本发明专利技术的功率转换装置的结构是积蓄直流电的滤波电容器(12)与具备半导体元件模块的元件部(14)配置在同一壳体内，该半导体元件模块进行用于将积蓄在该滤波电容器(12)中的直流电转换成交流电的开关动作，使用连接导体(16)将耐热性比滤波电容器(12)更高的耐热电容器(11)连接至元件部(14)，并且耐热电容器(11)电连接至与连接导体(16)不同的母线(17)，在滤波电容器(12)与元件部(14)之间经由母线(17)、连接导体(16)以及耐热电容器(11)进行电连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置
本专利技术涉及功率转换装置。
技术介绍
现有的功率转换装置为了获得低电感的结构，使用宽幅的连接导体来对电容器端子部和IGBT元件的端子部之间进行电连接(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2011-239679号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在上述现有的功率转换装置中，例如在采用将碳化硅(SiC)作为原材料制作的开关元件(以下记为“SiC元件”)那样元件容许温度较高的开关元件的情况下，经由连接导体传递至电容器的温度也变高，因此存在必须使用具有耐热性的电容器(以下称为“耐热电容器”)，从而成本变高的问题。此外，为了避免增加成本，虽然也可以不使用耐热电容器来构成，但是在该情况下，开关元件与电容器之间的距离变长，结果导致装置的尺寸变大的问题，并且还存在损害低电感性的其它问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能抑制成本增加及尺寸增大，并且不会损害低电感性的功率转换装置。解决技术问题的技术方案为了解决上述的问题并实现目的，本专利技术的功率转换装置的结构是积蓄直流电的滤波电容器与半导体元件模块配置在同一壳体内，该半导体元件模块进行用于将积蓄在该滤波电容器中的直流电转换成交流电的开关动作，该功率转换装置具有以下特征：所述滤波电容器被分为第一电容器和耐热性比所述第一电容器更高的第二电容器，所述第二电容器使用连接导体来连接至所述半导体元件模块，并且所述第二电容器电连接至与所述连接导体不同的母线，所述第一电容器经由所述母线、所述连接导体以及所述第二电容器与所述半导体元件模块进行电连接。专利技术效果根据本专利技术，起到如下效果：能抑制成本增加及尺寸增大，并且能实现开关元件与电容器之间的低电感。附图说明图1是表示实施方式1的功率转换装置的主电路结构的图。图2是表示将实施方式1的功率转换装置搭载于铁路车辆时的一个结构例的图(俯视图)。图3是从箭头A的方向观察图2所示的功率转换装置的内部时的侧视图。图4是表示耐热电容器的一个结构示例的立体图。图5是表示实施方式2的功率转换装置的不同于图2的一个结构例的图(俯视图)。图6是表示实施方式3的功率转换装置的不同于图2及图5的一个结构例的图(俯视图)。具体实施方式下面参照附图，对本专利技术的实施方式所涉及的功率转换装置进行说明。另外，本专利技术并不局限于以下示出的实施方式。实施方式1.图1是表示实施方式1的功率转换装置的主电路的结构的图。主电路100如图1所示，具备半导体元件模块101～106来构成。搭载于半导体元件模块101～106的开关元件是例如SiC元件。另外，SiC具有带隙大于硅(Si)的特性，因此SiC是被称为宽带隙半导体的半导体的一个例子。除了该SiC以外，例如使用氮化镓类材料、或金刚石所形成的半导体也属于宽带隙半导体，使用将宽带隙半导体作为原材料制成的元件的结构也是本专利技术的要点。返回至图1，在正侧(高电位侧)的直流母线200P与负侧(低电位侧)的直流母线200N之间，串联连接有构成正侧臂的半导体元件模块101与构成负侧臂的半导体元件模块102，半导体元件模块101、102的连接点被引出从而形成U相交流(AC)端子。以下同样，构成正侧臂的半导体元件模块103与构成负侧臂的半导体元件模块104串联连接在直流母线200P、200N之间，半导体元件模块103、104的连接点被引出从而形成V相交流端子，构成正侧臂的半导体元件模块105与构成负侧臂的半导体元件模块106串联连接在直流母线200P、200N之间，半导体元件模块105、106的连接点被引出从而形成W相交流端子。具有正极(P)及负极(N)的电位的第一电容器即滤波电容器120连接至直流母线200P、200N。在实施方式1的功率转换装置中，除滤波电容器120以外，还具有耐热性相对于滤波电容器120较高的第二电容器即耐热电容器110a、110b、110c。滤波电容器120电连接至直流母线200P、200N，而耐热电容器110a～110c分别连接至由各正侧臂的半导体元件模块与各负侧臂的半导体元件模块形成的串联电路(以下根据需要称为“桥臂电路”)。另外，如图所示，耐热电容器110a～110c与滤波电容器120并联连接，因此能补全作为滤波电容器的功能的一部分。半导体元件模块101～106进行用于将积蓄在滤波电容器120和耐热电容器110a～110c中的直流电转换成交流电的开关动作。半导体元件模块101具有晶体管元件的一个例子即IGBT111、以及与该IGBT111反向并联连接的续流二极管(以下记为“FWD”)112来构成，IGBT111的集电极与FWD112的阴极连接形成端子C1,IGBT111的发射极与FWD112的阳极连接形成端子E1。半导体元件模块102具有IGBT121、以及与IGBT121反向并联连接的FWD122来构成，IGBT121的集电极与FWD122的阴极连接形成端子C2,IGBT121的发射极与FWD122的阳极连接形成端子E2。接着，对于实施方式1的功率转换装置的结构，参照图1～图4进行说明。图2是表示将实施方式1的功率转换装置搭载于铁路车辆时的一个结构例的图，是从车辆上部侧向轨道侧观察搭载于铁路车辆的功率转换装置1的内部时的正视图。图3是从箭头A的方向观察图2所示的功率转换装置的内部时的侧视图。图4是表示耐热电容器11的一个结构例的立体图。功率转换装置1具备栅极控制单元2、断路器和I/F单元3、逆变器控制部4以及散热器5来构成。此外，逆变器控制部4具有栅极驱动电路10、耐热电容器11、滤波电容器12、元件部14、母线17、以及遮蔽板18等来构成。另外，在实际的车辆搭载状态中，除了散热器5以外，栅极控制单元2、断路器和I/F单元3以及逆变器控制部4收纳于壳体6的内部并与外部空气隔离。另一方面，散热器5构成为安装在壳体6的外部使得散热器5与外部空气接触，可根据需要利用冷却风进行冷却。元件部14是包含图1中说明的多个半导体元件模块的结构部。栅极控制单元2是生成对元件部14的半导体元件模块进行PWM驱动所需要的控制信号的结构部。断路器和I/F单元3是具有切断流过主电路100的电流的功能、以及进行栅极控制单元2与栅极驱动电路10之间的信号收发的功能的结构部。栅极驱动电路10是基于栅极控制单元2所生成的控制信号，驱动元件部14的半导体元件模块的结构部(驱动电路)。滤波电容器12是积蓄功率转换所需要的直流电的结构部(供电源)。耐热电容器11中，如图4所示，在耐热电容器11的壳体的第一面设置6个连接导体16，在位于该第一面的相反侧(背面侧)的第二面设置2个连接端子22。耐热电容器11与元件部14通过连接导体16进行电连接。连接导体16是将元件部14的直流侧端子15与耐热电容器11进行电连接的导体。另外，如图4中示出将连接导体16形成为曲柄形状时的一个示例，图2中示出将连接导体16形成为L字形状时的一个示例那样，只要具有电连接功能即可，其形状是任意的(例如直线状)。例如，若将耐热电容器11上用于引出连接导体的位置设为与第二面正交的第三面，则能将连接导体形成为直线状。耐热电容器11通过2个连接端子22与母线17连接。母线17典型的有例如经由绝缘物重叠薄铜板来以低电感构成的层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率转换装置，其结构是积蓄直流电的滤波电容器与半导体元件模块配置在同一壳体内，该半导体元件模块进行用于将积蓄在该滤波电容器中的直流电转换成交流电的开关动作，该功率转换装置的特征在于，所述滤波电容器被分为第一电容器和耐热性比所述第一电容器更高的第二电容器，所述第二电容器使用连接导体来连接至所述半导体元件模块，并且所述第二电容器电连接至与所述连接导体不同的母线，所述第一电容器经由所述母线、所述连接导体以及所述第二电容器电连接至所述半导体元件模块。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其结构是积蓄直流电的滤波电容器与半导体元件模块配置在同一壳体内，该半导体元件模块进行用于将积蓄在该滤波电容器中的直流电转换成交流电的开关动作，该功率转换装置的特征在于，所述滤波电容器被分为第一电容器和耐热性比所述第一电容器更高的第二电容器，所述第二电容器使用连接导体来连接至所述半导体元件模块，并且所述第二电容器电连接至与所述连接导体不同的母线，所述第一电容器经由所述母线、所述连接导体以及所述第二电容器电连接至所述半导体元件模块。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述第二电容器在从所述半导体元件模块观察时配置成遮蔽所述第一电容器。3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，在所述第二电容器的壳体的第一面上设置有用于与所述连接导体连接的第一端子，在所述第二电容器的壳体的与所述第一面不...
【专利技术属性】
技术研发人员：高林宏和，中嶋幸夫，
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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