JP2000295864A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層数を減少させて放熱性を改善すると共
に、低インダクタンス化と組立作業性の改善とＭＴＴＲ
の短縮を図る。 【解決手段】 本発明は、密着導体は２層構成となっ
ており、第１層にＰ相導体１２ａとＮ相導体１２ｂを平
行に配置し、Ｐ相導体１２ａとＮ相導体１２ｂの間にＡ
Ｃ相導体１２ｃを隣接するように配置し、第１層の導体
に絶縁物１３を挟んで密着させて配置した第２層に、Ｐ
相導体１２ａと重なるようにＰＣ相導体１２ｅを配置
し、Ｎ相導体１２ｂと重なるようにＮＣ相導体１２ｆを
配置して一体化させた構成とし、Ｐ相導体１２ａ，Ｎ相
導体１２ａ，ＰＣ相導体１２ｅ，ＮＣ相導体１２ｆと重
なるようにＣ相導体１２ｄを配置し、Ｐ相導体１２ａの
端子部１５及びＮ相導体１２ａの端子部１５にて平滑コ
ンデンサ１０と接続し、ＡＣ相導体１２ｃの端子部１６
から出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換装置の導
体及び冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電力変換装置は、平滑コンデンサ
と、インバータ回路を構成するスイッチング素子と、こ
れらの要素を接続する導体とから構成されており、スイ
ッチング素子を動作させて電力変換を行っているが、ス
イッチング素子の動作時に、インバータ回路を接続する
導体のインダクタンスの影響で、スイッチング素子の端
子間にサージ電圧が発生するが、これを低減させるため
に、接続導体のインダクタンスを低減する必要があり、
これを実現する方法として、導体を流れる電流が互いに
うち消し合うように密着させて配置する導体構成がとら
れている。

【０００３】ここで、従来の中性点クランプ式電力変換
装置（以下、ＮＰＣ電力変換装置という）について、図
面を用いて説明する。従来のＮＰＣ電力変換装置は、図
７に示すように、平滑コンデンサ１と、インバータ回路
を構成するスイッチング素子２ａ〜２ｄと、クランプダ
イオード２ｅ，２ｆと、それらを接続するＰ相導体３
ａ，Ｎ相導体３ｂ，ＡＣ相導体３ｃ，Ｃ相導体３ｄ，Ｐ
Ｃ相導体３ｅ，ＮＣ相導体３ｆから構成されている。

【０００４】そして、素子配置は、図８に示すように、
Ｐ相導体３ａと、Ｐ相導体に絶縁物４を挟んで密着さ
せ、重なるように配置したＰＣ導体３ｅと、これと隣接
するように配置したＡＣ相導体３ｃと、これと隣接する
ように配置したＮＣ相導体３ｆと、このＮＣ相導体３ｆ
に絶縁物４ａを挟んで密着させ、重なるようにＮ相導体
３ｂが配置されていた。

【０００５】更に、Ｐ相導体３ａとＰＣ相導体３ｅに重
なるようにスイッチング素子２ａが配置され、ＰＣ相導
体３ｅとＡＣ相導体３ｃに重なるようにスイッチング素
子２ｂが配置され、ＡＣ相導体３ｃとＮＣ相導体３ｆに
重なるようにスイッチング素子２ｃが配置され、ＮＣ相
導体３ｆとＮ相導体３ｂに重なるようにスイッチング素
子２ｄが配置されていた。

【０００６】このように構成されたＮＰＣ電力変換装置
においては、スイッチング素子２ａ〜２ｄをオンオフさ
せ、負荷へ所望の電力を供給する。尚、通電モードとし
ては、出力電圧がＰ相、Ｃ相、Ｎ相の場合の３種類があ
る。

【０００７】次に、実際の通電経路について図７を用い
て説明する。Ｐ相電圧時の通電経路は、図７の矢印Ａに
示すように、直流電源からＰ相導体３ａ→スイッチング
素子２ａ→ＰＣ相導体３ｅ→スイッチング素子２ｃ→Ａ
Ｃ相導体３ｃの経路となっている。

