JP6888269B2

JP6888269B2 - ゲート駆動装置

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Publication number: JP6888269B2
Application number: JP2016199233A
Authority: JP
Inventors: 高橋　潔; 潔高橋
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2021-06-16
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: JP2018061406A; US20180102714A1; US10381945B2

Description

本発明は、パワーモジュールを駆動するためのゲート駆動装置に関する。

図８は、特許文献１に示された高電圧・大電流電力変換装置のパワーモジュールを駆動するゲート駆動回路の実装構造を示す側面図である。この図は、３相インバータのうち、１相分の構成を示している。

冷却体３６上に実装されているパワーモジュール２７は、２アーム分のＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)を１つのモジュールに搭載する２ｉｎ１型のパワーモジュールである。

パワーモジュール２７の中央上部には、高圧の主端子２２と、グランドの主端子２３が設けられている。
パワーモジュール２７の中央上部を挟んで一方側には第１のゲート制御端子２４と第１のグランド制御端子２５が配置されており、他方側には、第２のゲート制御端子２４と第２のグランド制御端子２５が配置されている。

パワーモジュール２７の上方には、電源端子３２とグランド端子３３を横向きにして、コンデンサ３１が配置されている。
そのうえでコンデンサ３１の電源端子３２とパワーモジュール２７の高圧の主端子２２とがＬ字形状の主回路配線３７で接続されている。また、コンデンサ３１のグランド端子３３とパワーモジュール２７のグランド端子２３とがＬ字形状の主回路配線３８で接続されている。

そして、第１の制御基板１１が、コンデンサ３１の底面側（電源端子３２、グランド端子３３とは反対の側）に、冷却体３６の上面に対して垂直方向に配置されている。
制御基板１１には、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とが搭載されている。

パワーモジュール２７のゲート制御端子２４とグランド制御端子２５とには、それぞれ第２の制御基板１２が接続されている。
第１の基板１１と第２の基板１２とは、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で接続されている。配線導体板１３は、パワーモジュール２７とコンデンサ３１との間に配置されている。

特開２０１５−１９８５４５号公報(図２２)

上記特許文献１に示された従来技術では、第１の基板１１と、ゲート制御端子２４とグランド端子２５間に、第２の基板１２を介挿させながら、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が配置されている。このようなゲート配線構造は、絶縁を確保するための構造が複雑であり、コストが高くなってしまうという課題があった。

また、第１の基板１１を固定・保持する構造がないため、振動・衝撃により誤動作がおきる恐れがあった。
そこで本発明の目的は、ゲート駆動回路基板を絶縁カバーで覆って簡易に絶縁保護すると共に固定部材を用いて冷却体に固定することができるゲート駆動装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明の一態様は、パワーモジュールを駆動するためのゲート駆動装置であって、該ゲート駆動装置は、ゲート駆動回路基板と絶縁カバーとを備える。

ゲート駆動回路基板は、パワーモジュールのゲート制御端子と電気的に接続されるゲート制御端子、及びそのパワーモジュールのグランド制御端子と電気的に接続されるグランド制御端子を備える。
絶縁カバーは、ゲート駆動回路基板におけるゲート制御端子およびグランド制御端子以外の部分を覆うとともに、ゲート駆動回路基板を固定保持する。
絶縁カバーは、箱形状の第１の絶縁カバーと、箱形状の第２の絶縁カバーとを含み、第１の絶縁カバーと第２の絶縁カバーとは、ゲート駆動回路基板のゲート制御端子およびグランド制御端子以外の部分を挟んで第１の絶縁カバーの開口端と第２の絶縁カバーの開口端とを向かい合わせにした状態で第１の絶縁カバーと第２の絶縁カバーとを嵌合させるように形成される。

また、本発明の一態様によれば、上記ゲート駆動装置の絶縁カバーには、載置部材に支持固定するための取付部が備えられている。

また、本発明の一態様によれば、上記ゲート駆動回路基板のゲート制御端子は、パワーモジュールのゲート制御端子と機械的に接続・固定され、上記ゲート駆動回路基板のグランド制御端子は、パワーモジュールのグランド制御端子と機械的に接続・固定される。

また、本発明の一態様によれば、上記ゲート駆動装置を備える電力変換装置である。
また、本発明の一態様によれば、上記電力変換装置は、パワーモジュールが取り付けられる冷却体を更に備え、上記載置部材は、冷却体であり、上記絶縁カバーの取付部は、絶縁カバーを冷却体に支持固定するための取付部である。
また、本発明の一態様によれば、上記電力変換装置は、パワーモジュールが取り付けられる冷却体と、冷却体に冷却風を導く風洞を形成する部材を更に備え、上記載置部材は、風洞を形成する部材であり、上記絶縁カバーの取付部は、絶縁カバーを、風洞を形成する部材に支持固定するための取付部である。

また、本発明の一態様によれば、上記ゲート駆動装置を備える鉄道車両用電力変換装置である。

本発明のゲート駆動装置によれば、ゲート駆動回路基板が絶縁カバーに覆われることにより、主回路部との絶縁を確保することができる。
また絶縁カバー内でゲート駆動回路基板が保持されているので、ゲート駆動回路基板を振動・衝撃から保護することができる。

本発明の実施形態に係るゲート駆動装置１０の構成を示す斜視図である。２in１形式のパワーモジュールの回路構成及び入出力端子例を示す図である。本発明の実施形態に係るゲート駆動回路基板の構成を示す平面図である。本発明の実施形態に係るカバー１０３Ｌ，カバー１０３Ｕの構造を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るゲート駆動装置１０の構成を示す上面斜視図及び底面斜斜視図である。本発明の実施形態に係るゲート駆動回路基板がパワーモジュール２０に取り付けられた状態を示す斜視図および側面図である。本発明の実施形態に係るゲート駆動装置１０（カバー１０３Ｕなし）がパワーモジュール２０に取り付けられた状態を示す斜視図および側面図である。特許文献１に示された電力変換装置の構成を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るゲート駆動装置１０の構成を示す図である。図２は、パワーモジュール２０の回路構成を説明するための図である。図３は、ゲート駆動回路基板の構成を説明するための図である。

図１には、冷却体１０５上で、パワーモジュール２０と一体に取付けられたゲート駆動装置１０が示されている。
ゲート駆動装置１０は、ゲート駆動回路基板１０１とゲート駆動回路基板１０１の全体を覆うカバー１０３Ｕ，１０３Ｌとで構成されている。カバー１０３Ｕは、絶縁材料で形成され、底面が開口した中空箱形状のカバーである。カバー１０３Ｌは、絶縁材料で形成され、上面が開口した中空箱形状のカバーである。ゲート駆動回路基板１０１は、長方形状であって、その４辺がカバー１０３Ｕ，１０３Ｌの開口部よって上下から挟み込まれている。ゲート駆動回路基板１０１に設けられた制御端子部は、接続ねじ１０６で直接、パワーモジュール２０の制御端子部に接続されている。ゲート駆動装置１０の詳細については、後述する。

パワーモジュール２０は、ＭＯＳＦＥＴ１とＭＯＳＦＥＴ２の２つのスイッチング素子を１つのパッケージに収納した２ｉｎ１型パワーモジュールである。
図２に示すように、パワーモジュール２０内では、ＭＯＳＦＥＴ１とＭＯＳＦＥＴ２とが直列接続されている。パワーモジュール２０は、主端子として、ＭＯＳＦＥＴ１のドレイン端子と接続される高電位端子Ｄ１（２０２）と、ＭＯＳＦＥＴ２のソース端子と接続される低電位端子Ｓ２（２０３）と、ＭＯＳＦＥＴ１のソース端子とＭＯＳＦＥＴ２のドレイン端子の接続点に接続される出力端子Ｄ２Ｓ１（２０８）とを備えている。また、パワーモジュール２０は、制御端子として、ＭＯＳＦＥＴ１のゲート端子とソース端子に接続されるゲート制御端子Ｇ１（２０４ａ１）とグランド制御端子Ｓ１（２０５ａ１）、およびＭＯＳＦＥＴ２のゲート端子とソース端子に接続されるゲート制御端子Ｇ２（２０４ａ２）とグランド制御端子Ｓ２（２０５ａ２）を備える。

なお、パワーモジュールは２ｉｎ１型に限定されるものではなく、１つのスイッチング素子のみを内蔵する１ｉｎ１型であっても良く、４つのスイッチング素子を内蔵する４ｉｎ１型など、複数のスイッチング素子を内蔵するタイプのものであっても良い。

また、スイッチング素子はＭＯＳＦＥＴに限られず、ＩＢＧＴやバイポーラトランジスタであっても良い。
図１に戻って、パワーモジュール２０は、平面視四角形状であって、４隅に設けられた取付部２０１で、冷却体１０５にねじ止め固定される。なお、パワーモジュール２０を冷却体に取り付けるためのねじの記載は省略している。

パワーモジュール２０の上面には、高電位端子２０２と、低電位端子２０３と、出力端子２０８とが突出するように設けられている。高電位端子２０２，低電位端子２０３は、不図示の主回路導体を介して、電源に並列接続されたコンデンサと電気的に接続される。出力端子２０８は、不図示の主回路導体を介して、負荷と電気的に接続される。それぞれの主回路導体は、パワーモジュール２０の上部で積層配置される。

またパワーモジュール２０の上面の一方側には、ＭＯＳＦＥＴ１，２それぞれのゲート制御端子２０４ａ１，２０４ａ２とグランド制御端子２０５ａ１，２０５ａ２とが設けられている。これらの制御端子２０４ａ１，２０４ａ２，２０５ａ１，２０５ａ２は、金属製の雌ねじで構成されている。この雌ねじで構成された制御端子は、ＭＯＳＦＥＴ１とＭＯＳＦＥＴ２のゲート制御端子Ｇ１、Ｇ２およびグランド制御端子Ｓ１、Ｓ２と電気的に接続されている。

これらの制御端子には、ゲート駆動装置１０の対応する制御端子部が重ねられて、接続ねじ１０６で機械的・電気的に接続される。すなわち、パワーモジュールの各制御端子には後述するゲート駆動回路基板１０１の対応するゲート制御端子２０４ｂ１，２０４ｂ２とグランド制御端子２０５ｂ１，２０５ｂ２が重ねられて、ねじ止め固定される。

また、ゲート駆動装置１０は、カバー１０３Ｕ，１０３Ｌの背面側に設けられた挿通孔１０７Ｄ，１０７Ｌに挿通した固定ねじで冷却体１０５にねじ止め固定される。
図３に示すように、ゲート駆動回路基板１０１は、長方形状であって、基板の一方端に、ＭＯＳＦＥＴ１のゲート制御端子２０４ａ１とグランド制御端子２０５ａ１とに接続するためのゲート制御端子２０４ｂ１とグランド制御端子２０５ｂ１とを備えるとともに、ＭＯＳＦＥＴ２のゲート制御端子２０４ａ２とグランド制御端子２０５ａ２とに接続するためのゲート制御端子２０４ｂ２とグランド制御端子２０５ｂ２とを備えている。ゲート駆動回路基板１０１には、スイッチング素子の数に応じて２組のゲート駆動回路が形成されている。

ＭＯＳＦＥＴ１に対してゲート電圧を出力するためのゲート制御端子２０４ｂ１とグランド制御端子２０５ｂ１とは、ゲート駆動回路基板１０１の前部であって、一方の辺に寄せて配置される。ＭＯＳＦＥＴ２に対してゲート電圧を出力するためのゲート制御端子２０４ｂ２とグランド制御端子２０５ｂ２とは、ゲート駆動回路基板１０１の前部であって、他方の辺に寄せて配置される。そして、ゲート制御端子２０４ｂ１，グランド制御端子２０５ｂ１とゲート制御端子２０４ｂ２，グランド制御端子２０５ｂ２との間には、Ｕ字形状の切欠部１２１が設けられている。切欠部１２１は、ゲート制御端子２０４ｂ１，グランド制御端子２０５ｂ１とゲート制御端子２０４ｂ２，グランド制御端子２０５ｂ２との間の電気的絶縁を確保するために設けられる。

