[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力变换装置，特别是涉及面向汽车的混合动力系统的电力变换装置。

背景技术

面向汽车的混合动力系统的电力变换装置通过电力半导体元件的开关控制电动机电流。近年，伴随着混合动力系统的大功率化，存在电动机电流和电压增加的倾向，由于电力半导体元件的开关而产生的电涌电压成为课题。

现有技术中，通过电力半导体元件和电容器的配线长度的缩短和配线的叠层化以及电容器内部配线的叠层化等来降低电力半导体元件和电容器的主电路电感，从而抑制由于开关而产生的电涌电压（例如，参照专利文献1）。另外，通过抑制电涌电压，使开关速度高速化，减少损失，降低车辆的燃料消耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009—44891

发明内容

发明要解决的课题

上述那样降低主电路电感有望得到抑制电涌电压的效果。另一方面，开关的高速化使在电力半导体元件中流过的电流更快地变化，其结果是，带来电涌电压的增加。即，通过降低电涌电压，能够在具有同等的耐电压的电力半导体元件中实现开关的更高速化。但是，若开关高速化，则接通和截断电力半导体元件时流过的栅极电流振荡的电势变高。而且，现有技术中的栅极电流在置于下方的半导体元件和其上的印刷基板之间流过，因此，配线长度长，栅极电流振荡的电势更高。

另外，由于电力半导体元件的开关而产生的电涌电压影响与电力半导体元件电连接的印刷基板、以及生成用于栅极电流的电源的电源变压器。即，在电源变压器的输出电压及印刷基板的配线图案电压上重叠有由于配线等而降低的电涌电压。由于该电涌电压而产生的电压变动通过印刷基板的配线图案间的杂散电容和电源变压器的杂散电容产生漏电流，使整个印刷基板产生噪声。

现有技术中的漏电流最长为从电力半导体流向印刷基板和电力半导体的环路电流。而且，如上所述，配线长，所以杂散电容以及配线电感大，耐噪声性低。因此，最坏的情况下，漏电流产生的噪声使电力半导体元件发生误导通（ON），导致电力半导体元件的损坏。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方式，电力变换装置包括接通和截断主电流的电源模块及对电源模块的主电流的接通和截断进行控制的驱动模块，具有：高电位侧半导体元件，其在电源模块中，在高电位侧接通和截断主电流；低电位侧半导体元件，其在电源模块中，在低电位侧接通和截断主电流，且与高电位侧半导体元件串联连接；多个电源模块侧配线，其与高电位侧半导体元件及低电位侧半导体元件中包含的各电极分别连接，在电源模块的大致同一平面上按照被施加的电位的顺序邻接配置，且与驱动模块连接的连接端沿着电源模块的端部配置；多个驱动模块侧配线，其在驱动模块中与多个电源模块侧配线分别连接，在述驱动模块的大致同一平面上按照与多个电源模块侧配线的配置相对应的顺序邻接配置，且沿着驱动模块的端部配置；电源变压器，是将在驱动模块中用于控制主电流的接通和截断的信号电压转换成用于对高电位侧半导体元件的控制电极及低电位侧半导体元件的控制电极施加的电压的电路，且与多个驱动模块侧配线分别对应的多个端子对应于多个驱动模块侧配线的配置顺序而设置；和导电体，分别设置于设有多个电源模块侧配线的平面的附近和设有多个驱动模块侧配线的平面的附近，以至少包围由在电源变压器、驱动模块侧配线和电源模块侧配线形成环路的电流产生的磁通的方式电连接。

根据本发明的第二方式，在第一方式的电力变换装置中，优选多个电源模块侧配线在电源模块的大致同一平面上以在与邻接配置的其它电源模块侧配线相对的方向流过电流的方式配置。

根据本发明的第三方式，在第一或第二方式的电力变换装置中，优选用于将主电流输入到电源模块的输入端子和用于将主电流从电源模块输出的输出端子在电源模块中设置于设有与驱动模块连接的连接端一侧的相反侧的端部。