JP6230946B2 - 電力変換装置、およびそれを搭載した鉄道車両 - Google Patents
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Description
板13の斜視図を示す。絶縁シートを介してラミネート構造にした配線導体板13を、ゲート
制御端子24とグランド制御端子25に接続するため、ゲート配線41とグランド配線42の導体
板を曲げ加工している。このような加工を施した絶縁シートを介してラミネート構造にし
た配線導体板13を使用し、パワーモジュールの高圧の主端子22、パワーモジュールのグラ
ンドの主端子23よりも上面に配置することで、ゲート制御端子24やグランド制御端子25か
ら、第1の制御基板11への配線を最短にすることができる。本発明により、組立工数を大
幅に低減すると共に、絶縁性を確保し、かつ耐ノイズ性に優れた、パワーモジュールを駆
動するゲート駆動回路を構築することができた。
12:第2の制御基板
13:絶縁シートを介してラミネート構造にした配線導体板
16:高電圧用にシールドされたゲート配線
17:高電圧用にシールドされたグランド配線
21:パワーモジュール
22:パワーモジュールの高圧の主端子
23:パワーモジュールのグランドの主端子
24:パワーモジュールのゲート制御端子
25:パワーモジュールのグランド制御端子
26:パワーモジュールの高圧の検出端子
27:2in1型のパワーモジュール
28:パワーモジュールの出力端子
31:コンデンサ
32:コンデンサの電源端子
33:コンデンサのグランド端子
36:冷却器
37:主回路配線(電源)
38:主回路配線(グランド)
39:主回路配線(出力)
41:ゲート配線
42:グランド配線
43:高圧の検出配線
44:絶縁シート
45:制御電源配線
46:プリント基板
47:絶縁コーティング
51:ねじ
52:ボス
53:コンデンサ
Claims (13)
- 高圧の主端子とグランド主端子と駆動用のゲート制御端子とグランド制御端子とを備えるパワーモジュールと、
電源端子とグランド端子を有するコンデンサと、
前記パワーモジュールの主端子と前記コンデンサの端子を接続する主回路配線と、
前記パワーモジュールを駆動するゲート駆動回路と、
を有する電力変換装置において、
前記ゲート駆動回路は、信号入力部と電源入力部とロジック部と保護回路部とゲート駆動部を搭載した第1の基板を有し、
前記第1の基板と、前記ゲート制御端子と前記グランド端子間に、絶縁手段を介して、ラミネート構造にしたゲート配線の導体板とグランド配線の導体板を有し、
前記ゲート配線の導体板と前記グランド配線の導体板の表面に絶縁手段を有し、
前記パワーモジュールの上面、且つ前記コンデンサ及び前記主回路配線の下面に、絶縁手段を介してラミネート構造にし、且つ表面に絶縁手段を有する前記ゲート配線の導体板と前記グランド配線の導体板とを配置すること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記第1の基板と、前記ゲート制御端子と前記グランド端子間に、絶縁手段を介して、ラミネート構造にしたゲート配線の導体板とグランド配線の導体板を有し、
前記ゲート配線の導体板と前記グランド配線の導体板の表面に絶縁手段を有し、
前記ラミネート構造にしたゲート配線の導体板とグランド配線の導体板に、電子部品を有すること、
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記ゲート駆動回路は、電子部品を搭載した第2の基板を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板との間に、絶縁手段を介して、ラミネート構造にした前記ゲート配線の導体板と前記グランド配線の導体板とを有し、
前記ゲート配線の導体板と前記グランド配線の導体板の表面に絶縁手段を有すること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項2または請求項3に記載の電力変換装置において、
前記電子部品は、抵抗あるいはコンデンサあるいはツェナーダイオードであること
を特徴とした電力変換装置。 - 高圧の主端子とグランド主端子と駆動用のゲート制御端子とグランド制御端子と高圧の検出端子を有するパワーモジュールと、
電源端子とグランド端子を有するコンデンサと、
前記パワーモジュールの主端子と前記コンデンサの端子を接続する主回路配線と、
前記パワーモジュールを駆動するゲート駆動回路と、
を有する電力変換装置において、
前記ゲート駆動回路が、信号入力部と電源入力部とロジック部と保護回路部とゲート駆動部を搭載する第1の基板を有し、
前記第1の基板と、前記ゲート制御端子と前記グランド制御端子と前記高圧の検出端子との間の各々に、絶縁手段を介して、ラミネート構造にしたゲート配線の導体板とグランド配線の導体板と高圧の検出配線の導体板を有し、
前記ラミネート構造にした導体板の表面に絶縁手段を有し、
前記パワーモジュールの上面、且つ前記コンデンサ及び前記主回路配線の下面に、絶縁手段を介してラミネート構造にし、且つ表面に絶縁手段を有する前記ゲート配線の導体板と前記グランド配線の導体板と前記高圧の検出配線の導体板とを配置すること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項5に記載の電力変換装置において、
前記第1の基板と、前記ゲート制御端子と前記グランド制御端子と前記高圧の検出端子との間の各々に、絶縁手段を介して、ラミネート構造にしたゲート配線の導体板とグランド配線の導体板と高圧の検出配線の導体板を有し、
前記ラミネート構造にした導体板に電子部品を搭載すること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項5に記載の電力変換装置において、
前記ゲート駆動回路は、電子部品を搭載した第2の基板を有し、
前記第1の基板と第2の基板との間に、絶縁手段を介して、ラミネート構造にしたゲート配線の導体板とグランド配線の導体板と高圧の検出配線の導体板を有し、
ラミネート構造にした導体板の表面に絶縁手段を有すること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項6または請求項7に記載の電力変換装置において、
前記電子部品は、抵抗、コンデンサ、ツェナーダイオードのいずれかであること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項5に記載の電力変換装置において、
前記ゲート駆動回路は、パワーデバイスのゲート抵抗と、入力コンデンサと、ツェナーダイオードと、高圧ダイオードと、を搭載した第2の基板を有し、
絶縁手段を介して、ラミネート構造とした前記ゲート配線の導体板と、前記グランド配線の導体板と、前記高圧の検出配線の導体板と、更に1種類以上の制御用電源配線の導体板とを有し、各々の前記導体板の表面に絶縁手段を有すること
を特徴とした電力変換装置。 - 請求項1あるいは請求項2あるいは請求項3あるいは請求項5あるいは請求項6あるいは請求項7に記載の電力変換装置において、
複数相の前記導体板を一体化することを特徴とした電力変換装置。 - 請求項1あるいは請求項2あるいは請求項3に記載の電力変換装置において、
前記ゲート駆動回路が、前記第1の基板と、前記ゲート制御端子及び前記グランド制御端子との間にプリント基板を有し、
前記プリント基板を絶縁処理したこと
配線基板を有することを特徴とした電力変換装置。 - 請求項1ないし請求項11のいずれかに記載のパワーモジュールは、SiCダイオードあるいはSiC−MOSFETとを備えたこと
を特徴とする電力変換装置。 - 請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の電力変換装置を搭載したことを特徴とする鉄道車両。
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