WO2013046880A1 - 自動車用電力変換制御装置 - Google Patents

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WO2013046880A1
WO2013046880A1 PCT/JP2012/068357 JP2012068357W WO2013046880A1 WO 2013046880 A1 WO2013046880 A1 WO 2013046880A1 JP 2012068357 W JP2012068357 W JP 2012068357W WO 2013046880 A1 WO2013046880 A1 WO 2013046880A1
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power supply
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power
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雅薫 ▲辻▼
能登　康雄
船場　誠司
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an automotive power conversion control device that controls an electric motor mounted on an automobile, and more particularly to an automotive power conversion control device that can drive and control an electric motor even if a part of an inverter circuit or the like fails. .
  • An electric motor or the like used for driving power of an automobile such as an electric car or a hybrid car is driven with a high voltage of several hundred volts.
  • an inverter circuit using a switching element made of a power semiconductor element such as an IGBT (insulated gate bipolar transistor) is used to drive a motor. It is necessary to convert to AC.
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • a signal for driving the inverter circuit for example, a drive signal for driving the gate of the IGBT, is generated in the control circuit of the low voltage circuit that is insulated from the high voltage circuit that drives the motor and operates at a voltage lower than the voltage of the high voltage circuit. Is done.
  • an electric power conversion control device for driving the electric motor is provided with an IGBT drive circuit for driving the IGBT of the inverter circuit based on the drive signal. That is, an electric power conversion control device for an electric motor includes an electric motor control circuit that operates in a low voltage circuit, an IGBT drive circuit that operates in the high voltage circuit and drives an IGBT based on a drive signal generated by the electric motor control circuit, And an inverter circuit composed of a plurality of IGBTs.
  • the motor is driven by three-phase alternating current, but if one of the IGBTs breaks due to an event such as a short circuit, the IGBT drive circuit The power supply may become inoperable and all gate circuits may stop. For this reason, it becomes impossible for the electric motor to continue rotating, and the automobile can no longer be moved.
  • each IGBT gate circuit of the IGBT drive circuit is independent of each gate circuit.
  • the electric motor can be rotated by a two-phase coil.
  • this power conversion control device is an environment in which the power conversion control device is mounted on a vehicle, the size of the power conversion control device is reduced, that is, the device is reduced in size and mounted. There is a need to reduce the weight of the hybrid vehicle in order to improve the fuel efficiency of the gasoline engine.
  • the power conversion control device for an automobile described in Patent Document 1 certainly has a limp home function, it is downsized because six power sources including a transformer are required for each gate circuit of each IGBT drive circuit. As mentioned above, it was not possible to meet the demands for improving mountability and fuel consumption.
  • An object of the present invention is to provide an automotive power conversion control device that has a limp home function and is improved in size and weight.
  • a feature of the present invention is that a power semiconductor module comprising a power semiconductor element that converts a direct current into a three-phase alternating current to drive an electric motor, and an automotive power conversion control device including a drive circuit that drives the power semiconductor module
  • the power semiconductor module and the drive circuit are composed of three unit semiconductor modules and three unit drive circuits corresponding to three-phase alternating current, and the power supply units of the unit drive circuits are provided independently of each other.
  • the other two phases have a dedicated DC power supply independent of the failed one phase, so that they can operate without being affected by the failed IGBT. Accordingly, the other two phases (V phase and W phase) can operate independently of the failed one phase (U phase), and the electric motor 10 can be continuously rotated.
  • the physique is reduced in size and weight is reduced. It is possible to meet the demands for improved mountability and fuel efficiency.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the circuit structure of the power conversion control apparatus for motor vehicles which becomes one Example of this invention. It is a disassembled perspective view of the power conversion control device for motor vehicles which consists of a circuit structure shown in FIG. It is a block diagram of the circuit board which shows the arrangement
  • Reference numeral 10 is an electric motor that operates with a three-phase alternating current, and this electric motor 10 is connected to the IGBT module 11, and from the IGBT module 11. In response to this drive signal, a rotating magnetic field is generated in the induction winding on the fixed side constituting the electric motor 10 to rotate the electric motor 10.
  • the IGBT module 11 is composed of switching elements Sn1 to Sn6 composed of six IGBTs.
  • the six switching elements Sn1 to Sn6 are supplied in pairs to supply power to the U-phase, V-phase, and W-phase windings of the electric motor 10, respectively.
  • switching element Sn1, switching element Sn3, and switching element Sn5 is connected to DC power supply 12, and the emitters of switching element Sn2, switching element Sn4, and switching element Sn6 are grounded via inductances Lu, Lv, and Lw. Yes.
  • This inductance is the inductance of the wiring.
  • the DC power source 12 to which the collector side of the switching element Sn1, the switching element Sn3, and the switching element Sn5 is connected is, for example, a plurality of lithium ion batteries connected in series to ensure a high voltage DC power source.
  • the emitter of the switching element Sn1 and the collector of the switching element Sn2 are connected, and the power of the U-phase winding is controlled by this pair of switching elements.
  • the emitter of the switching element Sn3 and the collector of the switching element Sn4 are The power of the V-phase winding is controlled by the pair of switching elements.
  • the emitter of the switching element Sn5 and the collector of the switching element Sn6 are connected, and the W-phase winding is connected by the pair of switching elements.
  • the power of the line is controlled, and these configurations are already well-known configurations.
  • drive circuits 13 to 18 as gate drivers are connected to the gates of the switching elements Sn1 to Sn6, and these drive circuits 13 to 18 generate U-phase, V-phase and W-phase winding drive signals. Generated.
  • the drive circuit 13 to the drive circuit 18 are supplied with power by a common power supply unit 19, which is supplied by a transformer unit 20 and a MOS FET that controls the supply of electrical energy to the transformer unit 20.
  • the transformer unit 20 is composed of one common primary winding 24 and six secondary windings 25A to 25F connected to the drive circuits 13 to 18.
  • the drive circuit 17 is normally made to operate at about the maximum gate voltage of the switching element Sn5, when the high voltage is applied, the drive circuit 17 connected to the switching element Sn5 is destroyed.
  • a short-circuit current flows as shown by an arrow (2) (indicated by a circle in the drawing). This short-circuit current causes a current to flow in the secondary winding 25A connected to the drive circuit 17 of the transformer unit 20 as indicated by an arrow (3) (shown in a circle in the drawing).
  • the current to the common primary winding 24 of the transformer unit 20 flows as indicated by the arrow (4) (shown by circles in the drawing), but by the arrow (3) of the secondary winding 25A. Most of the electric energy is consumed by the current flow as shown, and the outputs of the other secondary winding 24B to secondary winding 24F terminals are not output.
  • Patent Document 1 As a countermeasure against such an event, as disclosed in Patent Document 1, by connecting a power source including six independent transformers to each gate circuit of each IGBT, one of the IGBTs may be short-circuited. Even if a failure occurs, the remaining power supply is still alive, so that the motor can be rotated by at least two of the U-phase, V-phase, and W-phase windings.
  • the power conversion control device for automobiles having such a limp home function is an environment in which the power conversion control device is mounted on a vehicle as described above, the physique is reduced, that is, the device is reduced in size and mounted. There is a demand for weight reduction in order to improve fuel efficiency and to improve the fuel efficiency of gasoline engines in hybrid vehicles.
  • each gate circuit requires six power supplies including a transformer, and thus can be reduced in size and weight.
  • FIG. 1 shows a circuit configuration of an automotive power conversion control apparatus according to an embodiment of the present invention. Reference numerals common to the components shown in FIG. 1 indicate the same or equivalent functions. .
  • reference numeral 30 is a unit semiconductor module (hereinafter referred to as a unit IGBT module) composed of a pair of switching elements Sn1 and Sn2 that controls U-phase power, and similarly controls V-phase power.
  • a unit IGBT module 31 comprising a pair of switching elements Sn3 and Sn4, and a unit IGBT module 32 comprising a pair of switching elements Sn5 and switching element Sn6 for controlling W-phase power are provided.
  • the switching element Sn1 of the unit IBGT module 30 is connected to the driving circuit 13, and the switching element Sn2 is connected to the driving circuit 14.
  • the driving circuit 13 and the driving circuit 14 correspond to the unit IGBT module 30 and are unit driving circuits. It is configured as.
  • switching element Sn3 and the switching element Sn4 of the unit IBGT module 31 and the driving circuit 15 and the driving circuit 16 of the unit IBGT module 31, and the switching element Sn5 and the switching element Sn6 of the unit IBGT module 32 are configured as the unit driving circuit.
  • the switching element Sn3 and the switching element Sn4 of the unit IBGT module 31 and the driving circuit 15 and the driving circuit 16 of the unit IBGT module 31, and the switching element Sn5 and the switching element Sn6 of the unit IBGT module 32 are configured as the unit driving circuit.
  • each unit drive circuit of each unit IGBT module 30 to unit IGBT module 32 includes an independent power supply unit 33.
  • FIG. 1 shows an independent power supply unit 33 dedicated to the unit drive circuit of the IGBT module 30, and the independent power supply unit dedicated to the unit drive circuit of the IGBT module 31 and the IGBT module 32 is not shown. All have the same configuration.
  • the power supply unit 33 includes a transformer unit 34, a switching element 35 made of a MOS type FET for controlling electric energy supply to the transformer unit 34, a power source IC 36 and a capacitor 37.
  • the transformer unit 34 includes an iron core, one primary winding 38 electromagnetically coupled to the iron core, a secondary winding 39 electromagnetically coupled to the iron core and connected to the drive circuit 13, and the iron core and electromagnetic coupling.
  • the secondary winding 40 is connected to the drive circuit 14.
  • the inductance Lu is the inductance of the wiring, and the ground point of the drive circuit 14 is determined by using the emitter of the switching element Sn2 as a single ground so that the power supply of the drive circuit 14 does not change.
  • Divided resistors R1 and R2 for feedback signals are provided between the secondary winding 40 on the input side of the drive circuit 14 and the ground, and the power supply IC 36 causes the MOS FET 35 to be driven by an intermediate voltage signal between the divided resistors R1 and R2.
  • the drive is controlled so that the voltage to the drive circuit 14 is constant.
  • the electrical energy input from the DC power supply 12 is stored in the capacitor 37, converted into a voltage by the drive circuit 13 and the drive circuit 14 via the transformer unit 34, and a voltage is applied.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14 drive the switching element Sn ⁇ b> 1 and the switching element Sn ⁇ b> 2 and supply power to the U-phase winding of the electric motor 10.
  • the winding ratio of the secondary winding 39 of the transformer unit 34 connected to the drive circuit 13 to the primary winding is the same as the winding ratio of the secondary winding 40 connected to the drive circuit 14. Is set to produce the same voltage.
  • the other two phases since the other two phases have a dedicated DC power supply independent of the failed one phase, they can operate without being affected by the failed IGBT. Accordingly, the other two phases (V phase and W phase) can operate independently of the failed one phase (U phase), and the electric motor 10 can be continuously rotated.
  • the motor can be moved by rotating the motor, which can greatly contribute to improving the safety of drivers and passengers.
  • FIG. 2 is a perspective view of the automobile power conversion control device disassembled and viewed from an oblique direction, and particularly shows the inside of the case that houses the mounting circuit.
  • an IGBT module that drives the electric motor 10 a bus bar that transmits high voltage to the electric motor 10, a cooling mechanism that cools the IGBT module, and the like are arranged inside the metal case 41. Since it is not so much related to the present invention, detailed description is omitted.
  • an IGBT module 30 comprising a switching element Sn1 and a switching element Sn2 paired therewith, an IGBT module 31 comprising a switching element Sn3 and a switching element Sn4 paired therewith,
  • the IGBT module 32 including the switching element Sn5 and the switching element Sn6 paired with the switching element Sn5 is attached so as to be heat sinkable.
  • Each switching element Sn1 to switching element Sn6 is provided with a control terminal 43, which extends along the outer wall direction of the case 41. These control terminals 43 are inserted into the terminal holes 45 of the control board 44 and are electrically connected to the circuit components of the control board by soldering or the like.
  • FIG. 3 shows the mounting surface showing the arrangement state of the circuit components of the control board 44.
  • This mounting surface faces the inside of the case 41 in FIG. That is, the circuit components of the control board 44 are stored in the case 41.
  • a low voltage control circuit unit 46 for generating a control signal for the electric motor 10 is arranged near the center of the control board 44, and each low voltage control circuit unit 46 is arranged on the outer side of one side facing each other.
  • An IGBT module drive circuit and a power supply unit are arranged.
  • a drive circuit 13 for driving the U-phase switching element Sn1 and a pair of the switching element Sn1 are paired on the upper left outer side which is one side of the low voltage control circuit unit 46 shown in FIG.
  • a drive circuit 14 for driving the switching element Sn2 is disposed.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14 are electrically connected to the IGBT control terminals which are the switching element Sn1 and the switching element Sn2.
  • a transformer part 34 constituting a power supply part 33 and a power supply IC 36 incorporating a MOS FET switching element 35 are arranged.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • the transformer unit 34 and the power supply IC 36 constituting the power supply unit 33 are arranged adjacent to the low voltage control circuit unit 46.
  • a driving circuit 15 for driving a V-phase switching element Sn3 and a switching element that forms a pair with the switching element Sn3 are arranged on the upper right outer side that is one side of the low voltage control circuit unit 46 shown in FIG.
  • a drive circuit 16 for driving Sn4 is arranged.
  • the drive circuit 15 and the drive circuit 16 are electrically connected to the IGBT control terminals of the switching element Sn3 and the switching element Sn4.
  • a power supply IC 36 including a transformer 34 constituting a power supply unit 33 dedicated to the V phase and a MOS FET switching element 35 is disposed.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • transformer unit 34 and the power supply IC 36 constituting the power supply unit 33 are arranged adjacent to the low voltage control circuit unit 46.
  • a U-phase and V-phase two-phase drive circuit and a power supply unit are arranged on one side of the low voltage control circuit unit 46, which is suitable for a mounting shape in which the shape of the case 41 is rectangular. . Since the remaining is one phase of the W phase, it can be naturally stored in a rectangular case.
  • a driving circuit 17 for driving the W-phase switching element Sn5 and a switching paired with the switching element Sn5 are provided on the outer side on the lower right side, which is the other side of the low voltage control circuit unit 46 shown in FIG. 3, a driving circuit 17 for driving the W-phase switching element Sn5 and a switching paired with the switching element Sn5 are provided.
  • a drive circuit 18 for driving the element Sn6 is arranged.
  • the drive circuit 17 and the drive circuit 18 are electrically connected to the control terminals of the IGBTs that are the switching element Sn5 and the switching element Sn6.
  • a transformer unit 34 constituting a power supply unit 33 dedicated to the W phase and a power supply IC 36 incorporating a MOS FET switching element 35 are arranged.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • transformer unit 34 and the power supply IC 36 constituting the power supply unit 33 are arranged adjacent to the low voltage control circuit unit 46.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14 have substantially the same shape in plan view with respect to the paper surface, and are arranged symmetrically with respect to the transformer 34 and the power supply IC 36 as a boundary.
  • the drive circuit 15 and the drive circuit 16, and the drive circuit 17 and the drive circuit 18 have substantially the same shape in plan view with respect to the paper surface, and are arranged symmetrically with respect to the transformer 34 and the power supply IC 36.
  • connection terminals 43 of the IGBT modules 30, 31, and 32 are configured to be connected on the outer periphery of the drive circuits 13 to 18.
  • the exchange of electrical control signals between the low voltage control circuit unit 46 and each of the drive circuits 13 to 18 is interposed between the low voltage control circuit unit 46 and each of the drive circuits 13 to 18.
  • a U-phase side photocoupler 47, a V-phase side photocoupler 48, and a W-phase side photocoupler 49 are used.
  • the main features of the arrangement of the circuit components of the control board 44 are as follows: (1) the drive circuits 13 to 18 are arranged on opposite sides of the low voltage control circuit section 46; Between the drive circuit of the switching element that is paired with the phase, the transformer section that is the power supply section dedicated to each phase and the power supply IC (if the MOS type FET is not built-in, the MOS type FET is arranged separately) (3) A transformer section and a power supply IC, which are power supply sections dedicated to each phase, are arranged adjacent to the low voltage control circuit section 46, and (4) a connection section with a switching element made of IGBT is connected to each drive circuit 13 (5)
  • the drive circuit that is paired with each phase has substantially the same shape and is arranged symmetrically with respect to the transformer section and the power supply IC.
  • the low voltage control circuit 46, the photocoupler 47 to the photocoupler 49, the drive circuits 13 to the drive circuit 18, and the connection terminals of the IGBT modules are arranged in the direction in which the potential is sequentially increased, the electrical insulation is achieved. It is an advantageous arrangement for securing.
  • the drive circuit that is paired with each phase has substantially the same shape and is symmetrical with respect to the transformer section and the power supply IC, so that the productivity is excellent.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the automotive power conversion control device as seen in FIG. 2, as seen from an oblique direction, and particularly shows the inside of the case housing the mounting circuit.
  • an IGBT module that drives the electric motor 10 a bus bar that transmits high voltage to the electric motor 10, a cooling mechanism that cools the IGBT module, and the like are arranged inside the metal case 50. Description is omitted.
  • the IGBT module 30 including the switching element Sn 1 and the switching element Sn 2 paired with the switching element Sn 1 and the switching element Sn 3 and the switching element Sn 4 paired with the switching element Sn 1 are provided on each side
  • the IGBT module 31 and the IGBT module 32 including the switching element Sn5 and the switching element Sn6 paired with the IGBT module 31 are attached so as to be heat sinkable.
  • Each switching element Sn1 to switching element Sn6 is provided with a control terminal 43, which extends along the outer wall direction of the case 50. These control terminals 43 are inserted into the terminal holes 53 of the control board 52 and are electrically connected to the circuit components of the control board by a method such as soldering.
  • FIG. 5 shows a mounting surface showing the arrangement state of the circuit components of the control board 52. This mounting surface faces the inside of the case 50 in FIG. That is, the circuit components of the control board 52 are stored in the case 50.
  • a low voltage control circuit portion 54 having a substantially rectangular shape for generating a control signal for the electric motor 10 near one side of the control board 52 is disposed, and each IGBT module is arranged around the outer three sides. Drive circuit and power supply unit are arranged.
  • a drive circuit 13 for driving the U-phase switching element Sn1, and the switching element Sn1.
  • a drive circuit 14 for driving the switching element Sn2 is provided.
  • the control terminal 43 of IGBT which is switching element Sn1 and switching element Sn2 is electrically connected to the outer peripheral side of each drive circuit 13 and drive circuit 14.
  • a transformer part 34 constituting a power supply part 33 and a power supply IC 36 incorporating a MOS FET switching element 35 are arranged.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • the transformer unit 34 and the power supply IC 36 constituting the power supply unit 33 are arranged adjacent to the left side of the low voltage control circuit unit 54.
  • a driving circuit 16 for driving the switching element Sn4 forming the following is arranged.
  • the control terminal 43 of IGBT which is switching element Sn3 and switching element Sn4 is electrically connected to the outer peripheral side of each drive circuit 15 and drive circuit 16.
  • a power supply IC 36 including a transformer 34 constituting a power supply unit 33 dedicated to the V phase and a MOS FET switching element 35 is disposed.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • transformer unit 34 and the power supply IC 36 constituting the power supply unit 33 are arranged adjacent to one side of the upper center side of the low voltage control circuit unit 54.
  • a drive circuit 17 for driving the W-phase switching element Sn5 and a switching paired with the switching element Sn5 are provided on one side of the right side of the low voltage control circuit unit 54 arranged on the control board 52 shown in FIG. 5.
  • a drive circuit 18 for driving the element Sn6 is arranged on one side of the right side of the low voltage control circuit unit 54 arranged on the control board 52 shown in FIG. 5.
  • a drive circuit 18 for driving the element Sn6 is arranged on one side of the right side of the low voltage control circuit unit 54 arranged on the control board 52 shown in FIG. 5.
  • a drive circuit 18 for driving the element Sn6 is arranged on one side of the right side of the low voltage control circuit unit 54 arranged on the control board 52 shown in FIG. 5.
  • a transformer unit 34 constituting a power supply unit 33 dedicated to the W phase and a power supply IC 36 incorporating a MOS FET switching element 35 are arranged.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • transformer unit 34 and the power supply IC 36 constituting the power supply unit 33 are disposed adjacent to one side of the right side of the low voltage control circuit unit 54.
  • the exchange of electrical control signals between the low voltage control circuit unit 54 and each of the drive circuits 13 to 18 is interposed between the low voltage control circuit unit 54 and each of the drive circuits 13 to 18.
  • a U-phase side photocoupler 47, a V-phase side photocoupler 48, and a W-phase side photocoupler 49 are used.
  • the main features of the arrangement of the circuit components of the control board 52 are as follows: (1) the drive circuit 13 to the drive circuit 18 of each phase are arranged on each of the three sides of the low voltage control circuit unit 54; 2) Between the drive circuit of the switching element that is paired in each phase, a transformer section that is a power supply section dedicated to each phase and a power supply IC (if the MOS type FET is not built-in, the MOS type FET is arranged separately) (3) The transformer section and the power supply IC, which are dedicated power supply sections for each phase, are disposed adjacent to the low-voltage control circuit section 54, and (4) each connection section with a switching element made of IGBT is provided. It is arranged outside the drive circuit 13 to the drive circuit 18.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14, the drive circuit 15 and the drive circuit 16, and the drive circuit 17 and the drive circuit 18 are substantially the same in plan view with respect to the paper surface. It may be configured so as to be symmetrical and arranged symmetrically with respect to the transformer 34 and the power supply IC 36.
  • the low voltage control circuit unit 54, the photocoupler 47 to the photocoupler 49, the drive circuits 13 to the drive circuit 18, and the connection terminals of the IGBT modules are arranged in the direction in which the potential is sequentially increased, This is an advantageous arrangement for ensuring insulation.
  • the three-phase drive circuit and the like are divided into three sides for each side of the low-voltage control circuit unit 54, it is easy to apply when a square case is required in the layout on the vehicle. .
  • the drive signal wiring from the low voltage control circuit unit 54 can be evenly and shortened for each phase of the drive circuit, signal deterioration and signal transmission delay and drive due to the length of the control signal and drive signal wiring lengthened. The effect that the difference of the signal delay by every circuit can be prevented can be expected.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the automobile power conversion control device as seen in FIG. 2, as seen from an oblique direction, and particularly shows the inside of the case that houses the mounting circuit.
  • an IGBT module that drives the electric motor 10 a bus bar that transmits high voltage to the electric motor 10, a cooling mechanism that cools the IGBT module, and the like are arranged inside the metal case 60. Description is omitted.
  • an IGBT module 30 including a switching element Sn1 and a switching element Sn2 paired therewith, an IGBT module 31 including a switching element Sn3 and a switching element Sn4 paired therewith, and a switching element
  • An IGBT module 32 composed of Sn5 and a switching element Sn6 paired therewith is mounted side by side.
  • Each switching element Sn1 to switching element Sn6 is provided with the control terminal 43 as described above, and this control terminal 43 extends along the opening end direction of the case 60.
  • These control terminals 43 are inserted into the terminal holes 62 of the control board 61 and are electrically connected to the circuit components of the control board 61 by a method such as soldering.
  • FIG. 7 shows a mounting surface showing the arrangement state of the circuit components of the control board 61.
  • This mounting surface faces the inside of the case 60 in FIG. That is, the circuit components of the control board 61 are stored in the case 60.
  • a low voltage control circuit unit 63 for generating a control signal for the electric motor 10 is arranged near the right region of the control board 61, and each IGBT module is driven in the left region of the low voltage control circuit unit 63.
  • a circuit and a power supply unit are arranged.
  • the width of the left region and the right region is appropriately selected depending on the size of the low voltage control circuit unit 63, the drive circuit of each phase, and the power supply unit.
  • a drive circuit 13 that drives the U-phase switching element Sn1 and a drive circuit 14 that drives the switching element Sn2 paired with the switching element Sn1.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14 are electrically connected to a control terminal 43 of an IGBT that is a switching element Sn1 and a switching element Sn2.
  • a transformer part 34 constituting a power supply part 33 and a power supply IC 36 incorporating a MOS FET switching element 35 are arranged.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14 are arranged side by side in the drawing. That is, it is arranged in two stages in the longitudinal direction so that any one drive circuit faces the low voltage control circuit unit 63.
  • a drive circuit 15 for driving the V-phase switching element Sn3 and a drive circuit 16 for driving the switching element Sn4 paired with the switching element Sn3 are arranged.
  • the drive circuit 15 and the drive circuit 16 are electrically connected to the IGBT control terminals of the switching element Sn3 and the switching element Sn4.
  • a power supply IC 36 including a transformer 34 constituting a power supply unit 33 dedicated to the V phase and a MOS FET switching element 35 is disposed.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • the drive circuit 15 and the drive circuit 16 are arranged side by side in the drawing. That is, it is arranged in two stages in the longitudinal direction so that any one drive circuit faces the low voltage control circuit unit 63.
  • a drive circuit 17 for driving the W-phase switching element Sn5 and a drive circuit 18 for driving the switching element Sn6 paired with the switching element Sn5 are arranged. ing.
  • the drive circuit 17 and the drive circuit 18 are electrically connected to the control terminals of the IGBTs that are the switching element Sn5 and the switching element Sn6.
  • a transformer unit 34 constituting a power supply unit 33 dedicated to the W phase and a power supply IC 36 incorporating a MOS FET switching element 35 are arranged.
  • the power supply IC 36 may be separate from the switching element 35. In this case, the switching element 35 is arranged near the power supply IC 36.
  • the drive circuit 17 and the drive circuit 18 are arranged side by side in the drawing. That is, it is arranged in two stages in the longitudinal direction so that any one drive circuit faces the low voltage control circuit unit 63.
  • each phase is attached over three rows by a combination of a drive circuit, a power supply unit, and a drive circuit.
  • the exchange of electrical control signals between the low voltage control circuit unit 63 and each of the drive circuits 13 to 18 is interposed between the low voltage control circuit unit 63 and each of the drive circuits 13 to 18.
  • a U-phase side photocoupler 47, a V-phase side photocoupler 48, and a W-phase side photocoupler 49 are used.
  • the U-phase side photocoupler 47, the V-phase side photocoupler 48, and the W-phase side photocoupler 49 are located on substantially the same line. That is, since the drive circuits of the respective phases are arranged opposite to one side of the low voltage control circuit unit 63, all the photocouplers 47 to 49 are arranged along one side of the low voltage control circuit unit 63. Can do. Of course, the photocoupler and each of the drive circuits 13 to 18 are connected by wiring.
  • the main features of the arrangement of the circuit components of the control board 61 are as follows: (1) The drive circuits 13 to 18 of each phase are arranged in two stages in the longitudinal direction so as to face one side of the low voltage control circuit section 63. And (2) a transformer section, which is a power supply section dedicated to each phase, and a power supply IC (MOS type if it is not built-in MOS type FET) between the drive circuits of the switching elements that are paired in each phase. (3) U-phase side photocoupler 47, V-phase side photocoupler 48, and W-phase side photocoupler 49 are identical along one side of low-voltage control circuit unit 63. It is arranged on the line.
  • the drive circuit 13 and the drive circuit 14, the drive circuit 15 and the drive circuit 16, and the drive circuit 17 and the drive circuit 18 have substantially the same shape in plan view with respect to the paper surface.
  • the transformer 34 and the power supply IC 36 may be arranged symmetrically with respect to the boundary.
  • the low voltage control circuit unit 63, the photocoupler 47 to the photocoupler 49, the drive circuits 13 to the drive circuit 18, and the connection terminals of the IGBT modules are arranged in the direction in which the potential is sequentially increased, This is an advantageous arrangement for ensuring insulation.
  • the photocoupler installation area can be reduced as shown in FIGS. 3 and 5, and as a result, the effect of reducing the substrate area can be expected.
  • SYMBOLS 10 Electric motor, Sn1-Sn6 ... Switching element consisting of IGBT, 13-18 ... Drive circuit, 30-32 ... Unit IGBT module, 33 ... Power supply part, 34 ... Transformer part, 35 ... Switching element consisting of MOS type FET, 36 ... Power supply IC, 38 ... Primary winding, 39, 40 ... Secondary winding, 41 ... Case, 42 ... Outer wall, 43 ... Control terminal, 44 ... Control board, 45 ... Terminal hole, 46 ... Low voltage control circuit section , 47 ... U-phase side photocoupler, 48 ... V-phase side photocoupler, 49 ... W-phase side photocoupler, 50 ... Case, 51 ... Outer wall, 52 ... Control board, 53 ... Terminal hole, 54 ... Low voltage control circuit section , 60 ... Case, 61 ... Control board, 62 ... Terminal hole, 63 ... Low voltage control circuit section.

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Abstract

従来の自動車用電力変換制御装置においてはリンプホーム機能を備えてはいるが、各ＩＧＢＴ駆動回路の各ゲート回路にトランスを含む電源が６個必要なことから小型化や軽量化ができなく、上記した様に搭載性向上や燃費向上等の要請にこたえることができなかった。パワー半導体モジュール及び駆動回路を３相の交流電流に対応して３個の単位半導体モジュールと３個の単位駆動回路より構成し、単位駆動回路の電源供給部をそれぞれ独立して設けたことによって、リンプホーム機能を備えた上に電源供給部を少なくでき小型化、軽量化が図れる。

Description

自動車用電力変換制御装置
　本発明は自動車に搭載されている電動機を制御する自動車用電力変換制御装置に係り、特にインバータ回路等の一部に故障を生じても電動機を駆動制御できる自動車用電力変換制御装置に関するものである。
　電気自動車やハイブリッド自動車のように自動車の駆動用の動力に用いられる電動機等は数百ボルトの高い電圧で駆動される。
　そして、このような自動車に搭載される電源は直流のバッテリであるので、電動機を駆動するためにはＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）などのパワー半導体素子よりなるスイッチング素子を用いたインバータ回路によって三相交流に変換する必要がある。
　インバータ回路を駆動する信号、例えばＩＧＢＴのゲートを駆動する駆動信号は、電動機を駆動する高電圧回路とは絶縁され、高電圧回路の電圧よりも低電圧で動作する低電圧回路の制御回路において生成される。
　従って、電動機を駆動する電力変換制御装置には、駆動信号に基づいてインバータ回路のＩＧＢＴを駆動するためのＩＧＢＴ駆動回路が備えられる。即ち、電動機の電力変換制御装置は、低電圧回路内で動作する電動機制御回路と、高電圧回路内で動作し電動機の制御回路が生成した駆動信号に基づいてＩＧＢＴを駆動するＩＧＢＴ駆動回路と、複数のＩＧＢＴにより構成されたインバータ回路とを有して構成されている。
　このような自動車用電力変換制御装置で重要なのは安全性であり、特にＩＧＢＴ駆動回路や制御装置の故障が問題となっている。
　例えば、現在提案されている自動車用電力変換制御装置では電動機が３相交流で駆動されるため６個のＩＧＢＴが使用されているが、短絡等の事象でＩＧＢＴの一個が壊れるとＩＧＢＴ駆動回路の電源が作動不能となって全ゲート回路が停止することがある。このため、電動機が回転を続けることが不可能になり、もはや自動車を動かすことができなくなる。
　したがって、郊外や山間地でこのような故障を生じると自動車を動かせなくなり、運転者や同乗者の安全等に大きな悪影響を及ぼすことになる。このため、故障しても程度の差はあっても電動機を回転させて自動車を動かすことができるような、いわゆるリンプホーム機能が要求されている。
　このようなリンプホーム機能を備えた自動車用電力変換制御装置としては、特開２００９－１３０９６７号公報（特許文献１）に記載されているようにＩＧＢＴ駆動回路の各ＩＧＢＴの各ゲート回路に独立した６個のトランスを含む電源を接続することで、ＩＧＢＴのいずれかが短絡したりして故障しても、残りの電源が生きているので少なくとのＵ相、Ｖ相及びＷ相の内の２相のコイルによって電動機を回転することができる構成となっている。
特開２００９－１３０９６７号公報
　このようなリンプホーム機能を有する自動車用電力変換制御装置にあっては、この他にこの電力変換制御装置が自動車に搭載される環境であるため、その体格を小さくする、すなわち小型化して搭載性を向上することや、ハイブリッド車においてはガソリンエンジンの燃費を向上するため軽量化が求められている。
　しかしながら、特許文献１に記載の自動車用電力変換制御装置においては確かにリンプホーム機能を備えてはいるが、各ＩＧＢＴ駆動回路の各ゲート回路にトランスを含む電源が６個必要なことから小型化や軽量化ができなく、上記した様に搭載性向上や燃費向上等の要請にこたえることができなかった。
　本発明の目的は、リンプホーム機能を備えると共に、小型化及び軽量化を向上した自動車用電力変換制御装置を提供することにある。
　本発明の特徴は、直流電流を３相の交流電流に変換して電動機を駆動するパワー半導体素子よりなるパワー半導体モジュールと、このパワー半導体モジュールを駆動する駆動回路を備えた自動車用電力変換制御装置において、パワー半導体モジュール及び駆動回路は３相の交流電流に対応して３個の単位半導体モジュールと３個の単位駆動回路より構成され、単位駆動回路の電源供給部をそれぞれ独立して設けたことを特徴とする自動車用電力変換制御装置、にある。
　１相の半導体モジュールに故障が生じても他の２相は故障した１相とは独立した専用の直流電源を有しているので、この故障したＩＧＢＴの影響を受けることなく動作可能である。したがって、他の２相（Ｖ相及びＷ相）は故障した１相（Ｕ相）とは独立して動作が可能となり、電動機１０を継続して回転させることが可能となるものである。
　また、トランスを含む電源供給部をＵ相、Ｖ相及びＷ相の個別に専用のトランスを含む直流電源を３個設けることによって、その体格が小型化され、且つ重量も軽減されるので、自動車として求められる搭載性向上や燃費向上等の要請にこたえることができる。
本発明の一実施例になる自動車用電力変換制御装置の回路構成を示す図である。 図１に示す回路構成からなる自動車用電力変換制御装置の分解斜視図である。 図２の自動車用電力変換制御装置の回路構成部品の配置状態を示す回路基板の構成図である。 本発明の他の実施例になる自動車用電力変換制御装置の分解斜視図である。 図４の自動車用電力変換制御装置の回路構成部品の配置状態を示す回路基板の構成図である。 本発明の更に他の実施例になる自動車用電力変換制御装置の分解斜視図である。 図６の自動車用電力変換制御装置の回路構成部品の配置状態を示す回路基板の構成図である。 従来の自動車用電力変換制御装置の回路構成を示す図である。
　以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明するが、本発明の理解を助けるため現在提案されている自動車用電力変換制御装置の構成と故障の発生状況について図８を用いて説明する。
