特開 2023-181374 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181374

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20231214BHJP

   H02M 7/483 20070101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 Z

H02M7/483

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023186051

(22)【出願日】2023-10-31

(62)【分割の表示】P 2019135003の分割

【原出願日】2019-07-23

(71)【出願人】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】中島 修

(57)【要約】

【課題】半導体モジュールの直上に、半導体モジュールを駆動する駆動回路を配置することが可能な電力変換装置を提供する。
【解決手段】この電力変換装置１００では、正側導体４０および負側導体５０は、各々、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃが配置される表面３１ａに略平行な脚部４１および脚部５１と、表面３１ａに略垂直な立壁部４２および立壁部５２とを含む。そして、正側導体４０および負側導体５０は、各々、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの表面のうちの、制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力する電力変換装置であって、
前記上位電位側と前記下位電位側との間に、互いに直列に接続されている上位電位側コンデンサおよび下位電位側コンデンサと、
前記上位電位側と、前記上位電位側コンデンサと前記下位電位側コンデンサとの接続点とに接続され、複数の半導体素子を内部に収納する上位電位側半導体モジュールと、
前記下位電位側と、前記上位電位側コンデンサと前記下位電位側コンデンサとの接続点とに接続され、前記複数の半導体素子を内部に収納する下位電位側半導体モジュールと、
前記上位電位側半導体モジュールと前記下位電位側半導体モジュールとに接続され、出力端子を有するとともに、前記複数の半導体素子を内部に収納する交流出力側半導体モジュールと、
前記上位電位側半導体モジュールの正側端子と、前記上位電位側コンデンサの正側端子とを接続する正側導体と、
前記下位電位側半導体モジュールの負側端子と、前記下位電位側コンデンサの負側端子とを接続する負側導体と、を備え、
前記正側導体および前記負側導体は、各々、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールが配置される配置面に略平行な脚部と、前記配置面に略垂直な立壁部とを含むとともに、前記配置面に垂直な方向から見て、前記上位電位側半導体モジュールおよび前記下位電位側半導体モジュールの表面のうちの、制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されており、
前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールの各々の直上で、かつ、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールの各々の前記制御端子と、前記上位電位側コンデンサおよび前記下位電位側コンデンサとの間で、かつ、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールの各々の負側端子と出力端子との間に配置され、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールに収容される前記複数のスイッチング素子を駆動する駆動回路をさらに備える、電力変換装置。

【請求項2】

前記配置面に垂直な方向から見て、前記正側導体の脚部は、前記制御端子が配置される領域に達することなく、前記上位電位側半導体モジュールの制御端子側とは反対側に延びるように前記上位電位側半導体モジュールの正側端子の表面上に配置されており、
前記配置面に垂直な方向から見て、前記負側導体の脚部は、前記制御端子が配置される領域に達することなく、前記下位電位側半導体モジュールの制御端子側に延びるように前記下位電位側半導体モジュールの負側端子の表面上に配置されている、請求項１に記載の電力変換装置。

【請求項3】

前記上位電位側半導体モジュールの負側端子と、前記下位電位側半導体モジュールの正側端子と、前記上位電位側コンデンサの負側端子と、前記下位電位側コンデンサの正側端子とを接続する中間導体をさらに備え、
前記中間導体は、前記配置面に垂直な方向から見て、前記上位電位側半導体モジュールおよび前記下位電位側半導体モジュールの表面のうちの、前記制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されている、請求項２に記載の電力変換装置。

【請求項4】

前記中間導体は、前記配置面に略平行な脚部と、前記配置面に略垂直な立壁部とを含み、
前記正側導体、前記負側導体、および、前記中間導体の各々の前記立壁部は、前記配置面に平行な方向に沿って、互いに隣り合うように配置されている、請求項３に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記上位電位側コンデンサは、前記正側導体および前記中間導体の前記配置面側とは反対側において、前記正側導体の前記立壁部および前記中間導体の前記立壁部に接続されており、
前記下位電位側コンデンサは、前記負側導体および前記中間導体の前記配置面側とは反対側において、前記負側導体の前記立壁部および前記中間導体の前記立壁部に接続されている、請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記配置面に平行な方向から見て、前記上位電位側コンデンサおよび前記下位電位側コンデンサと、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールの表面とは、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールの各々の厚みよりも大きい距離分、互いに離間している、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記配置面に垂直な方向から見て、前記交流出力側半導体モジュールの前記制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置され、前記交流出力側半導体モジュールの出力端子に接続される交流導体をさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記上位電位側半導体モジュールの出力端子と、前記交流出力側半導体モジュールの正側端子とを接続するとともに、前記配置面に垂直な方向から見て、前記上位電位側半導体モジュールの前記制御端子および前記交流出力側半導体モジュールの前記制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されている第１接続導体をさらに備える、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項9】

前記下位電位側半導体モジュールの出力端子と、前記交流出力側半導体モジュールの負側端子とを接続するとともに、前記配置面に垂直な方向から見て、前記下位電位側半導体モジュールの前記制御端子および前記交流出力側半導体モジュールの前記制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されている第２接続導体をさらに備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項10】

前記配置面に垂直な方向から見て、前記上位電位側半導体モジュール、前記下位電位側半導体モジュールおよび前記交流出力側半導体モジュールの各々の、前記正側端子、前記負側端子および前記制御端子は、この順で、第１の方向に沿って並ぶように配置されており、
前記配置面に垂直な方向から見て、前記上位電位側半導体モジュールと前記下位電位側半導体モジュールとは、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って隣り合うように、かつ、前記上位電位側半導体モジュールおよび前記下位電位側半導体モジュールの各々において、出力端子が前記第１の方向の一方側に位置するように、配置されており、
前記配置面に垂直な方向から見て、前記上位電位側半導体モジュールと前記交流出力側半導体モジュールとは、前記第１の方向に沿って隣り合うように、かつ、前記交流出力側半導体モジュールの前記正側端子が、前記交流出力側半導体モジュールにおいて前記第１の方向の他方側に位置するように、配置されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電力変換装置に関し、特に、複数の半導体モジュールを備える電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、複数の半導体モジュールを備える電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

上記特許文献１では、２つのスイッチング素子を収納する複数の半導体モジュールを備える電力変換装置が開示されている。また、複数の半導体モジュールに並列に、２つのコンデンサが設けられている。また、複数の半導体モジュールと、２つのコンデンサとを電気的に接続するための配線が設けられている。なお、この配線には寄生インダクタンスが存在する。そして、上記特許文献１では、寄生インダクタンスを低減するために、配線が、積層されたバスバーにより構成されている。

【0004】

具体的には、上記特許文献１では、２つのコンデンサの正側電極と、複数の半導体モジュールの正側電極とがバスバー（以下、正側バスバーという）により電気的に接続されている。また、２つのコンデンサの負側電極と、複数の半導体モジュールの負側電極とがバスバー（以下、負側バスバーという）により電気的に接続されている。

【0005】

上記特許文献１では、上記の正側バスバーと負側バスバーとは、共に、略Ｕ字形状を有する銅板により構成されている。そして、略Ｕ字形状の負側バスバーの内側に、略Ｕ字形状の正側バスバーが配置されている。また、略Ｕ字形状の正側バスバーの内側に、２つのコンデンサが配置されている。また、複数の半導体モジュールの負側電極は、略Ｕ字形状の負側バスバーの底部に電気的に接続されている。また、上記特許文献１には明記されていないが、複数の半導体モジュールの正側電極は、負側バスバーに設けられた孔部を介して、略Ｕ字形状の正側バスバーの底部に電気的に接続されていると考えられる。また、複数の半導体モジュールの直上において、複数の半導体モジュールを覆うように、略Ｕ字形状の正側バスバーおよび略Ｕ字形状の負側バスバーが配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６－２１３９４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１では、複数の半導体モジュールの直上に、複数の半導体モジュールを覆うように、略Ｕ字形状の正側バスバーおよび略Ｕ字形状の負側バスバーが配置されている。このため、複数の半導体モジュールの直上に、複数の半導体モジュールを駆動する駆動回路が配置できないという問題点がある。

【0008】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、半導体モジュールの直上に、半導体モジュールを駆動する駆動回路を配置することが可能な電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電力変換装置は、上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力する電力変換装置であって、上位電位側と下位電位側との間に、互いに直列に接続されている上位電位側コンデンサおよび下位電位側コンデンサと、上位電位側と、上位電位側コンデンサと下位電位側コンデンサとの接続点とに接続され、複数の半導体素子を内部に収納する上位電位側半導体モジュールと、下位電位側と、上位電位側コンデンサと下位電位側コンデンサとの接続点とに接続され、複数の半導体素子を内部に収納する下位電位側半導体モジュールと、上位電位側半導体モジュールと下位電位側半導体モジュールとに接続され、出力端子を有するとともに、複数の半導体素子を内部に収納する交流出力側半導体モジュールと、上位電位側半導体モジュールの正側端子と、上位電位側コンデンサの正側端子とを接続する正側導体と、下位電位側半導体モジュールの負側端子と、下位電位側コンデンサの負側端子とを接続する負側導体と、を備え、正側導体および負側導体は、各々、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールが配置される配置面に略平行な脚部と、配置面に略垂直な立壁部とを含むとともに、配置面に垂直な方向から見て、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの表面のうちの、制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されており、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの各々の直上で、かつ、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの各々の制御端子と、上位電位側コンデンサおよび下位電位側コンデンサとの間で、かつ、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの各々の負側端子と出力端子との間に配置され、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールに収容される複数のスイッチング素子を駆動する駆動回路をさらに備える。

【0010】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、配置面に垂直な方向から見て、正側導体の脚部は、制御端子が配置される領域に達することなく、上位電位側半導体モジュールの制御端子側とは反対側に延びるように上位電位側半導体モジュールの正側端子の表面上に配置されており、配置面に垂直な方向から見て、負側導体の脚部は、制御端子が配置される領域に達することなく、下位電位側半導体モジュールの制御端子側に延びるように下位電位側半導体モジュールの負側端子の表面上に配置されている。このように構成すれば、正側導体の脚部および負側導体の脚部が、制御端子が配置される領域を覆うのを抑制することができるので、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの直上に、正側導体および負側導体が配置されるのを、確実に、抑制することができる。

【0011】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、上位電位側半導体モジュールの負側端子と、下位電位側半導体モジュールの正側端子と、上位電位側コンデンサの負側端子と、下位電位側コンデンサの正側端子とを接続する中間導体をさらに備え、中間導体は、配置面に垂直な方向から見て、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの表面のうちの、制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されている。このように構成すれば、制御端子が配置される領域には、中間導体が配置されないので、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの直上に、半導体モジュールを駆動する駆動回路（制御端子に接続される駆動回路）を配置することができる。

【0012】

この場合、好ましくは、中間導体は、配置面に略平行な脚部と、配置面に略垂直な立壁部とを含み、正側導体、負側導体、および、中間導体の各々の立壁部は、配置面に平行な方向に沿って、互いに隣り合うように配置されている。このように構成すれば、上位電位側コンデンサと下位電位側コンデンサとを近接するように配置した状態で、正側導体および中間導体と、上位電位側コンデンサとを接続するとともに、負側導体および中間導体と、下位電位側コンデンサとを接続することができる。

【0013】

上記正側導体、負側導体、および、中間導体の各々の立壁部が互いに隣り合うように配置されている電力変換装置において、好ましくは、上位電位側コンデンサは、正側導体および中間導体の配置面側とは反対側において、正側導体の立壁部および中間導体の立壁部に接続されており、下位電位側コンデンサは、負側導体および中間導体の配置面側とは反対側において、負側導体の立壁部および中間導体の立壁部に接続されている。このように構成すれば、上位電位側コンデンサおよび下位電位側コンデンサと、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの表面との間の距離（配置面に垂直な方向の距離）が比較的大きくなるので、駆動回路を容易に配置することができる。

【0014】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、配置面に平行な方向から見て、上位電位側コンデンサおよび下位電位側コンデンサと、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの表面とは、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの各々の厚みよりも大きい距離分、互いに離間している。このように構成すれば、上位電位側コンデンサおよび下位電位側コンデンサと、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの表面との間の距離を、確実に、大きくすることができる。

【0015】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、配置面に垂直な方向から見て、交流出力側半導体モジュールの制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置され、交流出力側半導体モジュールの出力端子に接続される交流導体をさらに備える。このように構成すれば、交流導体が設けられた場合でも、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの直上に、駆動回路を配置することができる。

【0016】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、上位電位側半導体モジュールの出力端子と、交流出力側半導体モジュールの正側端子とを接続するとともに、配置面に垂直な方向から見て、上位電位側半導体モジュールの制御端子および交流出力側半導体モジュールの制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されている第１接続導体をさらに備える。このように構成すれば、第１接続導体が設けられた場合でも、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの直上に、駆動回路を配置することができる。

【0017】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、下位電位側半導体モジュールの出力端子と、交流出力側半導体モジュールの負側端子とを接続するとともに、配置面に垂直な方向から見て、下位電位側半導体モジュールの制御端子および交流出力側半導体モジュールの制御端子が配置される領域とは異なる領域に配置されている第２接続導体をさらに備える。このように構成すれば、第２接続導体が設けられた場合でも、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの直上に、駆動回路を配置することができる。

【0018】

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、配置面に垂直な方向から見て、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの各々の、正側端子、負側端子および制御端子は、この順で、第１の方向に沿って並ぶように配置されており、配置面に垂直な方向から見て、上位電位側半導体モジュールと下位電位側半導体モジュールとは、第１の方向に直交する第２の方向に沿って隣り合うように、かつ、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの各々において、出力端子が第１の方向の一方側に位置するように、配置されており、配置面に垂直な方向から見て、上位電位側半導体モジュールと交流出力側半導体モジュールとは、第１の方向に沿って隣り合うように、かつ、交流出力側半導体モジュールの正側端子が、交流出力側半導体モジュールにおいて第１の方向の他方側に位置するように、配置されている。このように構成すれば、上位電位側半導体モジュールの出力端子と交流出力側半導体モジュールの正側端子とが隣り合うように配置されるので、上位電位側半導体モジュールの出力端子と交流出力側半導体モジュールの正側端子とを接続する導体（第１接続導体）が、制御端子を覆うのを容易に抑制することができる。また、上位電位側半導体モジュールおよび下位電位側半導体モジュールの各々の、正側端子および負側端子が第１の方向の他方側に位置するので、上位電位側半導体モジュールの正側端子に接続される導体（正側導体）と、下位電位側半導体モジュールの負側端子に接続される導体（負側導体）と、上位電位側半導体モジュールの負側端子および下位電位側半導体モジュールの正側端子に接続される導体（中間導体）とを、第１方向の他方側に寄せて配置することができる。その結果、上位電位側半導体モジュール、下位電位側半導体モジュールおよび交流出力側半導体モジュールの直上に比較的大きな空間が生じるので、駆動回路などを容易に配置することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、上記のように、半導体モジュールの直上に、半導体モジュールを駆動する駆動回路を配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態による電力変換装置（電力変換部）の回路図である。

【図2】本実施形態による半導体モジュールの斜視図である。

【図3】本実施形態による電力変換部の斜視図である。

【図4】本実施形態による電力変換部の側面図（１）である。

【図5】本実施形態による電力変換部の側面図（２）である。

【図6】本実施形態による電力変換部の分解斜視図である。

【図7】本実施形態による冷却部の表面上に配置された半導体モジュールの上面図である。

【図8】本実施形態による正側導体の斜視図である。

【図9】本実施形態による負側導体の斜視図である。

【図10】本実施形態による中間導体の斜視図である。

【図11】本実施形態による冷却部の表面上に配置された半導体モジュールおよび中間導体の上面図である。

【図12】本実施形態による電力変換部の斜視図（コンデンサ、交流導体および第２接続導体を省いた状態の図）である。

【図13】本実施形態による電力変換部の斜視図（コンデンサおよび交流導体を省いた状態の図）である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0022】

図１～図１３を参照して、本実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。図１に示すように、電力変換装置１００は、上位電位と中間電位と下位電位との３つのレベルの電位の電力を出力するように構成されている。なお、電力変換装置１００は、たとえば、鉄道車両に配置されている。なお、電力変換装置１００が鉄道車両に設けられた場合、Ｙ方向は、鉄道車両の走行方向に対応する。

【0023】

電力変換装置１００は、コンバータ部（図示せず）と、インバータ部（図示せず）とを含む。コンバータ部は、互いに並列に接続される２つの電力変換部１０により構成されている。また、インバータ部は、互いに並列に接続される３つの電力変換部１０により構成されている。以下、１つの電力変換部１０の構成について説明する。

【0024】

図１に示すように、電力変換部１０は、互いに直列に接続されるスイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ２、スイッチング素子Ｑ３およびスイッチング素子Ｑ４を含む。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４は、上位電位側（正極電位側Ｐ）と下位電位側（負極電位側Ｎ）との間に接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４には、それぞれ、逆並列にダイオードＤが接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４（および、後述するＱ５およびＱ６）は、たとえば、シリコン（Ｓｉ）半導体からなるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

【0025】

また、電力変換部１０は、上位電位側と下位電位側との間に、互いに直列に接続されているコンデンサＣ１およびコンデンサＣ２を含む。なお、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点は、中間電位点Ｍである。コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ４に対して電気的に並列に接続されている。なお、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２は、それぞれ、特許請求の範囲の「上位電位側コンデンサ」および「下位電位側コンデンサ」の一例である。また、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、特許請求の範囲の「半導体素子」の一例である。

【0026】

また、電力変換部１０は、スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ２の接続点Ｎ１と、スイッチング素子Ｑ３およびスイッチング素子Ｑ４の接続点Ｎ２とに電気的に接続されるとともに互いに直列に接続されるスイッチング素子Ｑ５（ダイオードＤ１）およびスイッチング素子Ｑ６（ダイオードＤ２）が設けられている。なお、ダイオードＤ１およびダイオードＤ２は、クランプダイオードとして機能する。また、ダイオードＤ１のアノードが、中間電位点Ｍに電気的に接続されている。また、ダイオードＤ１のカソードが、接続点Ｎ１に電気的に接続されている。ダイオードＤ２のアノードが、接続点Ｎ２に電気的に接続されている。また、ダイオードＤ２のカソードが、中間電位点Ｍに電気的に接続されている。なお、スイッチング素子Ｑ５およびスイッチング素子Ｑ６の代わりに、ダイオードＤ１およびダイオードＤ２が単独で設けられていてもよい。

【0027】

電力変換部１０には、複数の半導体モジュール２０（半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃ）が設けられている。半導体モジュール２０ａは、上位電位側（Ｐ側）と、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点（中間電位点Ｍ）とに接続されている。また、半導体モジュール２０ａは、複数の半導体素子（スイッチング素子Ｑ１およびスイッチング素子Ｑ５）を内部に収納する。半導体モジュール２０ｂは、下位電位側（Ｎ側）と、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との接続点（中間電位点Ｍ）とに接続されている。また、半導体モジュール２０ｂは、複数の半導体素子（スイッチング素子Ｑ４およびスイッチング素子Ｑ６）を内部に収納する。半導体モジュール２０ｃは、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｂとに接続されている。また、半導体モジュール２０ｃは、交流出力端子（交流導体６０に接続される出力端子２４）を有する。また、半導体モジュール２０ｃは、複数の半導体素子（スイッチング素子Ｑ２およびスイッチング素子Ｑ３）を内部に収納する。なお、半導体モジュール２０ａ～２０ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「上位電位側半導体モジュール」、「下位電位側半導体モジュール」、および、「交流出力側半導体モジュール」の一例である。

【0028】

図１（回路図）では、電力変換部１０には、半導体モジュール２０ａ～２０ｃは、各々、１つずつ記載されている。一方、実際には、図７に示すように、半導体モジュール２０ａ～２０ｃは、各々、２つずつ（並列に）、設けられている。

【0029】

図２に示すように、半導体モジュール２０は、正側端子２１と、負側端子２２と、制御端子２３と、出力端子２４と、を含む。半導体モジュール２０の表面において、正側端子２１と、負側端子２２と、制御端子２３と、出力端子２４とがこの順で、Ａ１方向側からＡ２方向側に沿って並ぶように配置されている。また、半導体モジュール２０（半導体モジュール２０ａ、２０ｂおよび２０ｃの各々）において、正側端子２１および負側端子２２は、一方端部側（Ａ１方向側）に配置されている。また、半導体モジュール２０において、出力端子２４は、他方端部側（Ａ２方向側）に配置されている。また、半導体モジュール２０において、制御端子２３は、正側端子２１および負側端子２２と、出力端子２４との間（中央領域）に配置されている。また、半導体モジュール２０は、略直方体形状を有する。

【0030】

半導体モジュール２０ａ～２０ｃの正側端子２１および負側端子２２は、それぞれ、コレクタ（Ｃ）端子およびエミッタ（Ｅ）端子である。

【0031】

また、図３～図７に示すように、電力変換部１０は、冷却部３０を備えている。冷却部３０は、略平板形状の冷却部本体部３１と、冷却部本体部３１から下方（Ｚ２方向側）に延びる放熱フィン３２とを含む。また、複数の半導体モジュール２０は、冷却部本体部３１の上方（Ｚ１方向側）の表面３１ａ上に配置されている。なお、表面３１ａは、特許請求の範囲の「配置面」の一例である。

【0032】

本実施形態では、図７に示すように、表面３１ａに垂直な方向（Ｚ方向）から見て、半導体モジュール２０ａ～２０ｃの各々の、正側端子２１、負側端子２２および制御端子２３は、この順で、Ｘ方向に沿って並ぶように配置されている。そして、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｂとは、Ｘ方向に直交するＹ方向に沿って隣り合うように、かつ、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの各々において、出力端子２４がＸ方向の一方側（Ｘ１方向側）に位置するように、配置されている。

【0033】

また、本実施形態では、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｃとは、Ｘ方向に沿って隣り合うように、かつ、半導体モジュール２０ｃの正側端子２１が、半導体モジュール２０ｃにおいてＸ方向の他方側（Ｘ２方向側）に位置するように、配置されている。また、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｃの各々の長辺に対応する端面Ｆ１は、Ｘ方向に沿って揃っている（面一である）。

【0034】

また、互いに並列に接続される２つの半導体モジュール２０ａ（互いに並列に接続される２つの半導体モジュール２０ｂ、および、互いに並列に接続される２つの半導体モジュール２０ｃ）が、Ｙ方向に沿って配置されている。２つの半導体モジュール２０ａ（２つの半導体モジュール２０ｂ、および、２つの半導体モジュール２０ｃ）の短辺に対応する端面Ｆ２同士は、Ｙ方向に沿って揃っている（面一である）。

【0035】

なお、半導体モジュール２０ｂは、半導体モジュール２０ａよりも、正側端子２１（負側端子２２および出力端子２４）のＸ方向の長さの半分程度、Ｘ１方向側寄りに配置されている。これにより、本実施形態では、半導体モジュール２０ａの負側端子２２と、半導体モジュール２０ｂの正側端子２１とは、各々、所定の方向（Ｙ方向）に沿った直線Ｃを境界としてＸ２方向側とＸ１方向側とに配置されている。

【0036】

図４に示すように、電力変換装置１００は、正側導体４０を備えている。正側導体４０は、半導体モジュール２０ａの正側端子２１と、コンデンサＣ１の正側端子Ｃ１ｐとを接続する。また、正側導体４０は、表面３１ａに略平行な脚部４１と、表面３１ａに略垂直な立壁部４２とを含む。立壁部４２には、略長方形形状の切欠き部４３（図８参照）が設けられている。また、正側導体４０は、銅バー（バスバー）により構成されている。また、正側導体４０は、略Ｌ字形状を有する。また、脚部４１および立壁部４２は、略平板形状を有する。脚部４１は、略長方形形状を有する。また、脚部４１は、Ｙ方向に隣り合うように配置される２つの半導体モジュール２０ａの各々の正側端子２１に渡るように配置されている。なお、図４では、正側導体４０および後述する中間導体７０にハッチングを施している。

【0037】

図５に示すように、電力変換装置１００は、負側導体５０を備えている。負側導体５０は、半導体モジュール２０ｂの負側端子２２と、コンデンサＣ２の負側端子Ｃ２ｎとを接続する。また、負側導体５０は、表面３１ａに略平行な脚部５１と、表面３１ａに略垂直な立壁部５２とを含む。立壁部５２には、略長方形形状の切欠き部５３（図９参照）が設けられている。また、負側導体５０は、銅バー（バスバー）により構成されている。また、負側導体５０は、略Ｌ字形状を有する。また、脚部５１および立壁部５２は、略平板形状を有する。脚部５１は、略長方形形状を有する。また、脚部５１は、Ｙ方向に隣り合うように配置される２つの半導体モジュール２０ｂの各々の負側端子２２に渡るように配置されている。なお、図５では、負側導体５０および後述する中間導体７０にハッチングを施している。

【0038】

ここで、本実施形態では、図４に示すように、正側導体４０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａの表面のうちの、制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。具体的には、表面３１ａに垂直な方向から見て、正側導体４０の脚部４１は、制御端子２３が配置される領域に達することなく、半導体モジュール２０ａの制御端子２３側（Ｘ１方向側）とは反対側（Ｘ２方向側）に延びるように半導体モジュール２０ａの正側端子２１の表面上に配置されている。

【0039】

詳細には、図４に示すように、Ｘ方向における、正側導体４０の脚部４１の長さＬ１１は、正側端子２１の長さＬ１と略等しい。そして、立壁部４２は、半導体モジュール２０ａの正側端子２１の直上に配置されている。また、正側導体４０の脚部４１は、正側端子２１に直接接続されている。

【0040】

また、本実施形態では、図５に示すように、負側導体５０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ｂの表面のうちの、制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。具体的には、表面３１ａに垂直な方向から見て、負側導体５０の脚部５１は、制御端子２３が配置される領域に達することなく、半導体モジュール２０ｂの制御端子２３側（Ｘ１方向側）に延びるように半導体モジュール２０ａの負側端子２２の表面上に配置されている。

【0041】

詳細には、Ｘ方向における、負側導体５０の脚部５１の長さＬ１２は、負側端子２２の長さＬ２に略等しい。また、負側導体５０の立壁部５２は、負側端子２２の直上に配置されている。また、負側導体５０の脚部５１は、直接、負側端子２２に接続されている。

【0042】

また、本実施形態では、図４および図５に示すように、電力変換装置１００は、中間導体７０を備えている。中間導体７０は、半導体モジュール２０ａの負側端子２２と、半導体モジュール２０ｂの正側端子２１と、コンデンサＣ１の負側端子Ｃ１ｎと、コンデンサＣ２の正側端子Ｃ２ｐとを接続する。そして、中間導体７０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの表面のうちの、制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。

【0043】

具体的には、本実施形態では、図１０および図１１に示すように、中間導体７０は、表面３１ａに略平行な脚部７１と、表面３１ａに略垂直な立壁部７２とを含む。中間導体７０の脚部７１は、第１脚部７１ａと第２脚部７１ｂとを含む。第１脚部７１ａは、制御端子２３が配置される領域に達することなく、直線Ｃを境界とするＸ１方向側に延びるともに、半導体モジュール２０ａの負側端子２２に接続される。第２脚部７１ｂは、制御端子２３が配置される領域に達することなく、直線Ｃを境界とするＸ２方向側に延びるともに、半導体モジュール２０ｂの正側端子２１に接続される。

【0044】

また、中間導体７０は、銅バー（バスバー）により構成されている。また、脚部７１および立壁部７２は、略平板形状を有する。脚部７１は、略長方形形状を有する。また、第１脚部７１ａは、Ｙ方向に隣り合うように配置される２つの半導体モジュール２０ａの各々の負側端子２２に渡るように配置されている。また、第２脚部７１ｂは、Ｙ方向に隣り合うように配置される２つの半導体モジュール２０ｂの各々の正側端子２１に渡るように配置されている。

【0045】

図４に示すように、Ｘ方向において、中間導体７０の第１脚部７１ａの長さＬ２１は、半導体モジュール２０ａの負側端子２２の長さＬ２に略等しい。また、図５に示すように、Ｘ方向において、第２脚部７１ｂの長さＬ２２は、半導体モジュール２０ｂの正側端子２１の長さＬ１に略等しい。

【0046】

また、本実施形態では、図１０に示すように、中間導体７０の立壁部７２において、中間導体７０の第１脚部７１ａに接続される部分７３と、中間導体７０の第２脚部７１ｂに接続される部分７４との間には、切欠き部７５が設けられている。具体的には、切欠き部７５は、略長方形形状を有する。また、中間導体７０の部分７３と部分７４とは、部分７６により接続されている。Ｙ方向において、部分７６の幅Ｗ３は、部分７３の幅Ｗ１と部分７４の幅Ｗ２との合計よりも大きい。

【0047】

本実施形態では、図４および図５に示すように、正側導体４０の立壁部４２、負側導体５０の立壁部５２、および、中間導体７０の立壁部７２は、表面３１ａに平行な方向（Ｘ方向）に沿って、互いに隣り合うように（所定の間隔を隔てた状態で）配置されている。また、正側導体４０の立壁部４２は、半導体モジュール２０ａの正側端子２１の直上に配置されている。また、負側導体５０の立壁部５２は、半導体モジュール２０ｂの負側端子２２の直上に配置されている。また、中間導体７０の立壁部７２は、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｂとに亘るように配置されている。

【0048】

また、本実施形態では、図４および図５に示すように、電力変換装置１００は、交流導体６０を備えている。交流導体６０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ｃの制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。また、交流導体６０は、半導体モジュール２０ｃの出力端子２４に接続されている。具体的には、交流導体６０は、表面３１ａに略平行な脚部６１と、表面３１ａに略垂直な立壁部６２とを含む。交流導体６０の脚部６１は、制御端子２３が配置される領域に達することなく、半導体モジュール２０ｃの制御端子２３側とは反対側に延びるように半導体モジュール２０ｃの出力端子２４の表面上に配置されている。また、Ｘ方向において、交流導体６０の脚部６１の長さＬ３１は、半導体モジュール２０ｃの出力端子２４の長さＬ３に略等しい。

【0049】

また、交流導体６０は、銅バー（バスバー）により構成されている。また、交流導体６０は、略Ｌ字形状を有する。また、脚部６１および立壁部６２は、略平板形状を有する。脚部６１は、略長方形形状を有する。また、脚部６１は、Ｙ方向に隣り合うように配置される２つの半導体モジュール２０ｃの各々の出力端子２４に渡るように配置されている。

【0050】

本実施形態では、図１２に示すように、電力変換装置１００は、第１接続導体８０を備えている。第１接続導体８０は、半導体モジュール２０ａの出力端子２４と、半導体モジュール２０ｃの正側端子２１とを接続する。また、第１接続導体８０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａの制御端子２３および半導体モジュール２０ｃの制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。具体的には、第１接続導体８０は、略平板形状（略長方形形状）を有する。そして、２つの半導体モジュール２０ａの出力端子２４から、２つの半導体モジュール２０ｃの正側端子２１に亘るように配置されている。これにより、半導体モジュール２０ａおよび２０ｃの各々の制御端子２３は、第１接続導体８０によって覆われない。

【0051】

本実施形態では、図１３に示すように、電力変換装置１００は、第２接続導体９０を備えている。第２接続導体９０は、半導体モジュール２０ｂの出力端子２４と、半導体モジュール２０ｃの負側端子２２とを接続する。また、第２接続導体９０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ｂの制御端子２３および半導体モジュール２０ｃの制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。具体的には、第２接続導体９０は、略平板形状（略長方形形状）を有する。そして、２つの半導体モジュール２０ｂの出力端子２４から、２つの半導体モジュール２０ｃの負側端子２２に亘るように配置されている。これにより、半導体モジュール２０ｂおよび２０ｃの各々の制御端子２３は、第２接続導体９０によって覆われない。また、第２接続導体９０には、複数の孔部９１が設けられている。そして、複数の孔部９１を介して、第１接続導体８０（第１接続導体８０を固定するためのネジ）が露出している。

【0052】

本実施形態では、図４に示すように、コンデンサＣ１は、正側導体４０および中間導体７０の表面３１ａ側とは反対側（Ｚ１方向側）において、正側導体４０の立壁部４２および中間導体７０の立壁部７２に接続されている。また、図５に示すように、コンデンサＣ２は、負側導体５０および中間導体７０の表面３１ａ側とは反対側（Ｚ１方向側）において、負側導体５０の立壁部５２および中間導体７０の立壁部７２に接続されている。具体的には、図４に示すように、コンデンサＣ１では、正側端子Ｃ１ｐが、中間導体７０の孔部７７（図１０参照）を介して、正側導体４０の立壁部４２に接続され、負側端子Ｃ１ｎが、中間導体７０の立壁部７２に接続されている。図５に示すように、コンデンサＣ２では、正側端子Ｃ２ｐが、負側導体５０の孔部５４（図９参照）を介して、中間導体７０の立壁部７２に接続され、負側端子Ｃ２ｎは、負側導体５０の立壁部５２に接続されている。

【0053】

本実施形態では、図４および図５に示すように、表面３１ａに平行な方向（Ｘ方向またはＹ方向）から見て、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２と、半導体モジュール２０ａ～２０ｃの表面とは、半導体モジュール２０ａ～２０ｃの各々の厚みｔよりも大きい距離Ｌ５１分、互いに離間している。なお、半導体モジュール２０ａ～２０ｃの表面とは、正側端子２１（負側端子２２または出力端子２４）のＺ１方向側の表面を意味する。

【0054】

本実施形態では、図４および図５に示すように、電力変換装置１００は、駆動回路１を備えている。駆動回路１は、半導体モジュール２０ａ～２０ｃの各々の制御端子２３と、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２との間に配置されている。また、駆動回路１は、半導体モジュール２０ａに収容されるスイッチング素子Ｑ１およびＱ５（半導体モジュール２０ｂに収容されるスイッチング素子Ｑ４およびＱ６、半導体モジュール２０ｃに収容されるスイッチング素子Ｑ２およびＱ３）を駆動するように構成されている。具体的には、駆動回路１は、制御基板２や、保護回路（図示せず）などの電子部品を含む。

【0055】

そして、本実施形態では、図４および図５に示すように、駆動回路１と、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２とは、所定の絶縁距離以上離間した状態（距離Ｌ５２離間した状態）で配置されている。具体的には、駆動回路１のＺ１方向側の面と、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２のＺ２方向側の面とが、Ｚ方向に沿って、距離Ｌ５２分、離間している。

【0056】

［本実施形態の効果］
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0057】

本実施形態では、上記のように、正側導体４０および負側導体５０は、各々、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃが配置される表面３１ａに略平行な脚部４１および５１と、表面３１ａに略垂直な立壁部４２および５２とを含む。また、正側導体４０および負側導体５０は、各々、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの表面のうちの、制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。これにより、制御端子２３が配置される領域には、正側導体４０および負側導体５０が配置されないので、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの直上に、半導体モジュール２０を駆動する駆動回路１（制御端子２３に接続される駆動回路１）を配置することができる。また、正側導体４０の立壁部４２および負側導体５０の立壁部５２は、表面３１ａに略垂直に配置されているので、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの直上に、正側導体４０および負側導体５０が配置されるのを、容易に、抑制することができる。

【0058】

また、本実施形態では、上記のように、表面３１ａに垂直な方向から見て、正側導体４０の脚部４１は、制御端子２３が配置される領域に達することなく、半導体モジュール２０ａの制御端子２３側とは反対側に延びるように半導体モジュール２０ａの正側端子２１の表面上に配置されている。また、表面３１ａに垂直な方向から見て、負側導体５０の脚部５１は、制御端子２３が配置される領域に達することなく、半導体モジュール２０ｂの制御端子２３側に延びるように半導体モジュール２０ｂの負側端子２２の表面上に配置されている。これにより、正側導体４０の脚部４１および負側導体５０の脚部５１が、制御端子２３が配置される領域を覆うのを抑制することができるので、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの直上に、正側導体４０および負側導体５０が配置されるのを、確実に、抑制することができる。

【0059】

また、本実施形態では、上記のように、中間導体７０は、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの表面のうちの、制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている。これにより、制御端子２３が配置される領域には、中間導体７０が配置されないので、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの直上に、半導体モジュール２０を駆動する駆動回路１（制御端子２３に接続される駆動回路１）を配置することができる。

【0060】

また、本実施形態では、上記のように、中間導体７０の脚部７１は、制御端子２３が配置される領域に達することなく、直線Ｃを境界とするＸ１方向側に延びるともに、半導体モジュール２０ａの負側端子２２に接続される第１脚部７１ａと、制御端子２３が配置される領域に達することなく、直線Ｃを境界とするＸ２方向側に延びるともに、半導体モジュール２０ｂの正側端子２１に接続される第２脚部７１ｂとを含む。これにより、中間導体７０の脚部７１が、制御端子２３が配置される領域を覆うのを抑制することができるので、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの直上に、中間導体７０が配置されるのを、確実に、抑制することができる。また、半導体モジュール２０ａの負側端子２２と半導体モジュール２０ｂの正側端子２１とが、各々、所定の方向に沿った直線Ｃを境界としてＸ１方向側とＸ２方向側とに配置されている場合（つまり、半導体モジュール２０ａの負側端子２２と半導体モジュール２０ｂの正側端子２１とが直線上に配置されていない場合）でも、直線Ｃを境界とするＸ１方向側に延びる第１脚部７１ａとＸ２方向側に延びる第２脚部７１ｂとが設けられることにより、中間導体７０の立壁部７２を略平板状に構成することができる。

【0061】

また、本実施形態では、上記のように、中間導体７０の立壁部７２において、中間導体７０の第１脚部７１ａに接続される部分７３と、中間導体７０の第２脚部７１ｂに接続される部分７４との間には、切欠き部７５が設けられている。これにより、中間導体７０の第１脚部７１ａに接続される半導体モジュール２０ａと、中間導体７０の第２脚部７１ｂに接続される半導体モジュール２０ｂとの間の絶縁距離を、切欠き部７５により確保することができる。

【0062】

また、本実施形態では、上記のように、正側導体４０の立壁部４２、負側導体５０の立壁部５２、および、中間導体７０の立壁部７２は、表面３１ａに平行な方向に沿って、互いに隣り合うように配置されている。これにより、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とを近接するように配置した状態で、正側導体４０および中間導体７０と、コンデンサＣ１とを接続するとともに、負側導体５０および中間導体７０と、コンデンサＣ２とを接続することができる。

【0063】

また、本実施形態では、上記のように、コンデンサＣ１は、正側導体４０および中間導体７０の表面３１ａ側とは反対側において、正側導体４０の立壁部４２および中間導体７０の立壁部７２に接続されており、コンデンサＣ２は、負側導体５０および中間導体７０の表面３１ａ側とは反対側において、負側導体５０の立壁部５２および中間導体７０の立壁部７２に接続されている。これにより、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２と、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの表面との間の距離（表面３１ａに垂直な方向の距離）が比較的大きくなるので、駆動回路１を容易に配置することができる。

