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公開番号2025094590
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210242
出願日2023-12-13
発明の名称半導体モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H02M 3/155 20060101AFI20250618BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】簡素な構成で多様な電力変換器として機能することができる半導体モジュールを提供すること。
【解決手段】複数のスイッチング素子を含むブリッジ回路4を備えた半導体モジュール1であって、第1接続端子対11と、第2接続端子対12と、第3接続端子対13と、第4接続端子対14と、第1配線31と、第2配線32と、第3配線33と、第4配線34と、第5配線35とを備え、ブリッジ回路4は、第1配線31と第2配線32との間を接続する第1上下アーム41と、第3配線33と第2配線32との間を接続する第2上下アーム42とを有し、第4配線34は第1上下アーム41の上アームと下アームとの接続点と第5端子25との間を接続し、第5配線は第2上下アーム42の上アームと下アームとの接続点と第6端子26との間を接続する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外部接続端子と、
前記外部接続端子に接続された配線と、
複数のスイッチング素子を含むフルブリッジ回路と、
を備えた半導体モジュールであって、
前記外部接続端子は、
第１端子と第２端子とを含む第１接続端子対と、
第３端子と第４端子とを含む第２接続端子対と、
第５端子と第６端子とを含む第３接続端子対と、
第７端子と第８端子とを含む第４接続端子対と、を含み、
前記配線は、
前記第１端子と前記第３端子とを接続する第１配線と、
前記第２端子と前記第８端子とを接続する第２配線と、
前記第４端子と前記第７端子とを接続する第３配線と、
前記第５端子に接続された第４配線と、
前記第６端子に接続された第５配線と、を含み、
前記フルブリッジ回路は、
前記第１配線と前記第２配線との間を接続する第１上下アームと、
前記第３配線と前記第２配線との間を接続する第２上下アームと、を有し、
前記第４配線は、前記第１上下アームの上アームと下アームとの接続点と前記第５端子との間を接続し、
前記第５配線は、前記第２上下アームの上アームと下アームとの接続点と前記第６端子との間を接続する
ことを特徴とする半導体モジュール。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第２接続端子対が短絡または電気的に開放された状態、かつ前記第１接続端子対と前記第３接続端子対と前記第４接続端子対とのうちのいずれか二つにそれぞれ異なる接続先が接続された状態で、入力側の前記接続先から入力された電力を変換して出力側の前記接続先に出力する駆動状態となり、
前記駆動状態は、複数のモードのうちのいずれか一つであり、
前記複数のモードは、
入力された直流電力を所定電圧に変換して出力する第１モードと、
入力された直流電力を交流電力に変換して出力する第２モードと、
入力された交流電力を直流電力に変換して出力する第３モードと、
力率改善回路として駆動する第４モードとを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記第１モードでは、
前記第１接続端子対に第１交流側の前記接続先が接続され、
前記第４接続端子対に第２交流側の前記接続先が接続され、
前記第２接続端子対が電気的に開放され、
前記第３接続端子対が短絡されている
ことを特徴とする請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記第２モードと前記第３モードと前記第４モードでは、
前記第３接続端子対に交流側の前記接続先が接続され、
前記第１接続端子対と前記第４接続端子対のうちのいずれか一方に直流側の前記接続先が接続され、
前記第１接続端子対と前記第４接続端子対とのうちの残りの一方が電気的に開放され、
前記第２接続端子対が短絡されている
ことを特徴とする請求項２または３に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
外部接続端子と、
前記外部接続端子に接続された配線と、
複数のスイッチング素子を含むハーフブリッジ回路と、
を備えた半導体モジュールであって、
前記外部接続端子は、
第１端子と第２端子とを含む第１接続端子対と、
第３端子と第４端子とを含む第２接続端子対と、
第５端子と第６端子とを含む第３接続端子対と、
第７端子と第８端子とを含む第４接続端子対と、を含み、
前記配線は、
前記第１端子と前記第３端子との間を接続する第１配線と、
前記第２端子と前記第８端子との間を接続する第２配線と、
前記第４端子と前記第７端子との間を接続する第３配線と、
前記第５端子に接続された第４配線と、
前記第６端子に接続された第５配線と、
前記第２配線と前記第３配線との間を接続する第６配線と、を含み、
前記ハーフブリッジ回路は、前記第１配線と前記第２配線との間を接続する上下アームを有し、
前記第４配線は、前記上下アームの上アームと下アームとの接続点と前記第５端子との間を接続し、
前記第５配線は、前記第６配線と前記第６端子との間を接続する
ことを特徴とする半導体モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１コンバータと第２コンバータとがトランスを介して結合された絶縁型ＤＣＤＣコンバータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１５０５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、第１コンバータと第２コンバータとはいずれもトランス側のインターフェースが交流電力の入出力部であるため、第１コンバータおよび第２コンバータがＤＣＤＣコンバータとして機能することは難しい。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡素な構成で多様な電力変換器として機能することができる半導体モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、外部接続端子と、前記外部接続端子に接続された配線と、複数のスイッチング素子を含むフルブリッジ回路と、を備えた半導体モジュールであって、前記外部接続端子は、第１端子と第２端子とを含む第１接続端子対と、第３端子と第４端子とを含む第２接続端子対と、第５端子と第６端子とを含む第３接続端子対と、第７端子と第８端子とを含む第４接続端子対と、を含み、前記配線は、前記第１端子と前記第３端子とを接続する第１配線と、前記第２端子と前記第８端子とを接続する第２配線と、前記第４端子と前記第７端子とを接続する第３配線と、前記第５端子に接続された第４配線と、前記第６端子に接続された第５配線と、を含み、前記フルブリッジ回路は、前記第１配線と前記第２配線との間を接続する第１上下アームと、前記第３配線と前記第２配線との間を接続する第２上下アームと、を有し、前記第４配線は、前記第１上下アームの上アームと下アームとの接続点と前記第５端子との間を接続し、前記第５配線は、前記第２上下アームの上アームと下アームとの接続点と前記第６端子との間を接続することを特徴とする。
【０００７】
本発明は、外部接続端子と、前記外部接続端子に接続された配線と、複数のスイッチング素子を含むハーフブリッジ回路と、を備えた半導体モジュールであって、前記外部接続端子は、第１端子と第２端子とを含む第１接続端子対と、第３端子と第４端子とを含む第２接続端子対と、第５端子と第６端子とを含む第３接続端子対と、第７端子と第８端子とを含む第４接続端子対と、を含み、前記配線は、前記第１端子と前記第３端子との間を接続する第１配線と、前記第２端子と前記第８端子との間を接続する第２配線と、前記第４端子と前記第７端子との間を接続する第３配線と、前記第５端子に接続された第４配線と、前記第６端子に接続された第５配線と、前記第２配線と前記第３配線との間を接続する第６配線と、を含み、前記ハーフブリッジ回路は、前記第１配線と前記第２配線との間を接続する上下アームを有し、前記第４配線は、前記上下アームの上アームと下アームとの接続点と前記第５端子との間を接続し、前記第５配線は、前記第６配線と前記第６端子との間を接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、簡素な構成で多様な電力変換器として機能することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態における半導体モジュールを示す模式図である。
第１変形例の半導体モジュールを示す模式図である。
第１変形例の半導体モジュールがＤＣＤＣコンバータとして駆動する場合を説明するための図である。
第１変形例の半導体モジュールがＡＣＤＣコンバータとして駆動する場合を説明するための図である。
第２変形例の半導体モジュールを示す模式図である。
第３変形例の半導体モジュールを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態における半導体モジュールについて具体的に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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