【０００８】また、Ｃ相電圧時の通電経路は、図７の矢
印Ｂに示すように、電源から負荷への通電経路は、直流
電源からＣ相導体３ｄ→クランプダイオード２ｅ→ＰＣ
相導体３ｅ→スイッチング素子２ｃ→ＡＣ相導体３ｃの
経路であり、負荷から電源への通電経路は、ＡＣ相導体
３ｃから→スイッチング素子２ｃ→ＰＣ相導体３ｅ→ク
ランプダイオード２ｅ→Ｃ相導体３ｄ→直流電源となっ
ている。

【０００９】更に、Ｎ相電圧時の通電経路は、図７の矢
印Ｃに示すように、直流電源からＮ相導体３ｂ→スイッ
チング素子２ｂ→ＮＣ相導体３ｆ→スイッチング素子２
ｄ→ＡＣ相導体３ｃの経路となっている。

【００１０】この際、スイッチング素子２ａ〜２ｄの動
作にて電流通電経路が変わると、配線インダクタンスの
影響によりスイッチング素子にサージ電圧が加わり、こ
れがスイッチング素子及びクランプダイオードの耐量を
こえると破壊されるため、Ｐ相導体３ａ，Ｎ相導体３
ｂ，ＡＣ相導体３ｃ，Ｃ相導体３ｄ，ＰＣ相導体３ｅ，
ＮＣ相導体３ｆを密着させた構成とすることにより、イ
ンダクタンスを低減させてサージ電圧を抑制している。

【００１１】その上、装置容量を拡大するために、スイ
ッチング素子及びクランプダイオードを並列接続してお
り、各スイッチング素子間の電流値を均等化させるため
に、各スイッチング素子間を接続している導体の抵抗及
びインダクタンスを低減させるために密着積層導体の構
成としている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ここで、低インダクタ
ンス化のための密着導体構成としては、各相を構成する
すべての導体をまとめて密着することが最も効果的であ
るが、密着導体の積層数が６層となり、中間層に配置さ
れる導体の放熱性が悪化するために導体の通電容量確保
の目的で導体サイズの拡大が必要となっている。これを
避けるために従来の装置では、部分的に密着導体を用い
ていた。

【００１３】しかしながら、従来の装置では、所定の導
体のみが密着構成となっており、その他の導体は密着さ
れていないため、インダクタンスを低減できなかった。
また、万一、スイッチング素子及びクランプダイオード
が破損した場合は、密着導体を取り外してから素子交換
を行った後に復旧作業をするが、ここで従来の装置で
は、複数の密着導体より構成されていたために、取り付
け間違いをする可能性があり、これを回避するために密
着導体の用品確認の作業が必要であり、ＭＴＴＲを長引
かせる要因となっていた。

【００１４】そこで、本発明では、同一層に複数の導体
を配置する構成とすることにより、積層数を減少させて
放熱性を改善し、さらに、導体を一体化することにより
低インダクタンス化と組立作業性の改善とＭＴＴＲの短
縮を図った電力変換装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、直流電源に接続された平
滑コンデンサと、この平滑コンデンサの正極電位と負極
電位との間に直列に接続される第１乃至第４のスイッチ
ング素子と、この第２と第３のスイッチング素子と上記
平滑コンデンサの中性点との間に接続された第１のダイ
オードと、上記第３と第４のスイッチング素子と上記平
滑コンデンサの中性点の間に接続された第２のダイオー
ドと、上記平滑コンデンサの正極電位と上記第１のスイ
ッチング素子とを接続するＰ相導体と、上記平滑コンデ
ンサの負極電位と上記第４のスイッチング素子とを接続
するＮ相導体と、上記第２と第３のスイッチング素子の
接続点から交流出力として導出されるＡＣ相導体と、上
記第１と第２のスイッチング素子の接続点と上記第１の
ダイオードとを接続するＰＣ相導体と、上記第３と第４
のスイッチング素子の接続点と上記第２のダイオードと
を接続するＮＣ相導体とを備えている。

