JPH11225485A - 電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動装置 - Google Patents
電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動装置Info
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- JPH11225485A JPH11225485A JP10026014A JP2601498A JPH11225485A JP H11225485 A JPH11225485 A JP H11225485A JP 10026014 A JP10026014 A JP 10026014A JP 2601498 A JP2601498 A JP 2601498A JP H11225485 A JPH11225485 A JP H11225485A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線インダクタンスを短く、かつ各相で均一
にし、スイッチングサージを小さくし、回路をコンパク
ト化する。 【解決手段】 この発明の電力変換回路20は、中央の電
解コンデンサ３の周りに放射状に、かつ電解コンデンサ
からほぼ等距離に３相それぞれの直流電源用バスバーuB
+,vB+,wB+,…、交流側出力端子板27u,27v,27w、電力変
換用半導体素子28が位置するレイアウトにしている。こ
れによって、電解コンデンサ３から半導体素子を経て交
流出力端に至るまでの電流経路をＵ，Ｖ，Ｗ各相で均一
にして配線インダクタンスのばらつきをなくし、また各
相のバスバーと半導体素子との距離を短くして、電解コ
ンデンサからＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換用半導体素子ま
での経路、また電力変換用半導体素子から交流電動機側
出力端までの経路を短くして配線インダクタンスを小さ
くしている。
にし、スイッチングサージを小さくし、回路をコンパク
ト化する。 【解決手段】 この発明の電力変換回路20は、中央の電
解コンデンサ３の周りに放射状に、かつ電解コンデンサ
からほぼ等距離に３相それぞれの直流電源用バスバーuB
+,vB+,wB+,…、交流側出力端子板27u,27v,27w、電力変
換用半導体素子28が位置するレイアウトにしている。こ
れによって、電解コンデンサ３から半導体素子を経て交
流出力端に至るまでの電流経路をＵ，Ｖ，Ｗ各相で均一
にして配線インダクタンスのばらつきをなくし、また各
相のバスバーと半導体素子との距離を短くして、電解コ
ンデンサからＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換用半導体素子ま
での経路、また電力変換用半導体素子から交流電動機側
出力端までの経路を短くして配線インダクタンスを小さ
くしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源を三相交
流に変換する電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動
装置に関する。
流に変換する電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電気自動車に用いられている電
力変換回路は図７に示す回路構成であり、バッテリ１に
対して、高周波数除去のためのＬ，Ｃで成るフィルタ回
路２と、電解コンデンサ３とを介して直交電力変換する
インバータ回路４を接続し、このインバータ回路４の
Ｕ，Ｖ，Ｗ三相交流出力を駆動用誘導電動機５に供給す
る構成である。そしてインバータ回路４は、Ｕ，Ｖ，Ｗ
それぞれの相に１組ずつＩＧＢＴ素子４ａｕ，４ｂｕ；
４ａｗ，４ｂｗ，４ａｖ，４ｂｖを設置し、これらのＩ
ＧＢＴ素子の中点ａｕ，ａｖ，ａｗからＵ，Ｖ，Ｗ各相
の交流出力を取り出して三相誘導電動機５の入力端子ｂ
ｕ，ｂｖ，ｂｗそれぞれに供給する構成である。
力変換回路は図７に示す回路構成であり、バッテリ１に
対して、高周波数除去のためのＬ，Ｃで成るフィルタ回
