JP3502566B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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- 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
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スイッチングに
より電力変換を行うスイッチング素子を備えた電力変換
装置に関するものである。
より電力変換を行うスイッチング素子を備えた電力変換
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は直流電源を三相交流に変換して三
相交流モータ等の交流負荷を駆動する電力変換装置を示
す回路ブロック図である。この電力変換装置は、スイッ
チング素子２を有するスイッチングパワーモジュール１
と、スイッチング素子２に供給する直流電源出力を平滑
するための平滑用コンデンサ８と、スイッチング素子２
を制御する制御回路部９とを備えている。
相交流モータ等の交流負荷を駆動する電力変換装置を示
す回路ブロック図である。この電力変換装置は、スイッ
チング素子２を有するスイッチングパワーモジュール１
と、スイッチング素子２に供給する直流電源出力を平滑
するための平滑用コンデンサ８と、スイッチング素子２
を制御する制御回路部９とを備えている。
【０００３】スイッチングパワーモジュール１は、直流
から三相交流へ電力変換を行うトランジスタやＩＧＢ
Ｔ、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子２と、三相交流
から直流へ電力変換を行うフリーホイールダイオード３
と、スイッチング時にスイッチング素子２に発生するサ
ージを抑制するためのスナバコンデンサ４と、スイッチ
ング素子２を駆動する駆動回路部５とを備えている。こ
こで、スナバコンデンサ４に要求される主な特性は、周
波数特性が良好であることであり、一般的にフィルムコ
ンデンサが用いられる。平滑用コンデンサ８は、スイッ
チング素子２に供給する直流電源６の電圧変動を抑制
し、電圧の跳ね上がり等を平滑するものであり、十分大
きな静電容量が必要となるため、一般的に、容易に大き
な静電容量が得られるアルミ電解コンデンサが用いられ
る。制御回路部９は、スイッチングパワーモジュール１
内の駆動回路部５に制御信号を出力してスイッチング素
子２を制御するものである。なお、駆動回路部５及び制
御回路部９は、三相交流モータ等の交流負荷７を駆動及
び制御する一般的な回路であるため、詳細図示は省略す
る。
から三相交流へ電力変換を行うトランジスタやＩＧＢ
Ｔ、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子２と、三相交流
から直流へ電力変換を行うフリーホイールダイオード３
と、スイッチング時にスイッチング素子２に発生するサ
ージを抑制するためのスナバコンデンサ４と、スイッチ
ング素子２を駆動する駆動回路部５とを備えている。こ
こで、スナバコンデンサ４に要求される主な特性は、周
波数特性が良好であることであり、一般的にフィルムコ
ンデンサが用いられる。平滑用コンデンサ８は、スイッ
チング素子２に供給する直流電源６の電圧変動を抑制
し、電圧の跳ね上がり等を平滑するものであり、十分大
きな静電容量が必要となるため、一般的に、容易に大き
な静電容量が得られるアルミ電解コンデンサが用いられ
る。制御回路部９は、スイッチングパワーモジュール１
内の駆動回路部５に制御信号を出力してスイッチング素
子２を制御するものである。なお、駆動回路部５及び制
御回路部９は、三相交流モータ等の交流負荷７を駆動及
び制御する一般的な回路であるため、詳細図示は省略す
る。
【０００４】図４は図３の電力変換装置の内部構成を示
す図である。図において、ケース１０内には、モジュー
ル本体３０と、平滑用コンデンサ８と、スナバコンデン
サ４が回路として組み込まれたスナバコンデンサ基板１
１と、制御回路部９が回路として組み込まれた制御回路
基板１２とが収納されている。一般的に、モジュール本
体３０と平滑用コンデンサ８とは、銅バスバーや銅プレ
ート等の配線板１３を介してねじ１４を用いて電気的に
接続される。また、一般的に、スナバコンデンサ基板１
１は、モジュール本体３０上に配設され、直流入力配線
１８（Ｐ、Ｎ）及び交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、Ｗ）に
ねじ１４を用いて電気的に接続される。
す図である。図において、ケース１０内には、モジュー
ル本体３０と、平滑用コンデンサ８と、スナバコンデン
サ４が回路として組み込まれたスナバコンデンサ基板１
１と、制御回路部９が回路として組み込まれた制御回路
基板１２とが収納されている。一般的に、モジュール本
体３０と平滑用コンデンサ８とは、銅バスバーや銅プレ
ート等の配線板１３を介してねじ１４を用いて電気的に
接続される。また、一般的に、スナバコンデンサ基板１
１は、モジュール本体３０上に配設され、直流入力配線
１８（Ｐ、Ｎ）及び交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、Ｗ）に
ねじ１４を用いて電気的に接続される。
【０００５】モジュール本体３０は、直流入力配線１８
（Ｐ、Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、Ｗ）、駆動回
路基板接続配線２０をインサート成形した樹脂部３１
と、ベース１６と、このベース１６上でスイッチング素
子２及びフリーホイールダイオード３を搭載するセラミ
ック基板の絶縁基板１７と、駆動回路部５が回路として
組み込まれた駆動回路基板１５と、絶縁基板１７と駆動
回路基板１５との間に充填されたシリコン系ゲルのゲル
状充填材２２とを備えている。なお、駆動回路基板１５
の上部にはエポキシ樹脂等が充填される場合もある。ま
た、絶縁基板１７としてセラミック基板以外でもよい。
（Ｐ、Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、Ｗ）、駆動回
路基板接続配線２０をインサート成形した樹脂部３１
と、ベース１６と、このベース１６上でスイッチング素
子２及びフリーホイールダイオード３を搭載するセラミ
ック基板の絶縁基板１７と、駆動回路部５が回路として
組み込まれた駆動回路基板１５と、絶縁基板１７と駆動
回路基板１５との間に充填されたシリコン系ゲルのゲル
状充填材２２とを備えている。なお、駆動回路基板１５
の上部にはエポキシ樹脂等が充填される場合もある。ま
た、絶縁基板１７としてセラミック基板以外でもよい。
【０００６】スイッチング素子２及びフリーホイールダ
イオード３は、ベース１６上の導体パターン付きの絶縁
基板１７に半田等の接着部材で固定されている。直流入
力配線１８（Ｐ、Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、
Ｗ）及び駆動回路基板接続配線２０は、ワイヤボンディ
ング等の接続導体２１により、スイッチング素子２及び
フリーホイールダイオード３と接続されている。また、
駆動回路基板１５と駆動回路基板接続配線２０とは、半
田等で電気的に接続されている。
イオード３は、ベース１６上の導体パターン付きの絶縁
基板１７に半田等の接着部材で固定されている。直流入
力配線１８（Ｐ、Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、
Ｗ）及び駆動回路基板接続配線２０は、ワイヤボンディ
ング等の接続導体２１により、スイッチング素子２及び
フリーホイールダイオード３と接続されている。また、
駆動回路基板１５と駆動回路基板接続配線２０とは、半
田等で電気的に接続されている。
【０００７】ゲル状充填材２２は、湿気や塵埃などによ
りスイッチング素子２が故障または誤動作しないよう
に、スイッチング素子２、フリーホイールダイオード３
及び接続導体２１を保護するものである。また、駆動回
路基板１５の絶縁基板１７側の面（駆動回路基板１５の
裏面）は、全面アースされて電磁シールドされており、
電力変換時にスイッチング素子２から発生するスイッチ
ングノイズにより駆動回路部５が誤動作しないようにな
っている。
りスイッチング素子２が故障または誤動作しないよう
に、スイッチング素子２、フリーホイールダイオード３
及び接続導体２１を保護するものである。また、駆動回
路基板１５の絶縁基板１７側の面（駆動回路基板１５の
裏面）は、全面アースされて電磁シールドされており、
電力変換時にスイッチング素子２から発生するスイッチ
ングノイズにより駆動回路部５が誤動作しないようにな
っている。
【０００８】ケース１０には、空冷、水冷、油冷等でス
イッチング素子２を冷却する冷却部材２３が取り付けら
れている。スイッチング素子２から発生するジュール熱
は、絶縁基板１７及びベース１６を介して冷却部材２３
から外部に放熱されて、スイッチング素子２は冷却され
る。なお、制御回路基板１２の取付位置、固定方法等に
ついての詳細図示は省略する。
イッチング素子２を冷却する冷却部材２３が取り付けら
れている。スイッチング素子２から発生するジュール熱
は、絶縁基板１７及びベース１６を介して冷却部材２３
から外部に放熱されて、スイッチング素子２は冷却され
る。なお、制御回路基板１２の取付位置、固定方法等に
ついての詳細図示は省略する。
【０００９】上記構成の電力変換装置は、電気自動車を
例にすると、車両を始動または加速する際には、バッテ
リである直流電源６の放電出力を直流から三相交流に変
換して三相交流モータである交流負荷７を駆動する。ま
た、車両を回生制動する際には、交流負荷７からの回生
電力を三相交流から直流に変換して直流電源６に戻す。
例にすると、車両を始動または加速する際には、バッテ
リである直流電源６の放電出力を直流から三相交流に変
換して三相交流モータである交流負荷７を駆動する。ま
た、車両を回生制動する際には、交流負荷７からの回生
電力を三相交流から直流に変換して直流電源６に戻す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の電力変換装
置では、平滑用コンデンサ８は、スイッチング素子２に
供給すべき直流電源出力を平滑するのに十分大きな静電
容量を有するアルミ電解コンデンサを使用しており、そ
の内部抵抗が大きいため、スイッチング素子２のスイッ
チング時に発生する直流電流のリップル電圧変動分電圧
により内部発熱が大きくなる。この発熱を抑制するため
に、平滑用コンデンサ８を冷却部材２３で冷却し、また
静電容量を大きくしてある。この結果、電力変換装置
は、平滑用コンデンサ８の面積及び体積が大きくなり、
装置全体のサイズが大きくなってしまうという問題点が
あった。また、アルミ電解コンデンサを用いた場合、動
作温度範囲が狭く、かつシール劣化に伴う電解液漏れの
影響により、寿命が短いという問題点もあった。また、
モジュール本体３０内部のスイッチング素子２から発生
する放射ノイズにより駆動回路部５が誤動作しないよう
に、駆動回路基板１５のスイッチング素子２側（裏面）
の全面をアースして電磁シールドを行っているので、駆
動回路基板１５の表面にしか電子部品を実装できないと
いう問題点もあった。
置では、平滑用コンデンサ８は、スイッチング素子２に
供給すべき直流電源出力を平滑するのに十分大きな静電
容量を有するアルミ電解コンデンサを使用しており、そ
の内部抵抗が大きいため、スイッチング素子２のスイッ
チング時に発生する直流電流のリップル電圧変動分電圧
により内部発熱が大きくなる。この発熱を抑制するため
に、平滑用コンデンサ８を冷却部材２３で冷却し、また
静電容量を大きくしてある。この結果、電力変換装置
は、平滑用コンデンサ８の面積及び体積が大きくなり、
装置全体のサイズが大きくなってしまうという問題点が
あった。また、アルミ電解コンデンサを用いた場合、動
作温度範囲が狭く、かつシール劣化に伴う電解液漏れの
影響により、寿命が短いという問題点もあった。また、
モジュール本体３０内部のスイッチング素子２から発生
する放射ノイズにより駆動回路部５が誤動作しないよう
に、駆動回路基板１５のスイッチング素子２側（裏面）
の全面をアースして電磁シールドを行っているので、駆
動回路基板１５の表面にしか電子部品を実装できないと
いう問題点もあった。
【００１１】この発明は、上記のような問題点を解決す
ることを課題とするものであって、小型でかつ信頼性の
高い電力変換装置を得るとともに、駆動制御回路基板の
両面への電子部品の実装を可能として、高機能な電力変
換装置を得ることを目的とするものである。
ることを課題とするものであって、小型でかつ信頼性の
高い電力変換装置を得るとともに、駆動制御回路基板の
両面への電子部品の実装を可能として、高機能な電力変
換装置を得ることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る電力変換装置は、スイッチングにより電力変換を行う
スイッチング素子と、このスイッチング素子を駆動する
駆動回路部と、前記スイッチング素子に供給する電源の
電圧変動を抑制する平滑用コンデンサと、前記駆動回路
部に制御信号を出力してスイッチング素子を制御する制
御回路部とを備え、前記スイッチング素子を搭載した絶
縁基板と、前記駆動回路部及び前記制御回路部を含む駆
動制御回路基板との間に、前記平滑用コンデンサを実装
した平滑用コンデンサ基板を設けるとともに、この平滑
用コンデンサの片面を全面アースし前記駆動回路部及び
前記制御回路部を前記スイッチング素子のスイッチング
ノイズから保護するようになっており、前記平滑用コン
デンサは、セラミックコンデンサで構成されている。
る電力変換装置は、スイッチングにより電力変換を行う
スイッチング素子と、このスイッチング素子を駆動する
駆動回路部と、前記スイッチング素子に供給する電源の
電圧変動を抑制する平滑用コンデンサと、前記駆動回路
部に制御信号を出力してスイッチング素子を制御する制
御回路部とを備え、前記スイッチング素子を搭載した絶
縁基板と、前記駆動回路部及び前記制御回路部を含む駆
動制御回路基板との間に、前記平滑用コンデンサを実装
した平滑用コンデンサ基板を設けるとともに、この平滑
用コンデンサの片面を全面アースし前記駆動回路部及び
前記制御回路部を前記スイッチング素子のスイッチング
ノイズから保護するようになっており、前記平滑用コン
デンサは、セラミックコンデンサで構成されている。
【００１３】この発明の請求項２に係る電力変換装置
は、スイッチングにより電力変換を行うスイッチング素
子と、このスイッチング素子を駆動する駆動回路部と、
前記スイッチング素子に供給する電源の電圧変動を抑制
する平滑用コンデンサと、前記駆動回路部に制御信号を
出力してスイッチング素子を制御する制御回路部とを備
え、前記スイッチング素子を搭載した絶縁基板と、前記
駆動回路部及び前記制御回路部を含む駆動制御回路基板
との間に、前記平滑用コンデンサを実装した平滑用コン
デンサ基板を設けるとともに、この平滑用コンデンサの
片面を全面アースし前記駆動回路部及び前記制御回路部
を前記スイッチング素子のスイッチングノイズから保護
するようになっているものである。
は、スイッチングにより電力変換を行うスイッチング素
子と、このスイッチング素子を駆動する駆動回路部と、
前記スイッチング素子に供給する電源の電圧変動を抑制
する平滑用コンデンサと、前記駆動回路部に制御信号を
出力してスイッチング素子を制御する制御回路部とを備
え、前記スイッチング素子を搭載した絶縁基板と、前記
駆動回路部及び前記制御回路部を含む駆動制御回路基板
との間に、前記平滑用コンデンサを実装した平滑用コン
デンサ基板を設けるとともに、この平滑用コンデンサの
片面を全面アースし前記駆動回路部及び前記制御回路部
を前記スイッチング素子のスイッチングノイズから保護
するようになっているものである。
【００１４】
【００１５】 この発明の請求項３に係る電力変換装置
では、平滑用コンデンサは、セラミックコンデンサを並
列接続して構成されている。
では、平滑用コンデンサは、セラミックコンデンサを並
列接続して構成されている。
【００１６】 この発明の請求項４に係る電力変換装置
では、平滑用コンデンサは、平滑用コンデンサ基板にセ
ラミックコンデンサを積層して構成されている。
では、平滑用コンデンサは、平滑用コンデンサ基板にセ
ラミックコンデンサを積層して構成されている。
【００１７】 この発明の請求項５に係る電力変換装置
では、平滑用コンデンサは、スイッチング素子に電気的
に接続された直流入力配線の外部導出端子に取り付けら
れている。
では、平滑用コンデンサは、スイッチング素子に電気的
に接続された直流入力配線の外部導出端子に取り付けら
れている。
【００１８】 この発明の請求項６に係る電力変換装置
では、平滑用コンデンサは、スイッチング素子の近傍に
取り付けられている。
では、平滑用コンデンサは、スイッチング素子の近傍に
取り付けられている。
【００１９】 この発明の請求項７に係る電力変換装置
では、外部に露出した冷却部材に熱的に接続された絶縁
基板と、駆動制御回路基板との間には、ゲル状充填材が
充填されており、平滑用コンデンサの発熱はゲル状充填
材を経由して冷却部材で放熱されるようになっているも
のである。
では、外部に露出した冷却部材に熱的に接続された絶縁
基板と、駆動制御回路基板との間には、ゲル状充填材が
充填されており、平滑用コンデンサの発熱はゲル状充填
材を経由して冷却部材で放熱されるようになっているも
のである。
【００２０】 この発明の請求項８に係る電力変換装置
では、平滑用コンデンサの近傍に、平滑用コンデンサの
温度を検出する温度センサが設けられており、この温度
センサからの信号が平滑用コンデンサの温度を制御する
制御回路部に送られるようになっているものである。
では、平滑用コンデンサの近傍に、平滑用コンデンサの
温度を検出する温度センサが設けられており、この温度
センサからの信号が平滑用コンデンサの温度を制御する
制御回路部に送られるようになっているものである。
【００２１】 この発明の請求項９に係る電力変換装置
では、平滑用コンデンサの両端電圧と電源両端電圧との
それぞれの電圧信号が制御回路部に送られ、この制御回
路部では両電圧を比較して平滑用コンデンサに印加され
る電圧を制御するようになっているものである。
では、平滑用コンデンサの両端電圧と電源両端電圧との
それぞれの電圧信号が制御回路部に送られ、この制御回
路部では両電圧を比較して平滑用コンデンサに印加され
る電圧を制御するようになっているものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１の電力変換装置について説明する。なお、
先に説明した従来技術と同一または相当部は同一符号を
付して説明する。この電力変換装置は、スイッチング素
子２を有するスイッチングパワーモジュール５０を備え
ている。スイッチングパワーモジュール５０は、直流か
ら三相交流へ電力変換を行うトランジスタやＩＧＢＴ、
ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子２と、三相交流から
直流へ電力変換を行うフリーホイールダイオード３と、
スイッチング素子２を駆動する駆動回路部５と、スイッ
チング素子２に供給する直流電源６の電圧変動を抑制し
電圧の跳ね上がり等を平滑する平滑用コンデンサ５１
と、駆動回路部５に制御信号を出力してスイッチング素
子２を制御する制御回路部９とを備えている。なお、駆
動回路部５及び制御回路部９は、三相交流モータ等の交
流負荷７を駆動及び制御する一般的な回路であるため、
詳細図示は省略する。
実施の形態１の電力変換装置について説明する。なお、
先に説明した従来技術と同一または相当部は同一符号を
付して説明する。この電力変換装置は、スイッチング素
子２を有するスイッチングパワーモジュール５０を備え
ている。スイッチングパワーモジュール５０は、直流か
ら三相交流へ電力変換を行うトランジスタやＩＧＢＴ、
ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子２と、三相交流から
直流へ電力変換を行うフリーホイールダイオード３と、
スイッチング素子２を駆動する駆動回路部５と、スイッ
チング素子２に供給する直流電源６の電圧変動を抑制し
電圧の跳ね上がり等を平滑する平滑用コンデンサ５１
と、駆動回路部５に制御信号を出力してスイッチング素
子２を制御する制御回路部９とを備えている。なお、駆
動回路部５及び制御回路部９は、三相交流モータ等の交
流負荷７を駆動及び制御する一般的な回路であるため、
詳細図示は省略する。
【００２３】図２は図１の電力変換装置の内部構成を示
す図である。図において、ケース１０内のスイッチング
パワーモジュール５０は、直流入力配線１８（Ｐ、
Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、Ｗ）、駆動制御回路
基板接続配線５５をインサート成形した樹脂部３１と、
例えば銅で構成されたベース１６と、このベース１６上
でスイッチング素子２及びフリーホイールダイオード３
を搭載するセラミック基板等の絶縁基板１７と、駆動回
路部５及び制御回路部９が両面に組み込まれた駆動制御
回路基板５３と、平滑用コンデンサ５１を実装した平滑
用コンデンサ基板５２と、平滑用コンデンサ５１の過熱
保護のための温度センサ５４と、絶縁基板１７と平滑用
コンデンサ基板５２との間に充填されたシリコン系ゲル
からなるゲル状充填材２２とを備えている。
す図である。図において、ケース１０内のスイッチング
パワーモジュール５０は、直流入力配線１８（Ｐ、
Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、Ｗ）、駆動制御回路
基板接続配線５５をインサート成形した樹脂部３１と、
例えば銅で構成されたベース１６と、このベース１６上
でスイッチング素子２及びフリーホイールダイオード３
を搭載するセラミック基板等の絶縁基板１７と、駆動回
路部５及び制御回路部９が両面に組み込まれた駆動制御
回路基板５３と、平滑用コンデンサ５１を実装した平滑
用コンデンサ基板５２と、平滑用コンデンサ５１の過熱
保護のための温度センサ５４と、絶縁基板１７と平滑用
コンデンサ基板５２との間に充填されたシリコン系ゲル
からなるゲル状充填材２２とを備えている。
【００２４】この電力変換装置では、電気自動車を例に
すると、車両を始動または加速する際には、バッテリで
ある直流電源６の放電出力を直流から三相交流に変換し
て三相交流モータである交流負荷７を駆動する。また、
車両を回生制動する際には、交流負荷７からの回生電力
を三相交流から直流に変換して直流電源６に戻す。
すると、車両を始動または加速する際には、バッテリで
ある直流電源６の放電出力を直流から三相交流に変換し
て三相交流モータである交流負荷７を駆動する。また、
車両を回生制動する際には、交流負荷７からの回生電力
を三相交流から直流に変換して直流電源６に戻す。
【００２５】スイッチング素子２及びフリーホイールダ
イオード３は、ベース１６上の導体パターン付きの絶縁
基板１７に半田等の接着部材で固定されている。直流入
力配線１８（Ｐ、Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、
Ｗ）及び駆動制御回路基板接続配線５５は、ワイヤボン
ディング等の接続導体２１により、スイッチング素子２
及びフリーホイールダイオード３と接続されている。ま
た、駆動制御回路基板５３と駆動制御回路基板接続配線
５５とは、半田等にて電気的に接続されている。
イオード３は、ベース１６上の導体パターン付きの絶縁
基板１７に半田等の接着部材で固定されている。直流入
力配線１８（Ｐ、Ｎ）、交流出力配線１９（Ｕ、Ｖ、
Ｗ）及び駆動制御回路基板接続配線５５は、ワイヤボン
ディング等の接続導体２１により、スイッチング素子２
及びフリーホイールダイオード３と接続されている。ま
た、駆動制御回路基板５３と駆動制御回路基板接続配線
５５とは、半田等にて電気的に接続されている。
【００２６】ケース１０には、空冷、水冷、油冷等でス
イッチング素子２を冷却する冷却部材２３が取り付けら
れている。スイッチング素子２から発生するジュール熱
は、絶縁基板１７及びベース１６を介してアルミニウム
からなる冷却部材２３から外部に放熱されて、スイッチ
ング素子２は冷却される。
イッチング素子２を冷却する冷却部材２３が取り付けら
れている。スイッチング素子２から発生するジュール熱
は、絶縁基板１７及びベース１６を介してアルミニウム
からなる冷却部材２３から外部に放熱されて、スイッチ
ング素子２は冷却される。
【００２７】平滑用コンデンサ５１は、複数個の小型セ
ラミックコンデンサ５６が並列接続されて構成されてい
る。これら複数個の小型セラミックコンデンサ５６は平
滑用コンデンサ基板５２の絶縁基板１７側の面に実装さ
れている。平滑用コンデンサ５１は平滑用コンデンサ基
板５２を樹脂部３１に固定するねじ１４を介して直流入
力配線１８（Ｐ、Ｎ）と電気的に接続されている。セラ
ミックコンデンサ５６は、従来の平滑用コンデンサ８に
用いたアルミ電解コンデンサに比べて内部抵抗及び内部
インダクタンスが約１／１０程度であることから、平滑
用コンデンサ５１の静電容量を大幅に小さくすることが
できる。また、固体の誘電体を使用しているため、シー
ル劣化に伴う電解液漏れの心配がなく動作寿命が長い。
ラミックコンデンサ５６が並列接続されて構成されてい
る。これら複数個の小型セラミックコンデンサ５６は平
滑用コンデンサ基板５２の絶縁基板１７側の面に実装さ
れている。平滑用コンデンサ５１は平滑用コンデンサ基
板５２を樹脂部３１に固定するねじ１４を介して直流入
力配線１８（Ｐ、Ｎ）と電気的に接続されている。セラ
ミックコンデンサ５６は、従来の平滑用コンデンサ８に
用いたアルミ電解コンデンサに比べて内部抵抗及び内部
インダクタンスが約１／１０程度であることから、平滑
用コンデンサ５１の静電容量を大幅に小さくすることが
できる。また、固体の誘電体を使用しているため、シー
ル劣化に伴う電解液漏れの心配がなく動作寿命が長い。
【００２８】また、平滑用コンデンサ５１をスイッチン
グパワーモジュール５０に内蔵することでスイッチング
素子２と平滑用コンデンサ５１との間の配線インダクタ
ンスが低減する。また、平滑用コンデンサ５１に周波数
特性の良好なセラミックコンデンサ５６を使用すること
により、スイッチング素子２のスイッチング時に発生す
るサージをスイッチング素子２の近傍で抑制することが
できる。従って、従来必要であったスナバコンデンサ４
及びスナバコンデンサ基板１１を廃止することができ
る。
グパワーモジュール５０に内蔵することでスイッチング
素子２と平滑用コンデンサ５１との間の配線インダクタ
ンスが低減する。また、平滑用コンデンサ５１に周波数
特性の良好なセラミックコンデンサ５６を使用すること
により、スイッチング素子２のスイッチング時に発生す
るサージをスイッチング素子２の近傍で抑制することが
できる。従って、従来必要であったスナバコンデンサ４
及びスナバコンデンサ基板１１を廃止することができ
る。
【００２９】なお、内部抵抗が小さく、周波数特性が良
好であって、かつ固体の誘電体を使用しているコンデン
サとしては、セラミックコンデンサの他にフィルムコン
デンサがある。しかし、フィルムコンデンサは動作温度
範囲が狭く、その上限は一般的にセラミックコンデンサ
が１２５℃であるのに対して、フィルムコンデンサは１
０５℃であり、自動車等、高温状態での動作環境で使用
するのは困難である。また、フィルムコンデンサは、一
般的にセラミックコンデンサに比べて単位体積当たりの
静電容量が小さく、同じ静電容量であってもセラミック
コンデンサよりサイズが大きくなってしまう。
好であって、かつ固体の誘電体を使用しているコンデン
サとしては、セラミックコンデンサの他にフィルムコン
デンサがある。しかし、フィルムコンデンサは動作温度
範囲が狭く、その上限は一般的にセラミックコンデンサ
が１２５℃であるのに対して、フィルムコンデンサは１
０５℃であり、自動車等、高温状態での動作環境で使用
するのは困難である。また、フィルムコンデンサは、一
般的にセラミックコンデンサに比べて単位体積当たりの
静電容量が小さく、同じ静電容量であってもセラミック
コンデンサよりサイズが大きくなってしまう。
【００３０】平滑用コンデンサ基板５２は、汎用的な表
面実装部品のチップセラミックコンデンサ５６で構成さ
れた平滑用コンデンサ５１を実装するとともに、電力変
換時にスイッチング素子２から発生する放射ノイズを駆
動回路部５及び制御回路部９に伝達させないようにする
電磁遮蔽板の役目を持つ。具体的には、平滑用コンデン
サ基板５２のセラミックコンデンサ５６の実装面と反対
の面を電源ＧＮＤ（Ｎ）の全面アースにすることで電磁
シールド効果を得る。この結果、駆動制御回路基板５３
の両面に駆動回路部５だけでなく制御回路部９をも組み
込むことが可能となるため、電力変換装置の小型・高機
能化が図れる。上記平滑用コンデンサ基板５２の材料
は、例えば銅箔付きガラスエポキシ基板など、平滑用コ
ンデンサ５１を実装できるとともに、スイッチングノイ
ズを遮断して駆動回路部５及び制御回路部９の誤動作を
防止できるものであれば何でもよい。
面実装部品のチップセラミックコンデンサ５６で構成さ
れた平滑用コンデンサ５１を実装するとともに、電力変
換時にスイッチング素子２から発生する放射ノイズを駆
動回路部５及び制御回路部９に伝達させないようにする
電磁遮蔽板の役目を持つ。具体的には、平滑用コンデン
サ基板５２のセラミックコンデンサ５６の実装面と反対
の面を電源ＧＮＤ（Ｎ）の全面アースにすることで電磁
シールド効果を得る。この結果、駆動制御回路基板５３
の両面に駆動回路部５だけでなく制御回路部９をも組み
込むことが可能となるため、電力変換装置の小型・高機
能化が図れる。上記平滑用コンデンサ基板５２の材料
は、例えば銅箔付きガラスエポキシ基板など、平滑用コ
ンデンサ５１を実装できるとともに、スイッチングノイ
ズを遮断して駆動回路部５及び制御回路部９の誤動作を
防止できるものであれば何でもよい。
【００３１】構築システムによって直流電源６と電力変
換装置との距離が長い場合や、交流負荷７の回生電流di
/dtを大きくする必要がある場合は、平滑用コンデンサ
５１の静電容量をさらに増大する必要がある。このよう
なときには、例えば、導電性接着剤を使用して、平滑用
コンデンサ基板５２に搭載されている複数個のセラミッ
クコンデンサ５６の上に追加のセラミックコンデンサを
積み重ねるようにすればよい。また、スイッチングパワ
ーモジュール５０内の直流入力配線１８（Ｐ、Ｎ）の外
部導出端子に追加の平滑用コンデンサを取り付けること
で、さらに大容量の平滑効果を得ることができる。ここ
で、スイッチングパワーモジュール５０内の直流入力配
線１８（Ｐ、Ｎ）の外部導出端子に外付けする平滑用コ
ンデンサの種類は、セラミックコンデンサに限らない。
換装置との距離が長い場合や、交流負荷７の回生電流di
/dtを大きくする必要がある場合は、平滑用コンデンサ
５１の静電容量をさらに増大する必要がある。このよう
なときには、例えば、導電性接着剤を使用して、平滑用
コンデンサ基板５２に搭載されている複数個のセラミッ
クコンデンサ５６の上に追加のセラミックコンデンサを
積み重ねるようにすればよい。また、スイッチングパワ
ーモジュール５０内の直流入力配線１８（Ｐ、Ｎ）の外
部導出端子に追加の平滑用コンデンサを取り付けること
で、さらに大容量の平滑効果を得ることができる。ここ
で、スイッチングパワーモジュール５０内の直流入力配
線１８（Ｐ、Ｎ）の外部導出端子に外付けする平滑用コ
ンデンサの種類は、セラミックコンデンサに限らない。
【００３２】平滑用コンデンサ５１はスイッチング素子
２のスイッチング時に発生するリップル電流により発熱
する。この実施の形態では、平滑用コンデンサ５１に内
部抵抗の小さいセラミックコンデンサ５６を使用してい
るため、従来のものと比べてコンデンサ自体の自己発熱
は小さくなるが、自動車等、高温度状態の環境下で使用
される場合には、動作温度余裕が厳しくなる。即ち、自
己発熱抑制のために、平滑用コンデンサ５１の静電容量
をさらに大きくするか、何らかの手段で冷却を行う必要
がある。この実施の形態では、平滑用コンデンサ５１の
冷却として、スイッチングパワーモジュール５０内の絶
縁基板１７と平滑用コンデンサ基板５２との間に充填す
る、スイッチング素子２及びフリーホイールダイオード
３及び接続導体２１保護用のゲル状充填材２２を有効活
用している。具体的には、平滑用コンデンサ５１の自己
発熱により発生するジュール熱を、シリコン系ゲルから
なるゲル状充填材２２を介して冷却部材２３に伝熱する
ことにより、平滑用コンデンサ５１を冷却している。
２のスイッチング時に発生するリップル電流により発熱
する。この実施の形態では、平滑用コンデンサ５１に内
部抵抗の小さいセラミックコンデンサ５６を使用してい
るため、従来のものと比べてコンデンサ自体の自己発熱
は小さくなるが、自動車等、高温度状態の環境下で使用
される場合には、動作温度余裕が厳しくなる。即ち、自
己発熱抑制のために、平滑用コンデンサ５１の静電容量
をさらに大きくするか、何らかの手段で冷却を行う必要
がある。この実施の形態では、平滑用コンデンサ５１の
冷却として、スイッチングパワーモジュール５０内の絶
縁基板１７と平滑用コンデンサ基板５２との間に充填す
る、スイッチング素子２及びフリーホイールダイオード
３及び接続導体２１保護用のゲル状充填材２２を有効活
用している。具体的には、平滑用コンデンサ５１の自己
発熱により発生するジュール熱を、シリコン系ゲルから
なるゲル状充填材２２を介して冷却部材２３に伝熱する
ことにより、平滑用コンデンサ５１を冷却している。
【００３３】一般的に、電子部品は動作温度範囲が決め
られており、この温度範囲内で使用しなければならない
が、特に高温側で動作温度範囲を超えて使用した場合に
は、故障や性能の永久劣化等を引き起こす。このこと
は、コンデンサに関しても同様のことが言える。このた
め、温度センサ５４を平滑用コンデンサ５１またはその
近傍に取り付けており、温度センサ５４は平滑用コンデ
ンサ５１の温度信号を制御回路部９に出力している。平
滑用コンデンサ５１の温度が所定の温度を越えたときに
は、制御回路部９で交流負荷７に流す力行側電流または
回生側電流を一時的に抑制するなどの方法で、平滑用コ
ンデンサ５１の過熱を防止している。なお、温度センサ
５４には、一般的なサーミスタ素子や熱電対などを使用
するが、測温できるものであればこれらに限定されな
い。
られており、この温度範囲内で使用しなければならない
が、特に高温側で動作温度範囲を超えて使用した場合に
は、故障や性能の永久劣化等を引き起こす。このこと
は、コンデンサに関しても同様のことが言える。このた
め、温度センサ５４を平滑用コンデンサ５１またはその
近傍に取り付けており、温度センサ５４は平滑用コンデ
ンサ５１の温度信号を制御回路部９に出力している。平
滑用コンデンサ５１の温度が所定の温度を越えたときに
は、制御回路部９で交流負荷７に流す力行側電流または
回生側電流を一時的に抑制するなどの方法で、平滑用コ
ンデンサ５１の過熱を防止している。なお、温度センサ
５４には、一般的なサーミスタ素子や熱電対などを使用
するが、測温できるものであればこれらに限定されな
い。
【００３４】また、耐電圧についても使用上の規制があ
り、この電圧を超えるような環境で使用した場合には、
故障や性能の永久劣化等を引き起こす。このため、平滑
用コンデンサ５１の両端電圧信号を制御回路部９に出力
できるようにしておき、直流電源６の電圧と平滑用コン
デンサ５１の両端電圧を常時監視する回路を制御回路部
９に設けている。具体的には、交流負荷７の回生動作時
に平滑用コンデンサ５１の両端電圧が直流電源６の電圧
に比べて大きく、平滑用コンデンサ５１またはスイッチ
ング素子２の耐圧を超えて素子を破壊させる危険性があ
る場合には、交流負荷７からの回生電力を低減させるな
どの方法で、平滑用コンデンサ５１及びスイッチング素
子２の過電圧保護を行っている。なお、過電圧保護の方
法には、一般的なコンパレータ素子を使用したゲート遮
断回路や、ＣＰＵに直接電圧を入力し、プログラミング
によって電圧比較する方法があるが、勿論これらのもの
には限定されない。なお、上記の説明では、三相交流モ
ータを駆動するインバータについて説明したが、勿論、
この発明は三相交流モータを駆動するインバータに限定
されるものではなく、全ての電力変換装置に対しても適
用可能である。
り、この電圧を超えるような環境で使用した場合には、
故障や性能の永久劣化等を引き起こす。このため、平滑
用コンデンサ５１の両端電圧信号を制御回路部９に出力
できるようにしておき、直流電源６の電圧と平滑用コン
デンサ５１の両端電圧を常時監視する回路を制御回路部
９に設けている。具体的には、交流負荷７の回生動作時
に平滑用コンデンサ５１の両端電圧が直流電源６の電圧
に比べて大きく、平滑用コンデンサ５１またはスイッチ
ング素子２の耐圧を超えて素子を破壊させる危険性があ
る場合には、交流負荷７からの回生電力を低減させるな
どの方法で、平滑用コンデンサ５１及びスイッチング素
子２の過電圧保護を行っている。なお、過電圧保護の方
法には、一般的なコンパレータ素子を使用したゲート遮
断回路や、ＣＰＵに直接電圧を入力し、プログラミング
によって電圧比較する方法があるが、勿論これらのもの
には限定されない。なお、上記の説明では、三相交流モ
ータを駆動するインバータについて説明したが、勿論、
この発明は三相交流モータを駆動するインバータに限定
されるものではなく、全ての電力変換装置に対しても適
用可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１に係る電力変換装置によれば、スイッチングにより電
力変換を行うスイッチング素子と、スイッチング素子を
駆動する駆動回路部と、スイッチング素子に供給する電
源の電圧変動を抑制する平滑用コンデンサと、前記駆動
回路部に制御信号を出力してスイッチング素子を制御す
る制御回路部とを備え、前記平滑用コンデンサは、セラ
ミックコンデンサから構成されているので、従来のアル
ミ電解コンデンサに比べて、内部抵抗及び内部インダク
タンスが大幅に小さくなり、大幅に静電容量を小さくす
ることができ、平滑用コンデンサの小型化、即ち装置の
小型化ができる。また、固体を誘電体を使用しているた
め、シール劣化に伴う電解液漏れの心配がなく、信頼性
が向上する。また、スイッチング素子を搭載した絶縁基
板と、駆動回路部及び制御回路部を含む駆動制御回路基
板との間に、平滑用コンデンサを実装した平滑用コンデ
ンサ基板を設けるとともに、この平滑用コンデンサの片
面を全面アースし前記駆動回路部及び前記制御回路部を
前記スイッチング素子のスイッチングノイズから保護す
るようになっているので、前記駆動制御回路基板は両面
に部品を実装することが可能であるとともに、駆動回路
部と制御回路部とが組み込まれており、装置の小型化が
できる。
１に係る電力変換装置によれば、スイッチングにより電
力変換を行うスイッチング素子と、スイッチング素子を
駆動する駆動回路部と、スイッチング素子に供給する電
源の電圧変動を抑制する平滑用コンデンサと、前記駆動
回路部に制御信号を出力してスイッチング素子を制御す
る制御回路部とを備え、前記平滑用コンデンサは、セラ
ミックコンデンサから構成されているので、従来のアル
ミ電解コンデンサに比べて、内部抵抗及び内部インダク
タンスが大幅に小さくなり、大幅に静電容量を小さくす
ることができ、平滑用コンデンサの小型化、即ち装置の
小型化ができる。また、固体を誘電体を使用しているた
め、シール劣化に伴う電解液漏れの心配がなく、信頼性
が向上する。また、スイッチング素子を搭載した絶縁基
板と、駆動回路部及び制御回路部を含む駆動制御回路基
板との間に、平滑用コンデンサを実装した平滑用コンデ
ンサ基板を設けるとともに、この平滑用コンデンサの片
面を全面アースし前記駆動回路部及び前記制御回路部を
前記スイッチング素子のスイッチングノイズから保護す
るようになっているので、前記駆動制御回路基板は両面
に部品を実装することが可能であるとともに、駆動回路
部と制御回路部とが組み込まれており、装置の小型化が
できる。
【００３６】 また、この発明の請求項２に係る電力変
換装置によれば、スイッチング素子を搭載した絶縁基板
と、駆動回路部及び制御回路部を含む駆動制御回路基板
との間に、平滑用コンデンサを実装した平滑用コンデン
サ基板を設けるとともに、この平滑用コンデンサの片面
を全面アースし前記駆動回路部及び前記制御回路部を前
記スイッチング素子のスイッチングノイズから保護する
ようになっているので、前記駆動制御回路基板は両面に
部品を実装することが可能であるとともに、駆動回路部
と制御回路部とが組み込まれており、装置の小型化がで
きる。また、平滑用コンデンサをスイッチングパワーモ
ジュールに内蔵することにより、従来スイッチングパワ
ーモジュールに対して外付けの平滑用コンデンサを接続
していた配線板及びねじを廃止することができるため、
装置を大幅に小型化することができる。また、平滑用コ
ンデンサをスイッチングパワーモジュールに内蔵してス
イッチング素子と平滑用コンデンサとの間の配線インダ
クタンスを低減し、また平滑用コンデンサに周波数特性
が良好なセラミックコンデンサを使用することにより、
スイッチング時に発生するサージを抑制することができ
るため、従来必要であったスナバコンデンサ及びスナバ
コンデンサ基板を廃止することができる。
換装置によれば、スイッチング素子を搭載した絶縁基板
と、駆動回路部及び制御回路部を含む駆動制御回路基板
との間に、平滑用コンデンサを実装した平滑用コンデン
サ基板を設けるとともに、この平滑用コンデンサの片面
を全面アースし前記駆動回路部及び前記制御回路部を前
記スイッチング素子のスイッチングノイズから保護する
ようになっているので、前記駆動制御回路基板は両面に
部品を実装することが可能であるとともに、駆動回路部
と制御回路部とが組み込まれており、装置の小型化がで
きる。また、平滑用コンデンサをスイッチングパワーモ
ジュールに内蔵することにより、従来スイッチングパワ
ーモジュールに対して外付けの平滑用コンデンサを接続
していた配線板及びねじを廃止することができるため、
装置を大幅に小型化することができる。また、平滑用コ
ンデンサをスイッチングパワーモジュールに内蔵してス
イッチング素子と平滑用コンデンサとの間の配線インダ
クタンスを低減し、また平滑用コンデンサに周波数特性
が良好なセラミックコンデンサを使用することにより、
スイッチング時に発生するサージを抑制することができ
るため、従来必要であったスナバコンデンサ及びスナバ
コンデンサ基板を廃止することができる。
