、コアの飽和などを防止でき、バラン
スさせる強制力を調整できる。

【００２３】

【実施例】以下、図に示す実施例を説明する。 −第１実施例− 図１は、この発明の第１実施例のスイッチング素子の並
列運転回路ＷＰ１を含む直流チョッパ回路の回路図であ
る。Ｖは、直流電源回路である。Ｄは、ダイオードであ
る。Ｒは、リアクトルである。スイッチング素子の並列
運転回路ＷＰ１において、共通の給電点Ｓは、導体１，
２によって、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２のコレクタ
に接続されている。導体１，２の途中には、電流バラン
サ１０が介設されている。なお、ドライブ回路は、図示
を省略している。

【００２４】図２は、共通の給電点Ｓと、導体１，２
と、電流バランサ１０と、２つのトランジスタＴ１，Ｔ
２の斜視図である。導体１，２は、同一材料（例えば絶
縁被覆した銅板），同一形状である。電流バランサ１０
は、２つの開口３ａ，３ｂを有するコア３に、導体１，
２を挿通して構成されている。導体１，２は、コア３内
で相対し、且つ、逆向きに電流を流す。すなわち、導体
１は、共通の給電点Ｓから下方向にのびて、コア３の右
側の開口３ｂに至り、その開口３ｂからコア３内に入
り，左側の開口３ａから出て、下方向にのび、トランジ
スタＴ１のコレクタに至っている。一方、導体２は、共
通の給電点Ｓから下方向にのびて、コア３の左側の開口
３０ａに至り、その開口３ａからコア３内に入り，右側
の開口３ｂから出て、下方向にのび、トランジスタＴ２
のコレクタに至っている。

【００２５】上記スイッチング素子の並列運転回路ＷＰ
１によれば、トランジスタＴ１，Ｔ２の電流が不平衡の
とき、その不平衡分を補償するように電流バランサ１０
が働く。さらに、導体１，２は、同一材料，同一形状で
あり、対称的に配置されている。従って、トランジスタ
Ｔ１，Ｔ２の電流が、良好にバランスする。実験によれ
ば、図１の回路でトータル１０００Ａの電流を電流容量
６００ＡのトランジスタＴ１，Ｔ２でオンオフする場
合、電流バランサ１０のインダクタンス値が０．５μＨ
程度の小さな値でも充分バランスをとることが出来た。

【００２６】なお、導体１，２は、板状で，強固であ
る。従って、図３に示すように、電流バランサ１０は、
一つの部品として取り扱い可能である。また、これによ
り、スペースも小さく出来る。

【００２７】−第２実施例− この発明の第２実施例は、上記第１実施例における電流
バランサ１０からコア３を省略したものである。図４
は、共通の給電点Ｓと、導体１，２と、バランサ部分２
０と、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２の斜視図である。
バランサ部分２０では、導体１，２が相対し，且つ，導
体１，２を流れる電流が逆方向になる。

【００２８】第２実施例によれば、導体１，２の一方に
流れる電流が他方に流れる電流より大きいとき、その差
分に対応する磁束をバランサ部分２０で生じるが、その
磁束は導体１，２の一方については電流を流れにくく
し、他方については電流を流れ易くするので、電流をバ
ランスさせる。さらに、導体１，２は、同一材料，同一
形状であり、対称的に配置されている。従って、トラン
ジスタＴ１，Ｔ２の電流が、良好にバランスする。

【００２９】なお、導体１，２を流れる電流が等しくな
ると、互いの磁束がバランサ部分２０で打ち消されるの
で、インダクタンスはきわめて低くなる。

【００３０】−第３実施例− 第３実施例は、７つのトランジスタを並列運転する並列
運転回路の実施例である。図５に、給電用の導体Ａ１〜
Ａ７およびトランジスタＴＲ１〜ＴＲ７の接続図を示
す。また、図６に、導体Ａ１〜Ａ７の斜視図を示す。導
体Ａ１は、他の導体Ａ２，Ａ４と相対し，自他を流れる
電流が逆方向になるバランサ部分３１，３２をもってい
る。導体Ａ２は、他の導体Ａ１と相対し，自他を流れる
電流が逆方向になるバランサ部分３１をもっている。導
体Ａ３〜Ａ７についても同様にそれぞれバランサ部分を
もっている。

