JP2019160969A - Power conversion device - Google Patents

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貴寛 采女
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Abstract

To provide a power conversion device which suppresses lowering of a surface area of a conductive layer that faces an electrode of a switching element and is electrically connected thereto, and can suppress an increase in floating inductance.SOLUTION: A power conversion device includes a switching element that has a first electrode arranged on one surface, a first substrate including a first conductive layer that faces the first electrode and is electrically connected thereto, a first electric insulation layer composed of ceramic and a second conductive layer arranged on an opposite side to the first conductive layer apart from the first electric insulation layer, and a resin part partially covering the switching element and the first substrate, in which a thickness in the first conductive layer is larger than a thickness in the second conductive layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device.

従来、ハイブリッドパワーコントロールユニットを含むハイブリッド車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッドパワーコントロールユニットは、動作中に熱を発生するチップが内部に配置されたパワーモジュールと、パワーモジュールからの熱を冷却する冷却器とを含む。このハイブリッドパワーコントロールユニットには、チップとパワーモジュールとを接合するチップはんだ付け界面材料が設けられ、内部はんだ層を形成する。より低温のはんだ付け界面材料は、電力モジュールおよび冷却器を接着して外部はんだ層を形成する。   Conventionally, a hybrid vehicle including a hybrid power control unit is known (see, for example, Patent Document 1). The hybrid power control unit includes a power module in which a chip that generates heat during operation is disposed, and a cooler that cools the heat from the power module. The hybrid power control unit is provided with a chip soldering interface material that joins the chip and the power module to form an internal solder layer. The cooler soldering interface material bonds the power module and cooler to form an external solder layer.

米国特許出願公開第２０１７／００９６０６６号明細書US Patent Application Publication No. 2017/0096066

上述したハイブリッド車両では、チップと冷却器とが、ＤＢＣ(Direct bonded Copper)基板を介して熱的に接続されている。ところで、上述したハイブリッド車両では、ＤＢＣ基板のチップ側の導電層の厚さと、冷却器側の導電層（熱伝導層）の厚さとが等しく設定されている。そのため、上述したハイブリッド車両では、チップ側の導電層の表面積が小さくなり、パワーモジュールの浮遊インダクタンスが増加するおそれがある。   In the hybrid vehicle described above, the chip and the cooler are thermally connected via a DBC (Direct bonded Copper) substrate. By the way, in the hybrid vehicle described above, the thickness of the conductive layer on the chip side of the DBC substrate is set equal to the thickness of the conductive layer (thermal conductive layer) on the cooler side. Therefore, in the hybrid vehicle described above, the surface area of the conductive layer on the chip side may be reduced, and the floating inductance of the power module may increase.

上述した問題点に鑑み、本発明は、スイッチング素子の電極に対向しかつ電気的に接続されている導電層の表面積の低下を抑制し、浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる電力変換装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a power converter that can suppress a decrease in the surface area of a conductive layer facing and electrically connected to an electrode of a switching element, and can suppress an increase in stray inductance. The purpose is to provide.

（１）本発明の一態様に係る電力変換装置は、一方の面に第１電極が配置されたスイッチング素子と、前記第１電極に対向しかつ電気的に接続されている第１導電層と、セラミックで構成された第１電気絶縁層と、前記第１電気絶縁層を隔てて前記第１導電層の反対側に配置された第２導電層とを有する第１基板と、前記スイッチング素子と前記第１基板の一部とを覆う樹脂部とを備え、前記第１導電層の厚さは、前記第２導電層の厚さよりも大きい。 (1) A power converter according to an aspect of the present invention includes a switching element having a first electrode disposed on one surface, a first conductive layer facing and electrically connected to the first electrode. A first substrate having a first electrically insulating layer made of ceramic and a second electrically conductive layer disposed on the opposite side of the first electrically conductive layer across the first electrically insulating layer; and the switching element. A resin portion covering a part of the first substrate, wherein the thickness of the first conductive layer is greater than the thickness of the second conductive layer.

（２）上記（１）に記載の電力変換装置では、前記第１導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さく、前記第２導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さくてもよい。 (2) In the power conversion device according to (1), the linear expansion coefficient of the first conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the linear expansion coefficient of the second conductive layer is the linear expansion coefficient of copper. It may be smaller than the coefficient.

（３）上記（１）に記載の電力変換装置では、前記第１導電層の線膨張係数は、前記第２導電層の線膨張係数よりも小さくてもよい。 (3) In the power converter described in (1) above, the linear expansion coefficient of the first conductive layer may be smaller than the linear expansion coefficient of the second conductive layer.

（４）上記（１）に記載の電力変換装置では、前記第１基板は、前記第１導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第１低熱膨張率部と、前記第２導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第２低熱膨張率部とを更に備え、前記第１低熱膨張率部は、前記第１電気絶縁層と前記第１導電層との間に配置され、前記第２低熱膨張率部は、前記第１電気絶縁層と前記第２導電層との間に配置されてもよい。 (4) In the power conversion device according to (1), the first substrate has a first low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than that of the first conductive layer, and the second conductive material. A second low thermal expansion coefficient portion having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the layer, and the first low thermal expansion coefficient portion is disposed between the first electrical insulating layer and the first conductive layer. The second low thermal expansion coefficient part may be disposed between the first electrical insulating layer and the second conductive layer.

（５）上記（１）に記載の電力変換装置では、前記スイッチング素子の他方の面には、第２電極が配置され、前記第２電極に対向しかつ電気的に接続されている第３導電層と、セラミックで構成された第２電気絶縁層と、前記第２電気絶縁層を隔てて前記第３導電層の反対側に配置された第４導電層とを有する第２基板を更に備え、前記第２基板の一部は、前記樹脂部によって覆われ、前記第３導電層の厚さは、前記第４導電層の厚さよりも大きくてもよい。 (5) In the power conversion device according to (1), the second electrode is disposed on the other surface of the switching element, and the third conductivity is opposed to and electrically connected to the second electrode. A second substrate having a layer, a second electrically insulating layer made of ceramic, and a fourth electrically conductive layer disposed on the opposite side of the third electrically conductive layer across the second electrically insulating layer, A part of the second substrate may be covered with the resin part, and the thickness of the third conductive layer may be larger than the thickness of the fourth conductive layer.

（６）上記（５）に記載の電力変換装置では、前記第３導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さく、前記第４導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さくてもよい。 (6) In the power converter described in (5) above, the linear expansion coefficient of the third conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer is the linear expansion coefficient of copper. It may be smaller than the coefficient.

（７）上記（５）に記載の電力変換装置では、前記第３導電層の線膨張係数は、前記第４導電層の線膨張係数よりも小さくてもよい。 (7) In the power converter according to (5) above, the linear expansion coefficient of the third conductive layer may be smaller than the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer.

（８）上記（５）に記載の電力変換装置では、前記第２基板は、前記第３導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第３低熱膨張率部と、前記第４導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第４低熱膨張率部とを更に備え、前記第３低熱膨張率部は、前記第２電気絶縁層と前記第３導電層との間に配置され、前記第４低熱膨張率部は、前記第２電気絶縁層と前記第４導電層との間に配置されてもよい。 (8) In the power conversion device according to (5), the second substrate includes a third low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than that of the third conductive layer, and the fourth conductive material. A fourth low thermal expansion coefficient portion having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the layer, and the third low thermal expansion coefficient portion is disposed between the second electrically insulating layer and the third conductive layer. The fourth low coefficient of thermal expansion may be disposed between the second electrical insulating layer and the fourth conductive layer.

上記（１）に記載の電力変換装置では、スイッチング素子を流れる電流経路の一部を構成する第１導電層の厚さが第２導電層の厚さよりも大きい。
そのため、上記（１）に記載の電力変換装置では、第１導電層の厚さと第２導電層の厚さとが等しい場合よりも、第１導電層の表面積の低下を抑制することができ、電力変換装置における浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。 In the power conversion device described in (1) above, the thickness of the first conductive layer constituting a part of the current path flowing through the switching element is larger than the thickness of the second conductive layer.
Therefore, in the power conversion device described in (1) above, it is possible to suppress a decrease in the surface area of the first conductive layer, compared to the case where the thickness of the first conductive layer is equal to the thickness of the second conductive layer, An increase in stray inductance in the converter can be suppressed.

上記（２）に記載の電力変換装置では、第１導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さく、第２導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さくてもよい。
そのように構成する場合、上記（２）に記載の電力変換装置では、第１導電層の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しく、第２導電層の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、第１電気絶縁層にかかる熱応力を抑制することができる。 In the power converter described in (2) above, the linear expansion coefficient of the first conductive layer is smaller than that of copper, and the linear expansion coefficient of the second conductive layer is smaller than that of copper. Also good.
In such a configuration, in the power conversion device described in (2) above, the linear expansion coefficient of the first conductive layer is equal to the linear expansion coefficient of copper, and the linear expansion coefficient of the second conductive layer is equal to the linear expansion coefficient of copper. It is possible to suppress the thermal stress applied to the first electrical insulating layer, compared to the case where

上記（３）に記載の電力変換装置では、第１導電層の線膨張係数は、第２導電層の線膨張係数よりも小さくてもよい。
そのように構成する場合、上記（３）に記載の電力変換装置では、第１導電層の全体の熱膨張量と第２導電層の全体の熱膨張量との差を小さくすることができ、第１電気絶縁層にかかる熱応力を抑制することができる。 In the power converter described in (3) above, the linear expansion coefficient of the first conductive layer may be smaller than the linear expansion coefficient of the second conductive layer.
In such a configuration, in the power conversion device according to (3) above, the difference between the total thermal expansion amount of the first conductive layer and the total thermal expansion amount of the second conductive layer can be reduced, Thermal stress applied to the first electrical insulating layer can be suppressed.

上記（４）に記載の電力変換装置では、第１基板は、第１導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第１低熱膨張率部と、第２導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第２低熱膨張率部とを更に備えてもよい。
そのように構成する場合、上記（４）に記載の電力変換装置では、第１基板が第１低熱膨張率部と第２低熱膨張率部とを備えない場合よりも、第１電気絶縁層にかかる熱応力を抑制することができる。 In the power conversion device according to (4) above, the first substrate has a first low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than that of the first conductive layer, and a linear expansion coefficient of the second conductive layer. And a second low coefficient of thermal expansion having a small linear expansion coefficient.
In the case of such a configuration, in the power conversion device described in (4) above, the first electric insulating layer is formed in the first substrate as compared with the case where the first substrate does not include the first low thermal expansion coefficient portion and the second low thermal expansion coefficient portion. Such thermal stress can be suppressed.

上記（５）に記載の電力変換装置では、スイッチング素子を流れる電流経路の一部を構成する第３導電層の厚さが第４導電層の厚さよりも大きくてもよい。
そのように構成する場合、上記（５）に記載の電力変換装置では、第３導電層の厚さと第４導電層の厚さとが等しい場合よりも、第３導電層の表面積の低下を抑制することができ、電力変換装置における浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。 In the power converter described in (5) above, the thickness of the third conductive layer that constitutes part of the current path that flows through the switching element may be greater than the thickness of the fourth conductive layer.
In such a configuration, in the power conversion device described in (5) above, it is possible to suppress a decrease in the surface area of the third conductive layer, compared to the case where the thickness of the third conductive layer is equal to the thickness of the fourth conductive layer. And increase in stray inductance in the power converter can be suppressed.

上記（６）に記載の電力変換装置では、第３導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さく、第４導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さくてもよい。
そのように構成する場合、上記（６）に記載の電力変換装置では、第３導電層の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しく、第４導電層の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、第２電気絶縁層にかかる熱応力を抑制することができる。 In the power conversion device according to (6) above, the linear expansion coefficient of the third conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper. Also good.
In such a configuration, in the power conversion device described in (6) above, the linear expansion coefficient of the third conductive layer is equal to the linear expansion coefficient of copper, and the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer is the linear expansion coefficient of copper. It is possible to suppress the thermal stress applied to the second electrical insulating layer, compared to the case where

上記（７）に記載の電力変換装置では、第３導電層の線膨張係数は、第４導電層の線膨張係数よりも小さくてもよい。
そのように構成する場合、上記（７）に記載の電力変換装置では、第３導電層の全体の熱膨張量と第４導電層の全体の熱膨張量との差を小さくすることができ、第２電気絶縁層にかかる熱応力を抑制することができる。 In the power converter described in (7) above, the linear expansion coefficient of the third conductive layer may be smaller than the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer.
In such a configuration, in the power conversion device according to (7) above, the difference between the total thermal expansion amount of the third conductive layer and the total thermal expansion amount of the fourth conductive layer can be reduced, Thermal stress applied to the second electrical insulating layer can be suppressed.

上記（８）に記載の電力変換装置では、第２基板は、第３導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第３低熱膨張率部と、第４導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第４低熱膨張率部とを更に備えてもよい。
そのように構成する場合、上記（８）に記載の電力変換装置では、第２基板が第３低熱膨張率部と第４低熱膨張率部とを備えない場合よりも、第２電気絶縁層にかかる熱応力を抑制することができる。 In the power conversion device according to (8) above, the second substrate has a third low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than that of the third conductive layer, and a linear expansion coefficient of the fourth conductive layer. And a fourth low coefficient of thermal expansion having a smaller linear expansion coefficient.
In the case of such a configuration, in the power conversion device according to (8) above, the second electric insulating layer is formed in the second substrate more than in the case where the second substrate does not include the third low thermal expansion coefficient portion and the fourth low thermal expansion coefficient portion. Such thermal stress can be suppressed.

第１実施形態の電力変換装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the power converter device of 1st Embodiment. 図１中のスイッチング素子のみを抽出して示した図である。It is the figure which extracted and showed only the switching element in FIG. 図１中の基板のみを抽出して示した図である。It is the figure which extracted and showed only the board | substrate in FIG. 第４実施形態の電力変換装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the power converter device of 4th Embodiment. 図４中の基板のみを抽出して示した図である。It is the figure which extracted and showed only the board | substrate in FIG. 第５実施形態の電力変換装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the power converter device of 5th Embodiment. 図６中のスイッチング素子のみを抽出して示した図である。It is the figure which extracted and showed only the switching element in FIG. 第５実施形態の電力変換装置の左側面図である。It is a left view of the power converter device of 5th Embodiment. 図６中の基板のみを抽出して示した図である。It is the figure which extracted and showed only the board | substrate in FIG. 第８実施形態の電力変換装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the power converter device of 8th Embodiment. 第８実施形態の電力変換装置の左側面図である。It is a left view of the power converter device of 8th Embodiment. 図１０中の基板ＳＡ、ＳＢのみを抽出して示した図である。It is the figure which extracted and showed only the board | substrates SA and SB in FIG. 第１から第８実施形態の電力変換装置を適用可能な車両の一部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a part of vehicle which can apply the power converter device of 1st-8th embodiment.

以下、本発明の電力変換装置の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of a power conversion device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の電力変換装置１の一例を示す図である。詳細には、図１は樹脂部ＭＬの内部を透視して見た第１実施形態の電力変換装置１の左側面図である。図２は図１中のスイッチング素子ＵＨのみを抽出して示した図である。図３は図１中の基板ＳＡ、ＳＢのみを抽出して示した図である。詳細には、図３（Ａ）は図１中の基板ＳＡのみを抽出して示した図である。図３（Ｂ）は図１中の基板ＳＢのみを抽出して示した図である。 <First Embodiment>
Drawing 1 is a figure showing an example of power converter 1 of a 1st embodiment. Specifically, FIG. 1 is a left side view of the power conversion device 1 according to the first embodiment viewed through the inside of the resin part ML. FIG. 2 is a diagram showing only the switching element UH in FIG. FIG. 3 is a diagram showing only the substrates SA and SB in FIG. Specifically, FIG. 3A shows only the substrate SA in FIG. 1 extracted. FIG. 3B shows only the substrate SB in FIG.