【００３７】 また、この発明の請求項３に係る電力変
換装置によれば、平滑用コンデンサは、セラミックコン
デンサを並列接続して構成されているので、最適な静電
容量を容易に得ることができる。
換装置によれば、平滑用コンデンサは、セラミックコン
デンサを並列接続して構成されているので、最適な静電
容量を容易に得ることができる。
【００３８】 また、この発明の請求項４に係る電力変
換装置によれば、平滑用コンデンサは、平滑用コンデン
サ基板にセラミックコンデンサを積層して構成されてい
るので、例えば静電容量が不足する場合には簡単に静電
容量を増大することができる。
換装置によれば、平滑用コンデンサは、平滑用コンデン
サ基板にセラミックコンデンサを積層して構成されてい
るので、例えば静電容量が不足する場合には簡単に静電
容量を増大することができる。
【００３９】 また、この発明の請求項５に係る電力変
換装置によれば、平滑用コンデンサは、スイッチング素
子に電気的に接続された直流入力配線の外部導出端子に
取り付けられているので、例えば静電容量が不足する場
合には後付けで簡単に静電容量を増大することができ
る。
換装置によれば、平滑用コンデンサは、スイッチング素
子に電気的に接続された直流入力配線の外部導出端子に
取り付けられているので、例えば静電容量が不足する場
合には後付けで簡単に静電容量を増大することができ
る。
【００４０】 また、この発明の請求項６に係る電力変
換装置によれば、平滑用コンデンサは、スイッチング素
子の近傍に取り付けられているので、スイッチング素子
と平滑用コンデンサとの間の配線インダクタンスを低減
化することができ、従来必要としたスナバコンデンサ及
びスナバコンデンサ基板を廃止することができ、スイッ
チング時に発生するサージを抑制することができる。よ
って、直流電源電圧を高めに設定して交流負荷の制御可
能範囲を拡大することができるとともに、スイッチング
時の直流電源の跳ね上がりが抑制できることで、スイッ
チング速度を速くすることができ、スイッチング素子の
損失を低減することが可能となる。
換装置によれば、平滑用コンデンサは、スイッチング素
子の近傍に取り付けられているので、スイッチング素子
と平滑用コンデンサとの間の配線インダクタンスを低減
化することができ、従来必要としたスナバコンデンサ及
びスナバコンデンサ基板を廃止することができ、スイッ
チング時に発生するサージを抑制することができる。よ
って、直流電源電圧を高めに設定して交流負荷の制御可
能範囲を拡大することができるとともに、スイッチング
時の直流電源の跳ね上がりが抑制できることで、スイッ
チング速度を速くすることができ、スイッチング素子の
損失を低減することが可能となる。
【００４１】 また、この発明の請求項７に係る電力変
換装置によれば、外部に露出した冷却部材に熱的に接続
された絶縁基板と、駆動制御回路基板との間には、例え
ば、スイッチング素子、フリーホイールダイオード及び
接続導体保護用のゲル状充填材が充填されており、平滑
用コンデンサの発熱はゲル状充填材を経由してスイッチ
ング素子冷却用の冷却部材で放熱されるようになってい
るので、新たな冷却構造を設けることなく、平滑用コン
デンサの冷却を行うことができる。
換装置によれば、外部に露出した冷却部材に熱的に接続
された絶縁基板と、駆動制御回路基板との間には、例え
ば、スイッチング素子、フリーホイールダイオード及び
接続導体保護用のゲル状充填材が充填されており、平滑
用コンデンサの発熱はゲル状充填材を経由してスイッチ
ング素子冷却用の冷却部材で放熱されるようになってい
るので、新たな冷却構造を設けることなく、平滑用コン
デンサの冷却を行うことができる。
【００４２】 また、この発明の請求項８に係る電力変
換装置によれば、平滑用コンデンサの温度を検出する温
度センサが備えられており、この温度センサからの信号
が平滑用コンデンサの温度を制御する制御回路部に送ら
れるようになっているので、過熱による平滑用コンデン
サの故障、永久劣化を防止することができる。
換装置によれば、平滑用コンデンサの温度を検出する温
度センサが備えられており、この温度センサからの信号
が平滑用コンデンサの温度を制御する制御回路部に送ら
れるようになっているので、過熱による平滑用コンデン
サの故障、永久劣化を防止することができる。
【００４３】 また、この発明の請求項９に係る電力変
換装置によれば、平滑用コンデンサの両端電圧と電源両
端電圧とのそれぞれの電圧信号が制御回路部に送られ、
この制御回路部では両電圧を比較して平滑用コンデンサ
に印加される電圧を制御するようになっているので、過
電圧による平滑用コンデンサの故障、永久劣化を防止す
ることができる。
換装置によれば、平滑用コンデンサの両端電圧と電源両
端電圧とのそれぞれの電圧信号が制御回路部に送られ、
この制御回路部では両電圧を比較して平滑用コンデンサ
に印加される電圧を制御するようになっているので、過
電圧による平滑用コンデンサの故障、永久劣化を防止す
ることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１による電力変換装置
を示す回路ブロック図である。
を示す回路ブロック図である。
【図２】 図１の電力変換装置の構成図である。
【図３】 従来の電力変換装置を示す回路ブロック図で
ある。
ある。
【図４】 図３の電力変換装置を示す構成図である。
２ スイッチング素子、５ 駆動回路部、６ 直流電
源、７ 交流負荷、９制御回路部、１０ ケース、１７
絶縁基板、１８ 直流入力配線、１９ 交流出力配
線、２１ 接続導体、２２ ゲル状充填材、２３ 冷却
部材、５１ 平滑用コンデンサ、５２ 平滑用コンデン
サ基板、５３ 駆動制御回路基板、５４温度センサ、５
６ セラミックコンデンサ。
源、７ 交流負荷、９制御回路部、１０ ケース、１７
絶縁基板、１８ 直流入力配線、１９ 交流出力配
線、２１ 接続導体、２２ ゲル状充填材、２３ 冷却
部材、５１ 平滑用コンデンサ、５２ 平滑用コンデン
サ基板、５３ 駆動制御回路基板、５４温度センサ、５
６ セラミックコンデンサ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02M 7/48
Claims (9)
- 【請求項１】 スイッチングにより電力変換を行うスイ
ッチング素子と、このスイッチング素子を駆動する駆動
回路部と、前記スイッチング素子に供給する電源の電圧
変動を抑制する平滑用コンデンサと、前記駆動回路部に
制御信号を出力してスイッチング素子を制御する制御回
路部とを備え、前記スイッチング素子を搭載した絶縁基
板と、前記駆動回路部及び前記制御回路部を含む駆動制
御回路基板との間に、前記平滑用コンデンサを実装した
平滑用コンデンサ基板を設けるとともに、この平滑用コ
ンデンサの片面を全面アースし前記駆動回路部及び前記
制御回路部を前記スイッチング素子のスイッチングノイ
ズから保護するようになっており、前記平滑用コンデン
サは、セラミックコンデンサで構成されている電力変換
装置。 - 【請求項２】 スイッチングにより電力変換を行うスイ
ッチング素子と、このスイッチング素子を駆動する駆動
回路部と、前記スイッチング素子に供給する電源の電圧