【００１６】そして、上記ＰＣ相導体と上記ＮＣ相導体
とを同一平面状に配置し第１層を形成し、上記Ｐ相導体
と上記Ｎ相導体と上記ＡＣ相導体とを同一平面状に配置
し第２層を形成し、上記ＰＣ相導体が上記Ｐ相導体及び
上記ＡＣ相導体の少なくとも一部と重なり上記ＮＣ相導
体が上記Ｎ相導体及び上記ＡＣ相導体の少なくとも一部
と重なるように各々配置されている。

【００１７】また、請求項２に記載の発明は、第１層と
前記第２層との間に絶縁層を形成したことを特徴とす
る。更に、請求項３に記載の発明は、上記第１層と上記
第１及び第２のダイオードとの間に上記平滑コンデンサ
の中性点電位と上記第１及び第２のダイオードとを接続
するＣ相導体を第３層として形成したことを特徴とす
る。

【００１８】また更に、請求項４に記載の発明は、上記
第１層と上記第２層の間に、Ｃ相導体を第３層として形
成し、上記第１層と上記第３層の間と上記第２層と上記
第３層の間に絶縁層を形成したことを特徴とする。

【００１９】また、請求項５に記載の発明は、直流電源
に接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサの
正極電位と負極電位との間に直列に接続される第１乃至
第４のスイッチング素子と、この第２と第３のスイッチ
ング素子と上記平滑コンデンサの中性点との間に接続さ
れた第１のダイオードと、上記第３と第４のスイッチン
グ素子と上記平滑コンデンサの中性点の間に接続された
第２のダイオードと、上記平滑コンデンサの正極電位と
上記第１のスイッチング素子とを接続するＰ相導体と、
上記平滑コンデンサの負極電位と上記第４のスイッチン
グ素子とを接続するＮ相導体と、上記第２と第３のスイ
ッチング素子の接続点から交流出力として導出されるＡ
Ｃ相導体と、上記第１と第２のスイッチング素子の接続
点と上記第１のダイオードとを接続するＰＣ相導体と、
上記第３と第４のスイッチング素子の接続点と上記第２
のダイオードとを接続するＮＣ相導体と、上記平滑コン
デンサの中性点電位と上記第１及び第２のダイオードと
を接続するＣ相導体とを備えている。

【００２０】そして、上記Ｐ相導体と上記ＰＣ相導体と
を同一平面状に配置し第１層を形成し、上記ＡＣ相導体
と上記Ｃ相導体とを同一平面状に配置し第２層を形成
し、上記ＮＣ相導体と上記Ｎ相導体とを同一平面状に配
置し第３層を形成し、上記Ｃ相導体は少なくとも上記Ｐ
相導体及び上記Ｎ相導体と重なるように配置され、上記
ＡＣ相導体は少なくとも上記ＰＣ相導体及び上記ＮＣ相
導体と重なるように配置されたことを特徴とする。

【００２１】更に、請求項６に記載の発明は、上記第１
層と上記第２層との間と上記第２層と上記第３層との間
とに絶縁層を各々形成したことを特徴とする。また、請
求項７に記載の発明は、上記第１乃至第４のスイッチン
グ素子を直列接続し１相分のスイッチング素子群を形成
し、当該１相分のスイッチング素子群と直角となる方向
に、他相分の第１乃至第４のスイッチング素子を並列接
続し、上記各導体で上記第１乃至第４のスイッチング素
子を接続したことを特徴とする。

【００２２】更に、請求項８に記載の発明は、スイッチ
ング素子及びダイオードを冷却する冷却器を設け、この
冷却器の両面に、上記スイッチング素子及び上記ダイオ
ードを配置し、互いに並列接続したことを特徴とする。