路２と、電解コンデンサ３とを介して直交電力変換する
インバータ回路４を接続し、このインバータ回路４の
Ｕ，Ｖ，Ｗ三相交流出力を駆動用誘導電動機５に供給す
る構成である。そしてインバータ回路４は、Ｕ，Ｖ，Ｗ
それぞれの相に１組ずつＩＧＢＴ素子４ａｕ，４ｂｕ；
４ａｗ，４ｂｗ，４ａｖ，４ｂｖを設置し、これらのＩ
ＧＢＴ素子の中点ａｕ，ａｖ，ａｗからＵ，Ｖ，Ｗ各相
の交流出力を取り出して三相誘導電動機５の入力端子ｂ
ｕ，ｂｖ，ｂｗそれぞれに供給する構成である。
【０００３】そして、電気自動車の場合には大電流が電
力変換回路に通流するために、電流抵抗を可能な限り低
減するために電気抵抗の小さい銅製のバスバーを用いた
図８に示す構造の電力変換回路が採用されている。
力変換回路に通流するために、電流抵抗を可能な限り低
減するために電気抵抗の小さい銅製のバスバーを用いた
図８に示す構造の電力変換回路が採用されている。
【０００４】この従来の電力変換回路の構造について説
明すると、銅製のバスバーをそれらの間に絶縁シートを
介して積層し、このバスバー積層構造体１１の上に電解
コンデンサ３を設置し、またバスバー積層構造体１１の
下側にＩＧＢＴモジュール４ｕ，４ｖ，４ｗを設置した
構造である。なお、このバスバー積層構造体１１におい
て、符号ｕＢ＋，ｖＢ＋，ｗＢ＋はそれぞれバッテリ１
の＋側にフィルタ回路２と電解コンデンサ３を介して接
続する端子部、符号ｕＢ−，ｖＢ−，ｗＢ−はバッテリ
１の−側にフィルタ回路２と電解コンデンサ３を介して
接続する端子部、符号ａｕ，ａｖ，ａｗはＩＧＢＴモジ
ュール４ｕ，４ｖ，４ｗそれぞれにおけるＩＧＢＴ素子
の中点ａｕ，ａｖ，ａｗからの出力端部を示している。
明すると、銅製のバスバーをそれらの間に絶縁シートを
介して積層し、このバスバー積層構造体１１の上に電解
コンデンサ３を設置し、またバスバー積層構造体１１の
下側にＩＧＢＴモジュール４ｕ，４ｖ，４ｗを設置した
構造である。なお、このバスバー積層構造体１１におい
て、符号ｕＢ＋，ｖＢ＋，ｗＢ＋はそれぞれバッテリ１
の＋側にフィルタ回路２と電解コンデンサ３を介して接
続する端子部、符号ｕＢ−，ｖＢ−，ｗＢ−はバッテリ
１の−側にフィルタ回路２と電解コンデンサ３を介して
接続する端子部、符号ａｕ，ａｖ，ａｗはＩＧＢＴモジ
ュール４ｕ，４ｖ，４ｗそれぞれにおけるＩＧＢＴ素子
の中点ａｕ，ａｖ，ａｗからの出力端部を示している。
【０００５】そしてバスバー積層構造体１１と各ＩＧＢ
Ｔモジュール４ｕ，４ｖ，４ｗとの間の電気的な接続
は、図９に示すようにしている（ここでは、代表として
Ｕ相についてのみ示しているが、Ｖ，Ｗ相も同じであ
る）。まずＩＧＢＴモジュール４ｕは、両面に導体パタ
ーンを有するセラミック基板１２上にＩＧＢＴ半導体チ
ップ１３を半田付けし、セラミック基板１２上の導体パ
ターンと半導体チップ１３上のパッド間にアルミワイヤ
１４がボンディングされている。またセラミック基板１
２は金属ベース１５上に半田付けされている。さらに、
外部との電源及び出力接続のために入力端子１６ｕ＋，
１６ｕ−、出力端子１６ａｕがセラミック基板１２上の
導体パターンに半田付けされていて、これらに対してバ
スバー積層構造体１１側の端子部ｕＢ＋，ｕＢ−，中点
端子ａｕを接続するようにしている。
Ｔモジュール４ｕ，４ｖ，４ｗとの間の電気的な接続
は、図９に示すようにしている（ここでは、代表として
Ｕ相についてのみ示しているが、Ｖ，Ｗ相も同じであ
る）。まずＩＧＢＴモジュール４ｕは、両面に導体パタ
ーンを有するセラミック基板１２上にＩＧＢＴ半導体チ
ップ１３を半田付けし、セラミック基板１２上の導体パ
ターンと半導体チップ１３上のパッド間にアルミワイヤ
１４がボンディングされている。またセラミック基板１
２は金属ベース１５上に半田付けされている。さらに、
外部との電源及び出力接続のために入力端子１６ｕ＋，
１６ｕ−、出力端子１６ａｕがセラミック基板１２上の
導体パターンに半田付けされていて、これらに対してバ
スバー積層構造体１１側の端子部ｕＢ＋，ｕＢ−，中点
端子ａｕを接続するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の電力
変換回路では、大電流を通流させるために金属製のバス
