电力转换装置制造方法及图纸

包括半导体元件(2u)、(2d)、电容器(3)、正母线(4)及负母线(5)。负母线(5)包括负侧主体部(50)和多个负侧支部(51)。在负侧支部(51)中，存在有：介入负侧支部(51i)，所述介入负侧支部(51i)介于与连接有所述负侧支部(51)的下桥臂半导体元件(2d)属于相同半导体元件组(20)的上桥臂半导体元件(2u)连接的、两根正侧支部(41)之间；以及端部负侧支部(51e)，所述端部负侧支部(51e)配置于不介于所述两根正侧支部(41)之间的位置。端部负侧支部(51e)的自感比介入负侧支部(51i)的自感更小。

Power conversion device

It includes semiconductor element (2U), (2D), capacitor (3), positive bus (4) and negative bus bar (5). The negative bus bar (5) comprises a negative side main part (50) and a plurality of negative side branches (51). In the negative side branch (51), there are: intervening the negative side branch (51i), the intervening negative side branch (51i) between the upper arm semiconductor element (2u) connected with the lower arm semiconductor element (2d) connected with the negative side branch (51) belonging to the same semiconductor element group (20), two positive side branches (41), and the end negative side branch (51e); The end negative side branch (51E) is disposed at a position not between the two positive side branches (41). The negative side branch (51E) of the end has a smaller sense of self perception than the 51i.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
本申请以2015年12月25日申请的日本专利申请号2015-254463号的申请为基础，在此援引其记载内容。本专利技术涉及一种电力转换装置，包括多个半导体元件、平滑用的电容器、以及将它们电连接的正母线和负母线。
技术介绍
作为逆变器、DC-DC转换器等电力转换装置，已知一种包括IGBT等半导体元件、平滑用电容器及将它们电连接的正母线和负母线的装置(参照下述专利文献1)。上述正母线包括与电容器连接的正侧主体部和从上述正侧主体部延伸与上述半导体元件连接的多个正侧支部。此外，负母线包括与电容器连接的负侧主体部和从上述负侧主体部延伸与半导体元件连接的多个负侧支部。正侧支部和负侧支部交替配置。藉此，使正侧支部和负侧支部彼此接近，从而使它们的电感降低。另一方面，近年来，正在开发一种电力转换装置，使彼此并联连接的多个半导体元件同时进行接通断开动作，从而即使流过各半导体元件的电流很低，也能提高整体的输出电流。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015-139299号公报
技术实现思路
