CN111835220A - 逆变器单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供逆变器单元，该逆变器单元的一个方式将直流电流转换成交流电流而提供给马达，其中，该逆变器单元具有：逆变器；控制基板，其控制逆变器，并且具有矩形状的平面形状；以及壳体，其收纳控制基板，控制基板具有：多个导电层，它们从上层朝向下层而层叠；第1开关元件和第2开关元件，它们安装于多个导电层中的最上导电层；以及接地部，其接地到壳体，设置于最上导电层的一个下层的第2导电层由单片膜状的接地图案构成，在俯视控制基板的状态下，从第1开关元件朝向设置于控制基板的一个角部的接地部的第1方向和从第2开关元件朝向接地部的第2方向相互交叉。

Description

逆变器单元

技术领域

本发明涉及逆变器单元。

背景技术

在下述专利文献1中记载了一种技术：降低由安装于构成逆变器的电源基板的开关元件产生的噪声。这样的逆变器通过与控制该逆变器的控制基板进行组合而被用作马达控制用的逆变器单元。

专利文献1：日本特开2010-258135号公报

在上述控制基板上与电源基板同样地安装有多个开关元件。因此，在控制基板中也因开关元件而产生噪声。在上述专利文献1中未设想由控制基板产生的噪声，因此期望提供能够降低由控制基板的开关元件产生的噪声的新技术。

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的之一在于提供一种逆变器单元，该逆变器单元能够减低由安装在控制基板上的开关元件引起的噪声的影响。

本发明的一个方式提供一种逆变器单元，其将直流电流转换成交流电流而提供给马达，其中，该逆变器单元具有：逆变器；控制基板，其控制所述逆变器，并且具有矩形状的平面形状；以及壳体，其收纳所述控制基板，所述控制基板具有：多个导电层，它们从上层朝向下层而层叠；第1开关元件和第2开关元件，它们安装于所述多个导电层中的最上导电层；以及接地部，其接地到所述壳体，设置于所述最上导电层的一个下层的第2导电层由单片膜状的接地图案构成，在俯视所述控制基板的状态下，从所述第1开关元件朝向设置于所述控制基板的一个角部的所述接地部的第1方向和从所述第2开关元件朝向所述接地部的第2方向交叉。

根据本发明的一个方式，提供能够降低由安装在控制基板上的开关元件引起的噪声的影响的逆变器单元。

附图说明

图1是具有实施方式的逆变器单元的马达单元的俯视图。

图2是基于图1的A-A线向视的逆变器单元的剖视示意图。

图3是省略了第1罩和第2罩的逆变器单元的俯视图。

图4是示出控制基板的平面结构的图。

图5是控制基板的剖视示意图。

图6是示出安装图案的主要部分结构的剖视图。

标号说明

1：逆变器单元；2：马达；10：壳体；20H：通孔；21：控制基板；21R：角部；25：逆变器；34：反接防止用二极管(发热部件)；37：地面部(接地部)；38：开关元件(第3开关元件)；38s、72s、74s：低电位侧输出端子；38T：分流电阻(第3电阻)；50：第1层(最上导电层)；50P：安装图案(发热部件用安装图案)；52：第2层(第2导电层)；60：第6层(最下导电层)；61：散热垫部；72：开关元件(第2开关元件)；73：电容器(第2电容器)；73L、75L、37C1L、37C2L、37C3L：低电位侧端子；74：开关元件(第1开关元件)；75：电容器(第1电容器)；76：分流电阻(第2电阻)；77：分流电阻(第1电阻)；37C1、37C2、37C3：电容器(第3电容器)；50P1：虚设图案；D1：第1方向；D2：第2方向；D3：第3方向；I：电流；R：抗蚀层；R1：开口。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的逆变器单元进行说明。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，有时使实际的构造与各构造中的比例尺或数量等不同。

在以下的说明中，基于将逆变器单元1搭载于位于水平路面上的车辆的情况下的位置关系来限定重力方向而进行说明。另外，在附图中，适当地示出XYZ坐标系来作为三维正交坐标系。在XYZ坐标系中，Z轴方向表示铅垂方向(即上下方向)，+Z方向为上侧(重力方向的相反侧)，-Z方向为下侧(重力方向)。另外，X轴方向是与Z轴方向垂直的方向，表示搭载逆变器单元1的车辆的前后方向。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向这两个方向垂直的方向，表示车辆的宽度方向(左右方向)。

以下，根据附图对本发明的例示的一个实施方式的逆变器单元进行说明。本实施方式的逆变器单元通过与马达组合而构成马达单元。

图1是具有本实施方式的逆变器单元的马达单元的俯视图。以下，有时也将从上侧朝向下侧观察逆变器单元的各构成部件的状态称为“俯视的状态”。

如图1所示，逆变器单元1配置于马达单元3。马达单元3具有逆变器单元1、马达2以及马达壳3a。另外，马达单元3可以具有使马达2的旋转减速的减速装置(省略图示)。

本实施方式的马达单元3搭载于混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等以马达作为动力源的车辆，作为它们的动力源来使用。

马达壳3a的内部设置有对马达2进行收纳的收纳空间。在马达壳3a的收纳空间中收纳有马达2。另外，在马达壳3a的外周面固定有逆变器单元1。

逆变器单元1与提供直流电流的外部电源装置9连接，并且与马达2连接，在直流与多相交流(例如三相交流)之间进行电力转换。在本实施方式中，外部电源装置9例如是搭载于车辆的二次电池。

马达2通过从逆变器单元1提供的交流电流而进行动作。马达2具有：转子2a，其以沿水平方向延伸的马达轴线J为中心而进行旋转；定子2b，其位于转子2a的径向外侧。定子2b的线圈线与逆变器单元1连接。

图2是基于图1的A-A线向视的逆变器单元1的剖视示意图。图3是省略了第1罩和第2罩的逆变器单元的俯视图。

如图2和图3所示，逆变器单元1具有壳体10、控制基板21、逆变器25、布线部30、布线部保持架33、第1罩40以及第2罩42。

在壳体10的内部设置有收纳空间13。在收纳空间13中收纳有控制基板21、逆变器25、布线部30以及布线部保持架33。

收纳空间13被划分成第1收纳室11和第2收纳室12。即，在壳体10中设置有第1收纳室11和第2收纳室12。第1收纳室11和第2收纳室12向外部开口。第1收纳室11和第2收纳室12的开口朝向上侧。即，第1收纳室11和第2收纳室12向相同方向开口。另外，第1收纳室11和第2收纳室12的开口方向与上下方向一致。第1收纳室11和第2收纳室12相互相邻。控制基板21和逆变器25收纳于第1收纳室(收纳部)11。

壳体10具有第1底壁部10a、第2底壁部10b、侧壁部10c以及分隔壁部10d。收纳空间13是被第1底壁部10a、第2底壁部10b以及侧壁部10c包围的空间。

侧壁部10c在从上下方向观察时呈大致矩形的环状。侧壁部10c从水平方向包围收纳空间13。在侧壁部10c的上端面10ca固定有第1罩40和第2罩42。

第1底壁部10a和第2底壁部10b位于侧壁部10c的下端。第1底壁部10a和第2底壁部10b位于收纳空间13的下侧。第1底壁部10a位于第1收纳室11的下侧。第2底壁部10b位于第2收纳室12的下侧。

分隔壁部10d将收纳空间13划分成第1收纳室11和第2收纳室12。在分隔壁部10d设置有使第1收纳室11和第2收纳室12相互连通的分隔壁开口10da。布线部30通过分隔壁开口10da。

控制基板21配置于第1收纳室11，对逆变器25进行控制。逆变器25包含具有逆变器电路的电源基板、电容器以及开关元件。开关元件与电源基板连接。逆变器25经由布线部30而与外部电源装置9连接。

布线部30将外部电源装置9和逆变器25连接。如图3所示，布线部30由一对汇流条30a构成。汇流条30a由导电性的板材构成。布线部30跨越第1收纳室11和第2收纳室12而设置。如图2所示，布线部30经由布线部保持架33而固定于壳体10。

在布线部30上连接有从外部电源装置9延伸出的电源线缆9a。在电源线缆9a的前端设置有连接端子9b。布线部30通过固定螺钉30b而固定于电源线缆9a的连接端子9b。由此，布线部30与外部电源装置9连接，将从外部电源装置9经由电源线缆9a而提供的直流电流提供给逆变器25。本实施方式的布线部30由板状的汇流条30a构成，因此能够从外部电源装置9向逆变器25稳定地提供较大的电流。

如图2所示，第1罩40覆盖第1收纳室11的开口。第1罩40呈板状。第1罩40通过冲压加工而成型。第1罩40的板厚方向与第1收纳室11的开口方向(在本实施方式中为上下方向)一致。

第1罩40具有上表面40a和下表面40b。下表面40b构成第1收纳室11的内侧面的一部分。下表面40b的外缘部与壳体10的上端面10ca接触。

第1罩40具有向与第1收纳室11相反的一侧(上侧)突出的第1突出部(突出部)41。第1突出部41例如是在对构成第1罩40的板材进行冲压时通过进行拉深加工而构成的。如图1所示，在俯视第1罩40的状态下，第1突出部41具有如下的形状：具有矩形状的矩形部41a、第1凸部41b、第2凸部41c、第3凸部41d、第4凸部41e、第5凸部41f以及第6凸部41g。

第1凸部41b是向矩形部41a的左右方向一方(-Y轴方向)延伸的部位。第2凸部41c是向矩形部41a的左右方向另一方(+Y轴方向)延伸的部位。第3凸部41d是向矩形部41a的前后方向一方(+X轴方向)延伸的部位。第4凸部41e是位于第3凸部41d的左右方向另一方且向矩形部41a的前后方向一方(+X轴方向)延伸的部位。第5凸部41f是向矩形部41a的前后方向另一方(-X轴方向)延伸的部位。第6凸部41g是位于第5凸部41f的左右方向另一方且向矩形部41a的前后方向另一方(-X轴方向)延伸的部位。

在第1突出部41中，矩形部41a最向上侧突出。即，在第1收纳室11与第1突出部41中的矩形部41a在平面上重叠的部分中，第1收纳室11的开口方向的高度最大。第1罩40通过设置第1突出部41，能够提高罩的机械强度，并且能够扩大第1收纳室11的空间。

如图1所示，第1罩40在周缘部通过多个固定螺钉18固定于壳体10。在第1罩40的周缘部设置有沿板厚方向贯穿第1罩40的多个贯通孔(省略图示)。固定螺钉18插入到第1罩40的贯通孔中而螺纹紧固于壳体10。由此，第1罩40固定于壳体10。

如图2所示，第2罩42覆盖第2收纳室12的开口。第2罩42是通过冲压加工而成型的板状的部件。第2罩42的板厚方向与第2收纳室12的开口方向(在本实施方式中为上下方向)一致。

如图1所示，第2罩42在周缘部通过多个固定螺钉18固定于壳体10。在第2罩42的周缘部设置有沿板厚方向贯通的多个贯通孔(省略图示)。固定螺钉18插入到第2罩42的贯通孔中而螺纹紧固于壳体10。由此，第2罩42固定于壳体10。第2罩42具有按压第1罩40的上表面40a的一部分的按压部44。如图2所示，第1罩40和第2罩42固定于壳体10的连续的一个面(上端面10ca)。

第2罩42具有上表面42a和下表面42b。下表面42b构成第2收纳室12的内侧面的一部分。下表面42b的外缘部与壳体10的上端面10ca接触。第2罩42具有向与第2收纳室12相反的一侧(上侧)突出的第2突出部43。第2突出部43例如是在对构成第2罩42的板材进行冲压时通过进行拉深加工而构成的。如图1所示，在俯视第2罩42的状态下，第2突出部43呈大致长圆形状。第2罩42通过设置第2突出部43，能够提高罩的机械强度，并且能够扩大第2收纳室12的空间。

控制基板21与逆变器25的逆变器电路连接。逆变器电路具有多个开关元件。开关元件使用绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor：IGBT)等能够进行高频下的动作的功率半导体元件。

图4是示出控制基板的平面结构的图。

如图4所示，控制基板21具有矩形状的平面形状，具有多个连接器CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6。连接器CT1是被从车辆提供电压(例如12V左右)的电源提供用的连接器。连接器CT2和连接器CT3是向逆变器25提供电压的电压提供用的连接器。连接器CT4是被提供来自辅助设备(例如油泵)的反馈信号的信号接收用的连接器。连接器CT5是被提供来自马达2的反馈信号(例如在线圈中流动的电流的检测值)的信号接收用的连接器。连接器(逆变器输出用连接器)CT6是向逆变器25输出PWM信号的PWM信号输出用的连接器。

控制基板21具有变压器27、第1电路35、第2电路36以及地面部(接地部)37。

第1电路35包含反接防止用二极管(发热部件)34、电源电路部35A、微型计算机7、微型计算机用电源部70以及变压器用电源部71。第1电路35与变压器27的输入侧(初级侧)连接。变压器27是具有较高高度的电子部件。因此，变压器27设置成从控制基板21的基板表面突出的状态。本实施方式的控制基板21通过减振性粘接剂28固定变压器27。减振性粘接剂28在硬化后具有规定的弹性，由此能够得到抑制所粘接的部件的振动的减振效果。作为具有较高高度的电子部件的变压器27借助减振性粘接剂28而固定于控制基板21，由此抑制了振动的产生。

微型计算机7例如是具有CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory：只读存储器)等存储器、以及各种接口的微型计算机。

反接防止用二极管34是在车辆的电源反向地连接于连接器CT1的情况下用于保护控制基板21上的电路的电子部件。反接防止用二极管34安装于第1层50上。反接防止用二极管34在向控制基板21提供电力时发热。即，反接防止用二极管34是在向控制基板21提供电力时发热的发热部件。

电源电路部35A根据经由连接器CT1而从车辆提供的电压而生成提供给微型计算机7的电源和提供给变压器27的电源。电源电路部35A包含多个电容器(第3电容器)37C1、37C2、37C3、开关元件(第3开关元件)38以及分流电阻(第3电阻)38T。开关元件38例如由MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。

电容器37C1、37C2、37C3与变压器27同样地是具有较高高度的电子部件。因此，电容器37C1、37C2、37C3设置成从控制基板21的基板表面突出的状态。本实施方式的控制基板21通过减振性粘接剂28固定这些电容器37C1、37C2、37C3，从而能够抑制振动的产生。

电源电路部35A向微型计算机用电源部70和变压器用电源部71提供电源。

变压器用电源部71向变压器27提供电流。变压器用电源部71与变压器27的输入侧连接。变压器用电源部71包含开关元件(第1开关元件)74、电容器(第1电容器)75以及分流电阻(第1电阻)77。开关元件74例如由MOSFET构成，通过使电路接通/断开而控制提供给变压器27的电流。蓄积在电容器75的电荷在提供给变压器27的输入侧之后，在开关元件74为接通状态的情况下，提供给分流电阻77。变压器用电源部71根据分流电阻77的检测值(电位差)而控制向变压器27的电源提供。

变压器用电源部71中的电容器75是具有较高高度的电子部件，因此设置成从控制基板21的基板表面突出的状态。本实施方式的控制基板21通过减振性粘接剂28固定电容器75，从而能够抑制振动的产生。

微型计算机用电源部70向微型计算机7提供电流。微型计算机用电源部70包含开关元件(第2开关元件)72、电容器(第2电容器)73、分流电阻(第2电阻)76、微型计算机电源用IC78、电压控制IC79以及电感器80。开关元件72例如由MOSFET构成。电容器73和分流电阻76与开关元件72连接。蓄积在电容器73的电荷在开关元件72为接通状态的情况下提供给电感器80。微型计算机用电源部70包含对向微型计算机7提供的电压进行升压的升压电路。升压电路以使电压控制IC79的输入电压成为恒定的方式控制升压电压。微型计算机电源用IC78将来自升压电路的升压电压提供给微型计算机7。

微型计算机用电源部70中的电容器73是具有较高高度的电子部件，因此设置成从控制基板21的基板表面突出的状态。本实施方式的控制基板21通过减振性粘接剂28固定电容器73，从而能够抑制振动的产生。

控制基板21如上述那样具有作为高度比较高的电子部件的变压器27和电容器37C1、37C2、37C3、73、75。该变压器27和电容器37C1、37C2、37C3、73、75向控制基板21的上侧突出，因此有可能与第1罩40发生干涉。

针对于此，根据本实施方式，如图1所示，在俯视的状态下，变压器27和电容器37C1、37C2、37C3、73、75与第1罩40的第1突出部41重叠。更具体而言，变压器27和电容器37C1、37C2、37C3、73、75配置于与第1突出部41的矩形部41a在平面上重叠的位置。

根据本实施方式的逆变器单元1，具有较高高度的变压器27和电容器37C1、37C2、37C3、73、75收纳于第1突出部41中的最向上侧突出的矩形部41a内，因此能够防止与第1罩40的接触。

这里，第1电路35例如是利用从车辆(外部电源)提供给控制基板21的比较低的电压(例如12V)进行动作的电路。即，第1电路35的动作电压相对较低，设置有与变压器27的输入侧(初级侧)连接的第1电路35的区域成为动作电压相对较低的区域。以下，将包含第1电路35的区域称为低压区域(第1区域)21L。这样，控制基板21具有与变压器27的输入侧(初级侧)连接且动作电压相对较低的低压区域21L。在本说明书中，低压是指控制基板动作用的电压。

微型计算机7将对逆变器25进行PWM(脉宽调制：Pulse Width Modulation)控制的PWM信号输出到逆变器25。控制基板21将来自微型计算机7的PWM信号从上述连接器CT6输出到逆变器25。逆变器25根据来自微型计算机7的PWM信号而对马达2进行控制。连接器CT6设置于形成控制基板21的外形的四个端边中的最靠近微型计算机7的短边(端边)21a。由此，微型计算机7和连接器CT6以最短的方式配置，因此能够降低噪声。

第2电路36是向构成逆变器25的逆变器电路(电源基板)的多个开关元件的控制端子(例如IGBT的栅极端子)提供电压的电路。开关元件的动作电压比微型计算机7的动作电压高。

第2电路36与变压器27的输出侧连接。变压器27对从车辆提供的电压进行升压而生成逆变器驱动用的电压。即，向第2电路36提供通过变压器27进行了升压后的高电压。由此，第2电路36能够提供能够驱动动作电压比微型计算机7高的开关元件(IGBT)的高电压。即，第2电路36的动作电压相对较高，设置有与变压器27的输出侧(次级侧)连接的第2电路36的区域成为动作电压相对较高的区域。以下，将包含第2电路36的区域称为高压区域21H。这样，控制基板21具有与变压器27的输出侧(次级侧)连接且动作电压相对较高的高压区域21H。在本说明书中，高压是指逆变器驱动用电压。即，高压区域21H是指以逆变器电路的高电压侧(例如作为各IGBT的发射极电位的0～350V)的电源电压为基准而进行动作、按照始终成为比发射极电位高的电压的方式通过变压器27调整电压的区域。

上述的低压区域21L和高压区域21H是绝缘的。以下，将设置于低压区域21L和高压区域21H的边界的绝缘的区域称为边界绝缘部22。

因此，本实施方式的控制基板21具有：低压区域21L，其与变压器27的输入侧连接，动作电压相对较低；高压区域21H，其与变压器27的输出侧连接，动作电压相对较高；以及边界绝缘部22。

边界绝缘部22设置于低压区域21L和高压区域21H的边界。在俯视控制基板21的状态下，边界绝缘部22配置成与变压器27重叠。变压器27以跨越边界绝缘部22的状态设置在控制基板21上。

地面部37是用于使控制基板21接地到壳体10的部位。地面部37设置于矩形状的控制基板21的四个角部中的一个角部21R。角部21R位于连接器CT1的附近。地面部37经由由金属材料构成的接地用汇流条37B而接地到壳体10。即，地面部37作为使噪声从控制基板21释放到外部的噪声释放部发挥功能。另外，在本实施方式的控制基板21中，按照由噪声源产生的噪声相比于连接器CT1侧更容易流向地面部37侧的方式来调整噪声路径的阻抗。

如图2所示，控制基板21借助固定螺钉(固定部件)26而固定于逆变器25。控制基板21利用固定螺钉26固定于覆盖构成逆变器25的电容器的电容器壳体25a。具体而言，控制基板21安装于设置在电容器壳体25a的上表面25a1的安装部25b。如图2和图3所示，接地用汇流条37B的一端侧通过固定螺钉26而共同紧固于电容器壳体25a与控制基板21之间，从而安装于地面部37。接地用汇流条37B的另一端侧利用固定螺钉19固定于壳体10。

如图4所示，控制基板21利用多个(在本实施方式中为9个)固定螺钉26进行固定。固定螺钉26沿着矩形状的控制基板21的长边各设置有3个。另外，3个固定螺钉26设置于变压器27的周围。由此，能够使控制基板21中的安装有重量比较大的变压器27的部分牢固地固定于逆变器25，因此能够抑制在控制基板21上产生的振动。

另外，在控制基板21中，固定螺钉26设置于电容器73、74、37C1、37C2、37C3的周围。由此，使控制基板21中的安装有重量比较大的电容器73、74、37C1、37C2、37C3的部分牢固地固定于逆变器25，因此能够抑制在控制基板21上产生的振动。

图5是控制基板的剖视示意图。

如图5所示，本实施方式的控制基板21从上侧朝向下侧具有第1层(最上导电层)50、第1预浸料层51、第2层(第2导电层)52、第1芯材53、第3层54、第2预浸料层55、第4层56、第2芯材57、第5层58、第3预浸料层59以及第6层(最下导电层)60。控制基板21具有层叠6个导电层而成的6层构造。

这里，第1层50是指在控制基板21上设置的多个布线中的设置于最上层(第1预浸料层51的正面)的布线。另外，第2层52是指设置于第1层50的一个下层(第1芯材53的正面)的布线。另外，第3层54是指设置于第2层52的一个下层(第2预浸料层55的正面)的布线。另外，第4层56是指设置于第3层54的一个下层(第2芯材57的正面)的布线。另外，第5层58是指设置于第4层56的一个下层(第3预浸料层59的正面)的布线。另外，第6层60是指设置于最下侧的层(第3预浸料层59的背面)的布线。

第1层50包含设置于低压区域21L和高压区域21H的规定的形状的图案。第2层52由设置于低压区域21L的单片膜状的接地图案构成。即，第2层52包含接地平面。第2层52经由过孔而与上述地面部37连接。

第3层54、第4层56以及第6层60分别包含设置于低压区域21L和高压区域21H的规定的形状的图案。第5层58包含设置于低压区域21L和高压区域21H的单片膜状的电源图案。即，第5层58包含电极平面。第6层60除了构成期望的电路的布线图案和接地图案以外，还包含构成上述地面部37的一部分的导电膜。

边界绝缘部22在控制基板21的厚度方向上不包含第1层50、第2层52、第3层54、第4层56、第5层58以及第6层60中的任意层。即，边界绝缘部22在控制基板21的厚度方向上未设置布线图案。

边界绝缘部22通过仅层叠由绝缘材料构成的第1预浸料层51、第1芯材53、第2预浸料层55、第2芯材57以及第3预浸料层59而构成。因此，边界绝缘部22仅由绝缘材料构成。仅由绝缘材料构成的边界绝缘部22能够使低压区域21L和高压区域21H良好地绝缘。

构成微型计算机用电源部70的各电子部件安装于第1层50。各电子部件包含开关元件72、电容器73、分流电阻76、微型计算机电源用IC78、电压控制IC79以及电感器80，该开关元件72、电容器73、分流电阻76、微型计算机电源用IC78、电压控制IC79以及电感器80配置于控制基板21的上表面。开关元件72、电容器73、分流电阻76、微型计算机电源用IC78、电压控制IC79以及电感器80经由第1层50而相互电连接。

另外，构成变压器用电源部71的各电子部件安装于第1层50。各电子部件包含开关元件74、电容器75以及分流电阻77，该开关元件74、电容器75以及分流电阻77配置于控制基板21的上表面。开关元件74、电容器75以及分流电阻77经由第1层50而相互电连接。第1层50包含构成上述地面部37的一部分的导电膜。

即，本实施方式的控制基板21具有：多个导电层(第1层50、第2层52、第3层54、第4层56、第5层58以及第6层60)，它们从上层朝向下层而层叠；开关元件74和开关元件72，它们安装于多个导电层中的作为最上导电层的第1层50；以及地面部37，其接地到壳体10。

在本实施方式的控制基板21上，开关元件72和开关元件74作为产生噪声的噪声源。由开关元件72和开关元件74生成的噪声经由电源电路部35A和连接器CT1而传播到车辆侧，由此有可能产生不良情况。

针对于此，在本实施方式的控制基板21中，在安装作为噪声源的开关元件72和开关元件74的第1层50的一个下层(正下方的层)设置单片膜状的接地图案(第2层52)。

如图4所示，在俯视控制基板21的状态下，从开关元件74朝向设置于控制基板21的一个角部21R的地面部37的第1方向D1和从开关元件72朝向地面部37的第2方向D2交叉。即，第1方向D1和第2方向D2是相互不同的方向。即，开关元件72和开关元件74相对于作为噪声释放部发挥功能的地面部37未排列配置在直线上。因此，例如开关元件72未位于从开关元件74释放并朝向地面部37的噪声的传播路径上。同样地，开关元件74未位于从开关元件72释放并朝向地面部37的噪声的传播路径上。

这样，根据本实施方式的逆变器单元1，能够使由开关元件72和开关元件74产生的噪声从第2层52向地面部37良好地传播，经由与地面部37连接的接地用汇流条37B而释放到壳体10。由此，由开关元件72和开关元件74产生的噪声从控制基板21释放到壳体10侧，因此能够防止该噪声经由电源电路部35A和连接器CT1而传播到车辆侧。因此，根据本实施方式的逆变器单元1，能够防止由开关元件72和开关元件74产生的噪声引起的不良情况的产生。

这里，作为控制基板21中的噪声应对，减小由开关元件72和开关元件74产生的噪声本身是有效的。在包含开关元件的电路内流动的电流的环路越大，则所产生的噪声越大。只要能够减小在电路内流动的电流的环路，就能够降低噪声。

本实施方式的控制基板21按照减小包含作为噪声产生源的开关元件的电路的环路的方式配置构成电路的电子部件。以下，以构成变压器用电源部71的各电子部件的配置为例而进行说明。

如图4所示，开关元件(第1开关元件)74、电容器(第1电容器)75以及分流电阻(第1电阻)77相互接近地配置。开关元件74和分流电阻77在X轴方向上彼此相对而配置。电容器75配置在开关元件74的左侧(+Y侧)。

在构成变压器用电源部71的电路中，蓄积于电容器75的电荷在提供给变压器27后，在开关元件74为接通状态的情况下，提供给分流电阻77。即，在变压器用电源部71的电路内，经由电容器75和变压器27的电流I如图4所示那样从开关元件74的低电位侧输出端子(源极端子)74s通过分流电阻77而返回到电容器75的低电位侧端子75L。分流电阻77的低电位侧端子和电容器75的低电位侧端子75L与第2层52(接地图案)连接。

在本实施方式的变压器用电源部71中，开关元件74的低电位侧输出端子74s和电容器75的低电位侧端子75L朝向彼此相同的方向(X轴方向)。

通过据该结构，从开关元件74的低电位侧输出端子74s通过分流电阻77而返回到电容器75的低电位侧端子75L的电流I的路径变短。因此，根据本实施方式的变压器用电源部71，能够减小在电路内流动的电流I的环路。因此，能够降低由变压器用电源部71的开关元件74产生的噪声本身。

另外，对于构成微型计算机用电源部70的各电子部件的配置，也可以说与变压器用电源部71相同。如图4所示，开关元件(第2开关元件)72、电容器(第2电容器)73以及分流电阻(第2电阻)76相互接近地配置。

在本实施方式的微型计算机用电源部70中，开关元件72的低电位侧输出端子72s和电容器73的低电位侧端子73L朝向相互相同的方向(X轴方向)。

根据该结构，从开关元件72的低电位侧输出端子72s通过分流电阻76而返回到电容器73的低电位侧端子73L的电流的路径变短。因此，根据本实施方式的微型计算机用电源部70，减小了在电路内流动的电流的环路，因此能够降低由开关元件72产生的噪声本身。

在本实施方式的控制基板21中，设置于电源电路部35A的开关元件38也可能成为噪声源。构成电源电路部35A的各电子部件安装于第1层50上。

如图4所示，在俯视控制基板21的状态下，从开关元件38朝向地面部37的第3方向D3与上述第1方向D1和上述第2方向D2不同。即，开关元件38未位于从开关元件72或开关元件74释放并朝向地面部37的噪声的传播路径上。

根据本实施方式的控制基板21，能够使由开关元件38产生的噪声从第2层52向地面部37良好地传播，经由与地面部37连接的接地用汇流条37B而释放到壳体10。由此，由开关元件38产生的噪声从控制基板21释放到壳体10侧，因此能够防止该噪声经由电源电路部35A和连接器CT1而传播到车辆侧。由此，根据本实施方式的逆变器单元1，也能够防止由开关元件38产生的噪声引起的不良情况的产生。

另外，如图4所示，作为构成电源电路部35A的各电子部件的开关元件38、电容器37C1、37C2、37C3以及分流电阻38T相互接近地配置。

在本实施方式的电源电路部35A中，开关元件38的低电位侧输出端子38s和电容器37C1、37C2、37C3的各低电位侧端子37C1L、37C2L、37C3L彼此相对。

根据该结构，能够缩短从开关元件38的低电位侧输出端子38s通过分流电阻38T而返回到电容器37C1、37C2、37C3的各低电位侧端子37C1L、37C2L、37C3L的电流的路径。因此，本实施方式的电源电路部35A减小了在电路内流动的电流的环路，由此能够降低由开关元件38产生的噪声本身。

如上所述，安装于第1层50上的反接防止用二极管34为发热部件。

如图4所示，第1层50具有安装反接防止用二极管34的安装图案(发热部件用安装图案)50P。由发热部件(反接防止用二极管34)产生的热传递到安装图案50P。安装图案50P的反接防止用二极管34的安装部分成为高温。

本实施方式的控制基板21具有与安装图案50P相邻地设置的边界绝缘部22。边界绝缘部22仅由绝缘材料构成，因此不容易传递热。因此，安装图案50P的热不容易传递到边界绝缘部22侧。

在本实施方式中，安装图案50P包含在向控制基板21提供电力时没有电流流动的虚设图案50P1。在虚设图案50P1中没有电流流动，因此与安装图案50P的其他部分相比，温度相对较低。因此，安装图案50P的热传递到温度相对较低的虚设图案50P1侧，由此进行散热。即，虚设图案50P1作为使安装图案50P散热的散热图案发挥功能。

根据本实施方式的控制基板21，安装作为发热部件的反接防止用二极管34的安装图案50P包含虚设图案50P1，因此能够使反接防止用二极管34的热良好地散热。由此，能够抑制由反接防止用二极管34成为高温引起的故障。

在安装图案50P中，除了与反接防止用二极管34的端子的连接部分以外，还被抗蚀层R覆盖。即，控制基板21具有覆盖安装图案50P的抗蚀层R。在本实施方式中，虚设图案50P1的一部分经由设置于抗蚀层R的开口R1而露出。虚设图案50P1的露出部分与外部气体接触。

根据本实施方式的控制基板21，虚设图案50P1的一部分经由开口R1而露出，因此能够通过与外部气体接触的露出部分而使虚设图案50P1的热高效地释放。由此，控制基板21能够通过安装图案50P而使反接防止用二极管34高效地散热。

并且，本实施方式的安装图案50P具有设置于反接防止用二极管34的安装区域的附近的多个通孔20H。多个通孔20H设置于反接防止用二极管34的两侧。

图6是示出安装图案的主要部分结构的剖视图。

如图6所示，安装图案50P经由通孔20H而与第6层60电连接。通孔20H设置成贯穿由接地平面构成的第2层52的状态。第2层52具有供通孔20H贯通的贯通孔52H。贯通孔52H的内径充分大于通孔20H的外径。即，第2层52和通孔20H是绝缘的。

在本实施方式中，第6层60包含与安装图案50P电连接的散热垫部61。散热垫部61与第6层60所包含的其他导电图案(例如接地图案)绝缘。散热垫部61露出而与外部气体接触。

根据本实施方式的控制基板21，安装图案50P中的反接防止用二极管34的安装区域的附近的热经由通孔20H而传递到散热垫部61。由此，能够通过与外部气体接触的散热垫部61使安装图案50P中的温度最高的安装区域的附近的温度高效地降低。由此，本实施方式的控制基板21能够通过安装图案50P而使反接防止用二极管34高效地散热。

如图4所示，本实施方式的控制基板21具有设置于高压区域21H的绝缘部的缺口39。在本实施方式中，缺口39设置于形成控制基板21的矩形状的外形的端边中的最靠近变压器27的长边24。在逆变器单元1的组装工序中，设置于组装用架子(省略图示)的凸部插入到缺口39中。该凸部用于将控制基板21以正确的朝向设置于组装用架子。

具体而言，在将控制基板21以正确的朝向设置于组装用架子的情况下，凸部插入到缺口39中，由此控制基板21完全收纳于架子内。另一方面，在将控制基板21以错误的朝向设置于组装用架子的情况下，凸部未插入到缺口39中而与控制基板21的端面接触，导致控制基板21以从架子略微飞出的状态被收纳。

由此，组装逆变器单元1的作业人员能够通过目视确认组装用架子而能够容易地识别收纳于架子的控制基板21的朝向。因此，组装作业人员能够在正确地识别控制基板21的朝向的状态下进行组装作业，因此能够抑制在组装时产生将控制基板21反向地安装于单元内这样的问题。

在本实施方式的逆变器单元1中，在俯视的状态下，控制基板21的从开关元件74朝向地面部37的第1方向D1和从开关元件72朝向地面部37的第2方向D2交叉。由此，根据本实施方式的控制基板21，开关元件72、74中的一方未位于另一方的噪声传播路径上，因此能够使由开关元件72和开关元件74产生的噪声从第2层52向地面部37良好地传播。由此，本实施方式的逆变器单元1能够降低由安装在控制基板21上的开关元件72、74引起的噪声的影响。

另外，在俯视的状态下，控制基板21的从开关元件38朝向地面部37的第3方向D3与第1方向D1和第2方向D2不同。因此，根据本实施方式的控制基板21，开关元件72、74未位于由开关元件38产生的噪声传播路径上，因此能够使由开关元件38产生的噪声从第2层52向地面部37良好地传播。由此，本实施方式的逆变器单元1能够降低由安装在控制基板21上的开关元件38引起的噪声的影响。

以上，对本发明的各种实施方式进行了说明，但各实施方式中的各结构和它们的组合只是一例，可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外，本发明不受实施方式限定。例如，在上述实施方式中，作为马达单元3的用途，以车辆的动力源为例，但马达单元的用途不限于此。另外，在上述实施方式中，作为控制基板21，以6层构造为例，但控制基板21的结构不限于6层。

另外，在上述实施方式中，作为发热部件，以反接防止用二极管34为例，但发热部件不限于此。即，安装图案50P的构造可以应用于供安装在控制基板21上的其他发热部件(电子部件)安装的图案部分。

Claims (9)

1.一种逆变器单元，其将直流电流转换成交流电流而提供给马达，其中，

该逆变器单元具有：

逆变器；

控制基板，其控制所述逆变器，并且具有矩形状的平面形状；以及

壳体，其收纳所述控制基板，

所述控制基板具有：

多个导电层，它们从上层朝向下层而层叠；

第1开关元件和第2开关元件，它们安装于所述多个导电层中的最上导电层；以及

接地部，其接地到所述壳体，

设置于所述最上导电层的一个下层的第2导电层由单片膜状的接地图案构成，

在俯视所述控制基板的状态下，从所述第1开关元件朝向设置于所述控制基板的一个角部的所述接地部的第1方向和从所述第2开关元件朝向所述接地部的第2方向交叉。

2.根据权利要求1所述的逆变器单元，其中，

所述控制基板具有层叠6个导电层作为所述多个导电层的6层构造。

3.根据权利要求1或2所述的逆变器单元，其中，

所述控制基板具有发热部件，该发热部件安装于所述最上导电层，在向所述控制基板提供电力时发热，

所述最上导电层具有供所述发热部件安装的发热部件用安装图案，

所述发热部件用安装图案经由通孔而与所述多个导电层中的最下导电层电连接。

4.根据权利要求3所述的逆变器单元，其中，

所述发热部件用安装图案包含在向所述控制基板提供电力时没有电流流动的虚设图案。

5.根据权利要求4所述的逆变器单元，其中，

所述控制基板具有覆盖所述发热部件用安装图案的抗蚀层，

所述虚设图案的至少一部分经由设置于所述抗蚀层的开口而露出。

6.根据权利要求3至5中的任意一项所述的逆变器单元，其中，

所述最下导电层包含与所述发热部件用安装图案电连接的散热垫部，

所述散热垫部露出。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的逆变器单元，其中，

所述控制基板具有与所述第1开关元件电连接的第1电容器和第1电阻，并具有与所述第2开关元件电连接的第2电容器和第2电阻，

所述第1开关元件的低电位侧输出端子和所述第1电容器的低电位侧端子朝向相同的方向，

所述第2开关元件的低电位侧输出端子和所述第2电容器的低电位侧端子朝向相同的方向。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的逆变器单元，其中，

所述控制基板具有安装于所述最上导电层的第3开关元件，

在俯视所述控制基板的状态下，从所述第3开关元件朝向所述接地部的第3方向与所述第1方向和所述第2方向不同。

9.根据权利要求8所述的逆变器单元，其中，

所述控制基板具有与所述第3开关元件电连接的第3电容器和第3电阻，

所述第3开关元件的低电位侧输出端子和所述第3电容器的低电位侧端子彼此相对。

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