專利名稱：逆變器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在直流與交流之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的逆變器裝置。
背景技術(shù)：
大多情況下，電機(jī)(旋轉(zhuǎn)電機(jī))被基于該電機(jī)中流動的電流的檢測結(jié)果來進(jìn)行反饋 控制。該電流例如由電流傳感器進(jìn)行測量，該電流傳感器利用霍爾元件等磁檢測元件來檢 測由電機(jī)中流動的電流產(chǎn)生的磁通量并求得電流值。磁通量根據(jù)右手螺旋法則，按照圍繞 電流路的方式產(chǎn)生。鑒于此，電流路(導(dǎo)體)在形成為環(huán)狀的磁性體的聚磁芯體中通過，通 過利用該芯體對由在該電流路中流動的電流產(chǎn)生的磁通量進(jìn)行聚磁，實(shí)現(xiàn)了檢測精度的提 高。但是，近年來響應(yīng)于電流傳感器的小型化、省部件化、低成本化等要求，不使用圍繞電流 路的聚磁芯體的無芯體電流傳感器正不斷被實(shí)用化。
電動汽車、混合動力汽車等的動力所使用的大輸出的電機(jī)被以高的電壓驅(qū)動。而 且，由于這樣的汽車所搭載的電源是直流電池等，所以通過使用了 IGBT (insulated gate bipolar transistor)等開關(guān)元件的逆變器電路被轉(zhuǎn)換成交流。驅(qū)動逆變器電路的信號、例 如驅(qū)動IGBT的柵極的驅(qū)動信號在以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的高電壓電路的電壓的低電 壓進(jìn)行動作的控制電路中生成。因此，電機(jī)的控制裝置中具備用于將控制電路生成的驅(qū)動 信號向逆變器電路的IGBT供給的驅(qū)動電路。
在日本特開2005-94887號公報(專利文獻(xiàn)I)中，公開了具有上述那樣的非接觸型 無芯體電流傳感器的電力轉(zhuǎn)換器(逆變器裝置)的關(guān)于基板構(gòu)造的技術(shù)。該電力轉(zhuǎn)換器構(gòu)成 為具有逆變器基板以及控制電路基板，并在配置于逆變器電路的上表面的控制電路基板上 配置有具備非接觸型電流傳感器的電流檢測電路(專利文獻(xiàn)1:圖3等。)。一般在控制電路 基板上還形成有用于驅(qū)動逆變器的開關(guān)元件的驅(qū)動電路、檢測開關(guān)元件的溫度的溫度檢測 電路。優(yōu)選驅(qū)動電路距開關(guān)元件的控制端子(柵極端子、基極端子)近，優(yōu)選溫度檢測電路也 距開關(guān)元件近。并且，如果電流檢測電路的電流傳感器相對匯流條等電流流動的部位未被 適當(dāng)配置，則無法恰當(dāng)?shù)夭蹲接呻娏鳟a(chǎn)生的磁場，無法良好地檢測電流。如果不將上述各種 電路高效地布局，則逆變器以及控制電路基板的規(guī)模變大，成為成本提高的重要因素。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-94887號公報。
鑒于上述背景，希望在抑制裝置規(guī)模增大的同時，在控制電路基板上高效地配置 電流檢測電路。發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述課題的本發(fā)明提供一種在直流與交流之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的逆變器裝置， 其特征在于，
具備逆變器電路單元，其通過逆變器電路被平面配置而形成，該逆變器電路具有 至少一個橋臂，該一個橋臂具有構(gòu)成與正極側(cè)連接的上段臂的至少一個開關(guān)元件和構(gòu)成與 負(fù)極側(cè)連接的下段臂的至少一個開關(guān)元件；以及控制電路基板，其平行設(shè)置于上述逆變器電路單元；
上述控制電路基板具備驅(qū)動電路，其供給針對各開關(guān)元件的控制信號；溫度檢 測電路，其檢測上述橋臂的上述上段臂以及上述下段臂中任意一方側(cè)的上述開關(guān)元件的溫 度；和電流檢測電路，其以非接觸方式對在與上述橋臂連接的交流電力線中流動的交流電 流進(jìn)行檢測；
上述驅(qū)動電路被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下， 與上述逆變器電路單元中的各開關(guān)元件的安裝區(qū)域重疊，
上述溫度檢測電路被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀 察下，與上述逆變器電路單元中的各橋臂的上述上段臂以及上述下段臂中任意一方的安裝 區(qū)域重疊，
上述電流檢測電路被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀 察下，與上述逆變器電路單元中的各橋臂的上述上段臂以及上述下段臂中任意另一方的安 裝區(qū)域重疊。其中，在垂直方向觀察下重疊的配置包括一方的一部分與另一方的一部分重 疊的配置、一方的全部與另一方的一部分重疊的配置、一方的一部分與另一方的全部重疊 的配置。
根據(jù)該特征構(gòu)成，在控制電路基板中，以與上段臂以及下段臂中任意一方的安裝 區(qū)域重疊的方式配置驅(qū)動電路和溫度檢測電路，并以與任意另一方的安裝區(qū)域重疊的方式 配置驅(qū)動電路和電流檢測電路。即，在控制電路基板中，在未被配置溫度檢測電路而有富余 的區(qū)域中配置電流檢測電路。因此，即使對控制電路基板配置電流檢測電路，也能夠抑制控 制電路基板的基板面積增大。另外，如果基板面積的增大被抑制，則還能夠抑制逆變器裝置 整體的規(guī)模增大。因此，根據(jù)本構(gòu)成，能夠抑制裝置規(guī)模增大，并且能夠在控制電路基板上 高效地配置電流檢測電路。
在此，優(yōu)選本發(fā)明涉及的逆變器裝置的上述控制電路基板還具備對上述逆變器電 路進(jìn)行開關(guān)控制的控制電路，并且構(gòu)成為具有高電壓電路區(qū)域，該高電壓電路區(qū)域被供給 與上述開關(guān)元件的控制端子驅(qū)動電壓對應(yīng)的電源電壓，且被配置上述驅(qū)動電路以及上述溫 度檢測電路；以及低電壓電路區(qū)域，該低電壓電路區(qū)域被供給作為比上述控制端子驅(qū)動電 壓低的電壓的、上述控制電路的電源電壓，且被配置上述控制電路以及上述電流檢測電路，