然而，本专利技术人经过详细研究发现，将正侧支部和负侧支部交替配置，且同时接通断开多个半导体元件时，会有以下技术问题。即，在负侧支部分别存在互感和自感。如果将正侧支部和负侧支部交替配置，使与这些支部连接的、多个半导体元件同时进行接通断开，那么如后所述，互感和自感之和即有效电感在各负侧支部处容易有较大不同。因此，电流流过时，因有效电感产生的感应电动势在各负侧支部处容易有较大不同。因此，与上述负侧支部电连接的、同时进行接通断开动作的多个半导体元件的发射极等基准电极的电位(即，基准电位)彼此容易有较大不同。因此，如后所述，考虑可能会向一部分半导体元件的控制端子施加高电压。本专利技术的目的在于，提供一种能使同时进行接通断开动作的多个半导体元件的基准电位之差减小的电力转换装置。本专利技术第一实施方式的电力转换装置包括：彼此串联连接，分别多个设置的上桥臂半导体元件和下桥臂半导体元件的半导体元件；续流二极管，上述续流二极管与各上述半导体元件反向并联连接；电容器，上述电容器将直流电压平滑化；正母线，上述正母线具有与上述电容器电连接的正侧主体部和从上述正侧主体部延伸、与上述上桥臂半导体元件电连接的多个正侧支部；以及负母线，上述负母线具有与上述电容器电连接的负侧主体部和从上述负侧主体部延伸、与上述下桥臂半导体元件电连接的多个负侧支部，上述正侧支部与上述负侧支部交替配置，形成有半导体元件组，上述半导体元件组由同时进行接通断开动作的多个上述上桥臂半导体元件和与上述上桥臂半导体元件串联连接、同时进行接通断开动作的多个上述下桥臂半导体元件构成，在上述负侧支部中存在有：介入负侧支部，上述介入负侧支部介于与连接有上述负侧支部的上述下桥臂半导体元件属于相同的上述半导体元件组的上述上桥臂半导体元件连接的、两根上述正侧支部之间；以及端部负侧支部，上述端部负侧支部配置于不介于上述两根正侧支部之间的位置,上述端部负侧支部的自感比上述介入负侧支部的自感更小。专利技术效果在上述电力转换装置中，交替配置正侧支部和负侧支部，利用与上述支部连接、同时进行接通断开的多个半导体元件来构成上述半导体元件组。此外，使多个负侧支部中的上述端部负侧支部的自感比上述介入负侧支部的自感小。因此，能减小同时接通断开的多个半导体元件的基准电位之差。即，由于上述端部负侧支部不是介于上述两根正侧支部之间，因此，如后所述，容易使上述端部负侧支部的互感比介于上述两根正侧支部之间的上述介入负侧支部的互感大。在本实施方式中，互感容易变大的端部负侧支部的自感比介入负侧支部的自感小。因此，能使介入负侧支部与端部负侧支部的有效电感(即，互感与自感相加的值)之差减小。因此，电流流过时，因有效电感产生的感应电动势在介入负侧支部与端部负侧支部处不容易有较大不同。因此，能减小与介入负侧支部电连接的半导体元件的基准电位和与端部负侧支部电连接的半导体元件的基准电位之差。也就是说，能减小与上述负侧支部电连接、同时进行接通断开的多个半导体元件的基准电位之差。因此，能抑制仅向一部分半导体元件的控制端子施加高电压的不良情况。如以上所述，根据上述实施方式，能提供一种可以使同时进行接通断开动作的多个半导体元件的基准电位之差减小的电力转换装置。另外，权利要求书及解决技术问题的手段中记载的、括号内的符号表示与后述实施方式中记载的具体手段的对应关系，并不对本专利技术的技术范围进行限定。附图说明参照附图和以下详细的记述，可以更明确本专利技术的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是实施方式一的电力转换装置的剖视图，是图3的I-I线剖视图。图2是实施方式一的电力转换装置的局部省略剖视图。图3是图1的III-III线剖视图。图4是实施方式一的、将正母线拆下后的电力转换装置的剖视图。图5是实施方式一的、将正母线和负母线拆下后的电力转换装置的剖视图。图6是实施方式一的负母线的主要部分放大立体图。图7是实施方式一的电力转换装置的电路图。图8是实施方式一的、上桥臂半导体元件断开时的电力转换装置的电路图的一部分。图9是实施方式一的、上桥臂半导体元件接通时的电力转换装置的电路图的一部分。图10是表示实施方式一的、上桥臂半导体元件从断开切换为接通时流过正侧支部和负侧支部的电流的变化的图表。图11是用于对实施方式一的、即使在一个半导体模块中内置有上桥臂半导体元件和下桥臂半导体元件的情况下，也能使上桥臂半导体元件的基准电位之差减小的理由进行说明的图。图12是实施方式二的电力转换装置的局部省略剖视图。图13是实施方式三的电力转换装置的剖视图。图14是实施方式三的电力转换装置的主要部分放大剖视图。图15是实施方式四的电力转换装置的主要部分放大剖视图。图16是实施方式五的电力转换装置的主要部分放大剖视图。图17是实施方式六的负母线的主要部分放大立体图。图18是实施方式七的电力转换装置的局部省略剖视图。图19是实施方式八的电力转换装置的电路图。图20是实施方式八的电力转换装置的局部省略剖视图。图21是比较方式一的电力转换装置的电路图的一部分。图22是比较方式二的电力转换装置的电路图的一部分。