JP7059628B2

JP7059628B2 - Power converter

Info

Publication number: JP7059628B2
Application number: JP2017249871A
Authority: JP
Inventors: 哲矢松岡; 優山平; 立二郎百瀬; 龍太田辺
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: JP2019118164A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device.

インバータ等の電力変換装置として、例えば、実施形態１に開示されているような半導体モジュールを備えたものがある。かかる電力変換装置は、半導体モジュールの他に、例えば、コンデンサ等、半導体モジュールに電気的に接続された電子部品を備える。そして、これらの電子部品が、半導体モジュールと共に筐体に収容されている。 As a power conversion device such as an inverter, for example, there is one provided with a semiconductor module as disclosed in the first embodiment. In addition to the semiconductor module, such a power conversion device includes electronic components electrically connected to the semiconductor module, such as a capacitor. Then, these electronic components are housed in a housing together with the semiconductor module.

特開２０１３－１４９６８４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-149648

しかしながら、近年、電力変換装置の高出力化に伴い、電力変換装置の体格も大きくなりやすい。その一方で、電力変換装置の小型化が求められている。半導体モジュールと電子部品との配置関係によっては、デッドスペースが生じやすくなり、電力変換装置の小型化が困難となるおそれもある。 However, in recent years, as the output of the power conversion device has increased, the physique of the power conversion device tends to increase. On the other hand, there is a demand for miniaturization of power conversion devices. Depending on the arrangement relationship between the semiconductor module and the electronic component, dead space is likely to occur, and it may be difficult to reduce the size of the power conversion device.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、小型化しやすい電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that can be easily miniaturized.

本発明の一態様は、スイッチング素子（２４）を内蔵したモジュール本体部（２１）と、該モジュール本体部から該モジュール本体部の主面に平行な方向に突出したパワー端子（２２）とを備えた半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールに電気的に接続される電子部品（３）と、を備えた電力変換装置（１）であって、
上記パワー端子の突出方向に平行な方向をＺ方向とし、上記モジュール本体部の主面の法線方向をＸ方向とし、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向をＹ方向としたとき、
上記モジュール本体部に対してＺ方向に隣接し、かつ、上記パワー端子に対してＹ方向に隣接する空間である、隣接空間（１１）に、上記電子部品の部品本体部（３１）の少なくとも一部が配置されており、
上記半導体モジュールは、互いに同じ方向に突出した複数の上記パワー端子からなるパワー端子群（２２０）を有し、Ｙ方向における上記モジュール本体部の第１端部（２１１）から上記パワー端子群までの距離（ｄ１）は、Ｙ方向における上記モジュール本体部の第２端部（２１２）から上記パワー端子群までの距離（ｄ２）よりも長く、上記第１端部側の上記隣接空間に、上記部品本体部の少なくとも一部が配置されており、上記第１端部と上記第２端部とは、Ｙ方向における互いに反対側の端部であり、
上記パワー端子群のうち最も上記第１端部に近い位置に配された上記パワー端子は、その少なくとも一部が、上記モジュール本体部のＹ方向における中央（Ｃ２１）に対して上記第２端部側の領域に、配置されている、電力変換装置にある。
本発明の他の態様は、スイッチング素子（２４）を内蔵したモジュール本体部（２１）と、該モジュール本体部から該モジュール本体部の主面に平行な方向に突出したパワー端子（２２）とを備えた半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールに電気的に接続される電子部品（３）と、を備えた電力変換装置（１）であって、
上記パワー端子の突出方向に平行な方向をＺ方向とし、上記モジュール本体部の主面の法線方向をＸ方向とし、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向をＹ方向としたとき、
上記モジュール本体部に対してＺ方向に隣接し、かつ、上記パワー端子に対してＹ方向に隣接する空間である、隣接空間（１１）に、上記電子部品の部品本体部（３１）の少なくとも一部が配置されており、
上記半導体モジュールは、互いに同じ方向に突出した複数の上記パワー端子からなるパワー端子群（２２０）を有し、Ｙ方向における上記モジュール本体部の第１端部（２１１）から上記パワー端子群までの距離（ｄ１）は、Ｙ方向における上記モジュール本体部の第２端部（２１２）から上記パワー端子群までの距離（ｄ２）よりも長く、上記第１端部側の上記隣接空間に、上記部品本体部の少なくとも一部が配置されており、上記第１端部と上記第２端部とは、Ｙ方向における互いに反対側の端部であり、
上記半導体モジュールは、上記モジュール本体部における、上記パワー端子が突出した面とは異なる面から、制御端子（２３）を突出してなり、
上記パワー端子の一つに接続される出力配線（４１）の一部を保持する配線保持体（５）と、上記制御端子と接続される制御基板（６）と、をさらに有し、上記制御端子は、上記モジュール本体部から、上記パワー端子と反対側へ突出してなり、上記制御基板は、Ｚ方向において上記半導体モジュールに対向配置されており、上記配線保持体は、上記半導体モジュールに対してＹ方向における上記第２端部側に、配置されており、
上記モジュール本体部は、上記スイッチング素子として、互いに直列接続された上アームスイッチング素子（２４ｕ）と下アームスイッチング素子（２４ｄ）とを内蔵しており、上記上アームスイッチング素子と上記下アームスイッチング素子とは、互いにＹ方向に並んで配置されており、上記上アームスイッチング素子は、上記下アームスイッチング素子よりも、上記第２端部側に配置され、上記制御基板は、上記半導体モジュールと上記配線保持体との双方に対して、Ｚ方向に対向しており、上記配線保持体は、上記出力配線に流れる電流を検出する電流センサ（７）を備えている、電力変換装置にある。
本発明のさらに他の態様は、スイッチング素子（２４）を内蔵したモジュール本体部（２１）と、該モジュール本体部から該モジュール本体部の主面に平行な方向に突出したパワー端子（２２）とを備えた半導体モジュール（２）と、
上記半導体モジュールに電気的に接続される電子部品（３）と、を備えた電力変換装置（１）であって、
上記パワー端子の突出方向に平行な方向をＺ方向とし、上記モジュール本体部の主面の法線方向をＸ方向とし、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向をＹ方向としたとき、
上記モジュール本体部に対してＺ方向に隣接し、かつ、上記パワー端子に対してＹ方向に隣接する空間である、隣接空間（１１）に、上記電子部品の部品本体部（３１）の少なくとも一部が配置されており、
上記半導体モジュールは、互いに同じ方向に突出した複数の上記パワー端子からなるパワー端子群（２２０）を有し、Ｙ方向における上記モジュール本体部の第１端部（２１１）から上記パワー端子群までの距離（ｄ１）は、Ｙ方向における上記モジュール本体部の第２端部（２１２）から上記パワー端子群までの距離（ｄ２）よりも長く、上記第１端部側の上記隣接空間に、上記部品本体部の少なくとも一部が配置されており、上記第１端部と上記第２端部とは、Ｙ方向における互いに反対側の端部であり、
上記半導体モジュールは、上記モジュール本体部における、上記パワー端子が突出した面とは異なる面から、制御端子（２３）を突出してなり、
上記パワー端子の一つに接続される出力配線（４１）の一部を保持する配線保持体（５）と、上記制御端子と接続される制御基板（６）と、をさらに有し、上記制御端子は、上記モジュール本体部から、上記パワー端子と反対側へ突出してなり、上記制御基板は、Ｚ方向において上記半導体モジュールに対向配置されており、上記配線保持体は、上記半導体モジュールに対してＹ方向における上記第２端部側に、配置されており、
上記モジュール本体部は、上記スイッチング素子として、互いに直列接続された上アームスイッチング素子（２４ｕ）と下アームスイッチング素子（２４ｄ）とを内蔵しており、上記上アームスイッチング素子と上記下アームスイッチング素子とは、互いにＹ方向に並んで配置されており、上記上アームスイッチング素子は、上記下アームスイッチング素子よりも、上記第１端部側に配置され、上記制御基板は、上記半導体モジュールと上記配線保持体との双方に対して、Ｚ方向に対向しており、上記制御基板には、上記出力配線に流れる電流を検出する電流センサ（７）が搭載されている、電力変換装置にある。 One aspect of the present invention includes a module main body (21) having a built-in switching element (24) and a power terminal (22) protruding from the module main body in a direction parallel to the main surface of the module main body. Semiconductor module (2) and
A power conversion device (1) including an electronic component (3) electrically connected to the semiconductor module.
When the direction parallel to the protruding direction of the power terminal is the Z direction, the normal direction of the main surface of the module main body is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is the Y direction.
At least one of the component main bodies (31) of the electronic component is in the adjacent space (11), which is a space adjacent to the module main body in the Z direction and adjacent to the power terminal in the Y direction. The part is arranged ,
The semiconductor module has a power terminal group (220) composed of a plurality of the power terminals protruding in the same direction from each other, and extends from the first end portion (211) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group. The distance (d1) is longer than the distance (d2) from the second end portion (212) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group, and the component is placed in the adjacent space on the first end portion side. At least a part of the main body portion is arranged, and the first end portion and the second end portion are ends on opposite sides in the Y direction.
At least a part of the power terminals arranged at the position closest to the first end of the power terminal group is the second end with respect to the center (C21) in the Y direction of the module main body. Located in the power converter located in the area on the side .
In another aspect of the present invention, a module main body portion (21) having a built-in switching element (24) and a power terminal (22) protruding from the module main body portion in a direction parallel to the main surface of the module main body portion are provided. The provided semiconductor module (2) and
A power conversion device (1) including an electronic component (3) electrically connected to the semiconductor module.
When the direction parallel to the protruding direction of the power terminal is the Z direction, the normal direction of the main surface of the module main body is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is the Y direction.
At least one of the component main bodies (31) of the electronic component is in the adjacent space (11), which is a space adjacent to the module main body in the Z direction and adjacent to the power terminal in the Y direction. The part is arranged,
The semiconductor module has a power terminal group (220) composed of a plurality of the power terminals protruding in the same direction from each other, and extends from the first end portion (211) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group. The distance (d1) is longer than the distance (d2) from the second end portion (212) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group, and the component is placed in the adjacent space on the first end portion side. At least a part of the main body portion is arranged, and the first end portion and the second end portion are ends on opposite sides in the Y direction.
The semiconductor module has a control terminal (23) protruding from a surface of the module main body different from the surface on which the power terminal protrudes.
It further has a wiring holder (5) that holds a part of the output wiring (41) connected to one of the power terminals, and a control board (6) that is connected to the control terminal. The terminal protrudes from the module main body portion to the side opposite to the power terminal, the control board is arranged to face the semiconductor module in the Z direction, and the wiring holder is relative to the semiconductor module. It is arranged on the second end side in the Y direction.
The module main body contains an upper arm switching element (24u) and a lower arm switching element (24d) connected in series to each other as the switching element, and the upper arm switching element and the lower arm switching element Are arranged side by side in the Y direction with each other, the upper arm switching element is arranged on the second end side of the lower arm switching element, and the control board holds the semiconductor module and the wiring. The wiring holder is a power conversion device including a current sensor (7) for detecting a current flowing through the output wiring, which faces both sides of the body in the Z direction.
Yet another aspect of the present invention is a module main body (21) having a built-in switching element (24) and a power terminal (22) protruding from the module main body in a direction parallel to the main surface of the module main body. Semiconductor module (2) equipped with
A power conversion device (1) including an electronic component (3) electrically connected to the semiconductor module.
When the direction parallel to the protruding direction of the power terminal is the Z direction, the normal direction of the main surface of the module main body is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is the Y direction.
At least one of the component main bodies (31) of the electronic component is in the adjacent space (11), which is a space adjacent to the module main body in the Z direction and adjacent to the power terminal in the Y direction. The part is arranged,
The semiconductor module has a power terminal group (220) composed of a plurality of the power terminals protruding in the same direction from each other, and extends from the first end portion (211) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group. The distance (d1) is longer than the distance (d2) from the second end portion (212) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group, and the component is placed in the adjacent space on the first end portion side. At least a part of the main body portion is arranged, and the first end portion and the second end portion are ends on opposite sides in the Y direction.
The semiconductor module has a control terminal (23) protruding from a surface of the module main body different from the surface on which the power terminal protrudes.
It further has a wiring holder (5) that holds a part of the output wiring (41) connected to one of the power terminals, and a control board (6) that is connected to the control terminal. The terminal protrudes from the module main body portion to the side opposite to the power terminal, the control board is arranged to face the semiconductor module in the Z direction, and the wiring holder is relative to the semiconductor module. It is arranged on the second end side in the Y direction.
The module main body contains an upper arm switching element (24u) and a lower arm switching element (24d) connected in series to each other as the switching element, and the upper arm switching element and the lower arm switching element Are arranged side by side in the Y direction with each other, the upper arm switching element is arranged on the first end side of the lower arm switching element, and the control board holds the semiconductor module and the wiring. The control board is a power conversion device having a current sensor (7) for detecting a current flowing through the output wiring, which faces both sides of the body in the Z direction.

