特許 6769701 電力変換器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6769701

(24)【登録日】2020年9月28日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】電力変換器

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20201005BHJP

   H01F 37/00 20060101ALI20201005BHJP

   H01F 38/08 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 Y

   H01F37/00 A

   H01F37/00 M

   H01F38/08 B

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-208179(P2015-208179)

(22)【出願日】2015年10月22日

(65)【公開番号】特開2016-197987(P2016-197987A)

(43)【公開日】2016年11月24日

【審査請求日】2018年8月27日

【審判番号】不服2019-13893(P2019-13893/J1)

【審判請求日】2019年10月18日

(31)【優先権主張番号】特願2015-77359(P2015-77359)

(32)【優先日】2015年4月6日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(72)【発明者】

【氏名】田島 豊

【合議体】

【審判長】 田中 秀人

【審判官】 山崎 慎一

【審判官】 小林 秀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２１８５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２０１４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−２１７５５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H02M3/155

H01F37/00

H01F38/08

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力の蓄積と放出を行うリアクトルを備えた電力変換器において、
前記リアクトルは、
土台となる第１磁性体と、
前記第１磁性体の上に立てた状態で配置される複数の支柱状磁性体と、
前記複数の支柱状磁性体の各々に巻かれて複数の小リアクトルを形成する複数の巻線と、
前記複数の支柱状磁性体の上に配置される第２磁性体と、
前記複数の巻線の間を電気的に接続する配線とを備え、
前記複数の小リアクトルは、前記配線により電気的に直列又は並列に接続され、それぞれ生じる磁束が、隣接する前記小リアクトルで生じる磁束と逆向きとなるように配置されることを特徴とする電力変換器。

【請求項2】

前記リアクトルは、直列接続された前記複数の小リアクトルから成る組を、複数組電気的に並列に接続して構成されることを特徴とする請求項１記載の電力変換器。

【請求項3】

放熱器と、
前記放熱器の上に配置され、前記配線を含む配線基板と、
を更に備え、
前記第１磁性体は、前記複数の巻線と前記配線とを電気的に接続するために前記複数の巻線の各端部が導入される貫通孔を有し、
前記配線基板は、前記配線が、前記第１磁性体及び前記放熱器と絶縁されるように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換器。

【請求項4】

前記配線は、前記複数の巻線の間を電気的に接続するようにパターニングされた金属板からなり、
前記配線基板は、前記金属板と、前記金属板と前記放熱器との間を絶縁する絶縁体とから構成されることを特徴とする請求項３に記載の電力変換器。

【請求項5】

前記配線は、前記複数の巻線の間を電気的に接続するようにパターニングされた金属板からなり、
前記配線基板は、前記放熱器の上に形成された樹脂材料又は接着剤からなる第１絶縁体と、
前記金属板と、前記金属板の上に形成された樹脂材料からなる第２絶縁体とから構成されることを特徴とする請求項３又は４に記載の電力変換器。

【請求項6】

前記放熱器の下面にそれぞれ配置され、前記リアクトルとそれぞれ接続される、半導体スイッチング素子を含むパワーモジュール回路、第１回路基板及びコンデンサと、前記第２磁性体の上に配置され、前記リアクトルと接続される第２回路基板とのうち、少なくともいずれかを更に備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の電力変換器。

【請求項7】

前記複数の巻線は、前記複数の支柱状磁性体の各々に巻かれて複数の第１小リアクトルを形成する複数の第１巻線と、前記複数の支柱状磁性体の各々に巻かれて複数の第２小リアクトルを形成する複数の第２巻線とを有し、
前記複数の第１小リアクトル及び前記複数の第２小リアクトルは、互いに絶縁するように、それぞれ電気的に直列又は並列に接続され、
前記複数の第１小リアクトル及び前記複数の第２小リアクトルは、それぞれ生じる磁束が隣接する前記複数の第１小リアクトル及び前記複数の第２小リアクトルで生じる磁束と逆向きとなるように配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換器。

【請求項8】

前記複数の支柱状磁性体は、前記複数の第１巻線がそれぞれ巻かれた複数の第１支柱状磁性体と、前記複数の第２巻線がそれぞれ巻かれた複数の第２支柱状磁性体とが接合されることにより構成されることを特徴とする請求項７に記載の電力変換器。

【請求項9】

前記複数の巻線は、前記複数の支柱状磁性体のうち隣接する前記支柱状磁性体に巻かれないように、前記支柱状磁性体に互い違いに巻かれて複数の第１小リアクトルを形成する複数の第１巻線と、前記複数の支柱状磁性体のうち前記第１巻線が巻かれない残りの前記支柱状磁性体に巻かれて複数の第２小リアクトルを形成する複数の第２巻線とを有し、
前記複数の第１小リアクトル及び前記複数の第２小リアクトルは、互いに絶縁するようにそれぞれ電気的に直列又は並列に接続され、
前記複数の第１小リアクトル及び前記複数の第２小リアクトルは、生じる磁束が互いに逆方向になるように配置されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体素子を用いて電力変換を行う電力変換器に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体素子を用いた電カ変換器として、リアクトルを用いたチョッパ型のＤＣ−ＤＣコンバータが知られている。このＤＣ−ＤＣコンバータは、主に、半導体スイッチング素子を含むパワーモジュール、コンデンサ、リアクトル及びこれらを搭載する回路基板等からなる。これらの部品は個々に独立して構成され、放熱器又はケース等に固定される。

【0003】

特許文献１は、平面状の変圧器及び／又は平面状のインダクタと電力スイッチとを一体化した電力変換器（コンバータ）を開示する。この電力変換器では、トランス又はリアクトル等の磁性体部品が複数に分割され、各々が小型且つ薄型化されている。これらの部品は、互いに間隔を空けて、ケースに接合又は固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００８−５０２２９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された電力変換器では、リアクトルを複数に分割し、且つ薄型化しても、リアクトル間や背の低い部品との間に隙間が生じ、それらをケース等の支持体に固定するための固定部品や足部、ボルト締め等に要するスペースが必要であった。