上述高電壓電路區(qū)域形成為在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀 察下，與上述逆變器電路單元中的上述上段臂以及上述下段臂的安裝區(qū)域重疊，
上述低電壓電路區(qū)域形成為在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀 察下，和上述逆變器電路單元中的上述上段臂的安裝區(qū)域與上述下段臂的安裝區(qū)域之間的 中間區(qū)域重疊，
上述電流檢測電路被配置于如下所述的上述低電壓電路區(qū)域，該上述低電壓電路 區(qū)域形成為從與上述中間區(qū)域重疊的區(qū)域向與上述上段臂或者上述下段臂的安裝區(qū)域重 疊的區(qū)域突出。
逆變器電路的各臂所具有的開關(guān)元件被驅(qū)動成以按每個臂而不同的定時進(jìn)行開 關(guān)控制。具體而言，通過經(jīng)由驅(qū)動電路對柵極、基極等開關(guān)元件的控制端子、與源極、發(fā)射極 等規(guī)定的基準(zhǔn)端子的2個端子間的電位差進(jìn)行控制，來驅(qū)動開關(guān)元件。開關(guān)控制用的控制 信號由控制電路生成。但是，在逆變器電路的直流電源電壓與控制電路的電源電壓相比為高壓的情況下，通過由控制電路生成的控制信號的電壓無法控制開關(guān)元件。因此，經(jīng)由被供 給與開關(guān)元件的控制端子驅(qū)動電壓對應(yīng)的電源電壓的驅(qū)動電路，對各開關(guān)元件供給控制信 號。由于驅(qū)動電路被配置在各開關(guān)元件的附近的情況下的布線距離也變短，所以優(yōu)選配置 在被形成為與上段臂以及下段臂的安裝區(qū)域重疊的高電壓電路區(qū)域。另外，對于開關(guān)元件 的溫度而言，將內(nèi)置于開關(guān)元件、或者設(shè)置于開關(guān)元件的附近的熱敏電阻、二極管等作為溫 度傳感器來進(jìn)行檢測的情況較多。因此，優(yōu)選基于溫度傳感器的檢測結(jié)果檢測開關(guān)元件的 溫度的溫度檢測電路也被配置在開關(guān)元件的附近。在基于內(nèi)置于開關(guān)元件、或者設(shè)置在開 關(guān)元件的附近的溫度傳感器的檢測結(jié)果來檢測溫度時，溫度檢測電路通過與驅(qū)動電路相同 的電源系統(tǒng)進(jìn)行動作，不存在問題。因此，溫度檢測電路與驅(qū)動電路同樣，優(yōu)選配置在被形 成為與上段臂以及下段臂的安裝區(qū)域重疊的高電壓電路區(qū)域。
另一方面，生成控制信號的控制電路需要將控制信號向形成為與上段臂以及下段 臂的安裝區(qū)域重疊的驅(qū)動電路供給。因此，優(yōu)選控制電路被配置在形成為和上段臂的安裝 區(qū)域與下段臂的安裝區(qū)域之間的中間區(qū)域重疊的低電壓電路區(qū)域。即，優(yōu)選控制電路被配 置在相對于兩臂均衡的位置。另外，不與交流電力線接觸地檢測電流的電流檢測電路若以 與控制電路相同的電源系統(tǒng)進(jìn)行動作，則能夠不經(jīng)由絕緣電路、電壓轉(zhuǎn)換電路而容易地向 控制電路傳遞檢測結(jié)果。因此，電流檢測電路被配置于低電壓電路區(qū)域。其中，如上述那樣， 電流檢測電路被配置在與上段臂以及下段臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域內(nèi)、未被配置溫度檢測 電路而有富余的區(qū)域。因此，優(yōu)選除了與中間區(qū)域重疊的區(qū)域之外，還在與上段臂或者下段 臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域形成低電壓電路區(qū)域。被配置電流檢測電路的低電壓電路區(qū)域形 成為從與中間區(qū)域重疊的區(qū)域向與上段臂或者下段臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域突出。通過形 成為從與中間區(qū)域重疊的區(qū)域突出，能夠形成連續(xù)的低電壓電路區(qū)域，可高效地配置電流 檢測電路。
在此，優(yōu)選上述溫度檢測電路被配置成與上述下段臂的安裝區(qū)域重疊，上述電流 檢測電路被配置成與上述上段臂的安裝區(qū)域重疊。逆變器電路的與直流電源電壓的正極 側(cè)連接的上段臂的開關(guān)元件在成為導(dǎo)通時，發(fā)射極端子、源極端子的電位上升至大致正極 側(cè)電位。與此相對，由于下段臂的開關(guān)元件與電壓低的負(fù)極側(cè)連接，所以也在成為導(dǎo)通狀態(tài) 時，發(fā)射極端子、源極端子為大致負(fù)極側(cè)電位。如上述那樣，驅(qū)動電路通過控制開關(guān)元件的 控制端子與基準(zhǔn)端子的2個端子間的電位差，來對開關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動。因此，上段臂的驅(qū)動 電路的電位在開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀態(tài)時，成為逆變器電路的大致正極側(cè)電位。與此相對，下 段臂的驅(qū)動電路的電位即使在開關(guān)元件成為導(dǎo)通狀態(tài)下，也停留在驅(qū)動電路的電源電壓左 右。因此，包括上段臂的驅(qū)動電路的高電壓電路區(qū)域與包括下段臂的驅(qū)動電路的高電壓電 路區(qū)域相比，需要在與低電壓電路區(qū)域等其他電路之間設(shè)置長的絕緣距離。近年來，電流檢 測電路能夠通過一個IC芯片而實(shí)現(xiàn)的電路被應(yīng)用化。與這樣的電流檢測電路相比，一般溫 度檢測電路的電路規(guī)模大。因此，若在與能夠確保更多的安裝面積的下段臂的安裝區(qū)域重 疊的區(qū)域形成溫度檢測電路，在與安裝面積被限制的上段臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域形成電 流檢測電路，則能夠聞效地對控制電路基板配置各種電路。