図１〜図３に示す例では、電力変換装置１が、スイッチング素子ＵＨと、基板ＳＡと、基板ＳＢと、スペーサＳＰＵＨと、正極側導電体（Ｐバスバー）ＰＩと、出力側導電体（出力バスバー）５１と、樹脂部ＭＬとを備えている。
スイッチング素子ＵＨは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor）等のような半導体素子である。
図２に示すように、スイッチング素子ＵＨの一方（図２の下側）の面ＵＨＡには、電極ＵＨＡ１が配置されている。スイッチング素子ＵＨの他方（図２の上側）の面ＵＨＢには、電極ＵＨＢ１と、駆動信号が入力されるゲート電極（図示せず）とが配置されている。 In the example illustrated in FIGS. 1 to 3, the power conversion device 1 includes a switching element UH, a substrate SA, a substrate SB, a spacer SPUH, a positive electrode side conductor (P bus bar) PI, and an output side conductor (output). A bus bar) 51 and a resin part ML.
The switching element UH is a semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a MOSFET (Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor).
As shown in FIG. 2, the electrode UHA1 is arranged on one surface UHA of the switching element UH (the lower side in FIG. 2). An electrode UHB1 and a gate electrode (not shown) to which a drive signal is input are arranged on the other surface UHB of the switching element UH (upper side in FIG. 2).

図３（Ａ）に示すように、基板ＳＡは、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１に対向して配置された導電層ＳＡ１と、セラミックで構成された電気絶縁層ＳＡ２と、電気絶縁層ＳＡ２を隔てて導電層ＳＡ１の反対側（図３（Ａ）の下側）に配置された導電層ＳＡ３とを有する。
図３（Ｂ）に示すように、基板ＳＢは、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＢ１に対向して配置された導電層ＳＢ１と、セラミックで構成された電気絶縁層ＳＢ２と、電気絶縁層ＳＢ２を隔てて導電層ＳＢ１の反対側（図３（Ｂ）の上側）に配置された導電層ＳＢ３とを有する。
すなわち、基板ＳＡ及び基板ＳＢの各々は、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板である。 As shown in FIG. 3A, the substrate SA separates the conductive layer SA1 disposed facing the electrode UHA1 of the switching element UH, the electrical insulating layer SA2 made of ceramic, and the electrical insulating layer SA2. The conductive layer SA3 is disposed on the opposite side of the conductive layer SA1 (the lower side in FIG. 3A).
As shown in FIG. 3B, the substrate SB has a conductive layer SB1 disposed opposite to the electrode UHB1 of the switching element UH, an electric insulating layer SB2 made of ceramic, and an electric insulating layer SB2. A conductive layer SB3 disposed on the opposite side of the conductive layer SB1 (the upper side in FIG. 3B).
That is, each of the substrate SA and the substrate SB is a DCB (Direct Copper Bonding) substrate.

図１〜図３に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１が、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１に電気的に接続されている。スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＢ１と基板ＳＢの導電層ＳＢ１との間には、スペーサＳＰＵＨが配置されている。基板ＳＢの導電層ＳＢ１は、スペーサＳＰＵＨを介してスイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＢ１に電気的に接続されている。
正極側導電体ＰＩは、基板ＳＡの導電層ＳＡ１に電気的に接続されている。出力側導電体５１は、基板ＳＢの導電層ＳＢ１に電気的に接続されている。
スイッチング素子ＵＨのオン時に、正極側導電体ＰＩから基板ＳＡの導電層ＳＡ１に流れる電流は、次いで、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１から電極ＵＨＢ１に流れ、次いで、スペーサＳＰＵＨを介して、基板ＳＢの導電層ＳＢ１から出力側導電体５１に流れる。
スイッチング素子ＵＨ、スペーサＳＰＵＨ、基板ＳＡの一部、基板ＳＢの一部、正極側導電体ＰＩの一部、および、出力側導電体５１の一部は、樹脂部ＭＬによって覆われている。基板ＳＡの導電層ＳＡ３の少なくとも一部は、樹脂部ＭＬの外部に露出させられる。好ましくは、基板ＳＡの導電層ＳＡ３のうちの樹脂部ＭＬの外部に露出させられた部分が、放熱部（図示せず）に接続される。基板ＳＢの導電層ＳＢ３の少なくとも一部は、樹脂部ＭＬの外部に露出させられる。好ましくは、基板ＳＢの導電層ＳＢ３のうちの樹脂部ＭＬの外部に露出させられた部分が、他の放熱部（図示せず）に接続される。 In the example shown in FIGS. 1 to 3, the conductive layer SA1 of the substrate SA is electrically connected to the electrode UHA1 of the switching element UH. A spacer SPUH is disposed between the electrode UHB1 of the switching element UH and the conductive layer SB1 of the substrate SB. The conductive layer SB1 of the substrate SB is electrically connected to the electrode UHB1 of the switching element UH via the spacer SPUH.
The positive electrode side conductor PI is electrically connected to the conductive layer SA1 of the substrate SA. The output-side conductor 51 is electrically connected to the conductive layer SB1 of the substrate SB.
When the switching element UH is turned on, the current that flows from the positive electrode side conductor PI to the conductive layer SA1 of the substrate SA then flows from the electrode UHA1 of the switching element UH to the electrode UHB1, and then the conductivity of the substrate SB via the spacer SPUH. It flows from the layer SB1 to the output-side conductor 51.
Switching element UH, spacer SPUH, part of substrate SA, part of substrate SB, part of positive electrode side conductor PI, and part of output side conductor 51 are covered with resin part ML. At least a part of the conductive layer SA3 of the substrate SA is exposed to the outside of the resin part ML. Preferably, a portion of conductive layer SA3 of substrate SA that is exposed to the outside of resin portion ML is connected to a heat dissipation portion (not shown). At least a part of the conductive layer SB3 of the substrate SB is exposed to the outside of the resin portion ML. Preferably, a portion of the conductive layer SB3 of the substrate SB exposed to the outside of the resin portion ML is connected to another heat radiating portion (not shown).

図３（Ａ）に示すように、スイッチング素子ＵＨを流れる電流経路の一部を構成する基板ＳＡの導電層ＳＡ１の厚さは、導電層ＳＡ３の厚さよりも大きく設定されている。そのため、図１〜図３に示す例では、導電層ＳＡ１の厚さと導電層ＳＡ３の厚さとが等しい場合よりも、導電層ＳＡ１の表面積の低下を抑制することができ、電力変換装置１における浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。詳細には、図１〜図３に示す例では、基板ＳＡにおける熱抵抗を、導電層ＳＡ１の厚さと導電層ＳＡ３の厚さとが等しい場合と同等に維持しつつ、導電層ＳＡ１の表面積を、導電層ＳＡ１の厚さと導電層ＳＡ３の厚さとが等しい場合よりも増加させることができる。
図３（Ｂ）に示すように、スイッチング素子ＵＨを流れる電流経路の一部を構成する基板ＳＢの導電層ＳＢ１の厚さは、導電層ＳＢ３の厚さよりも大きく設定されている。そのため、図１〜図３に示す例では、導電層ＳＢ１の厚さと導電層ＳＢ３の厚さとが等しい場合よりも、導電層ＳＢ１の表面積の低下を抑制することができ、電力変換装置１における浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。詳細には、図１〜図３に示す例では、基板ＳＢにおける熱抵抗を、導電層ＳＢ１の厚さと導電層ＳＢ３の厚さとが等しい場合と同等に維持しつつ、導電層ＳＢ１の表面積を、導電層ＳＢ１の厚さと導電層ＳＢ３の厚さとが等しい場合よりも増加させることができる。
つまり、図１〜図３に示す例では、スイッチング素子ＵＨの冷却性能を維持しつつ、電力変換装置１を低インダクタンス化することができる。 As shown in FIG. 3A, the thickness of the conductive layer SA1 of the substrate SA that forms part of the current path that flows through the switching element UH is set to be larger than the thickness of the conductive layer SA3. Therefore, in the example shown in FIGS. 1 to 3, a decrease in the surface area of the conductive layer SA1 can be suppressed as compared with the case where the thickness of the conductive layer SA1 is equal to the thickness of the conductive layer SA3. An increase in inductance can be suppressed. Specifically, in the example shown in FIGS. 1 to 3, the surface area of the conductive layer SA1 is maintained while maintaining the thermal resistance of the substrate SA equal to the case where the thickness of the conductive layer SA1 is equal to the thickness of the conductive layer SA3. The thickness can be increased as compared with the case where the thickness of the conductive layer SA1 is equal to the thickness of the conductive layer SA3.
As shown in FIG. 3B, the thickness of the conductive layer SB1 of the substrate SB constituting a part of the current path flowing through the switching element UH is set to be larger than the thickness of the conductive layer SB3. Therefore, in the example shown in FIGS. 1 to 3, a decrease in the surface area of the conductive layer SB1 can be suppressed as compared with the case where the thickness of the conductive layer SB1 is equal to the thickness of the conductive layer SB3. An increase in inductance can be suppressed. Specifically, in the example illustrated in FIGS. 1 to 3, the surface area of the conductive layer SB1 is maintained while maintaining the thermal resistance of the substrate SB equal to the case where the thickness of the conductive layer SB1 is equal to the thickness of the conductive layer SB3. The thickness can be increased as compared with the case where the thickness of the conductive layer SB1 is equal to the thickness of the conductive layer SB3.
That is, in the example shown in FIGS. 1 to 3, the power converter 1 can be reduced in inductance while maintaining the cooling performance of the switching element UH.

図１〜図３に示す例では、基板ＳＡが導電層ＳＡ１と電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ３とを有すると共に、基板ＳＢが導電層ＳＢ１と電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ３とを有するが、他の例では、基板ＳＡが導電層ＳＡ１と電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ３とを有すると共に、基板ＳＢが導電層ＳＢ１のみを有してもよい。更に他の例では、基板ＳＡが導電層ＳＡ１のみを有すると共に、基板ＳＢが導電層ＳＢ１と電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ３とを有してもよい。   In the example shown in FIGS. 1 to 3, the substrate SA has a conductive layer SA1, an electrical insulating layer SA2, and a conductive layer SA3, and the substrate SB has a conductive layer SB1, an electrical insulating layer SB2, and a conductive layer SB3. In another example, the substrate SA may include the conductive layer SA1, the electrical insulating layer SA2, and the conductive layer SA3, and the substrate SB may include only the conductive layer SB1. In yet another example, the substrate SA may include only the conductive layer SA1, and the substrate SB may include the conductive layer SB1, the electrical insulating layer SB2, and the conductive layer SB3.

図１〜図３に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さより大きく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さより大きく設定されているが、他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さより大きく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さと等しく設定されてもよい。更に他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さと等しく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さより大きく設定されてもよい。   1 to 3, the thickness of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set larger than the thickness of the conductive layer SA3, and the thickness of the conductive layer SB1 of the substrate SB is larger than the thickness of the conductive layer SB3. In another example, the thickness of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set to be larger than the thickness of the conductive layer SA3, and the thickness of the conductive layer SB1 of the substrate SB is equal to that of the conductive layer SB3. It may be set equal to the thickness. In yet another example, the thickness of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set equal to the thickness of the conductive layer SA3, and the thickness of the conductive layer SB1 of the substrate SB is set larger than the thickness of the conductive layer SB3. Also good.

＜第２実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第２実施形態について説明する。
第２実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第２実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 Second Embodiment
Hereinafter, 2nd Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 2nd Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 1st Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 2nd Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 1st Embodiment mentioned above.

図１〜図３に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の材料として銅が用いられ、導電層ＳＡ３の材料として銅が用いられると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の材料として銅が用いられ、導電層ＳＢ３の材料として銅が用いられている。
銅によって形成された導電層ＳＡ１の厚さが、銅によって形成された導電層ＳＡ３の厚さよりも大きい場合には、熱膨張に伴って導電層ＳＡ１が広がる力が、熱膨張に伴って導電層ＳＡ３が広がる力よりも大きくなる。その結果、基板ＳＡの電気絶縁層ＳＡ２に熱応力がかかるおそれがある。同様に、銅によって形成された導電層ＳＢ１の厚さが、銅によって形成された導電層ＳＢ３の厚さよりも大きい場合には、熱膨張に伴って導電層ＳＢ１が広がる力が、熱膨張に伴って導電層ＳＢ３が広がる力よりも大きくなる。その結果、基板ＳＢの電気絶縁層ＳＢ２に熱応力がかかるおそれがある。 In the example shown in FIGS. 1 to 3, copper is used as the material of the conductive layer SA1 of the substrate SA, copper is used as the material of the conductive layer SA3, and copper is used as the material of the conductive layer SB1 of the substrate SB. Copper is used as the material of the conductive layer SB3.
When the thickness of the conductive layer SA1 formed of copper is larger than the thickness of the conductive layer SA3 formed of copper, the force that the conductive layer SA1 spreads along with the thermal expansion causes the conductive layer to expand along with the thermal expansion. SA3 becomes larger than the spreading force. As a result, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SA2 of the substrate SA. Similarly, when the thickness of the conductive layer SB1 formed of copper is larger than the thickness of the conductive layer SB3 formed of copper, the force that the conductive layer SB1 spreads along with the thermal expansion is accompanied by the thermal expansion. As a result, the force becomes larger than the spreading force of the conductive layer SB3. As a result, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SB2 of the substrate SB.

この点に鑑み、第２実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＡ１が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第２実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＡ１の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、第２実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＡの導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＡ３が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第２実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＡ３の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。 In view of this point, in the power conversion device 1 of the second embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set to be smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layer SA1 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the second embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 is equal to the linear expansion coefficient of copper.
Moreover, in the power converter device 1 of 2nd Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SA3 of board | substrate SA is set smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layer SA3 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the second embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 is equal to the linear expansion coefficient of copper.

また、第２実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＢ１が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第２実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＢ１の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、第２実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＢの導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＢ３が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第２実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＢ３の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。 Moreover, in the power converter device 1 of 2nd Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SB1 of board | substrate SB is set smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layer SB1 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the second embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 is equal to the linear expansion coefficient of copper.
Moreover, in the power converter device 1 of 2nd Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SB3 of board | substrate SB is set smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layer SB3 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the second embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 is equal to the linear expansion coefficient of copper.

