JP2021040416A - Power conversion device - Google Patents

Abstract

To provide a power conversion device capable of suppressing an increase in inductance caused by a wiring structure and enhancing the resistance against a thermal shock.SOLUTION: A power conversion device includes: an element array group in which an element array UHL comprising a high side arm element UH and a low side element UL arranged in a first direction D1 is arranged in plural in a second direction intersecting with the first direction; a positive electrode side conductor PI connected with the high side arm element UH; a negative electrode side conductor NI connected with the low side arm element UL; and an output side conductor 51 connected with the high side arm element UH and the low side arm element UL. The element array group is arranged on one side in a third direction D3 orthogonal to the first direction and the second direction. One of the positive electrode side conductor PI and the negative electrode side conductor NI is arranged on the other side in the third direction D3 and extends in the second direction so as to overlap with the plurality of element arrays UHL.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 converter.

電力変換装置等の半導体装置を構成する機能素子（Ｐ／Ｍ）の上に、幅広のバスバーを配置することで、高い平行平板の効果が得られるとともに、インダクタンスの低減が可能となることが知られている。ただし、機能素子（Ｐ／Ｍ）の上にはゲートドライブ基板が配置されるため、バスバーに対し、ゲートドライブ基板と接続する信号ピンが貫通する穴を形成し、さらに、信号ピンとバスバーとを絶縁する樹脂ケースを設置することが必要となる。こうしたバスバーの配置は、半導体装置を製造する上での部品点数の増加、コストの増加を招くことになる。 It is known that by arranging a wide bus bar on a functional element (P / M) that constitutes a semiconductor device such as a power conversion device, a high parallel plate effect can be obtained and an inductance can be reduced. Has been done. However, since the gate drive board is arranged on the functional element (P / M), a hole is formed in the bus bar through which the signal pin connected to the gate drive board penetrates, and the signal pin and the bus bar are further insulated. It is necessary to install a resin case. Such an arrangement of bus bars leads to an increase in the number of parts and an increase in cost in manufacturing a semiconductor device.

特願２０１８−０４７６１６Japanese Patent Application No. 2018-047616 国際公開第２０１６／０８４２４１号International Publication No. 2016/084241

特許文献１の電力変換装置では、電流経路が、複数の屈曲部を有するため、インダクタンスが大きくなると考えられる。また、特許文献１の電力変換装置では、電流経路のサイズが一相分の機能素子に対応したものとなっており、電流経路が狭くなるため、インダクタンスが大きくなると考えられる。 In the power conversion device of Patent Document 1, since the current path has a plurality of bent portions, it is considered that the inductance becomes large. Further, in the power conversion device of Patent Document 1, the size of the current path corresponds to the functional element for one phase, and the current path is narrowed, so that the inductance is considered to be large.

特許文献２の電流変換装置では、複数の相の機能素子が１つの絶縁基板で支持されている。そのため、機能素子間で熱膨張差が生じる虞があり、熱衝撃に弱いと考えられる。また、特許文献２の電流変換装置では、同じ理由により、一相分の回路しか形成することができないと考えられる。 In the current converter of Patent Document 2, functional elements of a plurality of phases are supported by one insulating substrate. Therefore, there is a possibility that a difference in thermal expansion may occur between the functional elements, and it is considered that the functional elements are vulnerable to thermal shock. Further, it is considered that the current converter of Patent Document 2 can form only a circuit for one phase for the same reason.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、配線構造に起因したインダクタンスの増加を抑え、熱衝撃に対する耐性を高めることが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of suppressing an increase in inductance due to a wiring structure and increasing resistance to thermal shock.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

（１）本発明の一態様に係る電力変換装置は、第１の方向に並んだハイサイドアーム素子、ローサイドアーム素子からなる素子列を、導電面に、前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並べてなる素子列群と、前記ハイサイドアーム素子と電気的に接続された正極側導電体と、前記ローサイドアーム素子と電気的に接続された負極側導電体と、前記ハイサイドアーム素子および前記ローサイドアーム素子と、電気的に接続された出力側導電体と、を備え、前記素子列群が、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する第３の方向において、前記導電面の一方の側に配置されており、前記正極側導電体と前記負極側導電体のうち一方が、前記第３の方向において前記導電面の他方の側に配置され、複数の前記素子列と重なるように、前記第２の方向に延在している。 (1) In the power conversion device according to one aspect of the present invention, a second element group composed of high-side arm elements and low-side arm elements arranged in the first direction intersects the first direction on a conductive surface. A group of elements arranged in the above direction, a positive side conductor electrically connected to the high side arm element, a negative side conductor electrically connected to the low side arm element, and the high side arm. The element, the low-side arm element, and an electrically connected output-side conductor are provided, and the element train group is said to be in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. It is arranged on one side of the conductive surface, and one of the positive electrode side conductor and the negative negative side conductor is arranged on the other side of the conductive surface in the third direction, and a plurality of the element sequences. It extends in the second direction so as to overlap with.

（２）前記（１）に記載の電力変換装置において、前記正極側導電体と前記負極側導電体の一方が平坦部を有しており、前記平坦部が、前記導電面の前記第３の方向における他方側において、前記素子列群と重なるように、前記第２の方向に並ぶ複数の前記素子列に跨って配置されていることが好ましい。 (2) In the power conversion device according to (1), one of the positive electrode side conductor and the negative electrode side conductor has a flat portion, and the flat portion is the third of the conductive surface. On the other side in the direction, it is preferable that the elements are arranged so as to overlap the element train group so as to straddle the plurality of element trains arranged in the second direction.

（３）前記（１）または（２）のいずれかに記載の電力変換装置において、前記平坦部の少なくとも一部が、積層された第一絶縁基板と第二絶縁基板との間に配置されていることが好ましい。 (3) In the power conversion device according to any one of (1) or (2), at least a part of the flat portion is arranged between the laminated first insulating substrate and the second insulating substrate. It is preferable to have.

（４）前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の電力変換装置において、積層方向からの平面視において、前記第一絶縁基板と前記第二絶縁基板のうち、一方の配置されている領域の９０％以上の部分が、他方の配置されている領域と重なっていることが好ましい。 (4) In the power conversion device according to any one of (1) to (3), one of the first insulating substrate and the second insulating substrate is arranged in a plan view from the stacking direction. It is preferable that 90% or more of the region is overlapped with the other arranged region.

（５）前記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の電力変換装置において、複数の前記素子列は、前記第二絶縁基板に支持されており、複数の前記素子列の一つ一つを支持する前記第二絶縁基板同士が、互いに分離されていることが好ましい。 (5) In the power conversion device according to any one of (1) to (4), a plurality of the element sequences are supported by the second insulating substrate, and one of the plurality of element sequences. It is preferable that the second insulating substrates supporting one of them are separated from each other.

