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WO2012020473A1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

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WO2012020473A1
WO2012020473A1 PCT/JP2010/063526 JP2010063526W WO2012020473A1 WO 2012020473 A1 WO2012020473 A1 WO 2012020473A1 JP 2010063526 W JP2010063526 W JP 2010063526W WO 2012020473 A1 WO2012020473 A1 WO 2012020473A1
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conversion device
output
leakage current
power conversion
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PCT/JP2010/063526
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Inventor
田中　哲夫
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
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    • H02M7/21—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
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    • G01R15/16—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using capacitive devices
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    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G01R31/42—AC power supplies

Definitions

  • the present invention relates to a power converter, and more particularly to a method for visualizing the output state of the power converter.
  • a method of detecting the output state of the power converter a method of detecting a voltage by directly connecting a signal input unit to the power circuit of the power converter, or a current transformer with a current transformer sandwiching the periphery of the power circuit with a core There is a way.
  • Patent Document 1 describes the operation status of an electronic device by detecting a common mode noise generated by operating the electronic device by sandwiching a detection unit between a power cord or a signal line connected to the electronic device. A technique for non-contact detection from the outside is disclosed.
  • the sensor unit is disposed close to the outside of the power cable of the electric device, and the magnetic flux generated by the current flowing through the power cable when the electric device is in operation is detected by the sensor unit.
  • a technique for detecting the presence / absence of energization at an arbitrary position is disclosed.
  • the output voltage of the power converter is a high voltage, and a resistor for dropping the voltage and a photocoupler for insulation are required. There is a problem that an increase in installation space is required.
  • Patent Document 1 In the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to sandwich the detection unit between the power cord and the signal line, and there is a problem that a large space is required around the power cord and the signal line.
  • Patent Document 2 has a problem that the magnetic sensor is expensive and the installation space increases.
  • This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the power converter device which can detect the output state of a power converter device non-contacting, suppressing the increase in installation space. .
  • the power conversion device of the present invention includes an electrode pattern that forms a stray capacitance with an output pattern connected to an inverter, and a leakage current that flows out of the output pattern.
  • a leakage current detection circuit for detecting the operation state of the inverter based on a detection result by the leakage current detection circuit.
  • the present invention it is possible to detect the output state of the power conversion device in a non-contact manner while suppressing an increase in installation space.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the leakage current detection circuit 11 and the driver 13 of FIG. 3 is a diagram showing input / output waveforms of the comparator PA in FIG. 2 at the time of output of the power conversion device 5 in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing input / output waveforms of the comparator PA in FIG. 2 when the output of the power converter 5 in FIG. 1 is stopped.
  • FIG. 5A is a plan view showing a schematic configuration of the power conversion device 5 in FIG. 1
  • FIG. 5B is a side view showing a schematic configuration of the power conversion device 5 in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the main circuit board 25 cut along the line AA ′ in FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power conversion device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a power converter 5 is provided with a converter 2 that converts alternating current of commercial frequency into direct current and an inverter 3 that converts direct current into alternating current of a desired frequency.
  • an R-phase input terminal R, an S-phase input terminal S and a T-phase input terminal T are provided on the converter 2 side, and a U-phase output terminal U, a V-phase output terminal V and a W-phase are provided on the inverter 3 side.
  • An output terminal W is provided.
  • Converter 2 is connected to three-phase power supply 1 via R-phase input terminal R, S-phase input terminal S and T-phase input terminal T, and inverter 3 includes U-phase output terminal U, V-phase output terminal V and It is connected to the motor 4 via a W-phase output terminal W.
  • these R-phase input terminal R, S-phase input terminal S, and T-phase input terminal T are connected to converter 2 via input pattern LI.
  • the U-phase output terminal U, the V-phase output terminal V, and the W-phase output terminal W are connected to the inverter 3 via the output pattern LO.
  • the converter 2 is provided with rectifier diodes D1 to D6, the rectifier diodes D1 and D2 are connected in series with each other, the rectifier diodes D3 and D4 are connected in series with each other, and the rectifier diodes D5 and D6 are connected in series with each other.
  • An R-phase input terminal R is provided at a connection point between the rectifier diodes D1 and D2
  • an S-phase input terminal S is provided at a connection point between the rectification diodes D3 and D4, and a connection point between the rectification diodes D5 and D6.
  • a T-phase input terminal T is provided.
  • the smoothing capacitor C1 is connected in parallel to a series circuit of rectifier diodes D1 and D2, a series circuit of rectifier diodes D3 and D4, and a series circuit of rectifier diodes D5 and D6.
  • the inverter 3 is provided with switching elements M1 to M6 and freewheeling diodes N1 to N6.
  • switching elements M1 to M6 IGBTs may be used, bipolar transistors may be used, or field effect transistors may be used.
  • the freewheeling diodes N1 to N6 are connected in parallel to the switching elements M1 to M6, respectively.
  • the switching elements M1 and M2 are connected in series, the switching elements M3 and M4 are connected in series, and the switching elements M5 and M6 are connected in series.
  • a connection point between the switching elements M1 and M2 is provided with a U-phase output terminal U
  • a connection point between the switching elements M3 and M4 is provided with a V-phase output terminal V
  • a connection point between the switching elements M5 and M6 is provided at a connection point.
  • a W-phase output terminal W is provided.
  • the power converter 5 includes an electrode pattern 12 disposed in the vicinity of the output pattern LO, a leakage current detection circuit 11 that detects the leakage current PA flowing out of the output pattern LO via the electrode pattern 12, and leakage current detection.
  • a driver 13 for driving the light emitting diode 14 based on the detection result by the circuit 11 and a light emitting diode 14 for notifying the operation state of the inverter 3 are provided.
  • stray capacitance Cf can be formed between the electrode pattern 12 and the output pattern LO.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of the leakage current detection circuit 11 and the driver 13 of FIG.
  • the leakage current detection circuit 11 is provided with capacitors C11 and C12, a diode D11, a resistor R11, a switch SW, a reference power source DC, and a comparator CP.
  • the driver 13 is provided with resistors R12 and R13 and a transistor TR.
  • the electrode pattern 12 is connected to one input terminal of the comparator CP via a capacitor C11, a diode D11, and a resistor R11 sequentially.
  • a capacitor C12 is connected to one input terminal of the comparator CP.
  • a switch SW is connected in parallel to the capacitor C12.
  • the reference power source DC is connected to the other input terminal of the comparator CP.
  • the output terminal of the comparator CP is connected to the base of the transistor TR via the resistor R12.
  • the collector of the transistor TR is connected to the power supply potential via the resistor R13, and the emitter of the transistor TR is connected to the light emitting diode 14.
  • alternating current is input from the three-phase power source 1 to the converter 2, it is converted into direct current by the converter 2 and input to the inverter 3.
  • the direct current is converted into alternating current according to the switching operation of the switching elements M 1 to M 6, and the alternating current is supplied to the motor 4, whereby the motor 4 is driven by PWM control.
  • FIG. 3 is a diagram showing input / output waveforms of the comparator PA of FIG. 2 at the time of output of the power converter 5 of FIG.
  • a leakage current PA flows through the stray capacitance Cf for each switching due to high-speed on / off.
  • dv / dt is the switching speed of the switching elements M1 to M6.
  • This leakage current PA flows through the path of the smoothing capacitor C1, the switching elements M1 to M6, the output pattern LO, the electrode pattern 12, the leakage current detection circuit 11, the ground point E1, the ground point E2, and the smoothing capacitor C1.
  • the capacitor C12 of the leakage current detection circuit 11 is charged by the leakage current PA.
  • the output voltage Vout of the comparator CP rises.
  • the transistor TR is turned on, and a current flows through the light emitting diode 14 via the transistor TR, so that the light emitting diode 14 is turned on, thereby notifying that the inverter 3 is operating.
  • the switch SW is turned on / off at a constant cycle, and the capacitor C12 is intermittently discharged. Note that the ON / OFF cycle of the switch SW at this time can be set so that the voltage Vc2 between terminals of the capacitor C11 does not fall below the reference voltage Vref when the power converter 5 outputs.
  • FIG. 4 is a diagram showing input / output waveforms of the comparator PA in FIG. 2 when the output of the power converter 5 in FIG. 1 is stopped.
  • the switch SW is turned on / off at a constant cycle, whereby the charge accumulated in the capacitor C12 is discharged, and the voltage Vc2 between the terminals of the capacitor C12 falls below the reference voltage Vref, so that the output of the comparator CP The voltage Vout becomes a low level.
  • the transistor TR is turned off, the current flowing through the light emitting diode 14 is cut off by the transistor TR, the light emitting diode 14 is turned off, and it is notified that the inverter 3 is stopped.
  • a signal input unit can be directly connected to the electric circuit of the power converter 5, or a power cord or signal There is no need to put a detection unit between the lines, and the output state of the power converter 5 can be detected in a non-contact manner while suppressing an increase in installation space.
  • the light emitting diode 14 is used as the notification unit for notifying the operation state of the inverter 3 .
  • a light bulb, a liquid crystal display device, or the like may be used.
  • FIG. 5A is a plan view showing a schematic configuration of the power conversion device of FIG. 1
  • FIG. 5B is a side view showing a schematic configuration of the power conversion device of FIG.
  • the semiconductor module 21 is mounted on the main circuit board 25 and is electrically connected to the main circuit board 25 via the module pins 23.
  • the semiconductor module 21 is mounted with a semiconductor chip on which switching elements M1 to M6, rectifier diodes D1 to D6, and freewheeling diodes N1 to N6 in FIG. 1 are formed.
  • a heat sink 22 that releases heat generated from the semiconductor module 21 is disposed on the back surface of the semiconductor module 21.
  • a fan 27 that blows air to the heat sink 22 is provided in the vicinity of the heat sink 22. Further, module pins 23 are drawn from the surface side of the semiconductor module 21.
  • a smoothing capacitor C1 and a main circuit terminal block 26 are mounted on the main circuit board 25.
  • An output pattern LO is formed on the main circuit board 25, and the module pin 23 and the main circuit terminal block 26 are connected to each UVW phase via the output pattern LO.
  • the main circuit terminal block 26 can be provided with an R-phase input terminal R, an S-phase input terminal S, a T-phase input terminal T, a U-phase output terminal U, a V-phase output terminal V, and a W-phase output terminal W. .
  • the electrode pattern 12 is formed on the main circuit board 25 in the vicinity of the output pattern LO.
  • the light emitting diode 14 is mounted on the main circuit board 25, and the light emitting diode 14 can be disposed in the vicinity of the U phase output terminal U, the V phase output terminal V, or the W phase output terminal W of the main circuit terminal block 26. .
  • the operation state of the inverter 3 can be easily confirmed, and when the operation state of the inverter 3 is confirmed. Safety can be improved.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the main circuit board cut along the line AA ′ in FIG.
  • a wiring layer L ⁇ b> 1 is provided on the front surface of the main circuit board 25, and a wiring layer L ⁇ b> 2 is provided on the back surface of the main circuit board 25.
  • An output pattern LO is formed in the wiring layer L1, and an electrode pattern 12 is formed in the wiring layer L2.
  • the electrode pattern 12 is preferably arranged so as to face at least one layer of the output pattern LO.
  • At least one of the electrode pattern 12 and the output pattern LO may be arranged in the inner layer of the main circuit board 25.
  • the electrode pattern 12 and the output pattern LO are preferably arranged so as to face the layers adjacent to each other of the main circuit board 25.
  • the power conversion device can detect the output state of the power conversion device in a non-contact manner while suppressing an increase in installation space, and is a method for visualizing the output state of the power conversion device. Is suitable.

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Abstract

　出力パターンＬＯの近傍に電極パターン１２を配置し、出力パターンＬＯから流れ出した漏れ電流ＰＡを電極パターン１２を介して漏れ電流検出回路１１にて検出し、漏れ電流検出回路１１による検出結果に基づいて発光ダイオード１４を駆動することで、インバータ３の動作状態を通知する。

Description

電力変換装置
　本発明は電力変換装置に関し、特に、電力変換装置の出力状態を可視化する方式に関する。
　電力変換装置の出力状態を検知する方法として、電力変換装置の電路に信号入力部を直に接続して電圧を検知する方法や、電路の周囲をコアで挟み込んだカレントトランスにて電流を検知する方法がある。
　また、特許文献１には、電子機器に接続されている電源コードや信号線に検出部を挟み、電子機器が動作することによって発生するコモンモードノイズを検出することで、電子機器の動作状況を外部から非接触で検出する技術が開示されている。
　また、特許文献２には、センサ部を電気機器の電源ケーブルの外側に近接配置し、電気機器の稼働時に電源ケーブルに流れる電流によって発生する磁束をセンサ部にて検知することにより、電源ケーブルの任意の位置で通電の有無を検知する技術が開示されている。
特開２００７－１２０９５６号公報 特開２００２－３６８１９１号公報
　しかしながら、電力変換装置の電路に信号入力部を直に接続する方法では、電力変換装置の出力電圧は高電圧であり、電圧を降下させる抵抗や、絶縁するためのホトカプラが必要となり、部品コストの増大や設置スペースの増大が必要になるという問題があった。
　カレントトランスを用いる方法では、電路の周囲をコアで挟み込む必要があり、設置位置に制約がある上に取り付けが容易でないという問題があった。
　特許文献１に開示された方法では、電源コードや信号線に検出部を挟む必要があり、電源コードや信号線の周囲に大きなスペースが必要になるという問題があった。
　特許文献２に開示された方法では、磁気センサは高価であり、設置スペースが増大するという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設置スペースの増大を抑制しつつ、電力変換装置の出力状態を非接触で検出することが可能な電力変換装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の電力変換装置は、インバータに接続された出力パターンとの間で浮遊容量を形成する電極パターンと、前記出力パターンから流れ出した漏れ電流を前記電極パターンを介して検出する漏れ電流検出回路と、前記漏れ電流検出回路による検出結果に基づいて前記インバータの動作状態を通知する通知部とを備えることを特徴とする。
　この発明によれば、設置スペースの増大を抑制しつつ、電力変換装置の出力状態を非接触で検出することが可能という効果を奏する。
図１は、本発明に係る電力変換装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。 図２は、図１の漏れ電流検出回路１１およびドライバ１３の構成例を示す回路図である。 図３は、図１の電力変換装置５の出力時の図２のコンパレータＰＡの入出力波形を示す図である。 図４は、図１の電力変換装置５の出力停止時の図２のコンパレータＰＡの入出力波形を示す図である。 図５（ａ）は、図１の電力変換装置５の概略構成を示す平面図、図５（ｂ）は、図１の電力変換装置５の概略構成を示す側面図である。 図６は、図５（ａ）のＡ－Ａ´線で切断した主回路基板２５の概略構成を示す断面図である。
　以下に、本発明に係る電力変換装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明に係る電力変換装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。図１において、電力変換装置５には、商用周波数の交流を直流に変換するコンバータ２および直流を所望の周波数の交流に変換するインバータ３が設けられている。ここで、コンバータ２側には、Ｒ相入力端子Ｒ、Ｓ相入力端子ＳおよびＴ相入力端子Ｔが設けられ、インバータ３側には、Ｕ相出力端子Ｕ、Ｖ相出力端子ＶおよびＷ相出力端子Ｗが設けられている。
