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(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】P2024164408
(43)【公開日】2024-11-27
(54)【発明の名称】電力変換装置
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20241120BHJP
H01F 27/28 20060101ALI20241120BHJP
H01F 27/24 20060101ALI20241120BHJP
H01F 27/10 20060101ALI20241120BHJP
H01F 30/10 20060101ALI20241120BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 Y
H01F27/28 K
H01F27/24 K
H01F27/10
H01F30/10 A
H01F30/10 C
H01F30/10 F
H01F30/10 M
H01F30/10 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023079859
(22)【出願日】2023-05-15
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三木 省吾
(72)【発明者】
【氏名】高渊 真吾
【テーマコード（参考）】
5E043
5E050
5H730
【Ｆターム（参考）】
5E043AA06
5E043BA01
5E050CA01
5E050JA01
5H730AA15
5H730AS17
5H730BB27
5H730DD03
5H730DD04
5H730DD16
5H730EE03
5H730EE07
5H730EE08
5H730ZZ01
5H730ZZ07
5H730ZZ11
5H730ZZ16
5H730ZZ17
(57)【要約】
【課題】部品点数を削減しつつ、小型化及び低コスト化し、生産性を向上させた電力変換装置を得ること。
【解決手段】磁気回路を形成するトランスコア、及びトランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、磁気回路を形成するリアクトルコア、及びリアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、トランス巻回部及びリアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされている。
【選択図】図５
【解決手段】磁気回路を形成するトランスコア、及びトランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、磁気回路を形成するリアクトルコア、及びリアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、トランス巻回部及びリアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされている。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
磁気回路を形成するトランスコア、及び前記トランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、
磁気回路を形成するリアクトルコア、及び前記リアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、
前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、
一つの前記トランスコイルと一つの前記リアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされている電力変換装置。
磁気回路を形成するリアクトルコア、及び前記リアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、
前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、
一つの前記トランスコイルと一つの前記リアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされている電力変換装置。
【請求項2】
前記一体コイル部材の厚みは、前記トランスコイルの側及び前記リアクトルコイルの側の双方の部分で同一である請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項3】
前記一体コイル部材は、一枚の板金からなる請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項4】
前記一体コイル部材における、前記トランス巻回部の板状の導体幅と前記リアクトル巻回部の板状の導体幅とが異なっている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項5】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材は、平板からなり、
前記一体コイル部材が、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記一体コイル部材は、平板からなり、
前記一体コイル部材が、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項6】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記トランスコアの底面及び前記リアクトルコアの底面が、同一平面からなる前記冷却面に熱的に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記トランスコアの底面及び前記リアクトルコアの底面が、同一平面からなる前記冷却面に熱的に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項7】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材は、前記一体化部に折り曲げ部を有した一枚の板金からなり、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部の部分は、前記冷却面に平行に配置され、前記一体コイル部材の前記トランス巻回部は、前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部よりも前記冷却面から離間して配置され、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部と前記冷却面との間に、別の前記トランス巻回部が配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記一体コイル部材は、前記一体化部に折り曲げ部を有した一枚の板金からなり、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部の部分は、前記冷却面に平行に配置され、前記一体コイル部材の前記トランス巻回部は、前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部よりも前記冷却面から離間して配置され、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部と前記冷却面との間に、別の前記トランス巻回部が配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項8】
前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部及び前記別のトランス巻回部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項9】
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルである請求項１又は７に記載の電力変換装置。
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルである請求項１又は７に記載の電力変換装置。
【請求項10】
前記トランスコイルは、複数の高電圧側のコイルと、複数の低電圧側のコイルと、を有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向に沿って、前記低電圧側のコイルと前記高電圧側のコイルとが交互に配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向に沿って、前記低電圧側のコイルと前記高電圧側のコイルとが交互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11】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記一体コイル部材の前記低電圧側のコイルと前記冷却面との間に、別の前記低電圧側のコイルが配置されている請求項１０に記載の電力変換装置。
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記一体コイル部材の前記低電圧側のコイルと前記冷却面との間に、別の前記低電圧側のコイルが配置されている請求項１０に記載の電力変換装置。
【請求項12】
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記低電圧側のコイルは、センタータップ部を有したセンタータップ型のコイルであり、
前記センタータップ部に、前記一体化部が結合されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記低電圧側のコイルは、センタータップ部を有したセンタータップ型のコイルであり、
前記センタータップ部に、前記一体化部が結合されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項13】
前記トランスコイル及び前記リアクトルコイルは、樹脂部材により一体化され、前記トランスコイル及び前記リアクトルコイルを収容した樹脂ケースが形成されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項14】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記樹脂ケースは、前記トランスコイルと前記リアクトルコイルとの間の部分で、前記筐体に固定されている請求項１３に記載の電力変換装置。
前記樹脂ケースは、前記トランスコイルと前記リアクトルコイルとの間の部分で、前記筐体に固定されている請求項１３に記載の電力変換装置。
【請求項15】
前記一体化部は、別体の前記トランスコイルと前記リアクトルコイルのそれぞれを連結した連結部である請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項16】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記連結部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１５に記載の電力変換装置。
前記連結部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１５に記載の電力変換装置。
【請求項17】
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分及び前記一体コイル部材の前記リアクトルコイルの部分の一方又は双方は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分及び前記一体コイル部材の前記リアクトルコイルの部分の一方又は双方は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項18】
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向である第一延出方向と前記リアクトル巻回部が巻回された前記リアクトルコアの部分の延出した方向である第二延出方向とは、平行であり、
前記トランス及び前記リアクトルは、前記第一延出方向及び前記第二延出方向に垂直な方向に隣接して配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記トランス及び前記リアクトルは、前記第一延出方向及び前記第二延出方向に垂直な方向に隣接して配置されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項19】
前記トランスコイルは、外部と接続されるトランス端子を有し、
前記リアクトルコイルは、外部と接続されるリアクトル端子を有し、
前記トランス端子及び前記リアクトル端子は、前記第一延出方向に見て、隣接した前記トランス及び前記リアクトルに対して、同じ方向の側に配置されている請求項１８に記載の電力変換装置。
前記リアクトルコイルは、外部と接続されるリアクトル端子を有し、
前記トランス端子及び前記リアクトル端子は、前記第一延出方向に見て、隣接した前記トランス及び前記リアクトルに対して、同じ方向の側に配置されている請求項１８に記載の電力変換装置。
【請求項20】
前記トランスに並べて配置された整流ダイオードを備え、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側トランス端子は、前記低電圧側のコイルの前記センタータップ部の側とは反対側の端部であり、
前記低電圧側トランス端子は、前記トランスの前記整流ダイオードが配置された側に設けられ、前記整流ダイオードと電気的に接続されている請求項１２に記載の電力変換装置。
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側トランス端子は、前記低電圧側のコイルの前記センタータップ部の側とは反対側の端部であり、
前記低電圧側トランス端子は、前記トランスの前記整流ダイオードが配置された側に設けられ、前記整流ダイオードと電気的に接続されている請求項１２に記載の電力変換装置。
【請求項21】
前記トランスに並べて配置された半導体スイッチング素子を備え、
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記高電圧側トランス端子は、前記トランスの前記半導体スイッチング素子が配置された側で、前記低電圧側トランス端子よりも前記リアクトルの側に設けられ、
前記高電圧側トランス端子は、前記半導体スイッチング素子と電気的に接続されている請求項１９に記載の電力変換装置。
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記高電圧側トランス端子は、前記トランスの前記半導体スイッチング素子が配置された側で、前記低電圧側トランス端子よりも前記リアクトルの側に設けられ、
前記高電圧側トランス端子は、前記半導体スイッチング素子と電気的に接続されている請求項１９に記載の電力変換装置。
【請求項22】
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、一体化された部分を有し、
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、少なくとも一部の磁路が共有されている請求項１に記載の電力変換装置。
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、少なくとも一部の磁路が共有されている請求項１に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年の自動車を取りまく環境規制及び技術の進歩により、さまざまな車格において電気自動車又はハイブリット自動車が開発され、普及が進んでいる。ハイブリッド自動車又は電気自動車のように、駆動源にモータが用いられている電動化車両には、複数の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置は、入力電流を直流から交流、交流から直流、又は入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。電動化車両に搭載される電力変換装置として、具体的には、商用の交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリに充電する充電器、高電圧バッテリの直流電力を異なる電圧の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、高電圧バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等が挙げられる。
【0003】
ＤＣ／ＤＣコンバータは、例えば、高電圧のリチウムイオンバッテリから低電圧の鉛バッテリを充電するために電動化車両に搭載されている。高電圧から周囲を保護するため、高電圧のリチウムイオンバッテリはシャーシ及び低電圧系統からは絶縁されている。ＤＣ／ＤＣコンバータにおいても、一般的にはトランスにより、高電圧の入力側と低電圧の出力側との絶縁が必要となる。ＤＣ／ＤＣコンバータでは、直流の入力電圧を半導体素子等でスイッチングし、交流等の信号に変換してトランスの一次側に入力する。トランスの二次側の出力は、半導体素子等で整流し、平滑リアクトルにて平滑化した後、直流の出力電圧としてＤＣ／ＤＣコンバータから出力される。
【0004】
電気自動車又はハイブリッド自動車に搭載される絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータは、ｋＷクラス以上となることが一般的である。そのため、トランスと平滑リアクトルは大型化し、発熱しやすくなっている。電力変換装置において、これらのトランス及びリアクトルなどに使用されるコイルは、板金コイルを使用することで、コイルの断面積を拡大して損失を低減し、放熱性を向上させて、コイルの温度上昇を低減している。板金で構成されたトランスの二次側コイルとリアクトルコイルとを接続する構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１では、トランスの二次側コイルとリアクトルコイルとの間にバスバーなどの接続部材を設け、コイルとバスバーとをねじなどの固定部材で固定して双方のコイルを接続している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第６９８７１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
バスバーなどの接続部材により、トランスの二次側コイルとリアクトルコイルとを接続することはできる。しかしながら、バスバーなどの接続部材と、ねじなどの固定部材とを用いてコイル同士を接続する場合、接続部材及び固定部材の追加により部品点数が増加するため、電力変換装置の製造コストが増加するという課題があった。また、固定部材でコイルとバスバーを接続する場合、ねじ及びナットが必要になり部品点数が増加することに加え、ねじ及びナットを配置するスペースを設ける必要があり、電力変換装置の部品点数の増加、サイズの大型化、製造コストの増加という課題があった。
【0007】
そこで、本願は、部品点数を削減しつつ、小型化及び低コスト化し、生産性を向上させた電力変換装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本願に開示される電力変換装置は、磁気回路を形成するトランスコア、及びトランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、磁気回路を形成するリアクトルコア、及びリアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、トランス巻回部及びリアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされているものである。
【発明の効果】
【0009】
本願に開示される電力変換装置によれば、磁気回路を形成するトランスコア、及びトランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、磁気回路を形成するリアクトルコア、及びリアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、トランス巻回部及びリアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされているため、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとを、バスバーなどの接続部材及びねじなどの固定部材を用いずに接続することができるので、接続部材及び固定部材の部品点数を削減することができる。接続部材及び固定部材が不要で、接続部材及び固定部材を配置するスペースが削減されるため、電力変換装置を小型化及び低コスト化することができる。固定部材を用いた電力変換装置の組立工程が削減されるため、電力変換装置の生産性を向上させることができる。コイル部品の数が削減されるため、電力変換装置を小型化及び低コスト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す斜視図である。
【図2】実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。
【図3】実施の形態１に係る電力変換装置のトランスコイルとリアクトルコイルの概略を示す分解斜視図である。
【図4】実施の形態１に係る電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図5】実施の形態１に係る電力変換装置の要部の概略を示す平面図である。
【図6】実施の形態１に係る電力変換装置の要部の概略を示す平面図である。
【図9】実施の形態１に係る別の電力変換装置の要部の概略を示す平面図である。
【図10】実施の形態２に係る電力変換装置の概略を示す断面図である。
【図11】実施の形態３に係る電力変換装置の概略を示す断面図である。
【図12】実施の形態４に係る電力変換装置の概略を示す平面図である。
【図13】実施の形態５に係る電力変換装置の要部の概略を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本願の実施の形態による電力変換装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【0012】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電力変換装置１００の概略を示す斜視図、図２は電力変換装置１００の概略を示す平面図、図３は電力変換装置１００のトランスコイル７１とリアクトルコイル３の概略を示す分解斜視図、図４は電力変換装置１００の回路構成を示す図、図５は電力変換装置１００の要部の概略を示す平面図で、トランスコア２０及びリアクトルコア２１の一部と、一体コイル部材１０とを示した図、図６は電力変換装置１００の要部の概略を示す平面図で、トランスコア２０及びリアクトルコア２１の一部と、トランス二次側コイル２ａと、リアクトルコイル３ａとを示した図、図７は図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置１００の要部の断面図で、樹脂ケース４０を省略し、トランス７０、リアクトル８０、第一放熱部材３２、及び筐体５０を示した図、図８は図２のＢ－Ｂ断面位置で切断した電力変換装置１００の要部の断面図で、樹脂ケース４０を省略し、トランス７０、リアクトル８０、第一放熱部材３２、第二放熱部材３３、及び筐体５０を示した図である。電力変換装置１００は、直流電源９５の直流電圧をトランス７０で絶縁された二次側直流電圧に変換して、バッテリ等の負荷に直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。電力変換装置１００はＤＣ／ＤＣコンバータに限るものではない。
図１は実施の形態１に係る電力変換装置１００の概略を示す斜視図、図２は電力変換装置１００の概略を示す平面図、図３は電力変換装置１００のトランスコイル７１とリアクトルコイル３の概略を示す分解斜視図、図４は電力変換装置１００の回路構成を示す図、図５は電力変換装置１００の要部の概略を示す平面図で、トランスコア２０及びリアクトルコア２１の一部と、一体コイル部材１０とを示した図、図６は電力変換装置１００の要部の概略を示す平面図で、トランスコア２０及びリアクトルコア２１の一部と、トランス二次側コイル２ａと、リアクトルコイル３ａとを示した図、図７は図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置１００の要部の断面図で、樹脂ケース４０を省略し、トランス７０、リアクトル８０、第一放熱部材３２、及び筐体５０を示した図、図８は図２のＢ－Ｂ断面位置で切断した電力変換装置１００の要部の断面図で、樹脂ケース４０を省略し、トランス７０、リアクトル８０、第一放熱部材３２、第二放熱部材３３、及び筐体５０を示した図である。電力変換装置１００は、直流電源９５の直流電圧をトランス７０で絶縁された二次側直流電圧に変換して、バッテリ等の負荷に直流電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。電力変換装置１００はＤＣ／ＤＣコンバータに限るものではない。
【0013】
＜電力変換装置１００＞
電力変換装置１００の主回路構成の例を、図４により説明する。図４において、左側が入力側、右側が出力側である。電力変換装置１００の入力側には直流電源９５が接続され、出力側には低電圧バッテリなどの負荷（図示せず）が接続される。本実施の形態では、図４に示したトランス７０及びリアクトル８０の具体的な構成を電力変換装置１００として説明するが、電力変換装置１００は、整流ダイオード６０ａ、半導体スイッチング素子６１ａ、平滑コンデンサ９０を備えた構成であっても構わない。電力変換装置１００は、直流電源９５に接続され、複数の半導体スイッチング素子６１ａを有し、入力された直流電圧を交流電圧に変換して出力するフルブリッジ回路が構成された半導体モジュール６１と、半導体モジュール６１から出力された交流電力の電圧を変換して出力する、絶縁されたトランス７０と、トランス７０の出力を整流する整流ダイオード６０ａを有したダイオードモジュール６０と、トランス７０の出力を平滑化するリアクトル８０及び平滑コンデンサ９０と、を備える。リアクトル８０及び平滑コンデンサ９０を介して、トランス７０の出力は負荷へ出力される。
電力変換装置１００の主回路構成の例を、図４により説明する。図４において、左側が入力側、右側が出力側である。電力変換装置１００の入力側には直流電源９５が接続され、出力側には低電圧バッテリなどの負荷（図示せず）が接続される。本実施の形態では、図４に示したトランス７０及びリアクトル８０の具体的な構成を電力変換装置１００として説明するが、電力変換装置１００は、整流ダイオード６０ａ、半導体スイッチング素子６１ａ、平滑コンデンサ９０を備えた構成であっても構わない。電力変換装置１００は、直流電源９５に接続され、複数の半導体スイッチング素子６１ａを有し、入力された直流電圧を交流電圧に変換して出力するフルブリッジ回路が構成された半導体モジュール６１と、半導体モジュール６１から出力された交流電力の電圧を変換して出力する、絶縁されたトランス７０と、トランス７０の出力を整流する整流ダイオード６０ａを有したダイオードモジュール６０と、トランス７０の出力を平滑化するリアクトル８０及び平滑コンデンサ９０と、を備える。リアクトル８０及び平滑コンデンサ９０を介して、トランス７０の出力は負荷へ出力される。
【0014】
半導体モジュール６１は、フルブリッジ回路が構成された複数の半導体スイッチング素子６１ａを有する。本実施の形態では、半導体モジュール６１は、４つの半導体スイッチング素子を有するが、半導体スイッチング素子の個数はこれに限るものではない。半導体スイッチング素子は、例えば、ソース・ドレイン間にダイオードが内蔵されたＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。なお、半導体スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴに限るものではなく、ダイオードが逆並列接続されたＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の自己消弧型半導体スイッチング素子でも構わない。半導体スイッチング素子は、ケイ素（Ｓｉ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、もしくは窒化ガリウム（ＧａＮ）などの半導体材料からなる半導体基板に形成される。
【0015】
トランス７０は、トランス一次側コイル１、及びトランス二次側コイル２を有する。トランス二次側コイル２は、センタータップ部６を有する。センタータップ部６は、リアクトル８０に接続される。
【0016】
ダイオードモジュール６０は、半導体素子からなる整流素子である整流ダイオード６０ａを有する。センタータップ部６以外のトランス７０のトランス二次側コイル２の端部は、整流ダイオード６０ａにそれぞれ接続される。本実施の形態では、整流ダイオード６０ａを二つ有し、それぞれ一つのダイオードで示しているが、二つ以上を並列に接続したダイオードであっても構わない。また、整流素子として、ＭＯＳＦＥＴ等の自己消弧型半導体スイッチング素子を用いても構わない。
【0017】
＜トランス７０、リアクトル８０＞
本願の要部であるトランス７０及びリアクトル８０の構成について説明する。電力変換装置１００は、図７に示すように、磁気回路を形成するトランスコア２０、及びトランスコア２０に巻回されたトランス巻回部４を設けた複数のトランスコイル７１を有したトランス７０と、磁気回路を形成するリアクトルコア２１、及びリアクトルコア２１に巻回されたリアクトル巻回部５を設けた単数又は複数のリアクトルコイル３を有したリアクトル８０と、を備える。本実施の形態では、図３に示すように、トランスコイル７１は、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１と、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル２とを有する。トランス巻回部４及びリアクトル巻回部５のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成される。図８に示すように、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部１０ａにより電気的及び機械的に結合された一体コイル部材１０とされている。一体コイル部材１０における、一つのトランスコイルの部分はトランス二次側コイル部１２であり、一つのリアクトルコイルの部分はリアクトルコイル部１３である。
本願の要部であるトランス７０及びリアクトル８０の構成について説明する。電力変換装置１００は、図７に示すように、磁気回路を形成するトランスコア２０、及びトランスコア２０に巻回されたトランス巻回部４を設けた複数のトランスコイル７１を有したトランス７０と、磁気回路を形成するリアクトルコア２１、及びリアクトルコア２１に巻回されたリアクトル巻回部５を設けた単数又は複数のリアクトルコイル３を有したリアクトル８０と、を備える。本実施の形態では、図３に示すように、トランスコイル７１は、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１と、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル２とを有する。トランス巻回部４及びリアクトル巻回部５のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成される。図８に示すように、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部１０ａにより電気的及び機械的に結合された一体コイル部材１０とされている。一体コイル部材１０における、一つのトランスコイルの部分はトランス二次側コイル部１２であり、一つのリアクトルコイルの部分はリアクトルコイル部１３である。
【0018】
このように構成することで、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とを、バスバーなどの接続部材及びねじなどの固定部材を用いずに接続することができるため、接続部材及び固定部材の部品点数を削減することができる。接続部材及び固定部材が不要で、接続部材及び固定部材を配置するスペースが削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。固定部材を用いた電力変換装置１００の組立工程が削減されるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。コイル部品の数が削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0019】
本実施の形態では、図１に示すように、トランスコイル７１及びリアクトルコイル３は、樹脂部材により一体化され、トランスコイル７１及びリアクトルコイル３を収容した樹脂ケース４０が形成されている。樹脂部材による一体化は、例えば、一体成形により行われる。このように構成することで、各コイル間の絶縁が容易に確保されると共に、各コイル間の距離を縮めることができる。各コイル間の距離が縮まるため、電力変換装置１００を小型化することができる。
【0020】
本実施の形態では、電力変換装置１００は、トランス７０及びリアクトル８０を冷却する冷却面５１を有した筐体５０を備える。図７に示すように、トランスコア２０の底面及びリアクトルコア２１の底面が、同一平面からなる冷却面５１であるコア実装面５２に熱的に接続されている。このように構成することで、筐体５０が有した同じ面でトランス７０及びリアクトル８０を効率よく冷却することができる。筐体５０が有した同じ面でトランス７０及びリアクトル８０が冷却されるので、電力変換装置１００を小型化することができる。また、筐体５０の高さの異なる加工面の数が低減できるので、筐体５０の加工性を向上させることができる。また、筐体５０と各コイルとの間の寸法公差を低減することができ、各コイルの放熱性を向上させることができるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。また本実施の形態では、トランスコア２０の底面とコア実装面５２との間及びリアクトルコア２１の底面とコア実装面５２との間に第一放熱部材３２を設けている。このように構成することで、トランス７０及びリアクトル８０をさらに効率よく冷却することができる。
【0021】
樹脂ケース４０は、図１に示すように、固定部材３１により筐体５０に固定される。トランスコア２０及びリアクトルコア２１は、ばね３０により筐体５０に固定される。以下、各部材の詳細及び電力変換装置１００の構成の詳細について述べる。
【0022】
最初に、トランスコア２０とリアクトルコア２１について説明する。トランスコア２０は、例えば、フェライトにより作製される。図７に示すように、トランスコア２０は、Ｅ型に分割されており、環状の外周コアと、外周コアにおける対向する二つの部分の間を接続した柱状の中心コア２０ａとを有する。中心コア２０ａは、トランス巻回部４が巻回されたトランスコア２０の部分である。本実施の形態では、トランス一次側コイル１ａ、トランス二次側コイル２ａ、及び一体コイル部材１０のトランス二次側コイル部１２のトランス巻回部４が中心コア２０ａに巻回されている。分割されたトランスコア２０のうち、筐体５０側に設けたトランスコア２０の底面は、第一放熱部材３２を介して筐体５０に熱的に接続されている。なお、本実施の形態では、図５に示すように、トランスコア２０及びリアクトルコア２１はＥ型に分割されているがこれに限るものではなく、Ｅ型とＩ型、Ｉ型とＵ型、又はＵ型とＵ型などに分割され構成であっても構わない。図９に、トランスコア２０及びリアクトルコア２１をＵ型に分割した例を示す。図９ではトランス巻回部４とリアクトル巻回部５との間にトランスコア２０及びリアクトルコア２１を配置していない。このように構成にすることで、一体コイル部材１０の一体化部１０ａの長さが削減されるので、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0023】
また、本実施の形態では、トランスコア２０は、第一放熱部材３２を介して筐体５０に熱的に接続されているがこれに限るものではなく、第一放熱部材３２を使用せずにトランスコア２０の温度が使用可能温度となる場合は、第一放熱部材３２を介さずにトランスコア２０と筐体５０とを熱的に接続しても構わない。第一放熱部材３２を介さずにトランスコア２０と筐体５０とを熱的に接続することで、第一放熱部材３２が削減されるので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。
【0024】
リアクトルコア２１は、例えば、フェライトにより作製される。図７に示すように、リアクトルコア２１は、Ｅ型に分割されており、環状の外周コアと、外周コアにおける対向する二つの部分の間を接続した柱状の中心コア２１ａとを有する。中心コア２１ａは、リアクトル巻回部５が巻回されたリアクトルコア２１の部分である。本実施の形態では、リアクトルコイル３ａ、及び一体コイル部材１０のリアクトルコイル部１３が中心コア２１ａに巻回されている。分割されたリアクトルコア２１のうち、筐体５０側に設けたリアクトルコア２１の底面は、第一放熱部材３２を介して筐体５０に熱的に接続されている。なお、本実施の形態では、リアクトルコア２１はＥ型に分割されているがこれに限るものではなく、Ｅ型とＩ型、Ｉ型とＵ型、又はＵ型とＵ型などに分割され構成であっても構わない。
【0025】
また、本実施の形態では、リアクトルコア２１は、第一放熱部材３２を介して筐体５０に熱的に接続されているがこれに限るものではなく、第一放熱部材３２を使用せずにリアクトルコア２１の温度が使用可能温度となる場合は、第一放熱部材３２を介さずにリアクトルコア２１と筐体５０とを熱的に接続しても構わない。第一放熱部材３２を介さずにリアクトルコア２１と筐体５０とを熱的に接続することで、第一放熱部材３２が削減されるので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。また、本実施の形態では、分割されたリアクトルコア２１の分割部分のそれぞれは当接した構成になっているが、これに限るものではない。インダクタンス値又は直流重畳特性などの特性を変更するために、分割されたリアクトルコア２１の分割部分を当接させずに、ギャップを設けても構わない。
なお、リアクトルコア２１の材料はフェライトに限るものではなく、ダストコアなどの他のコア材であっても構わない。
なお、リアクトルコア２１の材料はフェライトに限るものではなく、ダストコアなどの他のコア材であっても構わない。
【0026】
次に、トランスコイル７１とリアクトルコイル３について説明する。図３に示すように、トランスコイル７１は、複数のトランスコイルとして、二つのトランス一次側コイル１ａ、トランス二次側コイル２ａ、及びトランス二次側コイル部１２を有する。二つのトランス一次側コイル１ａにより、トランス一次側コイル１が形成され、トランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２により、トランス二次側コイル２が形成される。リアクトルコイル３は、複数のリアクトルコイルとして、リアクトルコイル３ａ、及びリアクトルコイル部１３を有する。リアクトルコイル３は複数に限るものではなく、単数であっても構わない。
【0027】
トランス一次側コイル１は、例えば、銅の板金により作製される。トランス一次側コイル１は、トランスコア２０の中心コア２０ａに巻回されたトランス巻回部４を有する。中心コア２０ａの延出した方向である第一延出方向（図３に示す破線の矢印Ｚ１の延出方向）に巻回方向が異なる二つのトランス一次側コイル１ａが積層されている。トランス一次側コイル１ａの端部のそれぞれは、トランス巻回部４の内側に設けられたトランス一次側層間接続部１４、及びトランス巻回部４の外側に設けられたトランス一次側端子７である。トランス一次側端子７は、トランス巻回部４の端部から延出して設けられ、外部と接続されるトランス端子である。二つのトランス一次側コイル１ａのそれぞれに設けたトランス一次側層間接続部１４は、例えば、溶接により接続される。トランス一次側コイル１ａのそれぞれの巻回数は３であり、トランス一次側層間接続部１４を接続することで、トランス一次側コイル１の巻回数は６になる。
【0028】
なお、本実施の形態では、トランス一次側コイル１ａの個数を二つとしたがこれに限るものではなく、二つ以上の個数であっても構わない。二つ以外の個数でトランス一次側コイル１を構成する場合、トランス一次側コイル１ａの合計した端部のうち、二箇所をトランス一次側端子７とし、それ以外をトランス一次側層間接続部１４として、接続される各層で巻回方向が交互に異なるように構成しても構わない。なお、トランス一次側コイル１の材料は、銅に限るものではなく、銅合金、アルミニウム、アルミ合金などの他の板金材料でも構わない。
【0029】
トランス二次側コイル２ａ、及び一体コイル部材１０のトランス二次側コイル部１２は、例えば、銅の板金により作製される。トランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２は、トランスコア２０の中心コア２０ａに巻回されたトランス巻回部４を有する。中心コア２０ａの延出した方向である第一延出方向（図３に示す破線の矢印Ｚ１の延出方向）に巻回方向が異なるトランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２が積層される。本実施の形態では、トランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２のそれぞれの巻回数は１であるため、トランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２の巻回方向に差がないように見えるが、ここに流れる電流の方向は異なっている。
【0030】
トランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２の端部のそれぞれは、トランス二次側端子８、及びセンタータップ部６である。トランス二次側端子８は、トランス巻回部４の端部から延出して設けられ、外部と接続されるトランス端子である。センタータップ部６は、トランス二次側コイル２ａとトランス二次側コイル部１２とを接続する部分である。トランス二次側コイル２とトランス二次側コイル部１２のそれぞれに設けたセンタータップ部６は、例えば、溶接により接続される。
【0031】
高電圧側のトランス一次側コイル１に対して、低電圧側で電流がトランス一次側コイル１よりも増加するトランス二次側コイル２は、トランス一次側コイル１よりコイル厚み、すなわち板金厚みを厚くすることで、電気抵抗と熱抵抗を低減して発熱を抑制し、トランス二次側コイル２の温度が使用可能温度となるように構成している。なお、トランス二次側コイル２をセンタータップ構成としたが、トランス二次側コイル２はセンタータップ構成に限るものではない。トランス二次側コイル２とリアクトルコイル３とが接続される構成であれば、一体コイル部材１０を適用可能であり、回路構成に合わせてトランス二次側コイル２ａの個数及び巻回方向は変更可能である。また、本実施の形態では、トランス二次側コイル２ａとトランス二次側コイル部１２を積層した構成を示したが、回路構成によっては、トランス二次側コイル部１２のみで構成しても構わない。また、トランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２の材料は、銅に限るものではなく、銅合金、アルミニウム、アルミ合金などの他の板金材料でも構わない。
【0032】
リアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３は、例えば、銅の板金により作製される。リアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３は、リアクトルコア２１の中心コア２１ａに巻回されたリアクトル巻回部５を有する。中心コア２１ａの延出した方向である第二延出方向（図３に示す破線の矢印Ｚ２の延出方向）に巻回方向が同じリアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３が積層されている。リアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３のそれぞれの巻回数は１である。
【0033】
リアクトルコイル３ａの一方の端部は、外部と接続されるリアクトル端子９であり、リアクトルコイル３ａの他方の端部は、リアクトルコイル部１３と接続されるリアクトル層間接続部１５である。リアクトルコイル部１３の一方の端部は、一体化部１０ａを介してセンタータップ部６と接続される接続部１３ａであり、リアクトルコイル部１３の他方の端部は、リアクトルコイル３ａと接続されるリアクトル層間接続部１５である。リアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３のそれぞれに設けたリアクトル層間接続部１５は、例えば、溶接により接続される。
【0034】
なお、本実施の形態では、リアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３の合計数を二つとしたが、二つ以外の個数でも構わない。例えば、リアクトルコイル３は、リアクトルコイル部１３のみでも構わない。また、一体コイル部材１０は一つとし、リアクトルコイル３ａの個数により合計数を２以外の個数で構成する場合、リアクトルコイル３ａの合計した端部のうち、一箇所をリアクトル端子９とし、それ以外をリアクトル層間接続部１５として、接続される各層で巻回方向が同一になるように接続して構成しても構わない。また、リアクトルコイル３ａ及びリアクトルコイル部１３の材料は、銅に限るものではなく、銅合金、アルミニウム、アルミ合金などの他の板金材料でも構わない。
【0035】
一体コイル部材１０は、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とを有し、トランス二次側コイル部１２のセンタータップ部６と、リアクトルコイル部１３を接続部１３ａとが一体化部１０ａを介して結合されている。一体化部１０ａは、トランス二次側コイル部１２及びリアクトルコイル部１３と同一の板金で構成される。本実施の形態では、一体コイル部材１０は、一枚の板金からなる。このように構成することで、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とを、バスバーなどの接続部材及びねじなどの固定部材を用いずに接続することができるため、接続部材及び固定部材の部品点数を削減することができる。接続部材及び固定部材が不要で、接続部材及び固定部材を配置するスペースが削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。固定部材を用いた電力変換装置１００の組立工程が削減されるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。コイル部品の数が削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。また、一枚の板金から、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とが同時に作製できるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。
【0036】
本実施の形態では、一体コイル部材１０の厚みは、トランスコイルの側及びリアクトルコイルの側の双方の部分で同一である。このように構成することで、異なる厚みを有したトランスコイルの側の部分及びリアクトルコイルの側の部分を用意する必要がないので、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。
【0037】
一体コイル部材１０における、トランス巻回部４の板状の導体幅とリアクトル巻回部５の板状の導体幅とが異なっている。トランス巻回部４及びリアクトル巻回部５は板状に形成されているため、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とで導体幅を容易に変更することができる。そのため、一体コイル部材１０でありながら、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３の必要断面積の大きい方に合わせることなく、必要最小限の導体幅に設定することができるので、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0038】
本実施の形態では、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル２は、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１よりも大きい電流が流れ、一体コイル部材１０のトランスコイルの部分は、低電圧側のコイルである。トランス二次側コイル２は、大きい電流が流れるため発熱しやすい。このように構成することで、一体コイル部材１０のトランス二次側コイル部１２で生じた熱を一体コイル部材１０のリアクトルコイル部１３の側から放熱することができるので、トランス二次側コイル部１２の発熱を抑制することができる。
【0039】
本実施の形態では、図８に示すように、一体コイル部材１０は、一体化部１０ａに折り曲げ部１６を有した一枚の板金からなる。一体コイル部材１０のトランス巻回部４及びリアクトル巻回部５の部分は、冷却面５１のコイル実装面５３に平行に配置される。一体コイル部材１０のトランス巻回部４は、一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５よりも冷却面５１のコイル実装面５３から離間して配置される。一体コイル部材１０のトランス巻回部４と冷却面５１のコイル実装面５３との間に、別のトランス巻回部４が配置されている。折り曲げ部１６は、コイル実装面５３に対しての距離が異なるトランス二次側コイル部１２とリアクトル部とを連結するため部分である。
【0040】
このように構成することで、折り曲げ部１６により一体コイル部材１０におけるトランス巻回部４とリアクトル巻回部５のコイル実装面５３からの距離を容易に変えることができる。コイル実装面５３に近い別のトランス巻回部４は、コイル実装面５３により冷却され、コイル実装面５３から離れた別のトランス巻回部４は、コイル実装面５３に近いリアクトル巻回部５に放熱することで冷却される。また本実施の形態では、一体コイル部材１０のトランスコイルの部分は、発熱しやすい低電圧側のコイルのトランス二次側コイル部１２である。そのため、トランス二次側コイル部１２の熱をコイル実装面５３に近いリアクトル巻回部５に効率よく放熱することができる。また、コイル実装面５３に近い別のトランス巻回部４をトランス二次側コイル２ａのトランス巻回部４とすることで、トランス二次側コイル２ａの熱をコイル実装面５３に効率よく放熱することができる。
【0041】
本実施の形態では、一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５及び別のトランス巻回部４は、放熱部材である第二放熱部材３３を介して、冷却面５１であるコイル実装面５３に熱的に接続されている。熱的に接続された一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５及び別のトランス巻回部４の部分のそれぞれは、樹脂ケース４０から露出した部分である。このように構成することで、トランス二次側コイル２ａ及びリアクトルコイル部１３を効率よく冷却することができる。
【0042】
本実施の形態では、中心コア２０ａの延出した方向である第一延出方向（Ｚ１の延出方向）に沿って、低電圧側のコイルと高電圧側のコイルとが交互に配置されている。図７に示すように、積層された各コイルの配置は、筐体５０のコア実装面５２の側から、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル２ａ、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１ａ、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル部１２、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１ａの順である。このように構成することで、表皮効果によりコイルの損失を低減することができ、温度上昇を低減することができ、各コイルの必要断面積を削減することができる。また、低電圧側でコイル断面積の大きいトランス二次側コイル２ａを筐体５０に近接する側に配置することで、第二放熱部材３３の耐電圧仕様及び厚みを低減することができる。また、トランス一次側コイル１ａで発生した熱をトランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２を介して筐体５０に放熱することで、トランス一次側コイル１の温度上昇を低減することができ、各コイルの必要断面積を削減することができ、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0043】
本実施の形態では、一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分は、低電圧側のコイルであり、一体コイル部材１０の低電圧側のコイルと冷却面５１との間に、別の低電圧側のコイルが配置されている。各コイルの配置は、筐体５０の冷却面５１の側から、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル２ａ、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１ａ、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル部１２、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１ａの順である。このように構成することで、発熱しやすいトランス二次側コイル２ａを冷却面５１に近づけることで、トランス二次側コイル２ａを効率よく放熱することができる。発熱しやすいトランス二次側コイル部１２の熱は、一体コイル部材１０のリアクトルコイル部１３に放熱することができる。トランス二次側コイル２の放熱が促進されるため、トランス二次側コイル２の必要断面積を削減することができるので、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0044】
積層された各コイルの配置は、リアクトル８０では、筐体５０のコア実装面５２の側から、リアクトルコイル部１３、リアクトルコイル３ａの順である。このように構成することで、発熱しやすいトランス二次側コイル部１２と結合されたリアクトルコイル部１３が冷却面５１に近接して配置されているので、トランス二次側コイル部１２の熱はリアクトルコイル部１３を介して冷却面５１であるコア実装面５２に効率よく放熱される。トランス二次側コイル２の放熱がさらに促進されるため、トランス二次側コイル２の必要断面積を削減することができるので、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0045】
なお、トランス一次側コイル１ａと筐体５０との間の絶縁及び放熱性を確保できる場合は、筐体５０に最も近接する位置にトランス一次側コイル１ａを配置しても構わない。また、二つのトランス一次側コイル１ａと、トランス二次側コイル２及びトランス二次側コイル部１２とを交互に配置する構成としたがこれに限るものではなく、これらのコイルの放熱性を確保できる場合は、積層順を変更しても構わない。
【0046】
本実施の形態では、一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分は、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル部１２であり、トランス二次側コイル部１２は、センタータップ部６を有したセンタータップ型のコイルであり、センタータップ部６に、一体化部１０ａが結合されている。このように構成することで、センタータップ部６はトランス二次側コイル２の中間点なので、中間点から両側のトランス二次側コイル２の熱を一体化されたリアクトルコイル部１３からバランスよく放熱することができる。
【0047】
本実施の形態では、一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分及び一体コイル部材１０のリアクトルコイル３の部分の一方又は双方は、放熱部材を介して、冷却面５１に熱的に接続されている。実施の形態１では、図８に示すように、一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分及び一体コイル部材１０のリアクトルコイル３の部分の一方であるリアクトルコイル部１３が、放熱部材である第二放熱部材３３を介して、冷却面５１であるコイル実装面５３に熱的に接続されている。このように構成することで、一体コイル部材１０に生じた熱を効率よくコイル実装面５３に放熱することができる。一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分及び一体コイル部材１０のリアクトルコイル３の部分の双方が放熱部材を介して、冷却面５１に熱的に接続された構成は後述する。
【0048】
本実施の形態では、図８に示すように、第一延出方向（Ｚ１の延出方向）と第二延出方向（Ｚ２の延出方向）とは、平行であり、トランス７０及びリアクトル８０は、第一延出方向及び第二延出方向に垂直な方向に隣接して配置されている。このように構成することで、一体コイル部材１０のトランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３を近接して配置できるため、一体コイル部材１０の一体化部１０ａを短縮することができる。一体化部１０ａが短縮されるので、一体コイル部材１０は小型化及び低コスト化され、一体コイル部材１０の発熱を抑制することができる。また、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0049】
本実施の形態では、トランスコイル７１は、外部と接続されるトランス端子としてトランス一次側端子７及びトランス二次側端子８を有し、リアクトルコイル３は、外部と接続されるリアクトル端子９を有し、トランス一次側端子７、トランス二次側端子８、及びリアクトル端子９は、第一延出方向に見て、隣接したトランス７０及びリアクトル８０に対して、同じ方向の側に配置されている。図２では、紙面に垂直な方向が第一延出方向であり、トランス一次側端子７、トランス二次側端子８、及びリアクトル端子９は、隣接したトランス７０及びリアクトル８０に対して、下側に配置されている。このように構成することで、トランス一次側端子７、トランス二次側端子８、及びリアクトル端子９と接続される部品をトランス７０及びリアクトル８０に対して同じ側に並べて配置できるので、接続される部品を含めた電力変換装置１００の大きさを小型化することができる。また、接続される部品を筐体５０の冷却面５１に配置できるので、接続される部品を冷却面５１により冷却することができる。
【0050】
次に、樹脂ケース４０について説明する。樹脂ケース４０を形成する樹脂部材は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂である。トランス一次側コイル１ａ、トランス二次側コイル２ａ、リアクトルコイル３ａ、及び一体コイル部材１０のそれぞれは、隣り合うコイル同士において空間距離もしくは樹脂ケース４０によって絶縁されるように、一体成形されて固定されている。図２に示すように、樹脂ケース４０には、分割されたトランスコア２０及び分割されたリアクトルコア２１の積層方向に対する垂直方向の位置を制約する位置決め壁４１、及び樹脂ケース４０と筐体５０の位置を制約する位置決め突起４２が設けられている。位置決め突起４２を筐体５０に設けた位置決め孔５４に嵌め合うことで、樹脂ケース４０の位置が決定される。
【0051】
樹脂ケース４０は、トランスコイル７１とリアクトルコイル３との間の部分で、筐体５０に固定されている。樹脂ケース４０の筐体５０に固定される箇所は、固定部４３である。樹脂ケース４０は、ねじなどの固定部材３１により、固定部４３において筐体５０に固定される。本実施の形態では、樹脂ケース４０は、固定部４３を複数有し、トランスコイル７１とリアクトルコイル３との間の部分に加えて、樹脂ケース４０外周の４つの角部に固定部４３が配置されている。固定部４３は、少なくともトランスコイル７１とリアクトルコイル３との間の部分に設けるのが望ましい。このように構成することで、少ない固定箇所で、安定して樹脂ケース４０を筐体５０に固定することができる。また、樹脂ケース４０の変形が抑制されると共に、第二放熱部材３３の厚みの増加が抑制されるので、トランスコイル７１及びリアクトルコイル３の放熱性を向上させることができる。トランスコイル７１及びリアクトルコイル３の放熱性が向上するため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0052】
なお、樹脂ケース４０に筐体５０との位置を制約する位置決め突起４２を設けるのではなく、筐体５０の側に突起形状があり、樹脂ケース４０に筐体５０の突起形状と勘合する穴形状を設けても構わない。また、トランス一次側コイル１ａ、トランス二次側コイル２ａ、リアクトルコイル３ａ、一体コイル部材１０が一体成形される構成としたがこれに限るものではなく、トランス一次側コイル１ａ、トランス二次側コイル２ａ、リアクトルコイル３ａ、一体コイル部材１０を樹脂ケース４０に対してアウトサートする構成でも構わない。また、樹脂部材は、ポリフェニレンサルファイド樹脂に限るものではなく、その他の成形樹脂材料でも構わない。また、固定部４３の配置箇所は、上述した箇所に限るものではなく、電力変換装置１００に求められる振動条件、第二放熱部材３３の有無、及び第二放熱部材３３の種類によって、固定部４３を削減しても構わない。
【0053】
次に、放熱部材について説明する。第一放熱部材３２及び第二放熱部材３３は、例えば、シリコーンからなる放熱シートである。第一放熱部材３２は、図７に示すように、トランスコア２０と筐体５０との間、及びリアクトルコア２１と筐体５０との間に配置される。ばね３０によって、トランスコア２０及びリアクトルコア２１を筐体５０に押し付けることで、第一放熱部材３２はトランスコア２０及びリアクトルコア２１により押圧される。第二放熱部材３３は、図８に示すように、トランス二次側コイル２ａのトランスコア２０から露出した部分、リアクトルコイル部１３のリアクトルコア２１から露出した部分、及びリアクトルコイル部１３の側の一体化部１０ａと、筐体５０との間に配置される。樹脂ケース４０を筐体５０に固定部材３１により固定することで、第二放熱部材３３はトランス二次側コイル２ａ、リアクトルコイル部１３、一体化部１０ａにより押圧される。
【0054】
なお、第二放熱部材３３が配置される箇所を、トランス二次側コイル２ａ、リアクトルコイル部１３、一体化部１０ａの筐体５０の側としたがこれに限るものではない。各コイルの積層構成の変更により、筐体５０に最も近接するコイルを変更した場合は、筐体５０に最も近接するコイルと筐体５０との間に第二放熱部材３３を配置するのが望ましい。また、筐体５０に最も近接したコイル以外のコイルから延出させた部分を冷却部位とする場合、冷却部位と筐体５０との間に第二放熱部材３３を配置しても構わない。なお、第一放熱部材３２及び第二放熱部材３３は、シリコーンからなる放熱シートに限るものではなく、グリス、硬化型グリス、又は接着材であっても構わない。また、フィラーなどを放熱部材に含有させて、放熱部材の放熱性及び絶縁性を向上させても構わない。
【0055】
次に、固定部材３１及びばね３０について説明する。固定部材３１は、例えば、鉄合金からなるねじである。なお、固定部材３１の材料を鉄合金としたがこれに限るものではなく、鉄、アルミ合金、又は銅合金でも構わない。さらに、ねじとしたがこれに限るものではなく、ステンレス鋼、鉄、アルミ合金、又は銅合金からなるばね機構であっても構わない。
【0056】
ばね３０は、例えば、ステンレス鋼からなる板金で構成される。図１に示すように、ばね３０の一方の端部が筐体５０に固定され、他方の端部がトランスコア２０又はリアクトルコア２１に当接する。ばね３０がトランスコア２０又はリアクトルコア２１に当接することで、ばね３０によりトランスコア２０及びリアクトルコア２１は筐体５０の方向に押圧される。トランスコア２０及びリアクトルコア２１が筐体５０の方向に押圧されることで、トランスコア２０及びリアクトルコア２１が筐体５０に固定される。本実施の形態では、電力変換装置１００は４つのばね３０を有し、トランスコア２０は二つのばね３０で固定され、リアクトルコア２１は二つのばね３０で固定される。ばね３０の個数はこれに限るものではなく、さらに多くのばね３０でトランスコア２０及びリアクトルコア２１を固定しても構わない。
【0057】
次に、筐体５０について説明する。筐体５０は、例えば、アルミニウム合金によりダイカストにて作製される。筐体５０の材料はアルミニウム合金に限るものではなく、アルミニウム又はマグネシウム合金であっても構わない。筐体５０は、トランス７０及びリアクトル８０を冷却する冷却面５１として、コア実装面５２、及びコイル実装面５３を有する。図８に示すように、コア実装面５２とコイル実装面５３のそれぞれは高さが異なる面であり、それぞれは同一平面からなる。コア実装面５２には、トランスコア２０の底面及びリアクトルコア２１の底面が、第一放熱部材３２を介して熱的に接続される。コイル実装面５３には、一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５及び別のトランス巻回部４が、第二放熱部材３３を介して熱的に接続される。コア実装面５２とコイル実装面５３のそれぞれの高さを変えることで、トランス７０及びリアクトル８０の構成を変えることなく、熱的に接続された部位を効果的に冷却することができる。
【0058】
また、電力変換装置１００は、冷却面５１と共に、冷却面５１に搭載された部品を覆うカバーを備えても構わない。カバーを備えることで、電力変換装置１００に侵入し得る異物から電力変換装置１００に搭載された各部品を保護することができる。カバーが金属からなる場合、電磁的なノイズから搭載された部品を保護することができる。また、筐体５０の冷却面５１とは反対側の面に、冷媒が流れる冷却構造を設けても構わない。冷媒は、例えば、冷却水である。冷却構造を設けることで、トランス７０及びリアクトル８０から発生する熱をさらに効率よく冷却することができる。
【0059】
以上のように、実施の形態１による電力変換装置１００において、磁気回路を形成するトランスコア２０、及びトランスコア２０に巻回されたトランス巻回部４を設けた複数のトランスコイル７１を有したトランス７０と、磁気回路を形成するリアクトルコア２１、及びリアクトルコア２１に巻回されたリアクトル巻回部５を設けた単数又は複数のリアクトルコイル３を有したリアクトル８０と、を備え、トランス巻回部４及びリアクトル巻回部５のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、一つのトランスコイルと一つのリアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部１０ａにより電気的及び機械的に結合された一体コイル部材１０とされているため、一つのトランスコイルであるトランス二次側コイル部１２と一つのリアクトルコイルであるリアクトルコイル部１３とを、バスバーなどの接続部材及びねじなどの固定部材を用いずに接続することができるので、接続部材及び固定部材の部品点数を削減することができる。接続部材及び固定部材が不要で、接続部材及び固定部材を配置するスペースが削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。固定部材を用いた電力変換装置１００の組立工程が削減されるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。コイル部品の数が削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0060】
一体コイル部材１０の厚みが、トランスコイルの側及びリアクトルコイルの側の双方の部分で同一である場合、異なる厚みを有したトランスコイルの側の部分及びリアクトルコイルの側の部分を用意する必要がないので、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。
【0061】
一体コイル部材１０が、一枚の板金からなる場合、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とを、バスバーなどの接続部材及びねじなどの固定部材を用いずに接続することができるため、接続部材及び固定部材の部品点数を削減することができる。接続部材及び固定部材が不要で、接続部材及び固定部材を配置するスペースが削減されるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。固定部材を用いた電力変換装置１００の組立工程が削減されるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。また、一枚の板金から、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とが同時に作製できるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。
【0062】
一体コイル部材１０における、トランス巻回部４の板状の導体幅とリアクトル巻回部５の板状の導体幅とが異なっている場合、トランス巻回部４及びリアクトル巻回部５は板状に形成されているため、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とで導体幅を容易に変更することができるので、一体コイル部材１０でありながら、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３の必要断面積の大きい方に合わせることなく、必要最小限の導体幅に設定することができる。トランス巻回部４の板状の導体幅とリアクトル巻回部５の板状の導体幅を必要最小限の導体幅に設定することができるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0063】
電力変換装置１００が、トランス７０及びリアクトル８０を冷却する冷却面５１を有した筐体５０を備え、トランスコア２０の底面及びリアクトルコア２１の底面が、同一平面からなる冷却面５１であるコア実装面５２に熱的に接続されている場合、筐体５０が有した同じ面でトランス７０及びリアクトル８０を効率よく冷却することができる。筐体５０が有した同じ面でトランス７０及びリアクトル８０が冷却されるので、電力変換装置１００を小型化することができる。また、筐体５０の高さの異なる加工面の数が低減できるので、筐体５０の加工性を向上させることができる。また、筐体５０と各コイルとの間の寸法公差を低減することができ、各コイルの放熱性を向上させることができるため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0064】
一体コイル部材１０が、一体化部１０ａに折り曲げ部１６を有した一枚の板金からなり、一体コイル部材１０のトランス巻回部４及びリアクトル巻回部５の部分が、冷却面５１のコイル実装面５３に平行に配置され、一体コイル部材１０のトランス巻回部４が、一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５よりも冷却面５１のコイル実装面５３から離間して配置され、一体コイル部材１０のトランス巻回部４と冷却面５１のコイル実装面５３との間に、別のトランス巻回部４が配置されている場合、折り曲げ部１６により一体コイル部材１０におけるトランス巻回部４とリアクトル巻回部５のコイル実装面５３からの距離を容易に変えることができる。コイル実装面５３に近い別のトランス巻回部４は、コイル実装面５３により冷却することができ、コイル実装面５３から離れた別のトランス巻回部４は、コイル実装面５３に近いリアクトル巻回部５への放熱により冷却することができる。また、一体コイル部材１０のトランスコイルの部分が、発熱しやすい低電圧側のコイルのトランス二次側コイル部１２である場合、トランス二次側コイル部１２の熱をコイル実装面５３に近いリアクトル巻回部５に効率よく放熱することができる。また、コイル実装面５３に近い別のトランス巻回部４をトランス二次側コイル２ａのトランス巻回部４とする場合、トランス二次側コイル２ａの熱をコイル実装面５３に効率よく放熱することができる。
【0065】
一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５及び別のトランス巻回部４が、放熱部材である第二放熱部材３３を介して、冷却面５１であるコイル実装面５３に熱的に接続されている場合、別のトランス巻回部４を有したトランス二次側コイル２ａ、及び一体コイル部材１０のリアクトル巻回部５を効率よく冷却することができる。
【0066】
低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル２は、高電圧側のコイルであるトランス一次側コイル１よりも大きい電流が流れ、一体コイル部材１０のトランスコイルの部分が、低電圧側のコイルである場合、一体コイル部材１０のトランス二次側コイル部１２で生じた熱を一体コイル部材１０のリアクトルコイル部１３の側から放熱することができるので、トランス二次側コイル部１２の発熱を抑制することができる。
【0067】
中心コア２０ａの延出した方向である第一延出方向に沿って、低電圧側のコイルと高電圧側のコイルとが交互に配置されている場合、表皮効果によりコイルの損失を低減することができ、温度上昇を低減することができ、各コイルの必要断面積を削減することができる。また、低電圧側でコイル断面積の大きいトランス二次側コイル２ａを筐体５０に近接する側に配置することで、第二放熱部材３３の耐電圧仕様及び厚みを低減することができる。また、トランス一次側コイル１ａで発生した熱をトランス二次側コイル２ａ及びトランス二次側コイル部１２を介して筐体５０に放熱することで、トランス一次側コイル１の温度上昇を低減することができ、各コイルの必要断面積を削減することができ、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0068】
一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分は、低電圧側のコイルであり、一体コイル部材１０の低電圧側のコイルと冷却面５１との間に、別の低電圧側のコイルが配置されている場合、別の低電圧側のコイルである、発熱しやすいトランス二次側コイル２ａを冷却面５１に近づけることで、トランス二次側コイル２ａを効率よく放熱することができる。発熱しやすいトランス二次側コイル部１２の熱は、一体コイル部材１０のリアクトルコイル部１３に放熱することができる。トランス二次側コイル２の放熱が促進されるため、トランス二次側コイル２の必要断面積を削減することができるので、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0069】
一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分は、低電圧側のコイルであるトランス二次側コイル部１２であり、トランス二次側コイル部１２は、センタータップ部６を有したセンタータップ型のコイルであり、センタータップ部６に、一体化部１０ａが結合されている場合、センタータップ部６はトランス二次側コイル２の中間点なので、中間点から両側のトランス二次側コイル２の熱を一体化されたリアクトルコイル部１３からバランスよく放熱することができる。
【0070】
トランスコイル７１及びリアクトルコイル３が、樹脂部材により一体化され、トランスコイル７１及びリアクトルコイル３を収容した樹脂ケース４０が形成されている場合、各コイル間の絶縁が容易に確保されると共に、各コイル間の距離を縮めることができる。各コイル間の距離が縮まるため、電力変換装置１００を小型化することができる。
【0071】
樹脂ケース４０が、トランスコイル７１とリアクトルコイル３との間の部分で、筐体５０に固定されている場合、少ない固定箇所で、安定して樹脂ケース４０を筐体５０に固定することができる。また、樹脂ケース４０の変形が抑制されると共に、第二放熱部材３３の厚みの増加が抑制されるので、トランスコイル７１及びリアクトルコイル３の放熱性を向上させることができる。トランスコイル７１及びリアクトルコイル３の放熱性が向上するため、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0072】
一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分及び一体コイル部材１０のリアクトルコイル３の部分の一方又は双方が、放熱部材を介して、冷却面５１に熱的に接続されている場合、一体コイル部材１０に生じた熱を効率よくコイル実装面５３に放熱することができる。
【0073】
第一延出方向（Ｚ１の延出方向）と第二延出方向（Ｚ２の延出方向）とが、平行であり、トランス７０及びリアクトル８０が、第一延出方向及び第二延出方向に垂直な方向に隣接して配置されている場合、一体コイル部材１０のトランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３を近接して配置できるため、一体コイル部材１０の一体化部１０ａを短縮することができる。一体化部１０ａが短縮されるので、一体コイル部材１０は小型化及び低コスト化され、一体コイル部材１０の発熱を抑制することができる。また、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0074】
トランスコイル７１が、外部と接続されるトランス端子としてトランス一次側端子７及びトランス二次側端子８を有し、リアクトルコイル３が、外部と接続されるリアクトル端子９を有し、トランス一次側端子７、トランス二次側端子８、及びリアクトル端子９が、第一延出方向に見て、隣接したトランス７０及びリアクトル８０に対して、同じ方向の側に配置されている場合、トランス一次側端子７、トランス二次側端子８、及びリアクトル端子９と接続される部品をトランス７０及びリアクトル８０に対して同じ側に並べて配置できるので、接続される部品を含めた電力変換装置１００の大きさを小型化することができる。また、接続される部品を筐体５０の冷却面５１に配置できるので、接続される部品を冷却面５１により冷却することができる。
【0075】
実施の形態２．
実施の形態２に係る電力変換装置１００について説明する。図１０は実施の形態２に係る電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図８と同等の位置で切断した断面図である。実施の形態２に係る電力変換装置１００は、一体コイル部材１０の構成が実施の形態１とは異なる構成になっている。
実施の形態２に係る電力変換装置１００について説明する。図１０は実施の形態２に係る電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図８と同等の位置で切断した断面図である。実施の形態２に係る電力変換装置１００は、一体コイル部材１０の構成が実施の形態１とは異なる構成になっている。
【0076】
一体コイル部材１０は、平板からなり、一体コイル部材１０が、冷却面５１であるコイル実装面５３に熱的に接続されている。本実施の形態では、一体コイル部材１０は、第二放熱部材３３を介してコイル実装面５３に熱的に接続されている。実施の形態１では、一体コイル部材１０は一体化部１０ａに折り曲げ部１６を有していたが、本実施の形態では、一体化部１０ａに折り曲げ部１６を有さず、一体化部１０ａは平板の部分として構成されている。また、本実施の形態の構成は、一体コイル部材１０のトランスコイル７１の部分及び一体コイル部材１０のリアクトルコイル３の部分の双方が放熱部材を介して、冷却面５１に熱的に接続された構成である。このような構成にすることで、一体化部１０ａに折り曲げ部１６を有さないため、一体コイル部材１０の製造コストを低減することができる。一体コイル部材１０が低コスト化されるので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。
【0077】
実施の形態３．
実施の形態３に係る電力変換装置１００について説明する。図１１は実施の形態３に係る電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図８と同等の位置で切断した断面図である。実施の形態３に係る電力変換装置１００は、一体コイル部材１０の構成が実施の形態１とは異なる構成になっている。
実施の形態３に係る電力変換装置１００について説明する。図１１は実施の形態３に係る電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図８と同等の位置で切断した断面図である。実施の形態３に係る電力変換装置１００は、一体コイル部材１０の構成が実施の形態１とは異なる構成になっている。
【0078】
一体化部１０ａは、別体のトランスコイルとリアクトルコイルのそれぞれを連結した連結部１１である。本実施の形態では、別体のトランスコイルはトランス二次側コイル部１２であり、別体のリアクトルコイルはリアクトルコイル部１３である。実施の形態１では、一体コイル部材１０は一枚の板金から構成されていたが、本実施の形態では、別体のトランスコイルとリアクトルコイルのそれぞれを連結することで一体コイル部材１０が形成されている。連結部１１における別体のトランスコイルとリアクトルコイルとの接続は、例えば、溶接である。このような構成にすることで、一体コイル部材１０に使用するコイル部品製造時の単位面積当たりの取り数を増加することができる。コイル部品の取り数が増加するので、一体コイル部材１０の製造コストを低減することができる。一体コイル部材１０が低コスト化されるので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。
【0079】
また、トランス二次側コイル部１２とリアクトルコイル部１３とを厚みが異なる板金で構成して、連結部１１で溶接する構成としても構わない。このように構成することで、トランス一次側コイル１と対向するため、コイル幅が必要なトランス二次側コイル部１２に対して、リアクトルコイル部１３はコイル厚みを増加させてコイル幅を減少させることができる。リアクトルコイル部１３のコイル幅が減少するため、リアクトルコイル部１３を小型化することができる。リアクトルコイル部１３が小型化するので、電力変換装置１００を小型化及び低コスト化することができる。
【0080】
本実施の形態では、連結部１１は、放熱部材である第二放熱部材３３を介して、冷却面であるコイル実装面５３に熱的に接続されている。このように構成することで、一体コイル部材１０に生じた熱を効率よくコイル実装面５３に放熱することができる。
【0081】
実施の形態４．
実施の形態４に係る電力変換装置１００について説明する。図１２は実施の形態４に係る電力変換装置１００の概略を示す平面図である。実施の形態４に係る電力変換装置１００は、実施の形態１の図１に示した構成に加えて、ダイオードモジュール６０、及び半導体モジュール６１を備えた構成になっている。
実施の形態４に係る電力変換装置１００について説明する。図１２は実施の形態４に係る電力変換装置１００の概略を示す平面図である。実施の形態４に係る電力変換装置１００は、実施の形態１の図１に示した構成に加えて、ダイオードモジュール６０、及び半導体モジュール６１を備えた構成になっている。
【0082】
電力変換装置１００は、トランス７０に並べて配置された整流ダイオード６０ａを備える。本実施の形態では、整流ダイオード６０ａを収容したダイオードモジュール６０がトランス７０に並べて配置されている。高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有する。低電圧側トランス端子は、低電圧側のコイルのセンタータップ部の側とは反対側の端部であり、低電圧側トランス端子は、トランス７０の整流ダイオード６０ａが配置された側に設けられ、整流ダイオード６０ａと電気的に接続されている。本実施の形態では、高電圧側のコイルは、トランス一次側コイル１であり、低電圧側のコイルはトランス二次側コイル２であり、高電圧側トランス端子は、トランス一次側端子７であり、低電圧側トランス端子は、トランス二次側端子８である。整流ダイオード６０ａはダイオードモジュール６０から外部に露出したダイオード端子６０ｂを有し、ダイオード端子６０ｂとトランス二次側端子８とは、例えば、溶接により接続されている。
【0083】
このように構成することで、制御基板などの他の部材を介することなく、トランス二次側コイル２と整流ダイオード６０ａとを接続することで、トランス二次側コイル２と整流ダイオード６０ａとを接続する部品を低減することができる。部品が低減されるので、整流ダイオード６０ａを備えた電力変換装置１００を低コスト化することができる。なお、整流ダイオード６０ａのダイオード端子６０ｂとトランス二次側端子８とを溶接などで接続する構成としたがこれに限るものではなく、ねじ及びナットなどの締結部品を用いて双方を接続しても構わない。
【0084】
電力変換装置１００は、トランス７０に並べて配置された半導体スイッチング素子６１ａを備える。本実施の形態では、半導体スイッチング素子６１ａを収容した半導体モジュール６１がトランス７０に並べて配置されている。トランスコイル７１は、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、低電圧側のコイルは、高電圧側コイルよりも大きい電流が流れ、高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有する。高電圧側トランス端子は、トランス７０の半導体スイッチング素子６１ａが配置された側で、低電圧側トランス端子よりもリアクトル８０の側に設けられ、高電圧側トランス端子は、半導体スイッチング素子６１ａと電気的に接続されている。上述したように、高電圧側トランス端子は、トランス一次側端子７であり、低電圧側トランス端子は、トランス二次側端子８である。半導体スイッチング素子６１ａは半導体モジュール６１から外部に露出した半導体素子端子６１ｂを有し、半導体素子端子６１ｂとトランス一次側端子７とは、例えば、溶接により接続されている。
【0085】
このように構成することで、制御基板などの他の部材を介することなく、トランス一次側コイル１と半導体スイッチング素子６１ａとを接続することで、トランス一次側コイル１と半導体スイッチング素子６１ａとを接続する部品を低減することができる。部品が低減されるので、半導体スイッチング素子６１ａを備えた電力変換装置１００を低コスト化することができる。
【0086】
また、トランス二次側端子８とリアクトル端子９との間にトランス一次側端子７を配置することで、トランス７０とリアクトル８０に対して同じ方向の側に半導体モジュール６１とダイオードモジュール６０とを配置することができる。トランス７０とリアクトル８０に対して同じ方向の側に半導体モジュール６１とダイオードモジュール６０とを効率よく配置できるため、電力変換装置１００の最外形が小さくなるので、電力変換装置１００を小型化することができる。
【0087】
実施の形態５．
実施の形態５に係る電力変換装置１００について説明する。図１３は実施の形態５に係る電力変換装置１００の要部の概略を示す平面図で、トランスコア２０、リアクトルコア２１、及び一体コイル部材１０を示した図である。実施の形態５に係る電力変換装置１００は、二つのコアが一体化された構成になっている。
実施の形態５に係る電力変換装置１００について説明する。図１３は実施の形態５に係る電力変換装置１００の要部の概略を示す平面図で、トランスコア２０、リアクトルコア２１、及び一体コイル部材１０を示した図である。実施の形態５に係る電力変換装置１００は、二つのコアが一体化された構成になっている。
【0088】
トランスコア２０とリアクトルコア２１とは、一体化された部分を有し、トランスコア２０とリアクトルコア２１とは、少なくとも一部の磁路が共有されている。トランスコア２０とリアクトルコア２１の一体化された部分は、コア一体化部２２である。実施の形態１では、トランスコア２０とリアクトルコア２１とは別部材で構成されていたが、本実施の形態では、トランスコア２０とリアクトルコア２１とが一体化され、一つの部材になっている。そのため、コア一体化部２２において、トランスコイル７１の磁路とリアクトルコイル３の磁路が共有されている。
【0089】
このような構成にすることで、隣接して配置されたトランスコア２０とリアクトルコア２１との間の隙間を削減することができる。トランスコア２０とリアクトルコア２１との間の隙間が削減されるので、電力変換装置１００を小型化することができる。また、コア一体化部２２において、トランスコイル７１の磁路とリアクトルコイル３の磁路が共有されるため、トランス７０の熱成立のために磁気回路上必要なコア断面積以上の断面積をトランスコア２０が確保している場合、熱成立に余裕のあるリアクトルコア２１と断面積を共有することで、トランスコア２０とリアクトルコア２１で必要なトータルのコア断面積を削減することができる。
【0090】
また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、又は複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、又は様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合又は省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合又は省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【0091】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0092】
（付記１）
磁気回路を形成するトランスコア、及び前記トランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、
磁気回路を形成するリアクトルコア、及び前記リアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、
前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、
一つの前記トランスコイルと一つの前記リアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされている電力変換装置。
（付記２）
前記一体コイル部材の厚みは、前記トランスコイルの側及び前記リアクトルコイルの側の双方の部分で同一である付記１に記載の電力変換装置。
（付記３）
前記一体コイル部材は、一枚の板金からなる付記１又は２に記載の電力変換装置。
（付記４）
前記一体コイル部材における、前記トランス巻回部の板状の導体幅と前記リアクトル巻回部の板状の導体幅とが異なっている付記１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記５）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材は、平板からなり、
前記一体コイル部材が、前記冷却面に熱的に接続されている付記１から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記６）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記トランスコアの底面及び前記リアクトルコアの底面が、同一平面からなる前記冷却面に熱的に接続されている付記１から５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記７）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材は、前記一体化部に折り曲げ部を有した一枚の板金からなり、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部の部分は、前記冷却面に平行に配置され、前記一体コイル部材の前記トランス巻回部は、前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部よりも前記冷却面から離間して配置され、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部と前記冷却面との間に、別の前記トランス巻回部が配置されている付記１から６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記８）
前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部及び前記別のトランス巻回部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記７に記載の電力変換装置。
（付記９）
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルである付記１から８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１０）
前記トランスコイルは、複数の高電圧側のコイルと、複数の低電圧側のコイルと、を有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向に沿って、前記低電圧側のコイルと前記高電圧側のコイルとが交互に配置されている付記１から９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１１）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記一体コイル部材の前記低電圧側のコイルと前記冷却面との間に、別の前記低電圧側のコイルが配置されている付記１０に記載の電力変換装置。
（付記１２）
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記低電圧側のコイルは、センタータップ部を有したセンタータップ型のコイルであり、
前記センタータップ部に、前記一体化部が結合されている付記１から１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１３）
前記トランスコイル及び前記リアクトルコイルは、樹脂部材により一体化され、前記トランスコイル及び前記リアクトルコイルを収容した樹脂ケースが形成されている付記１から１２のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１４）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記樹脂ケースは、前記トランスコイルと前記リアクトルコイルとの間の部分で、前記筐体に固定されている付記１３に記載の電力変換装置。
（付記１５）
前記一体化部は、別体の前記トランスコイルと前記リアクトルコイルのそれぞれを連結した連結部である付記１から１４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１６）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記連結部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記１５に記載の電力変換装置。
（付記１７）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分及び前記一体コイル部材の前記リアクトルコイルの部分の一方又は双方は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記１から１６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１８）
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向である第一延出方向と前記リアクトル巻回部が巻回された前記リアクトルコアの部分の延出した方向である第二延出方向とは、平行であり、
前記トランス及び前記リアクトルは、前記第一延出方向及び前記第二延出方向に垂直な方向に隣接して配置されている付記１から１７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１９）
前記トランスコイルは、外部と接続されるトランス端子を有し、
前記リアクトルコイルは、外部と接続されるリアクトル端子を有し、
前記トランス端子及び前記リアクトル端子は、前記第一延出方向に見て、隣接した前記トランス及び前記リアクトルに対して、同じ方向の側に配置されている付記１８に記載の電力変換装置。
（付記２０）
前記トランスに並べて配置された整流ダイオードを備え、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側トランス端子は、前記低電圧側のコイルの前記センタータップ部の側とは反対側の端部であり、
前記低電圧側トランス端子は、前記トランスの前記整流ダイオードが配置された側に設けられ、前記整流ダイオードと電気的に接続されている付記１２に記載の電力変換装置。
（付記２１）
前記トランスに並べて配置された半導体スイッチング素子を備え、
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記高電圧側トランス端子は、前記トランスの前記半導体スイッチング素子が配置された側で、前記低電圧側トランス端子よりも前記リアクトルの側に設けられ、
前記高電圧側トランス端子は、前記半導体スイッチング素子と電気的に接続されている付記１９に記載の電力変換装置。
（付記２２）
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、一体化された部分を有し、
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、少なくとも一部の磁路が共有されている付記１から２１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
磁気回路を形成するトランスコア、及び前記トランスコアに巻回されたトランス巻回部を設けた複数のトランスコイルを有したトランスと、
磁気回路を形成するリアクトルコア、及び前記リアクトルコアに巻回されたリアクトル巻回部を設けた単数又は複数のリアクトルコイルを有したリアクトルと、を備え、
前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部のそれぞれは、平面上を湾曲した板状に形成され、
一つの前記トランスコイルと一つの前記リアクトルコイルとは、並べて配置されて、一体化部により電気的及び機械的に結合された一体コイル部材とされている電力変換装置。
（付記２）
前記一体コイル部材の厚みは、前記トランスコイルの側及び前記リアクトルコイルの側の双方の部分で同一である付記１に記載の電力変換装置。
（付記３）
前記一体コイル部材は、一枚の板金からなる付記１又は２に記載の電力変換装置。
（付記４）
前記一体コイル部材における、前記トランス巻回部の板状の導体幅と前記リアクトル巻回部の板状の導体幅とが異なっている付記１から３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記５）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材は、平板からなり、
前記一体コイル部材が、前記冷却面に熱的に接続されている付記１から４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記６）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記トランスコアの底面及び前記リアクトルコアの底面が、同一平面からなる前記冷却面に熱的に接続されている付記１から５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記７）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材は、前記一体化部に折り曲げ部を有した一枚の板金からなり、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部及び前記リアクトル巻回部の部分は、前記冷却面に平行に配置され、前記一体コイル部材の前記トランス巻回部は、前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部よりも前記冷却面から離間して配置され、
前記一体コイル部材の前記トランス巻回部と前記冷却面との間に、別の前記トランス巻回部が配置されている付記１から６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記８）
前記一体コイル部材の前記リアクトル巻回部及び前記別のトランス巻回部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記７に記載の電力変換装置。
（付記９）
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルである付記１から８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１０）
前記トランスコイルは、複数の高電圧側のコイルと、複数の低電圧側のコイルと、を有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向に沿って、前記低電圧側のコイルと前記高電圧側のコイルとが交互に配置されている付記１から９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１１）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記一体コイル部材の前記低電圧側のコイルと前記冷却面との間に、別の前記低電圧側のコイルが配置されている付記１０に記載の電力変換装置。
（付記１２）
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分は、前記低電圧側のコイルであり、
前記低電圧側のコイルは、センタータップ部を有したセンタータップ型のコイルであり、
前記センタータップ部に、前記一体化部が結合されている付記１から１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１３）
前記トランスコイル及び前記リアクトルコイルは、樹脂部材により一体化され、前記トランスコイル及び前記リアクトルコイルを収容した樹脂ケースが形成されている付記１から１２のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１４）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記樹脂ケースは、前記トランスコイルと前記リアクトルコイルとの間の部分で、前記筐体に固定されている付記１３に記載の電力変換装置。
（付記１５）
前記一体化部は、別体の前記トランスコイルと前記リアクトルコイルのそれぞれを連結した連結部である付記１から１４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１６）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記連結部は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記１５に記載の電力変換装置。
（付記１７）
前記トランス及び前記リアクトルを冷却する冷却面を有した筐体を備え、
前記一体コイル部材の前記トランスコイルの部分及び前記一体コイル部材の前記リアクトルコイルの部分の一方又は双方は、放熱部材を介して、前記冷却面に熱的に接続されている付記１から１６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１８）
前記トランス巻回部が巻回された前記トランスコアの部分の延出した方向である第一延出方向と前記リアクトル巻回部が巻回された前記リアクトルコアの部分の延出した方向である第二延出方向とは、平行であり、
前記トランス及び前記リアクトルは、前記第一延出方向及び前記第二延出方向に垂直な方向に隣接して配置されている付記１から１７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
（付記１９）
前記トランスコイルは、外部と接続されるトランス端子を有し、
前記リアクトルコイルは、外部と接続されるリアクトル端子を有し、
前記トランス端子及び前記リアクトル端子は、前記第一延出方向に見て、隣接した前記トランス及び前記リアクトルに対して、同じ方向の側に配置されている付記１８に記載の電力変換装置。
（付記２０）
前記トランスに並べて配置された整流ダイオードを備え、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側トランス端子は、前記低電圧側のコイルの前記センタータップ部の側とは反対側の端部であり、
前記低電圧側トランス端子は、前記トランスの前記整流ダイオードが配置された側に設けられ、前記整流ダイオードと電気的に接続されている付記１２に記載の電力変換装置。
（付記２１）
前記トランスに並べて配置された半導体スイッチング素子を備え、
前記トランスコイルは、高電圧側のコイルと低電圧側のコイルとを有し、
前記低電圧側のコイルは、前記高電圧側のコイルよりも大きい電流が流れ、
前記高電圧側のコイルは、外部と接続される高電圧側トランス端子を有し、
前記低電圧側のコイルは、外部と接続される低電圧側トランス端子を有し、
前記高電圧側トランス端子は、前記トランスの前記半導体スイッチング素子が配置された側で、前記低電圧側トランス端子よりも前記リアクトルの側に設けられ、
前記高電圧側トランス端子は、前記半導体スイッチング素子と電気的に接続されている付記１９に記載の電力変換装置。
（付記２２）
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、一体化された部分を有し、
前記トランスコアと前記リアクトルコアとは、少なくとも一部の磁路が共有されている付記１から２１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【符号の説明】
【0093】
１、１ａ トランス一次側コイル、２、２ａ トランス二次側コイル、３、３ａ リアクトルコイル、４ トランス巻回部、５ リアクトル巻回部、６ センタータップ部、７ トランス一次側端子、８ トランス二次側端子、９ リアクトル端子、１０ 一体コイル部材、１０ａ 一体化部、１１ 連結部、１２ トランス二次側コイル部、１３ リアクトルコイル部、１３ａ 接続部、１４ トランス一次側層間接続部、１５ リアクトル層間接続部、１６ 折り曲げ部、２０ トランスコア、２０ａ 中心コア、２１ リアクトルコア、２１ａ 中心コア、２２ コア一体化部、３０ ばね、３１ 固定部材、３２ 第一放熱部材、３３ 第二放熱部材、４０ 樹脂ケース、４１ 位置決め壁、４２ 位置決め突起、４３ 固定部、５０ 筐体、５１ 冷却面、５２ コア実装面、５３ コイル実装面、５４ 位置決め孔、６０ ダイオードモジュール、６０ａ 整流ダイオード、６０ｂ ダイオード端子、６１ 半導体モジュール、６１ａ 半導体スイッチング素子、６１ｂ 半導体素子端子、７０ トランス、７１ トランスコイル、８０ リアクトル、９０ 平滑コンデンサ、９５ 直流電源、１００ 電力変換装置
【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】