JP2017117964A - 電気回路装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】インダクタンスを低減すること。
【解決手段】電子部品２０に電気的に接続された第１バスバー１２ａと、前記第１バスバーと重なるように設けられ、電子部品に電気的に接続された第２バスバー１２ｂと、前記第１バスバーを外部に電気的に接続する第１外部端子１８ａと、前記第２バスバーを外部に電気的に接続する第２外部端子１８ｂと、を具備し、前記第１外部端子内の外部に接続される第１領域４０ａと、前記第２外部端子内の外部に接続される第２領域４０ｂと、の少なくとも一部は平面視において互いに重なる電気回路装置。
【選択図】図１
【解決手段】電子部品２０に電気的に接続された第１バスバー１２ａと、前記第１バスバーと重なるように設けられ、電子部品に電気的に接続された第２バスバー１２ｂと、前記第１バスバーを外部に電気的に接続する第１外部端子１８ａと、前記第２バスバーを外部に電気的に接続する第２外部端子１８ｂと、を具備し、前記第１外部端子内の外部に接続される第１領域４０ａと、前記第２外部端子内の外部に接続される第２領域４０ｂと、の少なくとも一部は平面視において互いに重なる電気回路装置。
【選択図】図１
Description
本発明は、電気回路装置に関し、例えば電子部品を備えた電気回路装置に関する。
電子部品の端子をバスバーに接続する構造が知られている。特許文献１から３には、スイッチング素子に接続された正側のバスバー等の端子と負側のバスバー等の端子との電流の方向を逆方向とすることが記載されている。
正側のバスバーを流れる電流と負側のバスバーを流れる電流の方向を逆方向とすることで、寄生インダクタンス等のインダクタンスを抑制することができる。しかしながら、インダクタンスは十分には抑制できていない。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、インダクタンスを低減することを目的とする。
本発明は、電子部品に電気的に接続された第１バスバーと、前記第１バスバーと重なるように設けられ、電子部品に電気的に接続された第２バスバーと、前記第１バスバーを外部に電気的に接続する第１外部端子と、前記第２バスバーを外部に電気的に接続する第２外部端子と、を具備し、前記第１外部端子内の外部に接続される第１領域と、前記第２外部端子内の外部に接続される第２領域と、の少なくとも一部は平面視において互いに重なることを特徴とする電気回路装置である。
上記構成において、前記第１領域には、第１外部導体が接触し、前記第２領域には第２外部導体が接触する構成とすることができる。
上記構成において、前記第１外部端子には第１孔部が設けられ、前記第２外部端子には第２孔部が設けられ、前記第１孔部と前記第２孔部の少なくとも一部は重なる構成とすることができる。
上記構成において、前記第１孔部および第２孔部を貫通し、前記第１領域に第１外部導体を接触させ、前記第２領域に第２外部導体を接触させる接触用部材を具備する構成とすることができる。
上記構成において、前記第１外部端子と前記第２外部端子との間に設けられた絶縁層を具備する構成とすることができる。
上記構成において、複数の前記電子部品の各々の第１端子は前記第１バスバーに接続され、前記複数の電子部品の各々の第２端子は前記第２バスバーに接続されている構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の電子部品は、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーと重なるように設けられている構成とすることができる。
上記構成において、前記複数の電子部品は、前記第１バスバーに対し前記第２バスバーとは反対側に設けられた第１電子部品と、前記第２バスバーに対し前記第１バスバーとは反対側に設けられた第２電子部品と、を含み、前記第１電子部品および前記第２電子部品の前記第１端子が前記第１バスバーに接続する位置は平面視において重なり、前記第１電子部品および前記第２電子部品の前記第２端子が前記第２バスバーに接続する位置は平面視において重なっている構成とすることができる。