上記電力変換装置においては、上記隣接空間に、上記電子部品の部品本体部の少なくとも一部を配置している。これにより、デッドスペースとなりやすい上記隣接空間を有効利用することができる。その結果、電力変換装置の小型化を容易にすることができる。 In the power conversion device, at least a part of the component main body of the electronic component is arranged in the adjacent space. As a result, the adjacent space, which tends to be a dead space, can be effectively used. As a result, the power conversion device can be easily miniaturized.

以上のごとく、上記態様によれば、小型化しやすい電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a power conversion device that can be easily miniaturized.
The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.

実施形態１における、Ｘ方向から見た、電力変換装置の一部の説明図。The explanatory view of a part of the power conversion apparatus seen from the X direction in Embodiment 1. FIG. 実施形態１における、半導体モジュールの正面説明図。The front explanatory view of the semiconductor module in Embodiment 1. FIG. 図３のIII矢視図。III arrow view of FIG. 実施形態１における、Ｚ方向から見た、電力変換装置の説明図。The explanatory view of the power conversion apparatus seen from the Z direction in Embodiment 1. FIG. 図４のＶ－Ｖ線矢視断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 実施形態１における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power conversion apparatus in Embodiment 1. 実施形態１における、制御基板の一部の説明図。An explanatory diagram of a part of the control board in the first embodiment. 実施形態２における、Ｘ方向から見た、電力変換装置の一部の説明図。An explanatory diagram of a part of the power conversion device seen from the X direction in the second embodiment. 実施形態２における、制御基板の一部の説明図。The explanatory view of a part of the control board in Embodiment 2. 実施形態４における、半導体モジュールの斜視説明図。The perspective explanatory view of the semiconductor module in Embodiment 4. FIG. 図１０のXI矢視図。XI arrow view of FIG. 実施形態４における、Ｘ方向から見た、電力変換装置の一部の説明図。An explanatory diagram of a part of the power conversion device seen from the X direction in the fourth embodiment. 実施形態４における、Ｚ方向から見た、電力変換装置の一部の説明図。An explanatory diagram of a part of the power conversion device seen from the Z direction in the fourth embodiment. 実施形態４における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power conversion apparatus in Embodiment 4. 実施形態５における、Ｚ方向から見た、電力変換装置の一部の説明図。An explanatory diagram of a part of the power conversion device seen from the Z direction in the fifth embodiment. 図１５におけるXVI－XVI線矢視断面図。FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI.

（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１～図７を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１に示すごとく、半導体モジュール２と、コンデンサ３と、を備えている。 (Embodiment 1)
An embodiment of the power conversion device will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 of the present embodiment includes a semiconductor module 2 and a capacitor 3.

半導体モジュール２は、モジュール本体部２１と、パワー端子２２とを備えている。モジュール本体部２１は、スイッチング素子２４を内蔵している。パワー端子２２は、モジュール本体部２１からモジュール本体部２１の主面に平行な方向に突出している。なお、主面に平行な方向は、主面に対して概略平行な方向であれば、これを含む。すなわち、パワー端子２２の突出方向が、主として、主面に平行な方向を向いていれば、若干傾斜していてもよい。
コンデンサ３は、半導体モジュール２に電気的に接続される電子部品である。 The semiconductor module 2 includes a module main body 21 and a power terminal 22. The module main body 21 has a built-in switching element 24. The power terminal 22 projects from the module main body 21 in a direction parallel to the main surface of the module main body 21. The direction parallel to the main surface includes any direction substantially parallel to the main surface. That is, as long as the protruding direction of the power terminal 22 is mainly in the direction parallel to the main surface, it may be slightly inclined.
The capacitor 3 is an electronic component electrically connected to the semiconductor module 2.

パワー端子２２の突出方向に平行な方向をＺ方向とする。モジュール本体部２１の主面の法線方向をＸ方向とする。Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する方向をＹ方向とする。
図２、図３に示すごとく、モジュール本体部２１に対してＺ方向に隣接し、かつ、パワー端子２２に対してＹ方向に隣接する空間を、隣接空間１１とする。なお、図２、図３に、隣接空間１１を、破線のハッチングを付した空間として示す。その隣接空間１１に、図１、図４に示すごとく、電子部品であるコンデンサ３の部品本体部３１の少なくとも一部が配置されている。 The direction parallel to the protruding direction of the power terminal 22 is defined as the Z direction. The normal direction of the main surface of the module main body 21 is the X direction. The direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is defined as the Y direction.
As shown in FIGS. 2 and 3, the space adjacent to the module main body 21 in the Z direction and adjacent to the power terminal 22 in the Y direction is referred to as an adjacent space 11. Note that FIGS. 2 and 3 show the adjacent space 11 as a space with hatched broken lines. As shown in FIGS. 1 and 4, at least a part of the component main body portion 31 of the capacitor 3, which is an electronic component, is arranged in the adjacent space 11.

コンデンサ３は、コンデンサ素子を内蔵した部品本体部３１と、部品本体部３１から引き出されたコンデンサ端子（図示略）とを有する。つまり、部品本体部３１には、コンデンサ端子を含まない。すなわち、コンデンサ端子ではなく、部品本体部３１の少なくとも一部が隣接空間１１に配置される。なお、コンデンサ端子が隣接空間１１に配置されていてもよい。コンデンサ端子は、パワー端子２２に電気的に接続される。部品本体部３１は、絶縁樹脂によって、コンデンサ端子を封止している。 The capacitor 3 has a component main body 31 having a built-in capacitor element and a capacitor terminal (not shown) drawn from the component main body 31. That is, the component main body 31 does not include the capacitor terminal. That is, at least a part of the component main body 31 is arranged in the adjacent space 11 instead of the capacitor terminal. The capacitor terminals may be arranged in the adjacent space 11. The capacitor terminal is electrically connected to the power terminal 22. The component main body 31 has a capacitor terminal sealed with an insulating resin.

モジュール本体部２１は、図２、図６に示すごとく、互いに直列接続された複数のスイッチング素子２４を内蔵している。具体的には、高電位側の上アームスイッチング素子２４ｕと、低電位側の下アームスイッチング素子２４ｄとが、モジュール本体部２１に内蔵されている。そして、これらのスイッチング素子２４が、Ｙ方向に並んでいる。モジュール本体部２１は、スイッチング素子２４を、絶縁樹脂によって封止している。 As shown in FIGS. 2 and 6, the module main body 21 contains a plurality of switching elements 24 connected in series to each other. Specifically, the upper arm switching element 24u on the high potential side and the lower arm switching element 24d on the low potential side are built in the module main body 21. Then, these switching elements 24 are arranged in the Y direction. The module main body 21 seals the switching element 24 with an insulating resin.