【００３１】第３実施例によれば、バランサ部分３１で
導体Ａ１と導体Ａ２の電流をバランスさせる。また、バ
ランサ部分３２で導体Ａ１と導体Ａ４の電流をバランス
させる。また、バランサ部分３３で導体Ａ３と導体Ａ４
の電流をバランスさせる。また、バランサ部分３４で導
体Ａ３と導体Ａ６の電流をバランスさせる。また、バラ
ンサ部分３５で導体Ａ５と導体Ａ６の電流をバランスさ
せる。また、バランサ部分３６で導体Ａ５と導体Ａ７の
電流をバランスさせる。結局、導体Ａ１〜Ａ７の電流が
全てバランスする。さらに、導体Ａ１，Ａ３，Ａ４，Ａ
５，Ａ６は、同一材料，同一形状であり、対称的に配置
されている。従って、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ７の電
流が、良好にバランスする。なお、導体Ａ２，Ａ７は、
他の導体より短く，バランス部分の長さが他と異なる
が、バランス部分はバランス状態ではインダクタンスが
きわめて小さいため、この影響は無視できる。

【００３２】また、図６に示すように、導体Ａ１〜Ａ７
は積層構造なので、堅牢でスペースをとらない。なお、
第１実施例のようにバランサ部分にそれぞれコアを外装
してもよい。

【００３３】−第４実施例− 第４実施例は、８つのトランジスタを並列運転する並列
運転回路の実施例である。図７に、給電用の導体Ｂ１〜
Ｂ８およびトランジスタＴＲ１〜ＴＲ８の接続図を示
す。また、図８に、導体Ｂ１〜Ｂ８の平面図を示す。８
個のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ８は、円周上に等間隔で
配置され、その円周の中心部に共通の給電点Ｓがある。

【００３４】導体Ｂ１は、共通の給電点Ｓからトランジ
スタＴＲ１に至る途中に、他の導体Ｂ６と相対し且つ自
他を流れる電流が逆方向になるバランサ部分４７および
他の導体Ｂ８と相対し且つ自他を流れる電流が逆方向に
なるバランサ部分４８をもっている。導体Ｂ２は、共通
の給電点ＳからトランジスタＴＲ２に至る途中に、他の
導体Ｂ３と相対し且つ自他を流れる電流が逆方向になる
バランサ部分４２および他の導体Ｂ５と相対し且つ自他
を流れる電流が逆方向になるバランサ部分４３をもって
いる。導体Ｂ３〜Ｂ８についても同様にそれぞれ規則正
しく２つのバランサ部分をもっている。

【００３５】第４実施例によれば、バランサ部分４１で
導体Ｂ３と導体Ｂ８の電流をバランスさせる。また、バ
ランサ部分４２で導体Ｂ２と導体Ｂ３の電流をバランス
させる。また、バランサ部分４３で導体Ｂ２と導体Ｂ５
の電流をバランスさせる。また、バランサ部分４４で導
体Ｂ４と導体Ｂ５の電流をバランスさせる。また、バラ
ンサ部分４５で導体Ｂ４と導体Ｂ７の電流をバランスさ
せる。また、バランサ部分４６で導体Ｂ６と導体Ｂ７の
電流をバランスさせる。また、バランサ部分４７で導体
Ｂ１と導体Ｂ６の電流をバランスさせる。また、バラン
サ部分４８で導体Ｂ１と導体Ｂ８の電流をバランスさせ
る。結局、導体Ｂ１〜Ｂ８の電流が全てバランスする。
さらに、導体Ｂ１〜Ｂ８は、同一材料，同一形状であ
り、対称的に配置されている。従って、トランジスタＴ
Ｒ１〜ＴＲ８の電流が、良好にバランスする。

