[发明专利]电源转换装置

说明书

本发明涉及一种电源转换装置，尤其涉及一种适用于元件的接线工作简化的系统的电源转换装置，构成上述电源转换装置的元件有例如转换器或二极管模块，作为把交流(AC)电压转换成直流(DC)电压的装置，平滑电容器，以及逆变器，作为把平滑电容器输出的直流(DC)电压转换成交流(AC)电压的装置，还适于减少电源转换装置中转换器和逆变器的主电路接线产生的高次谐波噪声。

至今，在诸如构成电源使用的电源转换装置的转换器和逆变器的主电路接线中，一直使用着汇流条结构(平板形铜导体)。在根据上述导电条结构的主电路接线中，每个主电路电气安装部件(平滑电容器、磁接触器、启动限流电阻、开关装置等)的尺寸各自不同。

而且，由于每个导电条的主电路接线做成彼此不接触，所以要根据利用压床等的切割工作和弯曲工作一个一个地制作具有不同形状的导电条，除此之外，还必须靠手工用形状复杂的导电条在各电气安装部件之间与三维结构进行连接和接线。

另一种已有技术是日本专利公开No.Hei 7-85，659中公开的逆变器装置技术。在该技术中，逆变器装置包含把交流(AC)电压转换成直流(DC)电压的二极管模块、把直流(DC)电压转换成交流(AC)电压的晶体管模块、直流平滑电容器、三相电源端和三相负载端、驱动晶体管模块的基本驱动电路的印刷基板和安装控制元件的印刷控制板。

在这种传统的逆变器装置中，二极管模块、晶体管模块和平滑电容器的每个端子的高度以及电源输入端和负载输出端的高度都保持在同一平面上。而且，该传统逆变装置还包含主电路接线板，根据隔离部件，把连接每个端子的多个连接图形整体形成，上述的主电路接线板和每个端子直接连接。

此外，在日本专利公开No.Sho 62-217，885中公开了一种控制装置技术，作为另一种已有技术。在这种技术中，控制装置包含进行再生控制的小型转换器和输出可变电压和可变频率用于驱动电机的逆变器。上述逆变器具有与转换器特性相同的晶体管和二极管，而且把逆变器和转换器构成同一封装结构。

在根据已有技术的电源转换装置的主电路接线中，为了用多条导电条进行接线，存在一些问题，即制作导电条需要利用压机进行多次割和弯曲工作，也需要许多时间进行接线工作，而且还需要花很多时间来确认接线连接的状态等。

另一方面，为了利用日本专利分开No.Hei 7-85，659所示的传统逆变装置技术，在二级管模块与平滑电容器之间进行实际驱动，必须单独安装电阻器，以防止在电源接入期间过大的充电电流(冲击电流)流入平滑电容器内，还须安装磁接触器，以防在平滑电容器充电后在电阻器两端之间发生短路。

此外，必须在电阻器、磁接触器与主电路接线板之间单独进行主电路接线工作。再者，由于消耗负载侧电功率(在感应电动机减速期间产生的电功率)的再生耗能电阻器的尺寸较大并产生热，所以该电阻器要安装在电源转换装置的外面。

因此，需要对再生耗能电阻器的安装空间和从电源转换装置到再生耗能电阻器的接线工作提供安全措施。

因而，存在一个严重的问题，构思仍没有得到最好的利用，即这种构思仅对主电路接线板进行安装工作，其中把电源转换装置的所有主电路实施成一个整体，而完全取消了其它的电路接线工作。

此外，在传统的电源转换装置中，都是单独和独立地设置驱动晶体管模块的基本驱动电路、进行转换器PWM控制(脉宽调制控制)的微计算机和向微计算机外围电路(控制电路)等提供电源的电源电路单元。

因此，必须在晶体管与基本驱动电路之间进行电气接线，而且，还必须获得安全的空间以单独和独立地安装基本驱动电路和单独和独立地安装向微计算机等提供电源的电源单元。

此外，对于主电路接线板本身，存在这样一个问题，即没有采取减少放电噪声的防范措施。这种放电噪声是由具有高频的高次谐波分量流入到主电路接线板的电体中产生的，而上述分量是由晶体管的开关操作产生的。

此外，为了在包括逆变器和转换器的电源转换装置中获得低噪声结构，要使用许多利用晶体管模块进行高频开关操作的IGBT(绝缘栅双极性晶体管)或者IPM(智能电源模块：IGBT元件及其驱动电路，以及安装在保护电路内的模块)等。

然而，在电源转换装置中使用上述高频波开关装置的情况下，由于高次谐波和辐射噪声的增加，因此强烈要求采取措施减少那些远远超出使用晶体管元件情况下的高次谐波和辐射噪声。然而，在日本专利公开No.Hei 7-85，659中揭示的传统逆变装置技术中，存在一个缺点，即上述技术没有采取上述措施。