半導体モジュール２は、図２、図３に示すごとく、互いに同じ方向に突出した複数のパワー端子２２からなるパワー端子群２２０を有する。Ｙ方向におけるモジュール本体部２１の第１端部２１１からパワー端子２２までの距離ｄ１は、Ｙ方向におけるモジュール本体部２１の第２端部２１２からパワー端子２２までの距離ｄ２よりも長い。第１端部２１１側の隣接空間１１に、部品本体部３１の少なくとも一部が配置されている。ここで、第１端部２１１と第２端部２１２とは、Ｙ方向における互いに反対側の端部である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the semiconductor module 2 has a power terminal group 220 composed of a plurality of power terminals 22 protruding in the same direction from each other. The distance d1 from the first end portion 211 of the module main body 21 in the Y direction to the power terminal 22 is longer than the distance d2 from the second end 212 of the module main body 21 to the power terminal 22 in the Y direction. At least a part of the component main body portion 31 is arranged in the adjacent space 11 on the first end portion 211 side. Here, the first end portion 211 and the second end portion 212 are ends on opposite sides in the Y direction.

なお、上述の距離ｄ１とは、第１端部２１１側の端縁が、パワー端子群２２０に属するパワー端子２２のうち最も第１端部２１１に近い位置にあるパワー端子２２の当該端縁までの距離である。つまり、図２、図３において、左端のパワー端子２２（２２Ｎ）の左端縁と、第１端部２１１とのＹ方向の距離が、距離ｄ１である。 The above-mentioned distance d1 means that the end edge on the first end portion 211 side is the end edge of the power terminal 22 located at the position closest to the first end portion 211 among the power terminals 22 belonging to the power terminal group 220. Is the distance. That is, in FIGS. 2 and 3, the distance in the Y direction between the left end edge of the left end power terminal 22 (22N) and the first end portion 211 is the distance d1.

同様に、上述の距離ｄ２とは、第２端部２１２側の端縁が、パワー端子群２２０に属するパワー端子２２のうち最も第２端部２１２に近い位置にあるパワー端子２２の当該端縁までの距離である。つまり、図２、図３において、右端のパワー端子２２（２２Ａ）の右端縁と、第２端部２１２とのＹ方向の距離が、距離ｄ２である。 Similarly, the above-mentioned distance d2 is the edge of the power terminal 22 whose edge on the second end 212 side is closest to the second end 212 of the power terminals 22 belonging to the power terminal group 220. Is the distance to. That is, in FIGS. 2 and 3, the distance in the Y direction between the right end edge of the right end power terminal 22 (22A) and the second end portion 212 is the distance d2.

パワー端子群２２０のうち最も第１端部２１１に近い位置に配されたパワー端子２２は、その少なくとも一部が、モジュール本体部２１のＹ方向における中央Ｃ２１に対して第２端部２１２側の領域に、配置されている。
本形態においては、後述する負極端子２２Ｎの一部が、中央Ｃ２１に対して第２端部２１２側の領域に配置されている。さらに、本形態においては、最も第１端部２１１に近い側のパワー端子２２（ここでは、負極端子２２Ｎ）のＹ方向の中央Ｃ２２が、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも、第２端部２１２側に配されている。 At least a part of the power terminal 22 arranged at the position closest to the first end portion 211 of the power terminal group 220 is on the second end portion 212 side with respect to the center C21 in the Y direction of the module main body portion 21. It is placed in the area.
In this embodiment, a part of the negative electrode terminal 22N, which will be described later, is arranged in the region on the second end 212 side with respect to the central C21. Further, in the present embodiment, the center C22 in the Y direction of the power terminal 22 (here, the negative electrode terminal 22N) on the side closest to the first end portion 211 is the second end portion of the module main body portion 21 with respect to the center C21. It is arranged on the 212 side.

パワー端子群２２０は、３本以上のパワー端子２２を有する。パワー端子群２２０のうちの過半数のパワー端子２２は、モジュール本体部２１のＹ方向における中央Ｃ２１に対して第２端部２１２側の領域に収まるように配置されている。
本形態においては、パワー端子群２２０は、３本のパワー端子２２からなる。それゆえ、その過半数である２本以上のパワー端子２２が中央Ｃ２１よりも第２端部２１２側の領域に収まっている。すなわち、後述する出力端子２２Ａと正極端子２２Ｐとが、中央Ｃ２１よりも第２端部２１２側の領域に収まっている。 The power terminal group 220 has three or more power terminals 22. The majority of the power terminals 22 in the power terminal group 220 are arranged so as to fit in the region on the second end 212 side with respect to the center C21 in the Y direction of the module main body 21.
In this embodiment, the power terminal group 220 includes three power terminals 22. Therefore, the majority of the two or more power terminals 22 are contained in the region on the second end 212 side of the central C21. That is, the output terminal 22A and the positive electrode terminal 22P, which will be described later, are contained in the region on the second end 212 side of the central C21.

図４、図５に示すごとく、電力変換装置１においては、複数の半導体モジュール２が互いにＸ方向に積層配置されている。複数の半導体モジュール２は、Ｚ方向の同じ方向に、パワー端子２２を突出させている。 As shown in FIGS. 4 and 5, in the power conversion device 1, a plurality of semiconductor modules 2 are stacked and arranged in the X direction of each other. The plurality of semiconductor modules 2 project the power terminal 22 in the same direction in the Z direction.

半導体モジュール２は、図２、図５に示すごとく、モジュール本体部２１における、パワー端子２２が突出した面とは異なる面から、制御端子２３を突出してなる。本形態においては、制御端子２３は、モジュール本体部２１における、パワー端子２２が突出した面と反対側の面から突出している。すなわち、制御端子２３は、Ｚ方向において、パワー端子２２と反対向きに突出している。 As shown in FIGS. 2 and 5, the semiconductor module 2 has a control terminal 23 protruding from a surface of the module main body 21 different from the surface on which the power terminal 22 protrudes. In this embodiment, the control terminal 23 protrudes from the surface of the module main body 21 opposite to the surface on which the power terminal 22 protrudes. That is, the control terminal 23 protrudes in the Z direction in the direction opposite to the power terminal 22.

電力変換装置１は、図１に示すごとく、配線保持体５と制御基板６とをさらに有する。配線保持体５は、パワー端子２２の一つに接続される出力配線としての出力バスバー４１を保持する。制御基板６には、制御端子２３が接続される。制御端子２３は、モジュール本体部２１から、パワー端子２２と反対側へ突出してなる。制御基板６は、Ｚ方向において半導体モジュール２に対向配置されている。配線保持体５は、図１、図４に示すごとく、半導体モジュール２に対してＹ方向における第２端部２１２側に、配置されている。 As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 further includes a wiring holder 5 and a control board 6. The wiring holding body 5 holds an output bus bar 41 as an output wiring connected to one of the power terminals 22. The control terminal 23 is connected to the control board 6. The control terminal 23 protrudes from the module main body 21 toward the side opposite to the power terminal 22. The control board 6 is arranged to face the semiconductor module 2 in the Z direction. As shown in FIGS. 1 and 4, the wiring holding body 5 is arranged on the second end portion 212 side in the Y direction with respect to the semiconductor module 2.

本形態において、配線保持体５は、出力バスバー４１と、外部配線（図示略）とを接続するための端子台である。つまり、端子台としての配線保持体５には、出力バスバー４１の端子を、外部配線の端子とともに載置し、ボルト等によって両者を締結することにより、接続することができるよう構成されている。ここで、外部配線は、例えば回転電機に接続される配線である。なお、配線保持体５は、樹脂成形体からなる。そして、配線保持体５は、電力変換装置１の筐体に固定されている。 In the present embodiment, the wiring holder 5 is a terminal block for connecting the output bus bar 41 and the external wiring (not shown). That is, the terminal of the output bus bar 41 is placed on the wiring holding body 5 as the terminal block together with the terminal of the external wiring, and both are fastened with bolts or the like so that they can be connected. Here, the external wiring is, for example, wiring connected to a rotary electric machine. The wiring holding body 5 is made of a resin molded body. The wiring holding body 5 is fixed to the housing of the power conversion device 1.

図２、図６に示すごとく、モジュール本体部２１は、スイッチング素子２４として、互いに直列接続された上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとを内蔵している。上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとは、互いにＹ方向に並んで配置されている。上アームスイッチング素子２４ｕは、下アームスイッチング素子２４ｄよりも、第２端部２１２側に配置されている。図１に示すごとく、制御基板６は、半導体モジュール２と配線保持体５との双方に対して、Ｚ方向に対向している。配線保持体５は、出力バスバー４１に流れる電流を検出する電流センサ７を備えている。 As shown in FIGS. 2 and 6, the module main body 21 includes an upper arm switching element 24u and a lower arm switching element 24d connected in series with each other as the switching element 24. The upper arm switching element 24u and the lower arm switching element 24d are arranged side by side in the Y direction. The upper arm switching element 24u is arranged closer to the second end portion 212 than the lower arm switching element 24d. As shown in FIG. 1, the control board 6 faces both the semiconductor module 2 and the wiring holder 5 in the Z direction. The wiring holder 5 includes a current sensor 7 that detects a current flowing through the output bus bar 41.

制御基板６の主面がＺ方向を向いており、モジュール本体部２１及び配線保持体５に、Ｚ方向から対向している。電流センサ７の信号線７１は、配線保持体５から制御基板６側へ突出している。そして、信号線７１が、制御基板６に接続されている。
また、図２に示すごとく、制御端子２３としては、上アームスイッチング素子２４ｕに接続される制御端子２３ｕと、下アームスイッチング素子２４ｄに接続される制御端子２３ｄとがある。そして、上アーム側の制御端子２３ｕは、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第２端部２１２側の領域に配置されている。下アーム側の制御端子２３ｄは、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第１端部２１１側の領域に配置されている。 The main surface of the control board 6 faces the Z direction, and faces the module main body 21 and the wiring holding body 5 from the Z direction. The signal line 71 of the current sensor 7 projects from the wiring holder 5 toward the control board 6. The signal line 71 is connected to the control board 6.
Further, as shown in FIG. 2, the control terminal 23 includes a control terminal 23u connected to the upper arm switching element 24u and a control terminal 23d connected to the lower arm switching element 24d. The control terminal 23u on the upper arm side is arranged in a region closer to the second end portion 212 than the central C21 of the module main body portion 21. The control terminal 23d on the lower arm side is arranged in a region on the first end portion 211 side of the central C21 of the module main body portion 21.