【００３６】また、図８に示すように、導体Ｂ１〜Ｂ８
は積層構造なので、堅牢でスペースをとらない。なお、
この第４実施例は、任意の偶数個のスイッチング素子を
並列運転する場合に適用できる。また、第１実施例のよ
うにバランサ部分にそれぞれコアを外装してもよい。

【００３７】−第５実施例− 第５実施例は、８つのトランジスタを並列運転する並列
運転回路の別の実施例である。図９に、給電用の導体Ｃ
１〜Ｃ７，Ｅ１〜Ｅ６およびトランジスタＴＲ１〜ＴＲ
８の接続図を示す。また、図１０に、その平面図を示
す。８個のトランジスタＴＲ１〜ＴＲ８は、直線上に等
間隔で配置され、その直線の垂直２等分線上に共通の給
電点Ｓがある。

【００３８】導体Ｃ１は、給電入力端が１つあり，給電
出力端が２つある。１つの給電入力端から２つの給電出
力端ｄ11，ｄ12に向かう途中には、２つに分れた導体が
相対し両導体を流れる電流が逆方向になるバランサ部分
５１がある。また、給電入力端から給電出力端ｄ11，ｄ
12までの距離は等しい。そこで、給電出力端ｄ11，ｄ12
から出力される電流はバランスする。導体Ｃ２〜Ｃ７に
ついても同様である。

【００３９】導体Ｅ１は、導体Ｃ１の給電出力端ｄ11と
導体Ｃ２の給電入力端とを接続する。導体Ｅ２〜Ｅ６に
ついても同様である。結局、導体Ｃ１〜Ｃ７は階層的に
接続されている。

【００４０】共通の給電点ＳとトランジスタＴＲ１，Ｔ
Ｒ２とは、導体Ｃ１，Ｅ１，Ｃ２，Ｅ３，Ｃ４により接
続される。共通の給電点ＳとトランジスタＴＲ３〜ＴＲ
８も同様に接続される。

【００４１】第５実施例では、共通の給電点Ｓより給電
された電流は、導体Ｃ１〜Ｃ７によりそれぞれバランス
良く２つに分けられ、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ８に給
電される。従って、トランジスタＴＲ１〜ＴＲ８の電流
が、良好にバランスする。

【００４２】また、図１０に示すように、導体Ｃ１〜Ｃ
７は板状なので、堅牢でスペースをとらない。なお、こ
の第５実施例は、２の整数乗個のスイッチング素子を並
列運転する場合に適用できる。また、第１実施例のよう
にバランサ部分にそれぞれコアを外装してもよい。

【００４３】−第６実施例− 第６実施例は、前記第１実施例における電流バランサ１
０（図３）の代りに、図１１に示す電流バランサ６０を
用いるものである。この電流バランサ６０は、導体６
１，６２を、８の字形にねじれたコア６３の２つの穴に
貫通させた構造である。コア６３が８の字形にねじれて
いるため、導体６１，６２を流れる電流に対するコア６
３内を通る磁束の作用は、導体６１，６２で逆になる。

【００４４】第６実施例によれば、導体６１，６２の一
方に流れる電流が他方に流れる電流より大きいとき、そ
の差分に対応する磁束がコア６３内を通るが、その磁束
は導体６１，６２の一方については電流を流れにくく
し、他方については電流を流れ易くするので、電流をバ
ランスさせる。さらに、導体６１，６２は、同一材料，
同一形状であり、対称的に配置されている。従って、ト
ランジスタＴ１，Ｔ２の電流が、良好にバランスする。
導体６１，６２を流れる電流が等しくなると、互いの磁
束が打ち消されるので、インダクタンスはきわめて低く
なる。