【0006】

本発明は、上記問題点を鑑み、部品間の隙間を低減でき、部品の固定に要するスペースを削減できる電力変換器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

電力変換器は、電力の蓄積と放出を行うリアクトルを備える。リアクトルは、第１磁性体と、第１磁性体の上に立てた状態で配置される複数の支柱状磁性体と、複数の支柱状磁性体に巻かれて複数の小リアクトルを形成する複数の巻線と、複数の支柱状磁性体の上に配置される第２磁性体と、複数の巻線の間を電気的に接続する配線とを備える。複数の小リアクトルは、配線により電気的に直列又は並列に接続され、それぞれ生じる磁束が隣接する小リアクトルで生じる磁束と逆向きとなるように配置される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、リアクトルを薄型に構成することにより、部品間の隙間を低減でき、部品の固定に要するスペースを削減できる電力変換器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る電力変換器の構成を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの詳細な構成を示す図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルを構成する直接接続された小リアクトルの配置を示す図である。

【図4】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す回路図である。（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す平面図である。（ｃ）は、（ｂ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルを構成する並列接続された小リアクトルの配置を示す図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す回路図である。

【図7】本発明の第３実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す回路図である。

【図8】本発明の第４実施形態に係る電力変換器を３相の双方向チョッパ回路で構成した例を示す図である。

【図9】本発明の第５実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す図である。

【図10】本発明の第６実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す図である。

【図11】本発明の第７実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す側面図である。

【図12】本発明の第８実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す側面図である。

【図13】本発明の第９実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す側面図である。

【図14】（ａ）は、本発明の第１０実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す上面図である。（ｂ）は、（ｂ）のＹ−Ｙ方向から見た断面図である。（ｃ）は、（ｂ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。

【図15】本発明の第１１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図16】本発明の第１２実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図17】本発明の第１３実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図18】（ａ）は、本発明の第１３実施形態の変形例に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。（ｂ）は、本発明の第１３実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す回路図である。

【図19】本発明の第１４実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図20】本発明の第１４実施形態の変形例に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図21】本発明の第１４実施形態の変形例に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図22】本発明の第１４実施形態の変形例に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。

【図23】（ａ）は、本発明の第１５実施形態の変形例に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す断面図である。（ｂ）は、本発明の第１５実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電力変換器を単相の双方向チョッパ回路で構成した例を示す図である。この電力変換器は、端子Ｔ１，Ｔ２、接地端子ＧＮＤ、コンデンサＣ１，Ｃ２、リアクトルＬ、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、ダイオードＤ１，Ｄ２を備える。端子Ｔ１と接地端子ＧＮＤとの間には、例えば直流電源（図示しない）が接続され、端子Ｔ２と接地端子ＧＮＤとの間には、例えばインバータ（図示しない）が接続される。

【0012】

コンデンサＣ１は、端子Ｔ１と接地端子ＧＮＤとの間に接続され、図示しない直流電源からの電圧又は直流電源へ供給する電圧を平滑化する。コンデンサＣ２は、端子Ｔ２と接地端子ＧＮＤとの間に接続され、図示しないインバータから出力される電圧又はインバータへ供給する電圧を平滑化する。

【0013】

リアクトルＬは、直流電力の蓄積及び放出を行うもので、一方の端子は端子Ｔ１に接続され、他方の端子はスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続点Ｐに接続される。

【0014】

スイッチング素子Ｑ１は、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子から構成され、ソースは接地端子ＧＮＤに接続され、ドレインは接続点Ｐに接続され、ゲートは制御回路（図示しない）に接続される。ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑ１に並列に接続される。具体的には、ダイオードＤ１のアノードは接地端子ＧＮＤに接続され、カソードは接続点Ｐに接続される。

【0015】

スイッチング素子Ｑ２は、例えばＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子から構成され、ソースは接続点Ｐに接続され、ドレインは端子Ｔ２に接続され、ゲートは図示しない制御回路に接続される。ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ２に並列に接続される。具体的には、ダイオードＤ２のアノードは接続点Ｐに接続され、カソードは端子Ｔ２に接続される。

【0016】

なお、図示しない制御回路は、スイッチング素子Ｑ１を高速でオン／オフさせる第１制御信号及びスイッチング素子Ｑ２を高速でオン／オフさせる第２制御信号を生成する。制御回路で生成された第１制御信号は、スイッチング素子Ｑ１のゲートに供給され、第２制御信号はスイッチング素子Ｑ２のゲートに供給される。

【0017】

また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、ダイオードＤ１，Ｄ２の各々に個別の半導体素子を使用することができる。スイッチング素子Ｑ１とダイオードＤ１とを同一パッケージに収めた半導体モジュールと、スイッチング素子Ｑ２とダイオードＤ２とを同一のパッケージに収めた半導体モジュールとを使用することもできる。

【0018】

次に、電力変換器の昇圧動作について説明する。この場合、端子Ｔ１が入力側になり、端子Ｔ２が出力側になる。制御回路は、昇圧動作時には、高速でオン／オフする第１制御信号をスイッチング素子Ｑ１に供給するとともに、低レベル信号をスイッチング素子Ｑ２に供給する。これにより、スイッチング素子Ｑ１のみが高速でオンとオフを繰り返す。スイッチング素子Ｑ１がオンになると、順に、Ｔ１→Ｌ→Ｑ１→ＧＮＤの経路で電流が流れる。これにより、リアクトルＬに直流電力が蓄積される。

【0019】

次に、スイッチング素子Ｑ１がオフになると、順に、Ｔ１→Ｌ→Ｄ２→Ｔ２の経路で電流が流れる。このとき端子Ｔ２に発生する電圧は、端子Ｔ１に印加される電圧に、リアクトルＬに蓄積された直流電力による起電力が加えられた電圧である。従って、端子Ｔ１に印加される電圧より端子Ｔ２に発生する電圧が大きくなり、昇圧される。

【0020】

次に、電力変換器の降圧動作について説明する。この場合、端子Ｔ２が入力側になり、端子Ｔ１が出力側になる。制御回路は、降圧動作時は、高速でオン／オフする第２制御信号をスイッチング素子Ｑ２に供給するとともに、低レベル信号をスイッチング素子Ｑ１に供給する。これにより、スイッチング素子Ｑ２のみが高速でオンとオフを繰り返す。スイッチング素子Ｑ２がオンになると、順に、Ｔ２→Ｑ２→Ｌ→Ｔ１の経路で電流が流れる。これにより、リアクトルＬに直流電力が蓄積される。

【0021】

次に、スイッチング素子Ｑ２がオフになると、順に、Ｔ２→Ｄ２→Ｌ→Ｔ１の経路で電流が流れようとする。このとき端子Ｔ１に発生する電圧は、リアクトルに蓄積された直流電力による起電力分のみである。したがって、端子Ｔ２に印加される電圧より端子Ｔ１に発生する電圧が小さくなり、降圧される。

【0022】

図２は、リアクトルＬの詳細な構成を示す図である。リアクトルＬは、互いに電気的に直列に接続された４個の小リアクトルｌ１〜ｌ４から構成されている。図３は、直列に接続された小リアクトルｌ１〜ｌ４の配置を示す図である。隣接する小リアクトル（小リアクトルｌ１とｌ２、及び、小リアクトルｌ３とｌ４）は、磁束Ｍの向き（白抜きの矢印で示す）が逆になるように、巻線の向きが決定されて配置されている。これにより、例えば、小リアクトルｌ１とｌ２とで磁束が加算され、小リアクトルｌ３とｌ４とで磁束が加算される。

【0023】

図４は、第１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す図である。図４（ａ）は電気配線を示す図、図４（ｂ）は上面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。なお、図４（ａ）中の１〜４の数字は端子番号であり、図４（ｂ）に示す端子番号に一致する。

【0024】

リアクトルＬは、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、上面及び下面を有する土台となる第１磁性体１２と、第１磁性体１２の上に立てた状態で配置された複数の支柱状磁性体１３と、複数の支柱状磁性体１３の各々に巻かれることにより複数の小リアクトルｌ１〜ｌ４を形成する巻線１５と、複数の支柱状磁性体１３の上に配置され、上面及び下面を有する第２磁性体１４とを備える。放熱器１１は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い材料からなり、リアクトルＬにおいて発生する熱を外部に伝達し、放熱する。

【0025】

第１磁性体１２は、例えば矩形の平板状であり、放熱器１１の上に設けられる。支柱状磁性体１３は、それぞれ、例えば四角柱状であり、第１磁性体１２から突出するように形成される。第２磁性体１４は、例えば矩形の平板状である。図４に示す例において、４本の支柱状磁性体１３は一方向に配列される。支柱状磁性体１３は、それぞれ、下側の底面において第１磁性体１２の表面と連結し、上側の底面において第２磁性体１４の下面に連結している。第２磁性体１４の上には、巻線１５を相互に接続するための配線１６が設けられている。

【0026】

以上の構成により、次の効果が得られる。
（第１の効果）
リアクトルＬを小リアクトルｌ１〜ｌ４に分割して薄型で扁平な箱形状にできるので、放熱器１１のような大きな面を有する部品又はケースの面に対して、間隙なくリアクトルＬを密接又は密着させて配置することが容易である。その結果、スペースを効率よく使用することができ、リアクトルＬの周辺に生じる隙間を低減することができる。また、薄型で扁平な箱状のリアクトルＬと放熱器１１とは大きな面で接合することにより、接着、接合又は簡易的な接合で十分な接合力が得られる。したがって、固定に必要な端子部のスペースを削減できる。

【0027】

（第２の効果）
リアクトルＬを複数の小リアクトルｌ１〜ｌ４に分割しても、これら小リアクトルｌ１〜ｌ４は全て第１磁性体１２を共通した土台とするので、複数の小リアクトルｌ１〜ｌ４を密集させ、かつ隣接させて配置できる。つまり、リアクトルＬは、個々の小リアクトルｌ１〜ｌ４の間の隙間を低減又はなくすことができるため、小型化が可能である。また、仮に多数の小リアクトルであっても、一体化して形成できるので、個々の小リアクトルを個別にケースに入れたり、固定したりすることが不要である。その為、個々の小リアクトルを固定するための端子部が不要であり、全体で多数の端子部が形成され、大きなスペースが必要になるという事態を避けることができる。

【0028】

（第３の効果）
リアクトルＬを放熱器１１に接合する場合、特に、薄型のリアクトルＬを大面積で接合できるので、放熱経路が短くなるとともに、放熱面積が増大する。その結果、リアクトルＬの放熱性能が向上する。

【0029】

（第４の効果）
リアクトルＬが複数の小リアクトルｌ１〜ｌ４に分割され、各小リアクトルｌ１〜ｌ４は立てた状態で配置されるので、巻線１５は土台となる第１磁性体１２に対して縦に積まれる状態になる。したがって、リアクトルＬの全体を薄くできると共に、巻線１５が面方向の広がりを抑えることができる。また、巻線１５が面方向に広がることを避けるために支柱状磁性体１３を細くせざるを得ないという事態を避けることができる。

【0030】

（第５の効果）
磁束は、第１磁性体１２、支柱状磁性体１３及び第２磁性体１４により形成されるクローズドループを通る。このため磁束が外部に漏れることがないので大きなインダクタンスを実現でき、かつ飽和磁束の低下を防ぐことができる。

【0031】

さらに、リアクトルＬを、互いに直列接続された小リアクトルで構成する場合は、次の効果が得られる。

【0032】

（第６の効果）
小リアクトルの各々の巻線を少なくできる。その結果、巻線幅を小さくでき、リアクトルＬの全体を薄型化できる。

【0033】

（第７の効果）
電力変換器に大きな電流を流す用途の場合は、一般に、磁性体部分にエアギャップが設けられる。上述した構成では、小リアクトルが互いに直列に、かつ同じ面に立てた状態で配置されているので、各小リアクトルに小さなエアギャップを設ければ、全体として大きなギャップを実現できる。また、リアクトルＬのサイズ、すなわち高さを最小化できる。

【0034】

また、リアクトルＬは、互いに並列に接続された小リアクトルｌ１〜ｌ４で構成されるようにしてもよい。図５は、並列に接続された小リアクトルｌ１〜ｌ４の配置を示す図である。隣接する２個の小リアクトルｌ１とｌ２の巻線１５と、他の隣接する２個の小リアクトルｌ３とｌ４の巻線１５とは、それぞれ磁束Ｍの向き（太い矢印で示す）が逆になるように接続されて配置されている。各小リアクトルｌ１〜ｌ４間の接続は、第２磁性体１４上において配線１６により行われる。

【0035】

リアクトルＬを、並列接続された小リアクトルｌ１〜ｌ４で構成する場合は、次の効果が得られる。

【0036】

（第８の効果）
個々の小リアクトルｌ１〜ｌ４を流れる電流が小さくなって磁束量が減るので、磁性体が磁気飽和する懸念が小さくなる。その結果、支柱状磁性体１３を細くできるとともに、第１磁性体１２及び第２磁性体１４も薄くすることができ、リアクトルＬの全体を薄型化かつ小型化できる。

【0037】

（第９の効果）
各小リアクトルｌ１〜ｌ４を流れる電流が小さくなるので、電カ変換器の全体の電流が大きい場合であっても、直列の場合と比べて巻線１５を細くできる。例えば、平角線等の大きな断面積の配線を使用すべき電流が流れる場合であっても、並列接続する構成を採用することにより、比較的小さな断面積の所謂銅線等を使用することが可能となる。このため、巻線１５の形成が容易であり、巻線１５の部分の隙間を削減することもできる。

【0038】

（第１０の効果）
また、各小リアクトルｌ１〜ｌ４を流れる電流が小さくなるので、複数の小リアクトルの各々に半導体スイッチング素子を接続し、高速でスイッチング動作をさせる場合には、電流が小さいのでサージ電圧やノイズを低減できる。その結果、高速スイッチングによる電気的な動作における損失を低減できる。また、高周波駆動されるリアクトルＬ及びコンデンサ等の小型化も一層容易になる。

【0039】

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る電力変換器は、リアクトルＬが、それぞれ直列接続された４個の小リアクトルｌ１〜ｌ４（巻線）から成る３つの組を、互いに並列に接続することにより構成される点で第１実施形態と異なる。第２実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0040】

図６は、第２実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す図である。図６（ａ）は１組分の電気配線を示す図、図６（ｂ）は上面図、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。図６（ａ）中の１〜４の数字は端子番号であり、図６（ｂ）に示す端子番号に一致する。

【0041】

第２実施形態において、リアクトルＬは、それぞれ第１実施形態のリアクトルＬに対応する第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３から成る。第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３が、１つの第１磁性体１２上に、小リアクトルｌ１〜ｌ４の配列方向に直交する方向に配列されることにより、計１２個の小リアクトルｌ１〜ｌ４は、第１磁性体１２上に格子状に配列される。第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３は、第２磁性体１４の上に形成された配線１６により互いに並列に接続される。

【0042】

第２実施形態に係る電力変換器によれば、次の効果が得られる。すなわち、第１実施形態で説明した直列接続時の第６の効果及び第７の効果と、並列接続時の第８の効果〜第１０の効果とが同時に得られる。特に、複数の小リアクトルの直列接続により各小リアクトルの高さの抑制やエアギャップの削減を実現でき、さらに、第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３の並列接続によって電流が減少する。その結果、高速スイッチング動作が容易になってリアクトルＬの小型化を実現できる。

【0043】

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る電力変換器は、リアクトルＬを構成する複数の小リアクトルを、基板上に設けられた配線パターンにより接続する点で第２実施形態と異なる。第３実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１及び第２実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0044】

図７は、第３実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す図である。図７（ａ）は上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。リアクトルＬは、第２磁性体１４上に配置された配線基板１７と、配線基板１７の上面に形成された配線パターン１８とを備える。配線パターン１８は、第１実施形態及び第２実施形態における配線１６に対応する。

【0045】

第３実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、配線基板１７に形成された配線パターン１８のみより複数の小リアクトルの間が接続されることにより、製造コストを低減できる。また、バスバー配線等を別途設けたり、配線１６を宙に配置したりする必要がないため、周辺のデッドスペース含む配線スペースを削減できる。なお、互いに並列に配置された第１リアクトルＬ１〜第３リアクトルＬ３の間も配線パターン１８のみにより接続可能である。

【0046】

（第４実施形態）
本発明の実施の形態に係る電力変換器は、単相でなく多相の電力を変換する点で第２及び第３実施形態と異なる。第４実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第３実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0047】

図８は、第４実施形態に係る電力変換器を三相の双方向チョッパ回路で構成した例を示す図である。第４実施形態に係る電力変換器は、第１実施形態におけるリアクトルＬの代わりに、第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３を備え、第１実施形態におけるスイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２から成るスイッチング回路の代わりに、第１パワーモジュール回路Ｐ１、第２パワーモジュール回路Ｐ２及び第３パワーモジュール回路Ｐ３を備える。

【0048】

第１パワーモジュール回路Ｐ１は、第１実施形態に係る電力変換器のスイッチング回路と同様に、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２を備える。第２パワーモジュール回路Ｐ２及び第３パワーモジュール回路も、第１パワーモジュール回路Ｐ１と同様に、スイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、ダイオードＤ１及びダイオードＤ２をそれぞれ備える。第１リアクトルＬ１の一方の端子は端子Ｔ１に接続され、他方の端子は第１パワーモジュール回路Ｐ１のスイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との接続点に接続される。第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３も同様に、一方の各端子が端子Ｔ１に接続され、他方の各端子が第２パワーモジュール回路Ｐ２及び第３パワーモジュール回路Ｐ３それぞれに接続される。

【0049】

端子Ｔ１と接地端子ＧＮＤとの間には、例えば直流電源（図示しない）が接続され、端子Ｔ２と接地端子ＧＮＤとの間には、例えばインバータ（図示しない）が接続される。第１パワーモジュール回路Ｐ１、第２パワーモジュール回路Ｐ２及び第３パワーモジュール回路Ｐ３の各スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、互いに異なる位相でスイッチング動作を行うように、図示しない制御回路によって制御される。なお、図６（ｂ）及び図７（ａ）において、端子番号３の小リアクトルｌ４の各端子は、配線１６又は配線パターン１８によってそれぞれ互いに接続されるが、第４実施形態に係る電力変換器を実現するためには、この配線１６又は配線パターン１８を除去し、端子番号３の小リアクトルｌ４の各端子を各パワーモジュール回路に接続すればよい。

【0050】

第４実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第４実施形態に係る電力変換器は、例えば多相インターリーブ制御によって各位相を互いにずらすことにより、リアクトルやコンデンサ等の電子部品の小型化を図りつつ、発生する電気ノイズを低減させることができる。

【0051】

特に、第４実施形態に係る電力変換器は、例えば３相よりも大きな相数で多相化を実現しても、各リアクトル間の隙間が増えたり、配線スペースが増大したりする事態を防止できる。例えば５相や１０相といった多くの相に多相化を行ったとしても、相数ｎ（２以上の整数）に応じた数の第１リアクトルＬ１〜第ｎリアクトルＬｎが、１つの第１磁性体１２に対して形成されればよい。したがって、複数の小リアクトルに分割することにより生じる配線や固定に要するスペース又は隙間等は生じない。

【0052】

（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る電力変換器は、図９に示すように、第２磁性体１４にスリット１９が形成される点で第２実施形態と異なる。第５実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第４実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0053】

図９は、第５実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す上面図である。第２磁性体１４は、３列に配置された第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３の各列の間に対応するように形成された線状のスリット１９を有する。スリット１９は、第２磁性体１４の上面から下面に貫通するように形成される。厳密には、スリット１９は、少なくとも、１つの第ｎリアクトルＬｎが備える複数の支柱状磁性体１３の各上面が、第２磁性体１４の下面と連結された状態を保持可能なように形成されればよい。スリット１９は、並列に配列されたそれぞれ複数の小リアクトルｌ１〜ｌ４の組である第１リアクトルＬ１〜第３リアクトルＬ３の間を磁気的に分離（分断）する。

【0054】

第５実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、例えば互いに異なる位相で動作する第１リアクトルＬ１〜第３リアクトルＬ３を近接して配置する場合であっても、第２磁性体１４に形成されたスリット１９により、第１リアクトルＬ１〜第３リアクトルＬ３の各間において磁路が遮断される。その結果、磁束が他の第ｎリアクトルＬｎに回り込むことに起因する誤動作を防止できる。また、第２磁性体１４にスリット１９を形成したとしても、リアクトル自体の大型化や隙間の拡大等といった弊害は生じない。

【0055】

（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る電力変換器は、第５実施形態と同様に、第２磁性体１４にスリット１９が形成される点で第３実施形態と異なる。第６実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第５実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0056】

図１０は、第６実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す図であり、図１０（ａ）は上面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。第２磁性体１４は、３列に配置された第１リアクトルＬ１、第２リアクトルＬ２及び第３リアクトルＬ３の各列の間に対応するように形成された線状のスリット１９を有する。換言すれば、第６実施形態に係る電力変換器は、第５実施形態に係る電力変換器に、第３実施形態における配線基板１７及び配線パターン１８を追加したものである。

【0057】

第６実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、例えば第２磁性体１４を分割するようにスリット１９を形成する場合であっても、配線基板１７により分割された第２磁性体１４を保持して固定できる。したがって、第２磁性体１４を他の手段により保持及び固定しなければならないという懸念なく、電気的な動作の都合によって第２磁性体１４を細分化することができる。また、他の手段による第２磁性体１４の保持及び固定が不要なため、サイズを増大させることなく細分化できる。これにより、電気的な誤動作を、より確実に防止できる。

【0058】

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態に係る電力変換器は、第１磁性体１２及び第２磁性体が、それぞれ箔状である点で第１〜第６実施形態と異なる。第７実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第６実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0059】

図１１は、第７実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す断面図である。図１１に示す例において、リアクトルＬは、小リアクトルｌ１，ｌ２と小リアクトルｌ３，ｌ４との間に設けられた間隙により、第１磁性体１２及び第２磁性体１４がそれぞれ湾曲可能に構成される。

【0060】

第７実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、リアクトルＬは、搭載場所や形状に合わせて、湾曲、撓み、変形又は屈曲させることができる他、例えば円形状等に形成することができる。これにより、例えば電カ変換器の搭載場所が平坦でない場合であっても、リアクトルＬを搭載部分の形状に合わせることができるので、搭載面において隙間が生じるという事態を避けることができる。

【0061】

さらに、従来は搭載が難しかった隙間への電力変換器の搭載が可能になる。特に、第１磁性体１２に幾つもの支柱状磁性体１３を配置する場合、必要に応じて屈曲部に該当する第１磁性体１２には支柱状磁性体１３を配置しないようにすれば、湾曲等の形状を容易に実現できる。

【0062】

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態に係る電力変換器は、リアクトルＬが他の部品と一体に形成される点等で第３実施形態と異なる。に係る電力変換器において、リアクトル以外の部品とリアクトルとを一体に構成したものである。第８実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第７実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0063】

図１２は、第８実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す側面図である。この電力変換器は、図７に示す第３実施形態に係る電力変換器において、放熱器１１と配線基板１７とが横方向（図７中の右方向）に拡張され、拡張された放熱器１１と配線基板１７との間にコンデンサＣ１，Ｃ２及びパワーモジュール回路Ｐ１〜Ｐ３が配置されることにより構成される。配線基板１７上の配線パターン１８は、コンデンサＣ１，Ｃ２及びパワーモジュール回路Ｐ１〜Ｐ３の端子の位置まで、適宜延長される。

【0064】

第８実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、放熱器１１と配線基板１７が面方向に拡張されることにより、リアクトルＬは、他の部品を取り付け可能な支持体とすることができる。面方向に配置された部品を備える電力変換装置は、板状、すなわち、薄型で扁平な箱形状とされる。

【0065】

薄型で扁平な箱形状の電力変換装置は、容易に作製することができる他、他部品、例えばパワーモジュール回路、ドライブ基板又は放熱器等との隙間をなくした接合や、実装、接続が容易に可能である。このように、他部品を密着して接続、接合できるので、リアクトル周辺のデッドスペース（部品間の隙間）を減らし、また、固定に必要な足部も大幅に削減できる。

【0066】

（第９実施形態）
本発明の第９実施形態に係る電力変換器は、図１３に示すように、支柱状磁性体１３及び巻線１５として中間基板２０を備える点で第１実施形態と異なる。第９実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第８実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0067】

図１３は、第９実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す側面図である。第９実施形態に係る電力変換器は、第１磁性体１２と第２磁性体１４との間に積層された複数の中間基板２０（図示例では４枚）を備える。中間基板２０は、第１実施形態における支柱状磁性体１３に相当する支柱用磁性体２１と、第１実施形態における巻線１５に相当し、支柱用磁性体２１の周りを囲むように形成された配線パターン２２とにより構成される。

【0068】

配線パターン２２同士は、複数の中間基板２０の各々に形成されたスルーホール及び接続配線（いずれも図示は省略する）により、巻線状に接続され、これにより複数の小リアクトルが形成される。小リアクトル同士の配線は、第１実施形態に係る電力変換器等と同様に、第２磁性体１４の上で行われる。

【0069】

第９実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、中間基板２０を設計に応じた必要枚数の中間基板２０により、リアクトルが製造可能であり、個別に巻線を巻いて配置する必要がない。その結果、大量生産の効果によって、低コスト化を図ることができる。

【0070】

（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態に係る電力変換器は、図１４に示すように、配線パターン１８ａが上面に形成された配線基板１７が、第１磁性体１２側に形成される点等において第３実施形態と異なる。第１０実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第９実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0071】

図１４は、第１０実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す図である。図１０（ａ）は上面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＹ−Ｙ方向から見た断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＸ−Ｘ方向から見た断面図である。なお、図１０（ａ）は、説明の便宜のため、図１０（ｃ）のＡ−Ａ方向から見た上面図、すなわち、第１磁性体１２、支柱状磁性体１３、巻線１５及び第２磁性体１４を省略した上面図である。

【0072】

配線基板１７は、放熱器１１の上面に配置される。配線基板１７は、複数の巻線１５の間を電気的に接続する配線となる配線パターン１８ａを含む。第１磁性体１２は、各巻線１５と配線パターン１８ａとを電気的に接続するために各巻線１５の端部が導入される貫通孔（図示しない）を有する。貫通孔は、スリット状であってもよい。配線基板１７は、配線パターン１８ａの、各巻線１５と電気的に接続される箇所以外の領域が、第１磁性体１２及び放熱器１１と絶縁されるように構成される。詳細には、配線基板１７は、絶縁体から成る基体の上面に配線パターン１８ａが形成され、少なくとも配線パターン１８ａの上面には、図示を省略した絶縁層が形成される。

【0073】

配線パターン１８ａは、巻線１５と接続される端子番号１〜４の各端子に連結する領域が、面方向に拡張されている。図１０に示す例では、配線パターン１８ａは、第１リアクトルＬ１〜第３リアクトルＬ３の各小リアクトルｌ１〜ｌ４に対応する領域において他所より拡張される。詳細には、各配線パターン１８ａは、各小リアクトルｌ１〜ｌ４の下方に対応する領域において、巻線１５の適正な接続に必要な距離だけ互いに離間するように、拡張して形成される。このように、配線パターン１８ａは、電流経路として必要のない領域まで拡張される。

【0074】

第１０実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。例えば電力変換器が、チョッパ型回路を用いて電力変換する場合、リアクトルＬに流れる電流は、方向が等しく、電流値が増減する。この場合、巻線１５に銅損は、第１磁性体１２、支柱状磁性体１３及び第２磁性体１４による鉄損より大きい。特に、電力変換器が大電力を変換する場合、リアクトルＬに流れる電流も大きくなり、巻線１５によるジュール損も大きくなる。第１０実施形態に係る電力変換器では、巻線１５において発生した熱を、第１磁性体１２の下面に配置された配線パターン１８ａに、短距離且つ低熱抵抗で直接的に伝達することができる。

【0075】

また、配線パターン１８ａが、扁平なリアクトルＬの下において拡張されていることにより、熱拡散の量を向上することができる。更に、配線基板１７の下面に放熱器１１が配置されることにより、巻線１５において発生した熱を更に効果的に放熱することができ、リアクトルＬの温度上昇を抑制することができる。また、リアクトルＬが各小リアクトルｌ１〜ｌ４に分割されることにより、発熱密度を低減させることができるとともに、各小リアクトルｌ１〜ｌ４と配線パターン１８ａとの接続のための複数の貫通孔を第１磁性体１２が有することにより、巻線１５と配線パターン１８ａとの間の熱抵抗を更に低減させることができる。特に、巻線１５における発熱が大きい場合、より効果的にリアクトルＬの温度上昇を抑制することができる。

【0076】

（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態に係る電力変換器は、図１５に示すように、配線基板１７の代わりに、金属板３１及び絶縁体３２を備える点において第１０実施形態と異なる。第１１実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第１０実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0077】

図１５は、第１１実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す図である。金属板３１は、複数の巻線１５の間を電気的に接続するようにパターニングされることにより形成される。金属板３１の平面パターンは、例えば、第１０実施形態における配線パターン１８ａと同様である。絶縁体３２は、例えば樹脂材料や接着剤からなり、少なくとも金属板３１と放熱器１１との間を絶縁する。図１５に示す例では、金属板３１と第１磁性体１２との間も同様に絶縁体３２により絶縁されるが、第１０実施形態等と同様に、他の手段により絶縁されてもよい。

【0078】

第１１実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。例えば、巻線１５等を接続する配線基板は、セラミック基板や金属ベース基板等の高価な絶縁基板でなく、放熱器１１上に絶縁体３２を介して、予めパターニングされた金属板３１を固定することにより、製造コストを低減することができる。

【0079】

（第１２実施形態）
本発明の第１２実施形態に係る電力変換器は、図１６に示すように、絶縁体３２が、第１絶縁体３３及び第２絶縁体３２から構成される点において第１１実施形態と異なる。第１２実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第１１実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0080】

図１６は、第１２実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルＬの構造を示す図である。第１絶縁体３３は、例えば樹脂材料又は接着剤からなり、放熱器１１の上面に形成される。第２絶縁体３２は、例えば樹脂材料からなり、少なくとも金属板３１の上面に形成される。

【0081】

第１２実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。例えば、予め第１絶縁体３３を放熱器１１の上面に形成し、第１絶縁体３３の上面にパターニングされた金属板３１を形成することにより、第１磁性体１２の下面に絶縁層を介して配線パターンを形成し、再び絶縁層を介して放熱器１１と接合するという手間を省くことができ、製造コストを低減することができる。

【0082】

特に、放熱器１１上の金属板３１に巻線１５を接続した段階において、第１磁性体１２は、金属板３１上に狭小の隙間を空けた状態になる。巻線１５と金属板３１との接合箇所が多いことにより機械的強度が生じるので、この隙間に樹脂等を充填して第２絶縁体３２により機械的な接合を成すことができる。これにより製造工程が単純化され、さらに製造コストを低減することができる。

【0083】

（第１３実施形態）
本発明の第１３実施形態に係る電力変換器は、放熱器１１に他の部品が形成される点において第１１実施形態と異なる。第１２実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第１２実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0084】

図１７は、第１３実施形態に係る電力変換器の構造を示す図である。放熱器１１の下面には、半導体スイッチング素子を含むパワーモジュール回路Ｐ１〜Ｐ３、電力変換器の各部品を接続する回路基板（第１回路基板）Ｂ１及びコンデンサＣ１〜Ｃ２が配置される。

【0085】

第１３実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、リアクトルＬが薄型且つ扁平な板状であるため、放熱器１１の下面側に電力変換回路を構成するパワーモジュール回路Ｐ１〜Ｐ３、回路基板（第１回路基板）Ｂ１及びコンデンサＣ１〜Ｃ２等を配置しやすい。特にリアクトルＬ用の配線は金属板３１として放熱器１１の上面すぐの箇所に位置するので、パワーモジュール回路Ｐ１〜Ｐ３、回路基板（第１回路基板）Ｂ１及びコンデンサＣ１〜Ｃ２等の配線も容易に接続することができる。

【0086】

図１８に示すように、電力変換器は、第２磁性体１４の上に配置された回路基板（第２回路基板）Ｂ２を更に備えるようにしてもよい。これにより、回路の規模が大きく、回路基板Ｂ１の面積が大きい場合であっても、第２磁性体１４の上面側に回路基板Ｂ２を配置することにより、スペースを有効活用して回路を集積させることができ、高さが過大になることを防止することができる。

【0087】

（第１４実施形態）
本発明の第１４実施形態に係る電力変換器は、リアクトルが絶縁型の変圧器（トランス）として動作する点等において第１１実施形態と異なる。第１４実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第１３実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0088】

図１９は、第１４実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す図である。図１９（ａ）は断面図、図１９（ｂ）は電気配線を示す図である。第１４実施形態におけるリアクトルは、複数の支柱状磁性体１３の各々に巻かれて第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１４を形成する複数の第１巻線１５１と、複数の支柱状磁性体１３の各々に巻かれて第２小リアクトルｌ２１〜ｌ２４を形成する複数の第２巻線１５２とを備える。

【0089】

第１巻線１５１及び第２巻線１５２は、互いに絶縁するように、それぞれ電気的に直列に接続される。第１巻線１５１及び第２巻線１５２それぞれの間の接続は、例えば、第２磁性体１４の上に配置された金属板３１により行われる。第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１４は、第１入力端子Ｓ１１と第１出力端子Ｓ１２との間にそれぞれ形成され、第２小リアクトルｌ２１〜ｌ２４は、第２入力端子Ｓ２１と第２出力端子Ｓ２２との間にそれぞれ形成される。

【0090】

第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１４及び第２小リアクトルｌ２１〜ｌ２４は、それぞれ生じる磁束が隣接する第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１４及び第２小リアクトルｌ２１〜ｌ２４で生じる磁束と逆向きとなるように配置される。つまり、図１９（ａ）に示す例において、第１小リアクトルｌ１１及び第２小リアクトルｌ２１は、同一方向の磁束を生じ、生じる磁束が隣接する第１小リアクトルｌ１２及び第２小リアクトルｌ２２で生じる磁束と逆向きとなるようにそれぞれ配置される。このように、リアクトルは、電気的に１組の巻線から構成されるチョークコイルに限るものでなく、電気的に複数の組の巻線から構成されるトランスであってもよい。