　そして、コンバータ２は、Ｒ相入力端子Ｒ、Ｓ相入力端子ＳおよびＴ相入力端子Ｔを介して三相電源１に接続され、インバータ３は、Ｕ相出力端子Ｕ、Ｖ相出力端子ＶおよびＷ相出力端子Ｗを介してモータ４に接続されている。ここで、これらのＲ相入力端子Ｒ、Ｓ相入力端子ＳおよびＴ相入力端子Ｔは、入力パターンＬＩを介してコンバータ２に接続されている。Ｕ相出力端子Ｕ、Ｖ相出力端子ＶおよびＷ相出力端子Ｗは、出力パターンＬＯを介してインバータ３に接続されている。
　コンバータ２には、整流ダイオードＤ１～Ｄ６が設けられ、整流ダイオードＤ１、Ｄ２は互いに直列接続され、整流ダイオードＤ３、Ｄ４は互いに直列接続され、整流ダイオードＤ５、Ｄ６は互いに直列接続されている。そして、整流ダイオードＤ１、Ｄ２の接続点にはＲ相入力端子Ｒが設けられ、整流ダイオードＤ３、Ｄ４の接続点にはＳ相入力端子Ｓが設けられ、整流ダイオードＤ５、Ｄ６の接続点にはＴ相入力端子Ｔが設けられている。
　平滑コンデンサＣ１は、整流ダイオードＤ１、Ｄ２の直列回路、整流ダイオードＤ３、Ｄ４の直列回路および整流ダイオードＤ５、Ｄ６の直列回路に並列に接続されている。
　インバータ３には、スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６および還流ダイオードＮ１～Ｎ６が設けられている。なお、スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６としては、ＩＧＢＴを用いるようにしてもよいし、バイポーラトランジスタを用いるようにしてもよいし、電界効果トランジスタを用いるようにしてもよい。
　ここで、還流ダイオードＮ１～Ｎ６は、スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６にそれぞれ並列に接続されている。スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２は互いに直列接続され、スイッチング素子Ｍ３、Ｍ４は互いに直列接続され、スイッチング素子Ｍ５、Ｍ６は互いに直列接続されている。そして、スイッチング素子Ｍ１、Ｍ２の接続点にはＵ相出力端子Ｕが設けられ、スイッチング素子Ｍ３、Ｍ４の接続点にはＶ相出力端子Ｖが設けられ、スイッチング素子Ｍ５、Ｍ６の接続点にはＷ相出力端子Ｗが設けられている。
　また、この電力変換装置５には、出力パターンＬＯの近傍に配置された電極パターン１２、出力パターンＬＯから流れ出した漏れ電流ＰＡを電極パターン１２を介して検出する漏れ電流検出回路１１、漏れ電流検出回路１１による検出結果に基づいて発光ダイオード１４を駆動するドライバ１３およびインバータ３の動作状態を通知する発光ダイオード１４が設けられている。ここで、電極パターン１２は、出力パターンＬＯとの間で浮遊容量Ｃｆを形成することができる。
　図２は、図１の漏れ電流検出回路１１およびドライバ１３の構成例を示す回路図である。図２において、漏れ電流検出回路１１には、コンデンサＣ１１、Ｃ１２、ダイオードＤ１１、抵抗Ｒ１１、スイッチＳＷ、基準電源ＤＣおよびコンパレータＣＰが設けられている。ドライバ１３には、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３およびトランジスタＴＲが設けられている。
　そして、電極パターン１２は、コンデンサＣ１１、ダイオードＤ１１および抵抗Ｒ１１を順次介してコンパレータＣＰの一方の入力端子に接続されている。また、コンパレータＣＰの一方の入力端子には、コンデンサＣ１２が接続されている。また、コンデンサＣ１２にはスイッチＳＷが並列に接続されている。基準電源ＤＣは、コンパレータＣＰの他方の入力端子に接続されている。
　コンパレータＣＰの出力端子は抵抗Ｒ１２を介してトランジスタＴＲのベースに接続されている。トランジスタＴＲのコレクタは、抵抗Ｒ１３を介して電源電位に接続され、トランジスタＴＲのエミッタは発光ダイオード１４に接続されている。
　以下、図１の電力変換装置５の動作について説明する。
　三相電源１からコンバータ２に交流が入力されると、コンバータ２にて直流に変換され、インバータ３に入力される。そして、インバータ３において、スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６のスイッチング動作に従って直流が交流に変換され、その交流がモータ４に供給されることで、ＰＷＭ制御によってモータ４が駆動される。
　図３は、図１の電力変換装置５の出力時の図２のコンパレータＰＡの入出力波形を示す図である。図３において、図１のスイッチング素子Ｍ１～Ｍ６がスイッチング動作すると、高速のオンオフにより、スイッチングごとに浮遊容量Ｃｆを介して漏れ電流ＰＡが流れる。
　この時の漏れ電流ＰＡは、ＰＡ＝Ｃｆ・ｄｖ／ｄｔという式で表すことができる。ただし、ｄｖ／ｄｔは、スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６のスイッチング速度である。この漏れ電流ＰＡは、平滑コンデンサＣ１→スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６出力パターンＬＯ→電極パターン１２→漏れ電流検出回路１１→接地点Ｅ１→接地点Ｅ２→平滑コンデンサＣ１の経路で流れる。この時、漏れ電流ＰＡにより、漏れ電流検出回路１１のコンデンサＣ１２が充電される。
　そして、コンデンサＣ１２が充電されることで、コンデンサＣ１２の端子間電圧Ｖｃ２が基準電源ＤＣにて与えられる基準電圧Ｖｒｅｆ以上になると、コンパレータＣＰの出力電圧Ｖｏｕｔが立ち上がる。この結果、トランジスタＴＲがオンし、トランジスタＴＲを介して発光ダイオード１４に電流が流れることで、発光ダイオード１４が点灯することで、インバータ３が動作中であることが通知される。
　この時、スイッチＳＷは一定の周期でオン／オフされ、コンデンサＣ１２が断続的に放電される。なお、この時のスイッチＳＷのオン／オフの周期は、電力変換装置５の出力時にコンデンサＣ１１の端子間電圧Ｖｃ２が基準電圧Ｖｒｅｆを下回らないように設定することができる。
　図４は、図１の電力変換装置５の出力停止時の図２のコンパレータＰＡの入出力波形を示す図である。図４において、漏れ電流ＰＡは、ＰＡ＝Ｃｆ・ｄｖ／ｄｔであり、スイッチング素子Ｍ１～Ｍ６のスイッチング動作が停止すると、ｄｖ／ｄｔ＝０となる。このため、漏れ電流ＰＡが出力パターンＬＯから流れ出すことがなくなり、浮遊容量Ｃｆを介して電極パターン１２が充電されなくなる。
　この時、スイッチＳＷは一定の周期でオン／オフされることで、コンデンサＣ１２に蓄積されていた電荷が放電され、コンデンサＣ１２の端子間電圧Ｖｃ２が基準電圧Ｖｒｅｆを下回ることで、コンパレータＣＰの出力電圧Ｖｏｕｔはロウレベルになる。
　この結果、トランジスタＴＲがオフし、トランジスタＴＲにて発光ダイオード１４に流れる電流が遮断されることで、発光ダイオード１４が消灯し、インバータ３が停止中であることが通知される。
　ここで、電極パターン１２を介して検出された漏れ電流ＰＡに基づいてインバータ３の動作状態を検出することにより、電力変換装置５の電路に信号入力部を直に接続したり、電源コードや信号線に検出部を挟んだりする必要がなくなり、設置スペースの増大を抑制しつつ、電力変換装置５の出力状態を非接触で検出することが可能となる。
　なお、上述した実施の形態では、インバータ３の動作状態を通知する通知部として発光ダイオード１４を用いた場合について説明したが、電球や液晶表示装置などを用いるようにしてもよい。
　図５（ａ）は、図１の電力変換装置の概略構成を示す平面図、図５（ｂ）は、図１の電力変換装置の概略構成を示す側面図である。図５において、半導体モジュール２１は主回路基板２５に実装され、モジュールピン２３を介して主回路基板２５に電気的に接続されている。なお、半導体モジュール２１には、図１のスイッチング素子Ｍ１～Ｍ６、整流ダイオードＤ１～Ｄ６および還流ダイオードＮ１～Ｎ６が形成された半導体チップを搭載している。
　そして、半導体モジュール２１の裏面には、半導体モジュール２１から発生した熱を放出するヒートシンク２２が配置されている。ヒートシンク２２の近傍には、ヒートシンク２２に送風するファン２７が設けられている。また、半導体モジュール２１の表面側からはモジュールピン２３が引き出されている。
　また、主回路基板２５には、平滑コンデンサＣ１および主回路端子台２６が実装されている。また、主回路基板２５には出力パターンＬＯが形成され、モジュールピン２３と主回路端子台２６とは、出力パターンＬＯを介してＵＶＷ相ごとに接続されている。
　なお、主回路端子台２６には、Ｒ相入力端子Ｒ、Ｓ相入力端子Ｓ、Ｔ相入力端子Ｔ、Ｕ相出力端子Ｕ、Ｖ相出力端子ＶおよびＷ相出力端子Ｗを設けることができる。
　また、主回路基板２５には出力パターンＬＯの近傍に電極パターン１２が形成されている。また、主回路基板２５には発光ダイオード１４が実装され、発光ダイオード１４は主回路端子台２６のＵ相出力端子Ｕ、Ｖ相出力端子ＶまたはＷ相出力端子Ｗの近傍に配置することができる。
　ここで、主回路基板２５に発光ダイオード１４を実装することにより、主回路端子台２６にケーブル配線する時に、インバータ３の動作状態を容易に確認することができ、インバータ３の動作状態の確認時の安全性を向上させることができる。
　図６は、図５（ａ）のＡ－Ａ´線で切断した主回路基板の概略構成を示す断面図である。図６において、主回路基板２５の表面には配線層Ｌ１が設けられ、主回路基板２５の裏面には配線層Ｌ２が設けられている。そして、配線層Ｌ１には出力パターンＬＯが形成され、配線層Ｌ２には電極パターン１２が形成されている。なお、電極パターン１２は、出力パターンＬＯの少なくともいずれかの１層分と対向するように配置することが好ましい。
　なお、電極パターン１２と出力パターンＬＯの少なくともいずれかの一方は主回路基板２５の内層に配置するようにしてもよい。この場合、電極パターン１２と出力パターンＬＯとは、主回路基板２５の互いに隣接する層に対向して配置することが好ましい。
　ここで、電極パターン１２と出力パターンＬＯの少なくともいずれかの一方を主回路基板２５の内層に形成することにより、主回路基板２５の面積の増大を抑制することが可能となり、電力変換装置５の大型化を抑制することが可能となる。
　以上のように本発明に係る電力変換装置は、設置スペースの増大を抑制しつつ、電力変換装置の出力状態を非接触で検出することが可能となり、電力変換装置の出力状態を可視化する方法に適している。
　１　三相電源
　２　コンバータ
　３　インバータ
　４　モータ
　５　電力変換装置
　Ｄ１～Ｄ６　整流ダイオード
　Ｃ１　平滑コンデンサ
　Ｍ１～Ｍ６　スイッチング素子
　Ｎ１～Ｎ６　還流ダイオード
　１１　漏れ電流検出回路
　１２　電極パターン
　１３　ドライバ
　１４　発光ダイオード
　ＬＩ　入力パターン
　ＬＯ　出力パターン
　Ｒ　Ｒ相入力端子
　Ｓ　Ｓ相入力端子
　Ｔ　Ｔ相入力端子
　Ｕ　Ｕ相出力端子
　Ｖ　Ｖ相出力端子
　Ｗ　Ｗ相出力端子
　２１　半導体モジュール
　２２　ヒートシンク
　２３　モジュールピン
　２５　主回路基板
　２６　主回路端子台
　２７　ファン
　Ｌ１、Ｌ２　配線層
　Ｃ１１、Ｃ１２　コンデンサ
　Ｄ１１　ダイオード
　Ｒ１１～Ｒ１３　抵抗
　ＳＷ　スイッチ
　ＤＣ　基準電源
　ＣＰ　コンパレータ
　ＴＲ　トランジスタ

Claims (6)

  1. 　インバータに接続された出力パターンとの間で浮遊容量を形成する電極パターンと、
    　前記出力パターンから流れ出した漏れ電流を前記電極パターンを介して検出する漏れ電流検出回路と、
    　前記漏れ電流検出回路による検出結果に基づいて前記インバータの動作状態を通知する通知部とを備えることを特徴とする電力変換装置。
  2. 　前記通知部は、前記漏れ電流検出回路による検出結果に基づいて動作する発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 　前記電極パターンと前記出力パターンとが近接して配置された主回路基板をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 　前記電極パターンと前記出力パターンとは、前記主回路基板の互いに隣接する層に対向して配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
  5. 　前記出力パターンは、前記主回路基板の内層に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
  6. 　前記発光ダイオードは、前記主回路基板上に実装された主回路端子台の近傍に配置されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
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