【００４５】構造的には、導体６１，６２がストレート
となるので、堅牢となり，省スペース化が図れる。

【００４６】−第７実施例− 第７実施例は、前記第１実施例における電流バランサ１
０（図３）の代りに、図１２に示す電流バランサ７０を
用いるものである。この電流バランサ７０は、導体６
１，６２を、コア７１，７２にそれぞれ貫通させると共
に、８の字形にねじれた導体７３で、コア７１，７２を
磁気的に結合した構造である。導体７３が８の字形にね
じれているため、導体６１，６２を流れる電流に対する
導体７３内を通る電流の磁気的作用は、導体６１，６２
で逆になる。

【００４７】第７実施例によれば、導体６１，６２の一
方に流れる電流が他方に流れる電流より大きいとき、そ
の差分に対応する電流が導体７３内を流れるが、その電
流による磁気的作用は、導体６１，６２の一方について
は電流を流れにくくし、他方については電流を流れ易く
する。従って、導体６１，６２の電流をバランスさせ
る。さらに、導体６１，６２は、同一材料，同一形状で
あり、対称的に配置されている。従って、トランジスタ
Ｔ１，Ｔ２の電流が、良好にバランスする。導体６１，
６２を流れる電流が等しくなると、互いの磁束が打ち消
されるので、インダクタンスはきわめて低くなる。

【００４８】構造的には、導体６１，６２がストレート
となるので、堅牢となり，省スペース化が図れる。

【００４９】−第８実施例− 第８実施例は、前記第１実施例における電流バランサ１
０（図３）の代りに、図１３に示す電流バランサ８０を
用いるものである。この電流バランサ８０は、電流バラ
ンサ１０（図３）のコア３の代りに、ギャップ４をもつ
コア３’を用いたものである。このようにギャップ４を
設けることにより、コア３’が飽和して電流バランサと
しての強制力がなくなってしまうことを防止できる。ま
た、強制的にバランスさせる力が強くなりすぎて、導体
１，２に大きな電圧を発生し、スイッチング素子をいた
めることも防止できる。

【００５０】なお、前記第３実施例，第４実施例，第５
実施例においてコアを使用する場合および前記第６実施
例，第７実施例において、コアにギャップを設けること
で、上記の効果が得られる。

【００５１】−第９実施例− 図１４は、この発明の第９実施例の半導体モジュールの
破断斜視図である。この半導体モジュール１００は、コ
レクタ端子ＣＴから導体Ｃ８を介してトランジスタチッ
プＴＣ１，ＴＣ２に給電するものである。ＥＴは、エミ
ッタ端子である。

【００５２】導体Ｃ８は、給電入力端が１つあり，給電
出力端が２つある。１つの給電入力端から２つの給電出
力端ｄ81，ｄ82に向かう途中には、２つに分れた導体が
相対し両導体を流れる電流が逆方向になるバランサ部分
５８がある。また、給電入力端から給電出力端ｄ81，ｄ
82までの距離は等しい。そこで、給電出力端ｄ81，ｄ82
から出力される電流はバランスする。すなわち、トラン
ジスタチップＴＣ１，ＴＣ２は、電流を良好にバランス
されて並列運転される。

【００５３】なお、従来の半導体モジュールでは、電流
バランスがよくないため、トランジスタチップの電流容
量の並列個数倍の電流容量はとることが出来ないことが
多いが、この発明の半導体モジュールでは、電流バラン
スがよくなるため、トランジスタチップの電流容量の並
列個数倍の電流容量をとることが出来る。

【００５４】−第１０実施例− 第１０実施例は、上記第９実施例の半導体モジュール１
００にコア１５０を付加した半導体モジュールである。
すなわち、この半導体モジュール１１０は、上記第９実
施例の半導体モジュール１００のバランサ部分５８にコ
ア１５０を外装したバランサ部分５９を有している。こ
のバランサ部５９により、トランジスタチップＴＣ１，
ＴＣ２は、電流を良好にバランスされて並列運転され
る。

【００５５】なお、コア１５０に、電流バランスを好適
に保持させるためのギャップを設けてもよい。

【００５６】−他の実施例− さらに他の実施例としては、前記第１実施例から第８実
施例のスイッチング素子の並列運転回路を半導体モジュ
ール化したものが挙げられる。

【００５７】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。 共通の給電点と２つのスイッチング素子とを接続す
る各導体が対称であり，電流バランサ部を有しているた
め、配線の差がなくなり，２つのスイッチング素子を並
列運転する際に良好に電流をバランスさせることが出来
る。 ３以上のスイッチング素子に給電する導体にそれぞ
れバランサ部を設けているため、３以上のスイッチング
素子の並列運転時でも、各スイッチング素子の電流を良
好にバランスさせることが出来る。 バランサ部にコアを外装するため、バランスさせる
強制力を強化できる。 バランサ部のコアにギャップを設けるため、コアの
飽和などを防止でき、バランスさせる強制力を調整でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例のスイッチング素子の並
列運転回路を含む直流チョッパ回路の回路図である。

【図２】この発明の第１実施例の共通の給電点と導体と
電流バランサと２つのトランジスタの斜視図である。

【図３】この発明の第１実施例にかかる電流バランサの
斜視図である。

【図４】この発明の第２実施例の共通の給電点と導体と
電流バランサと２つのトランジスタの斜視図である。

【図５】この発明の第３実施例にかかる導体とバランサ
部とトランジスタの接続図である。

【図６】この発明の第３実施例にかかる導体とバランサ
部の斜視図である。

【図７】この発明の第４実施例にかかる導体とバランサ
部とトランジスタの接続図である。

【図８】この発明の第４実施例にかかる導体とバランサ
部とトランジスタの平面図である。

【図９】この発明の第５実施例にかかる導体とバランサ
部とトランジスタの接続図である。

【図１０】この発明の第５実施例にかかる導体とバラン
サ部とトランジスタの平面図である。

【図１１】この発明の第６実施例にかかる電流バランサ
の斜視図である。

【図１２】この発明の第７実施例にかかる電流バランサ
の斜視図である。

【図１３】この発明の第８実施例にかかる電流バランサ
の斜視図である。

【図１４】この発明の第９実施例の半導体モジュールの
破断斜視図である。

【図１５】この発明の第１０実施例の半導体モジュール
の破断斜視図である。

【図１６】従来のスイッチング素子の並列運転回路の一
例の回路図である。

【図１７】従来のスイッチング素子の並列運転回路を含
む直流チョッパ回路の一例の回路図である。

【図１８】図１７のスイッチング素子の並列運転回路に
おける共通の給電点と導体と電流バランサと２つのトラ
ンジスタの斜視図である。

【符号の説明】 ＷＰ１，ＷＰ１５，ＷＰ１６ スイッチング素子の並
列運転回路 １０，２０，６０，７０，８０，１５０，１６０
電流バランサ １，２，Ａ１〜Ａ７，Ｂ１〜Ｂ８，Ｃ１〜Ｃ８，６１，
６２，７３ 導体 ３，６３，７１，７２，３ｂ’，１５０１７０
コア ３ａ，３ｂ，３ａ’，３ｂ’，１７０ａ，１７０ｂ
開口 ４ ギャップ ３１〜３６，４１〜４８，５１〜５９
バランサ部 １００，１１０ 半導体モジュール ＴＣ１，ＴＣ２ トランジスタチップ ＴＲ１〜ＴＲ８，Ｔ６，Ｔ７
トランジスタ Ｌ１，Ｌ２ インダクタンス ＧＤ ゲートドライブ回路 Ｄ ダイオード Ｒ リアクトル Ｖ 直流電源回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島 晶 名古屋市東区矢田南五丁目１番14号 三 菱電機株式会社 名古屋製作所内 (56)参考文献 特開 平１−286769（ＪＰ，Ａ) 実開 昭48−15126（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−93340（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭56−4100（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのスイッチング素子の並列運転回路
