JP5660388B2 - 電力変換装置 - Google Patents

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Description

本発明は、列状に配置したスイッチング素子を有する電力変換装置に関する。
従来、列状に配置したスイッチング素子を有する電力変換装置として、例えば特許文献１に開示されているモータジェネレータ制御装置がある。
このモータジェネレータ制御装置は、電力変換回路と、配線基板とを備えている。電力変換回路は、直列接続された高電位側のＩＧＢＴと低電位側のＩＧＢＴを複数有している。配線基板は、高電位側のＩＧＢＴを列状に配置した状態で実装するとともに、低電位側のＩＧＢＴを、列状に配置した高電位側のＩＧＢＴに並列して、列状に配置した状態で実装している。
特開２０１１−０８３１７９号公報
ところで、モータジェネレータをモータとして動作させる場合、ＩＧＢＴが所定タイミングでスイッチングする。ＩＧＢＴがスイッチングすると、ＩＧＢＴに加わる電圧が変化する。それに伴って、列方向に隣接するＩＧＢＴ間の電位差が大きくなる。特に、高電位側のＩＧＢＴ間の電位差が大きくなる。そのため、列方向に隣接するＩＧＢＴ間の沿面距離を確保することによって絶縁性を確保していた。しかし、この場合、配線基板を小型化できないという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、絶縁性を確保するとともに、配線基板を小型化することができる電力変換装置を提供することを目的とする。
そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間にスリットを設けることで、絶縁性を確保するとともに、配線基板を小型化できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、請求項１に記載の電力変換装置は、直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を複数有する電力変換回路と、高電位側スイッチング素子を列状に配置した状態で実装するとともに、低電位側スイッチング素子を、列状に配置した高電位側スイッチング素子に並列して、列状に配置した状態で実装する配線基板と、を備えた電力変換装置において、列方向に配置した高電位側スイッチング素子の間に設けられ、高電位側スイッチング素子を冷却するとともに一体的に固定する冷却部材を有し、配線基板は、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間に、列方向と交差する方向に延在する第１スリットと、第１スリットによって分割された配線基板の一方側と他方側を部分的に連結する連結部と、を有し、高電位側スイッチング素子を駆動するための駆動信号を電気的に絶縁して伝達する信号伝達素子を有し、信号伝達素子は、配線基板の連結部に配置され実装されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１スリットによって形成された空隙層によって、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の絶縁性を確保することができる。そのため、従来のように沿面距離によって絶縁性を確保する場合に比べ、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の距離を短くすることができる。従って、配線基板を小型化することができる。ところで、配線基板に第１スリットを設けると、機械的強度が低下する。しかし、配線基板に実装される高電位側スイッチング素子は、冷却部材を介して一体的に固定されている。つまり、配線基板は、冷却部材を介して一体的に固定された高電位側スイッチング素子に接続されることになる。そのため、第１スリットを設けた配線基板に局部的に応力が加わることを抑えることができる。従って、配線基板の破損を抑えることができる。また、この構成によれば、第１スリットを設けることによる機械的強度の低下を抑えることできる。さらに、この構成によれば、通常はデッドスペースとなる連結部を、信号伝達素子の配置スペースとして利用する。そのため、配線基板をより小型化することができる。
請求項２に記載の電力変換装置は、直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を複数有する電力変換回路と、高電位側スイッチング素子を列状に配置した状態で実装するとともに、低電位側スイッチング素子を、列状に配置した高電位側スイッチング素子に並列して、列状に配置した状態で実装する配線基板と、を備えた電力変換装置において、列方向に配置した高電位側スイッチング素子の間に設けられ、高電位側スイッチング素子を冷却するとともに一体的に固定する冷却部材を有し、配線基板は、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間に、列方向と交差する方向に延在する第１スリットと、列状に配置した高電位側スイッチング素子に並列して列方向に延在する第２スリットと、第２スリットによって分割された配線基板の一方側と他方側を部分的に連結する連結部と、を有し、高電位側スイッチング素子を駆動するための駆動信号を電気的に絶縁して伝達する信号伝達素子を有し、信号伝達素子は、配線基板の連結部に配置され実装されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１スリットによって形成された空隙層によって、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の絶縁性を確保することができる。そのため、従来のように沿面距離によって絶縁性を確保する場合に比べ、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の距離を短くすることができる。従って、配線基板を小型化することができる。ところで、配線基板に第１スリットを設けると、機械的強度が低下する。しかし、配線基板に実装される高電位側スイッチング素子は、冷却部材を介して一体的に固定されている。つまり、配線基板は、冷却部材を介して一体的に固定された高電位側スイッチング素子に接続されることになる。そのため、第１スリットを設けた配線基板に局部的に応力が加わることを抑えることができる。従って、配線基板の破損を抑えることができる。また、この構成によれば、第２スリットによって形成された空隙層によって、列方向と直交する方向に配置された電子部品との間の絶縁性を確保することができる。そのため、列方向と直交する方向に配置された電子部品と高電位側スイッチング素子の間の距離を短くすることができる。従って、配線基板を小型化することができる。さらに、この構成によれば、第２スリットを設けることによる機械的強度の低下を抑えることできる。加えて、この構成によれば、通常はデッドスペースとなる連結部を、信号伝達素子の配置スペースとして利用する。そのため、配線基板をより小型化することができる。
