[发明专利]多级电力转换装置

说明书

多级电力转换装置(20)由半导体模块(1～4)构成电力转换电路，具备正极侧的电容器(5)、负极侧的电容器(6)、交流母线(L1)、电容器母线(L2)、正极母线(L3)以及负极母线(L4)，半导体模块(1～4)以换流环的电感变小的方式配置。

技术领域

本发明涉及多级电力转换装置。

背景技术

已知，通常由开关元件等半导体模块构成多级电力转换装置。

例如，公开了抑制电力转换电路的电路电感，并且提高维护性，并且降低制造成本的三级电力转换装置(参照专利文献1)。

但是，在使用半导体模块构成多级电力转换装置的情况下，电力转换电路的配线部分的长度由于物理上的限制而自由度少。因此，若在开关元件断开时产生的换流环(communication loop)的电感变大，则浪涌(surge)电压变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-36509号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级电力转换装置，其由半导体模块构成，抑制开关元件断开时的浪涌电压。

根据本发明的观点的多级电力转换装置是由多个半导体模块构成电力转换电路的多级电力转换装置，具有：第一电容器，设置于正极电路；第二电容器，与所述第一电容器串联连接，设置于负极电路；第一电路，供电流从所述正极电路向交流电路流动，由第一开关元件和第一二极管构成，所述第一二极管与所述第一开关元件反并联连接；第二电路，形成将由所述第一电容器和所述第二电容器构成的电容器电路和所述交流电路连接的电子路径，由第二开关元件及与所述第二开关元件串联连接的第二二极管构成；第三电路，连接所述电容器电路和所述交流电路，形成供电流沿与所述第二电路相反的方向流动的电子路径，由第三开关元件及与所述第三开关元件串联连接的第三二极管构成；第四电路，供电流从所述交流电路向所述负极电路流动，由第四开关元件及第四二极管构成，所述第四二极管与所述第四开关元件反并联连接；被层压化的交流母线，构成所述交流电路；被层压化的电容器母线，与所述交流母线层叠，构成所述电容器电路；被层压化的正极母线，与所述交流母线及所述电容器母线层叠，构成所述正极电路；以及被层压化的负极母线，与所述交流母线及所述电容器母线层叠，构成所述负极电路，多个半导体模块被配置为，所述第一电路及所述第四电路分别与所述第二电路或所述第三电路的任一方以换流环的电感变小的方式相邻配置。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的三级电力转换装置的结构的结构图。

图2是表示第一实施方式的三级电力转换装置的电力转换电路的结构的电路图。

图3是表示第一实施方式的变形例的第二半导体模块及第三半导体模块的电路的结构的电路图。

图4是表示第一实施方式的各半导体模块分别连接于层压母线的状态的侧视图。

图5是表示本发明的第二实施方式的三级电力转换装置的结构的结构图。

图6是表示第二实施方式的三级电力转换装置的电力转换电路的结构的电路图。

图7是表示本发明的第三实施方式的三级电力转换装置的结构的结构图。

图8是表示第三实施方式的三级电力转换装置的电力转换电路的结构的电路图。

图9是表示第三实施方式的变形例的第七半导体模块及第八半导体模块的电路的结构的电路图。

图10是表示第四实施方式的三级电力转换装置的结构的结构图。

图11是表示第四实施方式的三级电力转换装置的电力转换电路的结构的电路图。