図１～図４に示すごとく、パワー端子群２２０において、Ｙ方向の第２端部２１２に最も近い位置に配されたパワー端子２２は、出力バスバー４１に接続される出力端子２２Ａである。
本形態においては、パワー端子群２２０は、３本のパワー端子２２を有する。そして、３本のパワー端子２２のうち、最も第２端部２１２側に、出力端子２２Ａが配されている。すなわち、図１、図２に示すごとく、３本のパワー端子２２のうち、出力端子２２Ａが、Ｙ方向における最も配線保持体５に近い位置に配置されている。 As shown in FIGS. 1 to 4, in the power terminal group 220, the power terminal 22 arranged at the position closest to the second end 212 in the Y direction is the output terminal 22A connected to the output bus bar 41.
In this embodiment, the power terminal group 220 has three power terminals 22. The output terminal 22A is arranged on the second end 212 side of the three power terminals 22. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the output terminal 22A of the three power terminals 22 is arranged at the position closest to the wiring holder 5 in the Y direction.

パワー端子群２２０に属する出力端子２２Ａ以外のパワー端子２２としては、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとがある。本形態においては、パワー端子群２２０のうち、負極端子２２Ｎが、Ｙ方向における最も第１端部２１１に近い位置に配置されている。正極端子２２Ｐは、Ｙ方向において、負極端子２２Ｎと出力端子２２Ａとの間に配置されている。このように、本形態においては、３本のパワー端子２２は、Ｙ方向に並んで配置されている。 The power terminal 22 other than the output terminal 22A belonging to the power terminal group 220 includes a positive electrode terminal 22P and a negative electrode terminal 22N. In this embodiment, the negative electrode terminal 22N of the power terminal group 220 is arranged at a position closest to the first end portion 211 in the Y direction. The positive electrode terminal 22P is arranged between the negative electrode terminal 22N and the output terminal 22A in the Y direction. As described above, in this embodiment, the three power terminals 22 are arranged side by side in the Y direction.

図６に回路図を示すように、本実施形態の電力変換装置１は、例えば、車両に搭載されるインバータである。そして、直流電源ＢＡＴと三相交流の回転電機ＭＧとの間において、直流電力と交流電力との電力変換を行う。電力変換装置１のスイッチング回路部は、３相のレグを備える。すなわち、３相のレグは、直流電源ＢＡＴの正極に接続される正極配線１２Ｐと、直流電源ＢＡＴの負極に接続される負極配線１２Ｎとの間に、互いに並列に接続されている。各レグは、互いに直列接続された上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとによって形成されている。これらの上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとが、一つの半導体モジュール２に内蔵されている。 As shown in the circuit diagram in FIG. 6, the power conversion device 1 of the present embodiment is, for example, an inverter mounted on a vehicle. Then, power conversion between the DC power and the AC power is performed between the DC power supply BAT and the three-phase AC rotary electric machine MG. The switching circuit section of the power conversion device 1 includes a three-phase leg. That is, the three-phase legs are connected in parallel to each other between the positive electrode wiring 12P connected to the positive electrode of the DC power supply BAT and the negative electrode wiring 12N connected to the negative electrode of the DC power supply BAT. Each leg is formed by an upper arm switching element 24u and a lower arm switching element 24d connected in series with each other. These upper arm switching elements 24u and lower arm switching elements 24d are built in one semiconductor module 2.

そして、各レグにおける、上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとの接続点が、それぞれ出力配線（すなわち出力バスバー４１）を介して、回転電機ＭＧの３つの電極に接続されている。また、直流電源ＢＡＴとスイッチング回路部との間において、正極配線と負極配線とを懸架するように、コンデンサ３が接続されている。また、各スイッチング素子２４には、フライホイールダイオードが逆並列接続されている。 The connection points between the upper arm switching element 24u and the lower arm switching element 24d in each leg are connected to the three electrodes of the rotary electric machine MG via the output wiring (that is, the output bus bar 41), respectively. Further, a capacitor 3 is connected between the DC power supply BAT and the switching circuit unit so as to suspend the positive electrode wiring and the negative electrode wiring. Further, a flywheel diode is connected in antiparallel to each switching element 24.

なお、スイッチング素子２４は、ＩＧＢＴにて構成することができる。ここで、ＩＧＢＴは、ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、すなわち、絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略である。また、スイッチング素子２４は、ＭＯＳＦＥＴとすることもできる。ＭＯＳＦＥＴは、ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ、すなわち、金属酸化物電界効果トランジスタの略である。 The switching element 24 can be configured by an IGBT. Here, the IGBT is an abbreviation for an Insulated Gate Bipolar Transistor, that is, an isolated gate bipolar transistor. Further, the switching element 24 may be a MOSFET. MOSFET is an abbreviation for Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, that is, a metal oxide field effect transistor.

図４に示すごとく、複数の半導体モジュール２は、複数の冷却管８１と共に、Ｘ方向に積層されている。冷却管８１は、Ｙ方向に冷媒ｗを流通させるよう構成されている。モジュール本体部２１の第１端部２１１よりも第２端部２１２側が、冷媒ｗの上流側である。配線保持体５は、冷却管８１に対して、Ｙ方向における、コンデンサ３と反対側の位置に配置されている。なお、図１においては、冷却管８１を省略してある。 As shown in FIG. 4, the plurality of semiconductor modules 2 are laminated in the X direction together with the plurality of cooling pipes 81. The cooling pipe 81 is configured to allow the refrigerant w to flow in the Y direction. The second end 212 side of the module main body 21 with respect to the first end 211 is the upstream side of the refrigerant w. The wiring holding body 5 is arranged at a position opposite to the capacitor 3 in the Y direction with respect to the cooling pipe 81. In FIG. 1, the cooling pipe 81 is omitted.

半導体モジュール２は、略直方体形状のモジュール本体部２１を有する。モジュール本体部２１は、他の面よりも面積の大きい一対の主面を備えている。この主面の法線方向が、Ｘ方向である。また、半導体モジュール２のパワー端子２２は、略板状に形成されている。パワー端子２２の主面は、モジュール本体部２１の主面と略平行である。
図２に示すごとく、モジュール本体部２１は、その両主面に、放熱板２１３を露出させている。冷却管８１は、半導体モジュール２の放熱板２１３に熱的に接触するように、配置されている。 The semiconductor module 2 has a module main body portion 21 having a substantially rectangular parallelepiped shape. The module main body 21 has a pair of main surfaces having a larger area than the other surfaces. The normal direction of this main surface is the X direction. Further, the power terminal 22 of the semiconductor module 2 is formed in a substantially plate shape. The main surface of the power terminal 22 is substantially parallel to the main surface of the module main body 21.
As shown in FIG. 2, the module main body 21 exposes the heat sink 213 on both main surfaces thereof. The cooling pipe 81 is arranged so as to be in thermal contact with the heat sink 213 of the semiconductor module 2.

冷却管８１は、内部に冷媒ｗを流通させる冷媒流路を備えている。Ｘ方向に隣り合う冷却管８１同士は、Ｙ方向における両端部付近において、連結管８２によって接続されている。また、Ｘ方向の一端に配された冷却管８１には、冷媒ｗを導入する冷媒導入管８３と、冷媒ｗを排出する冷媒排出管８４とが設けてある。冷却管８１は、アルミニウム合金等、熱伝導性に優れた金属によって構成されている。 The cooling pipe 81 is provided with a refrigerant flow path for circulating the refrigerant w inside. The cooling pipes 81 adjacent to each other in the X direction are connected to each other by connecting pipes 82 in the vicinity of both ends in the Y direction. Further, the cooling pipe 81 arranged at one end in the X direction is provided with a refrigerant introduction pipe 83 for introducing the refrigerant w and a refrigerant discharge pipe 84 for discharging the refrigerant w. The cooling pipe 81 is made of a metal having excellent thermal conductivity, such as an aluminum alloy.

冷媒導入管８３から導入された冷媒ｗは、適宜、連結管８２を介して各冷却管８１に流入する。冷却管８１に導入された冷媒ｗは、Ｙ方向に流れる。このときの冷媒ｗの流れる向きは、モジュール本体部２１の第２端部２１２側から第１端部２１１側へ向かう向きである。そして、この間に、冷媒ｗは、モジュール本体部２１と熱交換を行うことで、モジュール本体部２１を冷却する。受熱した冷媒ｗは、第１端部２１１側の連結管８２を適宜介して、冷媒排出管８４から排出される。 The refrigerant w introduced from the refrigerant introduction pipe 83 flows into each cooling pipe 81 through the connecting pipe 82 as appropriate. The refrigerant w introduced into the cooling pipe 81 flows in the Y direction. The direction in which the refrigerant w flows at this time is from the second end 212 side of the module main body 21 toward the first end 211 side. During this period, the refrigerant w cools the module main body 21 by exchanging heat with the module main body 21. The heat-received refrigerant w is discharged from the refrigerant discharge pipe 84 via the connecting pipe 82 on the first end portion 211 side as appropriate.

次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１においては、上記隣接空間１１に、コンデンサ３の部品本体部３１の少なくとも一部を配置している。これにより、デッドスペースとなりやすい隣接空間１１を有効利用することができる。その結果、電力変換装置１の小型化を容易にすることができる。 Next, the action and effect of this embodiment will be described.
In the power conversion device 1, at least a part of the component main body portion 31 of the capacitor 3 is arranged in the adjacent space 11. As a result, the adjacent space 11 that tends to be a dead space can be effectively used. As a result, the power conversion device 1 can be easily miniaturized.

