功率半导体模块、电力转换装置及铁路车辆

摘要

在适用于铁路车辆用的3电平电力转换装置的功率半导体模块中，开关元件（1～4）及箝位二极管（5、6）由宽带隙半导体形成，在元件基板（82）的一侧，开关元件（1）、箝位二极管（5）及开关元件（2）按照该顺序沿着冷却风的流动方向纵列配置，在元件基板（82）的另一侧，开关元件（4）、箝位二极管（6）及开关元件（3）按照该顺序沿着冷却风的流动方向纵列配置，外元件用温度传感器（86A）被配置在开关元件（1、4）周边的附近区域中的元件基板（82）的边部侧，内元件用温度传感器（86B）被配置在开关元件（2、3）周边的附近区域中的元件基板（82）的边部侧，开关元件（1～4）、箝位二极管（5、6）、外元件用温度传感器（86A）及内元件用温度传感器（86B）被收容在一个模块内而构成。

主权项

一种适用于铁路车辆用的3电平电力转换装置的空冷式的功率半导体模块，其特征在于，具有：第1、第2开关元件，该第1、第2开关元件按照该顺序在高电位侧直流端子和交流端子之间串联连接，且受通断控制而进行动作；第3、第4开关元件，该第3、第4开关元件按照该顺序在所述交流端子和低电位侧直流端子之间串联连接，且受通断控制而进行动作；第1箝位二极管，该第1箝位二极管的负极端子与所述第1、第2开关元件的相互连接点连接，正极端子与直流中间端子连接；第2箝位二极管，该第2箝位二极管的负极端子与所述直流中间端子连接，正极端子与所述第3、第4开关元件的相互连接点连接；第1温度继电器，该第1温度继电器探测所述第1及第4开关元件的过温度；以及第2温度继电器，该第2温度继电器探测所述第2及第3开关元件的过温度，所述第1～第4开关元件及所述第1、第2箝位二极管由宽带隙半导体形成，在元件基板的一侧，所述第1开关元件、所述第1箝位二极管及所述第2开关元件按照该顺序沿着用于空气冷却而流动前进的冷却风的流动方向纵列配置，在所述元件基板的另一侧，所述第4开关元件、所述第2箝位二极管及所述第3开关元件按照该顺序沿着所述冷却风的流动方向纵列配置，所述第1温度继电器被配置在所述第1、第4开关元件周边的附近区域中的所述元件基板的边部侧，所述第2温度继电器被配置在所述第2、第3开关元件周边的附近区域中的所述元件基板的边部侧，所述第1～第4开关元件、所述第1、第2箝位二极管及所述第1、第2温度继电器，被收容在一个模块内而构成。