【0064】

また、本実施形態では、上記のように、表面３１ａに平行な方向から見て、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２と、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの表面とは、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの各々の厚みｔよりも大きい距離分、互いに離間している。これにより、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２と、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの表面との間の距離を、確実に、大きくすることができる。

【0065】

また、本実施形態では、上記のように、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの各々の制御端子２３と、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２との間に配置され、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃに収容される複数の半導体素子（スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６）を駆動する駆動回路１が設けられている。これにより、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの直上に駆動回路１が配置されるので、制御端子２３と駆動回路１とを接続する配線の配線長を短縮することができる。

【0066】

また、本実施形態では、上記のように、駆動回路１と、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２とは、所定の絶縁距離以上離間した状態で配置されている。これにより、駆動回路１と、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２とが短絡するのを確実に抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態では、上記のように、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ｃの制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置され、半導体モジュール２０ｃの出力端子２４に接続される交流導体６０が設けられている。これにより、交流導体６０が設けられた場合でも、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの直上に、駆動回路１を配置することができる。

【0068】

また、本実施形態では、上記のように、半導体モジュール２０ａの出力端子２４と、半導体モジュール２０ｃの正側端子２１とを接続するとともに、半導体モジュール２０ａの制御端子２３および半導体モジュール２０ｃの制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている第１接続導体８０が設けられている。これにより、第１接続導体８０が設けられた場合でも、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの直上に、駆動回路１を配置することができる。

【0069】

また、本実施形態では、上記のように、半導体モジュール２０ｂの出力端子２４と、半導体モジュール２０ｃの負側端子２２とを接続するとともに、半導体モジュール２０ｂの制御端子２３および半導体モジュール２０ｃの制御端子２３が配置される領域とは異なる領域に配置されている第２接続導体９０が設けられている。これにより、第２接続導体９０が設けられた場合でも、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの直上に、駆動回路１を配置することができる。

【0070】

また、本実施形態では、上記のように、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｂとは、Ｘ方向に直交するＹ方向に沿って隣り合うように、かつ、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの各々において、出力端子２４がＸ１方向側に位置するように、配置されている。また、表面３１ａに垂直な方向から見て、半導体モジュール２０ａと半導体モジュール２０ｃとは、Ｘ方向に沿って隣り合うように、かつ、半導体モジュール２０ｃの正側端子２１が、半導体モジュール２０ｃにおいてＸ２方向側に位置するように、配置されている。これにより、半導体モジュール２０ａの出力端子２４と半導体モジュール２０ｃの正側端子２１とが隣り合うように配置されるので、半導体モジュール２０ａの出力端子２４と半導体モジュール２０ｃの正側端子２１とを接続する導体（第１接続導体８０）が、制御端子２３を覆うのを容易に抑制することができる。また、半導体モジュール２０ａおよび半導体モジュール２０ｂの各々の、正側端子２１および負側端子２２がＸ２方向側に位置するので、半導体モジュール２０ａの正側端子２１に接続される導体（正側導体４０）と、半導体モジュール２０ｂの負側端子２２に接続される導体（負側導体５０）と、半導体モジュール２０ａの負側端子２２および半導体モジュール２０ｂの正側端子２１に接続される導体（中間導体７０）とを、Ｘ２方向側に寄せて配置することができる。その結果、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃの直上に比較的大きな空間が生じるので、駆動回路１などを容易に配置することができる。

【0071】

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0072】

たとえば、上記実施形態では、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃが、各々、２つずつ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記の半導体モジュールが、１つ、または、３つ以上設けられていてもよい。

【0073】

また、上記実施形態では、正側導体、負側導体、中間導体、および、交流導体が、各々、脚部と立壁部とにより構成されることにより、制御端子の直上が、これらの導体によって覆われない（駆動回路が配置される空間が確保される）例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、駆動回路が配置される空間が確保されるのであれば、上記の導体の形状は、脚部と立壁部とにより構成される形状には限られない。

【0074】

また、上記実施形態では、電力変換装置が鉄道車両に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、鉄道車両以外の装置に配置されている電力変換装置にも、本発明を適用することは可能である。

【0075】

また、上記実施形態では、半導体モジュール２０ａ、半導体モジュール２０ｂおよび半導体モジュール２０ｃが、同一の半導体モジュール２０から構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、これらの半導体モジュールが、互いに形状などの異なる半導体モジュールにより構成されていてもよい。

【0076】

また、上記実施形態では、スイッチング素子がシリコン半導体からなるＩＧＢＴであるとともに、ダイオードがシリコン半導体から構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スイッチング素子とダイオードとのうちの少なくとも一方を、ワイドバンドギャップ半導体から構成してもよい。また、スイッチング素子をＭＯＳＦＥＴから構成してもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ 駆動回路
２０ａ 半導体モジュール（上位電位側半導体モジュール）
２０ｂ 半導体モジュール（下位電位側半導体モジュール）
２０ｃ 半導体モジュール（交流出力側半導体モジュール）
２１ 正側端子
２２ 負側端子
２３ 制御端子
２４ 出力端子
３１ａ 表面（配置面）
４０ 正側導体
４１ 脚部
４２ 立壁部
５０ 負側導体
５１ 脚部
５２ 立壁部
６０ 交流導体
７０ 中間導体
７１ 脚部
７１ａ 第１脚部
７１ｂ 第２脚部
７２ 立壁部
７３、７４ 部分
７５ 切欠き部
８０ 第１接続導体
９０ 第２接続導体
１００ 電力変換装置
Ｃ１ コンデンサ（上位電位側コンデンサ）
Ｃ１ｐ 正側端子
Ｃ１ｎ 負側端子
Ｃ２ コンデンサ（下位電位側コンデンサ）
Ｃ２ｐ 正側端子
Ｃ２ｎ 負側端子
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６ スイッチング素子（半導体素子）

【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】