   であって、給電点と各スイッチング素子とを接続する各
   導体は、共通の給電点から同方向にのび，２つの開口を
   有するコアの異なる開口にそれぞれ至り，異なる開口か
   らコア内に入り，異なる開口から出て，同方向にのび，
   ２つのスイッチング素子にそれぞれ至ることを特徴とす
   るスイッチング素子の並列運転回路。
2. 【請求項２】 ２つのスイッチング素子の並列運転回路
   であって、給電点と各スイッチング素子とを接続する各
   導体は、共通の給電点から同方向にのび，両導体が相対
   し両導体を流れる電流が逆方向になるバランサ部分にそ
   れぞれ至り，そのバランサ部分から同方向にのび，２つ
   のスイッチング素子にそれぞれ至ることを特徴とするス
   イッチング素子の並列運転回路。
3. 【請求項３】 ２以上のスイッチング素子の並列運転回
   路であって、給電点と各スイッチング素子とを接続する
   各導体は、他の導体と相対し自他を流れる電流が逆方向
   になるバランサ部をもつことを特徴とするスイッチング
   素子の並列運転回路。
4. 【請求項４】 偶数個のスイッチング素子の並列運転回
   路であって、各スイッチング素子を円周上に等間隔で配
   置し、その円周の中心に共通の給電点を配置し、その共
   通の給電点と各スイッチング素子とを接続する各導体
   は、他の導体と相対し自他を流れる電流が逆方向になる
   バランサ部を、規則正しく２箇所にもつことを特徴とす
   るスイッチング素子の並列運転回路。
5. 【請求項５】 ２個またはＭ（＝４以上の２の整数乗）
   個のスイッチング素子の並列運転回路であって、１つの
   給電入力端と２つの給電出力端とを有すると共に前記１
   つの給電入力端から分れて前記２つの各給電出力端へ向
   かう導体脚が互いに相対し電流が逆方向になるバランサ
   部を有する導体を１個または（Ｍ−１）個階層状に連結
   したものを介して、共通の給電点から２個またはＭ（＝
   ４以上の２の整数乗）個のスイッチング素子に給電する
   ことを特徴とするスイッチング素子の並列運転回路。
6. 【請求項６】 請求項３，４，５のいずれかに記載のス
   イッチング素子の並列運転回路において、バランサ部に
   コアを外装したことを特徴とするスイッチング素子の並
   列運転回路。
7. 【請求項７】 ２つのスイッチング素子の並列運転回路
   であって、給電点と各スイッチング素子とを接続する各
   導体は、給電点から同方向にのび，８の字形にねじれた
   コアの２つの穴を貫通し，コアから同方向にのび，２つ
   のスイッチング素子にそれぞれ至ることを特徴とするス
   イッチング素子の並列運転回路。
8. 【請求項８】 ２つのスイッチング素子の並列運転回路
   であって、給電点と各スイッチング素子とを接続する各
   導体は、給電点から同方向にのび，それぞれ別個のコア
   を貫通し，コアから同方向にのび，２つのスイッチング
   素子にそれぞれ至り、前記別個のコアは、８の字形にね
   じれた閉回路を形成する導体が貫通することで磁気的に
   結合されていることを特徴とするスイッチング素子の並
   列運転回路。
9. 【請求項９】 請求項１，６，７，８のいずれかに記載
   のスイッチング素子の並列運転回路において、コアにギ
   ャップを設けたことを特徴とするスイッチング素子の並
   列運転回路。
10. 【請求項１０】 内部に複数のスイッチング素子を有
    し、それらスイッチング素子を並列に動作させる半導体
    モジュールにおいて、給電点と各スイッチング素子とを
    接続する各導体は、他の導体と相対し自他を流れる電流
    が逆方向になるバランサ部をもつことを特徴とする半導
    体モジュール。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の半導体モジュール
    において、バランサ部にコアを外装したことを特徴とす
    る半導体モジュール。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の半導体モジュール
    において、コアにギャップを設けたことを特徴とする半
    導体モジュール。