バー積層構造体１１を採用しているので、電解コンデン
サ３から半導体チップ１３を経て交流出力端ａｕ，ａ
ｖ，ａｗに至るまでの電流経路がＵ，Ｖ，Ｗ各相によっ
て不均等であって配線インダクタンスにばらつきがあ
り、また直流電源入力部の電解コンデンサ３からＩＧＢ
Ｔモジュール４ｕ，４ｖ，４ｗ内の半導体チップ１３ま
での経路、また半導体チップ１３から誘導電動機５まで
の経路が長くて配線インダクタンスが大きく、配線イン
ダクタンスに比例して発生するスイッチングサージ電圧
を吸収するための保護回路としてのスナバ回路が大型化
する問題点があった。
変換回路では、大電流を通流させるために金属製のバス
バー積層構造体１１を採用しているので、電解コンデン
サ３から半導体チップ１３を経て交流出力端ａｕ，ａ
ｖ，ａｗに至るまでの電流経路がＵ，Ｖ，Ｗ各相によっ
て不均等であって配線インダクタンスにばらつきがあ
り、また直流電源入力部の電解コンデンサ３からＩＧＢ
Ｔモジュール４ｕ，４ｖ，４ｗ内の半導体チップ１３ま
での経路、また半導体チップ１３から誘導電動機５まで
の経路が長くて配線インダクタンスが大きく、配線イン
ダクタンスに比例して発生するスイッチングサージ電圧
を吸収するための保護回路としてのスナバ回路が大型化
する問題点があった。
【０００７】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、電解コンデンサから半導体素子を経て
交流出力端に至るまでの電流経路がＵ，Ｖ，Ｗ各相で均
一で配線インダクタンスにばらつきがなく、かつ電解コ
ンデンサからＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換用半導体素子ま
での経路、また電力変換用半導体素子から交流電動機側
出力端までの経路が短くて配線インダクタンスが小さ
く、スナバ回路を不要とし、あるいは必要とする場合で
もスナバ回路を小形化できる構造の電力変換回路を提供
することを目的とする。
なされたもので、電解コンデンサから半導体素子を経て
交流出力端に至るまでの電流経路がＵ，Ｖ，Ｗ各相で均
一で配線インダクタンスにばらつきがなく、かつ電解コ
ンデンサからＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換用半導体素子ま
での経路、また電力変換用半導体素子から交流電動機側
出力端までの経路が短くて配線インダクタンスが小さ
く、スナバ回路を不要とし、あるいは必要とする場合で
もスナバ回路を小形化できる構造の電力変換回路を提供
することを目的とする。
【０００８】本発明はまた、このような電力変換回路と
交流電動機とを一体化した車載に適したコンパクト化が
図れる構造の電動機駆動装置を提供することを目的とす
る。
交流電動機とを一体化した車載に適したコンパクト化が
図れる構造の電動機駆動装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電力変
換回路は、電解コンデンサを中心部に設置し、直流電源
用の正負のバスバーから延びる３組の配線用バスバーを
前記コンデンサの周囲に放射状に配置し、前記正負３組
それぞれの配線用バスバー間に電力変換用半導体素子と
その交流側出力端子板それぞれを各組が前記電解コンデ
ンサを中心にしてほぼ等距離となる位置に配置したもの
である。
換回路は、電解コンデンサを中心部に設置し、直流電源
用の正負のバスバーから延びる３組の配線用バスバーを
前記コンデンサの周囲に放射状に配置し、前記正負３組
それぞれの配線用バスバー間に電力変換用半導体素子と
その交流側出力端子板それぞれを各組が前記電解コンデ
ンサを中心にしてほぼ等距離となる位置に配置したもの
である。
【００１０】請求項２の発明は、請求項１の電力変換回
路において、前記電力変換用半導体素子を前記配線用バ
スバー及び交流側出力端子板にワイヤボンディングした
ものである。
路において、前記電力変換用半導体素子を前記配線用バ
スバー及び交流側出力端子板にワイヤボンディングした
ものである。
【００１１】請求項１及び請求項２の発明の電力変換回
路では、中央の電解コンデンサの周りに放射状に、かつ
３相それぞれの直流電源用バスバー、交流側出力端子
板、電力変換用半導体素子が電解コンデンサからほぼ等
距離となるレイアウトとなるので、電解コンデンサから
半導体素子を経て交流出力端に至るまでの電流経路が
Ｕ，Ｖ，Ｗ各相で均一で配線インダクタンスにばらつき
がなく、また放射状の配置としているため、各相の配線
用バスバーと電力変換用半導体素子との距離が短くなる
ので、電解コンデンサからＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換用
半導体素子までの経路、また電力変換用半導体素子から
交流電動機側出力端までの経路が短くて配線インダクタ
ンスが小さくなり、スイッチングサージを小さくでき、
また従来は必須であったスナバ回路を省略し、あるいは
スナバ回路を用いる場合でも小形のものを用いることが
できるようになる。
路では、中央の電解コンデンサの周りに放射状に、かつ
３相それぞれの直流電源用バスバー、交流側出力端子
板、電力変換用半導体素子が電解コンデンサからほぼ等
距離となるレイアウトとなるので、電解コンデンサから
半導体素子を経て交流出力端に至るまでの電流経路が
Ｕ，Ｖ，Ｗ各相で均一で配線インダクタンスにばらつき
がなく、また放射状の配置としているため、各相の配線
用バスバーと電力変換用半導体素子との距離が短くなる
ので、電解コンデンサからＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換用
半導体素子までの経路、また電力変換用半導体素子から
交流電動機側出力端までの経路が短くて配線インダクタ
ンスが小さくなり、スイッチングサージを小さくでき、
また従来は必須であったスナバ回路を省略し、あるいは
スナバ回路を用いる場合でも小形のものを用いることが
できるようになる。
【００１２】請求項３の発明の電動機駆動装置は、請求
項１又は２の電力変換回路を用いて、この電力変換回路
を三相交流電動機と合体し、前記交流側出力端子板それ
ぞれを当該三相交流電動機の各相入力端と電気的に接続
したものであり、車載に適したコンパクトな構造とな
る。
項１又は２の電力変換回路を用いて、この電力変換回路
を三相交流電動機と合体し、前記交流側出力端子板それ
ぞれを当該三相交流電動機の各相入力端と電気的に接続
したものであり、車載に適したコンパクトな構造とな
る。
【００１３】
【発明の効果】請求項１及び請求項２の発明によれば、
電解コンデンサから半導体素子を経て交流出力端に至る
までの電流経路がＵ，Ｖ，Ｗ各相で均一で配線インダク
タンスにばらつきがなく、また電解コンデンサからＵ，
Ｖ，Ｗ各相の電力変換用半導体素子までの経路、さらに
電力変換用半導体素子から交流電動機側出力端までの経
路が短くて配線インダクタンスが小さくなり、スイッチ
ングサージを小さくでき、また従来は必須であったスナ
バ回路を省略し、あるいはスナバ回路を用いる場合でも
小形のものを用いることができるようになる。
電解コンデンサから半導体素子を経て交流出力端に至る
までの電流経路がＵ，Ｖ，Ｗ各相で均一で配線インダク
タンスにばらつきがなく、また電解コンデンサからＵ，
Ｖ，Ｗ各相の電力変換用半導体素子までの経路、さらに
電力変換用半導体素子から交流電動機側出力端までの経
路が短くて配線インダクタンスが小さくなり、スイッチ
ングサージを小さくでき、また従来は必須であったスナ
バ回路を省略し、あるいはスナバ回路を用いる場合でも
小形のものを用いることができるようになる。
【００１４】請求項３の発明によれば、電力変換回路と
交流電動機とを合体させているためにコンパクトな構造
にできる。
交流電動機とを合体させているためにコンパクトな構造
にできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１及び図２は本発明の電力変換回
路の１つの実施の形態を示している。この実施の形態の
電力変換回路２０は、Ｌ，Ｃで成る高周波除去フィルタ
回路２と共にケース２２内に収容されている。ケース２
２にはバッテリー電源に接続するための直流入力端子２
３＋，２３−が設置されており、これらの直流入力端子
２３＋，２３−からフィルタ回路２に直流電源を入力す
るようになっている。
基づいて詳説する。図１及び図２は本発明の電力変換回
