JP5879164B2 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5879164B2
JP5879164B2 JP2012057172A JP2012057172A JP5879164B2 JP 5879164 B2 JP5879164 B2 JP 5879164B2 JP 2012057172 A JP2012057172 A JP 2012057172A JP 2012057172 A JP2012057172 A JP 2012057172A JP 5879164 B2 JP5879164 B2 JP 5879164B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve device
circuit board
control valve
element connection
connection terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012057172A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013192379A (ja
Inventor
慎太郎 立花
慎太郎 立花
昌之 原津
昌之 原津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority to JP2012057172A priority Critical patent/JP5879164B2/ja
Publication of JP2013192379A publication Critical patent/JP2013192379A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5879164B2 publication Critical patent/JP5879164B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明の実施形態は、ディスクリートの非可制御バルブデバイス及び又はディスクリートの制御バブルデバイスを使用した複数個のチョッパ基板ユニット及び又はインバータ基板ユニットを並列構成とした電力変換装置に関する。
従来の電力変換装置の一例として、図7に示すパワー基板8に直方体状のヒートシンク9が載置固定され、ヒートシンク9の対向する側面に、複数のパワー素子10の本体がそれぞれ接触するように設けられると共に、各パワー素子10の本体から露出している端子がパワー基板8に直付けされている。この場合、ヒートシンク9により、各パワー素子10の冷却を行っている。
特開2008−29093号公報
図7のようにヒートシンク9に複数のパワー素子10が搭載されたパワー基板8では、複雑な回路を多並列構成とする場合、並列接続する素子を一つのパワー基板8に実装しているため、パワー素子10の増加に応じて実装基板、ヒートシンク9のサイズを拡大する必要がある。
また、電力変換装置の容量を拡大する場合は、電流量の増加に応じてパワー基板8を構成する導電パターンの導体幅を拡大する必要があり、パワー基板8のサイズの拡大とパワー基板8の変更が必要となる。
さらに、同一平面上のパワー基板8でパワー素子10の並列接続を行うため、並列接続間の配線が長くなると言う問題があった。
本実施形態は、以上述べた課題を解決できる電力変換装置を提供することを目的とする。
本実施形態の代表例によれば、
共通のヒートシンクと、少なくとも2個のチョッパ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
前記各チョッパ基板ユニットは、
可制御バルブデバイス本体とオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のチョッパ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成し、その対向する縁部の間に貫通穴が形成された少なくとも1枚の回路基板と、
断面台形状であって前記非可制御バルブデバイス本体及び前記制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
前記非可制御バルブデバイス本体から露出する陽極及び陰極を有する少なくとも1個のディスクリートの非可制御バルブデバイスと、
前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも1個のディスクリートの制御バルブデバイスと、
前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記非可制御バルブデバイスの陰極と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記制御バルブデバイスの前記第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記貫通穴近くであって前記導電パターンに直付けされ、前記非可制御バルブデバイスの陽極と前記制御バルブデバイスの前記第2の端子を接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
前記非可制御バルブデバイスの陽極及び陰極は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、前記制御バルブデバイスの前記第1〜第3の端子は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、
前記制御バルブデバイス本体及び前記非可制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
前記共通のヒートシンク上に前記チョッパ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記各回路基板に形成されている貫通穴に通す前記素子接続導体によって接続し、
前記チョッパ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第2及び前記第3の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記チョッパ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置である。
以上述べた実施形態の電力変換装置によれば、電力変換回路の容量が増加した場合でも、回路機能ごとにまとめたチョッパ基板ユニット又はインバータ基板ユニットの追加により、回路基板の変更なく対応でき、チョッパ基板ユニット又はインバータ基板ユニットの実装密度を上げることができ、ユニット接続導体の配線長を短くすることができる。
実施形態の電力変換装置の概略構成図。 図1のコンバータ装置の主回路図。 図1のインバータ装置の主回路図。 図1の実施形態の電力変換装置の第1の例を示す斜視図。 図1の実施形態の電力変換装置の第2の例を示す斜視図。 図1の実施形態の電力変換装置の第3の例を示す斜視図。 従来の電力変換装置の斜視図。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
(実施形態1)
図1に示すように、本実施形態の電力変換装置1は、直流電源5にリアクトル7を直列接続した回路からの直流電圧波形を、コンバータ装置2、具体的にはチョッパ装置によりチョッピングした電圧波形を、平滑コンデンサ3を介してインバータ装置4に入力して三相交流電圧波形に変換し、この変換された交流電圧を三相負荷6に印加するものである。
図2は、図1のコンバータ装置2である、チョッパ装置を説明するための概略回路図であり、図4は図1のコンバータ装置2(又は図1のインバータ装置4)の概略構成を示す斜視図及び破線で囲まれた部分の断面拡大図である。コンバータ装置2は、共通のヒートシンク21と、少なくとも2個(図では3個)のチョッパ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体29a、29bと、少なくとも1個の素子接続導体20を具備している。
各チョッパ基板ユニットは、非可制御バルブデバイス例えばダイオード24と、オン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス例えばMOSFET23により最小単位のチョッパ回路ユニットを構成するように導電パターンを形成し、板面の中央部に貫通穴26aが形成された少なくとも1枚の回路基板26と、断面台形状であってダイオード24の本体及びMOSFET23の本体を載置する傾斜面22aを有する少なくとも1個のヒートシンク22と、回路基板26に形成された導電パターンの面とヒートシンク22の傾斜面22aを有する面とは反対側の側面とをスペーサ31により所定間隔を存するように対向配置させたものである。
この場合、回路基板26に形成された貫通穴と、スペーサ31に形成された貫通穴に、連結部材例えばねじ25aを挿通すると共に、ねじ25aの先端を、ヒートシンク22の側面に形成された水平方向のねじ穴32aに螺合させることで、回路基板26とヒートシンク22を連結させたものである。また、ヒートシンク22の傾斜面22aから垂直方向にヒートシンク22に形成された貫通穴に連結部材例えばねじ25bを挿通させると共に、ねじ25bの先端を、ヒートシンク21に形成された垂直方向のねじ穴32bに螺合させることで、ヒートシンク22とヒートシンク21を連結させたものである。

ダイオード24は、本体から露出した陽極及び陰極を有している。MOSFET23は、本体から露出するソースS(第1の端子)と、本体から露出するドレインD(第2の端子)と、本体から露出するゲートG(第3の端子)を備えている。
そして、回路基板26の板面の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、導電パターンに直付けされダイオード24の陰極と接続する第1の素子接続端子台28aと、板面の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、導電パターンに直付けされMOSFET23のソースと接続する第2の素子接続端子台28bと、回路基板26に形成された貫通穴26a近くであって導電パターンに直付けされ、ダイオード24の陽極とMOSFET23のドレインを接続する第3の素子接続端子台27とを備えたものであり、
ダイオード24の陽極及び陰極は回路基板26に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、MOSFET23のソース、ドレイン、ゲートは回路基板26に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされている。
ヒートシンク22の傾斜面22aには、ダイオード24の本体と、MOSFET23の本体が載置され、共通のヒートシンク21上に前記チョッパ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、各回路基板26に有する第1の素子接続端子台28a同士及び第2の素子接続端子台28b同士を各ユニット接続導体29a、29bによって接続し、各回路基板26に有する第3の素子接続端子台27同士を各回路基板26に形成されている貫通穴26aに通す素子接続導体20によって接続し、各回路基板26に有する第3の素子接続端子台27同士を素子接続導体20によって接続されている。
前記チョッパ基板ユニットのうちの1つの回路基板26に有する第2及び前記第3の素子接続端子台28a、28bに直流電源5を接続し、前記チョッパ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板26に有する第1及び第2の素子接続端子台28a、28bに平滑コンデンサ3を接続したものである。
なお、ユニット接続導体29a、29bと素子接続端子台28a、28bの接続、素子接続導体20と素子接続端子台27の接続、電源、平滑コンデンサ3との接続は例えばねじ30で行う。
以上述べた実施形態によれば、最小単位のチョッパ回路を構成する複数のバルブデバイス24、23を載置するヒートシンク22と、ヒートシンク22に対して所定間隔を存して連結され、かつバルブデバイス24、23を電気的に接続してチョッパ回路を形成するように導電パターンを備えた回路基板26からなるチョッパ基板ユニットを少なくとも2個備えているので、電力変換装置の容量が増加した場合でも、チョッパ基板ユニットを追加することで対応でき、従来のように回路基板を変更する必要もない。
前記各チョッパ基板ユニットを共通のヒートシンク21上に同一方向に並べて載置固定することで、チョッパ基板ユニット、特にバルブデバイス24、23の実装密度を上げることができると共にバルブデバイス24、23の冷却性能を向上させることができる。この結果、回路基板26の設置間隔を短くすることができるため、チョッパ基板ユニットの実装密度が高めることができ、また、チョッパ基板ユニットの設置間隔が短くなることにより、バルブデバイス24、23の並列接続間の配線距離をさらに短くすることができる。
また、回路基板26の対向する縁部であって、チョッパ回路の導電パターンのデバイスの接続端子に電気的に接続する少なくも3個の素子接続端子台を直付けし、素子接続端子台にユニット接続導体29を接続するようにしたので、回路基板26のチョッパ基板ユニット相互の配線導体の長さを短くできる。さらに、各回路基板26に有する第3の素子接続端子台27同士を各回路基板26に形成されている貫通穴26aに通す素子接続導体20によって接続するようにしたので、隣接するチョッパ基板ユニットの素子相互間の配線導体の長さを短くできる。
(実施形態2)
図4では各回路基板26に有する第3の素子接続端子台27同士を、各回路基板26に形成されている貫通穴26aに通す素子接続導体20によって接続するようにしたが、図5のように各回路基板26に貫通穴26aを形成せず、素子接続導体20を各回路基板26の縁部に配設する様にしてもよい。
(実施形態3)
図3は、図1のインバータ装置4の概略回路図であり、この概略構成を示す斜視図は図4であり図1のコンバータ装置2と同様に、共通のヒートシンク21と、少なくとも2個のインバータ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体39a、39bと、少なくとも1個の素子接続導体40を具備したものである。
各インバータ基板ユニットは、板面において第1及び第2のオンオフ制御可能な制御バルブデバイス例えばIGBT34、33により最小単位のインバータ回路ユニットを構成するように導電パターンを形成し、板面の中央部に貫通穴36aが形成された少なくとも1枚の回路基板36と、断面台形状であって第1及び第2の制御バルブデバイス本体例えばIGBT本体を載置する傾斜面22aを有する少なくとも1個のヒートシンク22と、例えばIGBT本体から露出するエミッタの第1の端子と、例えばIGBT本体から露出するコレクタの第2の端子と、例えばIGBT本体から露出するベースの第3の端子とを有する少なくとも第1及び第2のディスクリートのオンオフ制御バルブデバイス例えばIGBT34、33と、回路基板36に形成された導電パターンの面とヒートシンク22の傾斜面22aを有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、回路基板36とヒートシンク22を連結する連結部材25とを備えている。
回路基板36の板面の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、導電パターンに直付けされ第1のIGBT34の第2の端子と接続する第1の素子接続端子台38aと、板面の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、導電パターンに直付けされ第2のIGBT33の第1の端子と接続する第2の素子接続端子台38bと、回路基板36に形成された貫通穴36a近くであって導電パターンに直付けされ、第1のIGBT34の第1の端子と第2のIGBT33の第2の端子を接続する第3の素子接続端子台37とを備えたものであり、第1及び第2のIGBT本体はヒートシンク22の傾斜面22aに載置され、共通のヒートシンク21上にインバータ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、各回路基板36に有する第1の素子接続端子台38a同士及び第2の素子接続端子台38b同士を各ユニット接続導体39a、39bによって接続し、各回路基板36に有する第3の素子接続端子台37同士を各回路基板36に形成されている貫通穴36aに通す素子接続導体40によって接続し、インバータ基板ユニットのうちの1つの回路基板36に有する第1及び第2の素子接続端子台38a、38bに平滑コンデンサ3を接続し、インバータ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板36に有する第2、第3の素子接続端子台38b、37に負荷を接続した電力変換装置である。
以上述べた第3の実施形態も第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
(実施形態4)
図4では各回路基板36に有する第3の素子接続端子台37同士を各回路基板36に形成されている貫通穴36aに通す素子接続導体40によって接続するようにしたが、図5のように各回路基板36に貫通穴を形成せず、素子接続導体40を各回路基板36の縁部に配設する様にしてもよい。
(実施形態5)
実施形態5は、図6に示すように図5の実施形態のチョッパ基板ユニット、インバータ基板ユニットは、制御盤を構成するフレーム19に載置固定するようにした電力変換装置である。
(変形例)
前述の説明では、チョッパ基板ユニットの非可制御バルブデバイスとしてダイオードを挙げて説明したがこれに限らず他のバルブデバイスでもよく、又オンオフ制御可能なバルブデバイスとしてMOSFETを例に挙げて説明したが、これに限らずGTO、バイポーラトランジスタ、IGBTのいずれかであってもよく、またオン制御可能なバルブデバイスの一例であるサイリスタでもよい。インバータ基板ユニットのオンオフ制御可能なバルブデバイスとしてIGBTを例に挙げて説明したが、これに限らずGTO、バイポーラトランジスタ、MOSFETのいずれか或いはオン制御可能なバルブデバイスの一例であるサイリスタでもよい。
1…電力変換装置、2…コンバータ装置、3…平滑コンデンサ、4…インバータ装置、5…直流電源、6…三相負荷、7…リアクトル、8…パワー基板、9…ヒートシンク、10…パワー素子、19…フレーム、20…素子接続導体、21…ヒートシンク、22…ヒートシンク、22a…傾斜面、23…MOSFET、24…ダイオード、25a、25b…連結部材例えばねじ、26…回路基板、26a…貫通穴、27、28a、28b…素子接続端子台、29a、29b…ユニット接続導体、30…ねじ、31…スペーサ、32a、32b…ねじ穴、33、34…IGBT、36…回路基板、37、38a、38b…素子接続端子台、39a、39b…ユニット接続導体、40…素子接続導体。

Claims (11)

  1. 共通のヒートシンクと、少なくとも2個のチョッパ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各チョッパ基板ユニットは、
    可制御バルブデバイス本体とオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のチョッパ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成し、その対向する縁部の間に貫通穴が形成された少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記非可制御バルブデバイス本体及び前記制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記非可制御バルブデバイス本体から露出する陽極及び陰極を有する少なくとも1個のディスクリートの非可制御バルブデバイスと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも1個のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記非可制御バルブデバイスの陰極と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記制御バルブデバイスの前記第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記貫通穴近くであって前記導電パターンに直付けされ、前記非可制御バルブデバイスの陽極と前記制御バルブデバイスの前記第2の端子を接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記非可制御バルブデバイスの陽極及び陰極は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、前記制御バルブデバイスの前記第1〜第3の端子は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、
    前記制御バルブデバイス本体及び前記非可制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記共通のヒートシンク上に前記チョッパ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記各回路基板に形成されている貫通穴に通す前記素子接続導体によって接続し、
    前記チョッパ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第2及び前記第3の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記チョッパ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  2. 共通のヒートシンクと、少なくとも2個のチョッパ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各チョッパ基板ユニットは、
    可制御バルブデバイス本体とオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のチョッパ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成した少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記非可制御バルブデバイス本体及び前記制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記非可制御バルブデバイス本体から露出する陽極及び陰極を有する少なくとも1個のディスクリートの非可制御バルブデバイスと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも1個のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記非可制御バルブデバイスの陰極と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記制御バルブデバイスの前記第1の端子を接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記導電パターンに直付けされ、前記非可制御バルブデバイスの陽極と前記制御バルブデバイスの前記第2の端子とを接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記非可制御バルブデバイスの陽極及び陰極は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、前記制御バルブデバイスの前記第1〜第3の端子は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、
    前記制御バルブデバイス本体及び前記非可制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記共通のヒートシンク上に前記チョッパ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記素子接続導体によって接続し、
    前記チョッパ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第2及び前記第3の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記チョッパ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  3. 共通のヒートシンクと、少なくとも2個のインバータ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各インバータ基板ユニットは、
    1及び第2のオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のインバータ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成し、その対向する縁部の間に貫通穴が形成された少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも第1及び第2のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第1の制御バルブデバイスの前記第2の端子と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第2の制御バルブデバイスの前記第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記貫通穴近くであって前記導電パターンに直付けされ、前記第1の制御バルブデバイスの前記第1の端子と前記第2の制御バルブデバイスの前記第2の端子を接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記共通のヒートシンク上に前記インバータ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記各回路基板に形成されている貫通穴に通す前記素子接続導体によって接続し、
    前記インバータ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記インバータ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第3の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  4. 共通のヒートシンクと、少なくとも2個のインバータ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各インバータ基板ユニットは、
    1及び第2のオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のインバータ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成した少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記オンオフ制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも第1及び第2のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第1の制御バルブデバイスの第2の端子と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第2の制御バルブデバイスの第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記導電パターンに直付けされ、前記第1の制御バルブデバイスの第1の端子と前記第2の制御バルブデバイスの第2の端子を接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記共通のヒートシンク上に前記インバータ基板ユニットの全てを同一方向に並べて載置固定し、前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記素子接続導体によって接続し、
    前記インバータ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記インバータ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第3の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  5. 少なくとも2個のチョッパ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各チョッパ基板ユニットは、
    可制御バルブデバイス本体とオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のチョッパ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成し、その対向する縁部の間に貫通穴が形成された少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記非可制御バルブデバイス本体及び前記制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記非可制御バルブデバイス本体から露出する陽極及び陰極を有する少なくとも1個のディスクリートの非可制御バルブデバイスと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも1個のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記非可制御バルブデバイスの陰極と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記制御バルブデバイスの前記第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記貫通穴近くであって前記導電パターンに直付けされ、前記非可制御バルブデバイスの陽極と前記制御バルブデバイスの前記第3の端子と接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記非可制御バルブデバイスの陽極及び陰極は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、前記制御バルブデバイスの前記第1〜第3の端子は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、
    前記制御バルブデバイス本体及び前記非可制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記各回路基板に形成されている貫通穴に通す前記素子接続導体によって接続し、
    前記チョッパ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第2及び前記第3の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記チョッパ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  6. 少なくとも2個のチョッパ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各チョッパ基板ユニットは、
    可制御バルブデバイス本体とオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のチョッパ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成した少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記非可制御バルブデバイス本体及び前記制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記非可制御バルブデバイス本体から露出する陽極及び陰極を有する少なくとも1個のディスクリートの非可制御バルブデバイスと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも1個のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記非可制御バルブデバイスの陰極と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記制御バルブデバイスの前記第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記導電パターンに直付けされ、前記非可制御バルブデバイスの陽極と前記制御バルブデバイスの前記第2の端子とを接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記非可制御バルブデバイスの陽極及び陰極は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、前記制御バルブデバイスの前記第1〜第3の端子は前記回路基板に有する導電パターンの素子接続用端子に直付けされ、
    前記制御バルブデバイス本体及び前記非可制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記素子接続導体によって接続し、
    前記チョッパ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第2及び前記第3の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記チョッパ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  7. 少なくとも2個のインバータ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各インバータ基板ユニットは、
    1及び第2のオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のインバータ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成し、その対向する縁部の間に貫通穴が形成された少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも第1及び第2のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第1の制御バルブデバイスの第2の端子と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第2の制御バルブデバイスの第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記貫通穴近くであって前記導電パターンに直付けされ、前記第1の制御バルブデバイスの第1の端子と前記第2の制御バルブデバイスの第2の端子を接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記各回路基板に形成されている貫通穴に通す前記素子接続導体によって接続し、
    前記インバータ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記インバータ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第2の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  8. 少なくとも2個のインバータ基板ユニットと、少なくとも2個のユニット接続導体と、少なくとも1個の素子接続導体を具備し、
    前記各インバータ基板ユニットは、
    1及び第2のオン制御又はオンオフ制御可能な制御バルブデバイス本体により最小単位のインバータ回路ユニットを構成するように、その板面に導電パターンを形成した少なくとも1枚の回路基板と、
    断面台形状であって前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体を載置する傾斜面を有する少なくとも1個のヒートシンクと、
    前記制御バルブデバイス本体から露出する第1の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第2の端子と、前記制御バルブデバイス本体から露出する第3の端子とを有する少なくとも第1及び第2のディスクリートの制御バルブデバイスと、
    前記回路基板に形成された導電パターンの面と前記ヒートシンクの傾斜面を有する面とは反対側の側面とを所定間隔を存して対向させ、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結する連結部材とを備え、
    前記回路基板の対向する2つの縁部の一方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第1の制御バルブデバイスの前記第2の端子と接続する第1の素子接続端子台と、前記回路基板の対向する2つの縁部の他方に形成されると共に、前記導電パターンに直付けされ前記第2の制御バルブデバイスの前記第1の端子と接続する第2の素子接続端子台と、前記回路基板に形成された前記導電パターンに直付けされ、前記第1の制御バルブデバイスの前記第1の端子と前記第2の制御バルブデバイスの前記第2の端子を接続する第3の素子接続端子台とを備えたものであり、
    前記第1及び第2の制御バルブデバイス本体は前記ヒートシンクの傾斜面に載置され、
    前記各回路基板に有する前記第1の素子接続端子台同士及び前記第2の素子接続端子台同士を前記各ユニット接続導体によって接続し、前記各回路基板に有する前記第3の素子接続端子台同士を前記素子接続導体によって接続し、
    前記インバータ基板ユニットのうちの1つの回路基板に有する前記第1及び前記第2の素子接続端子台に直流電源を接続し、前記インバータ基板ユニットのうちの他の1つの回路基板に有する前記第3の素子接続端子台に負荷を接続したことを特徴とする電力変換装置。
  9. 前記各チョッパ基板ユニットは、制御盤を構成するフレームに載置固定するようにしたことを特徴とする請求項5、請求項6のいずれかに記載の電力変換装置。
  10. 前記各インバータ基板ユニットは、制御盤を構成するフレームに載置固定するようにしたことを特徴とする請求項7、請求項8のいずれかに記載の電力変換装置。
  11. 前記連結部材は先端部にねじ部を有するねじを使用し、
    前記ねじは、
    前記回路基板に形成された貫通穴と、前記回路基板と前記傾斜面の反対側の側面との間に配設されるスペーサであってスペーサの中心部に形成された貫通穴に挿通されており、前記スペーサの前記傾斜面の反対側の側面に形成された水平方向のねじ穴に前記ねじ部螺合されており、前記回路基板と前記ヒートシンクを連結した状態にしたことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の電力変換装置。
JP2012057172A 2012-03-14 2012-03-14 電力変換装置 Active JP5879164B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012057172A JP5879164B2 (ja) 2012-03-14 2012-03-14 電力変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012057172A JP5879164B2 (ja) 2012-03-14 2012-03-14 電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013192379A JP2013192379A (ja) 2013-09-26
JP5879164B2 true JP5879164B2 (ja) 2016-03-08

Family

ID=49392102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012057172A Active JP5879164B2 (ja) 2012-03-14 2012-03-14 電力変換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5879164B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015226087A (ja) * 2014-05-26 2015-12-14 株式会社デンソー 電子装置
JP6460477B2 (ja) * 2015-04-03 2019-01-30 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電子機器
CN107888083B (zh) * 2017-12-20 2024-03-26 西安中车永电电气有限公司 一种内燃机车交流传动系统主电路功率单元
US20220215997A1 (en) * 2019-05-27 2022-07-07 Mitsubishi Electric Corporation Power Conversion Device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2580804B2 (ja) * 1989-06-23 1997-02-12 富士電機株式会社 電力変換装置用トランジスタモジュール
JP2580825B2 (ja) * 1990-03-13 1997-02-12 株式会社安川電機 電圧形インバータ
JP3809346B2 (ja) * 2001-06-15 2006-08-16 トヨタ自動車株式会社 スイッチング回路
JP2006174572A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
JP2006303306A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Nissan Motor Co Ltd パワーモジュール
CN101473520A (zh) * 2006-06-23 2009-07-01 三菱电机株式会社 功率转换装置
JP2008029093A (ja) * 2006-07-20 2008-02-07 Hitachi Ltd 電力変換装置
JP5581822B2 (ja) * 2010-06-07 2014-09-03 日産自動車株式会社 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013192379A (ja) 2013-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9871465B2 (en) Semiconductor device including positive, negative and intermediate potential conductor plates
US8934277B2 (en) Semiconductor system with at least one three-level electric power inverter circuit
GB2541966B (en) Power converter and railway vehicle
US9807913B2 (en) Cooling structure of heating element and power conversion device
JP5879164B2 (ja) 電力変換装置
JP5884775B2 (ja) インバータ装置
JP6196853B2 (ja) 3レベルコンバータハーフブリッジ
US10306814B2 (en) Heat dissipation in power electronic assemblies
JP2014217270A (ja) 3レベル電力変換装置用ハーフブリッジ
JP2014056951A (ja) 電子回路装置
JP2006197735A (ja) インバータ装置
JP2015109748A (ja) 電力変換装置
JP2017220627A (ja) 半導体装置
WO2017060944A1 (ja) 電子制御装置
JP4842018B2 (ja) 電力変換装置
JP5347565B2 (ja) 電力変換ユニット
WO2014192093A1 (ja) 半導体装置
JP2007006565A (ja) 電力変換装置
JPWO2013179463A1 (ja) 電力変換装置
JP2017005808A (ja) 電力変換装置
JP6575072B2 (ja) 相ユニット及びこれを用いた3レベル電力変換装置
JP6362959B2 (ja) 電力変換回路、その製造方法、および、パワーコンディショナ
JP6383614B2 (ja) コンデンサモジュール及びパワーユニット
JP6811414B2 (ja) 回路モジュールおよびそれを用いたインバータ装置
JP6539998B2 (ja) 半導体電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130725

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5879164

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250