【0091】

第１４実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。例えば、トランスを構成するために、金属板３１又は配線基板１７等により、各小リアクトルの間を容易に接続することができる。また、全体サイズが大きくなりがちな大電力用トランスにおいて、第１巻線１５１及び第２巻線１５２の形成後に磁束を閉ループとするため第２磁性体１４を広い面積において、容易かつ協力に接合することにより、製造コストを低減しつつ、サイズが過大になることを防止することができる。

【0092】

また、図２０に示すように、金属板３１及び絶縁体３２からなる配線基板は、第１１実施形態と同様に放熱器１１と第１磁性体１２との間に配置されるようにしてもよい。これにより、第１巻線１５１及び第２巻線１５２等において発生した熱を、拡張された金属板３１に短距離且つ低熱抵抗で放熱器１１に伝達し、より効果的にトランスの温度上昇を抑制することができる。

【0093】

また、図２１に示すように、第１４実施形態に係る電力変換器は、第１磁性体１２の下面側及び第２磁性体１４の上面側にそれぞれ配置された２つの放熱器１１を備えるようにしてもよい。これにより、第１巻線１５１及び第２巻線１５２それぞれにおける発熱を、２つの放熱器１１に効率よく伝達させることができ、より効果的にトランスの温度上昇を抑制することができる。

【0094】

また、図２２に示すように、支柱状磁性体１３は、複数の第１巻線１５１がそれぞれ巻かれた複数の第１支柱状磁性体１３１と、複数の第２巻線１５２がそれぞれ巻かれた複数の第２支柱状磁性体１３２とが接合されることにより構成されるようにしてもよい。例えば、リアクトルは、複数の第１支柱状磁性体１３１が形成された第１磁性体１２と同等の複数の第２支柱状磁性体１３２が形成された第２磁性体１４を用意し、それぞれ第１巻線１５１及び第２巻線１５２を第１支柱状磁性体１３１及び第２支柱状磁性体１３２に巻いた後、第１支柱状磁性体１３１及び第２支柱状磁性体１３２の各上面を互いに接合することにより形成される。これにより、トランスとして動作可能なリアクトルを容易に製造することができる。

【0095】

また、図２２に示す例では、パワーモジュール回路Ｐ１〜Ｐ３、回路基板Ｂ及びコンデンサＣ１〜Ｃ２が上下２つの放熱器１１にそれぞれ配置される。第１３実施形態と同様に、薄型且つ扁平な板状の放熱器１１に電力変換回路を構成する部品を容易に配置することができるとともに、スペースを有効活用して回路を集積させることができ、高さが過大になることを防止することができる。

【0096】

（第１５実施形態）
本発明の第１５実施形態に係る電力変換器は、第１巻線１５１と第２巻線１５２とが同一の支柱状磁性体１３に巻かれない点等において第１４実施形態と異なる。第１５実施形態において説明しない構成、作用及び効果は、第１〜第１４実施形態と実質的に同様であり、重複するため省略する。

【0097】

図２４は、第１５実施形態に係る電力変換器で使用されるリアクトルの構造を示す図である。図２４（ａ）は断面図、図２４（ｂ）は電気配線を示す図である。第１５実施形態におけるリアクトルは、複数の第１巻線１５１は、隣接する支柱状磁性体１３に巻かれないように、複数の支柱状磁性体１３に互い違いに巻かれて複数の第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１２を形成する。複数の第２巻線は、複数の支柱状磁性体１３のうち第１巻線１５１が巻かれない残りの支柱状磁性体１３に巻かれて複数の第２小リアクトルｌ２１〜ｌ２２を形成する。

【0098】

第１巻線１５１及び第２巻線１５２は、互いに絶縁するように、それぞれ電気的に直列に接続される。第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１２は、第１入力端子Ｓ１１と第１出力端子Ｓ１２との間にそれぞれ形成され、第２小リアクトルｌ２１〜ｌ２２は、第２入力端子Ｓ２１と第２出力端子Ｓ２２との間にそれぞれ形成される。複数の第１小リアクトルｌ１１〜ｌ１２及び複数の第２小リアクトルl２１〜l２２は、生じる磁束が互いに逆方向になるように配置される。

【0099】

第１５実施形態に係る電力変換器によれば、以下の効果が得られる。すなわち、第１巻線１５１と第２巻線１５２とが、複数の支柱状磁性体１３に交互に巻かれることにより、トランスの高さを抑え、より薄い構造とすることができる。

【0100】

（その他の実施形態）
上記のように、本発明を第１〜第１５実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【0101】

既に述べた第１〜第１５実施形態において、電流変換器は、例えば、電圧上昇防止用遅れリアクタンス源、高調波電流を阻止する力率改善回路、直流電流の平滑化回路等に利用可能である。

【0102】

上記の他、上記の実施形態において説明される各構成を任意に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

【符号の説明】

【0103】

１１ 放熱器
１２ 第１磁性体
１３ 支柱状磁性体
１４ 第２磁性体
１５ 巻線
１６ 配線
１７ 配線基板
１８，１８ａ 配線パターン（配線）
３１ 金属板
３２ 第２絶縁体（絶縁体）
３３ 第１絶縁体（絶縁体）
１３１ 第１支柱状磁性体（支柱状磁性体）
１３２ 第２支柱状磁性体（支柱状磁性体）
１５１ 第１巻線（巻線）
１５２ 第２巻線（巻線）
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｌ リアクトル
Ｌｎ 第ｎリアクトル
ｌ１〜ｌ４ 小リアクトル
ｌ１１〜ｌ１４ 第１小リアクトル（小リアクトル）
ｌ２１〜ｌ２４ 第２小リアクトル（小リアクトル）
Ｐ１ 第１パワーモジュール回路（パワーモジュール回路）
Ｐ２ 第２パワーモジュール回路（パワーモジュール回路）
Ｐ３ 第３パワーモジュール回路（パワーモジュール回路）
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子（半導体スイッチング素子）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】