JP6302655B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は、電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device.

一般に、電力変換装置として、ＭＭＣ(modular multilevel converter)が知られている。ＭＭＣは、複数のチョッパーセル（単位変換器）で構成された電力変換装置である。チョッパーセルは、ＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor)などのスイッチング素子と直流コンデンサで構成されている。   In general, an MMC (modular multilevel converter) is known as a power converter. The MMC is a power conversion device including a plurality of chopper cells (unit converters). The chopper cell includes a switching element such as an IGBT (insulated gate bipolar transistor) and a DC capacitor.

例えば、あらゆる動作モードにおいて直流コンデンサの電圧を安定に維持しつつ制御可能なＭＭＣが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   For example, an MMC that can be controlled while stably maintaining the voltage of the DC capacitor in any operation mode has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開２０１１−１８２５１７号公報JP 2011-182517 A

しかしながら、ＭＭＣの運転時のセル電圧制御による電圧リプルを抑制するには、直流コンデンサの容量を大きくする必要がある。容量を大きくするには、複数の直流コンデンサを並列に接続する。このとき、スイッチング素子と各直流コンデンサとの間の距離（即ち、配線インダクタンス）にバラつきがあると、スイッチング素子に近い直流コンデンサと遠い直流コンデンサとで、責務（コンデンサ電流）が異なる。また、共振が生じる要因にもなる。直流コンデンサの直流電圧が高い場合には、１つの直流コンデンサの容量が大きくなるため、これらの問題はより重要となる。   However, in order to suppress voltage ripple due to cell voltage control during operation of the MMC, it is necessary to increase the capacity of the DC capacitor. To increase the capacity, a plurality of DC capacitors are connected in parallel. At this time, if the distance between the switching element and each DC capacitor (that is, the wiring inductance) varies, the duty (capacitor current) differs between the DC capacitor close to the switching element and the far DC capacitor. It also becomes a factor that causes resonance. When the DC voltage of the DC capacitor is high, the capacity of one DC capacitor increases, so these problems become more important.

そこで、本発明の目的は、複数の直流コンデンサの責務を均等にした電力変換装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a power conversion device that equalizes the duties of a plurality of DC capacitors.

本発明の観点に従った電力変換装置は、複数のスイッチング素子が直列に接続された１つの素子直列回路と、全て同じ配線インダクタンスで前記１つの素子直列回路とそれぞれ並列に接続された複数の直流コンデンサとを備え、前記複数の直流コンデンサは、前記１つの素子直列回路を中心とした円状として前記中心から等距離の円周上に配置される。 Power converter according to the aspect of the present invention, a plurality of the one element series circuits which switching elements are connected in series, a plurality of direct current wherein the one element series circuits connected in parallel to each all in the same wiring inductance and a capacitor, said plurality of DC capacitor is arranged equidistantly on the circumference from the center as the one element series circuits circular shape centered on the.

本発明によれば、複数の直流コンデンサの責務を均等にした電力変換装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power converter device which equalized the duty of the some DC capacitor can be provided.

本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置の構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the power converter device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態に係る電力変換装置の回路を示す回路図。The circuit diagram showing the circuit of the power converter concerning a 1st embodiment. 第１の実施形態に係る圧接型の電力変換装置の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the pressure-contact type power converter device which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態に係るモジュール型の電力変換装置の構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the module type power converter device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る圧接型の電力変換装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the pressure-contact type power converter device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 第３の実施形態に係る電力変換装置の回路を立体的に示す構成図。The block diagram which shows the circuit of the power converter device which concerns on 3rd Embodiment in three dimensions. 本発明の第４の実施形態に係る電力変換装置の構成を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the power converter device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 第４の実施形態に係る電力変換装置の回路を立体的に示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit of the power converter device which concerns on 4th Embodiment in three dimensions. 第４の実施形態に係る圧接型の電力変換装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the pressure-contact-type power converter device which concerns on 4th Embodiment. 本発明の第５の実施形態に係るモールド型の電力変換装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the mold type power converter device which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態に係る圧接型の電力変換装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the pressure-contact type power converter device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７の実施形態に係るモールド型の電力変換装置の構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the mold type power converter device which concerns on the 7th Embodiment of this invention.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置３の構成を示す構成図である。図２は、本実施形態に係る電力変換装置３の回路を示す回路図である。なお、図面における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。 (First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the power conversion device 3 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a circuit of the power conversion device 3 according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part in drawing, the detailed description is abbreviate | omitted, and a different part is mainly described.

電力変換装置３は、ＩＧＢＴスタック１及び２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂを備える。電力変換装置３は、ＭＭＣ(modular multilevel converter)を構成するチョッパーセル（単位変換器）である。２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂは、ＩＧＢＴスタック１に対して、等距離で左右対称に配置されている。なお、直流コンデンサ２ａ，２ｂは、対称に配置されていれば、線対称又は点対称のいずれでもよい。左側の直流コンデンサ２ａは、２つの導体Ｗａｐ，ＷａｎでＩＧＢＴスタック１に接続されている。右側の直流コンデンサ２ｂは、２つの導体Ｗｂｐ，ＷｂｎでＩＧＢＴスタック１に接続されている。   The power conversion device 3 includes an IGBT stack 1 and two DC capacitors 2a and 2b. The power conversion device 3 is a chopper cell (unit converter) constituting an MMC (modular multilevel converter). The two DC capacitors 2a and 2b are arranged symmetrically with respect to the IGBT stack 1 at an equal distance. Note that the DC capacitors 2a and 2b may be either line-symmetric or point-symmetric as long as they are arranged symmetrically. The DC capacitor 2a on the left side is connected to the IGBT stack 1 by two conductors Wap and Wan. The right DC capacitor 2b is connected to the IGBT stack 1 by two conductors Wbp and Wbn.

４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎは、ＩＧＢＴスタック１と直流コンデンサ２ａ，２ｂとのそれぞれの配線インダクタンスが同じになるように形成されている。例えば、４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎは、同じ形状で同じ材質である。   The four conductors Wap, Wan, Wbp, and Wbn are formed such that the wiring inductances of the IGBT stack 1 and the DC capacitors 2a and 2b are the same. For example, the four conductors Wap, Wan, Wbp, and Wbn have the same shape and the same material.

なお、左側の直流コンデンサ２ａに接続される２つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎの合計の配線インダクタンスと、右側の直流コンデンサ２ｂに接続される２つの導体Ｗｂｐ，Ｗｂｎの合計の配線インダクタンスが同じであれば、４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎのそれぞれがどのような形状でどのような材質でもよい。例えば、４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎは、それぞれ異なる形状で異なる材質でもよい。また、４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎは、同極性になる導体同士を一体形成にして、２つの導体にしてもよい。具体的には、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂにそれぞれ接続される正極側の２つの導体Ｗａｐ，Ｗｂｐを１つの導体にし、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂにそれぞれ接続される負極側の２つの導体Ｗａｎ，Ｗｂｎを１つの導体にしてもよい。   If the total wiring inductance of the two conductors Wap and Wan connected to the left DC capacitor 2a is the same as the total wiring inductance of the two conductors Wbp and Wbn connected to the right DC capacitor 2b, Each of the four conductors Wap, Wan, Wbp, Wbn may have any shape and any material. For example, the four conductors Wap, Wan, Wbp, and Wbn may have different shapes and different materials. The four conductors Wap, Wan, Wbp, and Wbn may be formed as two conductors by integrally forming conductors having the same polarity. Specifically, two conductors Wap and Wbp on the positive side connected to the two DC capacitors 2a and 2b are made one conductor, and two conductors on the negative side connected to the two DC capacitors 2a and 2b, respectively. Wan and Wbn may be a single conductor.

ＩＧＢＴスタック１は、２つのＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor)１１ａ，１１ｂ、２つのダイオード１２ａ，１２ｂ、及び２つのゲートドライブ回路１３ａ，１３ｂを備える。２つのＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂは、直列に接続されている。２つのダイオード１２ａ，１２ｂは、それぞれ２つのＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂに逆並列に接続されている。２つのゲートドライブ回路１３ａ，１３ｂは、２つのＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂに対応して設けられている。   The IGBT stack 1 includes two IGBTs (insulated gate bipolar transistors) 11a and 11b, two diodes 12a and 12b, and two gate drive circuits 13a and 13b. The two IGBTs 11a and 11b are connected in series. The two diodes 12a and 12b are connected in antiparallel to the two IGBTs 11a and 11b, respectively. The two gate drive circuits 13a and 13b are provided corresponding to the two IGBTs 11a and 11b.

ＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂ及びダイオード１２ａ，１２ｂは、半導体素子である。ＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂは、ゲートドライブ回路１３ａ，１３ｂから入力されたゲート信号（ゲート電圧）により駆動（スイッチング）するスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂが駆動することにより、電力変換装置３が電力変換を行う。   The IGBTs 11a and 11b and the diodes 12a and 12b are semiconductor elements. The IGBTs 11a and 11b are switching elements that are driven (switched) by a gate signal (gate voltage) input from the gate drive circuits 13a and 13b. The power conversion device 3 performs power conversion by driving the IGBTs 11a and 11b.

２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂは、直列に接続された２つのＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂと並列に接続されている。   The two DC capacitors 2a and 2b are connected in parallel with the two IGBTs 11a and 11b connected in series.

図３は、本実施形態に係る圧接型の電力変換装置３の構成を示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of the pressure contact type power converter 3 according to the present embodiment.

圧接型の電力変換装置３では、３つのヒートシンク４及び２つのＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂがＩＧＢＴスタック１に設けられている。各ＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂには、ＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂ、ダイオード１２ａ，１２ｂ、及びゲートドライブ回路１３ａ，１３ｂが１つずつ実装されている。   In the pressure contact type power conversion device 3, three heat sinks 4 and two IGBT packages 5 a and 5 b are provided in the IGBT stack 1. IGBTs 11a and 11b, diodes 12a and 12b, and gate drive circuits 13a and 13b are mounted on each IGBT package 5a and 5b.

ヒートシンク４は、厚みのある円板形状である。ＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂは、厚みのある長方形の板形状である。ＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂの平面部分（最も広い面）は、ヒートシンク４の平面部分（最も広い面で、円状の面）で全て覆われる面積である。２つのＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂは、３つのヒートシンク４の２つの間にそれぞれ挟まれるように配置される。ＩＧＢＴスタック１は、３つのヒートシンク４と２つのＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂを交互に重ね合わせたものを圧接した構造になる。各ＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂは、上下に隣接するヒートシンク４により冷却される。   The heat sink 4 has a thick disk shape. The IGBT packages 5a and 5b have a thick rectangular plate shape. The planar portions (widest surface) of the IGBT packages 5a and 5b are areas that are all covered with the planar portion (the widest surface and the circular surface) of the heat sink 4. The two IGBT packages 5 a and 5 b are arranged so as to be sandwiched between two of the three heat sinks 4, respectively. The IGBT stack 1 has a structure in which three heat sinks 4 and two IGBT packages 5a and 5b are alternately stacked. Each IGBT package 5a, 5b is cooled by the heat sink 4 adjacent vertically.

２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂは、円筒形状である。２つのＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂと２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂを接続する４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎの形状及び長さは全て同じである。   The two DC capacitors 2a and 2b are cylindrical. The four conductors Wap, Wan, Wbp, Wbn connecting the two IGBT packages 5a, 5b and the two DC capacitors 2a, 2b have the same shape and length.