上記構成において、前記電子部品はコンデンサである構成とすることができる。
本発明によれば、インダクタンスを低減することができる。
以下、本発明の実施例について説明する。
図１（ａ）は、実施例１に係る電気回路装置の平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１（ｂ）では、電気回路装置に加え外部導体を図示している。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、電気回路装置１００において、バスバー１２ａと１２ｂが絶縁層１４を挟み平面視において重なるように積層されている。バスバー１２ａおよび絶縁層１４には孔１６ａが形成されている。バスバー１２ａおよび１２ｂ上に電子部品２０が搭載されている。電子部品２０は、接続端子２２ａおよび接続端子２２ｂを備えている。接続端子２２ａはバスバー１２ａに接続されている。接続端子２２ｂは孔１６ａを介しバスバー１２ｂに接続されている。これにより、電子部品２０はバスバー１２ａおよび１２ｂに電気的に接続される。
外部端子１８ａおよび１８ｂは、バスバー１２ａおよび１２ｂを外部に電気的に接続する端子である。外部端子１８ａおよび１８ｂは、バスバー１２ａおよび１２ｂから突出している凸部である。外部端子１８ａと１８ｂとの間には絶縁層１４が設けられている。外部端子１８ａおよび１８ｂは、平面視において重なっている。外部端子１８ａおよび１８ｂは、それぞれ外部導体４２ａおよび４２ｂを介し外部に電気的に接続される。外部導体４２ａおよび４２ｂは領域４０ａおよび４０ｂ（図１（ａ）においてクロスで示した）において外部端子１８ａおよび１８ｂに接触する。これにより、外部導体４２ａおよび４２ｂは外部端子１８ａおよび１８ｂと電気的に接続される。
バスバー１２ａおよび１２ｂ並びに外部端子１８ａおよび１８ｂは、例えば銅板等の金属板である。バスバー１２ａと外部端子１８ａとは、一体に形成された金属板でもよい。バスバー１２ｂと外部端子１８ｂとは、一体に形成された金属板でもよい。絶縁層１４は、例えば絶縁性樹脂層である。電子部品２０は、例えばコンデンサまたはスイッチング素子等である。電子部品２０はバスバー１２ａおよび１２ｂに複数搭載されていてもよい。接続端子２２ａおよび２２ｂは、例えば銅等の金属端子である。接続端子２２ａおよび２２ｂは、それぞれ１本でもよく、複数でもよい。外部導体４２ａおよび４２ｂは、例えば銅板等の金属部材である。外部導体４２ａおよび４２ｂは、電気回路装置１００に含まれていてもよいし、電気回路装置１００に含まれなくてもよい。
図２（ａ）は、比較例１に係る電気回路装置の平面図、図２（ｂ）は、実施例１に係る電気回路装置の平面図である。図２（ａ）および図２（ｂ）において、経路５０はバスバー１２ａおよび外部端子１８ａ内の電流経路を模式的に示し、経路５２は、バスバー１２ｂおよび外部端子１８ｂ内の電流経路を模式的に示す。図２（ａ）に示すように、外部端子１８ａおよび１８ｂとは平面視において重なっていない。外部端子１８ａに正側の電圧、外部端子１８ｂに負側の電圧が印加されると、電流は外部端子１８ａからバスバー１２ａを介し電子部品２０に供給される。電子部品２０からの電流はバスバー１２ｂを介し外部端子１８ｂに至る。バスバー１２ａおよび１２ｂ内の電子部品２０側の領域６０では、経路５０と５２とは重なりかつ逆方向である。これにより、寄生インダクタンスを抑制できる。
しかしながら、バスバー１２ａおよび１２ｂ内の外部端子１８ａおよび１８ｂ側の領域６２では、経路５０と５２とは重なっておらず、かつ逆方向となっていない。これにより、領域６２では、寄生インダクタンスを抑制できない。
図２（ｂ）に示すように、外部端子１８ａおよび１８ｂとは平面視において重なっている。バスバー１２ａおよび１２ｂ内の経路５０と５２とはほぼ重なりかつほぼ逆方向となる。さらに、外部端子１８ａおよび１８ｂ内においても経路５０と５２とはほぼ重なりかつほぼ逆方向となる。これにより、実施例１では、比較例１に比べ外部端子１８ａおよび１８ｂの間に形成される寄生インダクタンスを抑制できる。
実施例１によれば、図１（ａ）および図１（ｂ）のように、外部端子１８ａ（第１外部端子）はバスバー１２ａ（第１バスバー）を外部に電気的に接続する。外部端子１８ｂ（第２外部端子）はバスバー１２ｂ（第２バスバー）を外部に電気的に接続する。外部端子１８ａ内の外部に接続される領域４０ａ（第１領域）と、外部端子１８ｂ内の外部に接続される領域４０ｂ（第２領域）と、の少なくとも一部は平面視において互いに重なる。これにより、図２（ｂ）のように外部端子１８ａおよび１８ｂの間に形成されるインダクタンスを抑制できる。
領域４０ａおよび４０ｂは、例えばそれぞれ外部導体４２ａ（第１外部導体）および外部導体４２ｂ（第２外部導体）が接触する領域である。
バスバー１２ａの電気的に接続される電子部品と、バスバー１２ｂの電気的に接続される電子部品とは、同じ電子部品でもよいし、異なる電子部品でもよい。
図１（ｂ）では、外部端子１８ａと１８ｂとの間に絶縁層１４が設けられ、バスバー１２ａと１２ｂとの間に絶縁層１４が設けられている。これにより、外部端子１８ａと１８ｂと電気的に分離され、バスバー１２ａと１２ｂとを電気的に分離できる。
実施例２は、電源間に接続される平滑コンデンサとして用いられる電気回路装置の例である。図３は、実施例２に係る電気回路装置の回路図である。図３に示すように、外部端子１８ａと１８ｂとの間に並列に複数のコンデンサ２０ａが接続されている。複数のコンデンサ２０ａの各々の一方の接続端子２２ａはバスバー１２ａに接続されている。複数のコンデンサ２０ａの各々の一方の接続端子２２ｂはバスバー１２ｂに接続されている。バスバー１２ａおよび１２ｂはそれぞれ外部端子１８ａおよび１８ｂに接続されている。外部端子１８ａと１８ｂの間には、例えば直流電圧が印加される。外部端子１８ａおよび１８ｂは、例えばそれぞれ正側および負側の端子である。
図４（ａ）は、実施例２に係る電気回路装置の平面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ａ）は、上面の筐体を透過して図示している。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、電気回路装置１０４は、平板状のバスバー１２ａおよび１２ｂを備え、絶縁層１４の上下にそれぞれ設けられている。バスバー１２ａおよび１２ｂの上下にコンデンサ２０ａが接着剤２６を介し搭載されている。バスバー１２ａおよび絶縁層１４を貫通する孔１６ａとバスバー１２ｂおよび絶縁層１４とを貫通する孔１６ｂとが設けられている。接続端子２２ａはコンデンサ２０ａとバスバー１２ａとを電気的に接続する、接続端子２２ｂはコンデンサ２０ａとバスバー１２ｂとを電気的に接続する。基板１０の上側では、接続端子２２ｂは孔１６ａを介しバスバー１２ｂに接続される。基板１０の下側では、接続端子２２ａは孔１６ｂを介しバスバー１２ａに接続される。
外部端子１８ａ、１８ｂおよび絶縁層１４には、それぞれ孔部１９ａ、１９ｂおよび１９ｃが形成されている。孔部１９ａから１９ｃは少なくとも一部が重なるように形成されている。バスバー１２ａ、１２ｂおよびコンデンサ２０ａを囲むように箱状の筐体３０が設けられている。外部端子１８ａおよび１８ｂが筐体３０の一面に設けられている。外部端子１８ａおよび１８ｂはそれぞれバスバー１２ａおよび１２ｂと電気的に接続されている。
図５は、実施例２におけるバスバー１２ａに搭載されたコンデンサ２０ａの平面図である。図６（ａ）から図６（ｃ）は、それぞれ図５のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図およびＣ−Ｃ断面図である。図５から図６（ｃ）に示すように、コンデンサ２０ａの一面に形成された外部電極２５ａに６本の接続端子２２ａが接続され、他面に形成された外部電極２５ｂに６本の接続端子２２ｂが接続されている。外部電極２５ａおよび２５ｂは、コンデンサ２０ａの側面のほぼ全面に形成されている。外部電極２５ａおよび２５ｂは銅膜またはニッケル膜等の金属膜である。上側のコンデンサ２０ａの接続端子２２ａはバスバー１２ａに半田等を用い接続されている。上側のコンデンサ２０ａの接続端子２２ｂは３本ずつ孔１６ａを介しバスバー１２ｂに半田等を用い接続されている。下側のコンデンサ２０ａの接続端子２２ａは３本ずつ孔１６ｂを介しバスバー１２ａに半田等を用い接続されている。下側のコンデンサ２０ａの接続端子２２ｂはバスバー１２ｂに半田等を用い接続されている。コンデンサ２０ａは、積層セラミックコンデンサである。積層セラミックコンデンサは、内部電極に挟まれた誘電体セラミックシートが積層されたコンデンサである。内部電極は外部電極２５ａおよび２５ｂに電気的に接続されている。複数の接続端子２２ａ同士は接続配線で接続されていてもよい。複数の接続端子２２ｂ同士は接続配線で接続されていてもよい。