【００２３】また、請求項９に記載の発明は、上記冷却
器は受熱部と放熱部とから構成され、上記各導体の冷却
経路と上記冷却器の放熱部の冷却経路を同一経路として
形成すると共に、上記各導体の冷却経路の下流側に上記
冷却器の放熱部を配置することを特徴とした。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００２５】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態について、図１を用いて説明する。図１に示すよ
うに、本実施の形態は、密着導体が２層構成となってお
り、第１層にＰ相導体１２ａとＮ相導体１２ｂを平行に
同一平面状に配置し、Ｐ相導体１２ａとＮ相導体１２ｂ
の間にＡＣ相導体１２ｃを隣接するように同一平面状に
配置し、第１層の導体に絶縁物１３を挟んで密着させて
配置した第２層に、Ｐ相導体１２ａと重なるようにＰＣ
相導体１２ｅを配置し、Ｎ相導体１２ｂと重なるように
ＮＣ相導体１２ｆを配置して一体化させた構成とし、Ｐ
相導体１２ａ，Ｎ相導体１２ａ，ＰＣ相導体１２ｅ，Ｎ
Ｃ相導体１２ｆと重なるようにＣ相導体１２ｄを配置
し、Ｐ相導体１２ａの端子部１５及びＮ相導体１２ａの
端子部１５にて平滑コンデンサ１０と接続し、ＡＣ相導
体１２ｃの端子部１６から出力する。

【００２６】更に、スイッチング素子の配置は、Ｐ相導
体１２ａとＰＣ相導体１２ｅに重なるように第１のスイ
ッチング素子１１ａを配置し、Ｎ相導体１２ｂとＮＣ相
導体１２ｆに重なるように第４のスイッチング素子１１
ｂを配置し、ＰＣ相導体１２ｅとＡＣ相導体１２ｃに重
なるように第２のスイッチング素子１１ｃを配置し、Ｎ
Ｃ相導体１２ｆとＡＣ相導体１２ｃに重なるように第３
のスイッチング素子１１ｄを配置し、Ｃ相導体１２ｄと
ＰＣ相導体１２ｅに重なるように第１のクランプダイオ
ード１１ｅを配置し、Ｃ相導体１２ｄとＮＣ相導体１２
ｆに重なるように第２のクランプダイオード１１ｆを配
置し、各スイッチング素子の端子とそれぞれの導体を導
電性のボス１４にて接続する構成とする。

【００２７】このように構成された本実施の形態の通電
経路は、プラス、ゼロ、マイナスの３モードがある。プ
ラスモードの通電経路は、図１の矢印Ａに示すように、
Ｐ相導体１２ａから第１のスイッチング素子１１ａを経
由して、ＰＣ相導体１２ｅから第２のスイッチング素子
１１ｃを通り、ＡＣ相導体１２ｃから出力される。この
ため、図１のＡ１とＡ２，Ａ３，Ａ４で通電経路が反転
しているため、互いにうち消し合うような通電経路とな
っている。マイナスモードも通電経路は、プラスモード
と対称の経路を通電するため、プラスモードと同様なう
ち消し合う通電経路となっている。

【００２８】このようにすると、接続導体をーつの密着
導体で構成でき、かつ、密着導体の積層数を２層にでき
るので、放熱性の改善を図れる。更に、導体がうち消し
合うような通電経路の構成となっているため、インダク
タンスの低減を図れる。また、万一、スイッチング素子
及びクランプダイオードが破損した場合は、前述した一
体構成の密着導体であるため、スイッチング素子及びク
ランプダイオードの電極部の接続ネジを脱着するのみ
で、対称となるスイッチング素子及びクランプダイオー
ドを交換可能となり、更に、密着導体が一体構成である
ため、取り付け間違いもなく、大幅なＭＴＴＲの短縮を
可能とする。

【００２９】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態について、図２を用いて説明する。図２に示すよ
うに、密着導体は３層構成となっており、第１層にＰ相
導体１２ａとＡＣ相導体１２ｃとＮ相導体１２ｂを平行
に配置し、第１層の導体に絶縁物１３を挟んで密着させ
て配置した第２層にＣ相導体１２ｄを配置し、第２層の
導体に絶縁物１３ａを挟んで密着させて配置した第３層
にＰＣ相導体１２ｅとＮＣ相導体１２ｆを平行に配置し
て一体化した構成とする。

【００３０】尚、Ｐ相導体１２ａの端子部１５及びＮ相
導体１２ａの端子部１５及びＣ相導体１２ｄの端子部１
５にて平滑コンデンサ１０と接続し、ＡＣ相導体１２ｃ
の端子部42から出力する。