本実施形態によれば、圧接型の電力変換装置３において、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂをＩＧＢＴスタック１に対して左右対称に配置して、直列に接続されたＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂと各直流コンデンサ２ａ，２ｂとの配線インダクタンスを同じにすることで、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂの責務（コンデンサ電流）を同じにすることができる。   According to the present embodiment, in the pressure contact type power converter 3, two DC capacitors 2a and 2b are arranged symmetrically with respect to the IGBT stack 1, and the IGBTs 11a and 11b connected in series and the DC capacitors 2a are connected in series. , 2b, the duty (capacitor current) of the two DC capacitors 2a, 2b can be made the same.

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るモジュール型の電力変換装置３Ａの構成を示す構成図である。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of a module type power conversion device 3A according to the second embodiment of the present invention.

電力変換装置３Ａは、図３に示す第１の実施形態に係る圧接型の電力変換装置３と形状が異なる点以外は、第１の実施形態と同様である。   3 A of power converters are the same as that of 1st Embodiment except the point from which the shape differs from the pressure-contact type power converter 3 which concerns on 1st Embodiment shown in FIG.

直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡは、第１の実施形態に係る直流コンデンサ２ａ，２ｂをそれぞれ直方体形状にしたものである。ヒートシンク４Ａは、第１の実施形態に係る３つのヒートシンク４を１つにし、直方体形状にしたものである。ＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂは、ヒートシンク４Ａの上に配置されている。ＩＧＢＴスタック１Ａは、ヒートシンク４Ａ及びＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂにより構成される。４つの導体ＷａｐＡ，ＷａｎＡ，ＷｂｐＡ，ＷｂｎＡは、第１の実施形態に係る４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎを板状のバスバーにしたものである。   DC capacitors 2aA and 2bA are DC capacitors 2a and 2b according to the first embodiment, each having a rectangular parallelepiped shape. The heat sink 4 </ b> A is a rectangular parallelepiped shape having three heat sinks 4 according to the first embodiment. The IGBT packages 5a and 5b are arranged on the heat sink 4A. The IGBT stack 1A includes a heat sink 4A and IGBT packages 5a and 5b. The four conductors WapA, WanA, WbpA, and WbnA are obtained by making the four conductors Wap, Wan, Wbp, and Wbn according to the first embodiment into plate-like bus bars.

２つの直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡは、第１の実施形態と同様に、ＩＧＢＴスタック１Ａに対して等距離で左右対称に配置されている。２つの直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡ及び２つのＩＧＢＴパッケージ５ａ，５ｂにそれぞれ設けられた４つの導体ＷａｐＡ，ＷａｎＡ，ＷｂｐＡ，ＷｂｎＡを接続するための端子は、同一平面上に位置するように設けられている。４つの導体ＷａｐＡ，ＷａｎＡ，ＷｂｐＡ，ＷｂｎＡは、全て同じ形状で同じ材質である。これにより、ＩＧＢＴスタック１Ａと直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡとのそれぞれの配線インダクタンスは、同じになる。なお、４つの導体ＷａｐＡ，ＷａｎＡ，ＷｂｐＡ，ＷｂｎＡは、第１の実施形態と同様に、ＩＧＢＴスタック１Ａと直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡとのそれぞれの配線インダクタンスが同じになるのであれば、それぞれが異なる形状で異なる材質でもよい。また、４つの導体ＷａｐＡ，ＷａｎＡ，ＷｂｐＡ，ＷｂｎＡは、同極性になる導体同士を一体形成して、２つの導体にしてもよい。   The two DC capacitors 2aA and 2bA are arranged symmetrically at the same distance with respect to the IGBT stack 1A, as in the first embodiment. Terminals for connecting the four conductors WapA, WanA, WbpA, WbnA provided in the two DC capacitors 2aA, 2bA and the two IGBT packages 5a, 5b are provided so as to be located on the same plane. . The four conductors WapA, WanA, WbpA, and WbnA are all the same shape and the same material. Thereby, each wiring inductance of IGBT stack 1A and DC capacitor 2aA, 2bA becomes the same. The four conductors WapA, WanA, WbpA, and WbnA have different shapes as long as the wiring inductances of the IGBT stack 1A and the DC capacitors 2aA and 2bA are the same as in the first embodiment. Different materials may be used. The four conductors WapA, WanA, WbpA, and WbnA may be formed as two conductors by integrally forming conductors having the same polarity.

本実施形態によれば、モジュール型の電力変換装置３Ａにおいて、第１の実施形態と同様に、２つの直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡをＩＧＢＴスタック１Ａに対して左右対称に配置して、各直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡの配線インダクタンスを同じにすることで、２つの直流コンデンサ２ａＡ，２ｂＡの責務を同じにすることができる。   According to the present embodiment, in the module type power conversion device 3A, as in the first embodiment, the two DC capacitors 2aA and 2bA are arranged symmetrically with respect to the IGBT stack 1A, and each DC capacitor 2aA is arranged. , 2bA, the duties of the two DC capacitors 2aA, 2bA can be made the same.

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態に係る圧接型の電力変換装置３Ｂの構成を示す模式図である。図６は、本実施形態に係る電力変換装置３Ｂの回路を立体的に示す構成図である。 (Third embodiment)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a pressure contact type power converter 3B according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is a configuration diagram three-dimensionally illustrating the circuit of the power conversion device 3B according to the present embodiment.

電力変換装置３Ｂは、図３に示す第１の実施形態に係る電力変換装置３の２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂの配置を変えたものである。２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂは、ＩＧＢＴスタック１から等距離で片側に寄せて配置されている。図５及び図６では、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂは、右側に配置されている。即ち、２つのＩＧＢＴ１１ａ，１１ｂが直列に接続された回路と２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂをそれぞれ結んだ２つの線で成す角θが１８０度未満となる。その他の点は、第１の実施形態と同様である。   The power conversion device 3B is obtained by changing the arrangement of the two DC capacitors 2a and 2b of the power conversion device 3 according to the first embodiment shown in FIG. The two DC capacitors 2a and 2b are arranged at one side from the IGBT stack 1 at an equal distance. 5 and 6, the two DC capacitors 2a and 2b are arranged on the right side. That is, an angle θ formed by two lines connecting the two IGBTs 11a and 11b in series and the two DC capacitors 2a and 2b is less than 180 degrees. Other points are the same as in the first embodiment.

４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎは、第１の実施形態と同様に、各直流コンデンサ２ａ，２ｂの配線インダクタンスが同じになるように設けられている。２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂは、ＩＧＢＴスタック１から等距離に配置されているため、４つの導体Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎを同形状で同材質にすれば、各直流コンデンサ２ａ，２ｂの配線インダクタンスは同じになる。   The four conductors Wap, Wan, Wbp, Wbn are provided so that the wiring inductances of the DC capacitors 2a, 2b are the same as in the first embodiment. Since the two DC capacitors 2a and 2b are arranged at an equal distance from the IGBT stack 1, if the four conductors Wap, Wan, Wbp, and Wbn have the same shape and the same material, the wiring of the DC capacitors 2a and 2b The inductance is the same.

電力変換装置３Ｂの直流コンデンサ２ａ，２ｂが設けられていない側（図５及び図６では、左側）は、ＩＧＢＴスタック１にアクセスするための開口部（扉など）が設けられる。直流コンデンサ２ａ，２ｂが反対側に設けられているため、ＩＧＢＴスタック１のメンテナンスなどの作業をするための空間が広く確保できる。   On the side where the DC capacitors 2a and 2b of the power conversion device 3B are not provided (left side in FIGS. 5 and 6), an opening (a door or the like) for accessing the IGBT stack 1 is provided. Since the DC capacitors 2a and 2b are provided on the opposite side, a wide space for performing work such as maintenance of the IGBT stack 1 can be secured.

本実施形態によれば、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂをＩＧＢＴスタック１から等距離に配置して、各直流コンデンサ２ａ，２ｂの配線インダクタンスを同じにすることで、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂの責務を同じにすることができる。   According to the present embodiment, the two DC capacitors 2a and 2b are arranged equidistant from the IGBT stack 1, and the wiring inductances of the DC capacitors 2a and 2b are made the same. Responsibilities can be the same.