上記（１）に記載の電力変換装置では、正極側導電体（Ｐバスバー）、負極側導電体（Ｎバスバー）を含む電流経路が、折り返して複数の素子列（チップ）の下層側を通るように構成されている。そのため、上記（１）に記載の電力変換装置では、正極側または負極側の導電体が、素子列とゲートドライブ基板との間を遮ることがなく、正極側または負極側の導電体に対し、素子列とゲートドライブ基板とを接続する信号ピンを貫通させる必要がない。したがって、上記（１）に記載の電力変換装置では、信号ピンの設置に伴う部品点数、コストの増加を抑えた状態で、電流経路のインダクタンス低減を実現することができる。 In the power conversion device according to (1) above, the current path including the positive electrode side conductor (P bus bar) and the negative electrode side conductor (N bus bar) is folded back and passes through the lower layer side of the plurality of element trains (chips). It is configured in. Therefore, in the power conversion device described in (1) above, the conductor on the positive electrode side or the negative electrode side does not block between the element row and the gate drive substrate, and the conductor on the positive electrode side or the negative electrode side is not obstructed. It is not necessary to penetrate the signal pin connecting the element train and the gate drive board. Therefore, in the power conversion device described in (1) above, it is possible to reduce the inductance of the current path while suppressing an increase in the number of parts and costs associated with the installation of the signal pin.

上記（２）に記載の電力変換装置では、正極側導電体（Ｐバスバー）または負極導電体（Ｎバスバー）が、平坦部を有しており、この平坦部において複数の素子列と重なっている。素子列の上層側に形成される電流経路は、細くて曲がる部分が多いため、インダクタンスが大きくなりやすいが、下層側に形成される電流経路を平坦部が担うことにより、電流経路全体としてのインダクタンスが、大きくなるのを抑えることができる。また、平坦部が、複数の素子列と重なるように延在しており、下層側の電流経路の幅が広くなっているため、電流経路全体としてのインダクタンスを、さらに抑えることができる。 In the power conversion device according to (2) above, the positive electrode side conductor (P bus bar) or the negative electrode side conductor (N bus bar) has a flat portion, and the flat portion overlaps with a plurality of element rows. .. The current path formed on the upper layer side of the element train is thin and has many bends, so the inductance tends to increase. However, the flat portion bears the current path formed on the lower layer side, so that the inductance of the entire current path is increased. However, it can be suppressed from becoming large. Further, since the flat portion extends so as to overlap the plurality of element rows and the width of the current path on the lower layer side is widened, the inductance of the entire current path can be further suppressed.

上記（３）に記載の電力変換装置では、正極側導電体または負極導電体を構成する平坦部が、第一絶縁基板と第二絶縁基板とで挟まれた状態で支持されているため、熱衝撃に対する耐性を向上させることができる。 In the power conversion device according to (3) above, since the flat portion constituting the positive electrode side conductor or the negative electrode side conductor is supported in a state of being sandwiched between the first insulating substrate and the second insulating substrate, heat is generated. The resistance to impact can be improved.

上記（４）に記載の電力変換装置では、さらに、平坦部を挟む第一絶縁基板と第二絶縁基板とが、大部分で重なり合うことにより、平坦部がより強固に支持されるため、熱衝撃に対する耐性をさらに向上させることができる。 In the power conversion device according to (4) above, the first insulating substrate and the second insulating substrate sandwiching the flat portion are largely overlapped with each other, so that the flat portion is supported more firmly, so that a thermal shock is obtained. It is possible to further improve the resistance to.

上記（５）に記載の電力変換装置では、複数の素子列が、一つ一つの第二絶縁基板によって、それぞれ個別に支持されているため、素子列ごと（相ごと）に熱膨張差がある場合であっても、それらが互いに影響しあうのを回避させることができる。 In the power conversion device according to (5) above, since a plurality of element rows are individually supported by each second insulating substrate, there is a difference in thermal expansion for each element row (for each phase). Even in some cases, they can be prevented from affecting each other.

本発明の一実施形態に係る電力変換装置の一断面図である。It is one cross-sectional view of the power conversion apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電力変換装置の他の断面図である。It is another cross-sectional view of the power conversion apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る電力変換装置の他の断面図である。It is another cross-sectional view of the power conversion apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の変形例となる電力変換装置の一断面図である。It is one cross-sectional view of the power conversion apparatus which becomes a modification of this invention. 本発明の電力変換装置を適用した車両の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the vehicle to which the power conversion device of this invention is applied.

以下、本発明を適用した実施形態に係る電力変換装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, the power conversion device according to the embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, the featured parts may be enlarged for convenience, and the dimensional ratios of each component may not be the same as the actual ones. Absent. Further, the materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited thereto, and the present invention can be appropriately modified without changing the gist thereof.

図１は、本発明の一実施形態に係る、電力変換装置１の一断面図である。図２は、図１に示す電力変換装置１のＡ−Ａ線を通る面において、切断した際の断面図である。図３は、図１に示す電力変換装置１のＢ−Ｂ線を通る面において、切断した際の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a power conversion device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the power conversion device 1 shown in FIG. 1 when cut in a plane passing through the line AA. FIG. 3 is a cross-sectional view of the power conversion device 1 shown in FIG. 1 when cut in a plane passing through the line BB.

電力変換装置１は、主に、ハイサイドアーム素子ＵＨ、ローサイドアーム素子ＵＬによる素子列ＵＨＬを並べてなる素子列群Ｕと、ハイサイドアーム素子ＵＨと電気的に接続された正極側導電体（Ｐバスバー）ＰＩと、ローサイドアーム素子ＵＬと電気的に接続された負極側導電体（Ｎバスバー）ＮＩと、ハイサイドアーム素子ＵＨおよびローサイドアーム素子ＵＬと、電気的に接続された出力側導電体（出力バスバー）５１と、を備えている。 The power conversion device 1 mainly includes an element row group U in which the high side arm element UH and the element row UHL composed of the low side arm element UL are arranged, and a positive electrode side conductor (P) electrically connected to the high side arm element UH. The bus bar) PI, the negative electrode side conductor (N bus bar) NI electrically connected to the low side arm element UL, the high side arm element UH and the low side arm element UL, and the output side conductor electrically connected ( The output bus bar) 51 and the like are provided.

電力変換装置１は、さらに、放熱基板ＷＪ、第一絶縁基板（第一ＤＣＢ基板）Ｓ１、第二絶縁基板（第二ＤＣＢ基板）Ｓ２を備えている。ハイサイドアーム素子ＵＨ、ローサイドアーム素子ＵＬは、それぞれ、第一絶縁基板（第一ＤＣＢ基板）Ｓ１、第二絶縁基板（第二ＤＣＢ基板）Ｓ２を介して、放熱基板ＷＪに支持されている。積層方向からの平面視において、第一絶縁基板Ｓ１と第二絶縁基板Ｓ２のうち、一方の配置されている領域の９０％以上の部分が、他方の配置されている領域と重なっていることが好ましい。 The power conversion device 1 further includes a heat dissipation substrate WJ, a first insulating substrate (first DCB substrate) S1, and a second insulating substrate (second DCB substrate) S2. The high side arm element UH and the low side arm element UL are supported by the heat radiating substrate WJ via the first insulating substrate (first DCB substrate) S1 and the second insulating substrate (second DCB substrate) S2, respectively. In a plan view from the stacking direction, 90% or more of the area where one of the first insulating substrate S1 and the second insulating substrate S2 is arranged overlaps with the area where the other is arranged. preferable.