路の１つの実施の形態を示している。この実施の形態の
電力変換回路２０は、Ｌ，Ｃで成る高周波除去フィルタ
回路２と共にケース２２内に収容されている。ケース２
２にはバッテリー電源に接続するための直流入力端子２
３＋，２３−が設置されており、これらの直流入力端子
２３＋，２３−からフィルタ回路２に直流電源を入力す
るようになっている。
【００１６】ケース２２の電力変換回路組込み部の中央
にはコンデンサ収容部２４が形成され、その周囲にＵ，
Ｖ，Ｗ三相それぞれの電力変換区画２５ｕ，２５ｖ，２
５ｗが形成されている。各相の電力変換区画２５ｕ，２
５ｖ，２５ｗには各相の正負の配線用バスバーｕＢ＋，
ｕＢ−；ｖＢ＋，ｖＢ−；ｗＢ＋，ｗＢ−が放射状に配
置されていて、これらの＋側配線用バスバーｕＢ＋，ｖ
Ｂ＋，ｗＢ＋、−側配線用バスバーｕＢ−，ｖＢ−，ｗ
Ｂ−それぞれの中心端はコンデンサ収容部２４の底部に
おいて中央連結部２６＋，２６−に連結されている。そ
してこの中央連結部２６＋，２６−それぞれはフィルタ
回路２の出力端２１＋，２１−に対して配線用バスバー
ｗＢ＋，ｕＢ−それぞれを利用して接続されている。
にはコンデンサ収容部２４が形成され、その周囲にＵ，
Ｖ，Ｗ三相それぞれの電力変換区画２５ｕ，２５ｖ，２
５ｗが形成されている。各相の電力変換区画２５ｕ，２
５ｖ，２５ｗには各相の正負の配線用バスバーｕＢ＋，
ｕＢ−；ｖＢ＋，ｖＢ−；ｗＢ＋，ｗＢ−が放射状に配
置されていて、これらの＋側配線用バスバーｕＢ＋，ｖ
Ｂ＋，ｗＢ＋、−側配線用バスバーｕＢ−，ｖＢ−，ｗ
Ｂ−それぞれの中心端はコンデンサ収容部２４の底部に
おいて中央連結部２６＋，２６−に連結されている。そ
してこの中央連結部２６＋，２６−それぞれはフィルタ
回路２の出力端２１＋，２１−に対して配線用バスバー
ｗＢ＋，ｕＢ−それぞれを利用して接続されている。
【００１７】各相の電力変換区画２５ｕ，２５ｖ，２５
ｗの円周方向の中央部には扇形（特にこの形に限定され
るものではないが）の交流出力端子板２７ｕ，２７ｖ，
２７ｗが形成されている。そして各相の電力変換区画２
５ｕ，２５ｖ，２５ｗにおいて、＋側配線用バスバーｕ
Ｂ＋，ｖＢ＋，ｗＢ＋と出力端子板２７ｕ，２７ｖ，２
７ｗとに挟まれた部分それぞれに電力変換用ＩＧＢＴ素
子を集積したＩＧＢＴモジュール２８ｕ＋，２８ｖ＋，
２８ｗ＋が配置され、また−側配線用バスバーｕＢ−，
ｖＢ−，ｗＢ−と出力端子板２７ｕ，２７ｖ，２７ｗと
に挟まれた部分それぞれにＩＧＢＴモジュール２８ｕ
−，２８ｖ−，２８ｗ−が配置されている。各ＩＧＢＴ
モジュール２８ｕ＋，２８ｖ＋，２８ｗ＋，２８ｕ−，
２８ｖ−，２８ｗ−にはＩＧＢＴ素子が組み込まれてお
り、それらのＩＧＢＴ素子と各相の＋側、−側の配線用
バスバーとの間、またＩＧＢＴ素子と各相の出力端子板
２７ｕ，２７ｖ，２７ｗとの間はワイヤ２９のボンディ
ングによって電気的に接続されている（なお、図１では
煩雑さを避けるためにＵ相部分についてしかワイヤ２９
を示していないが、各相に同じようにボンディングされ
ている）。
ｗの円周方向の中央部には扇形（特にこの形に限定され
るものではないが）の交流出力端子板２７ｕ，２７ｖ，
２７ｗが形成されている。そして各相の電力変換区画２
５ｕ，２５ｖ，２５ｗにおいて、＋側配線用バスバーｕ
Ｂ＋，ｖＢ＋，ｗＢ＋と出力端子板２７ｕ，２７ｖ，２
７ｗとに挟まれた部分それぞれに電力変換用ＩＧＢＴ素
子を集積したＩＧＢＴモジュール２８ｕ＋，２８ｖ＋，
２８ｗ＋が配置され、また−側配線用バスバーｕＢ−，
ｖＢ−，ｗＢ−と出力端子板２７ｕ，２７ｖ，２７ｗと
に挟まれた部分それぞれにＩＧＢＴモジュール２８ｕ
−，２８ｖ−，２８ｗ−が配置されている。各ＩＧＢＴ
モジュール２８ｕ＋，２８ｖ＋，２８ｗ＋，２８ｕ−，
２８ｖ−，２８ｗ−にはＩＧＢＴ素子が組み込まれてお
り、それらのＩＧＢＴ素子と各相の＋側、−側の配線用
バスバーとの間、またＩＧＢＴ素子と各相の出力端子板
２７ｕ，２７ｖ，２７ｗとの間はワイヤ２９のボンディ
ングによって電気的に接続されている（なお、図１では
煩雑さを避けるためにＵ相部分についてしかワイヤ２９
を示していないが、各相に同じようにボンディングされ
ている）。
【００１８】これらの各相の出力端子板２７ｕ，２７
