[发明专利]功率转换器

说明书

一种功率转换器，半导体模块内置有构成功率转换器电路的半导体元件。平滑电容构造成对施加到半导体模块的直流电压进行平滑。成对的正汇流条和负汇流条构造成将半导体模块与平滑电容电连接。正汇流条与负汇流条布置成以在其间具有预定间隔的方式彼此面对。放电电阻经由正汇流条和负汇流条与平滑电容并联连接，并构造成使得存储在平滑电容中的电荷作为放电电流流过放电电阻，正汇流条和负汇流条嵌接在放电电阻与平滑电容之间。

技术领域

本发明涉及一种功率转换器，每个功率转换器包括：用于将直流(DC)电压平滑为交流(AC)电压的平滑电容；以及与平滑电容并联连接的放电电阻。

背景技术

将直流电转换成交流电和/或将交流电转换为直流电的功率转换器包括半导体模块，在每个半导体模块中集成有诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)之类的半导体元件。功率转换器还包括电连接到半导体模块的平滑电容。日本专利申请公报第2012-217322号，其亦被称为公布的专利文献，便是这种功率转换器的一个示例。

在公布的专利文献中公开的功率转换器，其亦被称为现有功率转换器，执行半导体元件的开关切换操作，从而将从直流电源供给的直流电转换成交流电。现有的功率转换器还使用平滑电容来使供给至半导体元件的直流电平滑。

半导体模块和平滑电容通过成对的正汇流条和负汇流条彼此电连接。现有的功率转换器还包括放电电阻，上述放电电阻经由正汇流条和负汇流条而并联连接到平滑电容。负汇流条连接到地面。

也就是说，现有的功率转换器能够使存储在平滑电容中的电荷，作为放电电流经由放电电阻放电到地面。

流过放电电阻的放电电流会导致放电电阻的温度升高，导致从放电电阻产生热量。放电电阻产生的热量会经由成对的正汇流条和负汇流条而被传导至平滑电容。

由于每个正汇流条和负汇流条包括金属板，因此，每个汇流条和负汇流条都具有相对较高的热容量。即使放电电阻产生的热量被传导至成对的正汇流条和负汇流条，每个正汇流条和负汇流条的高热容量也会引起正汇流条和负汇流条的温度些许升高，从而导致更少量的热量从正汇流条和负汇流条而被传导到平滑电容。因此，现有的功率转换器会限制平滑电容的温度升高。

发明内容

在现有的电力变换器中存在改进空间，以进一步限制平滑电容的温度升高。也就是说，放电电阻产生的热量可以通过三种方式传递至平滑电容：热传导、热对流以及热辐射。

也就是说，热传导是指，放电电阻产生的热量的第一分量通过成对的正汇流条和负汇流条传递至平滑电容，其中，成对的上述正汇流条和负汇流条在放电电阻与平滑电容之间直接连接。

热对流是指，放电电阻产生的热量的第二分量通过功率转换器周围的空气对流而被传递至平滑电容。

热辐射是指，放电电阻产生的热量的第三分量通过辐射而被传递至平滑电容。

遗憾的是，现有的功率转换器可能仅着重于通过热传导从放电电阻传递到平滑电容的热量的第一分量，这可能导致平滑电容的温度因以下两点而升高：

(1)热量的第二分量通过热对流而从放电电阻被传递至平滑电容；

(2)热量的第三分量通过辐射而从放电电阻被传递至平滑电容。

鉴于上述情况，本公开的示例性方面寻求提供一种功率转换器，每个上述功率转换器能够比现有的功率转换器更严格地限制平滑电容的温度升高。