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JP6237554B2 - 電力変換装置の制御基板 - Google Patents

電力変換装置の制御基板 Download PDF

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Description

本開示は、電力変換装置の制御基板に関する。
電源制御回路を有する低電圧回路領域と、交流モータへ電流を供給するインバータ回路の各アームに対してそれぞれ設けられる各駆動回路を有する各高電圧回路領域とをトランスでそれぞれ絶縁状態で結合し、電源制御回路は、各トランスに印加する電圧を一括して制御するように、全てのトランスに対し共通して１つだけ設けられているモータの制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。尚、このモータの制御装置では、電源制御回路は、プッシュ−プル型である。
特開2009‐130967号公報
しかしながら、上記の特許文献１に開示されるような電源制御回路では、トランスの駆動をトランジスタによるスイッチングにより行うので、駆動ラインから発生するノイズが問題なる虞がある。
そこで、本開示は、電源制御回路によるトランス駆動用の駆動ラインから発生するノイズが外部に放出されることを抑制できる電力変換装置の制御基板の提供を目的とする。
本開示の一局面によれば、多層基板である基板本体と、
前記基板本体の表面に実装され、電力変換装置の各アームに対してそれぞれ設けられ、対応するアームが有するスイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、
前記基板本体の表面に実装される電源制御回路と、
前記基板本体の表面に形成され、前記電源制御回路と前記複数の駆動回路との間を絶縁する絶縁領域と、
前記複数の駆動回路のそれぞれに対応して設けられ、前記基板本体の表面に前記絶縁領域を跨いで配置され、前記電源制御回路と、対応する前記駆動回路との間を絶縁状態でそれぞれ結合する複数の絶縁トランスと、
前記複数の絶縁トランスと前記電源制御回路とを電気的に接続する接続ラインであって、少なくとも一部が、前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域に延在する、接続ラインとを含み、
前記接続ラインは、電源の正極側に電気的に接続される第１接続ラインと、グランドに電気的に接続される第２接続ラインと、前記電源制御回路が有するトランジスタに電気的に接続される第３接続ラインと含み、
前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域において、前記第１接続ライン、前記第２接続ライン及び前記第３接続ラインは、前記基板本体の表面に対して垂直方向で前記第１接続ラインと前記第２接続ラインとの間に前記第３接続ラインが挟まれる関係で、それぞれ異なる層に形成される、電力変換装置の制御基板が提供される。
本開示によれば、電源制御回路によるトランス駆動用の駆動ラインから発生するノイズが外部に放出されることを抑制できる電力変換装置の制御基板が得られる。
インバータ４を含む電気回路１の一例を示す図である。 一例によるインバータ４の制御基板４００の概略構成を示す上面図である。 絶縁トランス４４０に関連する接続ライン５００を含む回路の一部を示す図である。 図２のＰ部分を示す透視図である。 図４に示す各ラインに沿った断面図である。 図４に示す各ラインに沿った断面図である。 図２のＱ部分を示す透視図である。 図７に示す各ラインに沿った断面図である。
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
図１は、インバータ４を含む電気回路１の一例を示す図である。電気回路１は、例えばモータ駆動用である。
電気回路１は、バッテリ２と、インバータ（電力変換装置の一例）４と、平滑コンデンサＣ１とを含む。インバータ４には、モータ５が電気的に接続される。モータ５は、ハイブリッド車又は電気自動車で使用される走行用モータであってよい。本例では、モータ５は、３相交流モータである。平滑コンデンサＣ１は、バッテリ２の正極側と負極側との間に電気的に接続される。
インバータ４は、複数のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を備える。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。但し、ＩＧＢＴに代えて、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)のような他のスイッチング素子であってもよい。インバータ４は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のそれぞれに対して並列にフリーホイールダイオードＤ１〜Ｄ６を備えてよい。
尚、図１に示す例において、平滑コンデンサＣ１とバッテリ２との間には、ＤＣ−ＤＣコンバータ（電力変換装置の他の一例）が設けられてもよい。