図１に示すように、素子列ＵＨＬは、第１の方向Ｄ１に並んだハイサイドアーム素子ＵＨ、ローサイドアーム素子ＵＬからなる。図２に示すように、素子列群Ｕは、第二絶縁基板Ｓ２によって構成される導電面（より詳細には、第二絶縁基板Ｓ２を構成する銅薄膜Ｓ２Ｂ）に、第１の方向Ｄ１と交差する第２の方向Ｄ２に沿って複数（ここでは３つ）並べてなる。素子列群Ｕは、第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２と直交する第３の方向Ｄ３において、導電面の一方の側（ここでは第二絶縁基板Ｓ２の上側）に配置されている。 As shown in FIG. 1, the element train UHL includes a high side arm element UH and a low side arm element UL arranged in the first direction D1. As shown in FIG. 2, the element train group U has a conductive surface formed by the second insulating substrate S2 (more specifically, a copper thin film S2B constituting the second insulating substrate S2) and a first direction D1. A plurality of (three in this case) are arranged side by side along the intersecting second direction D2. The element train group U is arranged on one side of the conductive surface (here, the upper side of the second insulating substrate S2) in the third direction D3 orthogonal to the first direction D1 and the second direction D2.

ハイサイドアーム素子ＵＨおよびローサイドアーム素子ＵＬのそれぞれは、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor）等のようなスイッチング素子である。１相分のハイサイドアーム素子ＵＨが、並列接続された複数のスイッチング素子によって構成されてもよい。同様に、１相分のローサイドアーム素子ＵＬが、並列接続された複数のスイッチング素子によって構成されてもよい。 Each of the high side arm element UH and the low side arm element UL is a switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a MOSFET (Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor), or the like. The high side arm element UH for one phase may be composed of a plurality of switching elements connected in parallel. Similarly, the low side arm element UL for one phase may be composed of a plurality of switching elements connected in parallel.

ここでは、素子列ＵＨＬに接続された正極側導電体ＰＩ、負極側導電体ＮＩのうち、選択された少なくとも一方の導電体（ここでは、負極側導電体ＮＩ）が、平坦部ＩＡを有する場合について例示している。この平坦部ＩＡが、第３の方向Ｄ３において導電面の他方の側（ここでは第二絶縁基板Ｓ２の下側）に回り込み、素子列群Ｕと重なるように、第２の方向Ｄ２に延在している。すなわち、ここでは、選択された導電体の平坦部ＩＡが、第２の方向Ｄ２に並ぶ複数の素子列ＵＨＬに跨って配置されていることになる。延在している導電体の一部は、平坦部ＩＡにおいて、他の素子列ＵＨＬから同様に延在している導電体の一部と合流し、複数の素子列ＵＨＬに共通する平板状のバスバー（共通バスバー）を形成している。共通バスバーは、複数相（ここでは三相）の素子列ＵＨＬに重なるように、第２の方向Ｄ２において、この複数相の素子列ＵＨＬに跨って配置されている。平坦部（共通バスバー）の少なくとも一部が、積層された第一絶縁基板Ｓ１と第二絶縁基板Ｓ２との間に配置されている。 Here, when at least one of the selected conductors (here, the negative electrode side conductor NI) among the positive electrode side conductor PI and the negative electrode side conductor NI connected to the element row UHL has a flat portion IA. Is illustrated. The flat portion IA wraps around the other side of the conductive surface (here, the lower side of the second insulating substrate S2) in the third direction D3 and extends in the second direction D2 so as to overlap the element row group U. doing. That is, here, the flat portion IA of the selected conductor is arranged across the plurality of element rows UHL arranged in the second direction D2. A part of the extending conductor merges with a part of the conductor similarly extending from another element row UHL in the flat portion IA, and has a flat plate shape common to a plurality of element rows UHL. It forms a bus bar (common bus bar). The common bus bar is arranged across the multi-phase element train UHL in the second direction D2 so as to overlap the multi-phase (here, three-phase) element train UHL. At least a part of the flat portion (common bus bar) is arranged between the laminated first insulating substrate S1 and the second insulating substrate S2.

第一絶縁基板（第一ＤＣＢ基板）Ｓ１は、ＤＣＢ法により、セラミックス基板Ｓ１Ａ上に、回路パターンを有する銅薄膜Ｓ１Ｂを形成してなり、放熱基板ＷＪの一方の面に載置されている。セラミックス基板Ｓ１Ａを挟む銅薄膜Ｓ１Ｂ同士は、互いに重なる部分が多いほど、熱応力等による変形を相殺することができるため、好ましい。第一絶縁基板Ｓ１は、第一方向Ｄ１に延在し、第二方向Ｄ２に複数（ここでは３つ）並んで配置されている。第一絶縁基板（第一ＤＣＢ基板）Ｓ１は、放熱基板ＷＪに対してはんだ接合されており、第一絶縁基板（第一ＤＣＢ基板）Ｓ１と放熱基板ＷＪとの間には、はんだ接合層ＭＪ１が形成されている。 The first insulating substrate (first DCB substrate) S1 is formed by forming a copper thin film S1B having a circuit pattern on the ceramic substrate S1A by the DCB method, and is placed on one surface of the heat radiating substrate WJ. It is preferable that the copper thin films S1B sandwiching the ceramic substrate S1A have more overlapping portions because the deformation due to thermal stress or the like can be offset. The first insulating substrate S1 extends in the first direction D1 and is arranged in a plurality (three in this case) side by side in the second direction D2. The first insulating substrate (first DCB substrate) S1 is solder-bonded to the heat-dissipating substrate WJ, and the solder-bonded layer MJ1 is sandwiched between the first insulating substrate (first DCB substrate) S1 and the heat-dissipating substrate WJ. Is formed.

図２に示すように、共通バスバーとなる平坦部ＩＡは、複数（ここでは３つ）の第一絶縁基板Ｓ１によって支持されており、それぞれの第一絶縁基板Ｓ１との間に、はんだ接合層ＭＪ２が形成されている。 As shown in FIG. 2, the flat portion IA serving as the common bus bar is supported by a plurality of (three in this case) first insulating substrates S1, and a solder bonding layer is provided between the first insulating substrates S1 and the flat portions IA. MJ2 is formed.

第二絶縁基板（第二ＤＣＢ基板）Ｓ２は、ＤＣＢ法により、セラミックス基板Ｓ２Ａ上に、回路パターンを有する銅薄膜Ｓ２Ｂを形成してなり、平坦部ＩＡを挟んで第一絶縁基板Ｓ１と反対側に載置されている。セラミックス基板Ｓ２Ａを挟む銅薄膜Ｓ２Ｂ同士は、互いに重なる部分が多いほど、熱応力等による変形を相殺することができるため、好ましい。第二絶縁基板（第二ＤＣＢ基板）Ｓ２は、はんだ接合層ＭＪ２を介して平坦部ＩＡに接合されている。 The second insulating substrate (second DCB substrate) S2 is formed by forming a copper thin film S2B having a circuit pattern on the ceramic substrate S2A by the DCB method, and is opposite to the first insulating substrate S1 with the flat portion IA interposed therebetween. It is placed in. It is preferable that the copper thin films S2B sandwiching the ceramic substrate S2A have more overlapping portions because the deformation due to thermal stress or the like can be offset. The second insulating substrate (second DCB substrate) S2 is bonded to the flat portion IA via the solder bonding layer MJ2.

