电力转换装置制造方法及图纸

本公开提供了一种电力转换装置，其中有上臂半导体器件、下臂半导体器件和电容器。至少上臂半导体器件或下臂半导体器件构建并联体。在对着所述并联体的相对臂中，提供了容许元件。在构建所述并联体的所述开关元件中，标识最后断开元件和非最后断开元件。其中电流流过所述最后断开元件、在所述相对臂中的回流元件和所述电容器的最后断开闭合电路的电感小于其中电流流过所述最后断开元件、在所述相对臂中的回流元件和所述电容器的非最后断开闭合电路的电感。

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置
本公开涉及电力转换装置，并且更具体地涉及由高电位线和低电位线之间互相串联的上臂半导体器件和下臂半导体器件构成的电力转换装置。
技术介绍
已知一种电力转换装置，其中上臂半导体器件和下臂半导体器件在高电位线和低电位线之间互相串联。例如，日本专利文献(例如，日本专利号5805513)公开了一种电力转换装置，其中每个上臂半导体器件和每个下臂半导体器件由两个并联连接的开关元件(以下称为并联体)构成。具体地，上述专利文献公开一种配置，其中并联体中包括的两个开关元件在互相不同的断开定时被控制为断开。然而，根据上述专利文献，在针对两个开关元件偏移断开定时的控制中未提出有效降低开关损耗的技术。具体地，在并联连接的两个开关元件中随后断开的开关元件引起主电路中的电流变化，由此导致开关损耗。因此，当发生电流变化的闭合电路的电感很大时，不能有效地降低开关损耗。
技术实现思路
本公开是根据上述情况完成的，并且提供了一种能够有效降低其开关损耗的电力转换装置。本公开的第一方面是电力转换装置(1)，包括：高电位线(11H)和低电位线(11L)；连接至高电位线的上臂半导体器件(2H)；串联连接至上臂半导体器件(2H)并且连接至低电位线的下臂半导体器件(2L)；以及在高电位线和低电位线之间连接的电容器(3)，其中彼此串联连接的上臂半导体器件和下臂半导体器件中的至少一个构建并联体(20)，所述并联体由两个或多个并联的开关元件(2)构成；至少在与上臂半导体器件和下臂半导体器件中的由并联体构成的臂相对的相对臂中设置有回流元件(21)，回流元件允许电流从低电位线侧流向高电位线侧；构建并联体的开关元件被控制为使得断开定时互相不同；在构建并联体的开关元件之中标识最后断开的最后断开元件(22)和作为其他元件的非最后断开元件(23)；其中电流经过最后断开元件、与最后断开元件相对的相对臂中的回流元件和电容器的最后断开闭合电路(101)的电感小于其中电流经过并联连接到最后断开元件的非最后断开元件、与最后断开元件相对的相对臂中的回流元件和电容器的非最后断开闭合电路(102)的电感。根据上述电力转换装置，上述最后断开闭合电路的电感小于上述非最后断开闭合电路的电感。由此，可以有效降低开关损耗。换句话说，在上述电力转换装置的电路结构中，当最后断开元件断开时，回流电流开始流过与设置最后断开元件的臂相对的相对臂中的回流元件。这时，电流在上述最后断开电路中变化。通过减小由于最后断开电路中的电流变化引起的冲击电压，可以减小开关损耗。在这方面，在上述电力转换装置中，最后断开闭合电路的电感被设置为小于非最后断开闭合电路的电感。因此，可以有效降低开关损耗。如所述，根据上述方面，可以提供能够有效降低开关损耗的电力转换装置。应注意，在这一列和权利要求书中的括号中的附图标记指示与作为将在稍后描述的一个方面的实施例中的具体方法对应，并且不限制本公开的技术范围。附图说明在附图中：图1是根据本公开的第一实施例示出电力转换装置的电路图；图2是根据第一实施例示出当考虑到上臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图3是根据第一实施例示出当考虑到下臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图4是根据第一实施例示出最后断开元件和非最后断开元件的开关操作的定时图；图5是根据第二实施例示出最后断开元件和非最后断开元件的开关操作的定时图；图6是根据第三实施例示出电力转换装置的电路图；图7是根据第三实施例示出当考虑到上臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图8是根据第三实施例示出当考虑到下臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图9是根据第四实施例示出电力转换装置的电路图；图10是根据第五实施例示出电力转换装置的电路图；图11是根据第六实施例示出电力转换装置的部分的电路图；图12是根据第六实施例示出最后断开模块的前视图；图13是根据第六实施例示出非最后断开模块的前视图；图14是根据第六实施例的电力转换装置的部分的平面图；图15是根据第六实施例的电力转换装置的包括部分汇流条的部分的平面图；图16是根据第六实施例示出上臂模块、下臂模块和汇流条之间的连接状态的前视图；图17是根据第七实施例示出当考虑到上臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图18是根据第七实施例示出当考虑到上臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图19是根据第七实施例示出作为最后断开模块的公共模块的前视图；图20是根据第七实施例示出作为非最后断开模块的公共模块的前视图；图21是沿着图19的XXI-XXI线截取的横截面图；图22是根据第七实施例示出电力转换装置的部分的平面图；图23是根据第八实施例示出当考虑到上臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图24是根据第八实施例示出当考虑到下臂半导体器件的开关操作时最后断开闭合电路和非最后断开闭合电路的说明性示图；图25是根据第八实施例示出支路公共模块的前视图；图26是沿着图25的XXVI-XXVI线截取的横截面图；图27是根据第九实施例示出电力转换装置的部分的电路图；图28是根据第九实施例示出在模块主体中的第一布线路径和第二布线路径的电路图；图29是根据第九实施例示出上臂公共模块的前视图；并且图30是沿着图29的XXX-XXX线截取的横截面图；具体实施方式(第一实施例)参考图1至图4，将描述电力转换装置的实施例。如图1所示，根据第一实施例的电力转换装置1设置有高电位线11H、低电位线11L、连接至高电位线11H的上臂半导体器件2H、下臂半导体器件2L和电容器3。下臂半导体器件2L与上臂半导体器件2H串联。电容器3连接在高电位线11H和低电位线11L之间。互相串联连接的上臂半导体器件2H或下臂半导体器件2L中的至少一个构建并联体20，该并联体20设置有两个或多个并联连接的开关元件。在串联连接的上臂半导体器件2H和下臂半导体器件2L中，至少在与并联体20相对的相对侧壁中设置回流元件21以允许电流从低电位线11L流向高电位线11H。如图4中所示，构建并联体20的多个开关元件2被控制为使得断开定时互相不同。在构建并联体20的开关元件2中，标识最后断开元件22和非最后断开元件23。最后断开元件22最后断开并且非最后断开元件23是另一个开关元件2。换句话说，在并联体20的多个开关元件2中，针对开关元件控制断开定时使得特定的开关元件2被控制为最后断开。然后，该特定的开关元件2被确定为最后断开元件22并且其他开关元件2被确定为非最后断开元件23。如图2和图3所示，最后断开闭合电路101被确定为其中电流经过最后断开元件22、与最后断开元件22相对的相对臂中包括的回流元件21、和电容器3的闭合电路。非最后断开闭合电路102被确定为其中电流经过与最后断开元件22并联连接的非最后断开元件23、与最后断开元件22相对的相对侧臂内包括的回流元件21、和电容器3的闭合电路路径。此时，最后断开闭合电路101的电感小于非最后断开闭合电路102的电感。如图1中所示，根据第一实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，包括：高电位线和低电位线；上臂半导体器件，连接至所述高电位线；下臂半导体器件，与所述上臂半导体器件串联连接并且连接至所述低电位线；以及电容器，连接在所述高电位线和所述低电位线之间，其中互相串联连接的所述上臂半导体器件和所述下臂半导体器件中的至少一个构建并联体，所述并联体由两个或更多个并联连接的开关元件构成；回流元件至少设置在与由所述上臂半导体器件和所述下臂半导体器件中的所述并联体构成的臂相对的相对臂中，所述回流元件允许电流从低电位线侧流向高电位线侧；构建所述并联体的所述开关元件被控制为使得断开定时互相不同；在构建所述并联体的所述开关元件中标识最后断开的最后断开元件和作为其他元件的非最后断开元件；其中电流经过所述最后断开元件、在与所述最后断开元件相对的相对臂中的所述回流元件和所述电容器的最后断开闭合电路的电感小于其中电流经过与所述最后断开元件并联连接的所述非最后断开元件、在与所述最后断开元件相对的相对臂中的所述回流元件和所述电容器的非最后断开闭合电路的电感。

