JP6721066B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図2は、本例のインバータ30の筐体39の内部を示す正面図、図3は同じく側面図である。本例のインバータ30は、上述した平滑コンデンサ37と、上アーム回路及び下アーム回路31〜36がモジュール化されたパワーモジュール40と、冷却器42が筐体39に収容され、さらにコントローラ38を構成するプリント回路基板PCBやプリント配線基板PWBなどの回路基板41も筐体39内に収容されている。図2,図3に示すように本例の筐体39は、上面が開口した略直方体形状とされ、筐体39の4つの側壁面を構成する筐体側面391と、筐体39の底壁面を構成する蓋体底面392とを有し、絶縁性材料により構成されている。なお、筐体39の上面開口に蓋体を設けてもよい。
図4は、第2実施形態に係るインバータ30の筐体39の内部を示す正面図である。本例のインバータ30は、上述した第1実施形態のインバータ30に比べ、筐体39に対する平滑コンデンサ37、パワーモジュール40、冷却器42及び回路基板41の配置順序が異なる。すなわち、本例のインバータ30では、筐体39の底面392から上方に向かって、回路基板41、冷却器42、パワーモジュール40、平滑コンデンサ37の順に積層して配置されている。また、上述した第1実施形態のパワーモジュール40はトランスファモールドで構成したが、本例のパワーモジュール40はパッケージ型モジュールで構成されている点で異なる。その他の構成については上述した第1実施形態と同様であるためその説明をここに援用する。
図5は、第3実施形態に係るインバータ30の筐体39の内部を示す正面図である。本例のインバータ30は、上述した第1実施形態のインバータ30に比べ、パワーモジュール40と平滑コンデンサ37が冷却器42の上面に沿って並んで配置されている点が異なる。また、冷却器42は、その電位が筐体39の電位に対して異なる電位になるように配置されている点が異なる。さらに、筐体39の底面392から上方に向かって、回路基板41、冷却器42、パワーモジュール40及び平滑コンデンサ37の順に積層して配置されている点が相違する。その他の構成については上述した第1実施形態と同様であるためその説明をここに援用する。
10…直流電源
20…交流負荷
30…インバータ(電力変換装置)
31,33,35…上アーム回路
32,34,36…下アーム回路
Q1〜Q6…スイッチング素子
D1〜D6…ダイオード
P,N…電源線
37…平滑コンデンサ
371…高圧端子部
372…接続部
38…コントローラ
39…筐体
391…側面
392…底面
40…パワーモジュール
401…高圧端子部
402…接続部
403…駆動信号入力端子部
404…パッケージング
405…半導体チップ
406…ゲル材
41…回路基板
42…冷却器
43…はんだ部
Claims (9)
- 少なくとも1つのパワー半導体を含むパワーモジュールと、
前記パワーモジュールと電気的に接続された平滑コンデンサと、
前記パワー半導体を駆動する駆動回路部品が実装された回路基板と、
前記パワーモジュールを冷却する冷却器と、
底面及び側面を有し、前記パワーモジュール、前記平滑コンデンサ、前記回路基板及び前記冷却器を収容する筐体と、を有する電力変換装置において、
前記パワーモジュールの高圧端子部と、前記平滑コンデンサの高圧端子部とが、前記パワーモジュール及び前記平滑コンデンサの主面に沿って重ね合わされているとともに、
前記パワーモジュールの高圧端子部と、前記平滑コンデンサの高圧端子部とが前記筐体の底面と前記冷却器との間に配置され、
前記冷却器が前記筐体と電気的に絶縁されている電力変換装置。 - 前記冷却器の第1面側に前記回路基板が配置され、前記冷却器の前記第1面側とは反対側の第2面側に前記パワーモジュール及び前記平滑コンデンサが配置されている請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記冷却器と前記平滑コンデンサの間に、前記パワーモジュールが配置されている請求項2に記載の電力変換装置。
- 前記冷却器の冷却面と前記パワーモジュールの被冷却面は熱的に接触し、
前記パワーモジュールの被冷却面は前記冷却器の冷却面に対して鉛直方向下側に配置されている請求項1〜3のいずれか一項に記載の電力変換装置。 - 前記パワーモジュールは、前記平滑コンデンサの高圧端子部と接続するための接続部と、前記回路基板から前記パワー半導体に対する駆動信号を入力するための駆動信号入力端子部とを有し、
前記接続部と前記駆動信号入力端子部は、前記パワーモジュールの対向する面からそれぞれ導出されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の電力変換装置。 - 前記接続部と前記駆動信号入力端子部は、互いに逆方向に折り曲げて導出されている請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記接続部は、前記冷却器の冷却面に対して非平行の方向に折り曲げられている請求項5又は6に記載の電力変換装置。
- 前記冷却器は、その電位が前記筐体の電位に対して異なる電位になるように配置されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の電力変換装置。
- 複数のパワーモジュールを有し、
前記複数のパワーモジュールは、前記冷却器の冷却面に一列に配置されている請求項1〜8のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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