モジュール本体部２１は、互いに直列接続された複数のスイッチング素子２４を内蔵している。それゆえ、単数のスイッチング素子が内蔵されている場合に比べ、モジュール本体部２１が大型化しやすい。それゆえ、隣接空間１１が大きくなりやすい。そこで、この隣接空間１１を有効活用することにより、効果的に電力変換装置１の小型化を図ることができる。特に、複数のスイッチング素子２４がＹ方向に並んで配置されているため、隣接空間１１が大きくなりやすい。本形態においては、この隣接空間１１をデッドスペースとすることなく、有効活用している。 The module main body 21 contains a plurality of switching elements 24 connected in series with each other. Therefore, the module main body 21 tends to be larger than the case where a single switching element is built in. Therefore, the adjacent space 11 tends to be large. Therefore, by effectively utilizing the adjacent space 11, the power conversion device 1 can be effectively miniaturized. In particular, since the plurality of switching elements 24 are arranged side by side in the Y direction, the adjacent space 11 tends to be large. In this embodiment, the adjacent space 11 is effectively utilized without making it a dead space.

図２、図３に示すごとく、モジュール本体部２１の第１端部２１１からパワー端子群２２０までの距離ｄ１は、モジュール本体部２１の第２端部２１２からパワー端子群２２０までの距離ｄ２よりも長い。そして、第１端部２１１側の隣接空間１１に、部品本体部３１の少なくとも一部が配置されている。それゆえ、より効果的に、デッドスペースを有効利用することができる。すなわち、一つの半導体モジュール２に対して、隣接空間１１は、２か所に形成され得る。そして、その２か所の隣接空間１１の大きさに差を設けたうえで、大きい方の隣接空間１１に、部品本体部３１の少なくとも一部を配置している。それゆえ、デッドスペースを極力低減することが可能となる。その結果、電力変換装置１の小型化を効果的に図ることができる。 As shown in FIGS. 2 and 3, the distance d1 from the first end portion 211 of the module main body 21 to the power terminal group 220 is from the distance d2 from the second end portion 212 of the module main body 21 to the power terminal group 220. Is also long. Then, at least a part of the component main body portion 31 is arranged in the adjacent space 11 on the first end portion 211 side. Therefore, the dead space can be effectively used more effectively. That is, the adjacent space 11 can be formed in two places with respect to one semiconductor module 2. Then, after making a difference in the sizes of the two adjacent spaces 11, at least a part of the component main body portion 31 is arranged in the larger adjacent space 11. Therefore, it is possible to reduce the dead space as much as possible. As a result, the power conversion device 1 can be effectively miniaturized.

パワー端子群２２０のうち最も第１端部２１１に近い位置に配されたパワー端子２２は、その少なくとも一部が、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１に対して第２端部２１２側の領域に、配置されている。これにより、第１端部２１１側の隣接空間１１を大きくすることができる。そして、その隣接空間１１に、コンデンサ３の部品本体部３１を配置することで、空間を一層効率的に利用することができる。その結果、電力変換装置１の一層の小型化を実現することができる。 At least a part of the power terminal 22 arranged at the position closest to the first end portion 211 of the power terminal group 220 is located in the region on the second end portion 212 side with respect to the central C21 of the module main body portion 21. Have been placed. As a result, the adjacent space 11 on the side of the first end portion 211 can be increased. Then, by arranging the component main body portion 31 of the capacitor 3 in the adjacent space 11, the space can be used more efficiently. As a result, the power conversion device 1 can be further miniaturized.

３本以上のパワー端子２２を有するパワー端子群２２０のうちの過半数のパワー端子２２が、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１に対して第２端部２１２側の領域に収まるように配置されている。これにより、パワー端子群２２０を、第２端部２１２に近づけやすくなる。その結果、第２端部２１２側の隣接空間１１を小さくしやすい。それゆえ、デッドスペースを低減しやすい。また、第１端部２１１側の隣接空間１１は、大きくなりやすいが、その隣接空間１１には、コンデンサ３の部品本体部３１が配置されるため、電力変換装置１の小型化を図りやすい。 The majority of the power terminals 22 in the power terminal group 220 having three or more power terminals 22 are arranged so as to fit in the area on the second end 212 side with respect to the center C21 of the module main body 21. This makes it easier to bring the power terminal group 220 closer to the second end portion 212. As a result, it is easy to reduce the size of the adjacent space 11 on the second end 212 side. Therefore, it is easy to reduce the dead space. Further, the adjacent space 11 on the side of the first end portion 211 tends to be large, but since the component main body portion 31 of the capacitor 3 is arranged in the adjacent space 11, it is easy to reduce the size of the power conversion device 1.

また、モジュール本体部２１における、パワー端子２２が突出した面とは異なる面から、制御端子２３が突出している。それゆえ、隣接空間１１には、制御端子２３が存在しない状態とすることができる。それゆえ、この隣接空間１１にコンデンサ３の部品本体部３１を配置して、有効利用することで、効果的に電力変換装置１の小型化を図ることができる。 Further, the control terminal 23 protrudes from the surface of the module main body 21 different from the surface on which the power terminal 22 protrudes. Therefore, the control terminal 23 can be in a state of not existing in the adjacent space 11. Therefore, by arranging the component main body portion 31 of the capacitor 3 in the adjacent space 11 and effectively using it, the power conversion device 1 can be effectively miniaturized.

制御端子２３はパワー端子２２と反対側へ突出し、制御基板６はＺ方向において半導体モジュール２に対向配置され、配線保持体５は半導体モジュール２に対して第２端部２１２側に配置されている。これにより、半導体モジュール２とコンデンサ３と配線保持体５と制御基板６とをコンパクトに配置しやすくなる。また、これらの間の電気的配線も短くしやすくなる。 The control terminal 23 projects to the side opposite to the power terminal 22, the control board 6 is arranged to face the semiconductor module 2 in the Z direction, and the wiring holder 5 is arranged to the second end 212 side with respect to the semiconductor module 2. .. This makes it easy to compactly arrange the semiconductor module 2, the capacitor 3, the wiring holder 5, and the control board 6. Also, the electrical wiring between them can be easily shortened.

モジュール本体部２１において、上アームスイッチング素子２４ｕは下アームスイッチング素子２４ｄよりも第２端部２１２側に配置されている。また、制御基板６は、半導体モジュール２と配線保持体５との双方に対して、Ｚ方向に対向している。配線保持体５は、電流センサ７を備えている。かかる構成によって、図７に示すごとく、制御基板６における配線設計（すなわち、アートワーク）を容易にすることができる。 In the module main body 21, the upper arm switching element 24u is arranged closer to the second end portion 212 than the lower arm switching element 24d. Further, the control board 6 faces both the semiconductor module 2 and the wiring holder 5 in the Z direction. The wiring holder 5 includes a current sensor 7. With such a configuration, as shown in FIG. 7, the wiring design (that is, the artwork) in the control board 6 can be facilitated.

制御基板６は、半導体モジュール２及び配線保持体５に対して、Ｚ方向に対向するように配置されている。それゆえ、制御基板６は、配線保持体５側（すなわち、図７の右側）に大きく面積を取りやすい。一方、上アームスイッチング素子２４ｕの制御端子２３は、Ｕ相とＶ相とＷ相との間の沿面距離を稼ぐことが求められる。それゆえ、制御基板６において、上アーム側の制御端子２３ｕが接続されるプリント配線の形成領域を広く取ることが求められる。つまり、上アーム側の領域６ｕにおいては、図７に示すごとく、Ｕ相の制御端子２３が接続されるプリント配線の形成領域６Ｕと、Ｖ相の制御端子２３が接続されるプリント配線の形成領域６Ｖと、Ｗ相の制御端子２３が接続されるプリント配線の形成領域６Ｗとは、互いに充分な沿面距離を介して離れて形成される。そうすると、制御基板６における上アーム側の領域６ｕは、大きくなりやすい。 The control board 6 is arranged so as to face the semiconductor module 2 and the wiring holder 5 in the Z direction. Therefore, the control board 6 tends to take a large area on the side of the wiring holder 5 (that is, the right side of FIG. 7). On the other hand, the control terminal 23 of the upper arm switching element 24u is required to increase the creepage distance between the U phase, the V phase, and the W phase. Therefore, in the control board 6, it is required to take a wide area for forming the printed wiring to which the control terminal 23u on the upper arm side is connected. That is, in the region 6u on the upper arm side, as shown in FIG. 7, the printed wiring forming region 6U to which the U-phase control terminal 23 is connected and the printed wiring forming region to which the V-phase control terminal 23 is connected are formed. The 6V and the printed wiring formation region 6W to which the W phase control terminal 23 is connected are formed apart from each other with a sufficient creepage distance. Then, the region 6u on the upper arm side of the control board 6 tends to be large.

一方、下アーム側の制御端子２３ｄが接続されるプリント配線の形成領域６ｄは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の間において、特に沿面距離を設ける必要がない。それゆえ、この領域６ｄは比較的小さくしやすい。
そこで、上アーム側の領域６ｕを、配線保持体５に近い側とすることで、制御基板６における配線設計を容易にすることができる。 On the other hand, the printed wiring formation region 6d to which the control terminal 23d on the lower arm side is connected does not need to have a creepage distance between the U phase, the V phase, and the W phase. Therefore, this region 6d tends to be relatively small.
Therefore, by setting the region 6u on the upper arm side closer to the wiring holder 5, the wiring design on the control board 6 can be facilitated.

パワー端子群２２０において、第２端部２１２に最も近い位置に配されたパワー端子２２は、出力端子２２Ａである。これにより、出力端子２２Ａを配線保持体５に近づけることができる。その結果、出力配線の引き回しを簡素化することができ、出力配線を短くすることができる。 In the power terminal group 220, the power terminal 22 arranged at the position closest to the second end 212 is the output terminal 22A. As a result, the output terminal 22A can be brought closer to the wiring holder 5. As a result, the wiring of the output wiring can be simplified and the output wiring can be shortened.

図４、図５に示すごとく、複数の半導体モジュール２が互いにＸ方向に積層配置されており、複数の半導体モジュール２は、Ｚ方向の同じ方向に、パワー端子２２を突出させている。これにより、複数の半導体モジュール２及びその周囲の部品をコンパクトに配置しやすくなる。そして、この場合、複数の隣接空間１１がＸ方向に並ぶこととなる。これらの隣接空間１１に跨るように、コンデンサ３の部品本体部３１の少なくとも一部を配置することができる。その結果、複数の隣接空間１１を、一層有効利用することができる。 As shown in FIGS. 4 and 5, a plurality of semiconductor modules 2 are stacked and arranged in the X direction, and the plurality of semiconductor modules 2 project power terminals 22 in the same direction in the Z direction. This makes it easy to compactly arrange the plurality of semiconductor modules 2 and the components around them. Then, in this case, a plurality of adjacent spaces 11 are arranged in the X direction. At least a part of the component main body portion 31 of the capacitor 3 can be arranged so as to straddle these adjacent spaces 11. As a result, the plurality of adjacent spaces 11 can be used more effectively.

冷却管８１は、モジュール本体部２１の第１端部２１１よりも第２端部２１２側が、冷媒ｗの上流側である。これにより、モジュール本体部２１における、より高温となりやすい第２端部２１２側の部分を、より低温となりやすい冷媒ｗによって冷却することができる。すなわち、半導体モジュール２は、モジュール本体部２１における第２端部２１２側にパワー端子群２２０が偏った配置となっている。この場合、モジュール本体部２１においては、第２端部２１２側において、パワー端子２２とスイッチング素子２４との間の電流経路が短くなりやすい。これに伴い、モジュール本体部２１内における第２端部２１２側の領域の方が、多くの電流が流れやすくなり、発熱量も多くなりやすい。一方、冷却管８１における冷媒ｗは、上流側の方が低温である。それゆえ、発熱量が多くなりやすい第２端部２１２側を、冷却管８１における冷媒ｗの上流側とする。これにより、モジュール本体部２１を全体として効率的に冷却することができる。 In the cooling pipe 81, the second end 212 side of the module main body 21 with respect to the first end 211 is the upstream side of the refrigerant w. As a result, the portion of the module body 21 on the second end 212 side, which tends to have a higher temperature, can be cooled by the refrigerant w, which tends to have a lower temperature. That is, the semiconductor module 2 has a power terminal group 220 biased toward the second end 212 side of the module main body 21. In this case, in the module main body 21, the current path between the power terminal 22 and the switching element 24 tends to be shortened on the second end 212 side. Along with this, a large amount of current tends to flow and a large amount of heat generation tends to occur in the region on the second end 212 side in the module main body 21. On the other hand, the refrigerant w in the cooling pipe 81 has a lower temperature on the upstream side. Therefore, the second end 212 side, which tends to generate a large amount of heat, is set as the upstream side of the refrigerant w in the cooling pipe 81. As a result, the module main body 21 can be efficiently cooled as a whole.

以上のごとく、本実施形態によれば、小型化しやすい電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a power conversion device that can be easily miniaturized.

（実施形態２）
本形態は、図８に示すごとく、モジュール本体部２１において、上アームスイッチング素子２４ｕが、下アームスイッチング素子２４ｄよりも、第１端部２１１側に配置されている形態である。そして、制御基板６に、電流センサ７が搭載されている。 (Embodiment 2)
In this embodiment, as shown in FIG. 8, in the module main body 21, the upper arm switching element 24u is arranged on the first end portion 211 side of the lower arm switching element 24d. The current sensor 7 is mounted on the control board 6.

本形態においては、パワー端子群２２０のうち、正極端子２２Ｐが、Ｙ方向における最も第１端部２１１に近い位置に配置されている。負極端子２２Ｎは、Ｙ方向において、正極端子２２Ｐと出力端子２２Ａとの間に配置されている。また、上アーム側の制御端子２３ｕは、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第１端部２１１側の領域に配置されている。下アーム側の制御端子２３ｄは、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第２端部２１２側の領域に配置されている。 In this embodiment, the positive electrode terminal 22P of the power terminal group 220 is arranged at a position closest to the first end portion 211 in the Y direction. The negative electrode terminal 22N is arranged between the positive electrode terminal 22P and the output terminal 22A in the Y direction. Further, the control terminal 23u on the upper arm side is arranged in a region on the first end portion 211 side of the central C21 of the module main body portion 21. The control terminal 23d on the lower arm side is arranged in a region closer to the second end portion 212 than the central C21 of the module main body portion 21.

出力バスバー４１は、配線保持体５に保持されると共に、制御基板６を貫通している。そして、制御基板６における、出力バスバー４１が貫通する箇所に、電流センサ７が配置されている。これにより、電流センサ７が出力バスバー４１に流れる電流を検出することができるよう構成されている。なお、図９に示すごとく、電流センサ７は３個設けてあり、それぞれ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の出力バスバー４１に流れる電流を検出するよう構成されている。 The output bus bar 41 is held by the wiring holding body 5 and penetrates the control board 6. The current sensor 7 is arranged at a position on the control board 6 through which the output bus bar 41 penetrates. As a result, the current sensor 7 is configured to be able to detect the current flowing through the output bus bar 41. As shown in FIG. 9, three current sensors 7 are provided and are configured to detect currents flowing through the output bus bars 41 of the U phase, the V phase, and the W phase, respectively.

本形態において、配線保持体５は、出力バスバー４１の一部をインサートした樹脂成形体からなる。
その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 In the present embodiment, the wiring holding body 5 is made of a resin molded body in which a part of the output bus bar 41 is inserted.
Other configurations are the same as those in the first embodiment. In addition, among the codes used in the second and subsequent embodiments, the same codes as those used in the above-mentioned embodiments represent the same components and the like as those in the above-mentioned embodiments, unless otherwise specified.

本形態においては、下記の観点で、制御基板６における配線設計を容易にすることができる。
すなわち、上述したように、下アーム側の制御端子２３ｄが接続されるプリント配線の形成領域６ｄは、上アーム側の制御端子２３ｕが接続されるプリント配線の形成領域６ｕと比べて、小さくしやすい。 In this embodiment, the wiring design of the control board 6 can be facilitated from the following viewpoints.
That is, as described above, the printed wiring formation region 6d to which the control terminal 23d on the lower arm side is connected is easy to be smaller than the printed wiring formation region 6u to which the control terminal 23u on the upper arm side is connected. ..

それゆえ、下アーム側の領域６ｄを、配線保持体５に近い側とすることで、制御基板６における配線保持体５とＺ方向に対向する領域を、電流センサ７の搭載スペースとして確保しやすくなる。このように、本形態においても、制御基板６における配線設計を容易にすることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。 Therefore, by setting the area 6d on the lower arm side closer to the wiring holding body 5, it is easy to secure the area facing the wiring holding body 5 in the Z direction on the control board 6 as a mounting space for the current sensor 7. Become. As described above, also in this embodiment, the wiring design in the control board 6 can be facilitated.
Other than that, it has the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態３）
本形態は、図１０、図１１に示すごとく、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとが、互いにＸ方向に並んで配置されている形態である。 (Embodiment 3)
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N are arranged side by side in the X direction of each other.

半導体モジュール２は、３本のパワー端子２２として、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎと出力端子２２Ａとを有する。そして、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとが、Ｘ方向に並んで配置されている。すなわち、Ｘ方向から見たとき、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとが互いに重なるように配置されている。 The semiconductor module 2 has a positive electrode terminal 22P, a negative electrode terminal 22N, and an output terminal 22A as three power terminals 22. The positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N are arranged side by side in the X direction. That is, when viewed from the X direction, the positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N are arranged so as to overlap each other.

正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとは、互いの主面をＸ方向に対向させるように配置されている。また、本形態においては、３本のパワー端子２２は、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも、第２端部２１２側の領域に収まるように配置されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。 The positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N are arranged so that their main surfaces face each other in the X direction. Further, in the present embodiment, the three power terminals 22 are arranged so as to fit in the area on the second end 212 side of the central C21 of the module main body 21.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとが、互いの主面をＸ方向に対向させるように配置されている。これにより、パワー端子群２２０の配置スペースを、Ｙ方向において、短くすることができる。それゆえ、隣接空間１１がＹ方向に大きく生じやすい。この隣接空間１１に、コンデンサ３の部品本体部３１の少なくとも一部を配置することで、一層の省スペース化を図ることができる。 In this embodiment, the positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N are arranged so that their main surfaces face each other in the X direction. Thereby, the arrangement space of the power terminal group 220 can be shortened in the Y direction. Therefore, the adjacent space 11 tends to be large in the Y direction. By arranging at least a part of the component main body portion 31 of the capacitor 3 in the adjacent space 11, further space saving can be achieved.

また、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとにおけるインダクタンスを低減することができる。すなわち、互いに逆向きに電流が流れる、正極端子２２Ｐと負極端子２２Ｎとを、互いに対向させることで、両者のそれぞれに起因する磁界を打ち消し合うことができる。その結果、インダクタンス低減を図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 Further, the inductance at the positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N can be reduced. That is, by making the positive electrode terminal 22P and the negative electrode terminal 22N, in which currents flow in opposite directions, face each other, the magnetic fields caused by both of them can be canceled out. As a result, the inductance can be reduced.
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.

（実施形態４）
本形態は、図１２～図１４に示すごとく、複数の上アームスイッチング素子２４ｕと複数の下アームスイッチング素子２４ｄとを、一つの半導体モジュール２０に内蔵した形態である。 (Embodiment 4)
As shown in FIGS. 12 to 14, this embodiment is a form in which a plurality of upper arm switching elements 24u and a plurality of lower arm switching elements 24d are incorporated in one semiconductor module 20.

すなわち、実施形態１と同様に、半導体モジュール２０のモジュール本体部２１は、上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとを内蔵したものではある。これに加えて、モジュール本体部２１は、互いに並列接続された複数のスイッチング素子２４を内蔵しているものでもある。 That is, as in the first embodiment, the module main body 21 of the semiconductor module 20 incorporates the upper arm switching element 24u and the lower arm switching element 24d. In addition to this, the module main body 21 also contains a plurality of switching elements 24 connected in parallel to each other.

そして、図１２に示すごとく、２個の上アームスイッチング素子２４ｕと２個の下アームスイッチング素子２４ｄとが、Ｙ方向に並んで配置されている。すなわち、４つのスイッチング素子２４が、Ｙ方向に並んで配置されている。具体的には、互いに並列接続された２個の上アームスイッチング素子２４ｕが、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第２端部２１２側に配置されている。互いに並列接続された２個の下アームスイッチング素子２４ｄが、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第１端部２１１側に配置されている。 Then, as shown in FIG. 12, two upper arm switching elements 24u and two lower arm switching elements 24d are arranged side by side in the Y direction. That is, the four switching elements 24 are arranged side by side in the Y direction. Specifically, two upper arm switching elements 24u connected in parallel to each other are arranged on the second end 212 side of the central C21 of the module main body 21. Two lower arm switching elements 24d connected in parallel to each other are arranged on the first end portion 211 side of the central C21 of the module main body portion 21.

制御端子２３は、４つのグループに分かれて、いずれもＺ方向におけるパワー端子２２と反対側に突出している。具体的には、４つのスイッチング素子２４にそれぞれ接続された制御端子２３は、それぞれのスイッチング素子２４に対応するＹ方向の位置に、配置されている。 The control terminal 23 is divided into four groups, all of which project to the opposite side of the power terminal 22 in the Z direction. Specifically, the control terminals 23 connected to the four switching elements 24 are arranged at positions in the Y direction corresponding to the respective switching elements 24.

本形態においては、パワー端子群２２０における３本のパワー端子２２は、すべて、モジュール本体部２１の中央Ｃ２１よりも第２端部２１２側の領域に配置されている。そして、第１端部２１１側の隣接空間１１に、コンデンサ３の一部が配置されている。 In this embodiment, all the three power terminals 22 in the power terminal group 220 are arranged in the region on the second end 212 side of the central C21 of the module main body 21. A part of the capacitor 3 is arranged in the adjacent space 11 on the side of the first end portion 211.

４つのスイッチング素子２４を内蔵した半導体モジュール２０は、図１３に示すごとく、複数個、Ｘ方向に配列されている。同図においては、冷却管は記載されていないが、実施形態１（図４参照）と同様に、複数の半導体モジュール２０は、冷却管と共に積層されていてもよい。 As shown in FIG. 13, a plurality of semiconductor modules 20 incorporating four switching elements 24 are arranged in the X direction. Although the cooling tube is not shown in the figure, the plurality of semiconductor modules 20 may be laminated together with the cooling tube as in the first embodiment (see FIG. 4).

そして、積層配置された複数の半導体モジュール２０に隣接する複数の隣接空間１１にわたって、コンデンサ３の一部が配置されている。
その他の構成は、実施形態１と同様である。 Then, a part of the capacitor 3 is arranged over a plurality of adjacent spaces 11 adjacent to the plurality of semiconductor modules 20 stacked and arranged.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、隣接空間１１がより大きくなりやすい。そのため、この隣接空間１１にコンデンサ３を配置することで、一層効果的に、省スペース化を図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 In this embodiment, the adjacent space 11 tends to be larger. Therefore, by arranging the capacitor 3 in the adjacent space 11, the space can be saved more effectively.
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.

なお、本形態において、上アームスイッチング素子２４ｕと下アームスイッチング素子２４ｄとの配置を逆にした構成とすることもできる。この場合、これに応じて、３つのパワー端子２２の配列や制御端子２３の配列を対応させることとなる。 In this embodiment, the arrangement of the upper arm switching element 24u and the lower arm switching element 24d may be reversed. In this case, the arrangement of the three power terminals 22 and the arrangement of the control terminals 23 are made to correspond accordingly.

（実施形態５）
本形態は、図１５、図１６に示すごとく、内蔵するスイッチング素子２４の数が異なる複数の半導体モジュール２０を備えた電力変換装置１の形態である。
すなわち、図１５に示すごとく、本形態の電力変換装置１は、スイッチング素子２４を４個内蔵した半導体モジュール２０と、スイッチング素子２４を２個内蔵した半導体モジュール２００との双方を有する。 (Embodiment 5)
As shown in FIGS. 15 and 16, this embodiment is a form of a power conversion device 1 including a plurality of semiconductor modules 20 having different numbers of built-in switching elements 24.
That is, as shown in FIG. 15, the power conversion device 1 of the present embodiment has both a semiconductor module 20 having four switching elements 24 and a semiconductor module 200 having two switching elements 24.

スイッチング素子２４を４個内蔵した半導体モジュール２０は、実施形態４（図１２参照）において示したものと同様である。スイッチング素子２４を２個内蔵した半導体モジュール２００は、パワー端子２２の配置以外に関して、実施形態１（図２参照）において示したものと同様である。半導体モジュール２００は、図１５、図１６に示すごとく、パワー端子群２２０が特に第２端部２１２側に偏って配置されているわけではなく、モジュール本体部２１の中央２１Ｃを中心に、略線対称に配置されている。 The semiconductor module 20 incorporating four switching elements 24 is the same as that shown in the fourth embodiment (see FIG. 12). The semiconductor module 200 incorporating two switching elements 24 is the same as that shown in the first embodiment (see FIG. 2) except for the arrangement of the power terminals 22. As shown in FIGS. 15 and 16, in the semiconductor module 200, the power terminal group 220 is not particularly unevenly arranged toward the second end portion 212, and is a schematic line centered on the center 21C of the module main body portion 21. They are arranged symmetrically.

本形態の電力変換装置１は、上記２種類の半導体モジュール２０、２００を、図１５に示すごとく、一緒にＸ方向に積層する。このとき、各半導体モジュール２０、２００における３本のパワー端子２２は、いずれもＹ方向の同じ位置に配置されている。そして、各半導体モジュール２０、２００の正極端子２２Ｐ同士、負極端子２２Ｎ同士、出力端子２２Ａ同士は、いずれも、Ｘ方向に重なる位置に配置されている。 In the power conversion device 1 of the present embodiment, the above two types of semiconductor modules 20 and 200 are laminated together in the X direction as shown in FIG. At this time, the three power terminals 22 in the semiconductor modules 20 and 200 are all arranged at the same positions in the Y direction. The positive electrode terminals 22P, the negative electrode terminals 22N, and the output terminals 22A of the semiconductor modules 20 and 200 are all arranged at positions overlapping in the X direction.

また、スイッチング素子２４を２個内蔵する半導体モジュール２００のモジュール本体部２１は、スイッチング素子２４を４個内蔵する半導体モジュール２０のモジュール本体部２１よりも、Ｙ方向の長さが短い。それゆえ、図示を省略する冷却管と共にこれらの半導体モジュール２０、２００を積層して、積層方向にこれらを加圧すると、各半導体モジュール２０、２００にかかる加圧力にバラツキが生じるおそれがある。そこで、半導体モジュール２００に対して、Ｙ方向に隣り合う位置に、半導体モジュール２００と同じＸ方向の厚みを有するスペーサ２９を配置している。 Further, the module main body 21 of the semiconductor module 200 containing two switching elements 24 is shorter in the Y direction than the module main body 21 of the semiconductor module 20 containing four switching elements 24. Therefore, when these semiconductor modules 20 and 200 are laminated together with a cooling tube (not shown) and pressurized in the stacking direction, the pressing force applied to each of the semiconductor modules 20 and 200 may vary. Therefore, a spacer 29 having the same thickness in the X direction as the semiconductor module 200 is arranged at a position adjacent to the semiconductor module 200 in the Y direction.

図１６に示すごとく、スペーサ２９のＺ方向の寸法は、半導体モジュール２０、２００と略同等である。また、半導体モジュール２０と半導体モジュール２００とも、Ｚ方向の寸法は互いに同等である。なお、図１６は、図１５におけるXVI－XVI線矢視断面図である。また、図１５におけるXII矢視は、実施形態４の図１２と同様に表れる。 As shown in FIG. 16, the dimensions of the spacer 29 in the Z direction are substantially the same as those of the semiconductor modules 20 and 200. Further, both the semiconductor module 20 and the semiconductor module 200 have the same dimensions in the Z direction. Note that FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI in FIG. Further, the XII arrow view in FIG. 15 appears in the same manner as in FIG. 12 of the fourth embodiment.

図１５に示すごとく、スペーサ２９に対してＺ方向の一方に隣り合う空間１１９は、半導体モジュール２０の隣接空間１１と、Ｘ方向に並ぶこととなる。そして、空間１１９と隣接空間１１とにわたって、コンデンサ３の一部が配置されている。なお、半導体モジュール２００における第１端部２１１側の隣接空間１１にも、コンデンサ３の一部が配置されている。ただし、この半導体モジュール２００の隣接空間１１には、コンデンサ３の一部が配置されずに、半導体モジュール２０の隣接空間１１に、コンデンサ３の一部が配置された構成とすることもできる。
その他の構成は、実施形態１と同様である。 As shown in FIG. 15, the space 119 adjacent to one of the spacers 29 in the Z direction is aligned with the space 11 adjacent to the semiconductor module 20 in the X direction. A part of the capacitor 3 is arranged over the space 119 and the adjacent space 11. A part of the capacitor 3 is also arranged in the adjacent space 11 on the side of the first end 211 of the semiconductor module 200. However, it is also possible that a part of the capacitor 3 is not arranged in the adjacent space 11 of the semiconductor module 200, but a part of the capacitor 3 is arranged in the adjacent space 11 of the semiconductor module 20.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

本形態においては、複数種類の半導体モジュール２０、２００を備えた電力変換装置１においても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。また、複数種類の大きさの半導体モジュール２０、２００を用いる場合、本形態のようにスペーサ２９を用いることとなることもある。このスペーサ２９は、特に端子を設ける必要がないため、その端子がない分、空間１１９が生じる。この空間１１９を、隣接空間１１と共に有効活用することにより、効果的に省スペース化を図ることができる。
本形態は、例えば、複数の交流負荷を駆動する電力変換装置に適用することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。 In the present embodiment, the same operation and effect as in the first embodiment can be obtained even in the power conversion device 1 provided with the plurality of types of semiconductor modules 20 and 200. Further, when semiconductor modules 20 and 200 having a plurality of sizes are used, the spacer 29 may be used as in the present embodiment. Since the spacer 29 does not need to be provided with a terminal in particular, a space 119 is created due to the absence of the terminal. By effectively utilizing this space 119 together with the adjacent space 11, it is possible to effectively save space.
This embodiment can be applied to, for example, a power conversion device that drives a plurality of AC loads.
In addition, it has the same effect as that of the first embodiment.