第２実施形態の電力変換装置１の上述した例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数、導電層ＳＡ３の線膨張係数、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数のすべてが、銅の線膨張係数よりも小さい。
第２実施形態の電力変換装置１の他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数、および、導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数より小さく、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数と等しくてもよい。あるいは、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数、および、導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数より小さく、基板ＳＢが導電層ＳＢ１のみを有してもよい（つまり、基板ＳＢが電気絶縁層ＳＢ２および導電層ＳＢ３を有さなくてもよい）。
第２実施形態の電力変換装置１の更に他の例では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数より小さく、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数、および、導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数と等しくてもよい。あるいは、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数より小さく、基板ＳＡが導電層ＳＡ１のみを有してもよい（つまり、基板ＳＡが電気絶縁層ＳＡ２および導電層ＳＡ３を有さなくてもよい）。 In the above-described example of the power conversion device 1 of the second embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB, and the conductive layer SB3. Are all smaller than the coefficient of linear expansion of copper.
In another example of the power conversion device 1 of the second embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 are smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the conductive layer of the substrate SB. The linear expansion coefficient of SB1 and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 may be equal to the linear expansion coefficient of copper. Alternatively, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 may be smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the substrate SB may include only the conductive layer SB1 (that is, the substrate SB). May not have the electrically insulating layer SB2 and the conductive layer SB3).
In still another example of the power conversion device 1 of the second embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 are smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the conductive property of the substrate SA. The linear expansion coefficient of the layer SA1 and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 may be equal to the linear expansion coefficient of copper. Alternatively, the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 may be smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the substrate SA may include only the conductive layer SA1 (that is, the substrate SA May not have the electrically insulating layer SA2 and the conductive layer SA3).

＜第３実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第３実施形態について説明する。
第３実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第３実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 <Third Embodiment>
Hereinafter, 3rd Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 3rd Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 1st Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 3rd Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 1st Embodiment mentioned above.

図１〜図３に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数と導電層ＳＡ３の線膨張係数とが等しく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数と導電層ＳＢ３の線膨張係数とが等しく設定されている。
基板ＳＡの導電層ＳＡ１の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さより大きく設定されるにもかかわらず、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数と導電層ＳＡ３の線膨張係数とが等しく設定される場合には、基板ＳＡの電気絶縁層ＳＡ２に熱応力がかかるおそれがある。同様に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さより大きく設定されるにもかかわらず、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数と導電層ＳＢ３の線膨張係数とが等しく設定される場合には、基板ＳＢの電気絶縁層ＳＢ２に熱応力がかかるおそれがある。 In the example shown in FIGS. 1 to 3, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 are set equal, and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB and the conductive layer SB3 are set. Is set equal to the linear expansion coefficient.
Although the thickness of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set larger than the thickness of the conductive layer SA3, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3. In some cases, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SA2 of the substrate SA. Similarly, although the thickness of the conductive layer SB1 of the substrate SB is set larger than the thickness of the conductive layer SB3, the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 are equal. If set, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SB2 of the substrate SB.

この点に鑑み、第３実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＡ３が例えば銅によって形成されると共に、導電層ＳＡ１が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第３実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＡ１の全体の熱膨張量と導電層ＳＡ３の全体の熱膨張量との差を小さくすることができる。その結果、導電層ＳＡ１の線膨張係数が導電層ＳＡ３の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、第３実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＢ３が例えば銅によって形成されると共に、導電層ＳＢ１が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第３実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＢ１の全体の熱膨張量と導電層ＳＢ３の全体の熱膨張量との差を小さくすることができる。その結果、導電層ＳＢ１の線膨張係数が導電層ＳＢ３の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。 In view of this point, in the power conversion device 1 of the third embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA is set smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3. Specifically, the conductive layer SA3 is formed of, for example, copper, and the conductive layer SA1 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SA3, such as a CuMo alloy. . Therefore, in the power conversion device 1 of the third embodiment, the difference between the total thermal expansion amount of the conductive layer SA1 and the total thermal expansion amount of the conductive layer SA3 can be reduced. As a result, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 is equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3.
Moreover, in the power converter device 1 of 3rd Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SB1 of board | substrate SB is set smaller than the linear expansion coefficient of conductive layer SB3. Specifically, the conductive layer SB3 is formed of copper, for example, and the conductive layer SB1 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SB3, such as a CuMo alloy. . Therefore, in the power conversion device 1 of the third embodiment, the difference between the total thermal expansion amount of the conductive layer SB1 and the total thermal expansion amount of the conductive layer SB3 can be reduced. As a result, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 is equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3.

第３実施形態の電力変換装置１の上述した例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さい。
第３実施形態の電力変換装置１の他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数と等しくてもよい。あるいは、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＢが導電層ＳＢ１のみを有してもよい（つまり、基板ＳＢが電気絶縁層ＳＢ２および導電層ＳＢ３を有さなくてもよい）。
第３実施形態の電力変換装置１の更に他の例では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＡの導電層ＳＡ１の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数と等しくてもよい。あるいは、基板ＳＢの導電層ＳＢ１の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＡが導電層ＳＡ１のみを有してもよい（つまり、基板ＳＡが電気絶縁層ＳＡ２および導電層ＳＡ３を有さなくてもよい）。 In the above-described example of the power conversion device 1 of the third embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB is It is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3.
In another example of the power conversion device 1 of the third embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB is It may be equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3. Alternatively, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA may be smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, and the substrate SB may include only the conductive layer SB1 (that is, the substrate SB may include the electrically insulating layer SB2 and the conductive layer). It is not necessary to have the layer SB3).
In still another example of the power conversion device 1 of the third embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3, and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA1 of the substrate SA is It may be equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3. Alternatively, the linear expansion coefficient of the conductive layer SB1 of the substrate SB may be smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3, and the substrate SA may have only the conductive layer SA1 (that is, the substrate SA is electrically conductive layer SA2 and conductive). It is not necessary to have the layer SA3).

＜第４実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第４実施形態について説明する。
第４実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第４実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 <Fourth embodiment>
Hereinafter, 4th Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 4th Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 1st Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 4th Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 1st Embodiment mentioned above.

図４は第４実施形態の電力変換装置１の一例を示す図である。詳細には、図４は樹脂部ＭＬの内部を透視して見た第４実施形態の電力変換装置１の左側面図である。図５は図４中の基板ＳＡ、ＳＢのみを抽出して示した図である。詳細には、図５（Ａ）は図４中の基板ＳＡのみを抽出して示した図である。図５（Ｂ）は図４中の基板ＳＢのみを抽出して示した図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the power conversion device 1 according to the fourth embodiment. Specifically, FIG. 4 is a left side view of the power conversion device 1 of the fourth embodiment as seen through the inside of the resin part ML. FIG. 5 shows only the substrates SA and SB in FIG. Specifically, FIG. 5A shows only the substrate SA in FIG. 4 extracted. FIG. 5B shows only the substrate SB in FIG. 4 extracted.

図５（Ａ）に示すように、基板ＳＡは、導電層ＳＡ１の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＡ４と、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＡ５とを更に備えている。低熱膨張率部ＳＡ４は、電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ１との間に配置されている。低熱膨張率部ＳＡ５は、電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ３との間に配置されている。
図５（Ｂ）に示すように、基板ＳＢは、導電層ＳＢ１の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＢ４と、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＢ５とを更に備えている。低熱膨張率部ＳＢ４は、電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ１との間に配置されている。低熱膨張率部ＳＢ５は、電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ３との間に配置されている。 As shown in FIG. 5A, the substrate SA has a low coefficient of thermal expansion SA4 having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SA1, and a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SA3. And a low coefficient of thermal expansion SA5. The low coefficient of thermal expansion SA4 is disposed between the electrical insulating layer SA2 and the conductive layer SA1. The low coefficient of thermal expansion SA5 is disposed between the electrical insulating layer SA2 and the conductive layer SA3.
As shown in FIG. 5B, the substrate SB has a low thermal expansion coefficient part SB4 having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SB1, and a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SB3. And a low coefficient of thermal expansion SB5. The low coefficient of thermal expansion SB4 is disposed between the electrical insulating layer SB2 and the conductive layer SB1. The low coefficient of thermal expansion SB5 is disposed between the electrical insulating layer SB2 and the conductive layer SB3.

図４および図５に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１および導電層ＳＡ３が、例えば銅によって形成されている。低熱膨張率部ＳＡ４および低熱膨張率部ＳＡ５は、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＡ１および導電層ＳＡ３の構成材料の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。
基板ＳＢの導電層ＳＢ１および導電層ＳＢ３は、例えば銅によって形成されている。低熱膨張率部ＳＢ４および低熱膨張率部ＳＢ５は、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＢ１および導電層ＳＢ３の構成材料の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。 In the example shown in FIGS. 4 and 5, the conductive layer SA1 and the conductive layer SA3 of the substrate SA are made of, for example, copper. The low thermal expansion coefficient part SA4 and the low thermal expansion coefficient part SA5 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the constituent material of the conductive layer SA1 and the conductive layer SA3, such as a CuMo alloy.
The conductive layer SB1 and the conductive layer SB3 of the substrate SB are made of, for example, copper. The low coefficient of thermal expansion SB4 and the low coefficient of thermal expansion SB5 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the constituent material of the conductive layer SB1 and the conductive layer SB3, such as a CuMo alloy.

つまり、図４および図５に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１および導電層ＳＡ３として高熱膨張率材料が用いられるものの、導電層ＳＡ１と電気絶縁層ＳＡ２との間に低熱膨張率部ＳＡ４が挟まれると共に、導電層ＳＡ３と電気絶縁層ＳＡ２との間に低熱膨張率部ＳＡ５が挟まれる。低熱膨張率部ＳＡ４は、導電層ＳＡ１と電気絶縁層ＳＡ２とのバッファとして機能し、低熱膨張率部ＳＡ５は、導電層ＳＡ３と電気絶縁層ＳＡ２とのバッファとして機能する。その結果、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、図４および図５に示す例では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１および導電層ＳＢ３として高熱膨張率材料が用いられるものの、導電層ＳＢ１と電気絶縁層ＳＢ２との間に低熱膨張率部ＳＢ４が挟まれると共に、導電層ＳＢ３と電気絶縁層ＳＢ２との間に低熱膨張率部ＳＢ５が挟まれる。低熱膨張率部ＳＢ４は、導電層ＳＢ１と電気絶縁層ＳＢ２とのバッファとして機能し、低熱膨張率部ＳＢ５は、導電層ＳＢ３と電気絶縁層ＳＢ２とのバッファとして機能する。その結果、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。 That is, in the example shown in FIGS. 4 and 5, although a high thermal expansion coefficient material is used as the conductive layer SA1 and the conductive layer SA3 of the substrate SA, the low thermal expansion coefficient portion SA4 is provided between the conductive layer SA1 and the electrical insulating layer SA2. In addition, the low thermal expansion coefficient portion SA5 is sandwiched between the conductive layer SA3 and the electrical insulating layer SA2. The low coefficient of thermal expansion SA4 functions as a buffer between the conductive layer SA1 and the electric insulating layer SA2, and the low coefficient of thermal expansion SA5 functions as a buffer between the conductive layer SA3 and the electric insulating layer SA2. As a result, it is possible to suppress the thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2.
In the example shown in FIGS. 4 and 5, although a high thermal expansion coefficient material is used as the conductive layer SB1 and the conductive layer SB3 of the substrate SB, the low thermal expansion coefficient portion SB4 is provided between the conductive layer SB1 and the electrical insulating layer SB2. In addition, the low thermal expansion coefficient part SB5 is sandwiched between the conductive layer SB3 and the electrical insulating layer SB2. The low coefficient of thermal expansion SB4 functions as a buffer between the conductive layer SB1 and the electrical insulating layer SB2, and the low coefficient of thermal expansion SB5 functions as a buffer between the conductive layer SB3 and the electrical insulating layer SB2. As a result, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed.

すなわち、図４および図５に示す例では、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを備えない場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。また、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを備えない場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。   That is, in the example shown in FIGS. 4 and 5, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2 can be suppressed as compared with the case where the substrate SA does not include the low thermal expansion coefficient part SA4 and the low thermal expansion coefficient part SA5. Further, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the substrate SB does not include the low thermal expansion coefficient part SB4 and the low thermal expansion coefficient part SB5.

第４実施形態の電力変換装置１の上述した例では、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを更に備えると共に、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを更に備えている。
第４実施形態の電力変換装置１の他の例では、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを更に備えると共に、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを備えなくてもよい。あるいは、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを更に備え、基板ＳＢが導電層ＳＢ１のみを有してもよい（つまり、基板ＳＢが電気絶縁層ＳＢ２、導電層ＳＢ３、低熱膨張率部ＳＢ４および低熱膨張率部ＳＢ５を有さなくてもよい）。
第４実施形態の電力変換装置１の更に他の例では、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを更に備えると共に、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを備えなくてもよい。あるいは、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを更に備え、基板ＳＡが導電層ＳＡ１のみを有してもよい（つまり、基板ＳＡが電気絶縁層ＳＡ２、導電層ＳＡ３、低熱膨張率部ＳＡ４および低熱膨張率部ＳＡ５を有さなくてもよい）。 In the above-described example of the power conversion device 1 of the fourth embodiment, the substrate SA further includes the low thermal expansion coefficient part SA4 and the low thermal expansion coefficient part SA5, and the substrate SB includes the low thermal expansion coefficient part SB4 and the low thermal expansion coefficient part SB5. Is further provided.
In another example of the power conversion device 1 of the fourth embodiment, the substrate SA further includes a low thermal expansion coefficient part SA4 and a low thermal expansion coefficient part SA5, and the substrate SB includes a low thermal expansion coefficient part SB4 and a low thermal expansion coefficient part SB5. May not be provided. Alternatively, the substrate SA may further include a low coefficient of thermal expansion SA4 and a low coefficient of thermal expansion SA5, and the substrate SB may include only the conductive layer SB1 (that is, the substrate SB includes the electrical insulating layer SB2, the conductive layer SB3, the low heat It is not necessary to have the expansion coefficient part SB4 and the low thermal expansion coefficient part SB5).
In still another example of the power conversion device 1 of the fourth embodiment, the substrate SB further includes a low thermal expansion coefficient part SB4 and a low thermal expansion coefficient part SB5, and the substrate SA includes a low thermal expansion coefficient part SA4 and a low thermal expansion coefficient part SA5. May not be provided. Alternatively, the substrate SB may further include the low coefficient of thermal expansion SB4 and the low coefficient of thermal expansion SB5, and the substrate SA may include only the conductive layer SA1 (that is, the substrate SA has the electrical insulating layer SA2, the conductive layer SA3, and the low heat expansion). It is not necessary to have the expansion coefficient part SA4 and the low thermal expansion coefficient part SA5).

＜第５実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第５実施形態について説明する。
第５実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第５実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第１実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 <Fifth Embodiment>
Hereinafter, 5th Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 5th Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 1st Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 5th Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 1st Embodiment mentioned above.

図６は第５実施形態の電力変換装置１の一例を示す図である。詳細には、図６は樹脂部ＭＬの内部を透視して見た第５実施形態の電力変換装置１の正面図である。図７は図６中のスイッチング素子ＵＨ、ＵＬのみを抽出して示した図である。図８は樹脂部ＭＬの内部を透視して見た第５実施形態の電力変換装置１の左側面図である。図９は図６中の基板ＳＡ、ＳＢのみを抽出して示した図である。詳細には、図９（Ａ）は図６中の基板ＳＡのみを抽出して示した図である。図９（Ｂ）は図６中の基板ＳＢのみを抽出して示した図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the power conversion apparatus 1 according to the fifth embodiment. Specifically, FIG. 6 is a front view of the power conversion device 1 of the fifth embodiment as seen through the inside of the resin part ML. FIG. 7 is a diagram showing only the switching elements UH and UL in FIG. FIG. 8 is a left side view of the power conversion device 1 of the fifth embodiment as seen through the inside of the resin part ML. FIG. 9 is a diagram showing only the substrates SA and SB in FIG. Specifically, FIG. 9A is a diagram showing only the substrate SA in FIG. FIG. 9B shows only the substrate SB in FIG. 6 extracted.

