本发明专利技术得到一种能够降低关断浪涌电压和损耗的半导体装置。在外部端子(P)和外部端子(AC)之间连接有开关元件(Q1)。在外部端子(AC)和外部端子(N)之间连接有开关元件(Q2)。作为AC开关部(SW1)，在外部端子(C)和外部端子(AC)之间反向串联连接有开关元件(Q3、Q4)。作为AC开关部(SW2)，在外部端子(C)和外部端子(AC)之间反向串联连接有开关元件(Q5、Q6)。AC开关部(SW1、SW2)相互并联连接。开关元件(Q1～Q6)被收容于1个模块(M)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种构成3级电力变换装置的半导体装置，其通过降低电感成分而降低了关断浪涌电压。
技术介绍
在将直流电力变换为交流电力、或者将交流电力变换为直流电力的电力变换装置中采用了 3级电力变换装置。3级电力变换装置能够降低交流电压的波形畸变，能够实现低噪音化、低噪声化。图20、21是表示现有的3级电力变换装置的电路图。图20是4合I模块，图21是2合I模块与共集电极模块。外部端子P、N与串联连接有直流电压源DV1、DV2的直流电压源电路的高压端子及低压端子分别连接。外部端子C与直流电压源DVl和直流电压源DV2的连接点连接。在外部端子P和外部端子AC之间连接有开关元件Ql。在外部端子AC和外部端子N之间连接有开关元件Q2。作为AC开关部，在外部端子C和外部端子AC之间反向串联连接有开关元件Q3、Q40图20的装置是将开关元件Ql?Q4收容于I个模块M，并将该模块和直流电压源电路连接而构成的。图21的装置是将电桥部即开关元件Ql、Q2收容于第一模块Ml，将AC开关部即开关元件Q3、Q4收容于第二模块M2，将该第一及第二模块与直流电压源电路连接而构成的(例如，参照专利文献I)。专利文献1:国际公开第2010/146637号如果开关元件Ql?Q4的某一个接通、剩余的开关元件全部断开，则从外部端子AC输出电压。此时，在从直流电压源通过开关元件而返回至直流电压源的换流环路(commutat1n loop)中，在通断时流过高频电流，产生高的di/dt。由该换流环路的电感成分而产生的一 L.di/dt作为关断浪涌电压而施加至开关元件IGBT。产生与包含直流电压源DVl和开关元件Q1、Q3、Q4在内的换流环路、包含直流电压源DV2和开关元件Q2?Q4在内的换流环路各自的电感相对应的关断浪涌电压。在图20的装置的情况下，难以使两个换流环路的电感成分同时变小，因此关断浪涌电压变大。在图21的装置的情况下，由于第一模块Ml和第二模块M2的连接部的电感成分，使关断浪涌电压增大。如果关断浪涌电压超过耐压，则IGBT被破坏。为了避免破坏，需要将薄膜类的电容器或缓冲电路连接于半导体装置的附近而使高频电流旁通。但是，在追加的电容器、缓冲电路中，在通断时也产生损耗。还能够代替使用缓冲电路这一做法而使用高耐压的开关元件，但不仅半导体装置的价格上升，导通损耗也会增大。另外，还能够将IGBT的通断速度变慢而使di/dt降低，抑制关断浪涌电压，但开关元件的损耗增大。例如，在太阳能功率调节器、UPS(不间断电源)等重视变换效率的用途下的电力变换装置中，由于因半导体装置及电力变换装置的关断浪涌电压引起的损耗的增大而产生变换效率下降的问题。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决如上所述的课题而提出的，其目的在于得到一种能够降低关断浪涌电压和损耗的半导体装置。本专利技术所涉及的半导体装置的特征在于，具有:第一及第二外部端子，它们与串联连接有第一及第二直流电压源的直流电压源电路的高压端子和低压端子分别连接；第三外部端子，其与所述第一直流电压源和所述第二直流电压源的连接点连接；第四外部端子；第一开关元件，其连接在所述第一外部端子和所述第四外部端子之间；第二开关元件，其连接在所述第四外部端子和所述第二外部端子之间；第一 AC开关部，其具有在所述第三外部端子和所述第四外部端子之间反向串联连接的第三及第四开关元件；以及第二 AC开关部，其具有在所述第三外部端子和所述第四外部端子之间反向串联连接的第五及第六开关元件，所述第一及第二 AC开关部相互并联连接，所述第一及第二开关元件和所述第一及第二AC开关部被收容于I个模块。专利技术的效果在本专利技术中，由于第一及第二 AC开关部相互并联连接，因此能够使第一换流环路的电感成分和第二换流环路的电感成分同时变小。另外，由于电桥部的第一及第二开关元件与第一及第二AC开关部被收容于I个模块，因此换流环路的电感小。因而，能够降低关断浪涌电压。另外，不需要旁通用的缓冲电路或高耐压的开关元件，且无需使通断速度变慢，因此能够降低损耗。【附图说明】图1是表示本专利技术的实施方式I所涉及的半导体装置的电路图。图2是表示本专利技术的实施方式2所涉及的半导体装置的电路图。图3是表示本专利技术的实施方式3所涉及的半导体装置的电路图。图4是表示本专利技术的实施方式4所涉及的半导体装置的电路图。图5是表示本专利技术的实施方式4所涉及的半导体装置的变形例I的电路图。图6是表示本专利技术的实施方式4所涉及的半导体装置的变形例2的电路图。图7是表示本专利技术的实施方式4所涉及的半导体装置的变形例3的电路图。图8是表示本专利技术的实施方式5所涉及的半导体装置的电路图。图9是表示本专利技术的实施方式5所涉及的半导体装置的变形例I的电路图。图10是表示本专利技术的实施方式5所涉及的半导体装置的变形例2的电路图。图11是表示本专利技术的实施方式5所涉及的半导体装置的变形例3的电路图。图12是表示本专利技术的实施方式6所涉及的半导体装置的电路图。图13是表示本专利技术的实施方式6所涉及的半导体装置的变形例I的电路图。图14是表示本专利技术的实施方式6所涉及的半导体装置的变形例2的电路图。图15是表示本专利技术的实施方式6所涉及的半导体装置的变形例3的电路图。图16是表示本专利技术的实施方式7所涉及的半导体装置的电路图。图17是表示本专利技术的实施方式7所涉及的半导体装置的变形例I的电路图。图18是表示本专利技术的实施方式7所涉及的半导体装置的变形例2的电路图。图19是表示本专利技术的实施方式7所涉及的半导体装置的变形例3的电路图。图20是表示现有的3级电力变换装置的电路图。图21是表示现有的3级电力变换装置的电路图。标号的说明AC、AC1、AC2、C、C1、C2、N、P、X1、X2 外部端子，Dl-DlO 二极管，DV1、DV2 直流电压源，M、MU M2模块，Q1-Q8开关元件，SWl、SW2 AC开关部【具体实施方式】参照附图对本专利技术的实施方式所涉及的半导体装置进行说明。对相同或相对应的结构要素标注相同标号，有时省略重复说明。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式I所涉及的半导体装置的电路图。外部端子P、N与串联连接有直流电压源DV1、DV2的直流电压源电路的高当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具有：第一及第二外部端子，它们与串联连接有第一及第二直流电压源的直流电压源电路的高压端子和低压端子分别连接；第三外部端子，其与所述第一直流电压源和所述第二直流电压源的连接点连接；第四外部端子；第一开关元件，其连接在所述第一外部端子和所述第四外部端子之间；第二开关元件，其连接在所述第四外部端子和所述第二外部端子之间；第一AC开关部，其具有在所述第三外部端子和所述第四外部端子之间反向串联连接的第三及第四开关元件；以及第二AC开关部，其具有在所述第三外部端子和所述第四外部端子之间反向串联连接的第五及第六开关元件，所述第一及第二AC开关部相互并联连接，所述第一及第二开关元件和所述第一及第二AC开关部被收容于1个模块。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：后藤晶子，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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