【００３１】更に、スイッチング素子の配置は、Ｐ相導
体１２ａとＰＣ相導体１２ｅに重なるようにスイッチン
グ素子１１ａを配置し、Ｎ相導体１２ｂとＮＣ相導体１
２ｆに重なるようにスイッチング素子１１ｂを配置し、
ＰＣ相導体１２ｅとＡＣ相導体１２ｃに重なるようにス
イッチング素子１１ｃを配置し、ＮＣ相導体１２ｆとＡ
Ｃ相導体１２ｃに重なるようにスイッチング素子１１ｄ
を配置し、Ｃ相導体１２ｄとＰＣ相導体１２ｅに重なる
ようにスイッチング素子１１ｅを配置し、Ｃ相導体１２
ｄとＮＣ相導体１２ｆに重なるようにスイッチング素子
１１ｆを配置し、それぞれの導体とスイッチング素子の
端子を導電性のボス１４にて接続する構成とする。

【００３２】このようにすると、接続導体をーつの密着
導体で構成でき、かつ、密着導体の積層数を３層にで
き、更に通電量が最も小さいために発熱量の少ないＣ相
導体を中間層とする事により、放熱性を改善できる。ま
た、インバータ回路の接続導体のすべてを、一体化した
密着導体で構成できるため、組立性の改善を図れる。

【００３３】その上、万一、スイッチング素子及びクラ
ンプダイオードが破損した場合は、前述した一体構成の
密着導体であるため、スイッチング素子及びクランプグ
イオードの電極部の接続ネジを脱着するのみで、対称と
なるスイッチング素子及びクランプダイオードを交換可
能となり、さらに、密着導体が一体構成であるため、取
付け間違いもなく、大幅なＭＴＴＲの短縮を可能とす
る。

【００３４】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態について、図３を用いて説明する。図３に示すよ
うに、本実施の形態は、密着導体は３層で構成されてお
り、第１層にＰ相導体１２ａと、これと隣接するように
ＰＣ相導体１２ｅを配置し、第１層導体に絶縁物１３を
挟んで密着させて配置した第２層に、Ｐ相導体１２ａと
ＰＣ相導体１２ｅと重なるように、Ｃ相導体１２ｄを配
置し、これと隣接する位置にＰＣ相導体１２ｅと重なる
ようにＡＣ相導体１２ｃを配置し、第２層導体に絶縁物
１３ａを挟んで密着させて配置した第３層に、Ｐ相導体
１２ａ及びＣ相導体１２ｄと重なるようにＮ相導体１２
ｂを配置する。

【００３５】更に、ＰＣ相導体１２ｅ及びＡＣ相導体１
２ｃと重なるように、ＮＣ相導体１２ｆを配置した構成
とする。また更に、スイッチング素子の配置は、Ｐ相導
体１２ａとＰＣ相導体１２ｅに重なるようにスイッチン
グ素子１１ａを配置し、Ｎ相導体１２ｂとＮＣ相導体１
２ｆに重なるようにスイッチング素子１１ｂを配置し、
ＰＣ相導体１２ｅとＡＣ相導体１２ｃに重なるようにス
イッチング素子１１ｃを配置し、ＮＣ相導体１２ｆとＡ
Ｃ相導体１２ｃに重なるようにスイッチング素子１１ｄ
を配置し、Ｃ相導体１２ｄとＰＣ相導体１２ｅに重なる
ようにスイッチング素子１１ｅを配置し、Ｃ相導体１２
ｄとＮＣ相導体１２ｆに重なるようにスイッチング素子
１１ｆを配置し、それぞれの導体とスイッチング素子の
端子を導電性のボス１４にて接続する構成とする。

【００３６】この構成とすることにより、密着導体は３
層構成となるため、表面側に配置される導体は片面から
放熱できるので放熱性を確保できる。更に、通電量の少
ないＣ相導体を放熱性の悪い中間層に配置することによ
り温度上昇を抑制できる。また、インバータ回路の接続
導体のすべてを、一体化した密着導体で構成できるた
め、組立性の改善を図れる。その上、更に、密着導体の
入力端子が、Ｐ相導体とＣ相導体とＮ相導体と密着され
ているため、平滑コンデンサとスイッチング素子及びク
ランプダイオードの接続を密着導体にて接続できるため
インダクタンスの低減を図る。

【００３７】その上、万一、スイッチング素子及びクラ
ンプダイオードが破損した場合は、前述した一体構成の
密着導体であるため、スイッチング素子及びクランプダ
イオードの電極部の接続ネジを脱着するのみで、対称と
なるスイッチング素子及びクランプダイオードを交換可
能となり、更に、密着導体が一体構成であるため、取り
付け間違いもなく、大幅なＭＴＴＲの短縮を可能とす
る。

【００３８】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態について、図４を用いて説明する。図４に示すよ
うに、本実施の形態は、密着導体が２層構成となってお
り、第１層にＰ相導体１２ａとＮ相導体１２ｂを平行に
配置し、上記Ｐ相導体１２ａとＮ相導体１２ｂの間にＡ
Ｃ相導体１２ｃを隣接するように配置し、第１層の導体
に絶縁物１３を挟んで密着させて配置した第２層に、上
記Ｐ相導体１２ａと重なるようにＰＣ相導体１２ｅを配
置し、上記Ｎ相導体１２ｂと重なるようにＮＣ相導体１
２ｆを配置して一体化させた構成とし、上記Ｐ相導体１
２ａ，Ｎ相導体１２ａ，ＰＣ相導体１２ｅ，ＮＣ相導体
１２ｆと重なるようにＣ相導体１２ｄを配置する。

【００３９】更に、スイッチング素子の配置は、Ｐ相導
体１２ａとＰＣ相導体１２ｅに重なるように第１のスイ
ッチング素子１１ａを配置しＮ相導体１２ｂとＮＣ相導
体１２ｆに重なるように第４のスイッチング素子１１ｂ
を配置し、ＰＣ相導体１２ｅとＡＣ相導体１２ｃに重な
るように第２のスイッチング素子１１ｃを配置し、ＮＣ
相導体１２ｆとＡＣ相導体１２ｃに重なるように第３の
スイッチング素子１１ｄを配置し、Ｃ相導体１２ｄとＰ
Ｃ相導体１２ｅに重なるように第１のクランプダイオー
ド１１ｅを配置し、Ｃ相導体１２ｄとＮＣ相導体１２ｆ
に重なるように第２のクランプダイオード１１ｆを配置
する。

【００４０】スイッチング素子１１ａ〜１１ｄの並列接
続（本実施例では４並列接続）は、上記第１〜第４のス
イッチング素子の直列接続方向と直角となる方向に行
い、Ｐ相導体１２ａの端子部１５及びＮ相導体１２ａの
端子部１５にて平滑コンデンサ１０と接続し、ＡＣ相導
体１２ｃの端子部１６から出力する。尚、各スイッチン
グ素子の端子とそれぞれの導体を導電性のボス１４にて
接続する構成とする。

【００４１】このようにすると、接続導体をーつの密着
導体で構成でき、かつ、密着導体の積層数を２層にでき
るので放熱性の改善を図れ、更に、第１の実施の形態に
おける通電経路と同様に、互いの導体がうち消し合うよ
うな通電経路の構成となっているため、インダクタンス
の低減を図れる。その上、並列接続されたスイッチング
素子間の接続は、表面積の広い導体で接続され、かつ、
電流の出力は入力側と反対方向からとなるため、各スイ
ッチング素子間の電流は均等に分布される。

【００４２】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態について、図５を用いて説明する。図５に示すよ
うに、本実施の形態は、スイッチング素子１１を冷却す
るための冷却器１７の受熱部１７ａの両面にスイッチン
グ素子１１を取り付け、スイッチング素子端子に密着導
体１２を取付け、上記密着導体の端子１５から導体を引
き出して一括にまとめた後、平滑コンデンサ１０に接続
し、また、密着導体の出力端子１６から導体を引き出し
て一括にまとめた後、負荷へ出力する構成とする。この
構成とすることにより、冷却器の両面にインバータ回路
を実装できるため装置の小型化が達成できる。

【００４３】（第６の実施の形態）本発明の第６の実施
の形態について、図６を用いて説明する。図６に示すよ
うに、本実施の形態は、スイッチング素子１１を冷却す
るための冷却器１７の受熱部１７ａに、スイッチング素
子１１を取り付け、スイッチング素子１１の端子に密着
導体１２を取付け、密着導体１２と上記冷却器の放熱部
１７ｂを同一の冷却風経路で、かつ、密着導体１２より
も排気側に冷却器の放熱部１７ｂを配置する。

【００４４】この構成とすることにより、密着導体を冷
却した冷却風と、冷却器の冷却風を共有できるため、装
置に必要な冷却風量の削減により装置冷却用ファンを小
型化し、装置の小型化を達成できる。

【００４５】

【発明の効果】このように本発明によれば、インバータ
回路の接続に用いる密着導体を、積層数を２〜３層で一
体化できるため、放熱性及び組立性を改善した上でイン
ダクタンスの低減を達成できる。また、ＮＰＣ主回路を
一体化した密着導体にて構成できるため、万一のスイッ
チング素子交換時にＭＴＴＲを短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す組立図。

【図２】 本発明の第２の実施の形態を示す組立図。

【図３】 本発明の第３の実施の形態を示す組立図。

【図４】 本発明の第４の実施の形態を示す組立図。

【図５】 本発明の第５の実施の形態を示す組立図。

【図６】 本発明の第６の実施の形態を示す組立図。

【図７】 一般的なＮＰＣ電力変換装置の１相分の主
回路を示す結線図。

【図８】 従来のスイッチング素子と導体の配置関係
を示す組立図。

【符号の説明】

Ａ…電圧がＰ相時の電流通電経路、Ｂ…電圧がＮ相時の
電流通電経路、Ｃ…電圧がＣ相時の電流通電経路、１０
…平滑コンデンサ、１１ａ…Ｐ相側スイッチング素子、
１１ｂ…Ｎ相側スイッチング素子、１１ｃ…Ｐ相−ＡＣ
相間スイッチング素子、１１ｄ…Ｎ相−ＡＣ相間スイッ
チング素子、１１ｅ…Ｐ相側クランプダイオード、１１
ｆ…Ｎ相側クランプダイオード、１２ａ…Ｐ相導体、１
２ｂ…Ｎ相導体、１２ｃ…ＡＣ相導体、１２ｄ…Ｃ相導
体、１２ｅ…ＰＣ相導体、１２ｆ…ＮＣ相導体、１３、
１３ａ…絶縁物 １４…ボス １５、１６…端子 １７…冷却器、１７ａ…冷却器の受熱部、１７ｂ…冷却
器の放熱部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電源に接続された平滑コンデンサ
   と、この平滑コンデンサの正極電位と負極電位との間に
   直列に接続される第１乃至第４のスイッチング素子と、
   この第２と第３のスイッチング素子と前記平滑コンデン
   サの中性点との間に接続された第１のダイオードと、前
   記第３と第４のスイッチング素子と前記平滑コンデンサ
   の中性点の間に接続された第２のダイオードと、前記平
   滑コンデンサの正極電位と前記第１のスイッチング素子
   とを接続するＰ相導体と、前記平滑コンデンサの負極電
   位と前記第４のスイッチング素子とを接続するＮ相導体
   と、前記第２と第３のスイッチング素子の接続点から交
   流出力として導出されるＡＣ相導体と、前記第１と第２
   のスイッチング素子の接続点と前記第１のダイオードと
   を接続するＰＣ相導体と、前記第３と第４のスイッチン
   グ素子の接続点と前記第２のダイオードとを接続するＮ
   Ｃ相導体とを具備し、前記ＰＣ相導体と前記ＮＣ相導体
   とを同一平面状に配置し第１層を形成し、前記Ｐ相導体
   と前記Ｎ相導体と前記ＡＣ相導体とを同一平面状に配置
   し第２層を形成し、前記ＰＣ相導体が前記Ｐ相導体及び
   前記ＡＣ相導体の少なくとも一部と重なり前記ＮＣ相導
   体が前記Ｎ相導体及び前記ＡＣ相導体の少なくとも一部