図６〜図９に示す例では、電力変換装置１が、上アームスイッチング素子ＵＨと、下アームスイッチング素子ＵＬと、基板ＳＡと、基板ＳＢと、スペーサＳＰＵＨと、スペーサＳＰＵＬと、正極側導電体（Ｐバスバー）ＰＩと、負極側導電体（Ｎバスバー）ＮＩと、出力側導電体（出力バスバー）５１と樹脂部ＭＬとを備えている。
スイッチング素子ＵＨと同様に、スイッチング素子ＵＬは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor）等のような半導体素子である。
図７に示すように、スイッチング素子ＵＨの一方（図７の下側）の面ＵＨＡには、電極ＵＨＡ１が配置されている。スイッチング素子ＵＨの他方（図７の上側）の面ＵＨＢには、電極ＵＨＢ１と、駆動信号が入力されるゲート電極（図示せず）とが配置されている。
スイッチング素子ＵＬの一方（図７の下側）の面ＵＬＡには、電極ＵＬＡ１が配置されている。スイッチング素子ＵＬの他方（図７の上側）の面ＵＬＢには、電極ＵＬＢ１と、駆動信号が入力されるゲート電極（図示せず）とが配置されている。 In the example shown in FIGS. 6 to 9, the power conversion device 1 includes an upper arm switching element UH, a lower arm switching element UL, a substrate SA, a substrate SB, a spacer SPUL, a spacer SPUL, and a positive electrode side conductor. (P bus bar) PI, negative electrode side conductor (N bus bar) NI, output side conductor (output bus bar) 51, and resin part ML are provided.
Similar to the switching element UH, the switching element UL is a semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a MOSFET (Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor).
As shown in FIG. 7, the electrode UHA1 is arranged on one surface UHA of the switching element UH (the lower side in FIG. 7). An electrode UHB1 and a gate electrode (not shown) to which a drive signal is input are arranged on the other surface UHB of the switching element UH (upper side in FIG. 7).
An electrode ULA1 is disposed on one surface ULA of the switching element UL (lower side in FIG. 7). An electrode ULB1 and a gate electrode (not shown) to which a drive signal is input are arranged on the other surface ULB of the switching element UL (upper side in FIG. 7).

図９（Ａ）に示すように、基板ＳＡは、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１に対向して配置された導電層ＳＡ１と、スイッチング素子ＵＬの電極ＵＬＡ１に対向して配置された導電層ＳＡ６と、セラミックで構成された電気絶縁層ＳＡ２と、電気絶縁層ＳＡ２を隔てて導電層ＳＡ１、ＳＡ６の反対側（図９（Ａ）の下側）に配置された導電層ＳＡ３とを有する。
図９（Ｂ）に示すように、基板ＳＢは、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＢ１に対向して配置された導電層ＳＢ１と、スイッチング素子ＵＬの電極ＵＬＢ１に対向して配置された導電層ＳＢ６と、セラミックで構成された電気絶縁層ＳＢ２と、電気絶縁層ＳＢ２を隔てて導電層ＳＢ１、ＳＢ６の反対側（図９（Ｂ）の上側）に配置された導電層ＳＢ３とを有する。 As shown in FIG. 9A, the substrate SA includes a conductive layer SA1 disposed to face the electrode UHA1 of the switching element UH, a conductive layer SA6 disposed to face the electrode ULA1 of the switching element UL, An electric insulating layer SA2 made of ceramic and a conductive layer SA3 disposed on the opposite side of the conductive layers SA1 and SA6 (lower side in FIG. 9A) with the electric insulating layer SA2 interposed therebetween.
As shown in FIG. 9B, the substrate SB includes a conductive layer SB1 disposed opposite to the electrode UHB1 of the switching element UH, a conductive layer SB6 disposed opposite to the electrode ULB1 of the switching element UL, An electric insulating layer SB2 made of ceramic and a conductive layer SB3 arranged on the opposite side of the conductive layers SB1 and SB6 (upper side in FIG. 9B) with the electric insulating layer SB2 interposed therebetween.

図６〜図９に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１が、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１に電気的に接続されている。スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＢ１と基板ＳＢの導電層ＳＢ１との間には、スペーサＳＰＵＨが配置されている。基板ＳＢの導電層ＳＢ１は、スペーサＳＰＵＨを介してスイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１に電気的に接続されている。
基板ＳＡの導電層ＳＡ６は、スイッチング素子ＵＬの電極ＵＬＡ１に電気的に接続されている。スイッチング素子ＵＬの電極ＵＬＢ１と基板ＳＢの導電層ＳＢ６との間には、スペーサＳＰＵＬが配置されている。基板ＳＢの導電層ＳＢ６は、スペーサＳＰＵＬを介してスイッチング素子ＵＬの電極ＵＬＢ１に電気的に接続されている。
正極側導電体ＰＩは、基板ＳＡの導電層ＳＡ１に電気的に接続されている。出力側導電体５１は、基板ＳＢの導電層ＳＢ１と、基板ＳＡの導電層ＳＡ６とに電気的に接続されている。つまり、基板ＳＢの導電層ＳＢ１は、基板ＳＡの導電層ＳＡ６に電気的に接続されている。負極側導電体ＮＩは、基板ＳＢの導電層ＳＢ６に電気的に接続されている。 In the example shown in FIGS. 6 to 9, the conductive layer SA1 of the substrate SA is electrically connected to the electrode UHA1 of the switching element UH. A spacer SPUH is disposed between the electrode UHB1 of the switching element UH and the conductive layer SB1 of the substrate SB. The conductive layer SB1 of the substrate SB is electrically connected to the electrode UHA1 of the switching element UH via the spacer SPUH.
The conductive layer SA6 of the substrate SA is electrically connected to the electrode ULA1 of the switching element UL. A spacer SPUL is disposed between the electrode ULB1 of the switching element UL and the conductive layer SB6 of the substrate SB. The conductive layer SB6 of the substrate SB is electrically connected to the electrode ULB1 of the switching element UL via the spacer SPUL.
The positive electrode side conductor PI is electrically connected to the conductive layer SA1 of the substrate SA. The output-side conductor 51 is electrically connected to the conductive layer SB1 of the substrate SB and the conductive layer SA6 of the substrate SA. That is, the conductive layer SB1 of the substrate SB is electrically connected to the conductive layer SA6 of the substrate SA. The negative electrode side conductor NI is electrically connected to the conductive layer SB6 of the substrate SB.

図６〜図９に示す例では、スイッチング素子ＵＨのオン時かつスイッチング素子ＵＬのオフ時に、正極側導電体ＰＩから基板ＳＡの導電層ＳＡ１に流れる電流が、次いで、スイッチング素子ＵＨの電極ＵＨＡ１から電極ＵＨＢ１に流れ、次いで、スペーサＳＰＵＨを介して、基板ＳＢの導電層ＳＢ１から出力側導電体５１に流れる。
スイッチング素子ＵＨのオフ時かつスイッチング素子ＵＬのオン時に、出力側導電体５１から基板ＳＡの導電層ＳＡ６に流れる電流が、次いで、スイッチング素子ＵＬの電極ＵＬＡ１から電極ＵＬＢ１に流れ、次いで、スペーサＳＰＵＬを介して、基板ＳＢの導電層ＳＢ６から負極側導電体ＮＩに流れる。
スイッチング素子ＵＨ、スイッチング素子ＵＬ、スペーサＳＰＵＨ、スペーサＳＰＵＬ、基板ＳＡの一部、基板ＳＢの一部、正極側導電体ＰＩの一部、負極側導電体ＮＩの一部、および、出力側導電体５１の一部は、樹脂部ＭＬによって覆われている。基板ＳＡの導電層ＳＡ３の少なくとも一部は、樹脂部ＭＬの外部に露出させられる。基板ＳＢの導電層ＳＢ３の少なくとも一部は、樹脂部ＭＬの外部に露出させられる。 In the example shown in FIGS. 6 to 9, when the switching element UH is on and the switching element UL is off, the current flowing from the positive electrode-side conductor PI to the conductive layer SA1 of the substrate SA is next from the electrode UHA1 of the switching element UH. It flows to the electrode UHB1, and then flows from the conductive layer SB1 of the substrate SB to the output-side conductor 51 via the spacer SPUH.
When the switching element UH is turned off and the switching element UL is turned on, the current flowing from the output-side conductor 51 to the conductive layer SA6 of the substrate SA then flows from the electrode ULA1 of the switching element UL to the electrode ULB1, and then the spacer SPUL And flows from the conductive layer SB6 of the substrate SB to the negative electrode side conductor NI.
Switching element UH, switching element UL, spacer SPUH, spacer SPUL, part of substrate SA, part of substrate SB, part of positive electrode side conductor PI, part of negative electrode side conductor NI, and output side conductor A part of 51 is covered with the resin part ML. At least a part of the conductive layer SA3 of the substrate SA is exposed to the outside of the resin part ML. At least a part of the conductive layer SB3 of the substrate SB is exposed to the outside of the resin portion ML.

図９（Ａ）に示すように、スイッチング素子ＵＨを流れる電流経路の一部を構成する基板ＳＡの導電層ＳＡ１の厚さ、および、スイッチング素子ＵＬを流れる電流経路の一部を構成する基板ＳＡの導電層ＳＡ６の厚さは、導電層ＳＡ３の厚さよりも大きく設定されている。そのため、図６〜図９に示す例では、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さと導電層ＳＡ３の厚さとが等しい場合よりも、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の表面積の低下を抑制することができ、電力変換装置１における浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。詳細には、図６〜図９に示す例では、基板ＳＡにおける熱抵抗を、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さと導電層ＳＡ３の厚さとが等しい場合と同等に維持しつつ、導電層ＳＡ１の表面積および導電層ＳＡ６の表面積を、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さと導電層ＳＡ３の厚さとが等しい場合よりも増加させることができる。   As shown in FIG. 9A, the thickness of the conductive layer SA1 of the substrate SA that forms part of the current path that flows through the switching element UH, and the substrate SA that forms part of the current path that flows through the switching element UL. The thickness of the conductive layer SA6 is set to be larger than the thickness of the conductive layer SA3. Therefore, in the examples shown in FIGS. 6 to 9, it is possible to suppress the decrease in the surface area of the conductive layers SA1 and SA6 as compared with the case where the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 is equal to the thickness of the conductive layer SA3. An increase in stray inductance in the device 1 can be suppressed. Specifically, in the examples shown in FIGS. 6 to 9, the surface area of the conductive layer SA1 is maintained while maintaining the thermal resistance of the substrate SA equal to the case where the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 is equal to the thickness of the conductive layer SA3. The surface area of the conductive layer SA6 can be increased as compared with the case where the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 is equal to the thickness of the conductive layer SA3.

図９（Ｂ）に示すように、スイッチング素子ＵＨを流れる電流経路の一部を構成する基板ＳＢの導電層ＳＢ１の厚さ、および、スイッチング素子ＵＬを流れる電流経路の一部を構成する基板ＳＢの導電層ＳＢ６の厚さは、導電層ＳＢ３の厚さよりも大きく設定されている。そのため、図６〜図９に示す例では、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さと導電層ＳＢ３の厚さとが等しい場合よりも、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の表面積の低下を抑制することができ、電力変換装置１における浮遊インダクタンスの増加を抑制することができる。詳細には、図６〜図９に示す例では、基板ＳＢにおける熱抵抗を、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さと導電層ＳＢ３の厚さとが等しい場合と同等に維持しつつ、導電層ＳＢ１の表面積および導電層ＳＢ６の表面積を、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さと導電層ＳＢ３の厚さとが等しい場合よりも増加させることができる。
つまり、図６〜図９に示す例では、スイッチング素子ＵＨ、ＵＬの冷却性能を維持しつつ、電力変換装置１を低インダクタンス化することができる。 As shown in FIG. 9B, the thickness of the conductive layer SB1 of the substrate SB that forms part of the current path that flows through the switching element UH, and the substrate SB that forms part of the current path that flows through the switching element UL. The thickness of the conductive layer SB6 is set larger than the thickness of the conductive layer SB3. Therefore, in the examples shown in FIGS. 6 to 9, the surface area of the conductive layers SB1 and SB6 can be suppressed from being reduced as compared with the case where the thickness of the conductive layers SB1 and SB6 is equal to the thickness of the conductive layer SB3. An increase in stray inductance in the device 1 can be suppressed. Specifically, in the example shown in FIGS. 6 to 9, the surface area of the conductive layer SB1 is maintained while maintaining the thermal resistance of the substrate SB equal to the case where the thickness of the conductive layers SB1 and SB6 is equal to the thickness of the conductive layer SB3. The surface area of the conductive layer SB6 can be increased as compared with the case where the thickness of the conductive layers SB1 and SB6 is equal to the thickness of the conductive layer SB3.
That is, in the examples illustrated in FIGS. 6 to 9, the power converter 1 can be reduced in inductance while maintaining the cooling performance of the switching elements UH and UL.

図６〜図９に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さより大きく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さより大きく設定されているが、他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さより大きく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さと等しく設定されてもよい。更に他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さと等しく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さより大きく設定されてもよい。   In the example shown in FIGS. 6 to 9, the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA is set larger than the thickness of the conductive layer SA3, and the thickness of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB is equal to the conductive layer. Although the thickness is set to be larger than the thickness of SB3, in another example, the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA is set to be larger than the thickness of the conductive layer SA3, and the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB are set. The thickness may be set equal to the thickness of the conductive layer SB3. In yet another example, the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA is set equal to the thickness of the conductive layer SA3, and the thickness of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB is greater than the thickness of the conductive layer SB3. It may be set larger.

＜第６実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第６実施形態について説明する。
第６実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第５実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第６実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第５実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 <Sixth Embodiment>
Hereinafter, 6th Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 6th Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 5th Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 6th Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 5th Embodiment mentioned above.

図６〜図９に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の材料として銅が用いられ、導電層ＳＡ３の材料として銅が用いられると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の材料として銅が用いられ、導電層ＳＢ３の材料として銅が用いられている。
銅によって形成された導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さが、銅によって形成された導電層ＳＡ３の厚さよりも大きい場合には、熱膨張に伴って導電層ＳＡ１、ＳＡ６が広がる力が、熱膨張に伴って導電層ＳＡ３が広がる力よりも大きくなる。その結果、基板ＳＡの電気絶縁層ＳＡ２に熱応力がかかるおそれがある。同様に、銅によって形成された導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さが、銅によって形成された導電層ＳＢ３の厚さよりも大きい場合には、熱膨張に伴って導電層ＳＢ１、ＳＢ６が広がる力が、熱膨張に伴って導電層ＳＢ３が広がる力よりも大きくなる。その結果、基板ＳＢの電気絶縁層ＳＢ２に熱応力がかかるおそれがある。 6 to 9, copper is used as the material of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA, copper is used as the material of the conductive layer SA3, and copper is used as the material of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB. And copper is used as the material of the conductive layer SB3.
When the thickness of the conductive layers SA1 and SA6 formed of copper is larger than the thickness of the conductive layer SA3 formed of copper, the force that the conductive layers SA1 and SA6 spread along with the thermal expansion causes the thermal expansion. Along with this, the force becomes larger than the spreading force of the conductive layer SA3. As a result, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SA2 of the substrate SA. Similarly, when the thickness of the conductive layers SB1 and SB6 formed of copper is larger than the thickness of the conductive layer SB3 formed of copper, the force that the conductive layers SB1 and SB6 spread with thermal expansion is as follows: It becomes larger than the force that the conductive layer SB3 spreads with the thermal expansion. As a result, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SB2 of the substrate SB.

この点に鑑み、第６実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＡ１、ＳＡ６が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第６実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、第６実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＡの導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＡ３が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第６実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＡ３の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。 In view of this point, in the power conversion device 1 of the sixth embodiment, the linear expansion coefficients of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA are set to be smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layers SA1 and SA6 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the sixth embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficients of the conductive layers SA1 and SA6 are equal to the linear expansion coefficient of copper.
Moreover, in the power converter device 1 of 6th Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SA3 of board | substrate SA is set smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layer SA3 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power converter 1 of 6th Embodiment, the thermal stress concerning electric insulation layer SA2 can be suppressed rather than the case where the linear expansion coefficient of electroconductive layer SA3 is equal to the linear expansion coefficient of copper.

また、第６実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＢ１、ＳＢ６が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第６実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、第６実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＢの導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＢ３が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、銅の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第６実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＢ３の線膨張係数が銅の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。 Moreover, in the power converter device 1 of 6th Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SB1 of the board | substrate SB and SB6 is set smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layers SB1 and SB6 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the sixth embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layers SB1 and SB6 is equal to the linear expansion coefficient of copper.
Moreover, in the power converter device 1 of 6th Embodiment, the linear expansion coefficient of conductive layer SB3 of board | substrate SB is set smaller than the linear expansion coefficient of copper. Specifically, the conductive layer SB3 is formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of copper, such as a CuMo alloy. Therefore, in the power conversion device 1 of the sixth embodiment, thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 is equal to the linear expansion coefficient of copper.

第６実施形態の電力変換装置１の上述した例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数、導電層ＳＡ３の線膨張係数、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数のすべてが、銅の線膨張係数よりも小さい。
第６実施形態の電力変換装置１の他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数、および、導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数より小さく、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数と等しくてもよい。
第６実施形態の電力変換装置１の更に他の例では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数、および、導電層ＳＢ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数より小さく、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数、および、導電層ＳＡ３の線膨張係数が、銅の線膨張係数と等しくてもよい。 In the above-described example of the power conversion device 1 of the sixth embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA, the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, the linear expansion coefficients of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB, and All of the linear expansion coefficients of the conductive layer SB3 are smaller than the linear expansion coefficient of copper.
In another example of the power conversion device 1 of the sixth embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 are smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the substrate SB The linear expansion coefficient of the conductive layers SB1 and SB6 and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 may be equal to the linear expansion coefficient of copper.
In still another example of the power conversion device 1 of the sixth embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB and the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 are smaller than the linear expansion coefficient of copper, and the substrate SA The linear expansion coefficient of the conductive layers SA1 and SA6 and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 may be equal to the linear expansion coefficient of copper.

＜第７実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第７実施形態について説明する。
第７実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第５実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第７実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第５実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 <Seventh embodiment>
Hereinafter, 7th Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 7th Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 5th Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 7th Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 5th Embodiment mentioned above.

図６〜図９に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数と導電層ＳＡ３の線膨張係数とが等しく設定されると共に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数と導電層ＳＢ３の線膨張係数とが等しく設定されている。
基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の厚さが、導電層ＳＡ３の厚さより大きく設定されるにもかかわらず、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数と導電層ＳＡ３の線膨張係数とが等しく設定される場合には、基板ＳＡの電気絶縁層ＳＡ２に熱応力がかかるおそれがある。同様に、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の厚さが、導電層ＳＢ３の厚さより大きく設定されるにもかかわらず、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数と導電層ＳＢ３の線膨張係数とが等しく設定される場合には、基板ＳＢの電気絶縁層ＳＢ２に熱応力がかかるおそれがある。 6 to 9, the linear expansion coefficients of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 are set to be equal, and the linear expansion coefficients of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB are set. And the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3 are set to be equal.
Although the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA are set to be larger than the thickness of the conductive layer SA3, the linear expansion coefficient of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA and the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3 are If they are set equal, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SA2 of the substrate SA. Similarly, although the thicknesses of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB are set larger than the thickness of the conductive layer SB3, the linear expansion coefficients of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB and the linear expansion of the conductive layer SB3 are set. If the coefficients are set equal, thermal stress may be applied to the electrical insulating layer SB2 of the substrate SB.

この点に鑑み、第７実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＡ３が例えば銅によって形成されると共に、導電層ＳＡ１、ＳＡ６が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第７実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＡ１および導電層ＳＡ６の全体の熱膨張量と導電層ＳＡ３の全体の熱膨張量との差を小さくすることができる。その結果、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が導電層ＳＡ３の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、第７実施形態の電力変換装置１では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さく設定されている。詳細には、導電層ＳＢ３が例えば銅によって形成されると共に、導電層ＳＢ１、ＳＢ６が、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。そのため、第７実施形態の電力変換装置１では、導電層ＳＢ１および導電層ＳＢ６の全体の熱膨張量と導電層ＳＢ３の全体の熱膨張量との差を小さくすることができる。その結果、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が導電層ＳＢ３の線膨張係数と等しい場合よりも、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。 In view of this point, in the power conversion device 1 of the seventh embodiment, the linear expansion coefficients of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA are set to be smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3. Specifically, the conductive layer SA3 is formed of, for example, copper, and the conductive layers SA1, SA6 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SA3, such as a CuMo alloy. ing. Therefore, in the power conversion device 1 of the seventh embodiment, the difference between the total thermal expansion amount of the conductive layer SA1 and the conductive layer SA6 and the total thermal expansion amount of the conductive layer SA3 can be reduced. As a result, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficients of the conductive layers SA1 and SA6 are equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3.
In the power conversion device 1 of the seventh embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB is set smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3. Specifically, the conductive layer SB3 is formed of, for example, copper, and the conductive layers SB1, SB6 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layer SB3, such as a CuMo alloy. ing. Therefore, in the power conversion device 1 of the seventh embodiment, the difference between the total thermal expansion amount of the conductive layer SB1 and the conductive layer SB6 and the total thermal expansion amount of the conductive layer SB3 can be reduced. As a result, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed as compared with the case where the linear expansion coefficient of the conductive layers SB1 and SB6 is equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3.

第７実施形態の電力変換装置１の上述した例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さい。
第７実施形態の電力変換装置１の他の例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数と等しくてもよい。
第３実施形態の電力変換装置１の更に他の例では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数が、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さく、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数が、導電層ＳＡ３の線膨張係数と等しくてもよい。 In the above-described example of the power conversion device 1 according to the seventh embodiment, the linear expansion coefficients of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA are smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, and the lines of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB. The expansion coefficient is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3.
In another example of the power conversion device 1 of the seventh embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3, and the lines of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB. The expansion coefficient may be equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3.
In still another example of the power conversion device 1 of the third embodiment, the linear expansion coefficient of the conductive layers SB1 and SB6 of the substrate SB is smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3, and the conductive layers SA1 and SA6 of the substrate SA. The linear expansion coefficient may be equal to the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3.

＜第８実施形態＞
以下、本発明の電力変換装置１の第８実施形態について説明する。
第８実施形態の電力変換装置１は、後述する点を除き、上述した第５実施形態の電力変換装置１と同様に構成されている。従って、第８実施形態の電力変換装置１によれば、後述する点を除き、上述した第５実施形態の電力変換装置１と同様の効果を奏することができる。 <Eighth Embodiment>
Hereinafter, 8th Embodiment of the power converter device 1 of this invention is described.
The power converter 1 of 8th Embodiment is comprised similarly to the power converter 1 of 5th Embodiment mentioned above except the point mentioned later. Therefore, according to the power converter device 1 of 8th Embodiment, except the point mentioned later, there can exist an effect similar to the power converter device 1 of 5th Embodiment mentioned above.

図１０は第８実施形態の電力変換装置１の一例を示す図である。詳細には、図１０は樹脂部ＭＬの内部を透視して見た第８実施形態の電力変換装置１の正面図である。図１１は樹脂部ＭＬの内部を透視して見た第８実施形態の電力変換装置１の左側面図である。図１２は図１０中の基板ＳＡ、ＳＢのみを抽出して示した図である。詳細には、図１２（Ａ）は図１０中の基板ＳＡのみを抽出して示した図である。図１２（Ｂ）は図１０中の基板ＳＢのみを抽出して示した図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the power conversion device 1 according to the eighth embodiment. Specifically, FIG. 10 is a front view of the power conversion device 1 of the eighth embodiment as seen through the inside of the resin part ML. FIG. 11 is a left side view of the power conversion device 1 according to the eighth embodiment as seen through the interior of the resin portion ML. FIG. 12 shows only the substrates SA and SB in FIG. Specifically, FIG. 12A is a diagram showing only the substrate SA in FIG. FIG. 12B shows only the substrate SB in FIG. 10 extracted.

図１２（Ａ）に示すように、基板ＳＡは、導電層ＳＡ１、ＳＡ６の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＡ４と、導電層ＳＡ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＡ５とを更に備えている。低熱膨張率部ＳＡ４は、電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ１との間および電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ６との間に配置されている。低熱膨張率部ＳＡ５は、電気絶縁層ＳＡ２と導電層ＳＡ３との間に配置されている。
図１２（Ｂ）に示すように、基板ＳＢは、導電層ＳＢ１、ＳＢ６の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＢ４と、導電層ＳＢ３の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する低熱膨張率部ＳＢ５とを更に備えている。低熱膨張率部ＳＢ４は、電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ１との間および電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ６との間に配置されている。低熱膨張率部ＳＢ５は、電気絶縁層ＳＢ２と導電層ＳＢ３との間に配置されている。 As shown in FIG. 12A, the substrate SA has a low thermal expansion coefficient part SA4 having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layers SA1 and SA6, and a linear expansion smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SA3. And a low coefficient of thermal expansion SA5 having a coefficient. The low coefficient of thermal expansion SA4 is disposed between the electric insulating layer SA2 and the conductive layer SA1 and between the electric insulating layer SA2 and the conductive layer SA6. The low coefficient of thermal expansion SA5 is disposed between the electrical insulating layer SA2 and the conductive layer SA3.
As shown in FIG. 12B, the substrate SB has a low thermal expansion coefficient part SB4 having a linear expansion coefficient smaller than that of the conductive layers SB1 and SB6, and a linear expansion smaller than the linear expansion coefficient of the conductive layer SB3. And a low coefficient of thermal expansion SB5 having a coefficient. The low coefficient of thermal expansion SB4 is disposed between the electric insulating layer SB2 and the conductive layer SB1 and between the electric insulating layer SB2 and the conductive layer SB6. The low coefficient of thermal expansion SB5 is disposed between the electrical insulating layer SB2 and the conductive layer SB3.

図１０〜図１２に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６および導電層ＳＡ３が、例えば銅によって形成されている。低熱膨張率部ＳＡ４および低熱膨張率部ＳＡ５は、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＡ１、ＳＡ６および導電層ＳＡ３の構成材料の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。
基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６および導電層ＳＢ３は、例えば銅によって形成されている。低熱膨張率部ＳＢ４および低熱膨張率部ＳＢ５は、例えばＣｕＭｏ合金などのような、導電層ＳＢ１、ＳＢ６および導電層ＳＢ３の構成材料の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する材料によって形成されている。 In the example shown in FIGS. 10 to 12, the conductive layers SA1 and SA6 and the conductive layer SA3 of the substrate SA are made of, for example, copper. The low thermal expansion coefficient part SA4 and the low thermal expansion coefficient part SA5 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the constituent material of the conductive layers SA1, SA6 and the conductive layer SA3, such as a CuMo alloy, for example. Yes.
The conductive layers SB1 and SB6 and the conductive layer SB3 of the substrate SB are made of copper, for example. The low coefficient of thermal expansion SB4 and the low coefficient of thermal expansion SB5 are formed of a material having a linear expansion coefficient smaller than that of the constituent material of the conductive layers SB1, SB6 and conductive layer SB3, such as a CuMo alloy, for example. Yes.

つまり、図１０〜図１２に示す例では、基板ＳＡの導電層ＳＡ１、ＳＡ６および導電層ＳＡ３として高熱膨張率材料が用いられるものの、導電層ＳＡ１、ＳＡ６と電気絶縁層ＳＡ２との間に低熱膨張率部ＳＡ４が挟まれると共に、導電層ＳＡ３と電気絶縁層ＳＡ２との間に低熱膨張率部ＳＡ５が挟まれる。低熱膨張率部ＳＡ４は、導電層ＳＡ１、ＳＡ６と電気絶縁層ＳＡ２とのバッファとして機能し、低熱膨張率部ＳＡ５は、導電層ＳＡ３と電気絶縁層ＳＡ２とのバッファとして機能する。その結果、電気絶縁層ＳＡ２にかかる熱応力を抑制することができる。
また、図１０〜図１２に示す例では、基板ＳＢの導電層ＳＢ１、ＳＢ６および導電層ＳＢ３として高熱膨張率材料が用いられるものの、導電層ＳＢ１、ＳＢ６と電気絶縁層ＳＢ２との間に低熱膨張率部ＳＢ４が挟まれると共に、導電層ＳＢ３と電気絶縁層ＳＢ２との間に低熱膨張率部ＳＢ５が挟まれる。低熱膨張率部ＳＢ４は、導電層ＳＢ１、ＳＢ６と電気絶縁層ＳＢ２とのバッファとして機能し、低熱膨張率部ＳＢ５は、導電層ＳＢ３と電気絶縁層ＳＢ２とのバッファとして機能する。その結果、電気絶縁層ＳＢ２にかかる熱応力を抑制することができる。 That is, in the example shown in FIGS. 10 to 12, although the high thermal expansion coefficient material is used as the conductive layers SA1 and SA6 and the conductive layer SA3 of the substrate SA, the low thermal expansion is provided between the conductive layers SA1 and SA6 and the electrical insulating layer SA2. The rate part SA4 is sandwiched, and the low thermal expansion coefficient part SA5 is sandwiched between the conductive layer SA3 and the electrical insulating layer SA2. The low coefficient of thermal expansion SA4 functions as a buffer between the conductive layers SA1 and SA6 and the electric insulating layer SA2, and the low coefficient of thermal expansion SA5 functions as a buffer between the conductive layer SA3 and the electric insulating layer SA2. As a result, it is possible to suppress the thermal stress applied to the electrical insulating layer SA2.
In the example shown in FIGS. 10 to 12, although the high thermal expansion coefficient material is used as the conductive layers SB1 and SB6 and the conductive layer SB3 of the substrate SB, the low thermal expansion is provided between the conductive layers SB1 and SB6 and the electrical insulating layer SB2. The rate part SB4 is sandwiched, and the low coefficient of thermal expansion SB5 is sandwiched between the conductive layer SB3 and the electrical insulating layer SB2. The low coefficient of thermal expansion SB4 functions as a buffer for the conductive layers SB1 and SB6 and the electric insulating layer SB2, and the low coefficient of thermal expansion SB5 functions as a buffer for the conductive layer SB3 and the electric insulating layer SB2. As a result, the thermal stress applied to the electrical insulating layer SB2 can be suppressed.