ｖ，２７ｗの取付位置はいずれもコンデンサ収容部２４
の中心からの距離が等しい位置であり、またＩＧＢＴモ
ジュール２８ｕ＋，２８ｖ＋，２８ｗ＋，２８ｕ−，２
８ｖ−，２８ｗ−の位置もいずれもコンデンサ収容部２
４の中心からの距離が等しい位置になっている。
ｖ，２７ｗの取付位置はいずれもコンデンサ収容部２４
の中心からの距離が等しい位置であり、またＩＧＢＴモ
ジュール２８ｕ＋，２８ｖ＋，２８ｗ＋，２８ｕ−，２
８ｖ−，２８ｗ−の位置もいずれもコンデンサ収容部２
４の中心からの距離が等しい位置になっている。
【００１９】ケース２２の底面にはヒートシンク３０が
装着されており、各ＩＧＢＴモジュール２８の底面がこ
のヒートシンク３０に接触するようになっている。すな
わち、図３に示すように、各ＩＧＢＴモジュール２８は
セラミック基板２８ａ上に半田付け２８ｂによって半導
体チップ２８ｃを搭載した構造であり、このＩＧＢＴモ
ジュール２８を電力変換回路２０に組み込む際に各ＩＧ
ＢＴモジュール２８のセラミック基板２８ａの裏面を直
接ヒートシンク３０に接触するようにして半田付け３１
して固定しているのである。
装着されており、各ＩＧＢＴモジュール２８の底面がこ
のヒートシンク３０に接触するようになっている。すな
わち、図３に示すように、各ＩＧＢＴモジュール２８は
セラミック基板２８ａ上に半田付け２８ｂによって半導
体チップ２８ｃを搭載した構造であり、このＩＧＢＴモ
ジュール２８を電力変換回路２０に組み込む際に各ＩＧ
ＢＴモジュール２８のセラミック基板２８ａの裏面を直
接ヒートシンク３０に接触するようにして半田付け３１
して固定しているのである。
【００２０】上記の構成の電力変換回路２０は、三相誘
導電動機５の上に一体的に組み付けて使用される。すな
わち、図１、図２及び図４に示すように電力変換回路２
０の組み込まれたケース２２を三相誘導電動機５の頭部
にあてがい、出力端子板２７ｕ，２７ｖ，２７ｗそれぞ
れの端子穴２７ａに接続ねじ３３を通して、電動機５側
の端子穴３５にねじ込むことにより、電力変換回路２０
を誘導電動機５に合体すると同時に電気的接続をも完了
するのである。
導電動機５の上に一体的に組み付けて使用される。すな
わち、図１、図２及び図４に示すように電力変換回路２
０の組み込まれたケース２２を三相誘導電動機５の頭部
にあてがい、出力端子板２７ｕ，２７ｖ，２７ｗそれぞ
れの端子穴２７ａに接続ねじ３３を通して、電動機５側
の端子穴３５にねじ込むことにより、電力変換回路２０
を誘導電動機５に合体すると同時に電気的接続をも完了
するのである。
【００２１】この電力変換回路２０と誘導電動機５との
結合部分の構造を図５に基づいて説明する（なお、図は
Ｕ相部分について示してあるが、Ｖ，Ｗ相それぞれも構
造は同一である）。接続ねじ３３を出力端子板２７ｕの
端子穴２７ａに挿通し、誘導電動機５側の端子穴３５に
挿入してねじ込む。この誘導電動機５の端子穴３５の内
部には、誘導電動機の入力電源ケーブル３６の端部を圧
着した圧着端子部３７と雌ねじ部３８とが一体化された
端子金具３９が固定されていて、接続ねじ３３のねじ込
みによって雌ねじ部３８と螺合し、電力変換回路２０と
誘導電動機５との機械的な合体と同時に電気的な接続が
できるのである。
結合部分の構造を図５に基づいて説明する（なお、図は
Ｕ相部分について示してあるが、Ｖ，Ｗ相それぞれも構
造は同一である）。接続ねじ３３を出力端子板２７ｕの
端子穴２７ａに挿通し、誘導電動機５側の端子穴３５に
挿入してねじ込む。この誘導電動機５の端子穴３５の内
部には、誘導電動機の入力電源ケーブル３６の端部を圧
着した圧着端子部３７と雌ねじ部３８とが一体化された
端子金具３９が固定されていて、接続ねじ３３のねじ込
みによって雌ねじ部３８と螺合し、電力変換回路２０と
誘導電動機５との機械的な合体と同時に電気的な接続が
できるのである。
【００２２】なお、電力変換回路２０と誘導電動機５と
の結合構造はこれに限定されず、図６に示したように、
誘導電動機５の端子穴３５の内部に、誘導電動機の入力
電源ケーブル３６の端部を圧着した圧着端子部４０と雄
ねじ部４１とが一体化された端子金具３９を固定させて
おき、合体させる際には、雄ねじ部４１を電力変換回路
２０側の出力端子板２７ｕの端子穴２７ａに挿通し、ナ
ット４３によって締め込む構造にすることもできる。
の結合構造はこれに限定されず、図６に示したように、
誘導電動機５の端子穴３５の内部に、誘導電動機の入力
電源ケーブル３６の端部を圧着した圧着端子部４０と雄
ねじ部４１とが一体化された端子金具３９を固定させて
おき、合体させる際には、雄ねじ部４１を電力変換回路
２０側の出力端子板２７ｕの端子穴２７ａに挿通し、ナ
ット４３によって締め込む構造にすることもできる。
【００２３】このようにして、本発明の電力変換回路２
０では、中央の電解コンデンサ３の周囲に各相Ｕ，Ｖ，
Ｗの配線用バスバー及びＩＧＢＴモジュールが放射状
に、かつ電解コンデンサ３からほぼ等距離となるように
レイアウトにしたことにより、電解コンデンサ３から半
導体素子を経て交流出力端に至るまでの電流経路がＵ，
Ｖ，Ｗ各相で均一で配線インダクタンスにばらつきがな
く、また＋，−の配線用バスバーに対してＩＧＢＴモジ
ュール２８の半導体素子をワイヤボンディングしている
ので、電解コンデンサ３からＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換
用半導体素子までの経路、さらに電力変換用半導体素子
から誘導電動機側出力端までの経路を短くして配線イン
ダクタンスを小さくでき、これによってスイッチングサ
ージを小さくでき、また従来は必須であったスナバ回路
を省略し、あるいはスナバ回路を用いる場合でも小形の
ものを用いることができるようになる。
０では、中央の電解コンデンサ３の周囲に各相Ｕ，Ｖ，
Ｗの配線用バスバー及びＩＧＢＴモジュールが放射状
に、かつ電解コンデンサ３からほぼ等距離となるように
レイアウトにしたことにより、電解コンデンサ３から半
導体素子を経て交流出力端に至るまでの電流経路がＵ，
Ｖ，Ｗ各相で均一で配線インダクタンスにばらつきがな
く、また＋，−の配線用バスバーに対してＩＧＢＴモジ
ュール２８の半導体素子をワイヤボンディングしている
ので、電解コンデンサ３からＵ，Ｖ，Ｗ各相の電力変換
用半導体素子までの経路、さらに電力変換用半導体素子
から誘導電動機側出力端までの経路を短くして配線イン
ダクタンスを小さくでき、これによってスイッチングサ
ージを小さくでき、また従来は必須であったスナバ回路
を省略し、あるいはスナバ回路を用いる場合でも小形の
ものを用いることができるようになる。
【００２４】また上記の電力変換回路２０では、誘導電
動機５に対して三相交流の電気的接続を行うと同時に機
械的な結合もでき、車載用の電動機駆動装置として有用
なコンパクト化が図れる。
動機５に対して三相交流の電気的接続を行うと同時に機
械的な結合もでき、車載用の電動機駆動装置として有用
なコンパクト化が図れる。
【００２５】なお、上記の実施の形態では電動機として
三相誘導電動機を用いたが、これに限定されず、三相同
期電動機を使用することもできるものである。
三相誘導電動機を用いたが、これに限定されず、三相同
期電動機を使用することもできるものである。
【図１】本発明の１つの実施の形態の電力変換回路の平
面図。
面図。
【図２】図１におけるII−II線断面図。
【図３】上記の実施の形態におけるＩＧＢＴモジュール
の取付構造を示す断面図。
の取付構造を示す断面図。
【図４】上記の実施の形態の電力変換回路の交流電動機
との結合方法を示す分解斜視図。
との結合方法を示す分解斜視図。
【図５】上記の電力変換回路と交流電動機との結合方法
を示す断面図。
を示す断面図。
【図６】上記の電力変換回路と交流電動機との結合方法
の他の例を示す断面図。
の他の例を示す断面図。
【図７】一般的な電力変換回路の回路図。
【図８】従来の電力変換回路の構造を示す斜視図。
【図９】従来の電力変換回路におけるＩＧＢＴモジュー
ルの断面図。
ルの断面図。
１ バッテリ ２ フィルタ回路 ３ 電解コンデンサ ５ 誘導電動機 ２０ 電力変換回路 ２２ ケース ２３＋，２３− 直流電源入力端子 ２５ｕ，２５ｖ，２５ｗ 電力変換区画 ２６＋，２６− 中央連結部 ２７ｕ，２７ｖ，２７ｗ 出力端子板 ２７ａ 端子穴 ２８ｕ＋，２８ｕ−，２８ｖ＋，２８ｖ−，２８ｗ＋，
２８ｗ− ＩＧＢＴモジュール ３０ ヒートシンク ３３ 接続ねじ ３５ 端子穴 ３６ ケーブル ３７ 圧着端子部 ３８ 雌ねじ部 ３９ 端子金具
