電力変換装置

【課題】ダイオードを含む半導体素子を複数個並列に接続した素子群の、各素子間を流れる電流に不平衡が生じないようにする。
【解決手段】例えば複数のダイオード３１，３２，３３が並列接続された、ダイオード群３におけるトランス２側の端子ａとｂ，ｃ，ｄ間、または出力側端子ｈとｅ，ｆ，ｇ間をそれぞれ１点分岐接続し、それぞれの配線導体長さを等しくすることにより、各ダイオード３１，３２，３３を流れる電流に互いに不平衡が生じないようにする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、整流ダイオードを含む半導体素子を複数個並列に接続して交流から直流、または別の直流、さらにはその逆の変換を行なう電力変換装置、特にその配線構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力変換用半導体素子を導体により複数個接続した半導体素子群を持つ電力変換装置の配線構造には、各素子への配線インダクタンス，配線抵抗によるばらつきを少なくするために種々の工夫がなされている。
図５は例えば特許文献１に開示されている、この種の従来例である。
これは、接続配線（１１，１２）を、中間に絶縁物（１５）を挟んで近接配置された１対の幅広平行導体で形成するようにしたものである。
【０００３】
また、図６は例えば特許文献２に開示されている、この種の別の従来例である。
図６に示すものは、スイッチング半導体素子（３〜１２：スイッチング素子とダイオードの逆並列接続回路）を並列接続する並列接続導体（１７〜１９）により、２点分岐接続とすることで配線インダクタンスを均等化し、素子（３〜１２）に流れる電流分担を均等化するものである。
この他に、各素子から見た配線インダクタンスを均等化して、分担電流の均等化を図るものが例えば特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−０３８５０７号公報
【特許文献２】特開平０７−００７９５８号公報
【特許文献３】特開平０５−０８３９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようなラミネート状の構造では、各ダイオードの端子間に存在する物理的な距離が異なるため、最小の配線インピーダンスを呈するダイオードに電流が集中し、ダイオード間で電流不平衡が発生する。また、特許文献２，３では、水平方向に延びる一体構成の配線金具が必要となるが、これは容量が大きくなり並列数が多くなるとその数も増え、装置全体が大型化するという問題がある。
【０００６】
したがって、この発明の課題は、簡単な構造で配線インダクタンス，配線抵抗のばらつきを考慮し、複数のダイオードを含む半導体素子間で電流不平衡が生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するため、請求項１の発明では、半導体素子を複数個並列に接続して交流から直流、または別の直流、さらにはその逆の変換を行なう電力変換装置において、
前記各半導体素子の主電流が流れる第１端子，第２端子の第１端子どうし，第２端子どうしをそれぞれ導体を介して１点分岐接続するとともに、前記導体の分岐から各素子までの距離をそれぞれ等しくすることにより、電流経路の配線インピーダンスの均等化を図ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、複数個並列に接続されるダイオードを含む各半導体素子の対応する端子どうしを導体を介して１点分岐接続し、導体の分岐から各素子までの距離を互いに等しくなるようにしたので、電流経路の配線インピーダンスを同じにすることができ、電流不平衡を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態を説明するための回路図。
【図２】図１のダイオード群の構成を示す斜視図。
【図３】図１のダイオード群の構成を示す上面図。
【図４】図１のダイオード群の構成を示す側面図。
【図５】第１の従来例を示す構成図。
【図６】第２の従来例を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１はこの発明の実施の形態を示す回路図である。これは、直流入力端子Ｐ１，Ｎ１間に接続されたスイッチング半導体１により直流を交流に変換し、その交流をトランス２を介してダイオード群３，４に与え、ここで再び直流に変換して出力端子Ｐ２，Ｎ２から出力するものである。ここで、例えばダイオード群３のトランス２の二次側の電流経路としては、端子ａ−ｂ間、端子ａ−ｃ間、端子ａ−ｄ間と、端子ｅ−ｈ間、端子ｆ−ｈ間、端子ｇ−ｈ間があるが、端子ａ−ｂ間、端子ａ−ｃ間、端子ａ−ｄ間の各距離と、端子ｅ−ｈ間、端子ｆ−ｈ間、端子ｇ−ｈ間の各距離とを互いに等しくすることにより、電流分担を等しくすることができる。
【００１１】
具体的には図２〜図４（図３は図１のダイオード群の構成を示す上面図、図４は同じく側面図）に示すように、ダイオード３１〜３３を例えばＸ方向に並列に等間隔に配置し、ダイオード３２の分岐端子ａ（ｈ）からダイオード３１，３３へ、並列接続導体１０１（１０２）により1点分岐方式で接続する。このとき、並列接続導体１０１（１０２）の長さを互いに等しくすることにより、電流分担を等しくすることができる。
【００１２】
なお、図２では導体１０１（１０２）をＺ方向に折り曲げている（分岐端子ａ，ｈを他の端子に比べて高くしている）が、必ずしもこのようにする必要はなく、ダイオード３１〜３３を同一平面上に並べて接続するようにしても良い。また、以上ではダイオード群３について説明したが、ダイオード群４についても同様に構成するのは言うまでも無い。さらに、この発明はダイオードに限らず、主電流が流れる第１端子，第２端子および制御端子を持つ半導体素子一般に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００１３】
１…スイッチング半導体素子、２…トランス、３，４…ダイオード群、３１，３２，３３…ダイオード、１０１，１０２…並列接続導体。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を複数個並列に接続して交流から直流、または別の直流、さらにはその逆の変換を行なう電力変換装置において、
前記各半導体素子の主電流が流れる第１端子，第２端子の第１端子どうし，第２端子どうしをそれぞれ導体を介して１点分岐接続するとともに、前記導体の分岐から各素子までの距離をそれぞれ等しくすることにより、電流経路の配線インピーダンスの均等化を図ることを特徴とする電力変換装置。

【図１】