第二絶縁基板Ｓ２は、第一方向Ｄ１に延在し、第二方向Ｄ２に複数（ここでは３つ）並んで配置されている。第二絶縁基板Ｓ２は、平坦部ＩＡを挟んで第一絶縁基板Ｓ１と一対一で重なるように配置され、それぞれの重なり部分が多いほど、熱応力等による変形を相殺することができるため、好ましい。ハイサイドアーム素子ＵＨ、ローサイドアーム素子ＵＬは、それぞれ、はんだ接合層ＭＪ３を介して別々の第二絶縁基板Ｓ２に接合されている。 The second insulating substrate S2 extends in the first direction D1, and a plurality (three in this case) are arranged side by side in the second direction D2. The second insulating substrate S2 is arranged so as to overlap the first insulating substrate S1 on a one-to-one basis with the flat portion IA interposed therebetween, and the more the overlapping portions are, the more the deformation due to thermal stress or the like can be canceled out, which is preferable. .. The high-side arm element UH and the low-side arm element UL are bonded to separate second insulating substrates S2 via a solder bonding layer MJ3, respectively.

複数のハイサイドアーム素子ＵＨ、複数のローサイドアーム素子ＵＬからなる複数の素子列ＵＨＬは、第二絶縁基板に支持されている。ここでは、複数の素子列ＵＨＬの一つ一つを支持する第二絶縁基板Ｓ２同士が、互いに分離されている場合について例示している。この場合、素子列ＵＨＬごと（相ごと）の熱膨張差に伴い、各素子列ＵＨＬが変形してしまう等の問題を回避することができるため、好ましい。 A plurality of element trains UHL composed of a plurality of high-side arm elements UH and a plurality of low-side arm elements UL are supported by a second insulating substrate. Here, a case where the second insulating substrates S2 supporting each of the plurality of element rows UHL are separated from each other is illustrated. In this case, it is preferable because it is possible to avoid problems such as deformation of each element row UHL due to the difference in thermal expansion for each element row UHL (for each phase).

図３に示すように、最上層の銅薄膜Ｓ２Ｂは、少なくとも、正極側導電体ＰＩの一端、出力側導電体５１の一端が接続されるパッド部Ｓ２Ｂ１と、出力側導電体５１の一端、負極側導電体ＮＩの一端が接続されるパッド部Ｓ２Ｂ２と、を有する。また、最上層の銅薄膜Ｓ２Ｂは、ハイサイドアーム素子ＵＨへの駆動信号を入力するゲート電極が接続されるパッド部Ｓ２Ｂ３と、ローサイドアーム素子ＵＬへの駆動信号を入力するゲート電極Ｇが接続されるパッド部Ｓ２Ｂ４と、を有する。図１に示すように、出力側導電体５１の他端、および平坦部ＩＡは、コンデンサＣに接続されている。 As shown in FIG. 3, the uppermost copper thin film S2B has at least one pad portion S2B1 to which one end of the positive electrode side conductor PI and one end of the output side conductor 51 are connected, one end of the output side conductor 51, and the negative electrode. It has a pad portion S2B2 to which one end of the side conductor NI is connected. Further, in the uppermost copper thin film S2B, a pad portion S2B3 to which a gate electrode for inputting a drive signal to the high side arm element UH is connected and a gate electrode G for inputting a drive signal to the low side arm element UL are connected. It has a pad portion S2B4 and a pad portion S2B4. As shown in FIG. 1, the other end of the output-side conductor 51 and the flat portion IA are connected to the capacitor C.

図１に示すように、正極側導電体ＰＩ、負極側導電体ＮＩの放熱基板ＷＪとの距離が揃うように、正極側導電体ＰＩ、負極側導電体ＮＩとそれぞれの接続箇所との間に、スペーサＥが設けられていてもよい。 As shown in FIG. 1, between the positive electrode side conductor PI and the negative electrode side conductor NI and their respective connection points so that the distances between the positive electrode side conductor PI and the negative electrode side conductor NI are the same as the heat dissipation substrate WJ. , Spacer E may be provided.

本実施形態の電力変換装置１においては、図１に矢印で示す通り、次のような電流経路が形成される。まず、コンデンサＣから出力される電流は、正極側導電体ＰＩ、第二絶縁基板の銅薄膜Ｓ２Ｂ等を経由してハイサイドアーム素子ＵＨに流れ込む。続いて、ハイサイドアーム素子ＵＨから流れ出る電流が、出力側導電体５１、スペーサＥ、銅薄膜Ｓ２Ｂ等を経由してローサイドアーム素子ＵＬに流れ込む。続いて、ローサイドアーム素子ＵＬから流れ出る電流が、平坦部ＩＡを含む負極側導電体ＮＩ、スペーサＥ等を経由してコンデンサＣに流れ込む。電流の向きは、負極側導電体ＮＩ内で（ここでは左向きから右向きに）反転し、反転後には平坦な平坦部ＩＡの部分を経由して流れる。 In the power conversion device 1 of the present embodiment, as shown by an arrow in FIG. 1, the following current path is formed. First, the current output from the capacitor C flows into the high side arm element UH via the positive electrode side conductor PI, the copper thin film S2B of the second insulating substrate, and the like. Subsequently, the current flowing out of the high side arm element UH flows into the low side arm element UL via the output side conductor 51, the spacer E, the copper thin film S2B, and the like. Subsequently, the current flowing out of the low side arm element UL flows into the capacitor C via the negative electrode side conductor NI including the flat portion IA, the spacer E, and the like. The direction of the current is reversed in the negative electrode side conductor NI (here, from left to right), and after the inversion, it flows through the flat flat portion IA.

図４は、本実施形態の変形例となる電力変換装置１Ａの一断面図である。電力変換装置１Ａは、放熱基板ＷＪ上に、三相の素子列ＵＨＬからなる素子列群Ｕが二組並び、コンデンサ（不図示）に対し、互いに並列に接続されるように構成されている。図１〜３で示す電力変換装置１と対応する箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。本実施形態では、少なくとも第一実施形態と同様の効果を得ることができる。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the power conversion device 1A which is a modification of the present embodiment. The power conversion device 1A is configured such that two sets of element rows U composed of three-phase element rows UHL are arranged on a heat dissipation substrate WJ and connected in parallel to a capacitor (not shown). The parts corresponding to the power conversion device 1 shown in FIGS. 1 to 3 are indicated by the same reference numerals regardless of the difference in shape. In the present embodiment, at least the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

電力変換装置１Ａを構成する素子列ＵＨＬ、素子列群Ｕの数について、限定されることはないが、図４に示すように構成される場合、例えば、一方の素子列群Ｕを走行用モータＴＲＣとし、他方の素子列群Ｕを発電用モータＧＥＮとすることができる。このように、異なる用途の素子列ＵＨＬ、素子列群Ｕであっても、電流経路の終端側の部分として、平坦部ＩＡを共有させることができる。電流経路の終端側の部分が一つあればよくなる結果として、その部分において、電流経路の幅を広げることができる。 The number of element trains UHL and element train group U constituting the power conversion device 1A is not limited, but when configured as shown in FIG. 4, for example, one element train group U is used as a traveling motor. The TRC can be used, and the other element train group U can be used as the power generation motor GEN. In this way, even in the element row UHL and the element row group U for different purposes, the flat portion IA can be shared as a portion on the terminal side of the current path. As a result of having only one end-side portion of the current path, the width of the current path can be widened in that portion.