２８ｗ− ＩＧＢＴモジュール ３０ ヒートシンク ３３ 接続ねじ ３５ 端子穴 ３６ ケーブル ３７ 圧着端子部 ３８ 雌ねじ部 ３９ 端子金具
Claims (3)
- 【請求項１】 電解コンデンサを中心部に設置し、 直流電源用の正負のバスバーから延びる３組の配線用バ
スバーを前記コンデンサの周囲に放射状に配置し、 前記正負３組それぞれの配線用バスバー間に電力変換用
半導体素子とその交流側出力端子板それぞれを各組が前
記電解コンデンサからほぼ等距離となる位置に配置して
成る電力変換回路。 - 【請求項２】 前記電力変換用半導体素子を前記配線用
バスバー及び交流側出力端子板にワイヤボンディングし
たことを特徴とする請求項１に記載の電力変換回路。 - 【請求項３】 前記電力変換回路を三相交流電動機と合
体し、前記交流側出力端子板それぞれを当該三相交流電
動機の各相入力端と電気的に接続したことを特徴とする
請求項１又は２に記載の電力変換回路を用いた電動機駆
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026014A JPH11225485A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10026014A JPH11225485A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225485A true JPH11225485A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12181851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10026014A Pending JPH11225485A (ja) | 1998-02-06 | 1998-02-06 | 電力変換回路及びこれを用いた電動機駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11225485A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004040877A (ja) * | 2002-07-01 | 2004-02-05 | Denso Corp | 多相インバータモジュール |
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| US6992409B2 (en) | 2002-03-15 | 2006-01-31 | Denso Corporation | Liquid-cooled rotary electric machine integrated with an inverter |
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| US7952856B2 (en) | 2008-06-02 | 2011-05-31 | Honda Motor Co., Ltd. | Power control unit and hybrid vehicle comprising same |
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| JP2014103739A (ja) * | 2012-11-19 | 2014-06-05 | Toyota Industries Corp | 電力変換装置 |
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| US11058035B2 (en) | 2018-08-07 | 2021-07-06 | Mahle International Gmbh | Electric power inverter |
-
1998
- 1998-02-06 JP JP10026014A patent/JPH11225485A/ja active Pending
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