また、ゲート駆動回路基板１０１は、基板の他方端の中央部に、制御装置（不図示）からの制御信号を入力するためのコネクタ１０４を備える。また、ゲート駆動回路基板１０１は、コネクタ１０４の両側であって、絶縁カバー１０３Ｕ，１０３Ｌの挿通孔１０７Ｄ，１０７Ｌに対応する位置に、一対の貫通孔１２０を備える。

また、ゲート駆動回路基板１０１は、コネクタ１０４から入力された制御信号をＭＯＳＦＥＴ１，２のゲート電圧に変換するための電気部品１１０を備える。電気部品１１０は、ゲート駆動回路基板１０１の信号入力部、電源入力部、ロジック部、及びゲート駆動部を構成する部品であり、ゲート駆動回路基板１０１上において、コネクタ１０４と同じ面に実装されている。

ゲート駆動回路基板１０１の側辺部には、切欠部１０９が各辺２箇所設けられている。この切欠部には、カバー１０３Ｕ及びカバー１０３Ｌの係合爪１１４Ｕ，１１４Ｌの爪部以外の中間部が当接する。この当接により、嵌合後のカバー１０３の上下方向及び前後方向のズレを防ぐことが可能となる。

ゲート駆動回路基板１０１のゲート制御端子２０４ｂ１，２０４ｂ２とグランド制御端子２０５ｂ１，２０５ｂ２は、それぞれスルーホール１１７とその周囲に設けられたランド１１８とで形成されている。ランド１１８は、ゲート駆動回路基板１０１上に載置された電気部品１１０と基板内配線で電気的に接続されている。スルーホール１１７に接続ねじ１０６を挿通してパワーモジュール２０に固定することで、ゲート制御端子２０４ｂ１，２０４ｂ２及びグランド制御端子２０５ｂ１，２０５ｂ２は、パワーモジュール２０の対応する各制御端子に電気的に接続される。

このゲート駆動回路基板１０１は、箱形状のカバー１０３Ｕ，１０３Ｌに挟み込まれることで、カバー１０３Ｕ，１０３Ｌ内に保持される。ゲート駆動回路基板１０１を挟持したカバー１０３Ｕ，１０３Ｌは一体となってゲート駆動装置１０を構成する。したがってこのカバー１０３Ｕ，１０３Ｌの嵌合・保持によりゲート駆動回路基板１０１全体を絶縁体で覆うことが可能な構造となる。

前述のとおり、ゲート駆動装置１０の前面部は、ゲート駆動回路基板１０１の制御端子がパワーモジュール２０の制御端子にねじ止めされることにより、固定される。また、ゲート駆動装置１０の背面部は、カバー１０３Ｕ，１０３Ｌの挿通孔１０７Ｄ，１０７Ｌに挿通した固定ねじで冷却体１０５に固定される。

次に、カバー１０３Ｕ，カバー１０３Ｌの構成について説明する。図４（ａ）は、本発明の実施形態に係るカバー１０３Ｌの構造を示す斜視図である。図４（ｂ）は、本発明の実施形態に係るカバー１０３Ｕの構造を示す斜視図である。

カバー１０３Ｌは、前面壁１０３Ｌａ、背面壁１０３Ｌｂ、底面壁１０３Ｌｃ、一対の側面壁１０３Ｌｄを有する。カバー１０３Ｌは、上面部が開口された箱形状であって、絶縁性を有するポリカーボネートやポリブチレンテレフタレートなどの合成樹脂によって形成されている。そして、背面壁１０３Ｌｂの中央部には、制御装置からの制御信号をゲート駆動回路基板１０１のコネクタ１０４に受けるための開口部１２３(図５(ａ)参照)が設けられている。また、それぞれの側面壁１０３Ｌｄには、カバー１０３Ｕの係合孔１１５Ｕに係合するための係合爪１１４Ｌと、カバー１０３Ｕの係合爪１１４Ｕが係合するための係合孔１１５Ｌと、が設けられている。また、底面壁１０３Ｌｃには、背面側の両端に円筒形状であって底面壁から外に突出する一対の座１２２と、この座１２２を補強するリブ１１９が備えられている。座１２２には挿通孔１０７Ｌが形成されている。

カバー１０３Ｕは、前面壁１０３Ｕａ、背面壁１０３Ｕｂ、上面壁１０３Ｕｃ、一対の側面壁１０３Ｕｄを有する。カバー１０３Ｕは、底面部が開口された箱形状であって、絶縁性を有するポリカーボネートやポリブチレンテレフタレートなどの合成樹脂によって形成されている。そして、上面壁１０３Ｕｃの背面壁１０３Ｕｂ側の両端に、底面側の開口部に向かって、カバー１０３Ｌの挿通孔１０７Ｌに対応する位置に一対の挿通部１０７Ｕが設けられている。各挿通部１０７Ｕの底面側には円形状の挿通孔１０７Ｄが設けられている。また、それぞれの側面壁１０３Ｕｄには、カバー１０３Ｌの係合孔１１５Ｌに係合するための係合爪１１４Ｕと、カバー１０３Ｌの係合爪１１４Ｌが係合するための係合孔１１５Ｕと、が設けられている。また、前面壁１０３Ｕａの底面側に、底面に沿って前面側（背面壁１０３Ｕｂとは反対側）に延在するフランジ１１６が設けられている。

次に、ゲート駆動回路基板１０１，カバー１０３Ｕ，１０３Ｌによって構成されるゲート駆動装置１０の構成について説明する。図５（ａ）は、本発明の実施形態に係るゲート駆動装置１０を示す上面斜視図である。図５（ｂ）は、本発明の実施形態に係るゲート駆動装置１０を示す底面斜視図である。

図５（ａ）（ｂ）において、カバー１０３Ｕおよびカバー１０３Ｌの両側面で、カバー１０３Ｕの係合爪１１４Ｕが、カバー１０３Ｌの係合孔１１５Ｌと係合し、カバー１０３Ｌの係合爪１１４Ｌが、カバー１０３Ｕの係合孔１１５Ｕに係合する。これにより、ゲート駆動回路基板１０１の後部および両側部の３辺は、カバー１０３Ｕの底面外周およびフランジ１１６とカバー１０３Ｌの上面外周部とで挟持・固定される。ゲート駆動回路基板１０１の前部は、また、ゲート駆動回路基板１０１上の電気部品１１０は、カバー１０３Ｕとカバー１０３Ｌとで覆われる。

一方、ゲート駆動回路基板１０１のゲート制御端子２０４ｂ１，２０４ｂ２とグランド制御端子２０５ｂ１，２０５ｂ２は、カバー１０３Ｕとカバー１０３Ｌに覆われない。これらの端子は、パワーモジュール２０のゲート制御端子２０４ａ１，２０４ａ２及びグランド制御端子２０５ａ１，２０５ａ２と電気的に接続されるために、ゲート駆動装置１０の前面側に突出している。

また、ゲート駆動回路基板１０１のコネクタ１０４は、カバー１０３Ｌの背面壁１０３Ｌｂに設けられた開口部１２３に位置し、外部からゲート信号線の接続が可能となっている。

カバー１０３Ｕの上面壁１０３Ｕｃには、背面壁１０３Ｕｂ側両端であってカバー１０３Ｕの座１２２に対応する位置に、一対の挿通部１０７Ｕが設けられている。挿通部１０７Ｕは、上面視四角形状であって底面部を備える。この底面部に、固定ねじ(不図示)を挿通するための円形状の挿通孔１０７Ｄが設けられている。