図３から図６（ｃ）のように、外部端子１８ａは、バスバー１２ａを介し複数のコンデンサ２０ａの接続端子２２ａに電気的に接続される。外部端子１８ｂは、バスバー１２ｂを介し複数のコンデンサ２０ａの接続端子２２ｂに電気的に接続される。これにより、外部端子１８ａと１８ｂとの間に複数のコンデンサ２０ａが並列に接続される。バスバー１２ａおよび１２ｂは複数の接続端子２２ａおよび２２ｂを共通に接続する。バスバー１２ａおよび１２ｂにより、外部端子１８ａと１８ｂと複数のコンデンサ２０ａとの間に形成される寄生インダクタンスを抑制できる。さらに、１つのコンデンサ２０ａは複数の接続端子２２ａおよび複数の接続端子２２ｂを備える。これにより、バスバー１２ａおよび１２ｂを流れる電流が分散し、寄生インダクタンスを抑制できる。１つのコンデンサ２０ａに対し複数の孔１６ａまたは複数の孔１６ｂを設ける。これにより、バスバー１２ａおよび１２ｂを流れる電流の経路を確保できる。１つのコンデンサ２０ａに対し１つの孔１６ａまたは１つの孔１６ｂを設け、接続端子２２ａまたは２２ｂの数を増やしてもよい。これにより、バスバー１２ａまたは１２ｂとコンデンサ２０ａとの間の寄生インダクタンスを抑制できる。
図７は、実施例２において外部端子が外部導体と接続する断面図である。外部端子１８ａ、絶縁層１４および外部端子１８ｂは、孔部１９ａ、１９ｃおよび１９ｂが重なるように積層されている。外部導体４２ａおよび４２ｂには孔部４３ａおよび４３ｂが形成されている。外部導体４２ａは外部端子１８ａの上面に接触することにより外部端子１８ａと電気的に接続されている。外部導体４２ｂは外部端子１８ｂの下面に接触することにより外部端子１８ｂと電気的に接続されている。孔部４３ａが孔部１９ａと少なくとも一部が重なり、孔部４３ｂは孔部１９ｂと少なくとも一部が重なる。外部導体４２ａおよび４２ｂの上下にそれぞれワッシャ４４ａおよび４４ｂが設けられている。螺旋状のねじ山が形成されたボルト４８は、孔部４３ａ、１９ａ、１９ｂ、１９ｃおよび４３ｂを貫通する。ボルト４８の先端にナット４９がねじ嵌合されている。ボルト４８とナット４９を締めることにより、外部端子１８ａおよび１８ｂと外部導体４２ａおよび４２ｂとが互いに密着し、外部端子１８ａおよび１８ｂと外部導体４２ａおよび４２ｂとの接触抵抗が小さくなる。
外部導体４２ａおよび４２ｂは、それぞれ接続導体４６ａおよび４６ｂを介し端子４７ａおよび４７ｂに接続される。接続導体４６ａおよび４６ｂの周囲は絶縁被覆膜４５で覆われている。接続導体４６ａおよび４６ｂは例えばケーブルである。外部端子１８ａが外部導体４２ａと接触する領域４０ａと、外部端子１８ｂが外部導体４２ｂと接触する領域４０ｂと、は平面視において重なっている。このため、実施例１の図２（ｂ）と同様に、外部端子１８ａと１８ｂとの間の寄生インダクタンスを抑制できる。
実施例２の電気回路装置は、例えば電気自動車の駆動用モータに用いるインバータの一次側平滑コンデンサに用いる。電気回路装置の仕様は、例えば動作電圧が２００Ｖ、定格電圧が４００Ｖ、静電容量が２４０μＦ、最大リップル電流が３００Ａおよび短絡故障時電流が１２００Ａである。動作電圧を例えば４８Ｖ以上かつ７２０Ｖ以下、静電容量を例えば４７μＦ以上かつ６３０μＦとすることができる。このように、実施例２およびその変形例の電気回路装置は、インバータまたはコンバータ等の電源回路の一次側平滑コンデンサに用いることができる。
絶縁層１４としては、例えばエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂等の耐熱性の高い絶縁樹脂を用いることができる。バスバー１２ａおよび１２ｂとして、例えば銅板等の金属板を用いることができる。バスバー１２ａおよび１２ｂ並びに外部端子１８ａおよび１８ｂの膜厚は例えば０．２５ｍｍ程度以上とすることができる。これにより、バスバー１２ａおよび１２ｂ並びに外部端子１８ａおよび１８ｂの抵抗およびインダクタンスを抑制できる。バスバー１２ａと外部端子１８ａは板状に一体に形成されていてもよい。バスバー１２ｂと外部端子１８ｂは板状に一体に形成されていてもよい。接続端子２２ａおよび２２ｂとして、例えば銅板等の金属板を用いることができる。１本の接続端子２２ａおよび２２ｂの抵抗は例えば１ｍΩ程度である。筐体３０は、難燃性樹脂、セラミックスまたは絶縁塗装した金属などの絶縁性である。筐体３０と、バスバー１２ａおよび１２ｂ並びに外部端子１８ａおよび１８ｂと、の間にはシリコーン樹脂等の耐熱性の高い絶縁層を設けてもよい。
空気中の絶縁耐力は３ｋＶ／ｍｍ程度である。これは、外部端子１８ａと１８ｂとの間に６３０Ｖが印加される場合、０．２１ｍｍに相当する。温度、湿度および気圧により空気中の絶縁耐力が変化する。絶縁耐力の変化のマージンを考慮し、外部端子１８ａと１８ｂとの間が空気の場合、その間隔を０．５ｍｍ程度以上とすることが好ましい。外部端子１８ａと１８ｂとの間に絶縁層１４を設ける場合、絶縁層１４を絶縁性の高いエポキシ樹脂（例えばＦＲ−４）またはポリイミド樹脂とすることで、外部端子１８ａと１８ｂとの間隔を０．１ｍｍ程度にできる。絶縁層１４の端面は外部端子１８ａおよび１８ｂの端面から０．５ｍｍ程度以上突出している。これにより、外部端子１８ａおよび１８ｂの端面における絶縁破壊をより抑制できる。バスバー１２ａと１２ｂとの間に設けられた絶縁層１４についても外部端子１８ａと１８ｂとの間に設けられた絶縁層１４と同じ材料および膜厚とすることができる。
ボルト４８およびナット４９は絶縁性であることが好ましい。ボルト４８およびナット４９の材料として、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリビニリデンジフロライド樹脂、酸化アルミニウム、窒化珪素、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、全芳香族ポリイミド樹脂、硬質ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ＲＥＮＹ（ガラス繊維５０％強化ポリアミドＭＸＤ６）、ポリアセタール樹脂、またはガラスエポキシ樹脂等を用いることが好ましい。
外部端子１８ａと１８ｂとの間の平面視での距離を変え、外部端子１８ａと１８ｂとの間のインダクタンスをシミュレーションした。図８は、外部端子間の距離に対するインダクタンスを示す図である。図８において、距離が０のときは、実施例２に相当し、孔部１９ａと１９ｂが重なっている。外部端子１８ａおよび１８ｂは、平面視で約１５ｍｍ×１５ｍｍとし、外部端子１８ａと１８ｂが最も離れたとき（図２（ａ）のような配置）の距離は４５ｍｍとなる。コンデンサ２０ａを６個設け、各コンデンサ２０ａの等価並列インダクタンスを１３ｎＨとした。図２に示すように、外部端子１８ａと１８ｂとの距離が大きくなると、インダクタンスが大きくなる。外部端子１８ａおよび１８ｂは完全に重なっていなくても少なくとも一部が重なっていればインダクタンスは小さくなる。
実施例２によれば、外部端子１８ａに孔部１９ａ（第１孔部）が設けられ、外部端子１８ｂに孔部１９ｂ（第２孔部）が設けられている。孔部１９ａと１９ｂの少なくとも一部は重なる。これにより、例えばボルト４０を同軸に設けることができる。外部端子１８ａが外部導体４２ａと接触する領域４０ａと、外部端子１８ｂが外部導体４２ｂと接触する領域４０ｂと、を平面視において重ねるように設けることができる。よって、寄生インダクタンスをより抑制できる。外部端子１８ａおよび１８ｂは、バスバー１２ａおよび１２ｂの一辺の中央以外に設けられていてもよい。
ボルト４０とナット４２（接触用部材）をねじ嵌合することで，外部端子１８ａ内の領域に外部導体３３ａを接触させ、外部端子１８ｂ内の領域に外部導体３３ｂを接触させることができる。よって、外部端子１８ａおよび１８ｂと外部導体３３ａおよび３３ｂとの接触抵抗を抑制し、かつ、寄生インダクタンスを抑制できる。接触用部材としてはボルト４０とナット４２以外の部材を用いてもよい。