図２は、一例によるインバータ４の制御基板４００の概略構成を示す上面図である。以下では、説明の都合上、上下方向に関して、図２は、上方から視た平面図であるとする。但し、インバータ４の制御基板４００の実装状態の向きは任意である。また、Ｘ方向及びＹ方向を図２に示すように定義する。
インバータ４の制御基板４００は、基板本体４１０と、複数の駆動回路４２０と、１つの電源制御回路４３０と、複数の絶縁トランス４４０と、接続ライン５００と、マイクロコンピューター（以下、「マイコン」）６００とを含む。
基板本体４１０は、多層基板である。基板本体４１０は、好ましくは、４層以上の内層を有する。
複数の駆動回路４２０は、基板本体４１０の上側の表面（Ａ面）に実装される。駆動回路４２０のそれぞれは、電力変換装置の各アームに対して設けられる。駆動回路４２０のそれぞれは、対応するアームが有するスイッチング素子を駆動する。例えば、図２に示す例では、３相分の上下アームを形成するために、６つの駆動回路４２０が設けられる。複数の駆動回路４２０は、モータ５の駆動時に発生する平滑コンデンサＣ１の両端電圧のような高電圧を扱う。従って、基板本体４１０の上側の表面における複数の駆動回路４２０が実装される領域は、高電圧領域を形成する。
駆動回路４２０のそれぞれには、絶縁型の駆動ＩＣ（Integrated Circuit）４２２が電気的に接続される。駆動ＩＣ４２２は、マイコン６００と複数の駆動回路４２０との間に設けられる。
電源制御回路４３０は、基板本体４１０の上側の表面に実装される。電源制御回路４３０は、基板本体４１０の上側の表面における低電圧領域Ｒ２内に設けられる。低電圧領域Ｒ２とは、モータ５の駆動時に発生する平滑コンデンサＣ１の両端電圧のような高電圧を扱わない電子部品が配置される領域である。電源制御回路４３０は、接続ライン５００を介して、複数の駆動回路４２０に電力を供給する。電源制御回路４３０は、複数の絶縁トランス４４０を駆動するトランジスタ（図示せず）を含む。電源制御回路４３０は、複数の駆動回路４２０に対して共通である。電源制御回路４３０は、複数の駆動回路４２０に供給する電力を一括的に制御する。
電源制御回路４３０は、複数の駆動回路４２０に対して絶縁領域Ｒ１を介して隣接する。即ち、絶縁領域Ｒ１は、基板本体４１０の上側の表面に形成され、電源制御回路４３０と複数の駆動回路４２０との間を絶縁する。絶縁領域Ｒ１は、導体部を有しない領域であってよい。或いは、絶縁領域Ｒ１は、基板本体４１０の材料よりも高いＣＴＩ（Comparative Tracking Index）を持つ材料により形成されてもよい。絶縁領域Ｒ１は、低電圧領域Ｒ２と高電圧領域（複数の駆動回路４２０）との間に、例えばＪＩＳ等で規定される最小沿面距離が確保されるように形成される。
複数の絶縁トランス４４０は、複数の駆動回路４２０のそれぞれに対応して設けられる。絶縁トランス４４０のそれぞれは、基板本体４１０の上側の表面に絶縁領域Ｒ１を跨いで配置される。即ち、絶縁トランス４４０のそれぞれは、一次側が低電圧領域Ｒ２に位置し、２次側が高電圧領域に位置する。絶縁トランス４４０のそれぞれは、電源制御回路４３０と、対応する駆動回路４２０との間を絶縁状態で結合する。
接続ライン５００は、複数の絶縁トランス４４０と電源制御回路４３０とを電気的に接続する。接続ライン５００は、少なくとも一部が基板本体４１０の内層に形成される。この構成については後述する。
マイコン６００は、基板本体４１０の上側の表面に実装される。マイコン６００は、低電圧領域Ｒ２内に配置される。マイコン６００は、複数の駆動回路４２０のそれぞれに電気的に接続される。図２に示す例では、マイコン６００は、信号ライン６０２及び６１０により複数の駆動回路４２０のそれぞれに電気的に接続される。
図３は、絶縁トランス４４０に関連する接続ライン５００を含む回路の一部を示す図である。図３では、１つの絶縁トランス４４０に関する回路部分が示されるが、他の絶縁トランス４４０に関する回路部分についても同様である。図３に示す例では、電源制御回路４３０は、ハーフブリッジ方式の回路構成をとる。
接続ライン５００は、例えば導体パターンにより形成される。接続ライン５００は、電源の正極側（電源電圧）に電気的に接続される第１接続ライン（以下、「電源接続ライン」と称する）５０２と、グランドに電気的に接続される第２接続ライン（以下、「グランド接続ライン」と称する）５０４と、第３接続ライン（以下、「駆動接続ライン」と称する）５０６と、コンデンサＣ２，Ｃ３の間と一次側トランスのセンタータップとを電気的に接続するセンタータップ接続ライン５０８とを含む。駆動接続ライン５０６には、電源制御回路４３０で制御されるトランジスタのオン／オフ駆動により生成されるパルス信号が伝播される。
次に、図４乃至図６を参照して、接続ライン５００の一例について説明する。
図４は、図２のＰ部分を示す透視図である。図５は、断面図であり、（Ａ）は、図４のラインＢ−Ｂに沿った断面図であり、（Ｂ）は、図４のラインＡ−Ａに沿った断面図である。図６は、断面図であり、（Ａ）は、図４のラインＣ−Ｃに沿った断面図であり、（Ｂ）は、図４のラインＤ−Ｄに沿った断面図である。尚、図４乃至図６に示す構成は、図２のＰ部分以外の駆動ＩＣ４２２及び絶縁トランス４４０に係る部分に対しても実質的に同様であってよい。尚、図５、図６（後述の図８）に示す断面図は、概略であり、層間（例えば、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６間）は絶縁されているものとする。
図４及び図５に示すように、接続ライン５００は、少なくとも一部が基板本体４１０の内層に形成される。図４及び図５に示すＰ部分では、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、それぞれの少なくとも一部が、基板本体４１０の表面に対して垂直方向（以下、単に「面直方向」とも称する）に視て絶縁領域Ｒ１に重なる領域において、基板本体４１０の内層に形成されている。以下では、面直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域は、絶縁領域Ｒ１直下の内層という。
図５に示す例では、基板本体４１０は、６層の多層基板である。図５に示す例では、基板本体４１０は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、第２層に、グランドに電気的に接続されるベタパターン６２０を有し、第３層にグランド接続ライン５０４を有し、第４層に駆動接続ライン５０６を有し、第５層に電源接続ライン５０２を有する。このようにして、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、面直方向でグランド接続ライン５０４及び電源接続ライン５０２との間に駆動接続ライン５０６が挟まる関係で、それぞれ異なる層に形成される。
電源接続ライン５０２及びグランド接続ライン５０４は、好ましくは、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、面直方向に視たときに駆動接続ライン５０６と重なる部位を有する。図４及び図５に示す例では、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、同一のＹ方向の位置に形成される。また、図４及び図５に示す例では、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、同一の線幅で形成される。従って、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、面直方向に視たとき、重なり合う（即ち、Ｘ方向及びＹ方向の座標が同じとなる）。但し、図４及び図５に示す例では、絶縁トランス４４０における端子位置等の関係上、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、グランド接続ライン５０４は、Ｘ方向で駆動接続ライン５０６よりも長く形成され、電源接続ライン５０２は、Ｘ方向でグランド接続ライン５０４よりも長く形成されるので、一部は重ならない。具体的には、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、絶縁トランス４４０における端子位置の関係上、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、それぞれ、対応するビア（スルーホール）Ｓ２，Ｓ４及びＳ６のＸ方向位置までＸ方向に延在し、その後、絶縁領域Ｒ１直下の内層よりも低電圧領域側の領域へとＹ方向に延在して、対応するビア（スルーホール）Ｓ２，Ｓ４及びＳ６に電気的に接続する。
絶縁領域Ｒ１直下の内層よりも低電圧領域側の領域では、電源接続ライン５０２は、図６（Ｂ）に示すように、基板本体４１０の下側の裏面（Ｂ面）において、ビアＳ２からコンデンサＣ２に電気的に接続する。また、絶縁領域Ｒ１直下の内層よりも低電圧領域側の領域では、グランド接続ライン５０４は、図６（Ａ）に示すように、基板本体４１０の下側の裏面（Ｂ面）において、ビアＳ４からコンデンサＣ１に電気的に接続する。また、絶縁領域Ｒ１直下の内層よりも低電圧領域側の領域では、駆動接続ライン５０６は、図４に示すように、基板本体４１０の上側の表面において、ビアＳ６から絶縁トランス４４０の各端子（一次側トランスの両端）Ｔ１，Ｔ２に電気的に接続する。また、センタータップ接続ライン５０８は、図４及び図６に示すように、ビアＳ８を介して接続される、基板本体４１０の両面に形成される各パターンにより実現される。
図４乃至図６に示す例によれば、上述の如く、接続ライン５００は、少なくとも一部が基板本体４１０の内層に形成される。これにより、駆動接続ライン５０６から発生するノイズが基板本体４１０内から外部に放出されることを抑制できる。また、上述の如く、接続ライン５００は、少なくとも一部が絶縁領域Ｒ１直下の内層に形成される。絶縁領域Ｒ１直下の内層は、通常的に配線に利用されない領域（いわゆるデッドスペース）であるので、かかる領域を利用して効率的に接続ライン５００を実現できる。この結果、基板本体４１０の両面において、接続ライン５００の占有部分を低減し、基板本体４１０の小型化を図ることができる。