　図８において、自動車用電力変換制御装置の主要な回路構成を示しており、参照番号１０は３相交流で動作する電動機であって、この電動機１０はＩＧＢＴモジュール１１と接続され、ＩＧＢＴモジュール１１からの駆動信号によって電動機１０を構成する固定側の誘導巻線に回転磁界を発生させて電動機１０を回転するようにしている。
　このＩＧＢＴモジュール１１は６個のＩＧＢＴよりなるスイッチング素子Ｓｎ１～スイッチング素子Ｓｎ６よりなっている。この６個のスイッチング素子Ｓｎ１～Ｓｎ６はそれぞれ２個毎に対となって電動機１０のＵ相、Ｖ相及びＷ相の各巻線に電力を供給するものである。
　そして、スイッチング素子Ｓｎ１、スイッチング素子Ｓｎ３及びスイッチング素子Ｓｎ５のコレクタ側は直流電源１２に接続され、スイッチング素子Ｓｎ２、スイッチング素子Ｓｎ４及びスイッチング素子Ｓｎ６のエミッタはインダクタンスＬｕ、Ｌｖ、Ｌｗを介してアースされている。このインダクタンスは配線のインダクタンスである。
　スイッチング素子Ｓｎ１、スイッチング素子Ｓｎ３及びスイッチング素子Ｓｎ５のコレクタ側が接続された直流電源１２は例えば、複数個のリチウムイオン電池を直列接続して高電圧の直流電源を確保している。
　そして、スイッチング素子Ｓｎ１のエミッタとスイッチング素子Ｓｎ２のコレクタが接続され、この対からなるスイッチング素子でＵ相の巻線の電力を制御し、同様に、スイッチング素子Ｓｎ３のエミッタとスイッチング素子Ｓｎ４のコレクタが接続され、この対からなるスイッチング素子でＶ相の巻線の電力を制御し、同様に、スイッチング素子Ｓｎ５のエミッタとスイッチング素子Ｓｎ６のコレクタが接続され、この対からなるスイッチング素子でＷ相の巻線の電力を制御しており、これらの構成は既に周知の構成である。
　更に、スイッチング素子Ｓｎ１～スイッチングＳｎ６のゲートにゲートドライバである駆動回路１３～駆動回路１８が接続され、これらの駆動回路１３～駆動回路１８によってＵ相、Ｖ相及びＷ相の巻線駆動信号が生成される。
　駆動回路１３～駆動回路１８の電源は共通の電源供給部１９によって供給されており、この電源供給部１９はトランス部２０と、このトランス部２０への電気的エネルギ供給を制御するＭＯＳ型ＦＥＴよりなるスイッチング素子２１と、電源ＩＣ２２及びコンデンサ２３より構成されている。
　トランス部２０は１個の共通一次巻線２４と各駆動回路１３～駆動回路１８に接続される６個の二次巻線２５Ａ～二次巻線２５Ｆより構成されている。
　これらの構成についても周知の構成であり、またその作動も周知であるのでここではその作動の説明は省略するが、故障の発生状況について以下に説明する。
　例えば、Ｗ相のスイッチング素子Ｓｎ５が何らかの理由で破壊された場合、そのエネルギは容易にスイッチング素子Ｓｎ５のゲート酸化膜を破壊し、スイッチング素子Ｓｎ５のコレクタからベース側に矢印（１）（図面には丸付きで示している。）のように高電圧が印加される。
　ここで、駆動回路１７は通常スイッチング素子Ｓｎ５の最大ゲート電圧程度で動作するように作られているため、前述した高電圧が印加されるとスイッチング素子Ｓｎ５に接続されている駆動回路１７が破壊され短絡電流が矢印（２）（図面には丸付きで示している。）のように流れる。この短絡電流はトランス部２０の駆動回路１７に接続された二次巻線２５Ａに矢印（３）（図面には丸付きで示している。）ように電流の流れを生じさせる。
　一方、トランス部２０の共通一次巻線２４への電流は矢印（４）（図面には丸付きで示している。）で示されるように流れるが、二次巻線２５Ａの矢印（３）で示すような電流の流れによって大方の電気的エネルギが消費され、他の二次巻線２４Ｂ～二次巻線２４Ｆ端子の出力が出なくなる。
　この結果、駆動回路１３～駆動回路１８が作動できなくなって電動機１０への電力供給が滞るようになる。このように、電動機１０の回転を続けるために必要な、壊れたスイッチング素子Ｓｎ５のＷ相以外の他のＵ相及びＶ相の電源も無くなり電動機１０は停止することになる。
　したがって、郊外や山間地でこのような故障を生じると自動車を動かせなくなり、運転者や同乗者の安全等に大きな悪影響を及ぼすことになる。このため、電動機を回転させて自動車を動かすことができるような、いわゆるリンプホーム機能が要求されている。
　このような事象の対応策として特許文献１にあるように、各ＩＧＢＴの各ゲート回路に独立した６個のトランスを含む電源を接続することで、ＩＧＢＴのいずれか１個が短絡したりして故障しても、残りの電源が生きているので少なくとのＵ相、Ｖ相及びＷ相の内の２相の巻線によって電動機を回転することができる構成としている。
　このようなリンプホーム機能を有する自動車用電力変換制御装置にあっては、上述したようにこの電力変換制御装置が自動車に搭載される環境であるため、その体格を小さくする、すなわち小型化して搭載性を向上することや、ハイブリッド車においてはガソリンエンジンの燃費を向上するため軽量化が要請されている。
　しかしながら、特許文献１に記載の自動車用電力変換制御装置においては確かにリンプホーム機能を備えてはいるが、各ゲート回路にトランスを含む電源が６個必要なことから小型化や軽量化ができなく、上記した様な搭載性向上や燃費向上等の要請にこたえることができなかった。
　次にこのようなリンプホーム機能を備えると共に、小型化及び軽量化の要請に対応する自動車用電力変換制御装置の一実施例について説明する。
　本発明の一実施例になる自動車用電力変換制御装置の回路構成を図１に示しているが、図１に示す構成部品と共通する符号は同一物、或いは機能が均等のものを示している。
　図１において、参照番号３０はＵ相の電力を制御する一対のスイッチング素子Ｓｎ１及びスイッチング素子Ｓｎ２よりなる単位半導体モジュール（以下、単位ＩＧＢＴモジュールという。）であり、同様に、Ｖ相の電力を制御する一対のスイッチング素子Ｓｎ３及びスイッチング素子Ｓｎ４よりなる単位ＩＧＢＴモジュール３１、Ｗ相の電力を制御する一対のスイッチング素子Ｓｎ５及びスイッチング素子Ｓｎ６よりなる単位ＩＧＢＴモジュール３２が備えられている。
　単位ＩＢＧＴモジュール３０のスイッチング素子Ｓｎ１は駆動回路１３に接続され、またスイッチング素子Ｓｎ２は駆動回路１４に接続されており、この単位ＩＧＢＴモジュール３０に対応して駆動回路１３と駆動回路１４が単位駆動回路として構成されている。
　また、単位ＩＢＧＴモジュール３１のスイッチング素子Ｓｎ３とスイッチング素子Ｓｎ４の駆動回路１５と駆動回路１６と、単位ＩＢＧＴモジュール３２のスイッチング素子Ｓｎ５とスイッチング素子Ｓｎ６の駆動回路１７と駆動回路１８も単位駆動回路として構成されていることはもちろんである。
　そして、本発明では各単位ＩＧＢＴモジュール３０～単位ＩＧＢＴモジュール３２のそれぞれの単位駆動回路に個別に独立した電源供給部３３を備えたことが特徴となっている。
　尚、図１においてはＩＧＢＴモジュール３０の単位駆動回路専用の独立した電源供給部３３を示し、ＩＧＢＴモジュール３１、ＩＧＢＴモジュール３２の単位駆動回路専用の独立した電源供給部はその図示を省略しているが全て同じ構成となっている。
　この電源供給部３３はトランス部３４と、このトランス部３４への電気的エネルギ供給を制御するＭＯＳ型ＦＥＴよりなるスイッチング素子３５と、電源ＩＣ３６及びコンデンサ３７より構成されている。
　また、トランス部３４は鉄心と、この鉄心と電磁結合された１個の一次巻線３８と、この鉄心と電磁結合され駆動回路１３に接続される二次巻線３９、及びこの鉄心と電磁結合され駆動回路１４に接続される二次巻線４０より構成されている。これによって駆動回路１３及び駆動回路１４の電源が専用に独立して確保されている。
　インダクタンスＬｕは配線のインダクタンスであり、これにより駆動回路１４の電源が変化しないようにスイッチング素子Ｓｎ２のエミッタを一点アースとして駆動回路１４のアース点を決定している。他のＩＧＢＴモジュール３１、ＩＧＢＴモジュール３２も同様である。
　駆動回路１４の入力側の二次巻線４０とアースの間にフィードバック信号用の分割抵抗Ｒ１及びＲ２が設けられ、この分割抵抗Ｒ１及びＲ２の間の中間電圧信号により電源ＩＣ３６はＭＯＳ型ＦＥＴ３５を駆動し駆動回路１４への電圧が一定になるように制御している。
　直流電源１２から入力される電気エネルギはコンデンサ３７に蓄えられ、トランス部３４を介して駆動回路１３及び駆動回路１４に電圧変換されて電圧が印加される。そして、駆動回路１３及び駆動回路１４はスイッチング素子Ｓｎ１及びスイッチング素子Ｓｎ２を駆動して電動機１０のＵ相の巻線に電力を供給するものである。
　ここで、駆動回路１３に接続されたトランス部３４の二次巻線３９の一次巻線に対する巻線比は、駆動回路１４に接続された二次巻線４０の巻線比と同じにすることにより同一の電圧が出るように設定されている。
　以上において、スイッチング素子Ｓｎ１～スイッチング素子Ｓｎ６のいずれかの１個が故障しても電動機１０を回転させ続けるためには、故障したスイッチング素子で制御されていた１相（例えば、Ｕ相）以外の２相（例えば、Ｖ相及びＷ相）が動作可能で、かつ故障したスイッチング素子Ｓｎ１と対の関係にある正常なスイッチング素子Ｓｎ２がＯＦＦになる必要がある。
　そこで、Ｕ相側の故障したスイッチング素子Ｓｎ１のゲートが短絡されると、この故障したスイッチング素子Ｓｎ１の駆動回路１３に接続された二次巻線３９に短絡電流が流れて一次巻線に入力された電気エネルギが消費され、対の関係にある正常なスイッチング素子Ｓｎ２に接続された駆動回路１４に電力が供給されないように作動する。すなわち、一方のスイッチング素子Ｓｎ１が故障して短絡すると、対の関係にある正常なスイッチング素子Ｓｎ２がＯＦＦとなるものである。
　一方、他の２相は故障した１相とは独立した専用の直流電源を有しているので、この故障したＩＧＢＴの影響を受けることなく動作可能である。したがって、他の２相（Ｖ相及びＷ相）は故障した１相（Ｕ相）とは独立して動作が可能となり、電動機１０を継続して回転させることが可能となるものである。
　このように、郊外や山間地で故障を生じても電動機を回転させて自動車を動かすことができるようにあり、運転者や同乗者の安全向上に大きく貢献できるものである。
　また、トランスを含む電源供給部をＵ相、Ｖ相及びＷ相の個別に専用のトランスを含む直流電源を３個設けることによって、各スイッチング素子のゲートの駆動する駆動回路毎に６個の電源を設ける場合に比べてその体格が小型化され、且つ重量も軽減されるので、自動車として求められる搭載性向上や燃費向上等の要請にこたえることができる。
　以上は、本発明の基本的な回路構成を説明したものであるが、本回路構成よりなる自動車用電力変換制御装置を実際に自動車に搭載する場合のより有利な回路構成部品の配置について説明する。
　図２は自動車用電力変換制御装置を分解して斜め方向から見た斜視図であり、特に実装回路を収納するケースの内部を示している。
　図２において、金属製のケース４１の内部には電動機１０を駆動するＩＧＢＴモジュールや、高電圧を電動機１０に送電するバスバーや、ＩＧＢＴモジュールを冷却する冷却機構等が配置されているが、これらは本発明とはさほど関連しないので詳細な説明は省略する。
　ケース４１の互いに対向する外壁４２の内周壁面にはスイッチング素子Ｓｎ1とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ２よりなるＩＧＢＴモジュール３０、スイッチング素子Ｓｎ３とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ４よりなるＩＧＢＴモジュール３１、及びスイッチング素子Ｓｎ５とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ６よりなるＩＧＢＴモジュール３２がヒートシンク可能なように取り付けられている。
　それぞれのスイッチング素子Ｓｎ1～スイッチング素子Ｓｎ６には制御端子４３が設けられており、この制御端子４３はケース４１の外壁方向に沿って延びている。そしてこれらのそれぞれの制御端子４３は制御基板４４の端子孔４５に挿入されてハンダ付け等の方法で制御基板の回路構成部品と電気的に接続されている。
　図３は制御基板４４の回路構成部品の配置状態を示した実装面を表しているが、この実装面は図２においてケース４１の内部側に面するものである。すなわち、制御基板４４の回路構成部品がケース４１に収納される構成となっている。
　図３において、制御基板４４の中央付近には電動機１０の制御信号を生成するための低電圧制御回路部４６が配置され、この低電圧制御回路部４６の互いに対向する一辺の外方向側に各ＩＧＢＴモジュールの駆動回路と電源供給部が配置されている。
　具体的には、図３に示す低電圧制御回路部４６の一辺である上方左側の外方向側には、Ｕ相のスイッチング素子Ｓｎ１を駆動する駆動回路１３と、このスイッチング素子Ｓｎ１と対をなすスイッチング素子Ｓｎ２を駆動する駆動回路１４が配置されている。各駆動回路１３及び駆動回路１４にはスイッチング素子Ｓｎ１及びスイッチング素子Ｓｎ２であるＩＧＢＴの制御端子が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１３及び駆動回路１４の間に電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここで、電源供給部３３を構成するトランス部３４と電源ＩＣ３６は低電圧制御回路部４６に隣接して配置されている。
　同様に、図３に示す低電圧制御回路部４６の一辺である上方右側の外方向側には、Ｖ相のスイッチング素子Ｓｎ３を駆動する駆動回路１５と、このスイッチング素子Ｓｎ３と対をなすスイッチング素子Ｓｎ４を駆動する駆動回路１６が配置されている。各駆動回路１５及び駆動回路１６にはスイッチング素子Ｓｎ３及びスイッチング素子Ｓｎ４であるＩＧＢＴの制御端子が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１５及び駆動回路１６の間にＶ相専用の電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここでも、電源供給部３３を構成するトランス部３４と電源ＩＣ３６は低電圧制御回路部４６に隣接して配置されている。
　したがって、低電圧制御回路部４６の一辺にＵ相とＶ相の２相の駆動回路と電源供給部が配置されるようになっており、ケース４１の形状が長方形である実装形状に適している。残りはＷ相の１相であるため当然長方形のケースに収めることができる。
　更に、図３に示す低電圧制御回路部４６の他方の一辺である下方右側の外方向側には、Ｗ相のスイッチング素子Ｓｎ５を駆動する駆動回路１７と、このスイッチング素子Ｓｎ５と対をなすスイッチング素子Ｓｎ６を駆動する駆動回路１８が配置されている。各駆動回路１７及び駆動回路１８にはスイッチング素子Ｓｎ５及びスイッチング素子Ｓｎ６であるＩＧＢＴの制御端子が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１７及び駆動回路１８の間にＷ相専用の電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここでも、電源供給部３３を構成するトランス部３４と電源ＩＣ３６は低電圧制御回路部４６に隣接して配置されている。
　図３からわかるように、駆動回路１３と駆動回路１４は紙面に対して平面視でほぼ同形状でしかもトランス３４と電源ＩＣ３６を境に対称に配置されている。同様に、駆動回路１５と駆動回路１６、及び駆動回路１７と駆動回路１８も紙面に対して平面視でほぼ同形状でしかもトランス３４と電源ＩＣ３６を境に対称に配置されている。
　また、各ＩＧＢＴモジュール３０、３１、３２の接続端子４３は各駆動回路１３～駆動回路１８の外周で接続されるように構成されている。
　そして、低電圧制御回路部４６と各駆動回路１３～駆動回路１８との電気的な制御信号のやり取りは、低電圧制御回路部４６と各駆動回路１３～駆動回路１８の間に介装されたＵ相側フォトカプラ４７、Ｖ相側フォトカプラ４８、Ｗ相側フォトカプラ４９によって行われている。
　このような制御基板４４の回路構成部品の配置の主な特徴は、（１）低電圧制御回路部４６の互いに対向する側に各駆動回路１３～駆動回路１８を配置したこと、（２）各相で対となるスイッチング素子の駆動回路の間に各相専用の電源供給部であるトランス部と電源ＩＣ（ＭＯＳ型ＦＥＴ内臓でない場合はＭＯＳ型ＦＥＴは別体に配置される）を配置したこと、（３）各相専用の電源供給部であるトランス部と電源ＩＣを低電圧制御回路部４６に隣接して配置したこと、（４）ＩＧＢＴよりなるスイッチング素子との接続部を各駆動回路１３～駆動回路１８の外側に配置したこと、（５）各相の対となる駆動回路が実質同形状で、トランス部と電源ＩＣを境にして対称に配置されていること、である。
　このような配置構成を採用したので、各相毎に独立して電源供給部や駆動回路を合理的に配置することが可能となる。
　また、低電圧制御回路４６、フォトカプラ４７～フォトカプラ４９、各駆動回路１３～駆動回路１８及びＩＧＢＴモジュールの接続端子といった方向に順次その電位が高くなる方向に配置しているので電気的な絶縁確保の上で有利な配置となっている。
　更に２相の駆動回路等を並べて配置したので、自動車への搭載上のレイアウトで長方形のケースが求められたときに適用が容易である。
　更に、各相の対となる駆動回路が実質同形状で、トランス部と電源ＩＣを境にして対称とされる構成としたので生産性に優れている。
　次に、自動車用電力変換制御装置を実際に自動車に搭載する場合の別の有利な回路構成部品の配置について説明する。
　図４は図２と同様に自動車用電力変換制御装置を分解して斜め方向から見た斜視図であり、特に実装回路を収納するケースの内部を示している。
　図４において、金属製のケース５０の内部には電動機１０を駆動するＩＧＢＴモジュールや、高電圧を電動機１０に送電するバスバーや、ＩＧＢＴモジュールを冷却する冷却機構等が配置されているが、詳細な説明は省略する。
　ケース５０の三辺の外壁５１の内周壁面にはそれぞれ一辺毎に、スイッチング素子Ｓｎ1とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ２よりなるＩＧＢＴモジュール３０、スイッチング素子Ｓｎ３とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ４よりなるＩＧＢＴモジュール３１、及びスイッチング素子Ｓｎ５とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ６よりなるＩＧＢＴモジュール３２がヒートシンク可能なように取り付けられている。
　それぞれのスイッチング素子Ｓｎ1～スイッチング素子Ｓｎ６には制御端子４３が設けられており、この制御端子４３はケース５０の外壁方向に沿って延びている。そしてこれらのそれぞれの制御端子４３は制御基板５２の端子孔５３に挿入されてハンダ付け等の方法で制御基板の回路構成部品と電気的に接続されている。
　図５は制御基板５２の回路構成部品の配置状態を示した実装面を表しているが、この実装面は図４においてケース５０の内部側に面するものである。すなわち、制御基板５２の回路構成部品がケース５０に収納される構成となっている。
　図５において、制御基板５２の一辺側に寄せて電動機１０の制御信号を生成するための形状がほぼ矩形状の低電圧制御回路部５４が配置され、この外側の三辺の周囲に各ＩＧＢＴモジュールの駆動回路と電源供給部が配置されている。
　具体的には、図５に示す制御基板５２に配置された低電圧制御回路部５４の左側の一辺側には、Ｕ相のスイッチング素子Ｓｎ１を駆動する駆動回路１３と、このスイッチング素子Ｓｎ１と対をなすスイッチング素子Ｓｎ２を駆動する駆動回路１４が配置されている。
各駆動回路１３及び駆動回路１４の外周側にはスイッチング素子Ｓｎ１及びスイッチング素子Ｓｎ２であるＩＧＢＴの制御端子４３が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１３及び駆動回路１４の間に電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここで、電源供給部３３を構成するトランス部３４と電源ＩＣ３６は低電圧制御回路部５４の左側の一辺に隣接して配置されている。
　同様に、図５に示す制御基板５２に配置された低電圧制御回路部５４の上方中央側の一辺側には、Ｖ相のスイッチング素子Ｓｎ３を駆動する駆動回路１５と、このスイッチング素子Ｓｎ３と対をなすスイッチング素子Ｓｎ４を駆動する駆動回路１６が配置されている。各駆動回路１５及び駆動回路１６の外周側にはスイッチング素子Ｓｎ３及びスイッチング素子Ｓｎ４であるＩＧＢＴの制御端子４３が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１５及び駆動回路１６の間にＶ相専用の電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここでも、電源供給部３３を構成するトランス部３４と電源ＩＣ３６は低電圧制御回路部５４の上方中央側の一辺側に隣接して配置されている。
　更に、図５に示す制御基板５２に配置された低電圧制御回路部５４の右側の一辺側には、Ｗ相のスイッチング素子Ｓｎ５を駆動する駆動回路１７と、このスイッチング素子Ｓｎ５と対をなすスイッチング素子Ｓｎ６を駆動する駆動回路１８が配置されている。各駆動回路１７及び駆動回路１８の外周側にはスイッチング素子Ｓｎ５及びスイッチング素子Ｓｎ６であるＩＧＢＴの制御端子４３が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１７及び駆動回路１８の間にＷ相専用の電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここでも、電源供給部３３を構成するトランス部３４と電源ＩＣ３６は低電圧制御回路部５４の右側の一辺側に隣接して配置されている。
　そして、低電圧制御回路部５４と各駆動回路１３～駆動回路１８との電気的な制御信号のやり取りは、低電圧制御回路部５４と各駆動回路１３～駆動回路１８の間に介装されたＵ相側フォトカプラ４７、Ｖ相側フォトカプラ４８、Ｗ相側フォトカプラ４９によって行われている。
　このような制御基板５２の回路構成部品の配置の主な特徴は、（１）低電圧制御回路部５４の三辺側のそれぞれに各相の駆動回路１３～駆動回路１８を配置したこと、（２）各相で対となるスイッチング素子の駆動回路の間に各相専用の電源供給部であるトランス部と電源ＩＣ（ＭＯＳ型ＦＥＴ内臓でない場合はＭＯＳ型ＦＥＴは別体に配置される）を配置したこと、（３）各相専用の電源供給部であるトランス部と電源ＩＣを低電圧制御回路部５４に隣接して配置したこと、（４）ＩＧＢＴよりなるスイッチング素子との接続部を各駆動回路１３～駆動回路１８の外側に配置した、ことである。
　尚、この実施例においても実施例２で示したように、駆動回路１３と駆動回路１４、駆動回路１５と駆動回路１６、及び駆動回路１７と駆動回路１８を紙面に対して平面視でほぼ同形状でしかもトランス３４と電源ＩＣ３６を境に対称に配置するように構成しても良い。
　このような配置構成を採用したので、各相毎に独立して電源供給部や駆動回路を合理的に配置することが可能となる。
　また、低電圧制御回路部５４、フォトカプラ４７～フォトカプラ４９、各駆動回路１３～駆動回路１８及びＩＧＢＴモジュールの接続端子といった方向に順次その電位が高くなる方向に配置しているので電気的な絶縁確保の上で有利な配置となっている。
　更に、３相の駆動回路等を低電圧制御回路部５４の一辺ごとに三辺に分けて配置したので、自動車への搭載上のレイアウトで正方形のケースが求められたときに適用が容易である。
　更に、低電圧制御回路部５４からの駆動信号配線が各相の駆動回路毎に均等かつ短縮できるので、制御信号や駆動信号の配線長が長くなることによる信号の劣化や信号伝達の遅延及び駆動回路毎による信号遅延の差を防ぐことができるといった効果が期待できる。
　次に、自動車用電力変換制御装置を実際に自動車に搭載する場合の更に別の有利な回路構成部品の配置について説明する。
　図６は図２と同様に自動車用電力変換制御装置を分解して斜め方向から見た斜視図であり、特に実装回路を収納するケースの内部を示している。
　図６において、金属製のケース６０の内部には電動機１０を駆動するＩＧＢＴモジュールや、高電圧を電動機１０に送電するバスバーや、ＩＧＢＴモジュールを冷却する冷却機構等が配置されているが、詳細な説明は省略する。
　ケース６０の左側の内部空間領域には、スイッチング素子Ｓｎ1とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ２よりなるＩＧＢＴモジュール３０、スイッチング素子Ｓｎ３とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ４よりなるＩＧＢＴモジュール３１、及びスイッチング素子Ｓｎ５とこれと対になるスイッチング素子Ｓｎ６よりなるＩＧＢＴモジュール３２が並べて取り付けられている。
　それぞれのスイッチング素子Ｓｎ1～スイッチング素子Ｓｎ６には前述したように制御端子４３が設けられており、この制御端子４３はケース６０開口端方向に沿って延びている。そしてこれらのそれぞれの制御端子４３は制御基板６１の端子孔６２に挿入されてハンダ付け等の方法で制御基板６１の回路構成部品と電気的に接続されている。
　図７は制御基板６１の回路構成部品の配置状態を示した実装面を表しているが、この実装面は図６においてケース６０の内部側に面するものである。すなわち、制御基板６１の回路構成部品がケース６０に収納される構成となっている。
　図７において、制御基板６１の右側の領域に寄せて電動機１０の制御信号を生成するための低電圧制御回路部６３が配置され、この低電圧制御回路部６３の左側領域に各ＩＧＢＴモジュールの駆動回路と電源供給部が配置されている。
　この場合、左側の領域と右側の領域の広さはそれぞれ低電圧制御回路部６３や各相の駆動回路、電源供給部の大きさによって適宜選択されるものである。
　具体的には、図７に示す制御基板６１の左側の領域には、Ｕ相のスイッチング素子Ｓｎ１を駆動する駆動回路１３と、このスイッチング素子Ｓｎ１と対をなすスイッチング素子Ｓｎ２を駆動する駆動回路１４が配置されている。各駆動回路１３及び駆動回路１４にはスイッチング素子Ｓｎ１とスイッチング素子Ｓｎ２であるＩＧＢＴの制御端子４３が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１３及び駆動回路１４の間に電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここで、駆動回路１３と駆動回路１４は図面上では横に並べて配置されている。つまり、低電圧制御回路部６３に対していずれか一個の駆動回路が対向するように長手方向に２段に配置されている。
　同様に、図７に示す制御基板６１の左側の領域には、Ｖ相のスイッチング素子Ｓｎ３を駆動する駆動回路１５と、このスイッチング素子Ｓｎ３と対をなすスイッチング素子Ｓｎ４を駆動する駆動回路１６が配置されている。各駆動回路１５及び駆動回路１６にはスイッチング素子Ｓｎ３及びスイッチング素子Ｓｎ４であるＩＧＢＴの制御端子が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１５及び駆動回路１６の間にＶ相専用の電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここで、駆動回路１５と駆動回路１６は図面上では横に並べて配置されている。つまり、低電圧制御回路部６３に対していずれか一個の駆動回路が対向するように長手方向に２段に配置されている。
　更に、図７に示す制御基板６１の左側の領域には、Ｗ相のスイッチング素子Ｓｎ５を駆動する駆動回路１７と、このスイッチング素子Ｓｎ５と対をなすスイッチング素子Ｓｎ６を駆動する駆動回路１８が配置されている。各駆動回路１７及び駆動回路１８にはスイッチング素子Ｓｎ５及びスイッチング素子Ｓｎ６であるＩＧＢＴの制御端子が電気的に接続されている。
　そして、駆動回路１７及び駆動回路１８の間にＷ相専用の電源供給部３３を構成するトランス部３４と、ＭＯＳ型ＦＥＴのスイッチング素子３５を内蔵した電源ＩＣ３６が配置されている。尚、電源ＩＣ３６はスイッチング素子３５と別体であっても良く、この場合、スイッチング素子３５は電源ＩＣ３６の近くに配置されるようになる。
　ここで、駆動回路１７と駆動回路１８は図面上では横に並べて配置されている。つまり、低電圧制御回路部６３に対していずれか一個の駆動回路が対向するように長手方向に２段に配置されている。また、各相毎に駆動回路、電源供給部、駆動回路の組み合せで３列にわたって取り付けられている。
　そして、低電圧制御回路部６３と各駆動回路１３～駆動回路１８との電気的な制御信号のやり取りは、低電圧制御回路部６３と各駆動回路１３～駆動回路１８の間に介装されたＵ相側フォトカプラ４７、Ｖ相側フォトカプラ４８、Ｗ相側フォトカプラ４９によって行われている。
　ここで、Ｕ相側フォトカプラ４７、Ｖ相側フォトカプラ４８、Ｗ相側フォトカプラ４９は実質同一線上に位置されている。つまり、低電圧制御回路部６３の一辺側に対向して各相の駆動回路が対向配置されているため、低電圧制御回路部６３の一辺に沿ってすべてのフォトカプラ４７～４９を配置することができる。もちろん、フォトカプラと各駆動回路１３～駆動回路１８とは配線によって接続されている。
　このような制御基板６１の回路構成部品の配置の主な特徴は、（１）低電圧制御回路部６３の一辺側に対向して各相の駆動回路１３～駆動回路１８を長手方向に２段にしてその半分を配置したこと、（２）各相で対となるスイッチング素子の駆動回路の間に各相専用の電源供給部であるトランス部と電源ＩＣ（ＭＯＳ型ＦＥＴ内臓でない場合はＭＯＳ型ＦＥＴは別体に配置される）を配置したこと、（３）Ｕ相側フォトカプラ４７、Ｖ相側フォトカプラ４８及びＷ相側フォトカプラ４９を低電圧制御回路部６３の一辺に沿って同一線上に配置した、ことである。
　このような配置構成を採用したので、各相毎に独立して電源供給部や駆動回路を合理的に配置することが可能となる。
　この実施例においても実施例２で示したように、駆動回路１３と駆動回路１４、駆動回路１５と駆動回路１６、及び駆動回路１７と駆動回路１８を紙面に対して平面視でほぼ同形状でしかもトランス３４と電源ＩＣ３６を境に対称に配置するように構成しても良い。
　また、低電圧制御回路部６３、フォトカプラ４７～フォトカプラ４９、各駆動回路１３～駆動回路１８及びＩＧＢＴモジュールの接続端子といった方向に順次その電位が高くなる方向に配置しているので電気的な絶縁確保の上で有利な配置となっている。
　また、フォトカプラを同一線上にすべて配置したので、図３及び図５にあるようにフォトカプラの設置面積を縮小でき、結果として基板面積を縮小できる効果が期待できる。
　１０…電動機、Ｓｎ１～Ｓｎ６…ＩＧＢＴよりなるスイッチング素子、１３～１８…駆動回路、３０～３２…単位ＩＧＢＴモジュール、３３…電源供給部、３４…トランス部、３５…ＭＯＳ型ＦＥＴよりなるスイッチング素子、３６…電源ＩＣ、３８…一次巻線、３９、４０…二次巻線、４１…ケース、４２…外壁、４３…制御端子、４４…制御基板、４５…端子孔、４６…低電圧制御回路部、４７…Ｕ相側フォトカプラ、４８…Ｖ相側フォトカプラ、４９…Ｗ相側フォトカプラ、５０…ケース、５１…外壁、５２…制御基板、５３…端子孔、５４…低電圧制御回路部、６０…ケース、６１…制御基板、６２…端子孔、６３…低電圧制御回路部。

Claims (13)

  1. 　電動機のＵ相巻線と接続された一対のＵ相側パワー半導体素子と、前記電動機のＶ相巻線と接続された一対のＶ相側パワー半導体素子と、前記電動機のＷ相巻線と接続された一対のＷ相側パワー半導体素子と、前記Ｕ相側パワー半導体素子を駆動する一対のＵ相側駆動回路と、前記Ｖ相側パワー半導体素子を駆動する一対のＶ相側駆動回路と、前記Ｗ相側パワー半導体素子を駆動する一対のＷ相側駆動回路と、前記一対のＵ相側駆動回路に電源を供給するＵ相側電源供給部と、前記Ｕ相側直流電源とは独立して前記一対のＶ相側駆動回路に電源を供給するＶ相側電源供給部と、前記Ｕ相側直流電源及び前記Ｖ相側直流電源とは独立して前記一対のＷ相側駆動回路に電源を供給するＷ相側電源供給部とを備えたことを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  2. 　請求項１に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    前記一対のＵ相側パワー半導体素子の一方のエミッタと他方のコレクタとが前記Ｕ相側巻線に接続され、前記一対のＶ相側パワー半導体素子の一方のエミッタと他方のコレクタとが前記Ｖ相側巻線に接続され、前記一対のＷ相側パワー半導体素子の一方のエミッタと他方のコレクタとが前記Ｗ相側巻線に接続され、
    　前記一対のＵ相側パワー半導体素子の夫々のゲートが前記一対のＵ相側駆動回路と接続され、前記一対のＶ相側パワー半導体素子の夫々のゲートが前記一対のＶ相側駆動回路と接続され、前記一対のＷ相側パワー半導体素子の夫々のゲートが前記一対のＷ相側駆動回路と接続され、
    　前記一対のＵ相側駆動回路が少なくともトランス部と電源ＩＣを含むＵ相側直流電源と接続され、前記一対のＶ相側駆動回路が少なくともトランス部と電源ＩＣを含むＶ相側直流電源と接続され、前記一対のＷ相側駆動回路が少なくともトランス部と電源ＩＣを含むＷ相側直流電源と接続されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  3. 　請求項２に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記Ｕ相側直流電源、Ｖ相側直流電源、及びＷ相側直流電源は少なくとも鉄心と一次巻線と夫々の駆動回路に接続された二次巻線とを含んでいることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  4. 　直流電流を３相の交流電流に変換して電動機を駆動するパワー半導体素子よりなるパワー半導体モジュールと、前記パワー半導体モジュールを駆動する駆動回路を備えた自動車用電力変換制御装置において、
    　前記パワー半導体モジュール及び前記駆動回路は前記３相の交流電流に対応して３個の単位半導体モジュールと３個の単位駆動回路より構成され、前記単位駆動回路の電源供給部をそれぞれ独立して設けたことを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  5. 　直流電流を３相の交流電流に変換するため一相毎に一対のパワー半導体素子を備えた３個の単位半導体モジュールが収容された金属製のケースと、前記単位半導体モジュールの一対のパワー半導体素子を駆動する３個の単位駆動回路、前記単位駆動回路にそれぞれ独立して電力を供給する３個の電源供給装置、及び前記単位駆動回路を制御する低電圧制御回路部を設けた制御基板を備え、
    　制御基板には、その中央部付近に前記低電圧制御回路部が配置され、前記低電圧制御回路部の対向する一方の一辺の外方向側に２相の単位駆動回路とこれの電源供給装置を配置し、前記低電圧制御回路部の対向する他方の一辺側に残りの１相の単位駆動回路とこれの電源供給装置を配置したことを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  6. 　請求項５に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記単位駆動回路を構成する一対の駆動回路は並べて配置されており、前記一対の駆動回路の間に少なくとも共通の電源供給装置が配置されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  7. 　請求項６に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記共通の電源供給装置を境にして、ほぼ同形状の前記駆動回路が対称に配置されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  8. 　直流電流を３相の交流電流に変換するため一相毎に一対のパワー半導体素子を備えた３個の単位半導体モジュールが収容された金属製のケースと、前記単位半導体モジュールの一対のパワー半導体素子を駆動する３個の単位駆動回路、前記単位駆動回路にそれぞれ独立して電力を供給する３個の電源供給装置、及び前記単位駆動回路を制御する低電圧制御回路部を設けた制御基板を備え、
    　制御基板には、その一辺に寄せてほぼ矩形状の前記低電圧制御回路部が配置され、前記低電圧制御回路部の三辺に夫々１相毎に単位駆動回路とこれの電源供給装置を配置したことを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  9. 　請求項８に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記単位駆動回路を構成する一対の駆動回路は並べて配置されており、前記一対の駆動回路の間に少なくとも共通の電源供給装置が配置されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  10. 　請求項９に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記共通の電源供給装置を境にして、ほぼ同形状の駆動回路が対称に配置されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  11. 　直流電流を３相の交流電流に変換するため一相毎に一対のパワー半導体素子を備えた３個の単位半導体モジュールが収容された金属製のケースと、前記単位半導体モジュールの一対のパワー半導体素子を駆動する３個の単位駆動回路、前記単位駆動回路にそれぞれ独立して電力を供給する３個の電源供給装置、及び前記単位駆動回路を制御する低電圧制御回路部を設けた制御基板を備え、
    　制御基板には、一方の領域に寄せて前記低電圧制御回路部が配置され、前記低電圧制御回路部の他方の領域に１相毎に単位駆動回路とこれの電源供給装置を対として３列に配置したことを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  12. 　請求項１１に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記単位駆動回路を構成する一対の駆動回路は並べて配置されており、前記一対の駆動回路の間に少なくとも共通の電源供給装置が配置されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
  13. 　請求項１２に記載の自動車用電力変換制御装置において、
    　前記共通の電源供給装置を境にして、ほぼ同形状の駆動回路が対称に配置されていることを特徴とする自動車用電力変換制御装置。
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