外部端子１８ａと外部端子１８ｂとの間に絶縁層１４を設ける。これにより、外部端子１８ａと外部端子１８ｂとの間の絶縁性を確保し、かつ外部端子１８ａと外部端子１８ｂとの間の距離を小さくできる。バスバー１２ａと１２ｂとの間に絶縁層１４が設けられていてもよい。
バスバー１２ａは、複数のコンデンサ２０ａの各々接続端子２２ａ（第１端子）を共通に電気的に接続する。バスバー１２ｂは、複数のコンデンサ２０ａの各々接続端子２２ｂ（第２端子）を共通に電気的に接続する。このように、複数の電子部品を設ける場合、バスバー１２ａおよび１２ｂにおけるインダクタンスが大きくなる。そこで、外部端子１８ａおよび１８ｂを重ねて設けることが好ましい。
コンデンサ２０ａがバスバー１２ａおよび１２ｂと重なるように設けられている場合、コンデンサ２０ａとバスバー１２ａおよび１２ｂとのインダクタンスを小さくできる。よって、外部端子１８ａおよび１８ｂ並びにバスバー１２ａおよびバスバー１２ｂ内を流れる電流に起因したインダクタンスの影響がより大きくなる。よって外部端子１８ａおよび１８ｂを重ねて設けることが好ましい。
図６（ａ）から図６（ｃ）のように、上側のコンデンサ２０ａ（バスバー１２ａに対しバスバー１２ｂとは反対側に設けられた第１電子部品）と、下側のコンデンサ２０ａ（バスバー１２ｂに対しバスバー１２ａとは反対側に設けられた第２電子部品）が設けられている。上側と下側のコンデンサ２０ａの接続端子２２ａがバスバー１２ａに接続する位置は平面視において重なっている。上側と下側のコンデンサ２０ａの接続端子２２ｂがバスバー１２ｂに接続する位置は平面視において重なっている。接続端子２２ａおよび２２ｂがバスバー１２ａおよび１２ｂに接続されると、バスバー１２ａとバスバー１２ｂ間の応力のバランスが崩れる。上下の接続端子２２ａ（または２２ｂ）がバスバー１２ａ（または１２ｂ）に接続する位置を重ならせる。これにより、バスバー１２ａおよび１２ｂには接続端子２２ａおよび２２ｂに起因した応力による歪みが発生しにくい。また、バスバー１２ａおよび１２ｂの温度が上昇したときでも、バスバー１２ａおよび１２ｂには接続端子２２ａおよび２２ｂに起因した熱応力による歪みが発生しにくい。
実施例３はインバータの例である。図９は、実施例３に係る電気回路装置の回路図である。図９に示すように、外部端子１８ａと１８ｂとの間に３つの経路５６ａから５６ｃが並列設けられている。各経路５６ａから５６ｃには、２つのスイッチング素子２１が直列に接続されている。経路５６ａから５６ｃ内のスイッチング素子２１間のノードにはそれぞれ端子５８ａから５８ｃが接続されている。複数の経路５６の各々の一端は、バスバー１２ａに共通に接続され、複数の経路５６の各々の他端は、バスバー１２ｂに共通に接続される。バスバー１２ａおよび１２ｂはそれぞれ外部端子１８ａおよび１８ｂに接続される。外部端子１８ａおよび１８ｂは一次側の端子であり、端子５８ａから５８ｃは２次側の端子である。
スイッチング素子２１は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＳｉＣＦＥＴまたはＧａＮＦＥＴである。また、スイッチング素子２１は、ダイオードまたはサイリスタでもよい。
外部端子１８ａおよび１８ｂには直流電力が供給される。スイッチング素子２１が適正に制御されることにより、端子５８ａから５８ｃから３相交流電力が出力される。このように、実施例３はインバータとして機能する。
電気自動車またはエアコンプレッサ等のハイパワーのモータでは、扱う電流が大きくなるため、放熱性および低抵抗化が重要となる。このため大型のバスバーが用いられる。スイッチング素子を用いた電源回路では、スイッチング素子を適切に制御することによって、瞬時に電流を遮断したりあるいは通流させたりすることができる。スイッチング素子が電流を遮断すると、バスバー１２ａおよび１２ｂ並びに外部端子１８ａおよび１８ｂの寄生インダクタンスによって、スイッチング素子にスパイク状のサージ電圧が発生する。
このサージ電圧がスイッチング素子の耐電圧を超えるとスイッチング素子の故障を招くため、スイッチング素子を用いた電源回路に用いられる電気回路装置は寄生インダクタンスを抑制することが重要である。そこで、実施例３の電気回路装置において、外部端子１８ａおよび１８ｂを実施例１および２と同様に重ねて設ける。これにより、寄生インダクタンスを抑制できる。
スイッチング素子を用いた電源回路としては、インバータ以外にも交流直流変換コンバータまたはＤＣ−ＤＣコンバータなどに用いることができる。
以上のように、電子部品は、実施例２のようにコンデンサでもよいし、実施例３のようにスイッチング素子でもよい。その他の電子部品でもよい。実施例２のように、バスバー１２ａとバスバー１２ｂに同じ電子部品の接続端子２２ａと２２ｂが接続されていてもよい。実施例３のように、バスバー１２ａとバスバー１２ｂに異なる電子部品が接続されていてもよい。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
１０ 基板
１２ａ、１２ｂ バスバー
１４ 絶縁層
１６ａ、１６ｂ 孔
１８ａ、１８ｂ 外部端子
２０ 電子部品
２０ａ コンデンサ
２２ａ、２２ｂ 接続端子
３０ 筐体
４０ａ、４０ｂ 領域
４２ａ、４２ｂ 外部導体
１２ａ、１２ｂ バスバー
１４ 絶縁層
１６ａ、１６ｂ 孔
１８ａ、１８ｂ 外部端子
２０ 電子部品
２０ａ コンデンサ
２２ａ、２２ｂ 接続端子
３０ 筐体
４０ａ、４０ｂ 領域
４２ａ、４２ｂ 外部導体
Claims (9)
- 電子部品に電気的に接続された第１バスバーと、
前記第１バスバーと重なるように設けられ、電子部品に電気的に接続された第２バスバーと、
前記第１バスバーを外部に電気的に接続する第１外部端子と、
前記第２バスバーを外部に電気的に接続する第２外部端子と、
を具備し、
前記第１外部端子内の外部に接続される第１領域と、前記第２外部端子内の外部に接続される第２領域と、の少なくとも一部は平面視において互いに重なることを特徴とする電気回路装置。 - 前記第１領域には、第１外部導体が接触し、前記第２領域には第２外部導体が接触することを特徴とする請求項１記載の電気回路装置。
- 前記第１外部端子には第１孔部が設けられ、前記第２外部端子には第２孔部が設けられ、前記第１孔部と前記第２孔部の少なくとも一部は重なることを特徴とする請求項１または２記載の電気回路装置。
- 前記第１孔部および第２孔部を貫通し、前記第１領域に第１外部導体を接触させ、前記第２領域に第２外部導体を接触させる接触用部材を具備することを特徴とする請求項３記載の電気回路装置。
- 前記第１外部端子と前記第２外部端子との間に設けられた絶縁層を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の電気回路装置。
- 複数の前記電子部品の各々の第１端子は前記第１バスバーに接続され、
前記複数の電子部品の各々の第２端子は前記第２バスバーに接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の電気回路装置。 - 前記複数の電子部品は、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーと重なるように設けられていることを特徴とする請求項６記載の電気回路装置。
- 前記複数の電子部品は、前記第１バスバーに対し前記第２バスバーとは反対側に設けられた第１電子部品と、前記第２バスバーに対し前記第１バスバーとは反対側に設けられた第２電子部品と、を含み、
前記第１電子部品および前記第２電子部品の前記第１端子が前記第１バスバーに接続する位置は平面視において重なり、
前記第１電子部品および前記第２電子部品の前記第２端子が前記第２バスバーに接続する位置は平面視において重なっていることを特徴とする請求項６記載の電気回路装置。 - 前記電子部品はコンデンサであることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の電気回路装置。
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