第８実施形態の電力変換装置１の他の例では、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを更に備えると共に、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを備えなくてもよい。
第８実施形態の電力変換装置１の更に他の例では、基板ＳＢが低熱膨張率部ＳＢ４と低熱膨張率部ＳＢ５とを更に備えると共に、基板ＳＡが低熱膨張率部ＳＡ４と低熱膨張率部ＳＡ５とを備えなくてもよい。 In another example of the power conversion apparatus 1 of the eighth embodiment, the substrate SA further includes a low thermal expansion coefficient part SA4 and a low thermal expansion coefficient part SA5, and the substrate SB includes a low thermal expansion coefficient part SB4 and a low thermal expansion coefficient part SB5. May not be provided.
In still another example of the power conversion device 1 of the eighth embodiment, the substrate SB further includes a low thermal expansion coefficient part SB4 and a low thermal expansion coefficient part SB5, and the substrate SA includes a low thermal expansion coefficient part SA4 and a low thermal expansion coefficient part SA5. May not be provided.

＜第９実施形態＞
上述したように、第５から第８実施形態の電力変換装置１は、１相分の構成要素を備えている。第８実施形態の電力変換装置１では、上述した第５から第８実施形態の電力変換装置１が、３個分組み合わせられている。つまり、第８実施形態の電力変換装置１は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分の構成要素を備えている。 <Ninth Embodiment>
As described above, the power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments include components for one phase. In the power conversion device 1 of the eighth embodiment, the three power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments described above are combined. That is, the power conversion device 1 according to the eighth embodiment includes constituent elements for three phases of the U phase, the V phase, and the W phase.

＜適用例＞
以下、本発明の電力変換装置１の適用例について添付図面を参照しながら説明する。
図１３は第１から第９実施形態の電力変換装置１を適用可能な車両１０の一部の一例を示す図である。 <Application example>
Hereinafter, application examples of the power conversion device 1 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a part of the vehicle 10 to which the power conversion device 1 according to the first to ninth embodiments can be applied.

第１から第４実施形態の電力変換装置１が図１３に示す例に適用される場合には、１４個の第１から第４実施形態の電力変換装置１が図１３に示す車両１０に用いられる。
第５から第８実施形態の電力変換装置１が図１３に示す例に適用される場合には、７個の第５から第８実施形態の電力変換装置１が図１３に示す車両１０に用いられる。
第９実施形態の電力変換装置１が図１３に示す例に適用される場合には、２個の第９実施形態の電力変換装置１と、２個の第１から第４実施形態の電力変換装置１とが、図１３に示す車両１０に用いられるか、あるいは、２個の第９実施形態の電力変換装置１と、１個の第５から第８実施形態の電力変換装置１とが、図１３に示す車両１０に用いられる。 When the power conversion device 1 of the first to fourth embodiments is applied to the example shown in FIG. 13, the 14 power conversion devices 1 of the first to fourth embodiments are used for the vehicle 10 shown in FIG. 13. It is done.
When the power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments are applied to the example shown in FIG. 13, the seven power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments are used in the vehicle 10 shown in FIG. It is done.
When the power conversion device 1 according to the ninth embodiment is applied to the example illustrated in FIG. 13, the two power conversion devices 1 according to the ninth embodiment and the two power conversion devices according to the first to fourth embodiments. The device 1 is used in the vehicle 10 shown in FIG. 13, or two power conversion devices 1 of the ninth embodiment and one power conversion device 1 of the fifth to eighth embodiments are It is used for the vehicle 10 shown in FIG.

図１３に示す例では、車両１０が、電力変換装置１に加えて、バッテリ１１（ＢＡＴＴ）と、走行駆動用の第１モータ１２（ＭＯＴ）、発電用の第２モータ１３（ＧＥＮ）とを備えている。
バッテリ１１は、バッテリケースと、バッテリケース内に収容される複数のバッテリモジュールとを備えている。バッテリモジュールは、直列に接続される複数のバッテリセルを備えている。バッテリ１１は、電力変換装置１の直流コネクタ１ａに接続される正極端子ＰＢ及び負極端子ＮＢを備えている。正極端子ＰＢ及び負極端子ＮＢは、バッテリケース内において直列に接続される複数のバッテリモジュールの正極端及び負極端に接続されている。 In the example shown in FIG. 13, the vehicle 10 includes a battery 11 (BATT), a travel driving first motor 12 (MOT), and a power generation second motor 13 (GEN) in addition to the power conversion device 1. I have.
The battery 11 includes a battery case and a plurality of battery modules accommodated in the battery case. The battery module includes a plurality of battery cells connected in series. The battery 11 includes a positive terminal PB and a negative terminal NB that are connected to the DC connector 1a of the power converter 1. The positive terminal PB and the negative terminal NB are connected to positive and negative ends of a plurality of battery modules connected in series in the battery case.

第１モータ１２は、バッテリ１１から供給される電力によって回転駆動力（力行動作）を発生させる。第２モータ１３は、回転軸に入力される回転駆動力によって発電電力を発生させる。ここで、第２モータ１３には、内燃機関の回転動力が伝達可能に構成されている。例えば、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々は、３相交流のブラシレスＤＣモータである。３相は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相である。第１モータ１２及び第２モータ１３の各々は、インナーロータ型である。第１モータ１２及び第２モータ１３は、界磁用の永久磁石を有する回転子と、回転子を回転させる回転磁界を発生させるための３相のステータ巻線を有する固定子とをそれぞれ備えている。第１モータ１２の３相のステータ巻線は、電力変換装置１の第１の３相コネクタ１ｂに接続されている。第２モータ１３の３相のステータ巻線は、電力変換装置１の第２の３相コネクタ１ｃに接続されている。   The first motor 12 generates a rotational driving force (power running operation) with the electric power supplied from the battery 11. The second motor 13 generates generated power by the rotational driving force input to the rotating shaft. Here, the second motor 13 is configured to be able to transmit the rotational power of the internal combustion engine. For example, each of the first motor 12 and the second motor 13 is a three-phase AC brushless DC motor. The three phases are the U phase, the V phase, and the W phase. Each of the first motor 12 and the second motor 13 is an inner rotor type. The first motor 12 and the second motor 13 are each provided with a rotor having a permanent magnet for field and a stator having a three-phase stator winding for generating a rotating magnetic field for rotating the rotor. Yes. The three-phase stator windings of the first motor 12 are connected to the first three-phase connector 1 b of the power conversion device 1. The three-phase stator winding of the second motor 13 is connected to the second three-phase connector 1 c of the power conversion device 1.

図１３に示す電力変換装置１は、パワーモジュール２１と、リアクトル２２と、コンデンサユニット２３と、抵抗器２４と、第１電流センサ２５と、第２電流センサ２６と、第３電流センサ２７と、電子制御ユニット２８（ＭＯＴ ＧＥＮ ＥＣＵ）と、ゲートドライブユニット２９とを備えている。
パワーモジュール２１は、第１電力変換回路部３１と、第２電力変換回路部３２と、第３電力変換回路部３３とを備えている。 The power conversion device 1 shown in FIG. 13 includes a power module 21, a reactor 22, a capacitor unit 23, a resistor 24, a first current sensor 25, a second current sensor 26, a third current sensor 27, An electronic control unit 28 (MOT GEN ECU) and a gate drive unit 29 are provided.
The power module 21 includes a first power conversion circuit unit 31, a second power conversion circuit unit 32, and a third power conversion circuit unit 33.

１４個の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、図１３に示す車両１０に用いられる場合には、第１電力変換回路部３１が、６個の第１から第４実施形態の電力変換装置１によって構成され、第２電力変換回路部３２が、６個の第１から第４実施形態の電力変換装置１によって構成され、第３電力変換回路部３３が、２個の第１から第４実施形態の電力変換装置１によって構成される。
詳細には、１個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＵ相の上アームを構成する。２個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＵ相の下アームを構成する。３個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＶ相の上アームを構成する。４個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＶ相の下アームを構成する。５個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＷ相の上アームを構成する。６個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＷ相の下アームを構成する。
７個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＵ相の上アームを構成する。８個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＵ相の下アームを構成する。９個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＶ相の上アームを構成する。１０個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＶ相の下アームを構成する。１１個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＷ相の上アームを構成する。１２個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＷ相の下アームを構成する。
１３個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第３電力変換回路部３３の上アームを構成する。１４個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第３電力変換回路部３３の下アームを構成する。 When the 14 power conversion devices 1 of the first to fourth embodiments are used in the vehicle 10 shown in FIG. 13, the first power conversion circuit unit 31 includes the six power conversion devices 31 of the first to fourth embodiments. The second power conversion circuit unit 32 includes six power conversion devices 1 according to the first to fourth embodiments, and the third power conversion circuit unit 33 includes two first power conversion devices. To the power conversion device 1 of the fourth embodiment.
Specifically, the first power converters 1 of the first to fourth embodiments constitute the U-phase upper arm of the first power converter circuit unit 31. The second power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the U phase of the first power conversion circuit unit 31. The third power conversion device 1 according to the first to fourth embodiments constitutes the upper arm of the V phase of the first power conversion circuit unit 31. The fourth power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the V phase of the first power conversion circuit unit 31. The fifth power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the upper arm of the W phase of the first power conversion circuit unit 31. The sixth power conversion device 1 according to the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the W phase of the first power conversion circuit unit 31.
The seventh power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the upper arm of the U phase of the second power conversion circuit unit 32. The eighth power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the U phase of the second power conversion circuit unit 32. The ninth power conversion devices 1 of the first to fourth embodiments constitute the V-phase upper arm of the second power conversion circuit unit 32. The tenth power conversion apparatus 1 of the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the V phase of the second power conversion circuit unit 32. The eleventh power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the upper arm of the W phase of the second power conversion circuit unit 32. The twelfth power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the W phase of the second power conversion circuit unit 32.
The thirteenth power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the upper arm of the third power conversion circuit unit 33. The fourteenth power conversion device 1 of the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the third power conversion circuit unit 33.

７個の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、図１３に示す車両１０に用いられる場合には、第１電力変換回路部３１が、３個の第５から第８実施形態の電力変換装置１によって構成され、第２電力変換回路部３２が、３個の第５から第８実施形態の電力変換装置１によって構成され、第３電力変換回路部３３が、１個の第５から第８実施形態の電力変換装置１によって構成される。
詳細には、１個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＵ相を構成する。２個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＶ相を構成する。３個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１のＷ相を構成する。
４個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＵ相を構成する。５個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＶ相を構成する。６個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２のＷ相を構成する。
７個目の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第３電力変換回路部３３を構成する。 When the seven power conversion devices 1 according to the fifth to eighth embodiments are used in the vehicle 10 shown in FIG. 13, the first power conversion circuit unit 31 includes the three power conversion devices 31 according to the fifth to eighth embodiments. The second power conversion circuit unit 32 includes three power conversion devices 1 according to the fifth to eighth embodiments, and the third power conversion circuit unit 33 includes one fifth power conversion device. To power converter 1 of the eighth embodiment.
Specifically, the first power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments constitute the U phase of the first power conversion circuit unit 31. The second power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments constitute the V phase of the first power conversion circuit unit 31. The third power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments constitute the W phase of the first power conversion circuit unit 31.
The fourth power conversion device 1 of the fifth to eighth embodiments constitutes the U phase of the second power conversion circuit unit 32. The fifth power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments constitute the V phase of the second power conversion circuit unit 32. The sixth power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments constitute the W phase of the second power conversion circuit unit 32.
The seventh power conversion devices 1 of the fifth to eighth embodiments constitute the third power conversion circuit unit 33.

２個の第９実施形態の電力変換装置１と、２個の第１から第４実施形態の電力変換装置１とが、図１３に示す車両１０に用いられる場合には、第１電力変換回路部３１が、１個の第９実施形態の電力変換装置１によって構成され、第２電力変換回路部３２が、１個の第９実施形態の電力変換装置１によって構成され、第３電力変換回路部３３が、２個の第１から第４実施形態の電力変換装置１によって構成される。
詳細には、１個目の第９実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１を構成する。２個目の第９実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２を構成する。
１個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第３電力変換回路部３３の上アームを構成する。２個目の第１から第４実施形態の電力変換装置１が、第３電力変換回路部３３の下アームを構成する。 When the two power conversion devices 1 of the ninth embodiment and the two power conversion devices 1 of the first to fourth embodiments are used in the vehicle 10 shown in FIG. 13, the first power conversion circuit The unit 31 is configured by one power conversion device 1 of the ninth embodiment, the second power conversion circuit unit 32 is configured by one power conversion device 1 of the ninth embodiment, and the third power conversion circuit The unit 33 includes two power conversion devices 1 according to the first to fourth embodiments.
Specifically, the first power conversion device 1 of the ninth embodiment constitutes the first power conversion circuit unit 31. The second power conversion device 1 of the ninth embodiment constitutes the second power conversion circuit unit 32.
The first power converters 1 of the first to fourth embodiments constitute the upper arm of the third power converter circuit unit 33. The second power conversion device 1 according to the first to fourth embodiments constitutes the lower arm of the third power conversion circuit unit 33.

２個の第９実施形態の電力変換装置１と、１個の第５から第８実施形態の電力変換装置１とが、図１３に示す車両１０に用いられる場合には、第１電力変換回路部３１が、１個の第９実施形態の電力変換装置１によって構成され、第２電力変換回路部３２が、１個の第９実施形態の電力変換装置１によって構成され、第３電力変換回路部３３が、１個の第５から第８実施形態の電力変換装置１によって構成される。
詳細には、１個目の第９実施形態の電力変換装置１が、第１電力変換回路部３１を構成する。２個目の第９実施形態の電力変換装置１が、第２電力変換回路部３２を構成する。
１個の第５から第８実施形態の電力変換装置１が、第３電力変換回路部３３を構成する。 When two power conversion devices 1 of the ninth embodiment and one power conversion device 1 of the fifth to eighth embodiments are used in the vehicle 10 shown in FIG. 13, the first power conversion circuit The unit 31 is configured by one power conversion device 1 of the ninth embodiment, the second power conversion circuit unit 32 is configured by one power conversion device 1 of the ninth embodiment, and the third power conversion circuit The unit 33 includes one power conversion device 1 according to the fifth to eighth embodiments.
Specifically, the first power conversion device 1 of the ninth embodiment constitutes the first power conversion circuit unit 31. The second power conversion device 1 of the ninth embodiment constitutes the second power conversion circuit unit 32.
One power conversion device 1 according to the fifth to eighth embodiments constitutes the third power conversion circuit unit 33.

第１電力変換回路部３１の出力側導電体５１は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分まとめられて、第１の３相コネクタ１ｂに接続されている。すなわち、第１電力変換回路部３１の出力側導電体５１は、第１の３相コネクタ１ｂを介して第１モータ１２の３相のステータ巻線に接続されている。
第１電力変換回路部３１の正極側導電体ＰＩは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分まとめられて、バッテリ１１の正極端子ＰＢに接続されている。
第１電力変換回路部３１の負極側導電体ＮＩは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分まとめられて、バッテリ１１の負極端子ＮＢに接続されている。
つまり、第１電力変換回路部３１は、バッテリ１１から第３電力変換回路部３３を介して入力される直流電力を３相交流電力に変換する。 The output-side conductor 51 of the first power conversion circuit unit 31 is gathered for three phases of the U phase, the V phase, and the W phase, and is connected to the first three-phase connector 1b. That is, the output-side conductor 51 of the first power conversion circuit unit 31 is connected to the three-phase stator windings of the first motor 12 via the first three-phase connector 1b.
The positive electrode-side conductor PI of the first power conversion circuit unit 31 is connected to the positive electrode terminal PB of the battery 11 by collecting three phases of the U phase, the V phase, and the W phase.
The negative electrode-side conductor NI of the first power conversion circuit unit 31 is combined for three phases of the U phase, the V phase, and the W phase, and is connected to the negative electrode terminal NB of the battery 11.
That is, the first power conversion circuit unit 31 converts DC power input from the battery 11 via the third power conversion circuit unit 33 into three-phase AC power.

第２電力変換回路部３２の出力側導電体（出力バスバー）５２は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分まとめられて、第２の３相コネクタ１ｃに接続されている。すなわち、第２電力変換回路部３２の出力側導電体５２は、第２の３相コネクタ１ｃを介して第２モータ１３の３相のステータ巻線に接続されている。
第２電力変換回路部３２の正極側導電体ＰＩは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分まとめられて、バッテリ１１の正極端子ＰＢと、第１電力変換回路部３１の正極側導電体ＰＩとに接続されている。
第２電力変換回路部３２の負極側導電体ＮＩは、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相分まとめられて、バッテリ１１の負極端子ＮＢと、第２電力変換回路部３２の負極側導電体ＮＩとに接続されている。
第２電力変換回路部３２は、第２モータ１３から入力される３相交流電力を直流電力に変換する。第２電力変換回路部３２によって変換された直流電力は、バッテリ１１及び第１電力変換回路部３１の少なくとも一方に供給することが可能である。 The output side conductor (output bus bar) 52 of the second power conversion circuit unit 32 is connected to the second three-phase connector 1c by collecting three phases of the U phase, the V phase, and the W phase. That is, the output-side conductor 52 of the second power conversion circuit unit 32 is connected to the three-phase stator windings of the second motor 13 via the second three-phase connector 1c.
The positive-side conductor PI of the second power conversion circuit unit 32 is gathered for the three phases of the U phase, the V-phase, and the W-phase, and the positive-side conductivity of the positive terminal PB of the battery 11 and the first power conversion circuit unit 31. Connected to the body PI.
The negative electrode side conductor NI of the second power conversion circuit unit 32 is combined for three phases of the U phase, the V phase, and the W phase, and the negative electrode side NB of the battery 11 and the negative electrode side conductivity of the second power conversion circuit unit 32. Connected to the body NI.
The second power conversion circuit unit 32 converts the three-phase AC power input from the second motor 13 into DC power. The DC power converted by the second power conversion circuit unit 32 can be supplied to at least one of the battery 11 and the first power conversion circuit unit 31.

図１３に示す例では、第１電力変換回路部３１のＵ相スイッチング素子ＵＨ、Ｖ相スイッチング素子ＶＨ、Ｗ相スイッチング素子ＷＨ、および、第２電力変換回路部３２のＵ相スイッチング素子ＵＨ、Ｖ相スイッチング素子ＶＨ、Ｗ相スイッチング素子ＷＨが、正極側導電体ＰＩに接続されている。正極側導電体ＰＩは、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。
第１電力変換回路部３１のＵ相スイッチング素子ＵＬ、Ｖ相スイッチング素子ＶＬ、Ｗ相スイッチング素子ＷＬ、および、第２電力変換回路部３２のＵ相スイッチング素子ＵＬ、Ｖ相スイッチング素子ＶＬ、Ｗ相スイッチング素子ＷＬが、負極側導電体ＮＩに接続されている。負極側導電体ＮＩは、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。 In the example illustrated in FIG. 13, the U-phase switching element UH, the V-phase switching element VH, the W-phase switching element WH of the first power conversion circuit unit 31, and the U-phase switching elements UH, V of the second power conversion circuit unit 32. Phase switching element VH and W phase switching element WH are connected to positive electrode-side conductor PI. The positive electrode side conductor PI is connected to the positive electrode bus bar 50 p of the capacitor unit 23.
U phase switching element UL, V phase switching element VL, W phase switching element WL of first power conversion circuit unit 31, and U phase switching element UL, V phase switching element VL, W phase of second power conversion circuit unit 32 The switching element WL is connected to the negative electrode side conductor NI. The negative electrode side conductor NI is connected to the negative electrode bus bar 50 n of the capacitor unit 23.

図１３に示す例では、第１電力変換回路部３１のＵ相スイッチング素子ＵＨとＵ相スイッチング素子ＵＬとの接続点ＴＩと、Ｖ相スイッチング素子ＶＨとＶ相スイッチング素子ＶＬとの接続点ＴＩと、Ｗ相スイッチング素子ＷＨとＷ相スイッチング素子ＷＬとの接続点ＴＩとが、出力側導電体５１に接続されている。
第２電力変換回路部３２のＵ相スイッチング素子ＵＨとＵ相スイッチング素子ＵＬとの接続点ＴＩと、Ｖ相スイッチング素子ＶＨとＶ相スイッチング素子ＶＬとの接続点ＴＩと、Ｗ相スイッチング素子ＷＨとＷ相スイッチング素子ＷＬとの接続点ＴＩとは、出力側導電体５２に接続されている。 In the example shown in FIG. 13, the connection point TI between the U-phase switching element UH and the U-phase switching element UL of the first power conversion circuit unit 31, and the connection point TI between the V-phase switching element VH and the V-phase switching element VL The connection point TI between the W-phase switching element WH and the W-phase switching element WL is connected to the output-side conductor 51.
The connection point TI between the U-phase switching element UH and the U-phase switching element UL, the connection point TI between the V-phase switching element VH and the V-phase switching element VL, the W-phase switching element WH, A connection point TI with the W-phase switching element WL is connected to the output-side conductor 52.

図１３に示す例では、第１電力変換回路部３１の出力側導電体５１が、第１入出力端子Ｑ１に接続されている。第１入出力端子Ｑ１は、第１の３相コネクタ１ｂに接続されている。第１電力変換回路部３１の各相の接続点ＴＩは、出力側導電体５１、第１入出力端子Ｑ１、及び第１の３相コネクタ１ｂを介して第１モータ１２の各相のステータ巻線に接続されている。
第２電力変換回路部３２の出力側導電体５２は、第２入出力端子Ｑ２に接続されている。第２入出力端子Ｑ２は、第２の３相コネクタ１ｃに接続されている。第２電力変換回路部３２の各相の接続点ＴＩは、出力側導電体５２、第２入出力端子Ｑ２、及び第２の３相コネクタ１ｃを介して第２モータ１３の各相のステータ巻線に接続されている。 In the example shown in FIG. 13, the output-side conductor 51 of the first power conversion circuit unit 31 is connected to the first input / output terminal Q1. The first input / output terminal Q1 is connected to the first three-phase connector 1b. The connection point TI of each phase of the first power conversion circuit unit 31 is the stator winding of each phase of the first motor 12 via the output-side conductor 51, the first input / output terminal Q1, and the first three-phase connector 1b. Connected to the wire.
The output-side conductor 52 of the second power conversion circuit unit 32 is connected to the second input / output terminal Q2. The second input / output terminal Q2 is connected to the second three-phase connector 1c. The connection point TI of each phase of the second power conversion circuit unit 32 is a stator winding of each phase of the second motor 13 via the output-side conductor 52, the second input / output terminal Q2, and the second three-phase connector 1c. Connected to the wire.

図１３に示す例では、第１電力変換回路部３１のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれが、フライホイールダイオードを備えている。
同様に、第２電力変換回路部３２のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれが、フライホイールダイオードを備えている。 In the example shown in FIG. 13, each of the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the first power conversion circuit unit 31 includes a flywheel diode.
Similarly, each of the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the second power conversion circuit unit 32 includes a flywheel diode.

図１３に示す例では、ゲートドライブユニット２９が、第１電力変換回路部３１のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれにゲート信号を入力する。
同様に、ゲートドライブユニット２９は、第２電力変換回路部３２のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれにゲート信号を入力する。
第１電力変換回路部３１は、バッテリ１１から第３電力変換回路部３３を介して入力される直流電力を３相交流電力に変換し、第１モータ１２の３相のステータ巻線に交流のＵ相電流、Ｖ相電流、及びＷ相電流を供給する。第２電力変換回路部３２は、第２モータ１３の回転に同期がとられた第２電力変換回路部３２のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれのオン（導通）／オフ（遮断）駆動によって、第２モータ１３の３相のステータ巻線から出力される３相交流電力を直流電力に変換する。 In the example illustrated in FIG. 13, the gate drive unit 29 inputs a gate signal to each of the switching elements UH, VH, and WH and the switching elements UL, VL, and WL of the first power conversion circuit unit 31.
Similarly, the gate drive unit 29 inputs a gate signal to each of the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the second power conversion circuit unit 32.
The first power conversion circuit unit 31 converts DC power input from the battery 11 through the third power conversion circuit unit 33 into three-phase AC power, and the AC power is transferred to the three-phase stator winding of the first motor 12. A U-phase current, a V-phase current, and a W-phase current are supplied. The second power conversion circuit unit 32 turns on each of the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the second power conversion circuit unit 32 synchronized with the rotation of the second motor 13. The three-phase AC power output from the three-phase stator winding of the second motor 13 is converted into DC power by (conduction) / off (cutoff) drive.

第３電力変換回路部３３は、電圧コントロールユニット（ＶＣＵ）である。第３電力変換回路部３３は、１相分のスイッチング素子Ｓ１と、スイッチング素子Ｓ２とを備えている。
スイッチング素子Ｓ１の正極側の電極は、正極バスバーＰＶに接続されている。正極バスバーＰＶは、コンデンサユニット２３の正極バスバー５０ｐに接続されている。スイッチング素子Ｓ２の負極側の電極は、負極バスバーＮＶに接続されている。負極バスバーＮＶは、コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎに接続されている。コンデンサユニット２３の負極バスバー５０ｎは、バッテリ１１の負極端子ＮＢに接続されている。スイッチング素子Ｓ１の負極側の電極は、スイッチング素子Ｓ２の正極側の電極に電気的に接続されている。スイッチング素子Ｓ１と、スイッチング素子Ｓ２とは、フライホイールダイオードを備えている。 The third power conversion circuit unit 33 is a voltage control unit (VCU). The third power conversion circuit unit 33 includes a switching element S1 for one phase and a switching element S2.
The positive electrode on the switching element S1 is connected to the positive bus bar PV. The positive electrode bus bar PV is connected to the positive electrode bus bar 50 p of the capacitor unit 23. The electrode on the negative side of the switching element S2 is connected to the negative bus bar NV. The negative electrode bus bar NV is connected to the negative electrode bus bar 50 n of the capacitor unit 23. The negative electrode bus bar 50 n of the capacitor unit 23 is connected to the negative electrode terminal NB of the battery 11. The electrode on the negative electrode side of the switching element S1 is electrically connected to the electrode on the positive electrode side of the switching element S2. The switching element S1 and the switching element S2 include flywheel diodes.

第３電力変換回路部３３のスイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ２との接続点を構成するバスバー５３は、リアクトル２２の一端に接続されている。リアクトル２２の他端は、バッテリ１１の正極端子ＰＢに接続されている。リアクトル２２は、コイルと、コイルの温度を検出する温度センサとを備えている。温度センサは、信号線によって電子制御ユニット２８に接続されている。   A bus bar 53 that constitutes a connection point between the switching element S <b> 1 and the switching element S <b> 2 of the third power conversion circuit unit 33 is connected to one end of the reactor 22. The other end of the reactor 22 is connected to the positive terminal PB of the battery 11. The reactor 22 includes a coil and a temperature sensor that detects the temperature of the coil. The temperature sensor is connected to the electronic control unit 28 by a signal line.

第３電力変換回路部３３は、ゲートドライブユニット２９からスイッチング素子Ｓ１のゲート電極とスイッチング素子Ｓ２のゲート電極とに入力されるゲート信号に基づき、スイッチング素子Ｓ１とスイッチング素子Ｓ２とのオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。   The third power conversion circuit unit 33 turns on / off the switching element S1 and the switching element S2 based on the gate signals input from the gate drive unit 29 to the gate electrode of the switching element S1 and the gate electrode of the switching element S2. Switch off (shut off).

第３電力変換回路部３３は、昇圧時において、スイッチング素子Ｓ２がオン（導通）及びスイッチング素子Ｓ１がオフ（遮断）に設定される第１状態と、スイッチング素子Ｓ２がオフ（遮断）及びスイッチング素子Ｓ１がオン（導通）に設定される第２状態とを交互に切り替える。第１状態では、順次、バッテリ１１の正極端子ＰＢ、リアクトル２２、スイッチング素子Ｓ２、バッテリ１１の負極端子ＮＢへと電流が流れ、リアクトル２２が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。第２状態では、リアクトル２２に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル２２の両端間に起電圧（誘導電圧）が発生する。リアクトル２２に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧はバッテリ電圧に重畳されて、バッテリ１１の端子間電圧よりも高い昇圧電圧が第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶと負極バスバーＮＶとの間に印加される。   The third power conversion circuit unit 33 includes a first state in which the switching element S2 is turned on (conduction) and the switching element S1 is turned off (cut off), and the switching element S2 is turned off (cut off) and the switching element during boosting. The second state in which S1 is set to ON (conduction) is alternately switched. In the first state, current flows sequentially to the positive terminal PB of the battery 11, the reactor 22, the switching element S2, and the negative terminal NB of the battery 11, and the reactor 22 is DC-excited to accumulate magnetic energy. In the second state, an electromotive voltage (inductive voltage) is generated between both ends of the reactor 22 so as to prevent a change in magnetic flux resulting from the interruption of the current flowing through the reactor 22. The induced voltage due to the magnetic energy accumulated in the reactor 22 is superimposed on the battery voltage, and a boosted voltage higher than the voltage between the terminals of the battery 11 is generated between the positive bus bar PV and the negative bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33. Applied.

第３電力変換回路部３３は、回生時において、第２状態と、第１状態とを交互に切り替える。第２状態では、順次、第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ、スイッチング素子Ｓ１、リアクトル２２、バッテリ１１の正極端子ＰＢへと電流が流れ、リアクトル２２が直流励磁されて磁気エネルギーが蓄積される。第１状態では、リアクトル２２に流れる電流が遮断されることに起因する磁束の変化を妨げるようにしてリアクトル２２の両端間に起電圧（誘導電圧）が発生する。リアクトル２２に蓄積された磁気エネルギーによる誘導電圧は降圧されて、第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間の電圧よりも低い降圧電圧がバッテリ１１の正極端子ＰＢと負極端子ＮＢとの間に印加される。   The third power conversion circuit unit 33 alternately switches between the second state and the first state during regeneration. In the second state, current flows sequentially to the positive electrode bus bar PV, the switching element S1, the reactor 22, and the positive terminal PB of the battery 11 of the third power conversion circuit unit 33, and the reactor 22 is DC-excited to accumulate magnetic energy. The In the first state, an electromotive voltage (inductive voltage) is generated between both ends of the reactor 22 so as to prevent a change in magnetic flux resulting from the interruption of the current flowing through the reactor 22. The induced voltage due to the magnetic energy accumulated in the reactor 22 is stepped down, and the stepped-down voltage lower than the voltage between the positive bus bar PV and the negative bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33 is reduced to the positive terminal PB and the negative terminal NB of the battery 11. Between.

コンデンサユニット２３は、第１平滑コンデンサ４１と、第２平滑コンデンサ４２と、ノイズフィルタ４３とを備えている。
第１平滑コンデンサ４１は、バッテリ１１の正極端子ＰＢと負極端子ＮＢとの間に接続されている。第１平滑コンデンサ４１は、第３電力変換回路部３３の回生時におけるスイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２のオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。
第２平滑コンデンサ４２は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極側導電体ＰＩ及び負極側導電体ＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。第２平滑コンデンサ４２は、正極バスバー５０ｐ及び負極バスバー５０ｎを介して、複数の正極側導電体ＰＩ及び負極側導電体ＮＩ、並びに正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶに接続されている。第２平滑コンデンサ４２は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれのオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。第２平滑コンデンサ４２は、第３電力変換回路部３３の昇圧時におけるスイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２のオン／オフの切換動作に伴って発生する電圧変動を平滑化する。 The capacitor unit 23 includes a first smoothing capacitor 41, a second smoothing capacitor 42, and a noise filter 43.
The first smoothing capacitor 41 is connected between the positive terminal PB and the negative terminal NB of the battery 11. The first smoothing capacitor 41 smoothes voltage fluctuations that occur with the switching operation of the switching element S1 and the switching element S2 during the regeneration of the third power conversion circuit unit 33.
The second smoothing capacitor 42 is provided between the positive-side conductor PI and the negative-side conductor NI of each of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 and the positive bus bar PV of the third power conversion circuit unit 33. And the negative bus bar NV. The second smoothing capacitor 42 is connected to the positive electrode side conductor PI and the negative electrode side conductor NI, and the positive electrode bus bar PV and the negative electrode bus bar NV via the positive electrode bus bar 50p and the negative electrode bus bar 50n. The second smoothing capacitor 42 performs on / off switching operations of the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32, respectively. Smooth the voltage fluctuations that accompany it. The second smoothing capacitor 42 smoothes voltage fluctuations that occur due to the switching operation of the switching element S1 and the switching element S2 during the boosting of the third power conversion circuit unit 33.

ノイズフィルタ４３は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極側導電体ＰＩ及び負極側導電体ＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。ノイズフィルタ４３は、直列に接続される２つのコンデンサを備えている。２つのコンデンサの接続点は、車両１０のボディグラウンド等に接続されている。
抵抗器２４は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２の各々の正極側導電体ＰＩ及び負極側導電体ＮＩ間、並びに第３電力変換回路部３３の正極バスバーＰＶ及び負極バスバーＮＶ間に接続されている。 The noise filter 43 is provided between the positive-side conductor PI and the negative-side conductor NI of each of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32, and between the positive bus bar PV and the negative electrode of the third power conversion circuit unit 33. Connected between bus bars NV. The noise filter 43 includes two capacitors connected in series. The connection point of the two capacitors is connected to the body ground of the vehicle 10 or the like.
The resistor 24 is provided between the positive-side conductor PI and the negative-side conductor NI of each of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32, and between the positive bus bar PV and the negative electrode of the third power conversion circuit unit 33. Connected between bus bars NV.

第１電流センサ２５は、第１電力変換回路部３１の各相の接続点ＴＩを成し、第１入出力端子Ｑ１と接続される出力側導電体５１に配置され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各々の電流を検出する。第２電流センサ２６は、第２電力変換回路部３２の各相の接続点ＴＩを成すとともに第２入出力端子Ｑ２と接続される出力側導電体５２に配置され、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の各々の電流を検出する。第３電流センサ２７は、スイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２の接続点を成すとともにリアクトル２２と接続されるバスバー５３に配置され、リアクトル２２に流れる電流を検出する。
第１電流センサ２５、第２電流センサ２６、及び第３電流センサ２７の各々は、信号線によって電子制御ユニット２８に接続されている。 The first current sensor 25 forms a connection point TI of each phase of the first power conversion circuit unit 31, and is disposed on the output-side conductor 51 connected to the first input / output terminal Q1, and includes a U phase, a V phase, And the current of each of the W phases is detected. The second current sensor 26 is disposed on the output-side conductor 52 that forms the connection point TI of each phase of the second power conversion circuit unit 32 and is connected to the second input / output terminal Q2, and includes the U-phase, V-phase, and Each current of the W phase is detected. The third current sensor 27 is disposed on a bus bar 53 that forms a connection point between the switching element S <b> 1 and the switching element S <b> 2 and is connected to the reactor 22, and detects a current flowing through the reactor 22.
Each of the first current sensor 25, the second current sensor 26, and the third current sensor 27 is connected to the electronic control unit 28 by a signal line.

電子制御ユニット２８は、第１モータ１２及び第２モータ１３の各々の動作を制御する。例えば、電子制御ユニット２８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって所定のプログラムが実行されることにより機能するソフトウェア機能部である。ソフトウェア機能部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、及びタイマー等の電子回路を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。なお、電子制御ユニット２８の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路であってもよい。例えば、電子制御ユニット２８は、第１電流センサ２５の電流検出値と第１モータ１２に対するトルク指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット２９に入力する制御信号を生成する。例えば、電子制御ユニット２８は、第２電流センサ２６の電流検出値と第２モータ１３に対する回生指令値に応じた電流目標値とを用いる電流のフィードバック制御等を実行し、ゲートドライブユニット２９に入力する制御信号を生成する。制御信号は、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれをオン（導通）／オフ（遮断）駆動するタイミングを示す信号である。例えば、制御信号は、パルス幅変調された信号等である。   The electronic control unit 28 controls each operation of the first motor 12 and the second motor 13. For example, the electronic control unit 28 is a software function unit that functions when a predetermined program is executed by a processor such as a CPU (Central Processing Unit). The software function unit is an ECU (Electronic Control Unit) including a processor such as a CPU, a ROM (Read Only Memory) that stores a program, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, and an electronic circuit such as a timer. is there. Note that at least a part of the electronic control unit 28 may be an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). For example, the electronic control unit 28 performs current feedback control using the current detection value of the first current sensor 25 and the current target value corresponding to the torque command value for the first motor 12, and the like, and inputs it to the gate drive unit 29. Generate a control signal. For example, the electronic control unit 28 performs current feedback control using the current detection value of the second current sensor 26 and the current target value corresponding to the regenerative command value for the second motor 13, and the like, and inputs it to the gate drive unit 29. Generate a control signal. The control signal drives each of the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 to be on (conductive) / off (cut off). It is a signal which shows the timing to perform. For example, the control signal is a pulse width modulated signal or the like.

ゲートドライブユニット２９は、電子制御ユニット２８から受け取る制御信号に基づいて、第１電力変換回路部３１及び第２電力変換回路部３２のスイッチング素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、スイッチング素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれを実際にオン（導通）／オフ（遮断）駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット２９は、制御信号の増幅及びレベルシフト等を実行して、ゲート信号を生成する。
ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３のスイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２の各々をオン（導通）／オフ（遮断）駆動するためのゲート信号を生成する。例えば、ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３の昇圧時における昇圧電圧指令又は第３電力変換回路部３３の回生時における降圧電圧指令に応じたデューティー比のゲート信号を生成する。デューティー比は、スイッチング素子Ｓ１及びスイッチング素子Ｓ２の比率である。 Based on the control signal received from the electronic control unit 28, the gate drive unit 29 switches the switching elements UH, VH, WH and the switching elements UL, VL, WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32. A gate signal for actually driving on (conducting) / off (cutting off) each of these is generated. For example, the gate drive unit 29 performs control signal amplification, level shift, and the like to generate a gate signal.
The gate drive unit 29 generates a gate signal for driving each of the switching element S1 and the switching element S2 of the third power conversion circuit unit 33 to be on (conductive) / off (cut off). For example, the gate drive unit 29 generates a gate signal having a duty ratio corresponding to the boost voltage command at the time of boosting of the third power conversion circuit unit 33 or the step-down voltage command at the time of regeneration of the third power conversion circuit unit 33. The duty ratio is a ratio of the switching element S1 and the switching element S2.

図１３に示す例では、第１から第９実施形態の電力変換装置１が車両１０に適用されるが、他の例では、交流モータと直流電源とを有する例えばエレベータ、ポンプ、ファン、鉄道車両、空気調和機、冷蔵庫、洗濯機などのような車両１０以外のものの交流モータと直流電源との間に、第１から第９実施形態の電力変換装置１を適用してもよい。   In the example illustrated in FIG. 13, the power conversion device 1 according to the first to ninth embodiments is applied to the vehicle 10, but in another example, for example, an elevator, a pump, a fan, a railway vehicle having an AC motor and a DC power source. The power conversion device 1 according to the first to ninth embodiments may be applied between an AC motor other than the vehicle 10 such as an air conditioner, a refrigerator, and a washing machine and a DC power source.

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   The embodiments of the present invention are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…電力変換装置、ＵＨ…スイッチング素子、ＵＨＡ…面、ＵＨＡ１…電極、ＵＨＢ…面、ＵＨＢ１…電極、ＵＬ…スイッチング素子、ＵＬＡ…面、ＵＬＡ１…電極、ＵＬＢ…面、ＵＬＢ１…電極、ＳＡ…基板、ＳＡ１…導電層、ＳＡ２…電気絶縁層、ＳＡ３…導電層、ＳＡ４…低熱膨張率部、ＳＡ５…低熱膨張率部、ＳＡ６…導電層、ＳＢ…基板、ＳＢ１…導電層、ＳＢ２…電気絶縁層、ＳＢ３…導電層、ＳＢ４…低熱膨張率部、ＳＢ５…低熱膨張率部、ＳＢ６…導電層、ＳＰＵＨ…スペーサ、ＳＰＵＬ…スペーサ、ＭＬ…樹脂部、ＰＩ…正極側導電体、ＮＩ…負極側導電体、５１…出力側導電体、１０…車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power converter, UH ... Switching element, UHA ... Surface, UHA1 ... Electrode, UHB ... Surface, UHB1 ... Electrode, UL ... Switching element, ULA ... Surface, ULA1 ... Electrode, ULB ... Surface, ULB1 ... Electrode, SA ... Substrate, SA1 ... conductive layer, SA2 ... electric insulating layer, SA3 ... conductive layer, SA4 ... low thermal expansion coefficient part, SA5 ... low thermal expansion coefficient part, SA6 ... conductive layer, SB ... substrate, SB1 ... conductive layer, SB2 ... electrical insulation Layer, SB3 ... conductive layer, SB4 ... low coefficient of thermal expansion, SB5 ... low coefficient of thermal expansion, SB6 ... conductive layer, SPUH ... spacer, SPUL ... spacer, ML ... resin part, PI ... positive electrode side conductor, NI ... negative electrode side Conductor, 51 ... output-side conductor, 10 ... vehicle

Claims (8)

一方の面に第１電極が配置されたスイッチング素子と、
前記第１電極に対向しかつ電気的に接続されている第１導電層と、セラミックで構成された第１電気絶縁層と、前記第１電気絶縁層を隔てて前記第１導電層の反対側に配置された第２導電層とを有する第１基板と、
前記スイッチング素子と前記第１基板の一部とを覆う樹脂部とを備え、
前記第１導電層の厚さは、前記第２導電層の厚さよりも大きい、
電力変換装置。 A switching element having a first electrode disposed on one surface;
A first conductive layer facing and electrically connected to the first electrode, a first electric insulating layer made of ceramic, and the opposite side of the first conductive layer across the first electric insulating layer A first substrate having a second conductive layer disposed on the substrate;
A resin portion covering the switching element and a part of the first substrate;
A thickness of the first conductive layer is greater than a thickness of the second conductive layer;
Power conversion device. 前記第１導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さく、
前記第２導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さい、
請求項１に記載の電力変換装置。 The linear expansion coefficient of the first conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper,
The linear expansion coefficient of the second conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper,
The power conversion device according to claim 1. 前記第１導電層の線膨張係数は、前記第２導電層の線膨張係数よりも小さい、
請求項１に記載の電力変換装置。 The linear expansion coefficient of the first conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of the second conductive layer.
The power conversion device according to claim 1. 前記第１基板は、
前記第１導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第１低熱膨張率部と、
前記第２導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第２低熱膨張率部とを更に備え、
前記第１低熱膨張率部は、前記第１電気絶縁層と前記第１導電層との間に配置され、
前記第２低熱膨張率部は、前記第１電気絶縁層と前記第２導電層との間に配置される、
請求項１に記載の電力変換装置。 The first substrate is
A first low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the first conductive layer;
A second low thermal expansion coefficient portion having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the second conductive layer,
The first low coefficient of thermal expansion is disposed between the first electrical insulating layer and the first conductive layer,
The second low coefficient of thermal expansion is disposed between the first electrically insulating layer and the second conductive layer.
The power conversion device according to claim 1. 前記スイッチング素子の他方の面には、第２電極が配置され、
前記第２電極に対向しかつ電気的に接続されている第３導電層と、セラミックで構成された第２電気絶縁層と、前記第２電気絶縁層を隔てて前記第３導電層の反対側に配置された第４導電層とを有する第２基板を更に備え、
前記第２基板の一部は、前記樹脂部によって覆われ、
前記第３導電層の厚さは、前記第４導電層の厚さよりも大きい、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電力変換装置。 A second electrode is disposed on the other surface of the switching element,
A third conductive layer facing and electrically connected to the second electrode, a second electrical insulating layer made of ceramic, and the opposite side of the third conductive layer across the second electrical insulating layer A second substrate having a fourth conductive layer disposed on the substrate,
A part of the second substrate is covered with the resin part,
A thickness of the third conductive layer is greater than a thickness of the fourth conductive layer;
The power converter device as described in any one of Claims 1-4. 前記第３導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さく、
前記第４導電層の線膨張係数は、銅の線膨張係数よりも小さい、
請求項５に記載の電力変換装置。 The linear expansion coefficient of the third conductive layer is smaller than that of copper,
The linear expansion coefficient of the fourth conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of copper,
The power conversion device according to claim 5. 前記第３導電層の線膨張係数は、前記第４導電層の線膨張係数よりも小さい、
請求項５に記載の電力変換装置。 The linear expansion coefficient of the third conductive layer is smaller than the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer.
The power conversion device according to claim 5. 前記第２基板は、
前記第３導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第３低熱膨張率部と、
前記第４導電層の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する第４低熱膨張率部とを更に備え、
前記第３低熱膨張率部は、前記第２電気絶縁層と前記第３導電層との間に配置され、
前記第４低熱膨張率部は、前記第２電気絶縁層と前記第４導電層との間に配置される、
請求項５に記載の電力変換装置。 The second substrate is
A third low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the third conductive layer;
A fourth low thermal expansion coefficient part having a linear expansion coefficient smaller than the linear expansion coefficient of the fourth conductive layer,
The third low coefficient of thermal expansion is disposed between the second electrical insulating layer and the third conductive layer,
The fourth low coefficient of thermal expansion is disposed between the second electrical insulating layer and the fourth conductive layer.
The power conversion device according to claim 5.
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