また、２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂをＩＧＢＴスタック１に対して片側に寄せて配置することで、ＩＧＢＴスタック１にアクセスし易くなり、メンテナンスなどの作業性を向上させることができる。   Further, by arranging the two DC capacitors 2a and 2b close to the IGBT stack 1, it becomes easy to access the IGBT stack 1 and workability such as maintenance can be improved.

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る電力変換装置３Ｃの構成を示す構成図である。図８は、本実施形態に係る電力変換装置３Ｃの回路を立体的に示す回路図である。図９は、本実施形態に係る圧接型の電力変換装置３Ｃの構成を示す模式図である。 (Fourth embodiment)
FIG. 7 is a configuration diagram showing a configuration of a power conversion device 3C according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a circuit diagram three-dimensionally showing the circuit of the power conversion device 3C according to the present embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a pressure contact type power converter 3 </ b> C according to the present embodiment.

電力変換装置３Ｃは、図１に示す第１の実施形態に係る電力変換装置３において、２つの直流コンデンサ２ｃ，２ｄを追加したものである。その他の点は、第１の実施形態と同様である。   The power conversion device 3C is obtained by adding two DC capacitors 2c and 2d to the power conversion device 3 according to the first embodiment shown in FIG. Other points are the same as in the first embodiment.

２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂが、ＩＧＢＴスタック１に対して左右対称に設けられているのに対して、２つの直流コンデンサ２ｃ，２ｄは、上下対称に設けられている。２つの直流コンデンサ２ｃ，２ｄは、左右対称に設けられた２つの直流コンデンサ２ａ，２ｂと同様に設けられている。   The two DC capacitors 2a and 2b are provided symmetrically with respect to the IGBT stack 1, whereas the two DC capacitors 2c and 2d are provided symmetrically with respect to the IGBT stack 1. The two DC capacitors 2c and 2d are provided in the same manner as the two DC capacitors 2a and 2b provided symmetrically.

各直流コンデンサ２ａ〜２ｄにそれぞれ接続される２つの導体Ｗａｐ〜Ｗｄｎの合計の配線インダクタンスは、全て同じになるように、各直流コンデンサ２ａ〜２ｄが導体Ｗａｐ〜Ｗｄｎで配線されている。なお、全ての直流コンデンサ２ａ〜２ｄの配線インダクタンスが同じであれば、第１の実施形態と同様に、導体Ｗａｐ〜Ｗｄｎは、それぞれ形状及び材質がどのようなものでもよい。   The DC capacitors 2a to 2d are wired with the conductors Wap to Wdn so that the total wiring inductance of the two conductors Wap to Wdn connected to the DC capacitors 2a to 2d are all the same. If all the DC capacitors 2a to 2d have the same wiring inductance, the conductors Wap to Wdn may have any shape and material, respectively, as in the first embodiment.

図８は、電力変換装置３Ｃの回路を立体的に示したものである。４つの直流コンデンサ２ａ〜２ｄを、ＩＧＢＴスタック１を中心として等距離に四方に配置して、各直流コンデンサに接続される導体Ｗａｐ〜Ｗｄｎの配線インダクタンスが同じになるようにする。電力変換装置３Ｃの外形を模式的に示すと、図９のようになる。   FIG. 8 three-dimensionally shows the circuit of the power conversion device 3C. Four DC capacitors 2a to 2d are arranged at equal distances around the IGBT stack 1 so that the conductors Wap to Wdn connected to the DC capacitors have the same wiring inductance. The outline of the power conversion device 3C is schematically shown in FIG.

本実施形態によれば、圧接型の電力変換装置３Ｃにおいて、４つの直流コンデンサ２ａ〜２ｄをＩＧＢＴスタック１から等距離に四方に配置して、各直流コンデンサ２ａ〜２ｂの配線インダクタンスを同じにすることで、４つの直流コンデンサ２ａ〜２ｄの責務を同じにすることができる。   According to the present embodiment, in the pressure contact type power converter 3C, the four DC capacitors 2a to 2d are arranged at four equal distances from the IGBT stack 1, and the wiring inductances of the DC capacitors 2a to 2b are made the same. Thus, the duties of the four DC capacitors 2a to 2d can be made the same.

（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態に係るモールド型の電力変換装置３Ｄの構成を示す模式図である。 (Fifth embodiment)
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a mold type power conversion device 3D according to the fifth embodiment of the present invention.

電力変換装置３Ｄは、第４の実施形態に係る圧接型の電力変換装置３Ｃをモールド型に変えたものである。４つの直流コンデンサ２ａ〜２ｄは、ドーナツ形状に封止材６で封止されている。ドーナツ形状の真ん中に、ＩＧＢＴスタック１が配置されている。その他の点は、第４の実施形態と同様である。   The power conversion device 3D is obtained by changing the pressure contact type power conversion device 3C according to the fourth embodiment into a mold type. The four DC capacitors 2a to 2d are sealed with a sealing material 6 in a donut shape. The IGBT stack 1 is arranged in the middle of the donut shape. Other points are the same as in the fourth embodiment.

本実施形態によれば、モールド型の電力変換装置３Ｄにおいて、第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   According to the present embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained in the mold-type power conversion device 3D.

（第６の実施形態）
図１１は、本発明の第６の実施形態に係る圧接型の電力変換装置３Ｅの構成を示す模式図である。 (Sixth embodiment)
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a pressure contact type power converter 3E according to a sixth embodiment of the present invention.

電力変換装置３Ｅは、第４の実施形態に係る圧接型の電力変換装置３Ｃに、４つの直流コンデンサ２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈを追加したものである。４つの直流コンデンサ２ｅ〜２ｈは、四方に配置された４つの直流コンデンサ２ａ〜２ｄのそれぞれの間に、ＩＧＢＴスタック１から等距離に配置されている。即ち、８つの直流コンデンサ２ａ〜２ｈは、ＩＧＢＴスタック１を中心として円周上に配置されている。その他の点は、第４の実施形態と同様である。   The power conversion device 3E is obtained by adding four DC capacitors 2e, 2f, 2g, and 2h to the pressure contact type power conversion device 3C according to the fourth embodiment. The four DC capacitors 2e to 2h are arranged equidistant from the IGBT stack 1 between the four DC capacitors 2a to 2d arranged in four directions. That is, the eight DC capacitors 2 a to 2 h are arranged on the circumference with the IGBT stack 1 as the center. Other points are the same as in the fourth embodiment.

本実施形態によれば、８つの直流コンデンサ２ａ〜２ｈを用いた電力変換装置３Ｅにおいても、全ての直流コンデンサ２ａ〜２ｈをＩＧＢＴスタック１を中心として円周上に等距離に配置することで、第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、２以上のいくつの直流コンデンサでも、ＩＧＢＴスタック１を中心として円周上に等距離に配置して、本実施形態と同様に構成することで、第４の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   According to the present embodiment, even in the power conversion device 3E using the eight DC capacitors 2a to 2h, by arranging all the DC capacitors 2a to 2h at equal distances on the circumference around the IGBT stack 1, The same effects as those of the fourth embodiment can be obtained. In addition, any number of DC capacitors of two or more are arranged at equal distances on the circumference with the IGBT stack 1 as the center, and are configured in the same manner as in the present embodiment, so that the same effects as in the fourth embodiment can be obtained. Can be obtained.

（第７の実施形態）
図１２は、本発明の第７の実施形態に係るモールド型の電力変換装置３Ｆの構成を示す模式図である。 (Seventh embodiment)
FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of a mold type power converter 3F according to the seventh embodiment of the present invention.

電力変換装置３Ｆは、図１１に示す第６の実施形態に係る圧接型の電力変換装置３Ｅをモールド型に変えたものである。８つの直流コンデンサ２ａ〜２ｈは、ドーナツ形状に封止材６で封止されている。ドーナツ形状の真ん中に、ＩＧＢＴスタック１が配置されている。その他の点は、第６の実施形態と同様である。   The power conversion device 3F is obtained by changing the pressure contact type power conversion device 3E according to the sixth embodiment shown in FIG. 11 into a mold type. The eight DC capacitors 2 a to 2 h are sealed with a sealing material 6 in a donut shape. The IGBT stack 1 is arranged in the middle of the donut shape. The other points are the same as in the sixth embodiment.

本実施形態によれば、モールド型の電力変換装置３Ｆにおいて、第６の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   According to the present embodiment, the same effect as that of the sixth embodiment can be obtained in the mold-type power conversion device 3F.

なお、各実施形態では、圧接型、モジュール型、又はモールド型のいずれか１つの構造で説明したが、いずれの構造に変更してもよい。また、ＩＧＢＴに限らず、スイッチング素子であれば何でもよい。さらに、スイッチング素子の数及び直流コンデンサの数は、２以上であればいくつにしてもよい。   In addition, in each embodiment, although demonstrated with the structure of any one of a press-contact type | mold, a module type | mold, or a mold type | mold, you may change into any structure. Moreover, not only IGBT but any switching element may be used. Further, the number of switching elements and the number of DC capacitors may be any number as long as they are two or more.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

１…ＩＧＢＴスタック、２ａ，２ｂ…直流コンデンサ、３…電力変換装置、Ｗａｐ，Ｗａｎ，Ｗｂｐ，Ｗｂｎ…導体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... IGBT stack, 2a, 2b ... DC capacitor, 3 ... Power converter, Wap, Wan, Wbp, Wbn ... Conductor.

Claims (5)

複数のスイッチング素子が直列に接続された１つの素子直列回路と、
全て同じ配線インダクタンスで前記１つの素子直列回路とそれぞれ並列に接続された複数の直流コンデンサとを備え、
前記複数の直流コンデンサは、前記１つの素子直列回路を中心とした円状として前記中心から等距離の円周上に配置されること
を特徴とする電力変換装置。 One element series circuit in which a plurality of switching elements are connected in series;
A plurality of DC capacitors connected in parallel with the one element series circuit, all with the same wiring inductance,
The plurality of DC capacitor, power conversion apparatus characterized by being arranged equidistantly on a circle from the center as the one element series circuits circular shape centered on the. 前記複数の直流コンデンサは、前記１つの素子直列回路から等距離に配置されること
を特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。 The power converter according to claim 1, wherein the plurality of DC capacitors are arranged at an equal distance from the one element series circuit. 前記複数の直流コンデンサは、前記１つの素子直列回路に対して対称に配置されること
を特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。 The power converter according to claim 2, wherein the plurality of DC capacitors are arranged symmetrically with respect to the one element series circuit. 前記複数の直流コンデンサは、前記１つの素子直列回路に対して、片側に寄せられて配置されること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置。 The plurality of DC capacitor, wherein for one element series circuit, the power conversion device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is arranged are attracted to one side. 複数のスイッチング素子を直列に接続して１つの素子直列回路を構成し、
複数の直流コンデンサを、前記１つの素子直列回路と全て同じ配線インダクタンスでそれぞれ並列に接続し、
前記複数の直流コンデンサを、前記１つの素子直列回路を中心とした円状として前記中心から等距離の円周上に配置すること
を含むことを特徴とする電力変換装置の製造方法。 A plurality of switching elements are connected in series to form one element series circuit,
A plurality of DC capacitors are all connected in parallel with the same wiring inductance as the one element series circuit ,
Wherein the plurality of DC capacitor, a manufacturing method of the power converter, characterized in that it comprises placing in equidistant circumferentially from the center as the one element series circuits circular shape centered on the.
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