【技术特征摘要】
2017.03.20 JP 2017-0538351.一种电力转换装置，包括：高电位线和低电位线；上臂半导体器件，连接至所述高电位线；下臂半导体器件，与所述上臂半导体器件串联连接并且连接至所述低电位线；以及电容器，连接在所述高电位线和所述低电位线之间，其中互相串联连接的所述上臂半导体器件和所述下臂半导体器件中的至少一个构建并联体，所述并联体由两个或更多个并联连接的开关元件构成；回流元件至少设置在与由所述上臂半导体器件和所述下臂半导体器件中的所述并联体构成的臂相对的相对臂中，所述回流元件允许电流从低电位线侧流向高电位线侧；构建所述并联体的所述开关元件被控制为使得断开定时互相不同；在构建所述并联体的所述开关元件中标识最后断开的最后断开元件和作为其他元件的非最后断开元件；其中电流经过所述最后断开元件、在与所述最后断开元件相对的相对臂中的所述回流元件和所述电容器的最后断开闭合电路的电感小于其中电流经过与所述最后断开元件并联连接的所述非最后断开元件、在与所述最后断开元件相对的相对臂中的所述回流元件和所述电容器的非最后断开闭合电路的电感。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中：构建所述并联体的所述开关元件被控制为使得接通定时互相不同；所述最后断开元件是被控制成在构建所述并联体的所述开关元件中首先接通的开关元件。3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其中：构建所述并联体的所述开关元件由SiC-MOSFET和Si-IGBT构成。4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中：所述最后断开元件由SiC-MOSFET构成并且所述非最后断开元件由Si-IGBT构成。5.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中：所述最后断开元件由Si-IGBT构成并且所述非最后断开元件由SiC-MOSFET构成。6.根据权利要求1或2所述的电力转换器，其中所述最后断开元件、所述非最后断开元件和所述容许元件安装在半导体模块；所述最后断开元件和所述非最后断开元件分别安装在最后断开模块和非最后断开模块上，所述最后断开模块和所述非最后断开模块被配置成互相独立的单独的半导体模块；并且所述最后断开闭合电路和所述非最后断开闭合电路各自包括所述半导体模块，所述电容器和汇流条连接至所述半导体模块，包含在所述最后断开闭合电路中的所述汇流条的总电感小于包含在所述非最后断开闭合电路中的所述汇流条的总电感。7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其中：所述上臂半导体器件和所述下臂半导体器件分别安装在上臂模块和下臂模块，所述上臂模块和所述下臂模块由所述单独的半导体模块构成；所述上臂模块和所述下臂模块通过中间汇流条互相连接，所述上臂模块通过构建所述高电位线的高电位汇流条连接至所述电容器，所述下臂模块通过构建所述低电位线的低电位汇流条连接至所述电容器；并且包含在所述最后断开闭合电路中的高电位汇流条、低电位汇流条和中间汇流条的总电感小于包含在所述非最后断开闭合电路中的高电位汇流条、低电位汇流条和中间汇流条的...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村光德，持木健吾，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP