[发明专利]双元件功率模块及使用该双元件功率模块的三电平功率转换装置

权利要求书

1.一种三电平功率转换装置，其特征在于，

具备功率转换电路部，该功率转换电路部是选出上位侧直流端子、中间电位端子及下位侧直流端子中的某一个的电位，并输出至交流端子的一个相的功率转换电路部，该功率转换电路部具备：具有上位电位侧的外侧开关元件及上位电位侧的钳位元件的第1双元件功率模块、由上位电位侧的内侧开关元件及下位电位侧的内侧开关元件所构成的第2双元件功率模块、具有下位电位侧的外侧开关元件及下位电位侧的钳位元件的第3双元件功率模块，

所述第1双元件功率模块至所述第3双元件功率模块均是相同结构的双元件三端子功率模块，分别具有与一元件的上位侧电位部相连接的第1电极、与一元件的下位侧电位部和另一元件的上位侧电位部之间的连接部相连接的第2电极、以及与另一元件的下位侧电位部相连接的第3电极，

所述第1双元件功率模块至所述第3双元件功率模块中的所述第1电极至所述第3电极设置于模块壳体的一个主面侧，

所述第1电极及所述第3电极在所述模块壳体的长边方向的一个端部侧沿与该长边方向正交的方向排列，所述第2电极配置于所述模块壳体的长边方向的另一个端部侧，

所述第1双元件功率模块及所述第3双元件功率模块配置成各电极搭载面朝向同一方向，

所述第2双元件功率模块配置为模块壳体的长边方向的中心线平行于所述第1双元件功率模块与所述第3双元件功率模块之间的中心面，

所述第1双元件功率模块的所述第1电极与所述上位侧直流端子相连，所述第1双元件功率模块的所述第2电极与所述第2双元件功率模块的所述第1电极相连，所述第1双元件功率模块的所述第3电极与所述中间电位端子相连，所述第3双元件功率模块的所述第1电极与所述中间电位端子相连，所述第2双元件功率模块的所述第2电极与所述交流端子相连，所述第2双元件功率模块的所述第3电极与所述第3双元件功率模块的所述第2电极相连，所述第3双元件功率模块的所述第3电极与所述下位侧直流端子相连。

2.如权利要求1所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

所述第2双元件功率模块配置成所述第2电极位于所述中心面上。

3.如权利要求1所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

所述第2双元件功率模块配置成所述第1电极及所述第3电极相对于所述中心面呈面对称。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

配置成所述第1双元件功率模块的所述第2电极、所述第3双元件功率模块的所述第2电极排列在与所述中心面正交的方向上。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

所述第2双元件功率模块配置成模块壳体的设有所述第1电极及所述第3电极的一侧的侧面相邻于所述第1双元件功率模块及所述第3双元件功率模块中的设有所述第2电极的一侧的侧面。

6.如权利要求1至3中的任一项所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

所述第2双元件功率模块的电极搭载面配置成与所述第1双元件功率模块及所述第3双元件功率模块的电极搭载面相对，

在从所述第2双元件功率模块中的电极搭载面的背面侧俯视透视所述第1双元件功率模块及所述第3双元件功率模块的电极搭载面时，所述第1双元件功率模块的第1电极及第3电极、所述第3双元件功率模块的第1电极及第3电极、所述第2双元件功率模块的第2电极排列在与所述中心面正交的方向上，且所述第1双元件功率模块的第2电极、所述第3双元件功率模块的第2电极、及所述第2双元件功率模块的第1电极及第3电极排列在与所述中心面正交的方向上。

7.如权利要求1至3中的任一项所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

构成所述第1双元件功率模块至所述第3双元件功率模块的元件由宽带隙半导体形成。

8.如权利要求7所述的三电平功率转换装置，其特征在于，

所述宽带隙半导体是使用了碳化硅、氮化镓类材料或金刚石的半导体。