以上により、本実施形態の電力変換装置１では、正極側導電体（Ｐバスバー）ＰＩ、負極側導電体（Ｎバスバー）ＮＩを含む電流経路Ｒが、折り返して複数の素子列（チップ）ＵＨＬの下層側を通るように構成されている。そのため、本実施形態の電力変換装置１では、正極側導電体ＰＩまたは負極側導電体ＮＩが、素子列ＵＨＬとゲートドライブ基板（不図示）との間を遮ることがなく、正極側導電体ＰＩまたは負極側導電体ＮＩに対し、素子列ＵＨＬとゲートドライブ基板とを接続する信号ピンを貫通させる必要がない。したがって、本実施形態の電力変換装置１では、信号ピンの設置に伴う部品点数、コストの増加を抑えた状態で、電流経路Ｒのインダクタンス低減を実現することができる。 As described above, in the power conversion device 1 of the present embodiment, the current path R including the positive electrode side conductor (P bus bar) PI and the negative electrode side conductor (N bus bar) NI is folded back to form a plurality of element trains (chips) UHL. It is configured to pass through the lower layer side. Therefore, in the power conversion device 1 of the present embodiment, the positive electrode side conductor PI or the negative electrode side conductor NI does not block between the element row UHL and the gate drive substrate (not shown), and the positive electrode side conductor PI. Alternatively, it is not necessary to pass the signal pin connecting the element row UHL and the gate drive substrate through the negative electrode side conductor NI. Therefore, in the power conversion device 1 of the present embodiment, it is possible to reduce the inductance of the current path R while suppressing the increase in the number of parts and the cost due to the installation of the signal pin.

本実施形態の電力変換装置１において、正極側導電体（Ｐバスバー）または負極導電体（Ｎバスバー）は、平坦部ＩＡを有し、この平坦部ＩＡにおいて複数の素子列ＵＨＬと重なっていてもよい。素子列ＵＨＬの上層側に形成される電流経路は、細くて曲がる部分が多いため、インダクタンスが大きくなりやすいが、この場合には、下層側に形成される電流経路Ｒ２を平坦部が担うことにより、電流経路Ｒ全体としてのインダクタンスが、大きくなるのを抑えることができる。また、平坦部が、複数の素子列ＵＨＬと重なるように延在しており、下層側の電流経路Ｒ２の幅Ｗが広くなっているため、電流経路Ｒ全体としてのインダクタンスを、さらに抑えることができる。 In the power conversion device 1 of the present embodiment, the positive electrode side conductor (P bus bar) or the negative electrode side conductor (N bus bar) has a flat portion IA, and even if the flat portion IA overlaps with a plurality of element rows UHL. Good. Since the current path formed on the upper layer side of the element train UHL is thin and has many bent portions, the inductance tends to increase. In this case, the flat portion bears the current path R2 formed on the lower layer side. , It is possible to suppress an increase in the inductance of the current path R as a whole. Further, since the flat portion extends so as to overlap the plurality of element rows UHL and the width W of the current path R2 on the lower layer side is widened, the inductance of the current path R as a whole can be further suppressed. it can.

また、本実施形態の電力変換装置１においては、正極側導電体ＰＩまたは負極導電体ＮＩを構成する平坦部ＩＡが、第一絶縁基板Ｓ１と第二絶縁基板Ｓ２とで挟まれた状態で支持されているため、熱衝撃に対する耐性を向上させることができる。 Further, in the power conversion device 1 of the present embodiment, the flat portion IA constituting the positive electrode side conductor PI or the negative electrode conductor NI is supported in a state of being sandwiched between the first insulating substrate S1 and the second insulating substrate S2. Therefore, the resistance to thermal shock can be improved.

また、本実施形態の電力変換装置１においては、さらに、平坦部ＩＡを挟む第一絶縁基板Ｓ１と第二絶縁基板Ｓ２とが、大部分で重なり合うことにより、平坦部ＩＡがより強固に支持されるため、熱衝撃に対する耐性をさらに向上させることができる。 Further, in the power conversion device 1 of the present embodiment, the flat portion IA is more firmly supported by the first insulating substrate S1 and the second insulating substrate S2 sandwiching the flat portion IA overlapping in most of the parts. Therefore, the resistance to thermal shock can be further improved.

また、本実施形態の電力変換装置１においては、複数の素子列ＵＨＬが、一つ一つの第二絶縁基板Ｓ２によって、それぞれ個別に支持されているため、素子列ＵＨＬごと（相ごと）に熱膨張差がある場合であっても、それらが互いに影響しあうのを回避させることができる。 Further, in the power conversion device 1 of the present embodiment, since a plurality of element rows UHL are individually supported by each second insulating substrate S2, heat is generated for each element row UHL (phase by phase). Even if there is a difference in expansion, it is possible to prevent them from affecting each other.

＜適用例＞
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５は本実施形態の電力変換装置１の適用が可能な車両１０の一部の一例を示す図である。図１０の車両には、７個の電力変換装置１が含まれている。 <Application example>
An application example of the power conversion device 1 of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 is a diagram showing an example of a part of a vehicle 10 to which the power conversion device 1 of the present embodiment can be applied. The vehicle of FIG. 10 includes seven power conversion devices 1.

図１０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）と、発電用の第２モータ１３（ＧＥＮ）とを備えている。 In the example shown in FIG. 10, in addition to the power converter 1, the vehicle 10 includes a battery 11 (BATT), a first motor 12 (MOT) for driving, and a second motor 13 (GEN) for power generation. It has.

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。 The battery 11 includes a battery case and a plurality of battery modules housed in the battery case. The battery module includes a plurality of battery cells connected in series. The battery 11 includes a positive electrode terminal PB and a negative electrode terminal NB connected to the DC connector 1a of the power conversion device 1. The positive electrode terminal PB and the negative electrode terminal NB are connected to the positive electrode end and the negative electrode end 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) by the electric power supplied from the battery 11. The second motor 13 generates generated electric power by the rotational driving force input to the rotary 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 each include a rotor having a permanent magnet for a field magnet and a stator having a three-phase stator winding for generating a rotating magnetic field for rotating the rotor. There is. The three-phase stator windings of the first motor 12 are connected to the first three-phase connector 1b of the power converter 1. The three-phase stator windings of the second motor 13 are connected to the second three-phase connector 1c of the power converter 1.

図１０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、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. 10 includes a power module 21, a reactor 22, a first current sensor 25, a second current sensor 26, a third current sensor 27, and an electronic control unit 28 (MOT GEN ECU). , A gate drive unit 29 is 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.

７個の本実施形態の電力変換装置１が、図５に示す車両１０として用いられる場合には、第１電力変換回路部３１が、３個の本実施形態の電力変換装置１によって構成される。より詳細には、１つ目の本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つ目の本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つ目の本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。 When the seven power conversion devices 1 of the present embodiment are used as the vehicle 10 shown in FIG. 5, the first power conversion circuit unit 31 is composed of the three power conversion devices 1 of the present embodiment. .. More specifically, the power conversion device 1 of the first embodiment constitutes the U phase of the first power conversion circuit unit 31. The second power conversion device 1 of the present embodiment constitutes the V phase of the first power conversion circuit unit 31. The third power conversion device 1 of the present embodiment constitutes the W phase of the first power conversion circuit unit 31.

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。 The output-side conductor 51 of the first power conversion circuit unit 31 is grouped into three phases of U phase, V phase, and 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 winding of the first motor 12 via the first three-phase connector 1b.

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 positive electrode side conductor PI of the first power conversion circuit unit 31 is grouped into three phases of U phase, V phase, and W phase, and is connected to the positive electrode terminal PB of the battery 11. The negative electrode side conductor NI of the first power conversion circuit unit 31 is grouped into three phases of U phase, V phase and 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 the DC power input from the battery 11 via the third power conversion circuit unit 33 into three-phase AC power.

７個の本実施形態の電力変換装置１が、図１０に示す車両１０に用いられる場合には、第２電力変換回路部３２が、３個の本実施形態の電力変換装置１によって構成される。より詳細には、１つ目の本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。２つ目の本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。３つ目の本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。 When the seven power conversion devices 1 of the present embodiment are used for the vehicle 10 shown in FIG. 10, the second power conversion circuit unit 32 is composed of the three power conversion devices 1 of the present embodiment. .. More specifically, the power conversion device 1 of the first embodiment constitutes the U phase of the second power conversion circuit unit 32. The second power conversion device 1 of the present embodiment constitutes the V phase of the second power conversion circuit unit 32. The third power conversion device 1 of the present embodiment constitutes the W phase of the second power conversion circuit unit 32.

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。 The output-side conductor (output bus bar) 52 of the second power conversion circuit unit 32 is grouped into three phases of U-phase, V-phase, and W-phase, and is connected to the second three-phase connector 1c. That is, the output-side conductor 52 of the second power conversion circuit unit 32 is connected to the three-phase stator winding of the second motor 13 via the second three-phase connector 1c.

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 positive electrode side conductor PI of the second power conversion circuit unit 32 is grouped into three phases of U phase, V phase and W phase, and is combined with the positive electrode terminal PB of the battery 11 and the positive electrode side conductor of the first power conversion circuit unit 31. It is connected to the body PI. The negative electrode side conductor NI of the second power conversion circuit unit 32 is grouped into three phases of U phase, V phase and W phase, and the negative electrode terminal NB of the battery 11 and the negative electrode side conductor of the second power conversion circuit unit 32 are combined. It is 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５に示す例では、第１電力変換回路部３１のＵ相ハイサイドアーム素子ＵＨ、Ｖ相ハイサイドアーム素子ＶＨ、Ｗ相ハイサイドアーム素子ＷＨ、および、第２電力変換回路部３２のＵ相ハイサイドアーム素子ＵＨ、Ｖ相ハイサイドアーム素子ＶＨ、Ｗ相ハイサイドアーム素子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。 In the example shown in FIG. 5, the U-phase high-side arm element UH of the first power conversion circuit unit 31, the V-phase high-side arm element VH, the W-phase high-side arm element WH, and the U of the second power conversion circuit unit 32 The phase high side arm element UH, the V phase high side arm element VH, and the W phase high side arm element WH are connected to the positive electrode side conductor PI. The positive electrode side conductor PI is connected to the positive electrode bus bar 50p of the capacitor unit 23.

第１電力変換回路部３１のＵ相ローサイドアーム素子ＵＬ、Ｖ相ローサイドアーム素子ＶＬ、Ｗ相ローサイドアーム素子ＷＬ、および、第２電力変換回路部３２のＵ相ローサイドアーム素子ＵＬ、Ｖ相ローサイドアーム素子ＶＬ、Ｗ相ローサイドアーム素子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。 U-phase low-side arm element UL, V-phase low-side arm element VL, W-phase low-side arm element WL of the first power conversion circuit unit 31, and U-phase low-side arm element UL, V-phase low-side arm of the second power conversion circuit unit 32. The element VL and the W-phase low side arm element WL are connected to the negative conductor NI. The negative electrode side conductor NI is connected to the negative electrode bus bar 50n of the capacitor unit 23.

図５に示す例では、第１電力変換回路部３１のＵ相ハイサイドアーム素子ＵＨとＵ相ローサイドアーム素子ＵＬとの接続点ＴＩと、Ｖ相ハイサイドアーム素子ＶＨとＶ相ローサイドアーム素子ＶＬとの接続点ＴＩと、Ｗ相ハイサイドアーム素子ＷＨとＷ相ローサイドアーム素子ＷＬとの接続点ＴＩとが、出力側導電体５１に接続されている。 In the example shown in FIG. 5, the connection point TI between the U-phase high-side arm element UH and the U-phase low-side arm element UL of the first power conversion circuit unit 31, the V-phase high-side arm element VH, and the V-phase low-side arm element VL. The connection point TI with and the connection point TI between the W-phase high-side arm element WH and the W-phase low-side arm element WL are connected to the output-side conductor 51.

第２電力変換回路部３２のＵ相ハイサイドアーム素子ＵＨとＵ相ローサイドアーム素子ＵＬとの接続点ＴＩと、Ｖ相ハイサイドアーム素子ＶＨとＶ相ローサイドアーム素子ＶＬとの接続点ＴＩと、Ｗ相ハイサイドアーム素子ＷＨとＷ相ローサイドアーム素子ＷＬとの接続点ＴＩとは、出力側導電体５２に接続されている。 The connection point TI between the U-phase high-side arm element UH and the U-phase low-side arm element UL of the second power conversion circuit unit 32, the connection point TI between the V-phase high-side arm element VH and the V-phase low-side arm element VL, and The connection point TI between the W-phase high-side arm element WH and the W-phase low-side arm element WL is connected to the output-side conductor 52.

図５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. 5, 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 a 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. It is 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. It is connected to the wire.

図５に示す例では、第１電力変換回路部３１のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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. 5, each of the high side arm elements UH, VH, WH and the low side arm elements UL, VL, and WL of the first power conversion circuit unit 31 includes a flywheel diode. Similarly, each of the high side arm elements UH, VH, WH and the low side arm elements UL, VL, and WL of the second power conversion circuit unit 32 includes a flywheel diode.

図５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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子ＵＬ、ＶＬ、ＷＬのそれぞれにゲート信号を入力する。 In the example shown in FIG. 5, the gate drive unit 29 inputs a gate signal to each of the high side arm elements UH, VH, WH and the low side arm 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 high side arm elements UH, VH, WH and the low side arm elements UL, VL, and WL of the second power conversion circuit unit 32.

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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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。 The first power conversion circuit unit 31 converts the DC power input from the battery 11 via the third power conversion circuit unit 33 into three-phase AC power, and connects the DC power to the three-phase stator windings of the first motor 12. It supplies U-phase current, V-phase current, and W-phase current. The second power conversion circuit unit 32 includes the high side arm elements UH, VH, WH, and the low side arm 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 windings of the second motor 13 is converted into DC power by each on (conduction) / off (disconnection) drive.

７個の本実施形態の電力変換装置１が、図５に示す車両１０に用いられる場合には、第３電力変換回路部３３のハイサイドアーム素子ＵＨ１およびローサイドアーム素子ＵＬ１が、１個の本実施形態の電力変換装置１のハイサイドアーム素子ＵＨおよびローサイドアーム素子ＵＬによって構成される。 When the seven power conversion devices 1 of the present embodiment are used in the vehicle 10 shown in FIG. 5, the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 of the third power conversion circuit unit 33 are one. It is composed of the high side arm element UH and the low side arm element UL of the power conversion device 1 of the embodiment.

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相分のハイサイドアーム素子ＵＨ１と、ローサイドアーム素子ＵＬ１とを備えている。 The third power conversion circuit unit 33 is a voltage control unit (VCU). The third power conversion circuit unit 33 includes a high-side arm element UH1 for one phase and a low-side arm element UL1.

ハイサイドアーム素子ＵＨ１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。ローサイドアーム素子ＵＬ１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。ハイサイドアーム素子ＵＨ１の負極側の電極は、ローサイドアーム素子ＵＬ１の正極側の電極に電気的に接続されている。ハイサイドアーム素子ＵＨ１と、ローサイドアーム素子ＵＬ１とは、フライホイールダイオードを備えている。 The electrode on the positive electrode side of the high side arm element UH1 is connected to the positive electrode bus bar PV. The positive electrode bus bar PV is connected to the positive electrode bus bar 50p of the capacitor unit 23. The electrode on the negative electrode side of the low side arm element UL1 is connected to the negative electrode bus bar NV. The negative electrode bus bar NV is connected to the negative electrode bus bar 50n of the capacitor unit 23. The negative electrode bus bar 50n 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 high side arm element UH1 is electrically connected to the electrode on the positive electrode side of the low side arm element UL1. The high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 include a flywheel diode.

第３電力変換回路部３３のハイサイドアーム素子ＵＨ１とローサイドアーム素子ＵＬ１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。 The bus bar 53 constituting the connection point between the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 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 electrode 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からハイサイドアーム素子ＵＨ１のゲート電極とローサイドアーム素子ＵＬ１のゲート電極とに入力されるゲート信号に基づき、ハイサイドアーム素子ＵＨ１とローサイドアーム素子ＵＬ１とのオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。 The third power conversion circuit unit 33 includes the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 based on the gate signal input from the gate drive unit 29 to the gate electrode of the high side arm element UH1 and the gate electrode of the low side arm element UL1. Toggle on (conductivity) / off (block) of.

第３電力変換回路部３３は、昇圧時において、ローサイドアーム素子ＵＬ１がオン（導通）及びハイサイドアーム素子ＵＨ１がオフ（遮断）に設定される第１状態と、ローサイドアーム素子ＵＬ１がオフ（遮断）及びハイサイドアーム素子ＵＨ１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、ローサイドアーム素子ＵＬ１、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 has a first state in which the low-side arm element UL1 is set to on (conductivity) and the high-side arm element UH1 is set to off (cutoff) at the time of boosting, and the low-side arm element UL1 is turned off (cutoff). ) And the second state in which the high side arm element UH1 is set to ON (conductivity) are alternately switched. In the first state, a current flows sequentially to the positive electrode terminal PB of the battery 11, the reactor 22, the low side arm element UL1, and the negative electrode terminal NB of the battery 11, and the reactor 22 is DC excited to accumulate magnetic energy. In the second state, an electromotive voltage (induced voltage) is generated between both ends of the reactor 22 so as to prevent a change in magnetic flux due to the interruption of the current flowing through the reactor 22. The induced voltage due to the magnetic energy stored in the reactor 22 is superimposed on the battery voltage, and a boost voltage higher than the voltage between the terminals of the battery 11 is generated between the positive electrode bus bar PV and the negative electrode bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33. It is 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、ハイサイドアーム素子ＵＨ１、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 at the time of regeneration. In the second state, a current flows sequentially to the positive electrode bus bar PV of the third power conversion circuit unit 33, the high side arm element UH1, the reactor 22, and the positive electrode terminal PB of the battery 11, and the reactor 22 is DC excited to generate magnetic energy. Accumulate. In the first state, an electromotive voltage (induced voltage) is generated between both ends of the reactor 22 so as to prevent a change in magnetic flux due to the interruption of the current flowing through the reactor 22. The induced voltage due to the magnetic energy stored in the reactor 22 is stepped down, and the step-down voltage lower than the voltage between the positive electrode bus bar PV and the negative electrode bus bar NV of the third power conversion circuit unit 33 is lower than the voltage between the positive electrode terminal PB and the negative electrode terminal NB of the battery 11. Is applied between and.

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とを備えている。 The capacitor unit 23 includes a first smoothing capacitor 41 and a second smoothing capacitor 42.

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の回生時におけるハイサイドアーム素子ＵＨ１及びローサイドアーム素子ＵＬ１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 first smoothing capacitor 41 is connected between the positive electrode terminal PB and the negative electrode terminal NB of the battery 11. The first smoothing capacitor 41 smoothes the voltage fluctuation generated by the on / off switching operation of the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 at the time of regeneration of the third power conversion circuit unit 33.

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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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の昇圧時におけるハイサイドアーム素子ＵＨ１及びローサイドアーム素子ＵＬ１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 second smoothing capacitor 42 is provided between the positive electrode side conductor PI and the negative electrode side conductor NI of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32, and the positive electrode bus bar PV of the third power conversion circuit unit 33. It is connected between the negative electrode bus bar NV and the negative electrode bus bar NV. The second smoothing capacitor 42 is connected to a plurality of positive electrode side conductor PI and negative electrode side conductor NI, and positive electrode side bus bar PV and negative electrode bus bar NV via a positive electrode bus bar 50p and a negative electrode bus bar 50n. The second smoothing capacitor 42 turns on / off the high side arm elements UH, VH, WH, and the low side arm elements UL, VL, and WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32, respectively. Smooths the voltage fluctuations that occur with the switching operation. The second smoothing capacitor 42 smoothes the voltage fluctuation generated by the on / off switching operation of the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 at the time of boosting the third power conversion circuit unit 33.

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、ハイサイドアーム素子ＵＨ１及びローサイドアーム素子ＵＬ１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, is arranged on the output side conductor 51 connected to the first input / output terminal Q1, and has U phase, V phase, and so on. And the current of each of the W phase is detected. The second current sensor 26 forms a connection point TI of each phase of the second power conversion circuit unit 32 and is arranged on the output side conductor 52 connected to the second input / output terminal Q2, and is arranged in the U phase, the V phase, and the U phase. Each current in the W phase is detected. The third current sensor 27 forms a connection point between the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 and is arranged on the bus bar 53 connected to the reactor 22 to detect the 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。 The electronic control unit 28 controls the operation of each of the first motor 12 and the second motor 13. For example, the electronic control unit 28 is a software function unit that functions by executing a predetermined program by a processor such as a CPU (Central Processing Unit). The software function unit is an ECU (Electronic Control Unit) equipped with a processor such as a CPU, a ROM (Read Only Memory) for storing programs, a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing data, and an electronic circuit such as a timer. is there.

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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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。 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 executes 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 inputs the current to the gate drive unit 29. Generate a control signal. For example, the electronic control unit 28 executes current feedback control using the current detection value of the second current sensor 26 and the current target value corresponding to the regeneration command value for the second motor 13, and inputs the current to the gate drive unit 29. Generate a control signal. The control signal turns on (conducts) / off (conducts) each of the high side arm elements UH, VH, WH and the low side arm elements UL, VL, and WL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32. It is a signal indicating the timing of driving. 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のハイサイドアーム素子ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、および、ローサイドアーム素子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。 The gate drive unit 29 has high side arm elements UH, VH, WH, and low side arm elements UL of the first power conversion circuit unit 31 and the second power conversion circuit unit 32 based on the control signal received from the electronic control unit 28. A gate signal is generated to actually drive each of VL and WL on (conducting) / off (disconnecting). For example, the gate drive unit 29 executes amplification of a control signal, level shift, and the like to generate a gate signal.

ゲートドライブユニット２９は、第３電力変換回路部３３のハイサイドアーム素子ＵＨ１及びローサイドアーム素子ＵＬ１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、ハイサイドアーム素子ＵＨ１及びローサイドアーム素子ＵＬ１の比率である。 The gate drive unit 29 generates a gate signal for driving each of the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1 of the third power conversion circuit unit 33 on (conducting) / off (disconnecting). For example, the gate drive unit 29 generates a gate signal having a duty ratio according to a boost voltage command at the time of boosting of the third power conversion circuit unit 33 or a step-down voltage command at the time of regeneration of the third power conversion circuit unit 33. The duty ratio is the ratio of the high side arm element UH1 and the low side arm element UL1.

図５に示す例では、本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、本実施形態の電力変換装置１を適用してもよい。 In the example shown in FIG. 5, the power conversion device 1 of the present embodiment is applied to the vehicle 10, but in another example, for example, an elevator, a pump, a fan, a railroad vehicle, and an air conditioner having an AC motor and a DC power supply. , The power conversion device 1 of the present embodiment may be applied between the AC motor of something other than the vehicle 10 such as a refrigerator and a washing machine and the DC power supply.

１、１Ａ・・・電力変換装置
１０・・・車両
１１・・・バッテリ
１２・・・第１モータ
１３・・・第２モータ
２１・・・パワーモジュール
２２・・・リアクトル
２３・・・コンデンサユニット
２５・・・第１電流センサ
２６・・・第２電流センサ
２７・・・第３電流センサ
２８・・・電子制御ユニット
２９・・・ゲートドライブユニット
３１・・・第１電力変換回路部
３２・・・第２電力変換回路部
３３・・・第３電力変換回路部
４１・・・第１平滑コンデンサ
４２・・・第２平滑コンデンサ
５０ｐ・・・正極バスバー
５０ｎ・・・負極バスバー
５１、５２・・・出力側導電体
１ｂ、１ｃ・・・３相コネクタ
Ｅ・・・スペーサ
ＩＡ・・・平坦部
ＭＪ１、ＭＪ２、ＭＪ３・・・はんだ接合層
ＮＢ・・・負極端子
ＮＩ・・・負極側導電体
ＰＢ・・・正極端子
ＰＩ・・・正極側導電体
Ｑ１・・・第１入出力端子
Ｑ２・・・第２入出力端子
Ｓ１・・・第一絶縁基板
Ｓ２・・・第二絶縁基板
Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ・・・セラミックス基板
Ｓ１Ｂ、Ｓ２Ｂ・・・銅薄膜
Ｓ２Ｂ１、Ｓ２Ｂ２、Ｓ２Ｂ３、Ｓ２Ｂ４・・・パッド部
ＴＩ・・・接続点
ＴＲＣ・・・走行用モータ
ＧＥＮ・・・発電用モータ
Ｕ・・・素子列群
ＵＨ、ＵＨ１、ＶＨ、ＷＨ・・・ハイサイドアーム素子
ＵＬ、ＵＬ１、ＶＬ、ＷＬ・・・ローサイドアーム素子
ＵＨＬ・・・素子列
ＷＪ・・・放熱部 1, 1A ... Power converter 10 ... Vehicle 11 ... Battery 12 ... First motor 13 ... Second motor 21 ... Power module 22 ... Reactor 23 ... Condenser unit 25 ... 1st current sensor 26 ... 2nd current sensor 27 ... 3rd current sensor 28 ... Electronic control unit 29 ... Gate drive unit 31 ... 1st power conversion circuit unit 32 ... 2nd power conversion circuit unit 33 ... 3rd power conversion circuit unit 41 ... 1st smoothing capacitor 42 ... 2nd smoothing capacitor 50p ... Positive electrode bus bar 50n ... Negative electrode bus bar 51, 52 ... -Output side conductor 1b, 1c ... 3-phase connector E ... Spacer IA ... Flat portion MJ1, MJ2, MJ3 ... Solder joint layer NB ... Negative electrode terminal NI ... Negative electrode side conductor PB ... Positive electrode terminal PI ... Positive electrode side conductor Q1 ... First input / output terminal Q2 ... Second input / output terminal S1 ... First insulating substrate S2 ... Second insulated substrate S1A, S2A ... Ceramic substrates S1B, S2B ... Copper thin films S2B1, S2B2, S2B3, S2B4 ... Pads TI ... Connection point TRC ... Traveling motor GEN ... Power generation motor U ... Element row group UH, UH1, VH, WH ... High side arm element UL, UL1, VL, WL ... Low side arm element UHL ... Element row WJ ... Heat dissipation unit

Claims (5)

第１の方向に並んだハイサイドアーム素子、ローサイドアーム素子からなる素子列を、導電面に、前記第１の方向と交差する第２の方向に複数並べてなる素子列群と、
前記ハイサイドアーム素子と電気的に接続された正極側導電体と、
前記ローサイドアーム素子と電気的に接続された負極側導電体と、
前記ハイサイドアーム素子および前記ローサイドアーム素子と、電気的に接続された出力側導電体と、を備え、
前記素子列群が、前記第１の方向および前記第２の方向と直交する第３の方向において、前記導電面の一方の側に配置されており、
前記正極側導電体と前記負極側導電体のうち一方が、前記第３の方向において前記導電面の他方の側に配置され、複数の前記素子列と重なるように、前記第２の方向に延在している、ことを特徴とする電力変換装置。 A group of element sequences composed of high-side arm elements and low-side arm elements arranged in the first direction are arranged on a conductive surface in a second direction intersecting with the first direction.
A positive electrode side conductor electrically connected to the high side arm element,
A negative electrode side conductor electrically connected to the low side arm element,
The high-side arm element, the low-side arm element, and an electrically connected output-side conductor are provided.
The element train group is arranged on one side of the conductive surface in the first direction and the third direction orthogonal to the second direction.
One of the positive electrode side conductor and the negative electrode side conductor is arranged on the other side of the conductive surface in the third direction and extends in the second direction so as to overlap the plurality of element trains. A power converter characterized by being present. 前記正極側導電体と前記負極側導電体の一方が平坦部を有しており、前記平坦部が、前記導電面の前記第３の方向における他方側において、前記素子列群と重なるように、前記第２の方向に並ぶ複数の前記素子列に跨って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。 One of the positive electrode side conductor and the negative electrode side conductor has a flat portion, and the flat portion overlaps with the element row group on the other side of the conductive surface in the third direction. The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is arranged so as to straddle the plurality of element rows arranged in the second direction. 前記平坦部の少なくとも一部が、積層された第一絶縁基板と第二絶縁基板との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the flat portion is arranged between the laminated first insulating substrate and the second insulating substrate. 積層方向からの平面視において、前記第一絶縁基板と前記第二絶縁基板のうち、一方の配置されている領域の９０％以上の部分が、他方の配置されている領域と重なっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力変換装置。 In a plan view from the stacking direction, 90% or more of the one arranged region of the first insulating substrate and the second insulating substrate overlaps with the other arranged region. The power conversion device according to any one of claims 1 to 3. 複数の前記素子列は、前記第二絶縁基板に支持されており、
複数の前記素子列の一つ一つを支持する前記第二絶縁基板同士が、互いに分離されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力変換装置。 The plurality of element trains are supported by the second insulating substrate, and the element trains are supported by the second insulating substrate.
The power conversion device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second insulating substrates that support each of the plurality of element trains are separated from each other.

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