另外，優(yōu)選本發(fā)明涉及的逆變器裝置的上述逆變器電路在直流與3相交流之間進(jìn) 行電力轉(zhuǎn)換，由上述上段臂鄰接并且上述下段臂鄰接的3個橋臂構(gòu)成，沿著將各橋臂的上 述上段臂與上述下段臂連結(jié)的方向配置上述交流電力線，被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下，與上述電流檢測電路的檢測部上述交流電力線重疊。通 過沿著將上段臂與下段臂連結(jié)的方向配置交流電力線，可在上段臂以及下段臂雙方的安裝 區(qū)域、或者接近于安裝區(qū)域來配置交流電力線。在控制電路基板中，由于電流檢測電路被配 置成與上段臂或者下段臂的安裝區(qū)域重疊，所以電流檢測電路的檢測部能夠被合理地配置 成與交流電力線重疊。因此，檢測部能夠良好地檢測由在交流電力線中流動的電流產(chǎn)生的 磁場，可高精度地檢測電流。
另外，優(yōu)選本發(fā)明涉及的逆變器裝置的上述控制電路基板具備控制上述逆變器電 路的邏輯運(yùn)算電路，并在將上述電流檢測電路的檢測結(jié)果向上述邏輯運(yùn)算電路傳送的信號 線的至少緊挨著上述邏輯運(yùn)算電路的前方具備噪聲抑制濾波器?？刂齐娐坊迮c逆變器電 路單元平行設(shè)置。逆變器電路單元以比控制電路高的電壓進(jìn)行動作，流過大量的電流。另 外，在控制電路基板中還形成有以比控制電路高的電壓進(jìn)行動作的高電壓電路區(qū)域。因此， 控制電路等配置于低電壓電路區(qū)域的電路處于容易接收高能量電平的噪聲的環(huán)境下。電流 檢測電路的檢測結(jié)果也在傳送線路上受到這樣的噪聲的影響。但是，通過在緊挨著利用電 流檢測電路的檢測結(jié)果來對逆變器電路進(jìn)行控制的邏輯運(yùn)算電路的前方設(shè)置噪聲抑制濾 波器，能夠抑制噪聲。由此，邏輯運(yùn)算電路能夠利用高精度的檢測結(jié)果來對逆變器電路進(jìn)行控制。


圖1是示意性表示逆變器裝置的電路構(gòu)成的框圖。
圖2是示意性表示逆變器電路單元與控制電路基板的經(jīng)由絕緣電路的信號連接方式的框圖。
圖3是示意性表示向驅(qū)動電路進(jìn)行供給的電源生成電路的構(gòu)成的框圖。
圖4是逆變器電路模塊的分解立體圖。
圖5是匯流條(bus bar)模塊的透視立體圖。
圖6是根據(jù)逆變器電路模塊的布局示意性表示逆變器電路的構(gòu)成的框圖。
圖7是安裝有逆變器電路單元的逆變器裝置的俯視圖。
圖8是對逆變器電路單元安裝了控制電路基板的逆變器裝置的俯視圖。
圖9是表示基于無芯體電流傳感器的非接觸電流檢測原理的圖。
圖10是示意性表示電流檢測電路的構(gòu)成的框圖。
具體實(shí)施方式
以下，以對作為混合動力汽車、電動汽車等車輛的驅(qū)動源的3相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制的系統(tǒng)中的逆變器裝置為例，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)為永磁鐵 埋入型的同步機(jī)，其根據(jù)狀況作為電動機(jī)或者發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。以下，將旋轉(zhuǎn)電機(jī)適當(dāng)稱為 電機(jī)來進(jìn)行說明，這是指作為電動機(jī)以及發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。首先，參照圖1 圖 3對逆變器裝置的電路構(gòu)成進(jìn)行說明。如圖1所示，作為控制電機(jī)9的電機(jī)控制裝置的逆變 器裝置被構(gòu)成為具有控制電路基板I以及逆變器電路單元3。
在逆變器電路單兀 3 中，使用 IGBT (insulated gate bipolar transistor)作為 開關(guān)元件，構(gòu)成了在直流與3相交流之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的逆變器電路。如圖1所示，逆變器電路構(gòu)成為具備6個IGBT31 (31a 31f)、和與各IGBT31并聯(lián)連接的續(xù)流二極管32。其 中，開關(guān)元件并不局限于IGBT，還能夠使用雙極性型、場效應(yīng)型、MOS型等各種構(gòu)造的功率 晶體管。逆變器電路如使用圖4等在后面敘述那樣，在本實(shí)施方式中具有模塊構(gòu)造。另外， 如使用圖2等在后面敘述那樣，逆變器電路中還構(gòu)成有用于檢測IGBT31的溫度、過電流的 傳感器電路37。
逆變器電路單元3在電機(jī)9運(yùn)行時，例如將從作為100 200V的高壓電源的高壓 電池21供給的正極電壓、負(fù)極電壓轉(zhuǎn)換成3相交流。逆變器電路具有與電機(jī)9的各相(U 相、V相、W相)分別對應(yīng)的U相橋臂(leg)、V相橋臂以及W相橋臂。各橋臂具備由分別串聯(lián) 連接的上段臂(arm)的IGBT31a、31b、31c和下段臂的IGBT31d、31e、31f構(gòu)成的I組2個開 關(guān)元件。具體而言，由U相上段臂的IGBT31a和U相下段臂的IGBT31d構(gòu)成U相橋臂，由V 相上段臂的IGBT31b和V相下段臂的IGBT31e構(gòu)成V相橋臂，由W相上段臂的IGBT31c和W 相下段臂的IGBT31f構(gòu)成W相橋臂。從各橋臂的上段臂與下段臂的連接點(diǎn)輸出U相、V相、 W相這3相的電機(jī)驅(qū)動電流。如使用圖4 圖6等在后面敘述那樣，這些電機(jī)驅(qū)動電流經(jīng)由 作為交流電力線52的匯流條50 (50a、50b、50c)向電機(jī)9輸出。匯流條50a、50b、50c分別 與電機(jī)9的U相、V相、W相的定子線圈連接。在電機(jī)9再生時則相反，由于這對于本領(lǐng)域技 術(shù)人員不言而喻，故省略說明。
在圖1中，逆變器電路的各臂由一個IGBT31構(gòu)成。但是，由于IGBT的電流容量等 的限制，也存在使多個IGBT并列來構(gòu)成一個臂的情況。尤其在模塊構(gòu)造的逆變器電路的情 況下，存在通過經(jīng)由陶瓷系的絕緣基板將裸芯片安裝到金屬基底上來構(gòu)成電路的情況。此 時，也存在使多個裸芯片并列來構(gòu)成一個臂的情況。因此，一個臂的IGBT (開關(guān)元件)并非 一定表不圖1所不那樣的單一的IGBT,還存在表不在一個臂中并列連接的所有IGBT的情 況。
在控制電路基板I中構(gòu)成有控制電路5，該控制電路5以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于逆變器電路的電 源電壓的低電壓，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于構(gòu)成逆變器電路的IGBT的柵極驅(qū)動電壓的低電壓進(jìn)行動 作。從作為低壓電源的低壓電池22向控制電路基板I供給例如12伏左右的直流電壓。其 中，低壓電源并不局限于低壓電池22，還可以由對高壓電池21的電壓進(jìn)行降壓的DC-DC轉(zhuǎn) 換器等構(gòu)成。
控制電路5按照從控制車輛的運(yùn)行的未圖示的EQJ (electronic control unit) 等經(jīng)由CAN(controlIer area network)等車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)取得的指令,對電機(jī)9進(jìn)行控制?？刂?電路5構(gòu)成為以微型計算機(jī)等邏輯運(yùn)算電路為核心，并且為了控制電機(jī)9而生成用于對逆 變器電路的各臂的IGBT31進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動信號。在本實(shí)施方式中，由于開關(guān)元件為IGBT， IGBT的控制端子為柵極端子，所以將驅(qū)動信號稱為柵極驅(qū)動信號。
控制電路5基于旋轉(zhuǎn)傳感器23對電機(jī)9的磁極位置的檢測結(jié)果、電流檢測電路2 對交流電流的檢測結(jié)果，來執(zhí)行與電機(jī)9的動作狀態(tài)對應(yīng)的反饋控制。旋轉(zhuǎn)傳感器23例如 可使用解算裝置(Resolver)。在本實(shí)施方式中，電流檢測電路2是不使用分流電阻(shunt resistance)等,針對匯流條50等的交流電力線52以非接觸方式檢測交流電流的非接觸電 流檢測電路。并且，電流檢測電路2不使用圍繞匯流條50的芯體而使用檢測交流電流的無 芯體電流傳感器來檢測交流電流。關(guān)于詳細(xì)內(nèi)容將后述。另外，在本實(shí)施方式中，雖然針對 U、V、W各相分別具有一個電流檢測電路2a、2b、2c，但由于3相交流電流平衡，瞬時值為零，所以也可以僅檢測2相的電流。
尤其在電機(jī)9為車輛的驅(qū)動裝置的情況等，高壓電池21為100V以上的高電壓。各 IGBT31基于脈沖狀的柵極驅(qū)動信號對高電壓進(jìn)行開關(guān)控制。這樣的IGBT的柵極驅(qū)動信號 的高電平與低電平的電位差是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于生成柵極驅(qū)動信號的微型計算機(jī)等通常電子電路 的動作電壓(通常為5V以下)的高電壓。因此，柵極驅(qū)動信號在經(jīng)由驅(qū)動電路6被進(jìn)行了電 壓轉(zhuǎn)換后，被輸入至各IGBT31。此時，經(jīng)由作為絕緣電路的變壓器L來供給驅(qū)動電路6的 電源電壓，從控制電路5經(jīng)由作為絕緣電路的光電耦合器S向驅(qū)動電路6傳遞柵極驅(qū)動信 號。即，通過經(jīng)由絕緣電路，高電壓系的逆變器電路和低電壓系的控制電路5構(gòu)成為不具有 共同的基準(zhǔn)電壓的不同的電源系統(tǒng)。
如使用圖8在后面敘述那樣，控制電路基板I構(gòu)成為具有低電壓電路區(qū)域11、高電 壓電路區(qū)域13以及設(shè)在兩者間的絕緣區(qū)域12。高電壓電路區(qū)域13是經(jīng)由變壓器L被供給 與IGBT31的柵極端子的驅(qū)動電壓對應(yīng)的電源電壓，且配置有驅(qū)動電路6以及溫度檢測電路 7的區(qū)域。低電壓電路區(qū)域11是被供給比IGBT31的柵極端子的驅(qū)動電壓低的電壓、即控制 電路5的電源電壓，且配置有控制電路5以及電流檢測電路2的區(qū)域。在低電壓電路區(qū)域 11中，如圖2所示，還配置有控制變壓器L的電源控制電路27。變壓器L、光電耦合器S具 有相互絕緣的初級側(cè)(輸入側(cè))端子以及次級側(cè)(輸出側(cè))端子，以一方的端子被配置于低電 壓電路區(qū)域11，另一方的端子被配置于高電壓電路區(qū)域13的方式配置在絕緣區(qū)域12上。
如圖2所示，控制電路5中生成的柵極驅(qū)動信號經(jīng)由光電耦合器S被以無線方式 傳遞到驅(qū)動電路6。驅(qū)動電路6基于經(jīng)由變壓器L被以無線方式供給的電源電壓，將柵極驅(qū) 動信號向IGBT31供給。本實(shí)施方式的IGBT31是設(shè)置有作為IGBT的核心部件(core parts) 36、和用于檢測芯片溫度、過電流等芯片異常的傳感器電路37的復(fù)合元件。在此，作為傳感 器電路37，例示了溫度傳感器38和過電流檢測器39。溫度傳感器38為熱敏電阻或二極管， 根據(jù)溫度而變化的端子間電壓由溫度檢測電路7、診斷電路25檢測。過電流檢測器39根據(jù) 分流電阻的兩端電壓等來檢測與例如在IGBT31的集電極-發(fā)射極間流動的大電流成比例、 且該比為百萬分之一 十萬分之一左右的微小電流。而且，當(dāng)在IGBT31中流動的電流超過 規(guī)定值時，將其檢測結(jié)果輸出至診斷電路25。
在基于溫度傳感器38的端子間電壓判定為是過熱狀態(tài)的情況下、從過電流檢測 器39接收到異常這一檢測結(jié)果的情況下，診斷電路25根據(jù)短路等判定為是過電流發(fā)生狀 態(tài)，并輸出異常診斷信號。例如，基于該異常診斷信號，驅(qū)動電路6能夠不拘泥于經(jīng)由光電 耦合器S接收的柵極驅(qū)動信號的狀態(tài)，將IGBT31控制成截止?fàn)顟B(tài)。異常診斷信號還經(jīng)由光 電耦合器S向控制電路5傳遞。由于即使不向控制電路5傳遞過熱、過電流等異常的原因， 也向控制電路5傳遞異常狀態(tài)的產(chǎn)生，所以控制電路5能夠執(zhí)行電機(jī)9的停止處理等異常 應(yīng)對處理。在本實(shí)施方式中，除了診斷電路25以外還具備溫度檢測電路7，溫度檢測電路7 的檢測結(jié)果經(jīng)由光電耦合器S向控制電路5傳遞。因此，控制電路5還能夠?qū)嵤┗跈z測 出的溫度的判斷。其中，診斷電路25與溫度檢測電路7當(dāng)然可以不分開而在同一電路中構(gòu) 成。
在3相的各相中流動的電流經(jīng)由3相中任意一相的橋臂的上段臂與下段臂。因 此，檢測IGBT31的溫度的溫度檢測電路7可以對應(yīng)于所有臂設(shè)置，也可以對各橋臂各設(shè)置 一個。尤其是如果診斷電路25對應(yīng)于各臂設(shè)置，則由于能夠檢測包括過熱在內(nèi)的異常的產(chǎn)生，所以檢測通常狀態(tài)下的IGBT31的溫度的溫度檢測電路7只要對各臂各設(shè)置一個就夠。 在本實(shí)施方式中，對U、V、W相的各橋臂各設(shè)置一個溫度檢測電路7。具體而言，設(shè)置有對各 橋臂的一個臂的IGBT31的溫度進(jìn)行檢測的溫度檢測電路7。在本實(shí)施方式中，設(shè)置有對下 段臂的IGBT31的溫度進(jìn)行檢測的溫度檢測電路7。
如圖1以及圖3所示，對應(yīng)逆變器電路的6個臂分別具有6個變壓器L。如圖3所 示，各變壓器L為相同的構(gòu)成，輸出大致相同電壓的次級電壓。向變壓器L的初級電壓是在 配置于低電壓電路區(qū)域11的控制電路5所具有的恒壓電路中被穩(wěn)定為恒定電壓的電壓。例 如，額定為12V的低壓電池22的電壓根據(jù)負(fù)荷而變動。但是，利用作為恒壓電路的升壓穩(wěn) 壓器、降壓穩(wěn)壓器等，向變壓器L的初級電壓例如通過向15 18伏左右升壓、或者向8 10伏左右降壓而被穩(wěn)定化。在控制電路基板I的低電壓電路區(qū)域11中構(gòu)成有電源控制電 路27，其控制作為電力供給電路的變壓器L。本實(shí)施方式的電源控制電路27例示了推挽 (push-pull)型的構(gòu)成。雖然變壓器L對應(yīng)于逆變器電路的6個臂設(shè)置有6個，但電源控制 電路27對所有變壓器L 一并進(jìn)行控制。另外，如上述那樣，由于變壓器L的初級電壓被穩(wěn) 定化，所以不將次級電壓反饋到初級側(cè)，而利用變壓器L的變壓比獲得穩(wěn)定的次級電壓。
這樣，控制電路基板I構(gòu)成為具有高電壓電路區(qū)域13和低電壓電路區(qū)域11，并配 置有各種電路。因此，如果不高效配置各電路，則基板面積增大，會導(dǎo)致使逆變器裝置的規(guī) 模增大。本實(shí)施方式的控制電路基板I在抑制規(guī)模增大的同時，在控制電路基板I上電流 檢測電路2也被高效配置。以下，包括對電流檢測電路2的詳細(xì)說明在內(nèi)，對控制電路基板 I的高效布局進(jìn)行說明。在進(jìn)行該說明之前，使用圖4 圖6對逆變器電路單元3的構(gòu)造以 及布局進(jìn)行說明。
逆變器電路單元3構(gòu)成為具有IGBT模塊(開關(guān)模塊)33和匯流條模塊35。如圖4 所示，匯流條模塊35從IGBT模塊33的圖示上側(cè)與IGBT模塊33 —部分接觸而配置。匯流 條模塊35形成IGBT模塊33與由正極P以及負(fù)極N構(gòu)成的直流電源(高壓電池21)之間的 直流電流的路徑(50d、50e)，并且形成IGBT模塊33與電機(jī)9之間的交流電流的路徑(50a、 50b、50c)。
如圖4以及圖5所示，匯流條模塊35具備匯流條50、和支承匯流條50的支承體 60。匯流條50例如由以銅、鋁等金屬材料為代表的導(dǎo)電性材料形成。支承體60由以各種 樹脂為代表的絕緣性材料形成。在本實(shí)施方式中，匯流條模塊35具備U相匯流條50a、V相 匯流條50b、W相匯流條50c、正極匯流條50d以及負(fù)極匯流條50e這5個匯流條50。這5 個匯流條50被支承體60 —體支承。另外，各匯流條50構(gòu)成為具有與IGBT模塊33所具備 的各電極部件80的接合面80a面接觸的平板狀的接合部51。各自的接合部51以向規(guī)定的 按壓方向、即Z方向按壓IGBT模塊33所具備各電極部件80的狀態(tài)，分別與對應(yīng)的電極部 件80接合。
如圖4所示，IGBT模塊33具備底板41、絕緣部件43、和元件基板42。底板41、絕 緣部件43、元件基板42以相互平行或者大致平行的狀態(tài)在沿Z方向的方向上層疊。底板 41是用于設(shè)置絕緣部件43以及元件基板42的作為襯底的板狀部件。底板41由銅、鋁等金 屬材料形成，在其下表面形成有散熱片41b。底板41的上表面41a與圖不Z方向正交。
元件基板42設(shè)置于在底板41的上表面41a設(shè)置的絕緣部件43的上表面，在元件 基板42的上表面安裝有IGBT31以及二極管32。元件基板42例如由以銅、鋁等金屬材料為代表的導(dǎo)電性材料形成，還作為散熱器發(fā)揮功能。如上述那樣，元件基板42經(jīng)由具備電絕 緣性以及熱傳導(dǎo)性雙方的絕緣部件43被固定于底板41。因此，能夠確保元件基板42與底 板41之間的電絕緣性，并且能夠使開關(guān)元件31的熱向散熱片41b高效地傳遞。
在本實(shí)施方式中，如圖4所示，在絕緣部件43的上表面，6個元件基板42在X方 向并列配置有3個，在Y方向并列配置有2個。而且，在本實(shí)施方式中，在各元件基板42的 上表面各安裝有一個IGBT31以及二極管32。IGBT31在圖示上表面具有發(fā)射電極以及柵電 極，在下表面具有集電極電極。另外，二極管32在圖示上表面具有陽極電極，下表面具有陰 極。IGBT31通過焊錫被固定于元件基板42，下表面的集電極與元件基板42導(dǎo)通。二極管 32通過焊錫被固定于元件基板42，下表面的陰極電極與元件基板42導(dǎo)通。即，元件基板42 與IGBT31的集電極和二極管32的陰極電極為等電位。
IGBT31的上表面的發(fā)射電極與二極管32的上表面的陽極電極通過第I電極部件 81 (電極部件80)連接。另外，在安裝有IGBT31以及二極管32的元件基板42的上表面配 置有第2電極部件82 (電極部件80)，經(jīng)由元件基板42，與IGBT31的下表面的集電極以及 二極管32的下表面的陰極電極導(dǎo)通。電極部件80是用銅、鋁等導(dǎo)電性材料形成的一定寬 度的帶狀部件(板狀部件)被彎曲成形后的部件，由與Z方向正交的面構(gòu)成的接合面80a形 成為圖示上表面。IGBT31的發(fā)射電極以及二極管32的陽極電極經(jīng)由第I電極部件81的接 合面80a與匯流條50連接。另外，IGBT31的集電極以及二極管32的陰極電極經(jīng)由第2電 極部件82的接合面80a與匯流條50連接。
另外，如圖6所示，與IGBT模塊33 —起構(gòu)成逆變器電路單元3的平滑電路模塊92 具備用于將直流電源的正極P和匯流條50連接的電極部件80 (正極側(cè)電極部件83)、以及 用于將負(fù)極N和匯流條50連接的電極部件80 (負(fù)極側(cè)電極部件84)。對于正極側(cè)電極部 件83以及負(fù)極側(cè)電極部件84，也按照和與Z方向正交的面平行的方式形成有接合面80a。 而且，圖4、圖5以及圖7所示的正極匯流條50d以及負(fù)極匯流條50e分別被按壓而與正極 側(cè)電極部件83以及負(fù)極側(cè)電極部件84的接合面80a接觸并連接。
圖6示出了與圖4以及圖5所示的逆變器電路單元3中的IGBT31的配置對應(yīng)的 逆變器電路。逆變器電路由上段臂鄰接且下段臂鄰接的3個橋臂構(gòu)成。如圖6所示，上段 臂被配置于圖示下側(cè)，下段臂被配置于圖示上側(cè)，正極匯流條50d以及負(fù)極匯流條50e在上 段臂與下段臂之間并行。與3相各相的交流電力線52相當(dāng)?shù)膮R流條50a、50b、50c分別沿 著將各相的橋臂的上段臂與下段臂連結(jié)的方向配置。而且，匯流條50a、50b、50c在逆變器 電路單元3的向同一方向突出的前端部具有與電機(jī)9的連接端子91u、91v、91w。經(jīng)由該連 接端子91u、91v、91w，電機(jī)9的各相的線圈與各相匯流條50a、50b、50c連接。另外，與IGBT 模塊(開關(guān)模塊)33和匯流條模塊35鄰接地具備平滑電路模塊92。
圖7是表示如上述那樣將逆變器電路平面配置而形成的逆變器電路單元3包括平 滑電路模塊92在內(nèi)被安裝于逆變器裝置的框體的狀態(tài)的俯視圖。而圖8是表示與被平面 配置于逆變器電路單元3的逆變器電路平行地設(shè)置有控制電路基板I的狀態(tài)的俯視圖。在 圖8中，在連接端子91u、91v、91w側(cè),將各相的匯流條50a、50b、50c的一部分通過虛線表示 為透視虛擬線。另外，圖7中的附圖標(biāo)記CN表示設(shè)置于逆變器電路單元3的連接器，其與 在圖8中用附圖標(biāo)記CP表示的控制電路基板I的連接器連接。這些連接器CN、CP如使用 圖1以及圖2所述那樣，將逆變器電路單元3的IGBT31與配置于控制電路基板I的高電壓電路區(qū)域13的驅(qū)動電路6、溫度檢測電路7、診斷電路25連接。如上述那樣，IGBT31在圖4中的圖示上表面(與元件基板42相反側(cè)的面)具備未圖示的柵電極。經(jīng)由連接器CP以及CN從控制電路基板I向逆變器電路單元3供給的柵極驅(qū)動信號經(jīng)由未圖示的布線被輸入到柵電極以及發(fā)射電極。如圖8所示，控制電路基板I形成有高電壓電路區(qū)域13和低電壓電路區(qū)域11。高電壓電路區(qū)域13在相對于控制電路基板I的基板面的垂直方向觀察下，形成為與逆變器電路單元3中的各橋臂的各上段臂以及各下段臂的安裝區(qū)域重疊。其中，在垂直方向觀察下重疊的配置包括一方的一部分與另一方的一部分重疊的配置、一方的全部與另一方的一部分重疊的配置，一方的一部分與另一方的全部重疊的配置。因此，包括各上段臂以及各下段臂的安裝區(qū)域的一部分或者全部與高電壓電路區(qū)域13的一部分或者全部重疊的所有配置。低電壓電路區(qū)域11在相對于控制電路基板I的基板面的垂直方向觀察下，形成為與逆變器電路單元3中的上段臂的安裝區(qū)域和下段臂的安裝區(qū)域之間的中間區(qū)域重疊。在形成為與中間區(qū)域重疊的低電壓電路區(qū)域11中配置有控制電路5、電源控制電路27。
在所有高電壓電路區(qū)域13中設(shè)置有被配置驅(qū)動電路6的驅(qū)動電路配置區(qū)域14。即，驅(qū)動電路6被配置成在相對于控制電路基板I的基板面的垂直方向觀察下，與逆變器電路單元3中的各IGBT31的安裝區(qū)域重疊。另外，在形成為與上段臂以及下段臂中的任意一方的安裝區(qū)域重疊的高電壓電路區(qū)域13中，設(shè)置有被配置溫度檢測電路7的溫度檢測電路配置區(qū)域15。S卩，溫度檢測電路7被配置成在相對于控制電路基板I的基板面的垂直方向觀察下，與逆變器電路單元3中的各橋臂的上段臂以及下段臂中的任意一方的安裝區(qū)域重疊。在與上段臂以及下段臂中的任意另一方的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域中，由于未設(shè)置溫度檢測電路7，所以高電壓電路區(qū)域13縮小。而且，在因高電壓電路區(qū)域13的縮小而產(chǎn)生的區(qū)域中，形成有成為被配置電流檢測電路2的電流檢測電路配置區(qū)域16的低電壓電路區(qū)域11。具體如圖8所示，在與未被配置溫度檢測電路7 —側(cè)的臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域中，以從與中間區(qū)域重疊的區(qū)域棧橋狀突出的方式形成有低電壓電路區(qū)域11。該突出的低電壓電路區(qū)域11成為被配置電流檢測電路2的電流檢測電路配置區(qū)域16。更具體而言，在相對于控制電路基板I的基板面的垂直方向觀察下，以與交流電力線52重疊的方式形成低電壓電路區(qū)域11，在該低電壓電路區(qū)域11中配置電流檢測電路2。由此，電流檢測電路2的檢測部能夠以與交流電力線52重疊的方式配置。在此，對本實(shí)施方式中的電流檢測的原理進(jìn)行補(bǔ)充。通過使用霍爾元件等磁檢測元件來檢測在導(dǎo)體中流動的電流所產(chǎn)生的磁通量，能夠不與導(dǎo)體接觸就求得電流值，本實(shí)施方式的電流檢測電路2也采用了該方式。并且，如圖9所示，電流檢測電路2不使用圍繞交流電力線52等導(dǎo)體來收集磁通量H的聚磁芯體，而采用了通過檢測磁通量H來檢測電流I的無芯體方式。本實(shí)施方式的電流檢測電路2如圖10所示，構(gòu)成為集成有霍爾元件55與對霍爾元件55的輸出至少進(jìn)行阻抗轉(zhuǎn)換的緩沖放大器56的集成電路(IC)芯片。該IC芯片或者內(nèi)置于IC芯片的霍爾元件55相當(dāng)于本發(fā)明的檢測部。另外，在具備不圍繞交流電力線52等導(dǎo)體地改變磁通量的方向、或針對霍爾元件55使磁通量收束的芯體的情況下，這樣的芯體也相當(dāng)于本發(fā)明的檢測部。如圖8所示，在相對于控制電路基板I的基板面的垂直方向觀察下，若電流檢測電路2的檢測部被配置成與交流電力線52重疊，則由流過交流電力線52的電流產(chǎn)生的磁通量H被良好地輸入到檢測部，能夠高精度地檢測電流。離交流電力線52越近，則由在交流電力線52中流動的電流產(chǎn)生的磁通量H的磁通量密度越強(qiáng)。因此，電流檢測電路2的檢測部被配置在交流電力線52的附近的情況能夠以高S / N比檢測磁通量H，故優(yōu)選。因此，優(yōu)選按照至少檢測部在圖8中的控制電路基板I的背面?zhèn)取⒓茨孀兤麟娐穯卧?側(cè)與匯流條50對置的方式安裝電流檢測電路2。但是，若僅是單獨(dú)的元件安裝于不同的面，則會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的上升。另外，也會存在由于電路元件的耐熱性等其他原因而不希望向逆變器電路單元3側(cè)進(jìn)行安裝的情況。因此，向背面的安裝并非必須，如果能夠得到所需要的磁通量H，則也可以在控制電路基板I的上表面安裝檢測部。如上述那樣，安裝于控制電路基板I來控制逆變器電路的控制電路5被構(gòu)成為以微型計算機(jī)等邏輯運(yùn)算電路為核心。如圖8所示，優(yōu)選這樣的微型計算機(jī)4被安裝在對逆變器電路的各臂均衡的位置。不過，從突出形成的電流檢測電路配置區(qū)域16將電流檢測電路2的檢測結(jié)果向微型計算機(jī)4 (邏輯運(yùn)算電路)傳送的信號線的距離比較長。因此，該信號線如圖8以及圖10所示具備噪聲抑制濾波器F?？刂齐娐坊錓與逆變器電路單元3平行設(shè)置，該逆變器電路單元3被進(jìn)行開關(guān)控制，以比控制電路5高的電壓動作而流過大量的電流。另外，控制電路基板I上還形成有高電壓電路區(qū)域13，該高電壓電路區(qū)域13被配置有以比控制電路5高的電壓動作的電路。因此，傳送電流檢測電路2的檢測結(jié)果的信號線也接收具有高能量的噪聲。因此，若至少在緊挨著微型計算機(jī)4 (邏輯運(yùn)算電路)的前方具備噪聲抑制濾波器Fl (F)，則能夠抑制在傳送線路上接收到的噪聲向微型計算機(jī)4的侵入。結(jié)果，微型計算機(jī)4能夠利用可靠性高的電流檢測結(jié)果。并且，若在緊挨著從電流檢測電路2向信號線輸出的后方也具備噪聲抑制濾波器F2(F)，則還能夠抑制在傳送線路上接收到的噪聲對電流檢測電路2的影響。結(jié)果，電流檢測電路2能夠輸出穩(wěn)定且可靠性高的檢測結(jié)果?！财渌膶?shí)施方式〕在上述實(shí)施方式中，示出了溫度檢測電路7被配置成與下段臂的安裝區(qū)域重疊，電流檢測電路2被配置成與上段臂的安裝區(qū)域重疊的例子。當(dāng)逆變器電路的與直流電源電壓的正極P側(cè)連接的上段臂的IGBT31成為導(dǎo)通狀態(tài)時，發(fā)射極端子的電位大致為正極P的電位。具有圖1所示那樣的NPN型晶體管構(gòu)造的IGBT31在對柵極端子與發(fā)射極端子間賦予了規(guī)定的電位差的情況下導(dǎo)通。因此，柵極驅(qū)動信號的低電平的電位大致為正極P的電位。結(jié)果，高電壓電路區(qū)域13的負(fù)側(cè)的電位也大致為正極P的電位，高電壓電路區(qū)域13的正側(cè)的電位成為對正極P施加變壓器L的次級側(cè)電位的電位。與此相對，由于下段臂的IGBT31與負(fù)極N側(cè)連接，所以也在成為導(dǎo)通狀態(tài)時，發(fā)射極端子的電位為負(fù)極N的電位。因此，柵極驅(qū)動信號的低電平的電位大致為負(fù)極N的電位。高電壓電路區(qū)域13的負(fù)側(cè)的電位也大致為負(fù)極N的電位，高電壓電路區(qū)域13的正側(cè)的電位為變壓器L的次級側(cè)電位。因此，包含上段臂的驅(qū)動電路6的高電壓電路區(qū)域13與包含下段臂的驅(qū)動電路6的高電壓電路區(qū)域13相比，需要在與低電壓電路區(qū)域11等其他電路之間設(shè)置長的絕緣距離。如利用圖8 圖10所述那樣，近年來電流檢測電路能夠由一個IC芯片實(shí)現(xiàn)的電路正被實(shí)用化。在本實(shí)施方式中，電流檢測電路2也是這樣的小規(guī)模電路構(gòu)成。因此，在與如此能夠?qū)崿F(xiàn)為小規(guī)模的電流檢測電路2相比，溫度檢測電路7的電路規(guī)模變大的情況下，優(yōu)選如上述那樣，溫度檢測電路7被配置在與能夠確保大的安裝空間的下段臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域中。能夠高效地對控制電路基板I配置各種電路。但是，并不局限于這樣的配置，也可以是溫度檢測電路7被配置成與上段臂的安裝區(qū)域重疊，電流檢測電路2被配置成與下段臂的安裝區(qū)域重疊。即，在控制電路基板I中，可以按照與上段臂以及下段臂中的任意一方的安裝區(qū)域重疊的方式配置驅(qū)動電路6和溫度檢測電路7，并按照與任意另一方的安裝區(qū)域重疊的方式配置驅(qū)動電路6和電流檢測電路2。即，在控制電路基板I中，在與上段臂以及下段臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域內(nèi)未被配置溫度檢測電路7而有富余的區(qū)域，配置電流檢測電路2。因此，即使對控制電路基板I配置電流檢測電路2,也能夠抑制控制電路基板I的基板面積的增大。尤其在電流檢測電路2與溫度檢測電路7的電路的規(guī)模之差不是問題那樣的情況下，即使以與任意的臂重疊的方式進(jìn)行配置，也幾乎不會使控制電路基板I的基板面積增大。另外，在電流檢測電路2的電路規(guī)模更大的情況下，可以積極地按照將溫度檢測電路7與上段臂的安裝區(qū)域重疊的方式配置，將電流檢測電路2與下段臂的安裝區(qū)域重疊的方式配置。另外，在上述實(shí)施方式中，以逆變器電路由3個橋臂構(gòu)成，并在直流與3相交流之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的逆變器裝置為例進(jìn)行了說明，當(dāng)然并不局限于該構(gòu)成。在構(gòu)成為至少具有一個橋臂并在直流與交流之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的逆變器裝置中也能夠使用本發(fā)明。