ゲート駆動装置１０を、冷却体１０５に取り付けるための固定ねじ(不図示)は、カバー１０３Ｕの上方から挿通部１０７Ｕの挿通孔１０７Ｄ，ゲート駆動回路基板１０１の貫通孔１２０，カバー１０３Ｌの座１２２（挿通孔１０７Ｌ）の順に挿通される。固定ねじ(不図示)の頭は、挿通部１０７Ｕの底面部（挿通孔１０７Ｄの上面位置）に止まり、カバー１０３Ｕの表面には現れない。したがって、冷却体１０５と同電位となる固定ねじ(不図示)とパワーモジュール２０の上部に配置される主回路部との絶縁が確保される。

図６は、ゲート駆動回路基板１０１がパワーモジュール２０に取り付けられた状態を示す斜視図および側面図である。すなわち、この図は、図１に示すゲート駆動装置１０において、カバー１０３Ｕ、１０３Ｌが取り外された状態を示している。

ゲート駆動回路基板１０１のゲート制御端子２０４ｂ１，２０４ｂ２およびグランド制御端子２０５ｂ１，２０５ｂ２は、パワーモジュール２０の対応するゲート制御端子２０４ａ１，２０４ａ２及びグランド制御端子２０５ａ１，２０５ａ２と、接続ねじ１０６により、電気的，機械的に接続される。すなわち、パワーモジュール２０の制御端子とゲート駆動回路基板の制御端子とが直接接続されるので、本ゲート駆動装置１０は主回路ノイズの影響を受けにくい。したがって、本ゲート駆動装置１０は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）といった高ｄｖ／ｄｔ，ｄｉ／ｄｔでオンオフ動作を行うワイドバンドギャップ半導体素子のゲート駆動に適している。

ゲート駆動回路基板１０１は、コネクタ１０４と電気部品１１０が配置された面（一方面）が冷却体１０５側となるように、パワーモジュール２０に取り付けられる。すなわち、コネクタ１０４と複数の電気部品１１０の高さは、パワーモジュール２０の高さよりも低い。これにより、ゲート駆動回路基板１０１と冷却体１０５の間のスペースを有効に活用することができる。

なお、ゲート駆動回路基板１０１の他方面側に部品を配置することもできる。ゲート駆動回路基板１０１の他方面側に配置する部品の高さは、パワーモジュール２０の高電位端子２０２，低電位端子２０３，出力端子２０８よりも低いものであるのが好ましい。背の低い部品をゲート駆動回路基板１０１の他方面側に配置すれば、パワーモジュール２０の主端子に接続される主回路導体との物理的な干渉を避けることができる。

また、ゲート駆動回路各部の電圧を測定するための測定端子をゲート駆動回路基板１０１の他方面側に配置するのが良い。カバー１０３Ｕを外せば、容易にゲート駆動回路各部の電圧を測定して、ゲート駆動回路の動作を検査することができる。

図７は、ゲート駆動装置１０のカバー１０３Ｕを取り外した状態を示す図である。ゲート駆動回路基板１０１は、座１２２が冷却体１０５に当接したカバー１０３Ｌとパワーモジュール２０の制御端子部に螺着されたゲート制御端子２０４ｂ１，２０４ｂ２およびグランド制御端子２０５ｂ１，２０５ｂ２とで支えられている。

本実施形態では、冷却体１０５に取り付けた図面を参照してゲート駆動装置１０の説明をしたが、ゲート駆動装置１０は冷却体１０５以外の部材に取り付けられていても良い。例えば、ゲート駆動装置１０は風洞形成部材に取り付けられていても良い。この場合、冷却体１０５は、その一方端（ゲート駆動装置１０の側端部）がゲート駆動装置１０の中央部あたりに位置するように形成される。そして、ゲート駆動装置１０の下部には風洞部材が配置される。この風洞部材の上面にカバー１０３Ｌの座１２２が当接し、ゲート駆動装置１０が固定ねじ(不図示)で取り付けられる。

上述のとおり、本実施形態に係るゲート駆動装置１０では、上下に分離可能な２つのカバー１０３Ｕ，１０３Ｌで制御基板１０１を上下方向から嵌合・保持して絶縁することが可能となる。また、主回路部との絶縁を確実に確保できるとともに、塵などの侵入による汚損を防ぐことが可能となる。なお、カバー１０３Ｕ，１０３Ｌは、上下に分離可能な構成に限定されず、左右に分離可能に構成されていても良い。

またカバー１０３Ｕ，１０３Ｌでゲート駆動回路基板を挟持・固定することにより、ゲート駆動回路基板を振動・衝撃から保護することができる。

本発明のゲート駆動装置は、パワーモジュールと一体に冷却体に取り付けられて、チョッパ装置、インバータ装置、コンバータ装置などの電力変換装置を構成することが可能である。特に鉄道車両用電力変換装置に適用すれば、ゲート駆動装置の絶縁耐力向上、耐振性向上、汚損防止に効果的である。

１０ゲート駆動装置
１０１ゲート駆動回路基板
１０３Ｕ，１０３Ｌカバー
１０５冷却体
２０パワーモジュール

Claims

パワーモジュールを駆動するためのゲート駆動装置であって、該ゲート駆動装置は、
前記パワーモジュールのゲート制御端子と電気的に接続されるゲート制御端子、及び前記パワーモジュールのグランド制御端子と電気的に接続されるグランド制御端子を備えたゲート駆動回路基板と、
前記ゲート駆動回路基板における、該ゲート駆動回路基板の前記ゲート制御端子及び前記グランド制御端子以外の部分を覆うとともに、前記ゲート駆動回路基板を固定保持する絶縁カバーと、
を備え、
前記絶縁カバーは、箱形状の第１の絶縁カバーと、箱形状の第２の絶縁カバーとを含み、
前記第１の絶縁カバーと前記第２の絶縁カバーとは、前記ゲート駆動回路基板の前記部分を挟んで前記第１の絶縁カバーの開口端と前記第２の絶縁カバーの開口端とを向かい合わせにした状態で前記第１の絶縁カバーと前記第２の絶縁カバーとを嵌合させるように形成されている、
ことを特徴とするゲート駆動装置。
請求項１に記載のゲート駆動装置であって、
前記ゲート駆動回路基板の前記ゲート制御端子は、前記パワーモジュールの前記ゲート制御端子と電気的かつ機械的に接続固定され、前記ゲート駆動回路基板の前記グランド制御端子は、前記パワーモジュールの前記グランド制御端子と電気的かつ機械的に接続固定される、
ことを特徴とするゲート駆動装置。
請求項１に記載のゲート駆動装置であって、
前記絶縁カバーは、載置部材に支持固定するための取付部を備える、ことを特徴とするゲート駆動装置。
請求項１又は２に記載のゲート駆動装置を備えたことを特徴とする電力変換装置。
請求項４に記載の電力変換装置であって、
前記絶縁カバーは、載置部材に支持固定するための取付部を備える、ことを特徴とする電力変換装置。
請求項５に記載の電力変換装置であって、
前記パワーモジュールが取り付けられる冷却体を更に備え、
前記載置部材は、前記冷却体であり、
前記絶縁カバーの前記取付部は、前記絶縁カバーを前記冷却体に支持固定するための取付部である、
ことを特徴とする電力変換装置。
請求項５に記載の電力変換装置であって、
前記パワーモジュールが取り付けられる冷却体と、
前記冷却体に冷却風を導く風洞を形成する部材を更に備え、
前記載置部材は、前記風洞を形成する前記部材であり、
前記絶縁カバーの前記取付部は、前記絶縁カバーを、前記風洞を形成する前記部材に支持固定するための取付部である、
ことを特徴とする電力変換装置。
請求項１又は２に記載のゲート駆動装置を備えたことを特徴とする鉄道車両用電力変換装置。