図４乃至図６に示す例では、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、低電圧領域直下の内層に隣接して形成され、対応するビアＳ２，Ｓ４及びＳ６までのＸ方向の範囲では、低電圧領域直下の内層には形成されていない。これにより、低電圧領域直下の内層に、他の信号やノイズ対策用のビア等を形成できる。図４乃至図６に示す例では、低電圧領域直下の内層には、図５に示すように、ベタパターン６３０と、ノイズ対策用のビア７０が形成されている。これにより、駆動接続ライン５０６から発生するノイズがＹ方向でシールドされ、外部に放出されることを抑制できる。尚、ベタパターン６３０は、各層において、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６に対して絶縁されてもよい。ベタパターン６３０のうちの第２層の部分は、ベタパターン６２０と一体に形成されてよい。
また、図４乃至図６に示す例によれば、上述の如く、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、面直方向でグランド接続ライン５０４及び電源接続ライン５０２との間に駆動接続ライン５０６が挟まる関係で、それぞれ異なる層に形成される。これにより、駆動接続ライン５０６から発生するノイズが上下方向でグランド接続ライン５０４及び電源接続ライン５０２によりシールドされ、外部に放出されることを抑制できる。
また、図４乃至図６に示す例によれば、上述の如く、シールド作用が大きいグランド接続ライン５０４が基板本体４１０の上側の表面に近いので、基板本体４１０の上側の表面に実装される電子部品（例えば、マイコン６００等）へのノイズの影響を効果的に低減できる。また、図４乃至図６に示す例によれば、上述の如く、シールド作用が大きいベタパターン６２０が、更に、駆動接続ライン５０６よりも基板本体４１０の上側の表面に近い内層に形成されているので、基板本体４１０の上側の表面に実装される電子部品へのノイズの影響を更に効果的に低減できる。尚、ノイズの影響を受けやすい電子部品が基板本体４１０の下側の表面に実装されている場合は、上下逆の配置としてもよい。また、基板本体４１０の下側においてノイズの影響を考慮する必要が無い場合は、電源接続ライン５０２は、駆動接続ライン５０６よりも基板本体４１０の上側の表面に近い内層に形成されてもよい。
尚、図４乃至図６に示す例では、基板本体４１０は、６層基板であるが、８層以上であってもよいし、４層であってもよい。例えば、４層の場合は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、第２層にグランド接続ライン５０４を形成し、第３層に駆動接続ライン５０６を形成し、第４層に電源接続ライン５０２を形成することで、同様の効果を得ることができる。
次に、図７及び図８を参照して、絶縁領域Ｒ１直下の内層が信号ライン６１０の配線に利用される例について説明する。
図７は、図２のＱ部分を示す透視図である。図８は、断面図であり、（Ａ）は、図７のラインＥ−Ｅに沿った断面図であり、（Ｂ）は、図７のラインＦ−Ｆに沿った断面図である。尚、図７では、見易さの都合上、接続ライン５００及びコンデンサＣ２、Ｃ３の図示は省略されている。
信号ライン６１０は、例えば導体パターンにより形成される。信号ライン６１０は、駆動ＩＣ４２２とマイコン６００との間を電気的に接続する。尚、図７には、信号ライン６１０は、１つの駆動ＩＣ４２２（左下の駆動ＩＣ４２２）に対してのみ示されているが、他の駆動ＩＣ４２２についても同様に設けられてよい。
信号ライン６１０には、インバータ４のスイッチング素子の状態の検出結果を示す検出信号が伝送される。検出信号は、駆動ＩＣ４２２において生成される。状態の検出対象のスイッチング素子は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のうちの、信号ライン６１０に係る駆動ＩＣ４２２が制御するスイッチング素子である。図７及び図８に示す例では、信号ライン６１０は、スイッチング素子の異常状態の検出結果を表す異常検出信号（弱電流信号）が伝送される第１信号ライン６１１と、スイッチング素子の温度の検出結果を表す温度信号（アナログ信号）が伝送される第２信号ライン６１２とを含む。
図７及び図８に示すように、信号ライン６１０は、少なくとも一部が基板本体４１０の内層に形成される。図７及び図８に示すＱ部分では、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、少なくとも一部が、面直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域（絶縁領域Ｒ１直下の内層）に形成されている。
図７及び図８に示す例では、基板本体４１０は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、第２層に、グランドに電気的に接続されるベタパターン６２０を有し、第３層に第１信号ライン６１１を有し、第４層にベタパターン６２２を有し、第５層に第２信号ライン６１２を有する。このようにして、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、それぞれ異なる層に形成される。尚、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、それぞれビア（図示せず）を介して、駆動ＩＣ４２２に接続される。
第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、好ましくは、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、面直方向に視たとき、ベタパターン６２０，６２２と重なる部位を有する。図７及び図８に示す例では、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、面直方向に視たとき、ベタパターン６２０，６２２と略全長に亘って重なる。
図７及び図８に示す例によれば、上述の如く、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、少なくとも一部が基板本体４１０内層に形成される。これにより、基板本体４１０の外部で発生するノイズによる第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２への影響を低減できる。また、上述の如く、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、少なくとも一部が絶縁領域Ｒ１直下の内層に形成される。絶縁領域Ｒ１直下の内層は、通常的に配線に利用されない領域（いわゆるデッドスペース）であるので、かかる領域を利用して効率的に信号ライン６１０を実現できる。この結果、基板本体４１０の両面において、信号ライン６１０の占有部分を低減し、基板本体４１０の小型化を図ることができる。
尚、図７及び図８に示す例では、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、図７（Ｂ）に示すように、駆動接続ライン５０６とは異なる層に形成される。また、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、図７（Ｂ）に示すように、駆動接続ライン５０６に対してＹ方向で離れて配置される。即ち、第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、高電圧領域直下の内層に隣接して形成される。これにより、駆動接続ライン５０６から発生するノイズによる第１信号ライン６１１及び第２信号ライン６１２への影響を低減できる。
尚、図７及び図８に示す例では、信号ライン６１０は、信号ライン６０２とは別の信号ラインであるが、信号ライン６０２についても、信号ライン６１０と同様に形成してもよい。このように、絶縁領域Ｒ１直下の内層は、上述の接続ライン５００の配線のみに利用されてもよいが、他の配線にも利用できる。
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
例えば、図４乃至図６に示す例では、好ましい実施例として、グランド接続ライン５０４が駆動接続ライン５０６よりも基板本体４１０の上側の表面に近い内層に形成されているが、グランド接続ライン５０４及び電源接続ライン５０２は上下逆に形成されてもよい。即ち、グランド接続ライン５０４は、第５層に形成され、電源接続ライン５０２は、第３層に形成されてもよい。また、ベタパターン６２０及び／又はベタパターン６３０及び／又はビア７０は省略されてもよい。
また、図４乃至図６に示す例では、好ましい実施例として、電源接続ライン５０２、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６は、それぞれ異なる内層に形成されているが、一部が同一の内層に形成されてもよい。例えば、ベタパターン６２０が存在する場合は、グランド接続ライン５０４及び駆動接続ライン５０６が同一の内層にＹ方向に離間して形成されてもよい。
また、上述した実施例では、電源制御回路４３０は、ハーフブリッジ方式の回路構成であるが、他の方式（例えばプッシュ−プル方式）であってもよい。例えば、プッシュ−プル方式の場合は、電源接続ライン５０２が、２つのトランジスタに対応した２本の駆動接続ラインよりも基板本体４１０の上側の表面に近い内層に形成されてよい。
また、上述した実施例では、接続ライン５００は、低電圧領域Ｒ２の直下の内層を利用せずに形成されているが、接続ライン５００の一部は、低電圧領域Ｒ２の直下の内層に形成されてもよい。例えば、接続ライン５００のうちの電源制御回路４３０に向かってＹ方向に延在する部分９０（図１参照）は、低電圧領域Ｒ２の直下の内層に形成されてもよい。また、例えば、図５（Ｂ）に示す断面において、接続ライン５００（電源接続ライン５０２等）は、ベタパターン６３０の一部（低電圧領域Ｒ２の直下の内層に隣接する部分）を代替えする態様（低電圧領域Ｒ２の直下の内層まで延長する態様）で形成されてもよい。
また、上述した実施例では、接続ライン５００は、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、低電圧領域直下の内層に隣接して形成されているが、絶縁領域Ｒ１直下の内層において、高電圧領域直下の内層に隣接して形成されてもよい。
また、上述した実施例では、制御基板４００は、インバータ４を制御する部品が実装されているが、これに限られない。例えば、平滑コンデンサＣ１とバッテリ２との間には、ＤＣ−ＤＣコンバータ（電力変換装置の他の一例）が設けられる場合は、制御基板４００は、インバータ４を制御する部品に代えて又は加えて、ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する部品が実装されてもよい。
また、上述した実施例では、電源制御回路４３０は、６つの駆動回路４２０に対して共通に１つだけ設けられているが、２つ以上の駆動回路４２０に対して共通の１つの電源制御回路４３０が存在する限り、電源制御回路４３０は、複数個設けられてもよい。例えば、電源制御回路４３０は、Ｙ方向の一方側の３つの駆動回路４２０に対して１つ、Ｙ方向の他方側の３つの駆動回路４２０に対して１つといった具合に、合計２つ設けられてもよい。
なお、以上の実施例に関し、さらに以下を開示する。
（１）
多層基板である基板本体４１０と、
基板本体４１０の表面に実装され、電力変換装置（４）の各アームに対してそれぞれ設けられ、対応するアームが有するスイッチング素子を駆動する複数の駆動回路４２０と、
基板本体４１０の表面に実装される電源制御回路４３０と、
基板本体４１０の表面に形成され、電源制御回路４３０と複数の駆動回路４２０との間を絶縁する絶縁領域Ｒ１と、
複数の駆動回路４２０のそれぞれに対応して設けられ、基板本体４１０の表面に絶縁領域Ｒ１を跨いで配置され、電源制御回路４３０と、対応する駆動回路４２０との間を絶縁状態でそれぞれ結合する複数の絶縁トランス４４０と、
複数の絶縁トランス４４０と電源制御回路４３０とを電気的に接続する接続ライン５００であって、少なくとも一部が、基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域に延在する、接続ライン５００とを含む、電力変換装置（４）の制御基板４００。
（１）に記載の構成によれば、接続ライン５００は、少なくとも一部が基板本体４１０の内層に形成される。これにより、接続ライン５００から発生するノイズが基板本体４１０内から外部に放出されることを抑制できる。また、接続ライン５００は、少なくとも一部が、基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域（絶縁領域Ｒ１直下の内層）に形成される。絶縁領域Ｒ１直下の内層は、通常的に配線に利用されない領域（いわゆるデッドスペース）であるので、かかる領域を利用して効率的に接続ライン５００を実現できる。この結果、基板本体４１０の両面において、接続ライン５００の占有部分を低減し、基板本体４１０の小型化を図ることができる。
（２）
接続ライン５００は、電源の正極側に電気的に接続される第１接続ライン（５０２）と、グランドに電気的に接続される第２接続ライン（５０４）と、電源制御回路４３０が有するトランジスタに電気的に接続される第３接続ライン（５０６）と含み、
基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域において、第１接続ライン（５０２）、第２接続ライン（５０４）及び第３接続ライン（５０６）は、基板本体４１０の表面に対して垂直方向で第１接続ライン（５０２）と第２接続ライン（５０４）との間に第３接続ライン（５０６）が挟まれる関係で、それぞれ異なる層に形成される、（１）に記載の電力変換装置（４）の制御基板４００。
（２）に記載の構成によれば、トランジスタの駆動信号（パルス信号）が伝送される第３接続ライン（５０６）から発生するノイズが基板本体４１０内から外部に放出されることを抑制できる。また、第３接続ライン（５０６）が基板本体４１０の表面に対して垂直方向で第１接続ライン（５０２）と第２接続ライン（５０４）との間に第３接続ライン（５０６）が挟まれるので、第３接続ライン（５０６）から発生するノイズを第１接続ライン（５０２）及び第２接続ライン（５０４）によりシールドすることが可能となり、第３接続ライン（５０６）から発生するノイズが基板本体４１０内から外部に放出されることを更に抑制できる。
（３）
基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域において、第２接続ライン（５０４）は、第１接続ライン（５０２）及び第３接続ライン（５０６）よりも、電源制御回路４３０が実装される側の基板本体４１０の表面に近い層に形成される、（２）に記載の電力変換装置（４）の制御基板４００。
（３）に記載の構成によれば、グランドに電気的に接続されるが故にシールド効果の高い第２接続ライン（５０４）が、電源制御回路４３０が実装される側の基板本体４１０の表面に近い層に形成されるので、第３接続ライン（５０６）から発生するノイズによる電源制御回路４３０への影響を低減できる。
（４）
基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域において、第１接続ライン（５０２）及び第２接続ライン（５０４）は、基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て第３接続ライン（５０６）と重なる部位を有する、（２）又は（３）に記載の電力変換装置（４）の制御基板４００。
（４）に記載の構成によれば、第３接続ライン（５０６）から発生するノイズを、基板本体４１０の表面に対して垂直方向で第１接続ライン（５０２）及び第２接続ライン（５０４）によりシールドすることが可能となり、第３接続ライン（５０６）から発生するノイズが基板本体４１０内から外部に放出されることを更に抑制できる。
（５）
少なくとも一部が、基板本体４１０の表面に対して垂直方向に視て基板本体４１０の内層における絶縁領域Ｒ１に重なる領域に延在し、スイッチング素子の状態の検出結果を示す検出信号が伝送される信号ライン６１０を更に含む、（１）〜（４）のうちのいずれか１項に記載の電力変換装置（４）の制御基板４００。
（５）に記載の構成によれば、信号ライン６１０の少なくとも一部が基板本体４１０内層に形成される。これにより、基板本体４１０の外部で発生するノイズによる信号ライン６１０への影響を低減できる。また、信号ライン６１０は、少なくとも一部が絶縁領域Ｒ１直下の内層に形成される。絶縁領域Ｒ１直下の内層は、通常的に配線に利用されない領域（いわゆるデッドスペース）であるので、かかる領域を利用して効率的に信号ライン６１０を実現できる。この結果、基板本体４１０の両面において、信号ライン６１０の占有部分を低減し、基板本体４１０の小型化を図ることができる。
１ 電気回路
４ インバータ
４００ 制御基板
４１０ 基板本体
４２０ 駆動回路
４３０ 電源制御回路
４４０ 絶縁トランス
５００ 接続ライン
５０２ 電源接続ライン
５０４ グランド接続ライン
５０６ 駆動接続ライン
６１０ 信号ライン

Claims (4)

  1. 多層基板である基板本体と、
    前記基板本体の表面に実装され、電力変換装置の各アームに対してそれぞれ設けられ、対応するアームが有するスイッチング素子を駆動する複数の駆動回路と、
    前記基板本体の表面に実装される電源制御回路と、
    前記基板本体の表面に形成され、前記電源制御回路と前記複数の駆動回路との間を絶縁する絶縁領域と、
    前記複数の駆動回路のそれぞれに対応して設けられ、前記基板本体の表面に前記絶縁領域を跨いで配置され、前記電源制御回路と、対応する前記駆動回路との間を絶縁状態でそれぞれ結合する複数の絶縁トランスと、
    前記複数の絶縁トランスと前記電源制御回路とを電気的に接続する接続ラインであって、少なくとも一部が、前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域に延在する、接続ラインとを含み、
    前記接続ラインは、電源の正極側に電気的に接続される第１接続ラインと、グランドに電気的に接続される第２接続ラインと、前記電源制御回路が有するトランジスタに電気的に接続される第３接続ラインと含み、
    前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域において、前記第１接続ライン、前記第２接続ライン及び前記第３接続ラインは、前記基板本体の表面に対して垂直方向で前記第１接続ラインと前記第２接続ラインとの間に前記第３接続ラインが挟まれる関係で、それぞれ異なる層に形成される、電力変換装置の制御基板。
  2. 前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域において、前記第２接続ラインは、前記第１接続ライン及び前記第３接続ラインよりも、前記電源制御回路が実装される側の前記基板本体の表面に近い層に形成される、請求項１に記載の電力変換装置の制御基板。
  3. 前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域において、前記第１接続ライン及び前記第２接続ラインは、前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記第３接続ラインと重なる部位を有する、請求項１又は２に記載の電力変換装置の制御基板。
  4. 少なくとも一部が、前記基板本体の表面に対して垂直方向に視て前記基板本体の内層における前記絶縁領域に重なる領域に延在し、前記スイッチング素子の状態の検出結果を示す検出信号が伝送される信号ラインを更に含む、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の電力変換装置の制御基板。
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