[发明专利]电力变换设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力变换设备，该设备包括接近地布置以面向彼此的第一基板和第二基板、以及安装在基板上的开关元件。

背景技术

这种类型的电力变换设备在例如日本特开专利公报No.2004-311685中公开。如图6所示，该公报的电力半导体装置80具有面向彼此的一对绝缘基板81a和81b。绝缘栅双极型晶体管（IGBT）82a（上臂）和IGBT82b（下臂）分别安装在绝缘基板81a和81b的导电线路上。IGBT82a和IGBT82b串联地连接。正极输入端子83a连接到绝缘基板81a，并且负极输入端子83b连接到绝缘基板81b。沟槽形输出端子84布置在绝缘基板81a和81b之间，并且输出端子84与绝缘基板81a和81b的导电线路串联地连接。

在电力半导体装置80中，该对绝缘基板81a和81b布置为面向彼此，并且输出端子84与绝缘基板81a和81b的导电线路彼此连接。因此，在电力半导体装置80中，从正极输入端子83a经绝缘基板81a流动到输出端子84中的电流的方向与从输出端子84经绝缘基板81b流动到负极输入端子83b中的电流的方向相反。因此，整体电力半导体装置80的电感可以通过互感效应而降低。因此，降低了伴随IGBT82a和82b的开关操作的浪涌电压。

在电力半导体装置80中，由于IGBT82a和82b布置为在一对绝缘基板81a和81b之间面向彼此，因此从IGBT82a和82b二者处产生的热滞留在绝缘基板81a和81b之间的空间中。但是，散热的措施是不够的。

因此，本发明的目的是提供一种电力变换设备，该设备能够将整体设备的电感控制到较低并且改进开关元件的散热特性。

发明内容

为了实现上述目的，并且根据本发明的一个方面，提供一种电力变换设备，该电力变换设备包括：接近地布置以面向彼此的第一基板和第二基板；安装在第一基板的安装表面和第二基板的安装表面上的开关元件；在第一基板与第二基板之间延伸的第一母线；电连接至第一母线的输出端子；设置在第二基板上的两个输入端子；以及第二母线，第二母线靠近第一母线布置、使得开关元件置于第一母线与第二母线之间。第一基板上的开关元件与第二基板上的开关元件串联地彼此连接。第二母线在第一基板与第二基板之间延伸。两个输入端子中的一个电连接至第二母线。电流经由输入端子和输出端子流动至第一基板和第二基板以及第一母线和第二母线中。流动至第一基板中的电流的方向与流动至第二基板中的电流的方向彼此相反，并且流动至第一母线中的电流的方向与流动至第二母线中的电流的方向彼此相反。第一基板和第二基板各自包括设置在第一基板和第二基板的与安装表面相反的表面上的散热构件。

根据上述构造，流动到第一基板的电流的方向和流动到第二基板的电流的方向彼此相反，其中第一基板和第二基板布置为彼此靠近。因此，由流动到第一基板中的电流产生的磁通被由流动到第二基板中的电流产生的磁通通过互感效应而被抵消。而且，流动到第一母线中的电流的方向和流动到第二母线中的电流的方向彼此相反，其中第一母线和第二母线布置为彼此靠近。因此，由流动到第一母线中的电流产生的磁通被由流动到第二母线中的电流产生的磁通通过互感效应而被抵消。因此，在电力变换设备中，整体电流通路的电感通过在电流通路中的多个部分处的互感效应而可以被控制为较低。而且，在第一基板和第二基板中的每一者中，在第一基板和第二基板的与用于开关元件的安装表面相反的表面上设置有散热构件。因此，因为由在每个基板上的开关元件产生的热通过相对应的散热构件而被释放，所以开关元件被有效地冷却。

本发明的其它方面和优点将从结合附图而进行的以下描述而变得明显，其中所述附图以示例方式示出了本发明的原理。

附图说明

参照当前优先实施方式的以下描述和附图，可最好地理解本发明与本发明的目的和优点，附图中：

图1是示出根据实施方式的电力变换设备的透视图；

图2是示出图1的电力变换设备的侧视图；

图3是图1的电力变换设备的电路配置图；

图4是示出根据另一实施方式的电力变换设备的侧视图；

图5是示出根据另一实施方式的电力变换设备的侧视图；以及

图6是示出传统的用于电力的半导体装置的侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图1-3来描述根据本发明的实施方式的电力变换设备。