請求項３に記載の電力変換装置は、直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を複数有する電力変換回路と、 高電位側スイッチング素子を列状に配置した状態で実装するとともに、低電位側スイッチング素子を、列状に配置した高電位側スイッチング素子に並列して、列状に配置した状態で実装する配線基板と、を備えた電力変換装置において、列方向に配置した高電位側スイッチング素子の間に設けられ、高電位側スイッチング素子を冷却するとともに一体的に固定する冷却部材を有し、配線基板は、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間に、列方向と交差する方向に延在する第１スリットを有し、第１スリットに挿入して固定される絶縁材からなるスリット挿入部材を有し、スリット挿入部材は、高電位側スイッチング素子のパッケージに一体的に構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、第１スリットによって形成された空隙層によって、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の絶縁性を確保することができる。そのため、従来のように沿面距離によって絶縁性を確保する場合に比べ、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の距離を短くすることができる。従って、配線基板を小型化することができる。ところで、配線基板に第１スリットを設けると、機械的強度が低下する。しかし、配線基板に実装される高電位側スイッチング素子は、冷却部材を介して一体的に固定されている。つまり、配線基板は、冷却部材を介して一体的に固定された高電位側スイッチング素子に接続されることになる。そのため、第１スリットを設けた配線基板に局部的に応力が加わることを抑えることができる。従って、配線基板の破損を抑えることができる。また、この構成によれば、スリット挿入部材によって絶縁性を向上させることができる。そのため、列状に実装した高電位側スイッチング素子の間の距離をより短くすることができる。従って、配線基板を、さらに小型化することができる。さらに、この構成によれば、部品点数を削減することができる。
請求項４に記載の電力変換装置は、配線基板は、列状に配置した高電位側スイッチング素子に並列して列方向に延在する第２スリットを有することを特徴とする。この構成によれば、第２スリットによって形成された空隙層によって、列方向と直交する方向に配置された電子部品との間の絶縁性を確保することができる。そのため、列方向と直交する方向に配置された電子部品と高電位側スイッチング素子の間の距離を短くすることができる。従って、配線基板を小型化することができる。
請求項５に記載の電力変換装置は、冷却部材は、冷媒が流れる冷却管であることを特徴とする。この構成によれば、高電位側スイッチング素子を確実に冷却することできる。
請求項６に記載の電力変換装置は、車両に搭載されたモータに電力を供給することを特徴とする。この構成によれば、車両に搭載されたモータに電力を供給する電力変換装置において、絶縁性を確保するとともに、配線基板を小型化することができる。
第１参考形態におけるモータジェネレータ制御装置の回路図である。 第１参考形態における配線基板の上面図である。 第１参考形態における冷却装置の上面図である。 図３における冷却装置の左側面図である。 第１参考形態における冷却装置の配置を示す配線基板の上面図である。 第１参考形態の変形形態における配線基板の上面図である。 第１参考形態の別の変形形態における配線基板の上面図である。 第１実施形態における配線基板の上面図である。 第２参考形態における配線基板の上面図である。 図９におけるスリット挿入部材の上面図である。 図９におけるスリット挿入部材の左側面図である。 第２実施形態における配線基板の上面図である。 図１２におけるＩＧＢＴの上面図である。 図１２におけるＩＧＢＴの左側面図である。
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電力変換装置を、車両に搭載され、モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御装置に適用した例を示す。
（第１参考形態）
まず、図１を参照してモータジェネレータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１参考形態におけるモータジェネレータ制御装置の回路図である。
図１に示すモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２（モータ）は、３相交流電圧が供給されることでモータとして動作し、外部から駆動力が供給され回転することで３相交流電圧を発生するジェネレータとして動作する機器である。モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、回転角を検出するための回転角センサＳ１、Ｓ２をそれぞれ備えている。また、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に流れる相電流を検出する電流センサＳ３、Ｓ４がそれぞれ設けられている。
モータジェネレータ制御装置１（電力変換装置）は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がモータとして動作するとき、高電圧バッテリＢ１の出力する直流電圧を昇圧するとともに３相交流電圧に変換して、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に供給する装置である。また、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の発生する３相交流電圧を直流電圧に変換するとともに降圧して、高電圧バッテリＢ１を充電する装置でもある。つまり、モータジェネレータ制御装置１は、直流電力と交流電力を相互に変換する装置である。モータジェネレータ制御装置１は、電力変換回路１０、１１と、駆動回路１２０、１２１と、電源回路１３０、１３１と、信号伝達回路１４０、１４１と、制御回路１５０、１５１とを備えている。
電力変換回路１０は、モータジェネレータＭＧ１がモータとして動作するとき、高電圧バッテリＢ１の出力する直流電圧を昇圧するとともに３相交流電圧に変換して、モータジェネレータＭＧ１に供給する回路である。また、モータジェネレータＭＧ１がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧ１の発生する３相交流電圧を直流電圧に変換するとともに降圧して、高電圧バッテリＢ１を充電する回路でもある。電力変換回路１０は、コンバータ回路１００と、インバータ回路１０１とを備えている。
コンバータ回路１００は、高電圧バッテリＢ１の出力する直流電圧を昇圧して、インバータ回路１０１及び後述するインバータ回路１１０に供給する回路である。また、インバータ回路１０１、１１０の出力する直流電圧を降圧して高電圧バッテリＢ１を充電する回路でもある。コンバータ回路１００は、コンデンサ１００ａと、コイル１００ｂと、ＩＧＢＴ１００ｃ（高電位側スイッチング素子）と、ＩＧＢＴ１００ｄ（低電位側スイッチング素子）と、コンデンサ１００ｅとを備えている。
コンデンサ１００ａは、直流電圧を平滑化するための素子である。コンデンサ１００ａは、昇圧動作のときには、高電圧バッテリＢ１の出力する直流電圧を平滑化し、降圧動作のときには、高電圧バッテリＢ１を充電する降圧された直流電圧を平滑化する。コンデンサ１００ａの正極端子及び負極端子は、高電圧バッテリＢ１の正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。
コイル１００ｂは、電流が流れることでエネルギーを蓄積、放出するとともに電圧を誘起する素子である。コイル１００ｂの一端はコンデンサ１００ａの正極端子に、他端はＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄにそれぞれ接続されている。
ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄは、オン、オフすることでコイル１００ｂにエネルギーを蓄積、放出させるためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄは直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１００ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１００ｄのコレクタに接続されている。直列接続されたＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄの直列接続点は、コイル１００ｂの他端に接続されている。ＩＧＢＴ１００ｃのコレクタは、コンデンサ１００ｅに接続されている。ＩＧＢＴ１００ｄのエミッタは、コンデンサ１００ｅに接続されるとともに、コンデンサ１００ａの負極端子に接続されている。ＩＧＢＴ１００ｃのゲートは後述する高電位側駆動回路１２０ａに、ＩＧＢＴ１００ｄのゲートは後述する低電位側駆動回路１２０ｅにそれぞれ接続されている。
コンデンサ１００ｅは、直流電圧を平滑化するための素子である。コンデンサ１００ｅは、昇圧動作のときには、インバータ回路１０１、１１０に供給する昇圧された直流電圧を平滑化し、降圧動作のときには、インバータ回路１０１、１１０の出力する直流電圧を平滑化する。コンデンサ１００ｅの正極端子はＩＧＢＴ１００ｃのコレクタに、負極端子はＩＧＢＴ１００ｄのエミッタにそれぞれ接続されている。また、コンデンサ１００ｅの正極端子及び負極端子は、インバータ回路１０１、１１０にそれぞれ接続されている。
インバータ回路１０１は、モータジェネレータＭＧ１がモータとして動作するとき、コンバータ回路１００の出力する直流電圧を３相交流電圧に変換して、モータジェネレータＭＧ１に供給する回路である。また、モータジェネレータＭＧ１がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧ１の発生する３相交流電圧を直流電圧に変換して、コンバータ回路１００に供給する回路でもある。インバータ回路１０１は、ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｃ（高電位側スイッチング素子）と、ＩＧＢＴ１０１ｄ〜１０１ｆ（低電位側スイッチング素子）とを備えている。 ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｆは、オン、オフすることで直流電圧を３相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１０１ａ、１０１ｄ、ＩＧＢＴ１０１ｂ、１０１ｅ及びＩＧＢＴ１０１ｃ、１０１ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１０１ｄ〜１０１ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１０１ａ、１０１ｄ、ＩＧＢＴ１０１ｂ、１０１ｅ及びＩＧＢＴ１０１ｃ、１０１ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｃのコレクタはコンデンサ１００ｅの正極端子に、ＩＧＢＴ１０１ｄ〜１０１ｆのエミッタはコンデンサ１００ｅの負極端子にそれぞれ接続されている。これにより、直列接続された４組のＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、ＩＧＢＴ１０１ａ、１０１ｄ、ＩＧＢＴ１０１ｂ、１０１ｅ及びＩＧＢＴ１０１ｃ、１０１ｆが並列接続されることとなる。また、ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｃのゲートは後述する高電位側駆動回路１２０ｂ〜１２０ｄに、ＩＧＢＴ１０１ｄ〜１０１ｆのゲートは後述する低電位側駆動回路１２０ｆ〜１２０ｈにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１０１ａ、１０１ｄ、ＩＧＢＴ１０１ｂ、１０１ｅ及びＩＧＢＴ１０１ｃ、１０１ｆの直列接続点は、モータジェネレータＭＧ１にそれぞれ接続されている。
電力変換回路１１は、モータジェネレータＭＧ２がモータとして動作するとき、コンバータ回路１００の出力する直流電圧を３相交流電圧に変換して、モータジェネレータＭＧ２に供給する回路である。また、モータジェネレータＭＧ２がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧ２の発生する３相交流電圧を直流電圧に変換して、コンバータ回路１００に供給する回路でもある。電力変換回路１１は、インバータ回路１１０を備えている。
インバータ回路１１０は、モータジェネレータＭＧ２がモータとして動作するとき、コンバータ回路１００の出力する直流電圧を３相交流電圧に変換して、モータジェネレータＭＧ２に供給する回路である。また、モータジェネレータＭＧ２がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータＭＧ２の発生する３相交流電圧を直流電圧に変換して、コンバータ回路１００に供給する回路でもある。インバータ回路１１０は、高電位側のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ（高電位側スイッチング素子）と、低電位側のＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆ（低電位側スイッチング素子）とを備えている。
ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、オン、オフすることで直流電圧を３相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのコレクタはコンデンサ１００ｅの正極端子に、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのエミッタはコンデンサ１００ｅの負極端子にそれぞれ接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのゲートは後述する高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃに、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのゲートは後述する低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆの直列接続点は、モータジェネレータＭＧ２にそれぞれ接続されている。
駆動回路１２０は、電源回路１３０からＩＧＢＴを駆動するための電圧を供給され、信号伝達回路１４０を介して制御回路１５０から入力される駆動信号に基づいて、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆをオン、オフする回路である。駆動回路１２０は、高電位側駆動回路１２０ａ〜１２０ｄと、低電位側駆動回路１２０ｅ〜１２０ｈとを備えている。
高電位側駆動回路１２０ａ〜１２０ｄは、高電位側のＩＧＢＴ１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃ毎に設けられ、ＩＧＢＴ１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃをオン、オフする回路である。高電位側駆動回路１２０ａ〜１２０ｄの電圧入力端子は電源回路１３０に、駆動信号入力端子は信号伝達回路１４０に、出力端子はＩＧＢＴ１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃのエミッタとゲートにそれぞれ接続されている。
低電位側駆動回路１２０ｅ〜１２０ｈは、低電位側のＩＧＢＴ１００ｄ、１０１ｄ〜１０１ｆ毎に設けられ、ＩＧＢＴ１００ｄ、１０１ｄ〜１０１ｆをオン、オフする回路である。低電位側駆動回路１２０ｅ〜１２０ｈの電圧入力端子は電源回路１３０に、駆動信号入力端子は信号伝達回路１４０に、出力端子はＩＧＢＴ１００ｄ、１０１ｄ〜１０１ｆのエミッタとゲートにそれぞれ接続されている。
駆動回路１２１は、電源回路１３１からＩＧＢＴを駆動するための電圧を供給され、信号伝達回路１４１を介して制御回路１５１から入力される駆動信号に基づいて、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆをオン、オフする回路である。駆動回路１２１は、高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃと、低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆとを備えている。
高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃは、高電位側のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ毎に設けられ、高電位側のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃをオン、オフする回路である。高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃの電圧入力端子は電源回路１３１に、駆動信号入力端子は信号伝達回路１４１に、出力端子はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのエミッタとゲートにそれぞれ接続されている。
低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆは、低電位側のＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆ毎に設けられ、低電位側のＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆをオン、オフする回路である。低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆの電圧入力端子は電源回路１３１に、駆動信号入力端子は信号伝達回路１４１に、出力端子はＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのエミッタとゲートにそれぞれ接続されている。
電源回路１３０は、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆを駆動するための電圧を駆動回路１２０に供給する回路である。電源回路１３０の入力端子は、低電圧バッテリＢ２の正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。電源回路１３０の出力端子は、高電位側駆動回路１２０ａ〜１２０ｄ及び低電位側駆動回路１２０ｅ〜１２０ｈの電圧入力端子にそれぞれ接続されている。
電源回路１３１は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを駆動するための電圧を駆動回路１２１に供給する回路である。電源回路１３１の入力端子は、低電圧バッテリＢ２の正極端子及び負極端子にそれぞれ接続されている。電源回路１３１の出力端子は、高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃ及び低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆの電圧入力端子にそれぞれ接続されている。
信号伝達回路１４０は、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆに、制御回路１５０の出力する駆動信号を電気的に絶縁して伝達する回路である。信号伝達回路１４０は、高電位側フォトカプラ１４０ａ〜１４０ｄ（信号伝達素子）と、低電位側フォトカプラ１４０ｅ〜１４０ｈとを備えている。
高電位側フォトカプラ１４０ａ〜１４０ｄは、高電位側駆動回路１２０ａ〜１２０ｄに駆動信号を伝達する素子である。高電位側フォトカプラ１４０ａ〜１４０ｄの駆動信号入力端子は制御回路１５０に、駆動信号出力端子は高電位側駆動回路１２０ａ〜１２０ｄの駆動信号入力端子にそれぞれ接続されている。
低電位側フォトカプラ１４０ｅ〜１４０ｈは、低電位側駆動回路１２０ｅ〜１２０ｈに駆動信号を伝達する素子である。低電位側フォトカプラ１４０ｅ〜１４０ｈの駆動信号入力端子は制御回路１５０に、駆動信号出力端子は低電位側駆動回路１２０ｅ〜１２０ｈの駆動信号入力端子にそれぞれ接続されている。
信号伝達回路１４１は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに、制御回路１５１の出力する駆動信号を電気的に絶縁して伝達する回路である。信号伝達回路１４１は、高電位側フォトカプラ１４１ａ〜１４１ｃ（信号伝達素子）と、低電位側フォトカプラ１４１ｄ〜１４１ｆとを備えている。
高電位側フォトカプラ１４１ａ〜１４１ｃは、高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃに駆動信号を伝達する素子である。高電位側フォトカプラ１４１ａ〜１４１ｃの駆動信号入力端子は制御回路１５１に、駆動信号出力端子は高電位側駆動回路１２１ａ〜１２１ｃの駆動信号入力端子にそれぞれ接続されている。
低電位側フォトカプラ１４１ｄ〜１４１ｆは、低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆに駆動信号を伝達する素子である。低電位側フォトカプラ１４１ｄ〜１４１ｆの駆動信号入力端子は制御回路１５１に、駆動信号出力端子は低電位側駆動回路１２１ｄ〜１２１ｆの駆動信号入力端子にそれぞれ接続されている。
制御回路１５０は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がモータとして動作するとき、コンバータ回路１００が昇圧動作をするようにＩＧＢＴ１００ｄをオン、オフするとともに、モータジェネレータＭＧ１のために、インバータ回路１０１が直流電圧を３相交流電圧に変換するようにＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｆをオン、オフする回路である。また、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がジェネレータとして動作するとき、コンバータ回路１００が降圧動作をするようにＩＧＢＴ１００ｃをオン、オフする回路でもある。制御回路１５０は、マイクロコンピュータを備え、回転角センサＳ１及び電流センサＳ３の検出結果に基づいて、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆをオン、オフするための駆動信号を出力する。制御回路１５０の入力端子は、回転角センサＳ１及び電流センサＳ３の出力端子に接続されている。また、駆動信号出力端子は、高電位側フォトカプラ１４０ａ〜１４０ｄ及び低電位側フォトカプラ１４０ｅ〜１４０ｈの駆動信号入力端子にそれぞれ接続されている。
制御回路１５１は、モータジェネレータＭＧ２がモータとして動作するとき、インバータ回路１１０がコンバータ回路１００の出力する直流電圧を３相交流電圧に変換するようにＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆをオン、オフする回路である。制御回路１５１は、マイクロコンピュータを備え、回転角センサＳ２及び電流センサＳ４の検出結果に基づいて、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆをオン、オフするための駆動信号を出力する。制御回路１５１の入力端子は、回転角センサＳ２及び電流センサＳ４の出力端子に接続されている。また、駆動信号出力端子は、高電位側フォトカプラ１４１ａ〜１４１ｃ及び低電位側フォトカプラ１４１ｄ〜１４１ｆの駆動信号入力端子にそれぞれ接続されている。
次に、図１〜図５を参照してＩＧＢＴの配置、冷却装置の構成及び配置について説明する。ここで、図２は、第１参考形態における配線基板の上面図である。図３は、第１参考形態における冷却装置の上面図である。図４は、図３における冷却装置の左側面図である。図５は、第１参考形態における冷却装置の配置を示す配線基板の上面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
図２に示すように、高電位側のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃは、矩形状の配線基板１６の下面に、左右方向に列状に配置された状態で実装されている。低電位側のＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆ、１００ｄ、１０１ｄ〜１０１ｆは、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの前側に並列して、配線基板１６の下面に、左右方向に列状に配置された状態で実装されている。ここでは、左右方向が列方向に、前後方向が列方向と交差する方向に相当する。
配線基板１６は、第１スリット１６０と、第２スリット１６１と、第３スリット１６２とを備えている。第１スリット１６０、第２スリット１６１及び第３スリット１６２は、板厚方向に貫通する貫通溝である。
第１スリット１６０は、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの間に、前後方向に延在した状態で形成されている。具体的には、配線基板１６にはんだ付けされたＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの端子の間に形成されている。しかも、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの前後方向の寸法よりも長く形成されている。
第２スリット１６１は、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの前側及び後側に並列して左右方向に延在した状態で形成されている。しかも、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの左右方向の寸法と同程度の長さで、第１スリット１６０と連結することなく形成されている。
第３スリット１６２は、ＩＧＢＴ１１０ａの左側、及び、ＩＧＢＴ１０１ｃの右側に、前後方向に延在した状態で形成されている。しかも、ＩＧＢＴ１１０ａ及びＩＧＢＴ１０１ｃの前後方向の寸法よりも長く、第２スリット１６１と連結することなく形成されている。
モータジェネレータ制御装置１は、図３〜図５に示すように、冷却装置１７を備えている。冷却装置１７は、冷媒によってＩＧＢＴ１００ｃ、１１０ｄ、１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１０１ｆを冷却するための装置である。冷却装置１７は、冷媒である冷却水が流通する冷却管１７０（冷却部材）と、導入管１７１と、導出管１７２とを備えている。
冷却管１７０は、冷却水が流通することで、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１１０ｆを冷却するとともに、これらのＩＧＢＴを一体的に固定するアルミニウムからなる角筒状の部材である。冷却管１７０は、左右方向に列状に配置したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃ及びＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆ、１００ｄ、１０１ｄ〜１０１ｆの間に、側面をＩＧＢＴに接触させた状態で、ＩＧＢＴを挟み込むようにして配置されている。
導入管１７１は、冷却管１７０に冷却水を導入するためのアルミニウムからなる円筒状の部材である。導入管１７１は、冷却管１７０の後側の端部に連結されている。
導出管１７２は、冷却管１７０から冷却水を導出するためのアルミニウムからなる円筒状の部材である。導出管１７２は、冷却管１７０の前側の端部に連結されている。
次に、図１を参照してモータジェネレータ制御装置の動作について説明する。
図１において、電源回路１３０、１３１は、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１１０ｆを駆動するための電圧を供給する。
モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がモータとして動作するとき、制御回路１５０は、ＩＧＢＴ１００ｄをオンして高電圧バッテリＢ１からコイル１００ｂにエネルギーを蓄積させる。その後、ＩＧＢＴ１００ｄをオフし、コイル１００ｂに蓄積されたエネルギーを放出させる。このとき、コイル１００ｂは、コンデンサ１００ａに接続される一端に対して、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄに接続される他端が高電位となる。つまり、コイル１００ｂの他端が高電圧バッテリＢ１の電圧より高くなる。ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄがともにオフ状態であるため、コイル１００ｂのエネルギーの放出に伴う電流は、ＩＧＢＴ１００ｃのフライホイールダイオードを介してコンデンサ１００ｅに流れ、コンデンサ１００ｅが充電される。以降、同様の動作が繰り返され、コンデンサ１００ｅの電圧が所定電圧に保持される。
さらに、制御回路１５０、１５１は、外部から入力される指令、回転角センサＳ１、Ｓ２及び電流センサＳ３、Ｓ４の検出結果に基づいて、ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１１０ｆを所定のタイミングでオン、オフして、コンデンサ１００ｅに充電された直流電圧を３相交流電圧に変換し、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に供給する。インバータ回路１０１、１１０から３相交流電圧が供給されると、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、モータとして動作しトルクを発生する。
一方、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２がジェネレータとして動作するとき、インバータ回路１０１、１１０は、ＩＧＢＴ１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１１０ｆのフライホイールダイオードによって構成される整流回路で、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の発生する３相交流電圧を直流電圧に変換する。そして、変換された直流電圧によってコンデンサ１００ｅが充電される。
制御回路１５０は、ＩＧＢＴ１００ｃをオンし、コンデンサ１００ｅからコイル１００ｂにエネルギーを蓄積させる。その後、ＩＧＢＴ１００ｃをオフし、コイル１００ｂに蓄積されたエネルギーを放出させる。このとき、コイル１００ｂは、ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄに接続される他端に対して、コンデンサ１００ａに接続される一端が高電位となる。つまり、コイル１００ｂの一端が、コンデンサ１００ｅの電圧より低くなる。ＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄがともにオフ状態であるため、コイル１００ｂのエネルギーの放出に伴う電流は、ＩＧＢＴ１００ｄのフライホイールダイオードを介して高電圧バッテリＢ１に流れ、高電圧バッテリＢ１が充電される。以降、同様の動作が繰り返され、高電圧バッテリＢ１の電圧が所定電圧に保持される。
次に、効果について説明する。第１参考形態によれば、第１スリット１６０によって形成された空隙層によって、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの間の絶縁性を確保することができる。そのため、従来のように沿面距離によって絶縁性を確保する場合に比べ、列状に実装したＩＧＢＴの間の距離、つまり左右方向の寸法を短くすることができる。従って、車両に搭載されたモータジェネレータに電力を供給するモータジェネレータ制御装置１において、配線基板１６を小型化することができる。ところで、配線基板１６に第１スリット１６０を設けると、機械的強度が低下する。しかし、配線基板１６に実装されるＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃは、冷却管１７０を介して一体的に固定されている。つまり、配線基板１６は、冷却管１７０を介して一体的に固定されたＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃに接続されることになる。そのため、第１スリット１６０を設けた配線基板１６に局部的に応力が加わることを抑えることができる。従って、配線基板１６の破損を抑えることができる。
また、第１参考形態によれば、配線基板１６は、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの前側及び後側に並列して左右方向に延在する第２スリット１６２を有している。第２スリット１６２によって形成された空隙層によって、前後方向に配置された電子部品との間の絶縁性を確保することができる。そのため、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃと、これらＩＧＢＴの前後方向に配置される電子部品の間の距離、つまり前後方向の寸法を短くすることができる。従って、配線基板１６を小型化することができる。
さらに、第１参考形態によれば、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃを挟み込むようにして配置される冷却管１７０は、冷媒が流通する角筒状の部材である。そのため、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃを確実に冷却することできる。
なお、第１参考形態では、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの間の全てに、第１スリット１６０が形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。列状に実装されたＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの間の少なくともいずれかに第１スリット１６０が形成されていればよい。従来に比べ左右方向の寸法を短くすることができる。
また、第１参考形態では、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの前側及び後側に第２スリット１６１が形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの前側及び後側に少なくともいずれかに第２スリット１６１が形成されていればよい。従来に比べ前後方向の寸法を短くすることができる。
さらに、第１参考形態では、第２スリット１６１が、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの左右方向の寸法と同程度の長さで、第１スリット１６０と連結することなく形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。図６に示すように、列状に実装されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｃ、１０１ａ、１０１ｃの後側だけに、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｃ、１０１ａ、１０１ｃの左右方向の寸法と同程度の長さで、第１スリット１６０及び第３スリット１６２と連結することなく形成されていてもよい。図７に示すように、列状に実装されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｃ、１０１ａ、１０１ｃの後側だけに、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｃ、１０１ａ、１０１ｃの左右方向の寸法と同程度の長さで、第１スリット１６０及び第３スリット１６２と連結して、コの字状に形成されていてもよい。
加えて、第１参考形態では、電力変換回路１０が直列接続されたＩＧＢＴを４組、電力変換回路１１が直列接続されたＩＧＢＴを３組有する例を挙げているが、これに限られるものではない。直列接続されたＩＧＢＴを複数有していればよい。
（第１実施形態）
次に、第１実施形態のモータジェネレータ制御装置について説明する。第１実施形態のモータジェネレータ制御装置は、第１参考形態の第１スリット、第２スリット及び第３スリットに連結部を設けるととともに、第２スリットに設けた連結部に高電位側フォトカプラを配置するようにしたものである。第１実施形態のモータジェネレータ制御装置は、第１スリット、第２スリット及び第３スリットの構成、並びに、高電位側フォトカプラの配置を除いて第１参考形態のモータジェネレータ制御装置と同一構成である。
まず、図８を参照して配線基板及び高電位側フォトカプラの配置について説明する。ここで、図８は、第１実施形態における配線基板の上面図である。なお、図中における前後方向及び左右方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
図８に示すように、モータジェネレータ制御装置２は、ＩＧＢＴ２００ｃ、２００ｄ、２０１ａ〜２０１ｆ、２１０ａ〜２１０ｆと、配線基板２６とを備えている。ＩＧＢＴ２００ｃ、２００ｄ、２０１ａ〜２０１ｆ、２１０ａ〜２１０ｆは、第１参考形態のＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１１０ｆと同一構成である。
配線基板２６は、第１参考形態と同様に、第１スリット２６０と、第２スリット２６１と、第３スリット２６２とを備えている。第１スリット２６０、第２スリット２６１及び第３スリット２６２は、第１参考形態の第１スリット１６０、第２スリット１６１及び第３スリット１６２と同一構成である。
配線基板２６は、第１スリット２６０によって分割された配線基板２６の右側（一方側）と左側（他方側）を部分的に連結する連結部２６３を有している。さらに、第２スリット２６１によって分割された配線基板２６の前側（一方側）と左側（他方側）を部分的に連結する連結部２６３を有している。加えて、第３スリット２６２によって分割された配線基板２６の右側と左側を部分的に連結する連結部２６３を有している。高電位側ＩＧＢＴ２１０ａ〜２１０ｃ、２００ｃ、２０１ａ〜２０１ｃに対する駆動信号を伝達するための高電位側フォトカプラ２４１ａ〜２４１ｃ、２４０ａ〜２４０ｄは、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの後側に形成された第２スリット２６１の連結部２６３にそれぞれ配置され実装されている。
動作については、第１参考形態のモータジェネレータ制御装置と同一であるため、説明を省略する。
次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、配線基板２６は、第１スリット２６０、第２スリット２６１及び第３スリット２６２に連結部２６３を有している。そのため、第１スリット２６０、第２スリット２６１及び第３スリット２６２を設けることによる機械的強度の低下を抑えることできる。
また、第１実施形態によれば、高電位側フォトカプラ２４１ａ〜２４１ｃ、２４０ａ〜２４０ｄは、配線基板２６の連結部２６３に配置され実装されている。つまり、通常はデッドスペースとなる連結部２６３を、高電位側フォトカプラ２４１ａ〜２４１ｃ、２４０ａ〜２４０ｄの配置スペースとして利用している。そのため、配線基板２６をより小型化することができる。
なお、第１実施形態では、高電位側フォトカプラ２４１ａ〜２４１ｃ、２４０ａ〜２４０ｄが、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの後側に形成された第２スリット２６１の連結部２６３に配置され実装される例を挙げているが、これに限られるものではない。他の連結部２６３に配置され実装されていてもよい。
（第２参考形態）
次に、第２参考形態のモータジェネレータ制御装置について説明する。第２参考形態のモータジェネレータ制御装置は、第１参考形態の第１スリット、第２スリット及び第３スリットに、絶縁材からなるスリット挿入部材を挿入して固定するようにしたものである。第２参考形態のモータジェネレータ制御装置は、スリット挿入部材を除いて第１参考形態のモータジェネレータ制御装置と同一構成である。
まず、図９〜図１１を参照してスリット挿入部材の構成及び挿入後の状態について説明する。ここで、図９は、第２参考形態における配線基板の上面図である。図１０は、図９におけるスリット挿入部材の上面図である。図１１は、図９におけるスリット挿入部材の左側面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
図９に示すように、モータジェネレータ制御装置３は、ＩＧＢＴ３００ｃ、３００ｄ、３０１ａ〜３０１ｆ、３１０ａ〜３１０ｆと、配線基板３６とを備えている。ＩＧＢＴ３００ｃ、３００ｄ、３０１ａ〜３０１ｆ、３１０ａ〜３１０ｆは、第１参考形態のＩＧＢＴ１００ｃ、１００ｄ、１０１ａ〜１０１ｆ、１１０ａ〜１１０ｆと同一構成である。
配線基板３６は、第１参考形態と同様に、第１スリット３６０と、第２スリット３６１と、第３スリット３６２とを備えている。第１スリット３６０、第２スリット３６１及び第３スリット３６２は、第１参考形態の第１スリット１６０、第２スリット１６１及び第３スリット１６２と同一構成である。
モータジェネレータ制御装置３は、スリット挿入部材３８を備えている。スリット挿入部材３８は、第１スリット３６０、第２スリット３６１及び第３スリット３６２に挿入して固定される絶縁材からなる格子状の部材である。つまり、第１参考形態の第１スリット１６０、第２スリット１６１及び第３スリット１６２によって形成される空隙層を、より絶縁性の高い絶縁材からなる絶縁層にするための部材である。図１０及び図１１に示すように、スリット挿入部材３８は、第１スリット挿入部３８０と、第２スリット挿入部３８１と、第３スリット挿入部３８２と、連結部３８３とを備えている。
第１スリット挿入部３８０は、第１スリット３６０に挿入して固定される部位である。第２スリット挿入部３８１は、第２スリット３６１に挿入して固定される部位である。第３スリット挿入部３８２は、第３スリット３６２に挿入して固定される部位である。連結部１８３は、第１スリット挿入部３８０、第２スリット挿入部３８１及び第３スリット挿入部３８２を格子状に一体的に固定する部位である。
図９に示すように、スリット挿入部材３８は、配線基板３６の上面側から、第１スリット挿入部３８０を第１スリット３６０に、第２スリット挿入部３８１を第２スリット３６１に、第３スリット挿入部３８２を第３スリット３６２にそれぞれ挿入した状態で固定されている。
動作については、第１参考形態のモータジェネレータ制御装置と同一であるため、説明を省略する。
次に、効果について説明する。第２参考形態によれば、スリット挿入部材３８は、第１スリット３６０に挿入して固定される絶縁材からなる第１スリット挿入部３８０を有している。そのため、第１参考形態において空隙層であった部分を絶縁性の高い絶縁層にすることができる。つまり、絶縁性を向上させることができる。これにより、列状に実装したＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃの間の距離をより短くすることができる。従って、配線基板３６をさらに小型化することができる。
また、第２参考形態によれば、スリット挿入部材３８は、第２スリット３６１に挿入して固定される絶縁材からなる第２スリット挿入部３８１を有している。そのため、第１参考形態において空隙層であった部分を絶縁性の高い絶縁層にすることができる。つまり、絶縁性を向上させることができる。これにより、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１００ｃ、１０１ａ〜１０１ｃと、これらの前後方向に配置された電子部品との間距離をより短くすることができる。従って、配線基板３６をさらに小型化することができる。
なお、第２参考形態では、第１スリット３６０及び第２スリット３６１の全てにスリット挿入部が挿入される例を挙げているが、これに限られるものではない。少なくともいずれかにスリット挿入部が挿入されていればよい。
また、第２参考形態では、第１スロット挿入部３８０、第２スロット挿入部３８１及び第３スロット挿入部３８２が、連結部３８３によって一体的に固定されている例を挙げているが、これに限られるものではない。それぞれ独立して設けてもよい。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータジェネレータ制御装置について説明する。第２実施形態のモータジェネレータ制御装置は、第２参考形態のモータジェネレータ制御装置に対して、スリットの形状を変更するとともに、スリット挿入部材に相当する部材を、ＩＧＢＴのパッケージに一体的に構成したものである。第２実施形態のモータジェネレータ制御装置は、スリットの形状とＩＧＢＴのパッケージの形状を除いて第２参考形態のモータジェネレータ制御装置と同一構成である。
まず、図１２〜図１４を参照してスリットの形状とＩＧＢＴのパッケージの形状について説明する。ここで、図１２は、第２実施形態における配線基板の上面図である。図１３は、図１２におけるＩＧＢＴの上面図である。図１４は、図１２におけるＩＧＢＴの左側面図である。なお、図中における前後方向、左右方向及び上下方向は、方向を区別するために便宜的に導入したものである。
図１２に示すように、モータジェネレータ制御装置４は、ＩＧＢＴ４００ｃ、４００ｄ、４０１ａ〜４０１ｆ、４１０ａ〜４１０ｆと、配線基板４６とを備えている。ＩＧＢＴ４００ｃ、４００ｄ、４０１ａ〜４０１ｆ、４１０ａ〜４１０ｆの配置は、第２参考形態のＩＧＢＴ３００ｃ、３００ｄ、３０１ａ〜３０１ｆ、３１０ａ〜３１０ｆの配置と同一である。
配線基板４６は、第２参考形態と同様に、第１スリット４６０と、第２スリット４６１と、第３スリット４６２とを備えている。
第１スリット４６０は、列状に実装したＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの間に、前後方向に延在した状態で形成されている。具体的には、ＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの端子の間を前後方向延在するとともに、右側に屈曲してＩＧＢＴ４１０ｂ、４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの端子の後側を前後方向に延在している。しかも、ＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの前後方向の寸法よりも長く形成されている。
第２スリット４６１は、列状に実装したＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの前側及び後側に並列して左右方向に延在した状態で形成されている。しかも、列状に実装したＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの左右方向の寸法と同程度の長さで、第１スリット４６０と連結することなく形成されている。
第３スリット４６２は、ＩＧＢＴ４１０ａの左側に、前後方向に延在した状態で形成されている。具体的には、ＩＧＢＴ４１０ａの端子の左側を前後方向に延在するとともに、右側に屈曲してＩＧＢＴ４１０ａの端子の後側を前後方向に延在している。しかも、ＩＧＢＴ４１０ａの前後方向の寸法よりも長く、第２スリット４６１と連結することなく形成されている。
モータジェネレータ制御装置４は、スリット挿入部材４８を備えている。スリット挿入部材４８は、第１スリット４６０に挿入して固定される絶縁材からなる板状の部材である。図１３及び図１４に示すように、スリット挿入部材４８は、ＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃのパッケージに一体的に構成されている。具体的には、ＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃのパッケージの上面であって、端子の後側に一体的に形成されている。
図１２に示すように、スロット挿入部材４８は、ＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃを配線基板４６の下面に実装する際に、第１スリット４６０に挿入され固定される。
次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、スリット挿入部材４８は、ＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃのパッケージに一体的に構成されている。そのため、第２参考形態のように別部材として準備する必要がない。従って、部品点数を削減することができる。
なお、第２実施形態では、第２参考形態と異なり、第１スリット４６０の一部がＩＧＢＴ４１０ａ〜４１０ｃ、４００ｃ、４０１ａ〜４０１ｃの端子の後側に形成される例を挙げているが、これに限られるものではない。第２参考形態のように、ＩＧＢＴの間に前後方向に形成されていてもよい。この場合、第１スリットに対応した位置に、スリット挿入部材をＩＧＢＴのパッケージに一体的に構成すればよい。
１〜４・・・モータジェネレータ制御装置（電力変換装置）、１０、１１・・・電力変換回路、１００・・・コンバータ回路、１００ａ・・・コンデンサ、１００ｂ・・・コイル、１００ｃ、２００ｃ、３００ｃ、４００ｃ・・・ＩＧＢＴ（高電位側スイッチング素子）、１００ｄ、２００ｄ、３００ｄ、４００ｄ・・・ＩＧＢＴ（低電位側スイッチング素子）、１００ｅ・・・コンデンサ、１０１、１１０・・・インバータ回路、１０１ａ〜１０１ｃ、１１０ａ〜１１０ｃ、２０１ａ〜２０１ｃ、２１０ａ〜２１０ｃ、３０１ａ〜３０１ｃ、３１０ａ〜３１０ｃ、４０１ａ〜４０１ｃ、４１０ａ〜４１０ｃ・・・ＩＧＢＴ（高電位側スイッチング素子）、１０１ｄ〜１０１ｆ、１１０ｄ〜１１０ｆ、２０１ｄ〜２０１ｆ、２１０ｄ〜２１０ｆ、３０１ｄ〜３０１ｆ、３１０ｄ〜３１０ｆ、４０１ｄ〜４０１ｆ、４１０ｄ〜４１０ｆ・・・ＩＧＢＴ（低電位側スイッチング素子）、１２０、１２１・・・駆動回路、１２０ａ〜１２０ｄ、１２１ａ〜１２１ｃ・・・高電位側駆動回路、１２０ｅ〜１２０ｈ、１２１ｄ〜１２１ｆ・・・低電位側駆動回路、１３０、１３１・・・電源回路、１４０、１４１・・・信号伝達回路、１４０ａ〜１４０ｄ、１４１ａ〜１４１ｃ、２４０ａ〜２４０ｄ、２４１ａ〜２４１ｃ・・・高電位側フォトカプラ、１４０ｅ〜１４０ｈ、１４１ｄ〜１４１ｆ・・・低電位側フォトカプラ、１５０、１５１・・・制御回路、１６、２６、３６、４６・・・配線基板、１６０、２６０、３６０、４６０・・・第１スリット、１６１、２６１、３６１、４６１・・・第２スリット、１６２、２６２、３６２、４６２・・・第３スリット、２６３・・・連結部、１７・・・冷却装置、１７０・・・冷却管（冷却部材）、１７１・・・導入管、１７２・・・導出管、３８、４８・・・スリット挿入部材、３８０・・・第１スリット挿入部、３８１・・・第２スリット挿入部、３８２・・・第３スリット挿入部、３８３・・・連結部、ＭＧ１、ＭＧ２・・・モータジェネレータ、Ｓ１、Ｓ２・・・回転角センサ、Ｓ３、Ｓ４・・・電流センサ、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｂ２・・・低電圧バッテリ

Claims (6)

  1. 直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を複数有する電力変換回路と、
    前記高電位側スイッチング素子を列状に配置した状態で実装するとともに、前記低電位側スイッチング素子を、列状に配置した前記高電位側スイッチング素子に並列して、列状に配置した状態で実装する配線基板と、
    を備えた電力変換装置において、
    列方向に配置した前記高電位側スイッチング素子の間に設けられ、前記高電位側スイッチング素子を冷却するとともに一体的に固定する冷却部材を有し、
    前記配線基板は、 列状に実装した前記高電位側スイッチング素子の間に、列方向と交差する方向に延在する第１スリットと、前記第１スリットによって分割された前記配線基板の一方側と他方側を部分的に連結する連結部と、を有し、
    前記高電位側スイッチング素子を駆動するための駆動信号を電気的に絶縁して伝達する信号伝達素子を有し、
    前記信号伝達素子は、前記配線基板の前記連結部に配置され実装されていることを特徴とする電力変換装置。
  2. 直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を複数有する電力変換回路と、
    前記高電位側スイッチング素子を列状に配置した状態で実装するとともに、前記低電位側スイッチング素子を、列状に配置した前記高電位側スイッチング素子に並列して、列状に配置した状態で実装する配線基板と、
    を備えた電力変換装置において、
    列方向に配置した前記高電位側スイッチング素子の間に設けられ、前記高電位側スイッチング素子を冷却するとともに一体的に固定する冷却部材を有し、
    前記配線基板は、列状に実装した前記高電位側スイッチング素子の間に、列方向と交差する方向に延在する第１スリットと、列状に配置した前記高電位側スイッチング素子に並列して列方向に延在する第２スリットと、前記第２スリットによって分割された前記配線基板の一方側と他方側を部分的に連結する連結部と、を有し、
    前記高電位側スイッチング素子を駆動するための駆動信号を電気的に絶縁して伝達する信号伝達素子を有し、
    前記信号伝達素子は、前記配線基板の前記連結部に配置され実装されていることを特徴とする電力変換装置。
  3. 直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子を複数有する電力変換回路と、
    前記高電位側スイッチング素子を列状に配置した状態で実装するとともに、前記低電位側スイッチング素子を、列状に配置した前記高電位側スイッチング素子に並列して、列状に配置した状態で実装する配線基板と、
    を備えた電力変換装置において、
    列方向に配置した前記高電位側スイッチング素子の間に設けられ、前記高電位側スイッチング素子を冷却するとともに一体的に固定する冷却部材を有し、
    前記配線基板は、列状に実装した前記高電位側スイッチング素子の間に、列方向と交差する方向に延在する第１スリットを有し、
    前記第１スリットに挿入して固定される絶縁材からなるスリット挿入部材を有し、
    前記スリット挿入部材は、前記高電位側スイッチング素子のパッケージに一体的に構成されていることを特徴とする電力変換装置。
  4. 前記配線基板は、列状に配置した前記高電位側スイッチング素子に並列して列方向に延在する第２スリットを有することを特徴とする請求項１又は３に記載の電力変換装置。
  5. 前記冷却部材は、冷媒が流れる冷却管であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
  6. 車両に搭載されたモータに電力を供給することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
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