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠應(yīng)用于在直流與交流之間對電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換的逆變器裝置、經(jīng)由逆變器裝置對交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置。附圖標(biāo)記說明1 :控制電路基板，2 :電流檢測電路，3 :逆變器電路單元，4 :微型計算機(jī)(邏輯運(yùn)算電路)，5 :控制電路，6 :驅(qū)動電路，7 :溫度檢測電路，8 :將電流檢測電路的檢測結(jié)果向邏輯運(yùn)算電路傳送的信號線，11 :低電壓電路區(qū)域，13 :高電壓電路區(qū)域，14:驅(qū)動電路配置區(qū)域，15 :溫度檢測電路配置區(qū)域，16 :電流檢測電路配置區(qū)域，21 :電流檢測電路的檢測部，31 =IGBT (開關(guān)元件)31a、31b、31c、31d、31e、31f =IGBT (開關(guān)元件)，52 :交流電力線，F(xiàn)、F1、F2 :噪聲抑制濾波器，N :負(fù)極，P :正極。
權(quán)利要求
1.一種逆變器裝置，是在直流與交流之間對電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換的逆變器裝置，其特征在于， 具備逆變器電路單元，其通過逆變器電路被平面配置而形成，該逆變器電路具有至少一個橋臂，該一個橋臂具有構(gòu)成與正極側(cè)連接的上段臂的至少一個開關(guān)元件和構(gòu)成與負(fù)極側(cè)連接的下段臂的至少一個開關(guān)元件；以及控制電路基板，其與上述逆變器電路單元平行設(shè)置；上述控制電路基板具備驅(qū)動電路，其供給針對各開關(guān)元件的控制信號；溫度檢測電路，其檢測上述橋臂的上述上段臂以及上述下段臂中任意一方側(cè)的上述開關(guān)元件的溫度； 和電流檢測電路，其以非接觸的方式對在與上述橋臂連接的交流電力線中流動的交流電流進(jìn)行檢測；上述驅(qū)動電路被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下，與上述逆變器電路單元中的各開關(guān)元件的安裝區(qū)域重疊，上述溫度檢測電路被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下， 與上述逆變器電路單元中的各橋臂的上述上段臂以及上述下段臂中任意一方的安裝區(qū)域重疊，上述電流檢測電路被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下， 與上述逆變器電路單元中的各橋臂的上述上段臂以及上述下段臂中任意另一方的安裝區(qū)域重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器裝置，其特征在于，上述控制電路基板還具備對上述逆變器電路進(jìn)行開關(guān)控制的控制電路，并且構(gòu)成為具有高電壓電路區(qū)域，該高電壓電路區(qū)域被供給與上述開關(guān)元件的控制端子驅(qū)動電壓對應(yīng)的電源電壓，且被配置上述驅(qū)動電路以及上述溫度檢測電路；以及低電壓電路區(qū)域，該低電壓電路區(qū)域被供給作為比上述控制端子驅(qū)動電壓低的電壓的、上述控制電路的電源電壓， 且被配置上述控制電路以及上述電流檢測電路；上述高電壓電路區(qū)域形成為在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下， 與上述逆變器電路單元中的上述上段臂以及上述下段臂的安裝區(qū)域重疊，上述低電壓電路區(qū)域形成為在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下， 和上述逆變器電路單元中的上述上段臂的安裝區(qū)域與上述下段臂的安裝區(qū)域之間的中間區(qū)域重疊，上述電流檢測電路被配置于如下所述的上述低電壓電路區(qū)域，該上述低電壓電路區(qū)域形成為從與上述中間區(qū)域重疊的區(qū)域向與上述上段臂或者上述下段臂的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的逆變器裝置，其特征在于，上述溫度檢測電路被配置成與上述下段臂的安裝區(qū)域重疊，上述電流檢測電路被配置成與上述上段臂的安裝區(qū)域重疊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的逆變器裝置，其特征在于，上述逆變器電路在直流與3相交流之間進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，由上述上段臂鄰接并且上述下段臂鄰接的3個橋臂構(gòu)成，沿著將各橋臂的上述上段臂與上述下段臂連結(jié)的方向配置上述交流電力線，被配置成在相對于上述控制電路基板的基板面的垂直方向觀察下，上述電流檢測電路的檢測部與上述交流電力線重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的逆變器裝置，其特征在于，上述控制電路基板具備控制上述逆變器電路的邏輯運(yùn)算電路，在將上述電流檢測電路的檢測結(jié)果向上述邏輯運(yùn)算電路傳送的信號線的至少緊挨著上述邏輯運(yùn)算電路的前方具備噪聲抑制濾波器。
全文摘要
在抑制裝置規(guī)模增大的同時，高效地在控制電路基板上配置電流檢測電路。與逆變器電路被平面配置而形成的逆變器電路單元(3)平行設(shè)置的控制電路基板(1)在與基板面的垂直方向觀察下，在與逆變器電路單元(3)中的各開關(guān)元件的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域(14)配置驅(qū)動電路，在與上段臂以及下段臂中任意一方的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域(15)配置溫度檢測電路，在與上段臂以及下段臂中任意另一方的安裝區(qū)域重疊的區(qū)域(16)配置電流檢測電路(2)。
文檔編號H02M7/537GK103004079SQ201180035048
公開日2013年3月27日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者佐藤正一, 南谷佳彥, 近藤龍哉 申請人:愛信艾達(dá)株式會社