电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力转换装置，其在直流母线上具备电流检测电路，提高电流检测精度。功率半导体模块连接在直流母线的正极电位的布线图案与负极电位的布线图案之间，平滑电容器和缓冲电容器连接在直流母线的正极电位的布线图案与负极电位的布线图案之间。电流检测电路使用直流母线的负极电位的布线图案连接在功率半导体模块与缓冲电容器之间。平滑电容器的正极端子与缓冲电容器的正极端子、平滑电容器的负极端子与缓冲电容器的负极端子、功率半导体模块的正极端子与缓冲电容器的正极端子、功率半导体模块的负极端子与电流检测电路的第一端子分别配置成彼此靠近。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
本专利技术涉及一种在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置。
技术介绍
作为本
中的
技术介绍
，存在WO2003/032478号公报(专利文献1)。专利文献1中，目的在于提供一种抑制阻尼振荡来高速且高精度地完成电流的取入的相电流检测装置，在将交流电源1设为输入的整流电路2的输出端子之间连接第一电容器2a(平滑电容器)，与第一电容器2a并联地连接3相逆变器3，将3相逆变器3的输出提供给电动机4。而且，公开了以下结构：在3相逆变器3的输入侧并联地连接第二电容器3a，在第一电容器2a与第二电容器3a之间连接电流检测器5，在比电流检测器5稍向电源侧，将第三电容器与第一电容器2a并联地连接，在功率器件不会由于开关引起的电涌电压而损坏的范围内，将第二电容器3a的电容设定得尽量小。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2003/032478号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题通常，平滑电容器为大电容的电容器，因此采取以下手段：使用不同基板构成平滑电容器基板和逆变器电路基板，将它们用电缆进行连接。在逆变器电路内的半导体元件进行开关时，在平滑电容器、电缆、逆变器电路基板的布线图案、半导体元件与电流检测电路之间产生谐振电流。该谐振电流的产生原因在于，由内置于半导体元件的结电容、平滑电容器和半导体元件的内部电感、各布线的电感形成串联谐振电路。由此，该谐振电流叠加到本来要检测的逆变器输出的电流值而成的电流流过电流检测电路，存在电流检测精度下降的问题。与此相对，如专利文献1所示，使用第一电容器(平滑电容器)侧的第三电容器(缓冲电容器)以及逆变器侧的第二电容器(缓冲电容器)分割串联谐振电路，由此能够减小谐振电流。然而，有时通过电流检测电路和缓冲电容器以及将它们进行连接的逆变器电路基板的布线图案形成串联谐振电路。为了减小该情况下的谐振电流，需要设计成将它们进行连接的布线图案的电感变小，但是在专利文献1中并未考虑这些情况。本专利技术的目的在于，在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置中，通过降低逆变器电路基板的布线图案的电感来减小谐振电流，提高电流检测精度。用于解决课题的手段为了解决上述课题，举出其一例，本专利技术是一种电力转换装置，包括具有正极电位和负极电位的直流母线；在直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器；以及在正极电位或者负极电位中的任一电位的直流母线中，在功率半导体模块与第二电容器之间连接并具有功率半导体模块侧的第一端子和第二电容器侧的第二端子的电路部件，其中，第一电容器的正极端子与第二电容器的正极端子、第一电容器的负极端子与第二电容器的负极端子、功率半导体模块的正极端子与第二电容器的正极端子、功率半导体模块的正极端子或者负极端子与电路部件的第一端子配置成彼此靠近。专利技术效果根据本专利技术，在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置中，通过降低逆变器电路基板的布线图案的电感能够减小谐振电流，能够提高电流检测精度。附图说明图1是第一实施例中的逆变器电路基板的布局图。图2是第二实施例中的逆变器电路基板的布局图。图3是第三实施例中的逆变器电路基板的布局图。图4是第四实施例中的逆变器电路基板的布局图。图5是第五实施例中的逆变器电路基板的布局图。图6是第六实施例中的逆变器电路基板的布局图。图7是通常电力转换装置的块结构图。图8是以往的具备电流检测电路的逆变器的电路结构图。图9是以往的提高具备电流检测电路的逆变器的电流检测精度的第一电路结构图。图10是以往的提高具备电流检测电路的逆变器的电流检测精度的第二电路结构图。图11是实现图10的电路结构的逆变器电路基板的布局图的一例。具体实施方式以下，使用附图说明本专利技术的实施例。第一实施例首先，说明以往的在直流母线上具备电流检测电路的电力转换装置。图7是使用通常的三相系统电源的三相交流电动机的驱动系统。在图7中，通过转换器502将三相系统电源501的交流电压转换为直流电压，通过逆变器503将该直流电压转换为交流电压，由此对交流电动机504进行可变速驱动。这样，转换器502和逆变器503通过对二极管、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)等半导体元件进行开关来转换电力的形态、即直流、交流、频率等。图8示出以往的逆变器503的电路结构图。在图8中，逆变器503主要由使直流电压稳定化的平滑电容器11以及将直流电压转换为交流电压的功率半导体模块31构成。在此，功率半导体模块31是为了生成三相交流电压而将半导体元件上下进行串联连接而得到的电路进行并联连接三个而得的三相桥电路。并且，为了计算与逆变器503的输出31U、31V、31W连接的交流电动机504的电流值，在平滑电容器11与功率半导体模块31之间的直流母线上具备电流检测电路32。在直流母线上，逆变器输出31U、31V、31W中的正弦波状的电流形成梳齿状的电流波形而出现。电流检测电路32在各相的控制模式的任意定时读取直流母线上的梳齿状的电流值，由此运算逆变器输出31U、31V、31W的任意相中的正弦波状的电流。另外，平滑电容器11为大电容的电容器，因此采取以下手段：使用不同基板构成平滑电容器基板10和逆变器电路基板30，将它们使用电缆20进行连接。或者，采取以下手段：在将基板面积设为较大的情况下，在逆变器电路基板30上安装平滑电容器11。在功率半导体模块31内的半导体元件进行开关时，在平滑电容器11、电缆20、逆变器电路基板30的布线图案、功率半导体模块31与电流检测电路32之间产生谐振电流。该谐振电流的产生原因在于，通过内置于半导体元件的结电容、平滑电容器11和功率半导体模块31的内部电感、各布线的电感形成串联谐振电路。由此，该谐振电流叠加到本来要检测的逆变器输出31U、31V、31W的电流值而成的电流流过电流检测电路32。为了使用电流检测电路32高精度地检测电流值，需要在谐振电流充分衰减的定时获取电流值。然而，在电感大的情况下，谐振电流并不充分衰减，电流检测精度下降。以减小谐振电流为目的，为了减小串联谐振电路的电感，优选将平滑电容器11配置在功率半导体模块31的附近。另外，如专利文献1那样，使用第一电容器(平滑电容器)侧的第三电容器(缓冲电容器)和逆变器侧的第二电容器(缓冲电容器)分割串联谐振电路，由此能够减小谐振电流。图9示出与专利文献1的方法相同的电路结构。对于电流检测电路32，在直流母线的正极电位与负极电位之间，在平滑电容器11侧连接缓冲电容器33，在功率半导体模块31侧连接缓冲电容器34。通过设为该结构，与平滑电容器11之间的谐振电流被缓冲电容器33吸收，与功率半导体模块31之间的谐振电流被缓冲电容器34吸收。因而，平滑电容器11与功率半导体模块31之间的谐振电流难以流过电流检测电路32，因此提高电流检测精度。然而，有时通过电流检测电路32、缓冲电容器33、缓冲电容器34、将它们进行连接的逆变器电路基板30的正极电位的布线图案35与负极电位的布线图案36、37(以后，有时总称35、36、37为布线图案)形成串联谐振电路。为减小该情况下的谐振电流，需要设计成将它们进行连接的布线图案3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，具有：具有正极电位和负极电位的直流母线；在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器；以及在上述正极电位或者上述负极电位中的任一电位的直流母线中，连接在上述功率半导体模块与上述第二电容器之间并具有上述功率半导体模块侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件，其特征在于，上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述功率半导体模块的正极端子或者负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.29 JP 2016-0655451.一种电力转换装置，具有：具有正极电位和负极电位的直流母线；在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器以及具有正极端子和负极端子的第二电容器；以及在上述正极电位或者上述负极电位中的任一电位的直流母线中，连接在上述功率半导体模块与上述第二电容器之间并具有上述功率半导体模块侧的第一端子和上述第二电容器侧的第二端子的电路部件，其特征在于，上述第一电容器的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述第一电容器的负极端子与上述第二电容器的负极端子、上述功率半导体模块的正极端子与上述第二电容器的正极端子、上述功率半导体模块的正极端子或者负极端子与上述电路部件的第一端子配置成彼此靠近。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，配置成：包括上述第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线、包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线与包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线彼此平行，包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线与上述第一延长线或者上述第二延长线或者上述第三延长线彼此垂直。3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，配置成：包括上述第一电容器的正极端子和负极端子的第一延长线与包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线彼此平行，包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线与包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线彼此平行，上述第一延长线或者上述第二延长线与上述第三延长线或者上述第四延长线彼此垂直。4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，配置成：通过包括上述第二电容器的正极端子和负极端子的第二延长线、包括上述电路部件的第一端子和第二端子的第三延长线以及包括上述功率半导体模块的正极端子和负极端子的第四延长线形成三角形。5.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，配置成：与上述第一电容器的正极端子和负极端子与上述第二电容器的距离相比，使上述第二电容器与上述电路部件的距离更近。6.一种电力转换装置，具有：具有正极电位和负极电位的直流母线；在上述直流母线之间连接的具有正极端子和负极端子的功率半导体模块、具有正极端子和负极端子的第一电容器、具有正极端子和负极端子的第二电容器以及具有正极端子和负极端子的第三电容器；以及在上述正极电...

【专利技术属性】
技术研发人员：服部幸男，三浦真，大石孝，桥本贵之，
申请(专利权)人：日立江森自控空调有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP