WO2017169660A1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017169660A1
WO2017169660A1 PCT/JP2017/009732 JP2017009732W WO2017169660A1 WO 2017169660 A1 WO2017169660 A1 WO 2017169660A1 JP 2017009732 W JP2017009732 W JP 2017009732W WO 2017169660 A1 WO2017169660 A1 WO 2017169660A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
semiconductor element
lower arm
upper arm
control
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/009732
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智也 三浦
優 山平
和馬 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017036745A external-priority patent/JP6409891B2/ja
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to CN201780021089.1A priority Critical patent/CN109121461B/zh
Priority to DE112017001590.1T priority patent/DE112017001590B4/de
Priority to US16/090,145 priority patent/US10454386B2/en
Publication of WO2017169660A1 publication Critical patent/WO2017169660A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

Definitions

  • the present disclosure relates to a power conversion device including a plurality of semiconductor elements and a control circuit unit that controls a switching operation of the semiconductor elements.
  • a drive circuit for driving the semiconductor element is formed.
  • the control circuit section includes a reference wiring that connects the reference electrode (ie, emitter) of the semiconductor element and the drive circuit, and a control wiring that connects the control electrode (ie, the gate) of the semiconductor element and the drive circuit.
  • the drive circuit is configured to apply a predetermined control voltage to the control electrode with reference to the potential of the reference electrode. Thereby, the semiconductor element is turned on.
  • the voltage applied to the control electrodes of the semiconductor elements tends to vary. That is, in the case of the above configuration, one drive circuit is electrically connected to a plurality of semiconductor elements.
  • the potential of the reference electrode (hereinafter referred to as the reference electrode) of the semiconductor element is caused by variations in recovery characteristics of free wheel diodes connected in reverse parallel to the semiconductor elements, as will be described later.
  • the reference potential also referred to as a reference potential
  • the current i may flow from the semiconductor element having a high reference potential to the semiconductor element having a low reference potential through the reference wiring.
  • the reference potential of the drive circuit is increased by ⁇ V (see FIG. 39). Therefore, the sum (V G + ⁇ V) of the control voltages V G and ⁇ V generated from the drive circuit is added to the control electrode of the semiconductor element having a low reference potential. Therefore, there is a possibility that a voltage higher than the normal control voltage V G is applied to the control electrode and the semiconductor element is deteriorated.
  • This disclosure is intended to provide a power conversion device capable of simultaneously switching a plurality of semiconductor elements and reducing variations in voltage applied to control electrodes of the individual semiconductor elements.
  • a first aspect of the present disclosure includes a plurality of semiconductor elements;
  • a control circuit unit for controlling the switching operation of the semiconductor element The semiconductor element includes an upper arm semiconductor element disposed on the upper arm side and a lower arm semiconductor element disposed on the lower arm side, and a plurality of the upper arms connected in parallel to each other by the control circuit unit.
  • the arm semiconductor element is configured to simultaneously perform a switching operation and simultaneously perform the switching operation of the plurality of lower arm semiconductor elements connected in parallel to each other.
  • the control circuit unit includes a drive circuit that is electrically connected to the plurality of semiconductor elements that perform switching operations simultaneously, a control wiring that connects the control electrode of the semiconductor element and the drive circuit, a reference electrode of the semiconductor element, and the drive With reference wiring connecting the circuit, In the power converter, the inductance parasitic to the reference wiring is made smaller than the inductance parasitic to the control wiring.
  • the inductance parasitic on the reference wiring is made smaller than the inductance parasitic on the control wiring. Therefore, variation in voltage applied to the control electrode of each semiconductor element can be reduced. That is, as described above, when a plurality of semiconductor elements connected in parallel with each other are simultaneously switched, the reference potentials of the individual semiconductor elements are likely to vary. As a result, a current may flow from the semiconductor element having a high reference potential to the semiconductor element having a low reference potential through the reference wiring.
  • the inductance parasitic to the reference wiring is reduced, the induced electromotive force ⁇ V generated in the reference wiring when a current flows can be reduced.
  • V G + ⁇ V is added to the control electrode in the semiconductor element with a low reference potential
  • V G ⁇ V is added to the semiconductor element with a high reference potential.
  • ⁇ V can be reduced. Variation in voltage applied to the control electrode of each semiconductor element can be suppressed. Therefore, a high voltage is excessively applied to the control electrode of the semiconductor element having a low reference potential, so that the semiconductor element is deteriorated, or only a low voltage is applied to the control electrode of the semiconductor element having a high reference potential, and the control electrode is not sufficiently turned on. Defects can be suppressed.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a part of the power conversion device when the upper arm semiconductor element is turned on in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of a part of the power conversion device when the lower arm semiconductor element is turned on in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of a part of the control circuit unit in the first embodiment.
  • FIG. 4 is an overall circuit diagram of the power conversion device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a more detailed circuit diagram of the upper arm semiconductor element and the control circuit unit in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the power conversion device according to the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.
  • FIG. 8 is a plan view of a part of the control circuit unit in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view of a part of the control circuit unit in the third embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view of a part of the control circuit unit in the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view of a part of the control circuit unit according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a partial circuit diagram of the power conversion apparatus when the upper arm semiconductor element is turned on in the sixth embodiment.
  • FIG. 12 is a partial circuit diagram of the power conversion apparatus when the upper arm semiconductor element is turned on in the sixth embodiment.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a part of the power conversion device when the lower arm semiconductor element is turned on in the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the power conversion device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view of a part of the control circuit unit in the seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a conceptual diagram of a semiconductor module according to the seventh embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the eighth embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view of a part of the control circuit unit in the eighth embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a power conversion device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of a part of the control circuit unit according to the ninth embodiment.
  • FIG. 20 is a plan view of a part of the control circuit unit according to the ninth embodiment.
  • FIG. 21 is a conceptual diagram of a semiconductor module in the ninth embodiment.
  • FIG. 22 is a plan view of a semiconductor element according to the tenth embodiment.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the upper arm semiconductor module and the control circuit unit in the tenth embodiment.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of the lower arm semiconductor module and the control circuit unit in the tenth embodiment.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of the power conversion device according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of the power converter according to the twelfth embodiment.
  • FIG. 27 is a conceptual diagram of a semiconductor module in the twelfth embodiment.
  • FIG. 28 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the thirteenth embodiment.
  • FIG. 29 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the fourteenth embodiment.
  • FIG. 30 is a schematic cross-sectional view of the power conversion device according to the fifteenth embodiment.
  • FIG. 31 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the sixteenth embodiment.
  • FIG. 32 is a schematic cross-sectional view of the power converter according to the seventeenth embodiment.
  • FIG. 33 is a schematic cross-sectional view of the power converter according to the eighteenth embodiment.
  • FIG. 34 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the nineteenth embodiment.
  • FIG. 35 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the twentieth embodiment.
  • FIG. 36 is a schematic cross-sectional view of the power converter according to the twenty-first embodiment.
  • FIG. 37 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the twenty-second embodiment.
  • FIG. 38 is a schematic cross-sectional view of a power converter according to the twenty-third embodiment.
  • FIG. 39 is a circuit diagram of a part of the power conversion device when the upper arm semiconductor element is turned on in the comparative example.
  • FIG. 40 is a circuit diagram of a part of the power conversion device when the lower arm semiconductor element is turned on in the comparative embodiment.
  • the power conversion device can be an on-vehicle power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the power conversion device 1 of this embodiment includes a plurality of semiconductor elements 2 and a control circuit unit 3.
  • the semiconductor element 2 includes an upper arm semiconductor element 2 H disposed on the upper arm side and a lower arm semiconductor element 2 L disposed on the lower arm side.
  • a plurality of upper arm semiconductor elements 2 H connected in parallel with each other are simultaneously switched by the control circuit unit 3.
  • a plurality of lower arm semiconductor elements 2 L connected in parallel with each other are simultaneously switched by the control circuit unit 3.
  • the control circuit unit 3 includes a drive circuit 30 connected to a plurality of semiconductor elements 2 that perform switching operations simultaneously, a control wiring 4 G, and a reference wiring 4 KE .
  • the control wiring 4 G electrically connects the control electrode 21 G (that is, the gate) of the semiconductor element 2 and the drive circuit 30.
  • the reference wiring 4 KE electrically connects the reference electrode 21 KE (that is, the emitter) of the semiconductor element 2 and the drive circuit 30.
  • the inductance L KE were parasitic to the reference line 4 KE, are smaller than the inductance L G which is parasitic on the control lines 4 G.
  • the power conversion device 1 of this embodiment is a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 4, in this embodiment, two upper arm semiconductor elements 2 H and two lower arm semiconductor elements 2 L are connected in parallel.
  • the semiconductor element 2 of this embodiment is an IGBT.
  • the semiconductor element 2 is built in the semiconductor module 20 (see FIG. 7).
  • One semiconductor module 2 includes an upper arm semiconductor element 2 H and a lower arm semiconductor element 2 L.
  • the semiconductor module 20 includes a U-phase semiconductor module 20 u , a V-phase semiconductor module 20 v, and a W-phase semiconductor module 20 w .
  • the control circuit unit 3 performs switching operation of the semiconductor element 2 in the semiconductor module 20 to convert the DC power supplied from the DC power supply 8 into AC power. And the three-phase alternating current motor 81 is driven using this alternating current power, and the said vehicle is drive
  • the semiconductor module 20 includes a main body portion 200 containing the semiconductor element 2, a power terminal 24 protruding from the main body portion 200, and a control terminal 25.
  • the power terminal 24 includes a positive terminal 24 P and a negative terminal 24 N to which a DC voltage is applied, and an output terminal 24 O that outputs AC power.
  • the control terminal 25 is connected to the control circuit unit 3.
  • the semiconductor element 2 has a sense electrode 21 SE in addition to the control electrode 21 G and the reference electrode 21 KE .
  • the semiconductor module 20 has a built-in temperature sensitive diode 29.
  • the cathode electrode 21 K of the temperature sensitive diode 29 is connected to the reference electrode 21 KE .
  • the anode electrode 21 A and the cathode electrode 21 K of the temperature sensitive diode 29 and the electrodes 21 G , 21 KE , and 21 SE of the semiconductor element 2 are electrically connected to the control circuit unit 3 via the control terminal 25. .
  • the anode electrode 21 A and the cathode electrode 21 K are connected to the temperature detection circuit 38, and the sense electrode 21 SE is connected to the current detection circuit 39.
  • the temperature detection circuit 38 measures the temperature of the semiconductor element 2 by measuring the forward voltage of the temperature sensitive diode 29.
  • the current detection circuit 39 measures the current flowing through the entire semiconductor element 2 by measuring the current flowing through the sense electrode 21 SE .
  • the control circuit portion 3 is formed with a plurality of connection portions 5 (through holes in this embodiment) for electrically connecting the control circuit portion 3 to the semiconductor element 2.
  • a control terminal 25 is inserted into this connecting portion 5 and soldered.
  • the control circuit unit 3 a connecting portion 5, and the reference connection portion 5 KE for connection to the reference electrode 21 KE, and a control connection section 5 G for connection to the control electrode 21 G, the sense electrodes 21 SE And a sense connection section 5 SE for connection.
  • the control circuit unit 3 includes an anode connecting portion 5 A for connection to the anode electrode 21 A, and a cathode connecting portion 5 K for connection to the cathode electrode 21 K.
  • the driving circuit 30 and the reference connection portion 5 KE they are connected by standard wiring 4 KE.
  • a drive circuit 30 and the control connection unit 5 G are connected by control lines 4 G.
  • the wiring length of the reference wiring 4KE is shorter than the wiring length of the control wiring 4G . Accordingly, the inductance L KE were parasitic to the reference line 4 KE, it is smaller than the inductance L G which is parasitic on the control lines 4 G.
  • the reference electrode 21 KE two upper arms semiconductor element 2 H are electrically connected by the AC busbars 7 A. Inductance is parasitic in the AC bus bar 7 A.
  • a free wheel diode 28 is connected in reverse parallel to each semiconductor element 2.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L both from the off state, consider the case where switching to the state of turning on the upper arm semiconductor element 2 H.
  • a freewheeling current (not shown) is sequentially applied to the free wheel diode 28 of the lower arm semiconductor element 2 L due to the influence of the inductance of the three-phase AC motor 81 (see FIG. 4). Flowing in the direction.
  • the current I flows, and the reflux current gradually decreases. Then, to recover free-wheel diodes 28, flows recovery current I r is.
  • one free wheel diode 28 a may recover quickly and the other free wheel diode 28 b may not recover.
  • the currents I of the two upper arm semiconductor elements 2 H both flow through one free wheel diode 28 a . Therefore, the current I flowing through the other upper arm semiconductor element 2 Hb passes through the AC bus bar 7 A and flows through the one free wheel diode 28 a .
  • the inductance is parasitic in the AC bus bar 7 A , an induced electromotive force V KE is generated by this inductance. Therefore, the reference electrode 21 KEb of the other upper arm semiconductor element 2 Hb is higher in potential by V KE than the reference electrode 21 KEa of one upper arm semiconductor element 2 Ha .
  • the drive circuit 30 applies a control voltage V G to the control electrode 21 G with reference to the potential E H. Therefore, the sum V G + ⁇ V of the control voltages V G and ⁇ V is applied to the control electrode 21 G of the semiconductor element 2 Ha having a low reference potential.
  • the negative arm terminal 24 N of the semiconductor module 20 is connected to the lower arm semiconductor element 2 L.
  • An inductance L N is parasitic on the negative terminal 24 N.
  • the inductances L N of the two negative terminals 24 N may be different from each other.
  • the inductance L Nb parasitic on the other negative electrode terminal 24 Nb may be higher than the inductance L Na parasitic on one negative electrode terminal 24 Na .
  • the reference electrode 21 KEb of the other lower arm semiconductor element 2 Lb has a higher potential than the reference electrode 21 KEa of one lower arm semiconductor element 2 La .
  • the stacked body 10 is configured by alternately stacking the semiconductor modules 20 and the cooling pipes 11.
  • a pressure member 17 (for example, a leaf spring) is disposed at a position adjacent to the stacked body 10 in the stacking direction of the stacked body 10 (hereinafter also referred to as the X direction).
  • the pressurizing member 17 presses the laminated body 10 toward the wall portion 161 of the case 16. Thereby, the laminated body 10 is fixed in the case 16 while ensuring a contact pressure between the semiconductor module 20 and the cooling pipe 11.
  • an end cooling pipe 11 a located at one end in the X direction includes an introduction pipe 13 for introducing the refrigerant 12 and a lead-out pipe 14 for leading out the refrigerant 12. Connected. When the refrigerant 12 is introduced from the introduction pipe 13, the refrigerant 12 flows through all the cooling pipes 11 through the connection pipe 15. Thereby, the semiconductor module 20 is cooled.
  • the semiconductor module 20 includes the positive terminal 24 P , the negative terminal 24 N , the output terminal 24 O, and the control terminal 25.
  • the positive terminal 24 P and the capacitor 72 are connected by a positive bus bar 7 P.
  • the negative electrode terminal 24 N and the capacitor 72 are connected by a negative electrode bus bar 7 N.
  • the control terminal 25 is connected to the connection portion 5 of the control circuit portion 3.
  • a plurality of connection portions 5 constitute a connection portion group 50.
  • the drive circuit 30 is formed at a position adjacent to the connection portion group 50 in the arrangement direction of the plurality of connection portions 5 (hereinafter also referred to as Y direction).
  • the control circuit section 3, as the connection unit 5 includes a reference connection portion 5 KE and the control connection 5 G.
  • the driving circuit 30 and the reference connection portion 5 KE they are connected by standard wiring 4 KE.
  • a drive circuit 30 and the control connection unit 5 G are connected by control lines 4 G.
  • the reference connection portion 5 KE rather than control connection unit 5 G, is formed at a position closer to the drive circuit 30 to which they are connected. More specifically, the connection portion 5 formed at a position closest to the drive circuit 30 in the Y direction among the plurality of connection portions 5 is referred to as a reference connection portion 5KE .
  • connection portion group 50 includes an upper arm connection portion group 50 H for connection to the upper arm semiconductor element 2 H and a lower arm connection portion group 50 for connection to the lower arm semiconductor element 2 L. There is L.
  • the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L are adjacent to each other in the Y direction.
  • the drive circuit 30 includes an upper arm drive circuit 30 H connected to the upper arm semiconductor element 2 H and a lower arm drive circuit 30 L connected to the lower arm semiconductor element 2 L.
  • the upper arm drive circuit 30 H and the lower arm drive circuit 30 L are formed at positions sandwiching the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L from the Y direction.
  • the inductance L KE were parasitic to the reference line 4 KE, it is smaller than the inductance L KE were parasitic on the control lines 4 G. Therefore, it is possible to reduce variations in voltage applied to the control electrode 21 G of each semiconductor element 2. That is, as described above, when a plurality of semiconductor elements 2 connected in parallel are simultaneously switched, the reference potentials of the individual semiconductor elements 2 are likely to vary. As a result, the current i may flow from the semiconductor element 2 having a high reference potential to the semiconductor element 2 having a low reference potential through the reference wiring 4KE .
  • the inductance L KE parasitic to the reference line 4 KE is larger than the inductance L G parasitic on control lines 4 G. Therefore, a high induced electromotive force ⁇ V is generated when the current i flows through the reference wiring 4KE . Therefore, when a plurality of upper arm semiconductor elements 2 H are simultaneously turned on, a high voltage V G + ⁇ V is applied to some upper arm semiconductor elements 2 Ha , and this semiconductor element 2 Ha is likely to deteriorate, Only a low voltage V G ⁇ V is applied to the arm semiconductor element 2 Hb , which causes a problem that the arm semiconductor element 2 Hb does not turn on sufficiently. As shown in FIG.
  • the wiring length of the reference wiring 4KE is made shorter than the wiring length of the control wiring 4G . Therefore, the inductance L KE parasitic to the reference line 4 KE, certainly, can be smaller than the inductance L G parasitic on control lines 4 G.
  • connection portions 5 are formed in the control circuit portion 3.
  • the drive circuit 30 is formed at a position adjacent to the connection unit group 50 in the Y direction.
  • Reference connection portion 5 KE, in the Y direction, than the control connection section 5 G, is formed at a position closer to the drive circuit 30. Therefore, it is possible to shorten the reference length of the wiring 4 KE connecting the driving circuit 30 and the reference connection portion 5 KE, it is possible to reduce the inductance L KE parasitic to the reference line 4 KE.
  • connection portion 5 formed at a position closest to the drive circuit 30 in the Y direction among the plurality of connection portions 5 is defined as a reference connection portion group 5KE . Therefore, it is possible to shorten the length of the reference line 4 KE, the inductance of the reference line 4 KE can be effectively reduced.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are built in the same semiconductor module 20. Therefore, the effect of the present invention can be exhibited particularly remarkably. That is, as shown in FIG. 12, the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L, although it is also possible to incorporate into separate semiconductor module 20, in this case, the upper arm semiconductor element 2 H
  • the voltage applied to the control electrode 21 G is not likely to vary greatly. That is, in this case, the two upper arm semiconductor elements 2 H are not individually connected to the lower arm semiconductor element 2 L, but are connected to the lower arm semiconductor element 2 L only through the common AC bus bar 7 A. Electrically connected.
  • a power conversion device capable of simultaneously switching a plurality of semiconductor elements and reducing variations in voltage applied to the control electrodes of the individual semiconductor elements.
  • the present invention is not limited thereto . That is, only one of the upper arm and the lower arm may be an inductance L KE reference wiring 4 KE smaller than the inductance L G of the control wire 4 G.
  • Embodiment 2 This embodiment is an example in which the configuration of the control circuit unit 5 is changed. As shown in FIG. 8, in this embodiment, the width of the reference wiring 4KE is made larger than the width of the control wiring 4G . Accordingly, the inductance L KE parasitic to the reference line 4 KE, is smaller than the inductance L G parasitic on control lines 4 G.
  • the reference wiring 4 KE of Indakuntasu L KE control wire 4 G it can be smaller than the inductance L G.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • control wiring 4G is shorter than the reference wiring 4KE , but the present invention is not limited to this. That is, as in the first embodiment (see FIG. 3), the reference wiring 4KE may be shorter than the control wiring 4G , and the reference wiring 4KE may be wider than the control wiring 4G. . In this way, it can reduce the wiring length of the reference line 4 KE, and since the width can thick, it is possible to effectively reduce the inductance L KE reference wiring 4 KE.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the control circuit unit 3 is changed. As shown in FIG. 9, in this embodiment, two drive circuits 30 H and 30 L are formed between the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L. The individual drive circuits 30 H and 30 L are formed at positions adjacent to the connection portion group 50 in the Y direction. In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the control circuit unit 3 is changed.
  • the individual drive circuits 30 H and 30 L are arranged on one side of the connection group 50 in the Y direction. That is, the upper arm drive circuit 30 H is disposed on one side of the upper arm connection portion group 50 H in the Y direction, and the lower arm drive circuit 30 L is disposed on one side of the lower arm connection portion group 50 L in the Y direction. It is arranged on the side.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the control circuit unit 3 is changed.
  • the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L are alternately arranged in the X direction.
  • the drive circuits 30 H and 30 L are arranged on one side of the connection group 50 H and 50 L in the Y direction.
  • the reference wiring 4KE is shorter than the control wiring 4G as in the first embodiment. Accordingly, the inductance L KE parasitic to the reference line 4 KE, is smaller than the inductance L G parasitic on control lines 4 G.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are built in different semiconductor modules 20.
  • the difference is less likely to occur to the potential of the reference electrode 21 KE plurality of upper arm semiconductor element 2 H (see FIG. 12)
  • the potential of the reference electrode 21 KE of the lower arm semiconductor element 2 L May make a difference. That is, the reference electrode 21 KE of the lower arm semiconductor element 2 L connects the negative terminal 24 N, there is the inductance L N of the negative terminal 24 N varies.
  • the inductance L Nb of the other lower arm semiconductor element 2 Lb may be larger than the inductance L Na of one lower arm semiconductor element 2 La .
  • the lower arm semiconductor element 2 Lb of the other lower arm semiconductor element 2 La than the lower arm semiconductor element 2 La of one is caused by the difference between the inductances L Na and L Nb.
  • the potential of the reference electrode 21KE increases. Therefore, to the other one of the lower arm semiconductor element 2 La from the lower arm semiconductor element 2 Lb, the current i flows through the reference wire 4 KE, induced electromotive force ⁇ V is generated in the reference wiring 4 KE.
  • the arrangement position of the control circuit unit 30 is changed.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are provided in different semiconductor modules 20 (20 H , 20 L ).
  • the upper arm semiconductor module 20 H of this embodiment incorporates a plurality of upper arm semiconductor elements 2 H (2 Ha , 2 Hb ) connected in parallel to each other and simultaneously performing switching operation.
  • the lower arm semiconductor module 20 L includes a plurality of lower arm semiconductor elements 2 L (2 La , 2 Lb ) that are connected in parallel to each other and simultaneously perform switching operations.
  • the upper arm drive circuit 30 H and the lower arm drive circuit 30 L are arranged between the upper arm connection unit group 50 H and the lower arm connection unit group 50 L in the Y direction. Yes.
  • the reference connecting portion 5KE and the drive circuit 30 are connected by the reference wiring 4KE .
  • the control connecting portion 5G and the drive circuit 30 are connected by the control wiring 4G .
  • the reference connection portion 5 KE is formed at a position close to the driving circuit 30 connected thereto. More specifically, the connection portion 5 formed at a position closest to the drive circuit 30 in the Y direction among the plurality of connection portions 5 is referred to as a reference connection portion 5KE .
  • the upper arm drive circuit 30 H and the lower arm drive circuit 30 L are arranged between the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L in the Y direction.
  • a power supply circuit 31 connected to these is provided between the upper arm drive circuit 30 H and the lower arm drive circuit 30 L.
  • the power supply circuit 31 is used in common for the two drive circuits 30 H and 30 L.
  • the drive circuit 30 of this embodiment is configured by a dedicated IC.
  • an insulating space S I to ensure these insulating is formed.
  • a low voltage wiring 89 is provided at the edge 35 of the control circuit unit 3. Also between the low-pressure line 89 and the connection portion group 50, an insulating space S I is formed.
  • the reference connection portion 5 KE than the control connection section 5 G, is formed at a position closer to the drive circuit 30. Therefore, the reference wiring 4KE can be made shorter than the control wiring 4G, and the inductance LKE parasitic on the reference wiring 4KE can be reduced.
  • the two drive circuits 30 H and 30 L are arranged between the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L in the Y direction. Therefore, the upper arm drive circuit 30 H and the lower arm drive circuit 30 L can be brought close to each other, and the power supply circuit 31 can be used in common for the two drive circuits 30 H and 30 L. Therefore, the number of power supply circuits 31 can be reduced, and the manufacturing cost of the control circuit unit 3 can be reduced. In addition, the area of the control circuit unit 3 can be reduced.
  • each connection portion 5 is connected to different electrodes 21 (21 KE , 21 SE , 21 G , 21 A , 21 K : see FIG. 5) of the semiconductor element 2.
  • the individual connection portions 5 constituting the upper arm connection portion group 50 H as viewed from the one side in the Y direction (for example, the left side in the drawing) toward the other side (for example, the right side in the drawing)
  • the upper arm connection portion group 50 H and the lower arm connection portion group 50 L can be made symmetrical while the reference connection portion 5KE is brought close to the control circuit 30. Therefore, the configuration of the control circuit board 3 can be simplified and the design can be facilitated. In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • the arrangement position of the drive circuit 30 is changed.
  • the reference connection portion 5KE is formed at a position closer to the drive circuit 30 connected thereto than the control connection portion 5G. It is. Thereby, the reference wiring 4KE is made shorter than the control wiring 4G , and the inductance LKE of the reference wiring 4KE is made small.
  • the upper arm drive circuit 30 H , the upper arm connection unit group 50 H , the lower arm connection unit group 50 L, and the lower arm drive circuit 30 L are arranged in the Y direction. Are arranged in this order.
  • the insulating region S I to isolate these are formed. Further, the low voltage wiring 89 is provided on the edge 35 of the control circuit unit 3 as in the seventh embodiment. An insulating region S I is also formed between the low-voltage wiring 89 and the drive circuit 30 H.
  • the control circuit unit 3 can be symmetric between the upper arm side and the lower arm side, and the circuit configuration of the control circuit unit 3 can be simplified. Therefore, the control circuit unit 3 can be easily designed. Further, with the above configuration, the control circuit unit 3 can be further downsized. That is, as shown in FIG. 15, the drive circuits 30 H and 30 L can be provided between the two connection portion groups 50 H and 50 L. In this case, the connection portion group 50 and the low-voltage wiring 89 are connected to each other.
  • the drive circuit 30 is arranged outside the connection portion group 50 in the Y direction as in the present embodiment, the drive circuit 30 is interposed between the connection portion group 50 and the low-voltage wiring 89.
  • the wiring 89 can be moved away from the connection unit group 50. Therefore, unlike the seventh embodiment (see FIG. 15), there is no need to form a dedicated insulating region S I ′ for insulating between the connecting portion group 50 and the low-voltage wiring 89, and the area of the control circuit portion 3 can be reduced. Can be made smaller.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • the upper arm drive circuit 30 H , the upper arm connection unit group 50 H , the lower arm drive circuit 30 L, and the lower arm connection unit group 50 are arranged in the Y direction.
  • L is arranged in this order.
  • the reference connection portion 5 KE, than the control connection section 5 G, is arranged at a position close to the control circuit 30. Thereby, the reference wiring 4KE is made shorter than the control wiring 4G , and the inductance LKE of the reference wiring 4KE is made small.
  • a plurality of upper arm semiconductor elements 2 H (2 Ha , 2 Hb ) and a plurality of lower arm semiconductor elements 2 L (2 La , 2 Lb ) connected in parallel to each other. are provided in the same semiconductor module 20, but the present invention is not limited to this. That is, the individual semiconductor elements 2 (2 H , 2 L ) may be incorporated in separate semiconductor modules 20, and these semiconductor modules 20 may be connected to the control circuit unit 3 shown in FIG. Alternatively, one semiconductor module 20 may include one upper arm semiconductor element 2 H and one lower arm semiconductor element 2 L, and the semiconductor module 20 may be connected to the control circuit unit 3 shown in FIG.
  • the semiconductor element 2 of this embodiment includes a plurality of pads 26 for electrical connection to the control circuit unit 3.
  • the plurality of pads 26 are arranged in the Y direction.
  • two pads 26 are reference pads 26 KE (26 KEa , 26 KEb ) for electrically connecting the reference electrode 21 KE of the semiconductor element 2 to the control circuit unit 3.
  • the reference pad 26 KE arranged at a position close to the drive circuit 30 in the Y direction is used as the control circuit unit 3. Is electrically connected.
  • the semiconductor module 20 includes a main body 200 that contains the semiconductor element 2.
  • a plurality of control terminals 25 protrude from the main body 200.
  • the semiconductor element 2 the first reference pad 26 KEA and second reference pads 26 Keb, 2 pieces of reference pads 26 KE is formed.
  • the upper arm semiconductor module 20 H, toward the second reference pads 26 Keb is than the first reference pad 26 KEA, it is arranged at a position closer to the upper arm drive circuit 30 H in the Y direction ing.
  • the second reference pad 26 KEb is connected to the reference control terminal 25 KE using a wire 201.
  • the second reference pad 26 KEb is electrically connected to the control circuit unit 3.
  • the lower arm semiconductor element 2 L, toward the first reference pad 26 KEA is than the second reference pads 26 Keb, disposed at a position closer to the lower arm drive circuit 30 L Yes.
  • the first reference pad 26 KEa is connected to the reference control terminal 25 KE using a wire 201.
  • the first reference pad 26 KEa is electrically connected to the control circuit unit 3.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L can have the same structure, and the reference control terminal is located at a position close to the drive circuit 30 on each of the upper arm side and the lower arm side. 25 KE can be provided. Therefore, while using the same type of semiconductor element 2 H, 2 L, it is possible to shorten the upper arm and the lower arm, the reference wiring 4 KE length, respectively. Therefore, the types of semiconductor elements 2 to be used can be reduced, the manufacturing cost of the power converter 1 can be reduced, and the inductance L KE of the reference wiring 4 KE can be reduced. In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • Embodiment 11 This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed. As shown in FIG. 25, as in Embodiment 1 in the present embodiment, arranged in the Y direction, the reference connection portion 5 KE, in than the control connection section 5 G, located close to the driving circuit 30 to which they are connected It is. Thereby, the length of the reference wiring 4KE is shortened, and the inductance LKE of the reference wiring 4KE is reduced.
  • the upper arm semiconductor module 20 H and the lower arm semiconductor module 20 L are arranged in the Y direction. Then, the upper arm semiconductor module 20 H is positioned 180 ° around the rotation axis A that exists between the two semiconductor modules 20 H and 20 L and is parallel to the protruding direction of the control terminal 25 (hereinafter also referred to as Z direction).
  • the lower arm semiconductor module 20 L is connected to the control circuit unit 3 in an inverted posture. In this way, the same type of semiconductor module 20 can be used as the upper arm semiconductor module 20 H and the lower arm semiconductor module 20 L. Therefore, the types of semiconductor modules 20 to be used can be reduced, and the manufacturing cost of the power conversion device 1 can be reduced.
  • the reference control terminal 25KE can be brought close to the drive circuit 30 for each of the upper arm side and the lower arm side while using the same type of semiconductor module 20. Therefore, it is possible to shorten the reference line 4 KE, can reduce the inductance L KE reference wiring 4 KE.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • Embodiment 12 This embodiment is an example in which the type of the semiconductor module 2 is changed.
  • two upper arm semiconductor elements 2 H connected in parallel to each other are provided in one upper arm semiconductor module 20 H.
  • two lower arm semiconductor elements 2 L connected in parallel to each other are provided in one lower arm semiconductor module 20 L.
  • These semiconductor modules 20 H and 20 L include two collector terminals 24 C (24 Ca and 24 Cb ) and one emitter terminal 24 E.
  • the emitter terminal 24 E is disposed between the two collector terminals 24 C.
  • the upper arm semiconductor module 20 H and the lower arm semiconductor module 20 L are arranged in the Y direction as in the eleventh embodiment. Then, the lower arm semiconductor module 20 L is arranged in a posture in which the upper arm semiconductor module 20 H is rotated by 180 ° around the rotation axis A that exists between the two semiconductor modules 20 H and 20 L and is parallel to the Z direction. Is connected to the control circuit section 3. In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed.
  • two upper arm semiconductor elements 2 H (2 Ha , 2 Hb ) connected in parallel to each other and two lower arm semiconductor elements 2 L ( 2 La and 2 Lb ) are provided in one semiconductor module 20.
  • the output terminal 24 O of the semiconductor module 20 includes a first portion 241 that protrudes from the main body portion 200 to the side opposite to the control circuit portion 3, a second portion 242 that extends from the first portion 241 in the Y direction, A third portion 243 projecting from the second portion 242 to the control circuit portion 3 side in the Z direction.
  • a through hole 37 is formed in the control circuit unit 3.
  • a third portion 243 is inserted into the through hole 37.
  • a current sensor 88 for measuring the output current is attached to the third portion 243.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • FIG. 15 This embodiment is an example in which the structure of the semiconductor module 20 is changed.
  • two upper arm semiconductor elements 2 H connected in parallel to each other, and two lower arm semiconductor elements 2 L connected in parallel to each other, Are provided in one semiconductor module 20.
  • the output terminal 24 O protrudes from the main body 200 to the control circuit unit 3 side in the Z direction.
  • a through hole 37 is formed in the control circuit unit 3, and an output terminal 24 O is inserted into the through hole 37.
  • a current sensor 88 for measuring an output current is attached to the output terminal 24 O.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed. As shown in FIG. 31, the output terminal 24 O of this embodiment protrudes from the side surface 209 of the main body 200 and is bent. The tip of the output terminal 24 O is inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3. A current sensor 88 is attached to the output terminal 24 O. In addition, the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are provided in separate semiconductor modules 20.
  • the emitter terminal 24 E of the upper arm semiconductor module 20 H and the collector terminal 24 C of the lower arm semiconductor module 20 L are connected to each other by an AC bus bar 7 A.
  • the emitter terminal 24 E of the upper arm semiconductor module is bent and inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3.
  • This emitter terminal 24 E is mounted a current sensor 88 for measuring the output current.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are provided in different semiconductor modules 20, respectively.
  • the upper arm semiconductor module 20 H includes two emitter terminals 24 E , a first emitter terminal 24 Ea and a second mitter terminal 24 Eb .
  • the first emitter terminal 24 Ea and the collector terminal 24 C of the lower arm semiconductor module 20 L are connected by an AC bus bar 7 A.
  • the second emitter terminal 24 Eb protrudes from the main body portion 200 of the upper arm semiconductor module 20 H to the control circuit portion 3 side in the Z direction.
  • the second emitter terminal 24 Eb is inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3.
  • a current sensor 88 is attached to the second emitter terminal 24 Eb .
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are provided in separate semiconductor modules 20.
  • the first emitter terminal 24 Ea of the upper arm semiconductor module 20 H and the collector terminal 24 C of the lower arm semiconductor module 20 L are connected by an AC bus bar 7 A.
  • a second emitter terminal 24 Eb protrudes from the side surface 209 of the main body 200 of the upper arm semiconductor module 20 H.
  • the second emitter terminal 24 Eb is bent and inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3.
  • a current sensor 88 is attached to the second emitter terminal 24 Eb .
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • FIG. 35 which is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are provided in different semiconductor modules 20. is there.
  • the collector terminal 24 C of the lower arm semiconductor element 2 L protrudes from the main body 200 and is bent.
  • the collector terminal 24 C is inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3.
  • a current sensor 88 is attached to the collector terminal 24.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • FIG. 21 This embodiment is an example in which the configuration of the semiconductor module 20 is changed.
  • the upper arm semiconductor element 2 H and the lower arm semiconductor element 2 L are provided in separate semiconductor modules 20.
  • the lower arm semiconductor module 2 L includes two collector terminals 24 C including a first collector terminal 24 Ca and a second collector terminal 24 Cb .
  • the emitter terminal 24 E of the upper arm semiconductor module 20 H and the first collector terminal 24 Ca of the lower arm semiconductor module 20 L are connected by an AC bus bar 7 A.
  • the second collector terminal 24 Cb of the lower arm semiconductor module 20 L protrudes from the main body portion 200 toward the control circuit portion 3 and is inserted into the through hole 37.
  • a current sensor 88 is attached to the second collector terminal 24 Cb .
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • the lower arm semiconductor module 20 L of the present embodiment includes two collector terminals 24 C , a first collector terminal 24 Ca and a second collector terminal 24 Cb .
  • the first collector terminal 24 Ca is connected to the emitter terminal 24 E of the upper arm semiconductor module 20 H.
  • the second collector terminal 24 Cb protrudes from the side surface 209 of the main body 200 and is bent.
  • the second collector terminal 24 Cb is inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3.
  • a current sensor 88 is attached to the second collector terminal 24 Cb .
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.
  • This embodiment is an example of changing the configuration of the AC bus bar 7 A.
  • the AC bus bar 7 A of this embodiment connects the emitter terminal 24 E of the upper arm semiconductor module 20 H and the collector terminal 24 C of the lower arm semiconductor module 20 L.
  • the AC bus bar 7 A is bent and inserted into the through hole 37 of the control circuit unit 3.
  • a current sensor 88 is attached to the AC bus bar 7A.
  • the same configuration and operational effects as those of the first embodiment are provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

複数の半導体素子（２）と、制御回路部（３）とを備える。並列接続された複数の半導体素子（２）を、同時にスイッチング動作するよう構成されている。制御回路部（３）は、同時に動作する複数の半導体素子（２）に接続した駆動回路（３０）と、制御配線（４G）と、基準配線（４KE）とを備える。制御配線（４G）は、半導体素子（２）の制御電極（２１G）と駆動回路（３０）とを接続している。基準配線（４KE）は、半導体素子（２）の基準電極（２１KE）と駆動回路（３０）とを接続している。基準配線（４KE）に寄生したインダクタンス（ＬKE）を、制御配線（４G）に寄生したインダクタンス（ＬG）よりも小さくしてある。

Description

電力変換装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１６年３月２８日に出願された日本出願番号２０１６－６３５４１号と、２０１７年２月２８日に出願された日本出願番号２０１７－３６７４５号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、複数の半導体素子と、該半導体素子のスイッチング動作を制御する制御回路部とを備える電力変換装置に関する。
　直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、ＩＧＢＴ等の半導体素子と、該半導体素子に電気接続した制御回路部とを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。この電力変換装置は、上記制御回路部によって半導体素子をスイッチング動作させることにより、直流電力を交流電力に変換するよう構成されている。
　制御回路部には、半導体素子を駆動する駆動回路が形成されている。また、制御回路部は、半導体素子の基準電極（すなわち、エミッタ）と上記駆動回路とを繋ぐ基準配線と、半導体素子の制御電極（すなわち、ゲート）と駆動回路とを繋ぐ制御配線とを備える。駆動回路は、上記基準電極の電位を基準として、制御電極に、予め定められた制御電圧を加えるよう構成されている。これにより、半導体素子をオンしている。
　近年、より高い出力電流を得ることが可能な電力変換装置が望まれている。そのため、複数の半導体素子を並列接続し、これら複数の半導体素子を同時にスイッチング動作させることが検討されている。これにより、個々の半導体素子に流せる電流は少なくても、電力変換装置全体として、多くの電流を流せるようにすることが検討されている。
特開２０１５－１３９２９９号公報
　しかしながら、複数の半導体素子を同時にスイッチング動作させると、半導体素子の制御電極に加わる電圧がばらつきやすくなる。すなわち、上記構成にした場合、１個の駆動回路が複数の半導体素子に電気接続することになる。また、複数の半導体素子を同時にスイッチング動作させると、後述するように、半導体素子に逆並列接続したフリーホイールダイオードのリカバリー特性のばらつき等が原因となって、半導体素子の上記基準電極の電位（以下、基準電位とも記す）がばらつく可能性がある。そのため、基準電位が高い半導体素子から基準電位が低い半導体素子へ、上記基準配線を介して電流ｉが流れる可能性がある。この場合、基準配線に寄生するインダクタンスＬKEが原因となって、誘導起電力ΔＶ（＝ＬKEｄｉ／ｄｔ）が発生する。
　そのため、基準電位が低い半導体素子の基準電極から見ると、駆動回路の基準となる電位が、ΔＶだけ高くなってしまう（図３９参照）。したがって、基準電位が低い半導体素子の制御電極には、駆動回路から発生する制御電圧ＶGとΔＶとの和（ＶG＋ΔＶ）が加わってしまう。そのため、通常の制御電圧ＶGよりも高い電圧が制御電極に加わり、この半導体素子が劣化する可能性が考えられる。
　また、基準配線に誘導起電力ΔＶが発生すると、基準電位が高い半導体素子の基準電極から見ると、駆動回路の基準となる電位が、ΔＶだけ低下してしまう（図３９参照）。したがって、基準電位が高い半導体素子の制御電極には、ＶG－ΔＶしか電圧が加わらない。そのため、この半導体素子が十分にオンせず、電流量が低下しやすい。
　本開示は、複数の半導体素子を同時にスイッチング動作でき、かつ個々の半導体素子の制御電極に加わる電圧のばらつきを低減できる電力変換装置を提供することを目的とする。
　本開示の第１の態様は、複数の半導体素子と、
　該半導体素子のスイッチング動作を制御する制御回路部とを備え、
　上記半導体素子には、上アーム側に配された上アーム半導体素子と、下アーム側に配された下アーム半導体素子とがあり、上記制御回路部によって、互いに並列に接続された複数の上記上アーム半導体素子を同時にスイッチング動作すると共に、互いに並列に接続された複数の上記下アーム半導体素子を同時にスイッチング動作するよう構成され、
　上記制御回路部は、同時にスイッチング動作する複数の上記半導体素子にそれぞれ電気接続した駆動回路と、上記半導体素子の制御電極と上記駆動回路とを繋ぐ制御配線と、上記半導体素子の基準電極と上記駆動回路とを繋ぐ基準配線とを備え、
　該基準配線に寄生したインダクタンスを、上記制御配線に寄生したインダクタンスよりも小さくしてある、電力変換装置にある。
　上記電力変換装置では、基準配線に寄生したインダクタンスを、制御配線に寄生したインダクタンスよりも小さくしてある。
　そのため、個々の半導体素子の制御電極に加わる電圧のばらつきを低減することができる。すなわち、上述したように、互いに並列に接続された複数の半導体素子を同時にスイッチング動作させると、個々の半導体素子の基準電位がばらつきやすくなる。その結果、基準電位が高い半導体素子から基準電位が低い半導体素子へ、基準配線を介して電流が流れることがある。しかしながら、本形態では、基準配線に寄生したインダクタンスを小さくしてあるため、電流が流れたときに基準配線に発生する誘導起電力ΔＶを小さくすることができる。上述したように、基準電位が低い半導体素子は、制御電極にＶG＋ΔＶが加わり、基準電位が高い半導体素子にはＶG－ΔＶが加わるが、本形態ではΔＶを小さくすることができるため、各半導体素子の制御電極に加わる電圧のばらつきを抑制できる。そのため、基準電位が低い半導体素子の制御電極に高い電圧が加わりすぎて、この半導体素子が劣化したり、基準電位が高い半導体素子の制御電極に低い電圧しか加わらず、充分にオンしなかったりする不具合を抑制できる。
　以上のごとく、本態様によれば、複数の半導体素子を同時にスイッチング動作でき、かつ個々の半導体素子の制御電極に加わる電圧のばらつきを低減できる電力変換装置を提供することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。
図１は、実施形態１における、上アーム半導体素子がオンしたときの、電力変換装置の一部の回路図である。 図２は、実施形態１における、下アーム半導体素子がオンしたときの、電力変換装置の一部の回路図である。 図３は、実施形態１における、制御回路部の一部の平面図である。 図４は、実施形態１における、電力変換装置の全体回路図である。 図５は、実施形態１における、上アーム半導体素子と制御回路部との、より詳細な回路図である。 図６は、実施形態１における、電力変換装置の断面図であって、図７のVI-VI断面図である。 図７は、図６のVII-VII断面図である。 図８は、実施形態２における、制御回路部の一部の平面図である。 図９は、実施形態３における、制御回路部の一部の平面図である。 図１０は、実施形態４における、制御回路部の一部の平面図である。 図１１は、実施形態５における、制御回路部の一部の平面図である。 図１２は、実施形態６における、上アーム半導体素子がオンしたときの、電力変換装置の一部の回路図である。 図１３は、実施形態６における、下アーム半導体素子がオンしたときの、電力変換装置の一部の回路図である。 図１４は、実施形態７における、電力変換装置の概略断面図である。 図１５は、実施形態７における、制御回路部の一部の平面図である。 図１６は、実施形態７における、半導体モジュールの概念図である。 図１７は、実施形態８における、電力変換装置の概略断面図である。 図１８は、実施形態８における、制御回路部の一部の平面図である。 図１９は、実施形態９における、電力変換装置の概略断面図である。 図２０は、実施形態９における、制御回路部の一部の平面図である。 図２１は、実施形態９における、半導体モジュールの概念図である。 図２２は、実施形態１０における、半導体素子の平面図である。 図２３は、実施形態１０における、上アーム半導体モジュールおよび制御回路部の断面図である。 図２４は、実施形態１０における、下アーム半導体モジュールおよび制御回路部の断面図である。 図２５は、実施形態１１における、電力変換装置の概略断面図である。 図２６は、実施形態１２における、電力変換装置の概略断面図である。 図２７は、実施形態１２における、半導体モジュールの概念図である。 図２８は、実施形態１３における、電力変換装置の概略断面図である。 図２９は、実施形態１４における、電力変換装置の概略断面図である。 図３０は、実施形態１５における、電力変換装置の概略断面図である。 図３１は、実施形態１６における、電力変換装置の概略断面図である。 図３２は、実施形態１７における、電力変換装置の概略断面図である。 図３３は、実施形態１８における、電力変換装置の概略断面図である。 図３４は、実施形態１９における、電力変換装置の概略断面図である。 図３５は、実施形態２０における、電力変換装置の概略断面図である。 図３６は、実施形態２１における、電力変換装置の概略断面図である。 図３７は、実施形態２２における、電力変換装置の概略断面図である。 図３８は、実施形態２３における、電力変換装置の概略断面図である。 図３９は、比較形態における、上アーム半導体素子がオンしたときの、電力変換装置の一部の回路図である。 図４０は、比較形態における、下アーム半導体素子がオンしたときの、電力変換装置の一部の回路図である。
　上記電力変換装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。
（実施形態１）
　上記電力変換装置に係る実施形態について、図１～図７を用いて説明する。図４に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、複数の半導体素子２と、制御回路部３とを備える。半導体素子２には、上アーム側に配された上アーム半導体素子２Hと、下アーム側に配された下アーム半導体素子２Lとがある。互いに並列に接続された複数の上アーム半導体素子２Hを、制御回路部３によって、同時にスイッチング動作させている。また、互いに並列に接続された複数の下アーム半導体素子２Lを、制御回路部３によって、同時にスイッチング動作させている。
　図１に示すごとく、制御回路部３は、同時にスイッチング動作する複数の半導体素子２に接続した駆動回路３０と、制御配線４Gと、基準配線４KEとを備える。制御配線４Gは、半導体素子２の制御電極２１G（すなわち、ゲート）と駆動回路３０とを電気接続している。また、基準配線４KEは、半導体素子２の基準電極２１KE（すなわち、エミッタ）と駆動回路３０とを電気接続している。
　基準配線４KEに寄生したインダクタンスＬKEを、制御配線４Gに寄生したインダクタンスＬGよりも小さくしてある。
　本形態の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。図４に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ２個、並列接続している。本形態の半導体素子２はＩＧＢＴである。半導体素子２は、半導体モジュール２０（図７参照）に内蔵されている。１個の半導体モジュール２に、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとが内蔵されている。
　半導体モジュール２０には、Ｕ相用の半導体モジュール２０uと、Ｖ相用の半導体モジュール２０vと、Ｗ相用の半導体モジュール２０wとがある。制御回路部３によって、半導体モジュール２０内の半導体素子２をスイッチング動作させることにより、直流電源８から供給される直流電力を交流電力に変換している。そして、この交流電力を用いて三相交流モータ８１を駆動し、上記車両を走行させている。
　図７に示すごとく、半導体モジュール２０は、半導体素子２を内蔵した本体部２００と、該本体部２００から突出したパワー端子２４と、制御端子２５とを備える。パワー端子２４には、直流電圧が加わる正極端子２４P及び負極端子２４Nと、交流電力を出力する出力端子２４Oとがある。上記制御端子２５は、制御回路部３に接続している。
　図５に示すごとく、半導体素子２は、上記制御電極２１Gと基準電極２１KEとの他に、センス電極２１SEを有する。また、半導体モジュール２０は、感温ダイオード２９を内蔵している。感温ダイオード２９のカソード電極２１Kは、基準電極２１KEに接続している。感温ダイオード２９のアノード電極２１A及びカソード電極２１Kと、半導体素子２の各電極２１G，２１KE、２１SEとは、制御端子２５を介して、制御回路部３に電気接続されている。アノード電極２１A及びカソード電極２１Kは温度検出回路３８に接続しており、センス電極２１SEは電流検出回路３９に接続している。温度検出回路３８は、感温ダイオード２９の順方向電圧を測定することにより、半導体素子２の温度を測定する。また、電流検出回路３９は、センス電極２１SEを流れる電流を測定することにより、半導体素子２全体を流れる電流を測定する。
　図３に示すごとく、制御回路部３には、該制御回路部３を半導体素子２に電気接続するための複数の接続部５（本形態では、貫通孔）が形成されている。この接続部５に制御端子２５を挿入し、はんだ付けしてある。制御回路部３は、接続部５として、基準電極２１KEに接続するための基準用接続部５KEと、制御電極２１Gに接続するための制御用接続部５Gと、センス電極２１SEに接続するためのセンス用接続部５SEとを備える。また、制御回路部３は、アノード電極２１Aに接続するためのアノード用接続部５Aと、カソード電極２１Kに接続するためのカソード用接続部５Kとを備える。駆動回路３０と基準用接続部５KEとは、基準配線４KEによって接続されている。駆動回路３０と制御用接続部５Gとは、制御配線４Gによって接続されている。本形態では、基準配線４KEの配線長を、制御配線４Gの配線長よりも短くしてある。これにより、基準配線４KEに寄生したインダクタンスＬKEを、制御配線４Gに寄生したインダクタンスＬGよりも小さくしている。
　次に、複数の半導体素子２を同時にスイッチング動作する場合に、各半導体素子２の制御電極２１Gに加わる電圧に差が生じる理由について説明する。図１に示すごとく、２個の上アーム半導体素子２Hの基準電極２１KEは、交流バスバー７Aによって電気接続されている。この交流バスバー７Aにはインダクタンスが寄生している。また、個々の半導体素子２には、フリーホイールダイオード２８が逆並列接続している。
　ここで、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを両方ともオフした状態から、上アーム半導体素子２Hをオンした状態に切り替えた場合を考える。上アーム半導体素子２Hをオンする直前には、三相交流モータ８１（図４参照）のインダクタンスの影響により、下アーム半導体素子２Lのフリーホイールダイオード２８に還流電流（図示せず）が順方向に流れている。上アーム半導体素子２Hをオンすると、電流Ｉが流れ、還流電流が次第に低減する。その後、フリーホイールダイオード２８がリカバリーし、リカバリー電流Ｉrが流れる。
　ここで、２個のフリーホイールダイオード２８a，２８bのリカバリー特性の差により、一方のフリーホイールダイオード２８aは速くリカバリーし、他方のフリーホイールダイオード２８bはリカバリーしないことがある。この場合、２個の上アーム半導体素子２Hの電流Ｉは、両方とも、一方のフリーホイールダイオード２８aを流れることになる。そのため、他方の上アーム半導体素子２Hbを流れた電流Ｉは、交流バスバー７Aを通り、一方のフリーホイールダイオード２８aを流れる。上述したように、交流バスバー７Aにはインダクタンスが寄生しているため、このインダクタンスにより、誘導起電力ＶKEが発生する。したがって、一方の上アーム半導体素子２Haの基準電極２１KEaよりも、他方の上アーム半導体素子２Hbの基準電極２１KEbの方が、ＶKEだけ電位が高くなる。
　そのため、基準電位が高い上アーム半導体素子２Hbから、基準電位が低い上アーム半導体素子２Haへ、基準配線４KEを通って電流ｉが流れる。そのため、基準配線４KEに寄生したインダクタンスＬKEによって、誘導起電力ΔＶ（＝ＬKEｄｉ／ｄｔ）が発生する。したがって、基準電位が低い半導体素子２Haの基準電極２１KEaに対して、駆動回路３０の基準になる電位ＥHは、ΔＶだけ高くなる。駆動回路３０は、この電位ＥHを基準にして制御電極２１Gに制御電圧ＶGを加える。そのため、基準電位が低い半導体素子２Haの制御電極２１Gには、制御電圧ＶGとΔＶとの和ＶG＋ΔＶが加わる。
　また、誘導起電力ΔＶが発生すると、基準電位が高い半導体素子２Hbの基準電極２１KEbに対して、駆動回路３０の基準になる電位ＥHは、ΔＶだけ低くなる。そのため、基準電位が高い半導体素子２Hbの制御電極２１Gには、ＶG－ΔＶしか加わらない。このように、複数の半導体素子２を同時にスイッチング動作させる場合は、制御電圧２１Gに加わる電圧がばらつきやすい。しかしながら、本形態では、上述したように、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを小さくしているため、誘導起電力ΔＶを小さくすることができる。そのため、制御電圧２１Gに加わる電圧が大きくばらつくことを抑制できる。
　一方、下アーム半導体素子２Lをオンしたときも、同様に、制御電極２１Gに加わる電圧に差が生じることがある。図２に示すごとく、下アーム半導体素子２Lには、半導体モジュール２０の負極端子２４Nが接続している。この負極端子２４Nには、インダクタンスＬNが寄生している。２個の負極端子２４NのインダクタンスＬNは、互いに異なることがある。例えば、一方の負極端子２４Naに寄生したインダクタンスＬNaよりも、他方の負極端子２４Nbに寄生したインダクタンスＬNbの方が高いことがある。この場合、２個の下アーム半導体素子２La，２Lbを両方ともオンすると、電流Ｉが負極端子２４Na，２４Nbを流れ、インダクタンスの差により、負極端子２４Na，２４Nbに発生する誘導起電力に差が生じる。そのため、一方の下アーム半導体素子２Laの基準電極２１KEaよりも、他方の下アーム半導体素子２Lbの基準電極２１KEbの方が、電位が高くなる。
　したがって、他方の下アーム半導体素子２Lbから一方の下アーム半導体素子２Laへ、基準配線４KEを通って電流ｉが流れる。そのため、上アーム半導体素子２Hをオンしたとき（図１参照）と同様に、制御電極２１Gに加わる電圧に差が生じる。すなわち、一方の下アーム半導体素子２Laの制御電極２１GにはＶG＋ΔＶが加わり、他方の下アーム半導体素子２Lbの制御電極２１GにはＶG－ΔＶしか加わらない。しかしながら、本形態では、上述したように、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを小さくしている。そのため、制御電極２１Gに加わる電圧が大きくばらつくことを抑制できる。
　次に、電力変換装置１の立体的な構造について説明する。図６、図７に示すごとく、本形態では、半導体モジュール２０と冷却管１１とを交互に積層して、積層体１０を構成してある。積層体１０の積層方向（以下、Ｘ方向とも記す）において積層体１０に隣り合う位置に、加圧部材１７（例えば、板ばね）が配されている。この加圧部材１７によって、積層体１０を、ケース１６の壁部１６１へ向けて加圧している。これにより、半導体モジュール２０と冷却管１１との接触圧を確保しつつ、積層体１０をケース１６内に固定している。
　Ｘ方向に隣り合う２つの冷却管１１は、連結管１５によって互いに連結されている。また、複数の冷却管１１のうち、Ｘ方向における一端に位置する端部冷却管１１aには、冷媒１２を導入するための導入管１３と、冷媒１２を導出するための導出管１４とが接続している。導入管１３から冷媒１２を導入すると、冷媒１２は連結管１５を通って全ての冷却管１１を流れる。これにより、半導体モジュール２０を冷却している。
　また、上述したように、半導体モジュール２０は、正極端子２４Pと、負極端子２４Nと、出力端子２４Oと、制御端子２５とを備える。正極端子２４Pとコンデンサ７２とは、正極バスバー７Pによって接続されている。また、負極端子２４Nとコンデンサ７２とは、負極バスバー７Nによって接続されている。
　図３に示すごとく、制御端子２５は、制御回路部３の接続部５に接続している。複数の接続部５によって接続部群５０が構成されている。駆動回路３０は、複数の接続部５の配列方向（以下、Ｙ方向とも記す）において、接続部群５０に隣り合う位置に形成されている。また、上述したように、制御回路部３は、接続部５として、基準用接続部５KEおよび制御用接続部５Gを備える。駆動回路３０と基準用接続部５KEとは、基準配線４KEによって接続されている。駆動回路３０と制御用接続部５Gとは、制御配線４Gによって接続されている。Ｙ方向において、基準用接続部５KEは、制御用接続部５Gよりも、これらが接続される駆動回路３０に近い位置に形成されている。より詳しくは、複数の接続部５のうち、Ｙ方向において駆動回路３０に最も近い位置に形成された接続部５を、基準用接続部５KEとしてある。
　図３に示すごとく、接続部群５０には、上アーム半導体素子２Hに接続するための上アーム接続部群５０Hと、下アーム半導体素子２Lに接続するための下アーム接続部群５０Lとがある。これら上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０Lとは、Ｙ方向において互いに隣り合っている。また、駆動回路３０には、上アーム半導体素子２Hに接続した上アーム駆動回路３０Hと、下アーム半導体素子２Lに接続した下アーム駆動回路３０Lとがある。上アーム駆動回路３０Hと下アーム駆動回路３０Lとは、上アーム接続部群５０H及び下アーム接続部群５０Lを、Ｙ方向から挟む位置に形成されている。
　本形態の作用効果について説明する。図１、図２に示すごとく、本形態では、基準配線４KEに寄生したインダクタンスＬKEを、制御配線４Gに寄生したインダクタンスＬKEよりも小さくしてある。
　そのため、個々の半導体素子２の制御電極２１Gに加わる電圧のばらつきを低減できる。すなわち、上述したように、並列接続された複数の半導体素子２を同時にスイッチング動作させると、個々の半導体素子２の基準電位がばらつきやすくなる。その結果、基準電位が高い半導体素子２から基準電位が低い半導体素子２へ、基準配線４KEを介して電流ｉ流れることがある。しかしながら、本形態では、基準配線４KEに寄生したインダクタンスＬKEを小さくしてあるため、基準配線４KEに発生する誘導起電力ΔＶを小さくすることができる。基準電位が低い半導体素子２は、制御電極２１GにＶG＋ΔＶが加わり、基準電位が高い半導体素子２にはＶG－ΔＶが加わるが、本形態ではΔＶを小さくすることができるため、各半導体素子２の制御電極２１Gに加わる電圧のばらつきを抑制できる。そのため、基準電位が低い半導体素子２の制御電極２１Gに高い電圧が加わりすぎて、この半導体素子２が劣化したり、基準電位が高い半導体素子２の制御電極２１に低い電圧しか加わらず、充分にオンしなかったりする不具合を抑制できる。
　従来の電力変換装置１は、図３９に示すごとく、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEが、制御配線４Gに寄生するインダクタンスＬGよりも大きかった。そのため、基準配線４KEに電流ｉが流れたときに高い誘導起電力ΔＶが発生していた。したがって、複数の上アーム半導体素子２Hを同時にオンしたときに、一部の上アーム半導体素子２Haに高い電圧ＶG＋ΔＶが加わり、この半導体素子２Haが劣化しやすくなったり、他の上アーム半導体素子２Hbに低い電圧ＶG－ΔＶしか加わらず、充分にオンしなかったりする問題が生じていた。また、図４０に示すごとく、複数の下アーム半導体素子２La，２Lbを同時にオンする場合も、同様の問題が生じていた。これに対して、本形態では、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを小さくしているため、ΔＶを小さくすることができる。そのため、個々の半導体素子２の制御端子２１Gに加わる電圧のばらつきを小さくすることができる。
　また、本形態では図３に示すごとく、基準配線４KEの配線長を、制御配線４Gの配線長よりも短くしてある。
　そのため、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを、確実に、制御配線４Gに寄生するインダクタンスＬGよりも小さくすることができる。
　また、本形態では、制御回路部３に、複数の接続部５を形成してある。駆動回路３０は、Ｙ方向において接続部群５０に隣り合う位置に形成されている。基準用接続部５KEは、Ｙ方向において、制御用接続部５Gよりも、駆動回路３０に近い位置に形成されている。
　そのため、駆動回路３０と基準用接続部５KEとを繋ぐ基準配線４KEの長さを短くすることができ、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを小さくすることができる。
　また、図３に示すごとく、本形態では、複数の接続部５のうちＹ方向において駆動回路３０に最も近い位置に形成された接続部５を、基準用接続部群５KEとしてある。
　そのため、基準配線４KEの長さをより短くすることができ、基準配線４KEのインダクタンスを効果的に低減させることができる。
　また、図１、図２に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとが、同一の半導体モジュール２０に内蔵されている。
　そのため、本発明の効果を特に顕著に発揮させることができる。すなわち、図１２に示すごとく、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０に内蔵させることも可能であるが、この場合、上アーム半導体素子２Hの制御電極２１Gに加わる電圧は、大きくばらつきにくい。つまり、この場合、２個の上アーム半導体素子２Hは、それぞれ下アーム半導体素子２Lに個別に接続されておらず、共通の交流バスバー７Aのみを介して、下アーム半導体素子２Lに電気接続される。したがって、一方のフリーホイールダイオード２８aのみがリカバリーし、他方のフリーホイールダイオード２８bがリカバリーしない場合、２つの上アーム半導体素子２Hをそれぞれ流れた電流Ｉは、両方とも、交流バスバー７Aを通って、一方のフリーホイールダイオード２８aへ流れることになる。したがって、両方の電流Ｉとも、交流バスバー７Aを通るため、電流経路に寄生するインダクタンスの大きさが殆ど同じになり、このインダクタンスによって発生する誘導起電力は殆ど同じ大きさになる。したがって、２個の上アーム半導体素子２Ha，２Hbの基準電極２１KEの電位は、殆ど等しくなる。そのため、基準配線４KEに大きな電流ｉは流れず、基準配線４KEに誘導起電力ΔＶは殆ど発生しない。したがって、２個の上アーム半導体素子２Ha，２Hbの制御電極２１Gに加わる電圧は、殆ど等しくなる。
　これに対して、図１に示すごとく、本形態のように、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとが同一の半導体モジュール２０に内蔵されている場合は、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとが半導体モジュール２０内において個別に接続される。そのため、一方のフリーホイールダイオード２８aのみリカバリーした場合、一方の上アーム半導体素子２Haの電流Ｉは交流バスバー７Aを通らず、他方の上アーム半導体素子２Hbの電流Ｉだけ、交流バスバー７Aを通ることになる。そのため、電流経路に寄生するインダクタンスに大きな差が生じ、この差が原因となって、２個の上アーム半導体素子２Ha，２Hbの基準電位が大きく異なってしまう。したがって、基準配線４KEに電流ｉが流れ、基準配線４KEに誘導起電力ΔＶが発生しやすい。そのため、本形態のように、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを同一の半導体モジュール２０に内蔵した場合は、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを小さくすることにより、上アーム半導体素子２Hの制御電極２１Gに加わる電圧のばらつきを抑制できる効果を、特に顕著に発揮させることができる。
　以上のごとく、本形態によれば、複数の半導体素子を同時にスイッチング動作でき、かつ個々の半導体素子の制御電極に加わる電圧のばらつきを低減できる電力変換装置を提供することができる。
　なお、本形態では、上アーム側と下アーム側との双方について、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを制御配線４GのインダクタンスＬGよりも小さくしたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、上アーム側と下アーム側とのいずれか一方のみ、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを制御配線４GのインダクタンスＬGより小さくしてもよい。
　以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。
（実施形態２）
　本形態は、制御回路部５の構成を変更した例である。図８に示すごとく、本形態では、基準配線４KEの幅を、制御配線４Gの幅よりも太くしてある。これにより、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを、制御配線４Gに寄生するインダクタンスＬGよりも小さくしている。
　このようにすると、制御用接続部５Gの方が基準用接続部５KEよりも駆動回路３０に近い位置に形成されている場合でも、基準配線４KEのインダクンタスＬKEを制御配線４GのインダクタンスＬGよりも小さくすることができる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
　なお、本形態では、制御配線４Gを基準配線４KEよりも短くしてあるが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、実施形態１（図３参照）のように、基準配線４KEを制御配線４Gよりも短くし、さらに、基準配線４KEの幅を制御配線４Gの幅よりも太くしてもよい。このようにすると、基準配線４KEの配線長を短くでき、かつ幅を太くできるため、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを効果的に小さくすることができる。
（実施形態３）
　本形態は、制御回路部３の構成を変更した例である。図９に示すごとく、本形態では、上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０Lとの間に、２個の駆動回路３０H，３０Lを形成してある。個々の駆動回路３０H，３０Lは、Ｙ方向において接続部群５０と隣り合う位置に形成されている。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態４）
　本形態は、制御回路部３の構成を変更した例である。図１０に示すごとく、本形態では、個々の駆動回路３０H，３０Lを、Ｙ方向における、接続部群５０の一方側に配置してある。すなわち、上アーム駆動回路３０Hを、Ｙ方向における上アーム接続部群５０Hの一方側に配置してあると共に、下アーム駆動回路３０Lを、Ｙ方向における下アーム接続部群５０Lの一方側に配置してある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態５）
　本形態は、制御回路部３の構成を変更した例である。図１１に示すごとく、本形態では、上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０LとをＸ方向に交互に配置してある。駆動回路３０H，３０Lは、Ｙ方向における接続部群５０H，５０Lの一方側に配されている。また、本形態では、実施形態１と同様に、基準配線４KEを制御配線４Gよりも短くしてある。これにより、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを、制御配線４Gに寄生するインダクタンスＬGよりも小さくしている。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態６）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図１２、図１３に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとは、それぞれ別の半導体モジュール２０に内蔵されている。この場合、上述したように、複数の上アーム半導体素子２Hの基準電極２１KEの電位には差が生じにくい（図１２参照）が、下アーム半導体素子２Lの基準電極２１KEの電位には差が生じることがある。すなわち、下アーム半導体素子２Lの基準電極２１KEには負極端子２４Nが接続しており、この負極端子２４NのインダクタンスＬNがばらつくことがある。例えば、一方の下アーム半導体素子２LaのインダクタンスＬNaよりも、他方の下アーム半導体素子２LbのインダクタンスＬNbの方が大きいことがある。この場合、２個の下アーム半導体素子２La，２Lbを同時にオンすると、インダクタンスＬNa，ＬNbの違いによって、一方の下アーム半導体素子２Laよりも他方の下アーム半導体素子２Lbの方が、基準電極２１KEの電位が高くなる。そのため、他方の下アーム半導体素子２Lbから一方の下アーム半導体素子２Laへ、基準配線４KEを通って電流ｉが流れ、基準配線４KEに誘導起電力ΔＶが発生する。しかしながら、本形態では、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを小さくしてあるため、ΔＶを小さくすることができる。そのため、各半導体素子２La，２Lbに加わる電圧がばらつくことを抑制できる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態７）
　本形態は、制御回路部３０の配置位置等を変更した例である。図１４に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０（２０H，２０L）に設けてある。また、図１４、図１６に示すごとく、本形態の上アーム半導体モジュール２０Hは、互いに並列接続され同時にスイッチング動作する複数の上アーム半導体素子２H（２Ha，２Hb）を内蔵している。同様に、下アーム半導体モジュール２０Lは、互いに並列接続され同時にスイッチング動作する複数の下アーム半導体素子２L（２La，２Lb）を内蔵している。
　図１４、図１５に示すごとく、Ｙ方向において、上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０Lとの間に、上アーム駆動回路３０Hおよび下アーム駆動回路３０Lが配されている。
　図１５に示すごとく、本形態では、実施形態１と同様に、基準用接続部５KEと駆動回路３０とを、基準配線４KEによって接続してある。また、制御用接続部５Gと駆動回路３０とを、制御配線４Gによって接続してある。また、Ｙ方向において、基準用接続部５KEを、制御用接続部５Gよりも、これらに接続する駆動回路３０に近い位置に形成してある。より詳しくは、複数の接続部５のうち、Ｙ方向において駆動回路３０に最も近い位置に形成された接続部５を、基準用接続部５KEとしてある。
　図１５に示すごとく、Ｙ方向において、上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０Lとの間に、上アーム駆動回路３０H及び下アーム駆動回路３０Lを配置してある。また、上アーム駆動回路３０H及び下アーム駆動回路３０Lの間に、これらに接続した電源回路３１が設けられている。電源回路３１は、２つの駆動回路３０H，３０Lに共通して用いられる。また、本形態の駆動回路３０は、専用のＩＣによって構成されている。駆動回路３０と接続部群５０との間、および駆動回路３０と電源回路３１との間には、これらの絶縁を確保するための絶縁スペースＳIが形成されている。制御回路部３の縁部３５には、低圧配線８９が設けられている。この低圧配線８９と接続部群５０との間にも、絶縁スペースＳIが形成されている。
　本形態の作用効果について説明する。図１５に示すごとく、本形態では実施形態１と同様に、基準用接続部５KEを、制御用接続部５Gよりも、駆動回路３０に近い位置に形成してある。そのため、基準配線４KEを制御配線４Gよりも短くすることができ、基準配線４KEに寄生するインダクタンスＬKEを低減することができる。
　また、本形態では、２つの駆動回路３０H，３０Lを、Ｙ方向において、上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０Lとの間に配置してある。そのため、上アーム駆動回路３０Hと下アーム駆動回路３０Lとを近づけることができ、電源回路３１を、２つの駆動回路３０H，３０Lに共通して用いることができる。したがって、電源回路３１の数を減らすことができ、制御回路部３の製造コストを低減できる。また、制御回路部３の面積を小さくすることができる。
　また、個々の接続部５は、半導体素子２の、互いに異なる電極２１（２１KE，２１SE，２１G，２１A，２１K：図５参照）に接続している。図１５に示すごとく、Ｙ方向の一方側（例えば図の左側）から他方側（例えば図の右側）へ向かったときにおける、上アーム接続部群５０Hを構成する個々の接続部５の、上記電極２１への接続順（５K，５A，５G，５SE，５KE）と、下アーム接続部群５０Lを構成する個々の接続部５の、上記電極２１への接続順（５KE，５SE，５G，５A，５K）とが、互いに逆になっている。
　そのため、上アーム側と下アーム側それぞれについて、基準用接続部５KEを制御回路３０に近づけつつ、上アーム接続部群５０Hおよび下アーム接続部群５０Lを左右対称にすることができる。したがって、制御回路基板３の構成を簡素にすることができ、設計を容易にすることができる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態８）
　本形態は、駆動回路３０の配置位置を変更した例である。図１７、図１８に示すごとく、本形態では、実施形態７と同様に、基準用接続部５KEを、制御用接続部５Gよりも、これらに接続した駆動回路３０に近い位置に形成してある。これにより、基準配線４KEを制御配線４Gよりも短くし、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを小さくしている。
　また、図１８に示すごとく、本形態では、Ｙ方向において、上アーム駆動回路３０Hと、上アーム接続部群５０Hと、下アーム接続部群５０Lと、下アーム駆動回路３０Lとを、この順に配置してある。
　接続部群５０と駆動回路３０との間、及び上アーム接続部群５０Hと下アーム接続部群５０Lとの間に、これらを絶縁するための絶縁領域ＳIが形成されている。また、制御回路部３の縁部３５には、実施形態７と同様に、低圧配線８９が設けられている。この低圧配線８９と駆動回路３０Hとの間にも、絶縁領域ＳIが形成されている。
　本形態の作用効果について説明する。図１８に示すごとく、本形態では、Ｙ方向において、上アーム駆動回路３０Hと、上アーム接続部群５０Hと、下アーム接続部群５０Lと、下アーム駆動回路３０Lとを、この順に配置してある。
　そのため、制御回路部３を、上アーム側と下アーム側とで対称にすることができ、制御回路部３の回路構成を簡素にすることができる。そのため、制御回路部３の設計を容易に行うことができる。
　又、上記構成にすると、制御回路部３をより小型化することが可能になる。すなわち、図１５に示すごとく、２つの接続部群５０H，５０Lの間に駆動回路３０H，３０Lを設けることも可能であるが、この場合、接続部群５０と低圧配線８９との間に絶縁領域ＳIを確保する必要が生じる。これに対して、本形態のように、Ｙ方向において接続部群５０の外側に駆動回路３０を配置すれば、接続部群５０と低圧配線８９との間に駆動回路３０が介在するため、低圧配線８９を接続部群５０から遠ざけることができる。したがって、実施形態７（図１５参照）のように、接続部群５０と低圧配線８９との間を絶縁するための専用の絶縁領域ＳI’を形成する必要がなくなり、制御回路部３の面積をより小さくすることができる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態９）
　本形態は、半導体モジュール２０の構造、及び駆動回路３０の配置位置を変更した例である。図２１に示すごとく、本形態では、互いに並列に接続された複数の上アーム半導体素子２H（２Ha，２Hb）と、互いに並列に接続された複数の下アーム半導体素子２L（２La，２Lb）とを、同一の半導体モジュール２０内に設けてある。
　また、図１９、図２０に示すごとく、本形態では、Ｙ方向において、上アーム駆動回路３０Hと、上アーム接続部群５０Hと、下アーム駆動回路３０Lと、下アーム接続部群５０Lとが、この順に配置されている。また、本形態では実施形態１と同様に、基準用接続部５KEを、制御用接続部５Gよりも、制御回路３０に近い位置に配置してある。これにより、基準配線４KEを制御配線４Gよりも短くし、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを小さくしている。
　本形態の作用効果を説明する。本形態では、図１９、図２１に示すごとく、互いに並列に接続された複数の上アーム半導体素子２H（２Ha，２Hb）と、互いに並列に接続された複数の下アーム半導体素子２L（２La，２Lb）とを、同一の半導体モジュール２０に設けてある。
　そのため、半導体モジュール２０の個数を低減することができる。したがって、電力変換装置１の部品点数を減らすことができ、製造コストを低減することができる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
　なお、本形態では図２１に示すごとく、互いに並列に接続された、複数の上アーム半導体素子２H（２Ha，２Hb）と複数の下アーム半導体素子２L（２La，２Lb）とを同一の半導体モジュール２０に設けてあるが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、個々の半導体素子２（２H，２L）を別々の半導体モジュール２０に内蔵させ、これらの半導体モジュール２０を図２０に示す制御回路部３に接続してもよい。また、１つの半導体モジュール２０に上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとをそれぞれ１つずつ内蔵させ、この半導体モジュール２０を図２０に示す制御回路部３に接続しても良い。
（実施形態１０）
　本形態は、半導体素子２の構造を変更した例である。図２２に示すごとく、本形態の半導体素子２は、制御回路部３に電気接続するための複数のパッド２６を備える。これら複数のパッド２６は、Ｙ方向に配列している。複数のパッド２６のうち２個のパッド２６は、半導体素子２の基準電極２１KEを制御回路部３に電気接続するための基準用パッド２６KE（２６KEa，２６KEb）である。図２３、図２４に示すごとく、複数の基準用パッド２６KE（２６KEa，２６KEb）のうち、Ｙ方向において駆動回路３０に近い位置に配された基準用パッド２６KEを、制御回路部３に電気接続してある。
　図２３に示すごとく、半導体モジュール２０は、半導体素子２を内蔵する本体部２００を備える。この本体部２００から、複数の制御端子２５が突出している。上述したように、半導体素子２には、第１基準用パッド２６KEaと第２基準用パッド２６KEbとの、２個の基準用パッド２６KEが形成されている。図２３に示すごとく、上アーム半導体モジュール２０Hでは、第２基準用パッド２６KEbの方が、第１基準用パッド２６KEaよりも、Ｙ方向において上アーム駆動回路３０Hに近い位置に配されている。この第２基準用パッド２６KEbを基準用制御端子２５KEに、ワイヤ２０１を用いて接続している。これにより、第２基準用パッド２６KEbを制御回路部３に電気接続している。
　また、図２４に示すごとく、下アーム半導体素子２Lでは、第１基準用パッド２６KEaの方が、第２基準用パッド２６KEbよりも、下アーム駆動回路３０Lに近い位置に配されている。この第１基準用パッド２６KEaを基準用制御端子２５KEに、ワイヤ２０１を用いて接続している。これにより、第１基準用パッド２６KEaを制御回路部３に電気接続している。
　本形態の作用効果について説明する。上記構成にすると、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとの構造を同一にでき、かつ、上アーム側と下アーム側それぞれについて、駆動回路３０に近い位置に、基準用制御端子２５KEを設けることができる。そのため、同じ種類の半導体素子２H，２Lを用いつつ、上アーム側と下アーム側の、基準配線４KEの長さをそれぞれ短くすることができる。したがって、使用する半導体素子２の種類を低減でき、電力変換装置１の製造コストを低減できると共に、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを低減できる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１１）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図２５に示すごとく、本形態では実施形態１と同様に、Ｙ方向において、基準用接続部５KEを、制御用接続部５Gよりも、これらが接続される駆動回路３０に近い位置に配置してある。これにより、基準配線４KEの長さを短くし、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを低減させている。
　また、図２５に示すごとく、本形態では、上アーム半導体モジュール２０Hと下アーム半導体モジュール２０Lとを、Ｙ方向に並べてある。そして、これら２つの半導体モジュール２０H，２０Lの間に存在し制御端子２５の突出方向（以下、Ｚ方向とも記す）に平行な回転軸Ａを中心に、上アーム半導体モジュール２０Hを１８０°反転させた姿勢で、下アーム半導体モジュール２０Lを制御回路部３に接続してある。
　このようにすると、同一種類の半導体モジュール２０を、上アーム半導体モジュール２０H及び下アーム半導体モジュール２０Lとして用いることができる。そのため、使用する半導体モジュール２０の種類を少なくすることができ、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。
　また、上記構成にすると、同一種類の半導体モジュール２０を用いつつ、上アーム側と下アーム側それぞれについて、基準用制御端子２５KEを駆動回路３０に近づけることができる。そのため、基準配線４KEを短くすることができ、基準配線４KEのインダクタンスＬKEを低減できる。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１２）
　本形態は、半導体モジュール２の種類を変更した例である。図２７に示すごとく、本形態では、互いに並列に接続された２個の上アーム半導体素子２Hを、一つの上アーム半導体モジュール２０Hに設けてある。また、互いに並列に接続された２個の下アーム半導体素子２Lを、一つの下アーム半導体モジュール２０Lに設けてある。これらの半導体モジュール２０H，２０Lは、２個のコレクタ端子２４C(２４Ca，２４Cb)と、一個のエミッタ端子２４Eとを備える。このようにコレクタ端子２４Cを２個設けることにより、半導体素子２のコレクタ電極２１Cに寄生するインダクタンスを均等化している。図２６に示すごとく、エミッタ端子２４Eは、２個のコレクタ端子２４Cの間に配されている。
　また、図２６に示すごとく、本形態では、実施形態１１と同様に、上アーム半導体モジュール２０Hと下アーム半導体モジュール２０LとをＹ方向に並べてある。そして、これら２つの半導体モジュール２０H，２０Lの間に存在しＺ方向に平行な回転軸Ａを中心に、上アーム半導体モジュール２０Hを１８０°回転させた姿勢で、下アーム半導体モジュール２０Lを制御回路部３に接続してある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１３）
　本形態は、駆動回路３０及び電源回路３１の配置位置を変更した例である。図２８に示すごとく、本形態では、駆動回路３０及び電源回路３１を、制御回路部３の、半導体モジュール２０側の面Ｓ1に配置してある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１４）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図２９に示すごとく、本形態では、互いに並列に接続された２個の上アーム半導体素子２H（２Ha，２Hb）と、互いに並列に接続された２個の下アーム半導体素子２L（２La，２Lb）とを、一つの半導体モジュール２０に設けてある。半導体モジュール２０の出力端子２４Oは、本体部２００から制御回路部３とは反対側に突出した第１部分２４１と、該第１部分２４１からＹ方向に延出した第２部分２４２と、該第２部分２４２からＺ方向における制御回路部３側に突出した第３部分２４３とを備える。制御回路部３には、貫通孔３７が形成されている。この貫通孔３７に第３部分２４３を挿入してある。第３部分２４３には、出力電流を測定するための電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１５）
　本形態は、半導体モジュール２０の構造を変更した例である。図３０に示すごとく、本形態では、実施形態１４と同様に、互いに並列に接続された２個の上アーム半導体素子２Hと、互いに並列に接続された２個の下アーム半導体素子２Lとを、一つの半導体モジュール２０に設けてある。出力端子２４Oは、本体部２００から、Ｚ方向における制御回路部３側に突出している。制御回路部３には貫通孔３７が形成されており、この貫通孔３７に、出力端子２４Oを挿入してある。また、出力端子２４Oには、出力電流を測定するための電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１６）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図３１に示すごとく、本形態の出力端子２４Oは、本体部２００の側面２０９から突出し、屈曲形成されている。この出力端子２４Oの先端を、制御回路部３の貫通孔３７に挿入してある。また、出力端子２４Oには、電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１７）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図３２に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０に設けてある。上アーム半導体モジュール２０Hのエミッタ端子２４Eと、下アーム半導体モジュール２０Lのコレクタ端子２４Cとを、交流バスバー７Aによって互いに接続してある。上アーム半導体モジュールのエミッタ端子２４Eは屈曲形成され、制御回路部３の貫通孔３７に挿入されている。このエミッタ端子２４Eに、出力電流を測定するための電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１８）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図３３に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０に設けてある。上アーム半導体モジュール２０Hは、第１エミッタ端子２４Eaと第２ミッタ端子２４Ebとの、２個のエミッタ端子２４Eを備える。上記第１エミッタ端子２４Eaと、下アーム半導体モジュール２０Lのコレクタ端子２４Cとを、交流バスバー７Aによって接続してある。第２エミッタ端子２４Ebは、上アーム半導体モジュール２０Hの本体部２００から、Ｚ方向における制御回路部３側に突出している。第２エミッタ端子２４Ebは、制御回路部３の貫通孔３７に挿入されている。第２エミッタ端子２４Ebに、電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態１９）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図３４に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０に設けてある。上アーム半導体モジュール２０Hの第１エミッタ端子２４Eaと、下アーム半導体モジュール２０Lのコレクタ端子２４Cとを、交流バスバー７Aによって接続してある。上アーム半導体モジュール２０Hの本体部２００の側面２０９から、第２エミッタ端子２４Ebが突出している。第２エミッタ端子２４Ebは屈曲しており、制御回路部３の貫通孔３７に挿入されている。第２エミッタ端子２４Ebに電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態２０）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である図３５に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０に設けてある。下アーム半導体素子２Lのコレクタ端子２４Cは、本体部２００から突出しており、屈曲している。このコレクタ端子２４Cを、制御回路部３の貫通孔３７に挿入してある。コレクタ端子２４に電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態２１）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図３６に示すごとく、本形態では、上アーム半導体素子２Hと下アーム半導体素子２Lとを、それぞれ別の半導体モジュール２０に設けてある。下アーム半導体モジュール２Lは、第１コレクタ端子２４Caと第２コレクタ端子２４Cbとの、２個のコレクタ端子２４Cを備える。上アーム半導体モジュール２０Hのエミッタ端子２４Eと、下アーム半導体モジュール２０Lの第１コレクタ端子２４Caとを、交流バスバー７Aによって接続してある。下アーム半導体モジュール２０Lの第２コレクタ端子２４Cbは、本体部２００から制御回路部３側へ突出しており、貫通孔３７に挿入されている。第２コレクタ端子２４Cbに電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態２２）
　本形態は、半導体モジュール２０の構成を変更した例である。図３７に示すごとく、本形態の下アーム半導体モジュール２０Lは、第１コレクタ端子２４Caと第２コレクタ端子２４Cbとの、２個のコレクタ端子２４Cを備える。第１コレクタ端子２４Caは、上アーム半導体モジュール２０Hのエミッタ端子２４Eに接続されている。第２コレクタ端子２４Cbは、本体部２００の側面２０９から突出しており、屈曲形成されている。この第２コレクタ端子２４Cbを、制御回路部３の貫通孔３７に挿入してある。第２コレクタ端子２４Cbに、電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
（実施形態２３）
　本形態は、交流バスバー７Aの構成を変更した例である。図３８に示すごとく、本形態の交流バスバー７Aは、上アーム半導体モジュール２０Hのエミッタ端子２４Eと、下アーム半導体モジュール２０Lのコレクタ端子２４Cとを接続している。交流バスバー７Aは屈曲形成され、制御回路部３の貫通孔３７に挿入されている。交流バスバー７Aに、電流センサ８８を取り付けてある。
　その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (13)

  1. 　複数の半導体素子（２）と、
    　該半導体素子のスイッチング動作を制御する制御回路部（３）とを備え、
    　上記半導体素子には、上アーム側に配された上アーム半導体素子（２H）と、下アーム側に配された下アーム半導体素子（２L）とがあり、上記制御回路部によって、互いに並列に接続された複数の上記上アーム半導体素子を同時にスイッチング動作すると共に、互いに並列に接続された複数の上記下アーム半導体素子を同時にスイッチング動作するよう構成され、
    　上記制御回路部は、同時にスイッチング動作する複数の上記半導体素子にそれぞれ電気接続した駆動回路（３０）と、上記半導体素子の制御電極（２１G）と上記駆動回路とを繋ぐ制御配線（４G）と、上記半導体素子の基準電極（２１KE）と上記駆動回路とを繋ぐ基準配線（４KE）とを備え、
    　該基準配線に寄生したインダクタンス（ＬKE）を、上記制御配線に寄生したインダクタンス（ＬG）よりも小さくしてある、電力変換装置（１）。
  2. 　上記基準配線の配線長を、上記制御配線の配線長よりも短くしてある、請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 　上記基準配線の幅を、上記制御配線の幅よりも太くしてある、請求項１又は２に記載の電力変換装置。
  4. 　上記制御回路部には、該制御回路部を上記半導体素子に電気接続するための複数の接続部（５）が形成され、上記駆動回路は、複数の上記接続部の配列方向において、該複数の接続部からなる接続部群（５０）に隣り合う位置に形成され、上記接続部として、上記半導体素子の上記基準電極に電気接続するための基準用接続部（５KE）と、上記制御電極に電気接続するための制御用接続部（５G）とを備え、上記基準用接続部と上記駆動回路とを上記基準配線によって接続してあると共に、上記制御用接続部と上記駆動回路とを上記制御配線によって接続してあり、上記配列方向において、上記基準用接続部は、上記制御用接続部よりも、これらに接続した上記駆動回路に近い位置に形成されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  5. 　上記複数の接続部のうち上記配列方向において上記駆動回路に最も近い位置に形成された上記接続部を、上記基準用接続部としてある、請求項４に記載の電力変換装置。
  6. 　上記接続部群として、上記上アーム半導体素子に接続するための上アーム接続部群（５０H）と、上記下アーム半導体素子に接続するための下アーム接続部群（５０L）とを備え、上記駆動回路として、上記上アーム半導体素子に接続した上アーム駆動回路（３０H）と、上記下アーム半導体素子に接続した下アーム駆動回路（３０L）とを備え、上記配列方向において、上記上アーム接続部群と上記下アーム接続部群との間に、上記上アーム駆動回路および上記下アーム駆動回路が配されている、請求項４又は５に記載の電力変換装置。
  7. 　上記接続部群として、上記上アーム半導体素子に接続するための上アーム接続部群と、上記下アーム半導体素子に接続するための下アーム接続部群とを備え、上記駆動回路として、上記上アーム半導体素子に接続した上アーム駆動回路と、上記下アーム半導体素子に接続した下アーム駆動回路とを備え、上記配列方向において、上記上アーム駆動回路と、上記上アーム接続部群と、上記下アーム接続部群と、上記下アーム駆動回路とが、この順に配されている、請求項４又は５に記載の電力変換装置。
  8. 　上記接続部群を構成する複数の上記接続部は、上記半導体素子の、互いに異なる電極にそれぞれ電気接続しており、上記配列方向の一方側から他方側へ向かったときにおける、上記上アーム接続部群を構成する個々の上記接続部の、上記電極への接続順と、上記下アーム接続部群を構成する個々の上記接続部の、上記電極への接続順とは、互いに逆にされている、請求項６又は７に記載の電力変換装置。
  9. 　上記半導体素子は、上記制御回路部に電気接続するための、上記配列方向に並べられた複数のパッド（２６）を備え、該複数のパッドのうち少なくとも２個の上記パッドは、上記基準電極を上記制御回路部に電気接続するための基準用パッド（２６KE）であり、複数の該基準用パッドのうち、上記配列方向において上記駆動回路に近い位置に配された上記基準用パッドを、上記制御回路部に電気接続してある、請求項４～８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  10. 　上記複数のパッドのうち、上記配列方向における両端に位置する上記パッドを、それぞれ上記基準用パッドとしてある、請求項９に記載の電力変換装置。
  11. 　上記上アーム半導体素子と上記下アーム半導体素子とが同一の半導体モジュール（２０）に内蔵されている、請求項１～１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  12. 　互いに並列に接続され同時にスイッチング動作する複数の上記半導体素子が、同一の半導体モジュールに内蔵されている、請求項１～１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  13. 　上記上アーム半導体素子を内蔵した上アーム半導体モジュール（２０H）と、上記下アーム半導体素子を内蔵した下アーム半導体モジュール（２０L）との、２種類の半導体モジュールを備え、個々の該半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵した本体部（２００）と、該本体部から突出し上記接続部に接続される複数の制御端子（２５）とを備え、上記上アーム半導体モジュールと上記下アーム半導体モジュールとは上記配列方向に並べられ、これら２個の上記半導体モジュールの間に存在し上記制御端子の突出方向（Ｚ）に平行な回転軸（Ａ）を中心に上記上アーム半導体モジュールを１８０°反転させた姿勢で、上記下アーム半導体モジュールを上記制御回路部に接続してある、請求項４～８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
PCT/JP2017/009732 2016-03-28 2017-03-10 電力変換装置 Ceased WO2017169660A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201780021089.1A CN109121461B (zh) 2016-03-28 2017-03-10 电力转换装置
DE112017001590.1T DE112017001590B4 (de) 2016-03-28 2017-03-10 Leistungsumwandlungsvorrichtung
US16/090,145 US10454386B2 (en) 2016-03-28 2017-03-10 Power conversion apparatus

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016063541 2016-03-28
JP2016-063541 2016-03-28
JP2017-036745 2017-02-28
JP2017036745A JP6409891B2 (ja) 2016-03-28 2017-02-28 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017169660A1 true WO2017169660A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59964188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/009732 Ceased WO2017169660A1 (ja) 2016-03-28 2017-03-10 電力変換装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017169660A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019123818A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 株式会社デンソー 電力変換装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011182591A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Panasonic Corp 半導体装置
CN102857134A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 中国科学院电工研究所 无线电能传输装置的高频逆变电源及其倍频控制方法
WO2013051170A1 (ja) * 2011-10-03 2013-04-11 パナソニック株式会社 半導体装置、電力変換器および電力変換器の制御方法
JP2015035863A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社日立製作所 電力変換装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011182591A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Panasonic Corp 半導体装置
WO2013051170A1 (ja) * 2011-10-03 2013-04-11 パナソニック株式会社 半導体装置、電力変換器および電力変換器の制御方法
CN102857134A (zh) * 2012-10-09 2013-01-02 中国科学院电工研究所 无线电能传输装置的高频逆变电源及其倍频控制方法
JP2015035863A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 株式会社日立製作所 電力変換装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019123818A1 (ja) * 2017-12-19 2019-06-27 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2019110228A (ja) * 2017-12-19 2019-07-04 株式会社デンソー 電力変換装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110998838B (zh) 半导体模块
CN105814686B (zh) 半导体装置
JP6409891B2 (ja) 電力変換装置
JP6373702B2 (ja) 半導体パワーモジュール及び半導体駆動装置
WO2018142863A1 (ja) 半導体モジュール、電気自動車、及びパワーコントロールユニット
US20170110395A1 (en) Semiconductor device
JP6634270B2 (ja) 電力変換装置
CN104247246B (zh) 功率模块及使用该功率模块的三电平功率转换装置
US10403558B2 (en) Power module with multi-layer substrate
CN110959251B (zh) 电力转换装置
JP6597549B2 (ja) 半導体モジュール
CN107851637A (zh) 功率半导体模块
WO2020021843A1 (ja) 半導体装置
EP4404259A1 (en) Power semiconductor module and power conversion device
JP6123722B2 (ja) 半導体装置
JP2009148077A (ja) 電圧駆動型半導体モジュール及びこれを用いた電力変換器
JP6794841B2 (ja) 電力変換装置、及びその製造方法
WO2017169660A1 (ja) 電力変換装置
JP2017118776A (ja) 電力変換装置
US10381947B2 (en) Power conversion apparatus
JP2013140889A (ja) パワーモジュール
JP7332537B2 (ja) パワーモジュール
JP4697025B2 (ja) 電力用半導体モジュール
JP2008054495A (ja) 電流印加されたパワー回路のための低インダクタンスのパワー半導体モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17774204

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17774204

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 112017001590

Country of ref document: DE