   と重なるように各々配置したことを特徴とする電力変換
   装置。
2. 【請求項２】 前記第１層と前記第２層との間に絶縁
   層を形成したことを特徴とする請求項１記載の電力変換
   装置。
3. 【請求項３】 前記第１層と前記第１及び第２のダイ
   オードとの間に前記平滑コンデンサの中性点電位と前記
   第１及び第２のダイオードとを接続するＣ相導体を第３
   層として形成したことを特徴とする請求項１又は２に記
   載の電力変換装置。
4. 【請求項４】 前記第１層と前記第２層の間に、前記
   Ｃ相導体を第３層として形成し、前記第１層と前記第３
   層の間と前記第２層と前記第３層の間に絶縁層を形成し
   たことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
5. 【請求項５】 直流電源に接続された平滑コンデンサ
   と、この平滑コンデンサの正極電位と負極電位との間に
   直列に接続される第１乃至第４のスイッチング素子と、
   この第２と第３のスイッチング素子と前記平滑コンデン
   サの中性点との間に接続された第１のダイオードと、前
   記第３と第４のスイッチング素子と前記平滑コンデンサ
   の中性点の間に接続された第２のダイオードと、前記平
   滑コンデンサの正極電位と前記第１のスイッチング素子
   とを接続するＰ相導体と、前記平滑コンデンサの負極電
   位と前記第４のスイッチング素子とを接続するＮ相導体
   と、前記第２と第３のスイッチング素子の接続点から交
   流出力として導出されるＡＣ相導体と、前記第１と第２
   のスイッチング素子の接続点と前記第１のダイオードと
   を接続するＰＣ相導体と、前記第３と第４のスイッチン
   グ素子の接続点と前記第２のダイオードとを接続するＮ
   Ｃ相導体と、前記平滑コンデンサの中性点電位と前記第
   １及び第２のダイオードとを接続するＣ相導体とを具備
   し、前記Ｐ相導体と前記ＰＣ相導体とを同一平面状に配
   置し第１層を形成し、前記ＡＣ相導体と前記Ｃ相導体と
   を同一平面状に配置し第２層を形成し、前記ＮＣ相導体
   と前記Ｎ相導体とを同一平面状に配置し第３層を形成
   し、前記Ｃ相導体は少なくとも前記Ｐ相導体及び前記Ｎ
   相導体と重なるように配置され、前記ＡＣ相導体は少な
   くとも前記ＰＣ相導体及び前記ＮＣ相導体と重なるよう
   に配置されたことを特徴とする電力変換装置。
6. 【請求項６】 前記第１層と前記第２層との間と前記
   第２層と前記第３層との間とに絶縁層を各々形成したこ
   とを特徴とする請求項５記載の電力変換装置。
7. 【請求項７】 前記第１乃至第４のスイッチング素子
   を直列接続し１相分のスイッチング素子群を形成し、当
   該１相分のスイッチング素子群と直角となる方向に、他
   相分の第１乃至第４のスイッチング素子を並列接続し、
   前記各導体で前記第１乃至第４のスイッチング素子を接
   続したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記
   載の電力変換装置。
8. 【請求項８】 前記スイッチング素子及び前記ダイオ
   ードを冷却する冷却器を設け、この冷却器の両面に、前
   記スイッチング素子及び前記ダイオードを配置し、互い
   に並列接続したことを特徴とする請求項１乃至７のいず
   れかに記載の電力変換装置。
9. 【請求項９】 前記冷却器は受熱部と放熱部とから構
   成され、前記各導体の冷却経路と前記冷却器の放熱部の
   冷却経路を同一経路として形成すると共に、前記各導体
   の冷却経路の下流側に前記冷却器の放熱部を配置するこ
   とを特徴とした請求項１乃至８のいずれかに記載の電力
   変換装置。