変動を抑制する平滑用コンデンサと、前記駆動回路部に
制御信号を出力してスイッチング素子を制御する制御回
路部とを備え、前記スイッチング素子を搭載した絶縁基
板と、前記駆動回路部及び前記制御回路部を含む駆動制
御回路基板との間に、前記平滑用コンデンサを実装した
平滑用コンデンサ基板を設けるとともに、この平滑用コ
ンデンサの片面を全面アースし前記駆動回路部及び前記
制御回路部を前記スイッチング素子のスイッチングノイ
ズから保護するようになっている電力変換装置。 - 【請求項３】 平滑用コンデンサは、セラミックコンデ
ンサを並列接続して構成されている請求項１または請求
項２に記載の電力変換装置。 - 【請求項４】 平滑用コンデンサは、セラミックコンデ
ンサを積層して構成されている請求項１ないし請求項３
の何れかに記載の電力変換装置。 - 【請求項５】 平滑用コンデンサは、スイッチング素子
に電気的に接続された直流入力配線の外部導出端子に取
り付けられている請求項１ないし請求項４の何れかに記
載の電力変換装置。 - 【請求項６】 平滑用コンデンサは、スイッチング素子
の近傍に取り付けられている請求項１ないし請求項５の
何れかに記載の電力変換装置。 - 【請求項７】 外部に露出した冷却部材に熱的に接続さ
れた絶縁基板と、駆動制御回路基板との間には、ゲル状
充填材が充填されており、平滑用コンデンサの発熱はゲ
ル状充填材を経由して冷却部材で放熱されるようになっ
ている請求項１ないし請求項６の何れかに記載の電力変
換装置。 - 【請求項８】 平滑用コンデンサの温度を検出する温度
センサが備えられており、この温度センサからの信号が
平滑用コンデンサの温度を制御する制御回路部に送られ
るようになっている請求項１ないし請求項７の何れかに
記載の電力変換装置。 - 【請求項９】 平滑用コンデンサの両端電圧と電源両端
電圧とのそれぞれの電圧信号が制御回路部に送られ、こ
の制御回路部では両電圧を比較して平滑用コンデンサに
印加される電圧を制御するようになっている請求項１な
いし請求項８の何れかに記載の電力変換装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13732699A JP3502566B2 (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 電力変換装置 |
| US09/432,806 US6115270A (en) | 1999-05-18 | 1999-11-03 | Electric power conversion assembly with ceramic smoothing capacitor |
| DE19955570.2A DE19955570B4 (de) | 1999-05-18 | 1999-11-18 | Stromrichteranordnung |
| FR9914715A FR2793967B1 (fr) | 1999-05-18 | 1999-11-23 | Ensemble de conversion de puissance electrique |
| FR0102641A FR2803702B1 (fr) | 1999-05-18 | 2001-02-27 | Ensemble de conversion de puissance electrique |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13732699A JP3502566B2 (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 電力変換装置 |
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|---|---|
| JP2000333476A JP2000333476A (ja) | 2000-11-30 |
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ID=15196068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13732699A Expired - Lifetime JP3502566B2 (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 電力変換装置 |
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| US (1) | US6115270A (ja) |
| JP (1) | JP3502566B2 (ja) |
| DE (1) | DE19955570B4 (ja) |
| FR (2) | FR2793967B1 (ja) |
Cited By (1)
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| JP7410544B2 (ja) | 2019-10-17 | 2024-01-10 | サカセ・アドテック株式会社 | 折り畳みブーム |
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| US6735968B2 (en) * | 2002-03-29 | 2004-05-18 | Hitachi, Ltd. | Refrigerating apparatus and an inverter device used therein |
| US6967416B2 (en) * | 2002-07-11 | 2005-11-22 | International Business Machines Corporation | Shared on-chip decoupling capacitor and heat-sink devices |
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| JP7303087B2 (ja) * | 2019-10-15 | 2023-07-04 | ファナック株式会社 | 平滑コンデンサ部及びスナバコンデンサを有するモータ駆動装置 |
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- 1999-11-18 DE DE19955570.2A patent/DE19955570B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-23 FR FR9914715A patent/FR2793967B1/fr not_active Expired - Lifetime
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2001
- 2001-02-27 FR FR0102641A patent/FR2803702B1/fr not_active Expired - Lifetime
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