JP6338543B2 - 3レベル電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態の3レベル電力変換装置に搭載される3レベル電力変換回路の回路図を示す。
図5は、本発明の第2実施形態のパワーモジュールユニット110の構成図を示す。
図6は、本発明の第3実施形態のパワーモジュールユニット110の構成図を示す。
図7は、本発明の第4実施形態のパワーモジュールユニット110の構成図を示す。
図8は、本発明の第5実施形態のパワーモジュールユニット110の構成図を示す。
図11は、第1実施形態のパワーモジュールユニット110の応用例を示す。この例では、前記第1〜第4スイッチング素子1〜4のゲート電極にそれぞれ印加するゲート電圧をオン/オフするゲートドライバGDは、第2スイッチング素子2と第3スイッチング素子3の間に配置される。
1a…第1端子(第1コレクタ端子)
1b…第2端子(第1エミッタ端子)
1d…ダイオード
1s…IGBT
1b2a…中間端子
2…第2スイッチング素子
2a…第1端子(第2コレクタ端子)
2b…第2端子(第2エミッタ端子)
2d…ダイオード
2s…IGBT
3…第3スイッチング素子
3a…第1端子(第3コレクタ端子)
3b…第2端子(第3エミッタ端子)
3d…ダイオード
3s…IGBT
3b4a…中間端子
4…第4スイッチング素子
4a…第1端子(第4コレクタ端子)
4b…第2端子(第4エミッタ端子)
4d…ダイオード
4s…IGBT
5…第1ダイオード素子
5a…アノード端子(第1アノード端子)
5b…カソード端子(第1カソード端子)
5a6b…中間端子(第1中間端子)
6…第2ダイオード素子
6a…アノード端子(第2アノード端子)
6b…カソード端子(第2カソード端子)
11、12、13、14、15、16…接続導体
21…第1コンデンサ群(第1コンデンサ)
22…第2コンデンサ群(第2コンデンサ)
31…正極端子(P)
32…中性点端子(C)
33…負極端子(N)
34…交流端子(AC)
100…3レベル電力変換回路
110…パワーモジュールユニット
120…コンデンサユニット
Claims (10)
- 正極端子から交流端子へ直列接続される第1及び第2スイッチング素子と、
前記交流端子から負極端子へ直列接続される第3及び第4スイッチング素子と、
正極端子から負極端子へ直列接続される第1及び第2コンデンサと、
前記第1コンデンサと前記第2コンデンサの接続点である中性点に接続される第1アノード端子及び前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子の接続点に接続される第1カソード端子を有する第1ダイオード素子と、
前記第3スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の接続点に接続される第2アノード端子と前記中性点に接続される第2カソード端子を有する第2ダイオード素子と、を備え、
前記第1スイッチング素子のコレクタ電極に接続される第1コレクタ端子及び前記第2スイッチング素子のエミッタ電極に接続される第2エミッタ端子は第1の直線上に配置され、
前記第3スイッチング素子のコレクタ電極に接続される第3コレクタ端子及び前記第4スイッチング素子のエミッタ電極に接続される第4エミッタ端子は前記第1の直線に平行な第2の直線上に配置され、
前記第1スイッチング素子と前記第4スイッチング素子の間に、前記第1ダイオード素子と前記第2ダイオード素子が配置される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1スイッチング素子のエミッタ電極に接続される第1エミッタ端子及び前記第2スイッチング素子のコレクタ電極に接続される第2コレクタ端子は前記第1の直線上に配置され、
前記第3スイッチング素子のエミッタ電極に接続される第3エミッタ端子及び前記第4スイッチング素子のコレクタ電極に接続される第4コレクタ端子は前記第2の直線上に配置される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1スイッチング素子のエミッタ電極及び前記第2スイッチング素子のコレクタ電極に接続される第1中間端子は前記第1の直線上に配置され、
前記第3スイッチング素子のエミッタ電極及び前記第4スイッチング素子のコレクタ電極に接続される第2中間端子は前記第2の直線上に配置される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1ダイオード素子の前記第1アノード端子及び前記第1カソード端子は、前記第1の直線に隣接する平行な第3の直線上に配置され、
前記第2ダイオード素子の前記第2アノード端子及び前記第2カソード端子は、前記第2の直線に隣接する平行な第4の直線上に配置される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1スイッチング素子の前記第1コレクタ端子、前記第1ダイオード素子の前記第1アノード端子、前記第2ダイオード素子の前記第2カソード端子、及び前記第4スイッチング素子の前記第4エミッタ端子は、前記第1の直線に垂直な第5の直線上に配置され、
前記第1スイッチング素子の第1エミッタ端子、前記第1ダイオード素子の前記第1カソード端子、前記第2ダイオード素子の前記第2アノード端子、及び前記第4スイッチング素子の第4コレクタ端子は、前記第1の直線に垂直な第6の直線上に配置される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1ダイオード素子の前記第1アノード端子と前記第2ダイオード素子の前記第2カソード端子は、一体成形される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1ダイオード素子の前記第1アノード端子及び前記第2ダイオード素子の前記第2カソード端子に接続される板状の導体である中性点端子と、
前記第1スイッチング素子の第1エミッタ端子、前記第2スイッチング素子の第2コレクタ端子、及び第1ダイオード素子の前記第1カソード端子に接続される板状の第1導体と、
前記第3スイッチング素子の第3エミッタ端子、前記第4スイッチング素子の第4コレクタ端子、及び第2ダイオード素子の前記第2アノード端子に接続される板状の第2導体と、を備え、
前記正極端子は、
前記第1スイッチング素子の前記第1コレクタ端子に接続される板状の導体であり、
前記負極端子は、
前記第4スイッチング素子の前記第4エミッタ端子に接続される板状の導体であり、
前記交流端子は、
前記第2スイッチング素子の前記第2エミッタ端子、及び前記第3スイッチング素子の前記第3コレクタ端子に接続される板状の導体を有する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項7に記載の電力変換装置であって、
前記正極端子、前記中性点端子、前記負極端子、前記第1導体、前記第2導体、前記交流端子の板状の導体は、第1の平面上に配置される
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項7に記載の電力変換装置であって、
前記交流端子の一部は、
L曲げされた板状の2つの導体を有し、
前記正極端子、前記中性点端子、前記負極端子、前記第1導体、前記第2導体、前記交流端子のL曲げされた板状の2つの導体は、第1の平面上に配置され、
前記交流端子の他部の板状の導体は、
前記第1の平面に平行な第2の平面上に配置され、前記第1導体及び前記第2導体を覆う
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第2スイッチング素子と前記第3スイッチング素子の間に配置され、前記第1〜第4スイッチング素子のゲート電極にそれぞれ印加するゲート電圧をオン/オフするゲートドライバを備える
ことを特徴とする電力変換装置。
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