上記実施形態においては、隣接空間に配置する電子部品をコンデンサとした形態を示したが、隣接空間に配置する電子部品は、これに限られることはない。この電子部品として、例えば、リアクトルなど、他の部品を配置することもできる。 In the above embodiment, the electronic component arranged in the adjacent space is used as a capacitor, but the electronic component arranged in the adjacent space is not limited to this. As this electronic component, for example, another component such as a reactor can be arranged.

また、上記実施形態においては、複数の半導体モジュールをＸ方向に積層した形態を示したが、必ずしもこれに限られるものでもない。例えば、一つの半導体モジュールの隣接空間に、電子部品の少なくとも一部が配置された構成としてもよい。また、一つの半導体モジュールと、その両主面に配置した一対の冷却管とからなる構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, a form in which a plurality of semiconductor modules are stacked in the X direction is shown, but the present invention is not necessarily limited to this. For example, at least a part of electronic components may be arranged in an adjacent space of one semiconductor module. Further, it may be configured to include one semiconductor module and a pair of cooling tubes arranged on both main surfaces thereof.

また、上記実施形態においては、半導体モジュールが複数のスイッチング素子を内蔵したものにつき、説明したが、これに限られるものではない。すなわち、内蔵するスイッチング素子が１個である半導体モジュールを用いた電力変換装置とすることもできる。 Further, in the above embodiment, the semiconductor module having a plurality of switching elements built therein has been described, but the present invention is not limited to this. That is, it is also possible to use a power conversion device using a semiconductor module having one built-in switching element.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

１電力変換装置
１１隣接空間
２半導体モジュール
２１モジュール本体部
２２パワー端子
３コンデンサ（電子部品）
３１部品本体部 1 Power converter 11 Adjacent space 2 Semiconductor module 21 Module body 22 Power terminal 3 Capacitor (electronic component)
31 Parts body

Claims

A semiconductor module (2) including a module main body (21) having a built-in switching element (24) and a power terminal (22) protruding from the module main body in a direction parallel to the main surface of the module main body. ,
A power conversion device (1) including an electronic component (3) electrically connected to the semiconductor module.
When the direction parallel to the protruding direction of the power terminal is the Z direction, the normal direction of the main surface of the module main body is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is the Y direction.
At least one of the component main bodies (31) of the electronic component is in the adjacent space (11), which is a space adjacent to the module main body in the Z direction and adjacent to the power terminal in the Y direction. The part is arranged ,
The semiconductor module has a power terminal group (220) composed of a plurality of the power terminals protruding in the same direction from each other, and extends from the first end portion (211) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group. The distance (d1) is longer than the distance (d2) from the second end portion (212) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group, and the component is placed in the adjacent space on the first end portion side. At least a part of the main body portion is arranged, and the first end portion and the second end portion are ends on opposite sides in the Y direction.
At least a part of the power terminals arranged at the position closest to the first end of the power terminal group is the second end with respect to the center (C21) in the Y direction of the module main body. A power converter located in the area on the side .

The power conversion device according to claim 1 , wherein the semiconductor module is formed by projecting a control terminal (23) from a surface of the module main body different from the surface on which the power terminal protrudes.

It further has a wiring holder (5) that holds a part of the output wiring (41) connected to one of the power terminals, and a control board (6) that is connected to the control terminal. The terminal protrudes from the module main body portion to the side opposite to the power terminal, the control board is arranged to face the semiconductor module in the Z direction, and the wiring holder is relative to the semiconductor module. The power conversion device according to claim 2 , which is arranged on the second end side in the Y direction.

The module main body contains an upper arm switching element (24u) and a lower arm switching element (24d) connected in series to each other as the switching element, and the upper arm switching element and the lower arm switching element Are arranged side by side in the Y direction with each other, the upper arm switching element is arranged on the second end side of the lower arm switching element, and the control board holds the semiconductor module and the wiring. The power conversion device according to claim 3 , wherein the wiring holder faces both sides of the body in the Z direction and includes a current sensor (7) for detecting a current flowing through the output wiring. ..

The module main body contains an upper arm switching element (24u) and a lower arm switching element (24d) connected in series to each other as the switching element, and the upper arm switching element and the lower arm switching element Are arranged side by side in the Y direction with each other, the upper arm switching element is arranged on the first end side of the lower arm switching element, and the control board holds the semiconductor module and the wiring. The power conversion according to claim 3 , wherein a current sensor (7) for detecting a current flowing through the output wiring is mounted on the control board, which faces both sides of the body in the Z direction. Device.

A semiconductor module (2) including a module main body (21) having a built-in switching element (24) and a power terminal (22) protruding from the module main body in a direction parallel to the main surface of the module main body. ,
A power conversion device (1) including an electronic component (3) electrically connected to the semiconductor module.
When the direction parallel to the protruding direction of the power terminal is the Z direction, the normal direction of the main surface of the module main body is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is the Y direction.
At least one of the component main bodies (31) of the electronic component is in the adjacent space (11), which is a space adjacent to the module main body in the Z direction and adjacent to the power terminal in the Y direction. The part is arranged ,
The semiconductor module has a power terminal group (220) composed of a plurality of the power terminals protruding in the same direction from each other, and extends from the first end portion (211) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group. The distance (d1) is longer than the distance (d2) from the second end portion (212) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group, and the component is placed in the adjacent space on the first end portion side. At least a part of the main body portion is arranged, and the first end portion and the second end portion are ends on opposite sides in the Y direction.
The semiconductor module has a control terminal (23) protruding from a surface of the module main body different from the surface on which the power terminal protrudes.
It further has a wiring holder (5) that holds a part of the output wiring (41) connected to one of the power terminals, and a control board (6) that is connected to the control terminal. The terminal protrudes from the module main body portion to the side opposite to the power terminal, the control board is arranged to face the semiconductor module in the Z direction, and the wiring holder is relative to the semiconductor module. It is arranged on the second end side in the Y direction.
The module main body contains an upper arm switching element (24u) and a lower arm switching element (24d) connected in series to each other as the switching element, and the upper arm switching element and the lower arm switching element Are arranged side by side in the Y direction with each other, the upper arm switching element is arranged on the second end side of the lower arm switching element, and the control board holds the semiconductor module and the wiring. A power conversion device that faces both sides of the body in the Z direction, and the wiring holder includes a current sensor (7) that detects a current flowing through the output wiring .

A semiconductor module (2) including a module main body (21) having a built-in switching element (24) and a power terminal (22) protruding from the module main body in a direction parallel to the main surface of the module main body. ,
A power conversion device (1) including an electronic component (3) electrically connected to the semiconductor module.
When the direction parallel to the protruding direction of the power terminal is the Z direction, the normal direction of the main surface of the module main body is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Z direction is the Y direction.
At least one of the component main bodies (31) of the electronic component is in the adjacent space (11), which is a space adjacent to the module main body in the Z direction and adjacent to the power terminal in the Y direction. The part is arranged ,
The semiconductor module has a power terminal group (220) composed of a plurality of the power terminals protruding in the same direction from each other, and extends from the first end portion (211) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group. The distance (d1) is longer than the distance (d2) from the second end portion (212) of the module main body portion in the Y direction to the power terminal group, and the component is placed in the adjacent space on the first end portion side. At least a part of the main body portion is arranged, and the first end portion and the second end portion are ends on opposite sides in the Y direction.
The semiconductor module has a control terminal (23) protruding from a surface of the module main body different from the surface on which the power terminal protrudes.
It further has a wiring holder (5) that holds a part of the output wiring (41) connected to one of the power terminals, and a control board (6) that is connected to the control terminal. The terminal protrudes from the module main body portion to the side opposite to the power terminal, the control board is arranged to face the semiconductor module in the Z direction, and the wiring holder is relative to the semiconductor module. It is arranged on the second end side in the Y direction.
The module main body contains an upper arm switching element (24u) and a lower arm switching element (24d) connected in series to each other as the switching element, and the upper arm switching element and the lower arm switching element Are arranged side by side in the Y direction with each other, the upper arm switching element is arranged on the first end side of the lower arm switching element, and the control board holds the semiconductor module and the wiring. A power conversion device that faces both sides of the body in the Z direction and has a current sensor (7) that detects a current flowing through the output wiring on the control board .

Any of claims 3 to 7 , wherein in the power terminal group, the power terminal arranged at a position closest to the second end in the Y direction is an output terminal (22A) connected to the output wiring. The power conversion device according to paragraph 1.

The power terminal group has a positive electrode terminal (22P) and a negative electrode terminal (22N) as the power terminals other than the output terminal, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are arranged side by side in the X direction with each other. The power conversion device according to claim 8 .

The power conversion device according to any one of claims 1 to 9, wherein the module main body is connected to each other in parallel and has a plurality of switching elements arranged in the Y direction.

The power conversion device according to any one of claims 1 to 10, wherein the module main body is connected in series with each other and has a plurality of switching elements arranged in the Y direction.

The power terminal group has three or more power terminals, and the power terminal of the majority of the power terminal group is the second end with respect to the center (C21) in the Y direction of the module main body. The power conversion device according to any one of claims 1 to 11 , which is arranged so as to fit in the area on the unit side.

The invention according to any one of claims 1 to 12 , wherein the plurality of semiconductor modules are stacked and arranged in the X direction with each other, and the plurality of semiconductor modules project the power terminals in the same direction in the Z direction. The power converter described.

The plurality of semiconductor modules are laminated in the X direction together with the plurality of cooling pipes (81), and the cooling pipes are configured to circulate the refrigerant (w) in the Y direction, and the module main body portion. The power conversion device according to claim 13 , wherein the second end side of the first end portion is the upstream side of the refrigerant.