图23是比较方式三的电力转换装置的电路图的一部分。具体实施方式上述电力转换装置可以作为用于装设于电动汽车、混合动力车等车辆的车载用电力转换装置。(实施方式一)参照图1～图11，对上述电力转换装置的实施方式进行说明。如图1、图2所示，本实施方式的电力转换装置1包括上桥臂半导体元件2u、下桥臂半导体元件2d、电容器3、正母线4及负母线5。如图7所示，上桥臂半导体元件2u和下桥臂半导体元件2d彼此串联连接。分别设置有多个上桥臂半导体元件2u和下桥臂半导体元件2d。在上桥臂半导体元件2u和下桥臂半导体元件2d上，分别反向并联连接有续流二极管7。电容器3将直流电源8的直流电压平滑化。如图2、图3所示，正母线4包括正侧主体部40和多个正侧支部41。正侧主体部40与电容器3电连接。此外，正侧支部41从正侧主体部40延伸，与上桥臂半导体元件2u电连接。负母线5包括负侧主体部50和多个负侧支部51。负侧主体部50与电容器3电连接。此外，负侧支部51从负侧主体部50延伸，与下桥臂半导体元件2d电连接。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置(1)，其特征在于，包括：彼此串联连接，分别设置多个的上桥臂半导体元件(2u)和下桥臂半导体元件(2d)的半导体元件(2)；续流二极管(7)，所述续流二极管(7)与各所述半导体元件反向并联连接；电容器(3)，所述电容器(3)将直流电压平滑化；正母线(4)，所述正母线(4)具有与所述电容器电连接的正侧主体部(40)、从所述正侧主体部延伸并与所述上桥臂半导体元件电连接的多个正侧支部(41)；以及负母线(5)，所述负母线(5)具有与所述电容器电连接的负侧主体部(50)、从所述负侧主体部延伸并与所述下桥臂半导体元件电连接的多个负侧支部(51)，所述正侧支部与所述负侧支部交替配置，形成有半导体元件组(20)，所述半导体元件组(20)由同时进行接通断开动作的多个所述上桥臂半导体元件和与所述上桥臂半导体元件串联连接、同时进行接通断开动作的多个所述下桥臂半导体元件构成，在所述负侧支部中，存在有：介入负侧支部(51i)，所述介入负侧支部(51i)介于与连接有所述负侧支部的所述下桥臂半导体元件属于相同的所述半导体元件组的所述上桥臂半导体元件连接的、两根所述正侧支部之间；以及端部负侧支部(51e)，所述端部负侧支部(51e)配置于不介于两根所述正侧支部之间的位置，所述端部负侧支部的自感比所述介入负侧支部的自感更小。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.25 JP 2015-2544631.一种电力转换装置(1)，其特征在于，包括：彼此串联连接，分别设置多个的上桥臂半导体元件(2u)和下桥臂半导体元件(2d)的半导体元件(2)；续流二极管(7)，所述续流二极管(7)与各所述半导体元件反向并联连接；电容器(3)，所述电容器(3)将直流电压平滑化；正母线(4)，所述正母线(4)具有与所述电容器电连接的正侧主体部(40)、从所述正侧主体部延伸并与所述上桥臂半导体元件电连接的多个正侧支部(41)；以及负母线(5)，所述负母线(5)具有与所述电容器电连接的负侧主体部(50)、从所述负侧主体部延伸并与所述下桥臂半导体元件电连接的多个负侧支部(51)，所述正侧支部与所述负侧支部交替配置，形成有半导体元件组(20)，所述半导体元件组(20)由同时进行接通断开动作的多个所述上桥臂半导体元件和与所述上桥臂半导体元件串联连接、同时进行接通断开动作的多个所述下桥臂半导体元件构成，在所述负侧支部中，存在有：介入负侧支部(51i)，所述介入负侧支部(51i)介于与连接有所述负侧支部的所述下桥臂半导体元件属于相同的所述半导体元件组的所述上桥臂半导体元件连接的、两根所述正侧支部之间；以及端部负侧支部(51e)，所述端部负侧支部(51e)配置于不介于两根所述正侧支部之间的位置，所述端部负侧支部的自感比所述介入负侧支部的自感更小。2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，在所述正侧支部中，存在有：介入正侧支部(41i)，所述介入正侧支部(41i)介于与连接有所述正侧支部的所述上...

【专利技术属性】
技术研发人员：持木健吾，山平優，佐野友久，近藤洋平，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP