CN111865105A - 逆变器单元 - Google Patents

逆变器单元 Download PDF

Info

Publication number
CN111865105A
CN111865105A CN202010279559.8A CN202010279559A CN111865105A CN 111865105 A CN111865105 A CN 111865105A CN 202010279559 A CN202010279559 A CN 202010279559A CN 111865105 A CN111865105 A CN 111865105A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inverter
region
control board
wiring
control substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010279559.8A
Other languages
English (en)
Inventor
堀内元气
长茂美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Elesys Corp
Original Assignee
Nidec Elesys Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Elesys Corp filed Critical Nidec Elesys Corp
Publication of CN111865105A publication Critical patent/CN111865105A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac 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
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac 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 using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

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和对逆变器进行控制的控制基板,控制基板具有:升压部件,其对从外部电源提供的电压进行升压;第1区域,其包含与升压部件的输入侧连接而利用从外部电源提供的电压进行动作的第1电路;第2区域,其包含与升压部件的输出侧连接而利用升压后的电压进行动作的第2电路;以及边界绝缘部,其设置于第1区域和第2区域的边界,在俯视控制基板的状态下,边界绝缘部按照与升压部件重叠的方式配置,在控制基板的厚度方向上,边界绝缘部不具有布线图案。

Description

逆变器单元
技术领域
本发明涉及逆变器单元。
背景技术
已知有一种逆变器单元,其具有逆变器和对逆变器进行控制的控制基板,该逆变器单元对马达进行控制。在下述专利文献1中记载了一种逆变器控制单元(控制基板),其具有安装驱动电路的高压区域、安装控制装置的低压区域、以及将高压区域和低压区域绝缘的绝缘区域。
专利文献1:日本特开2019-41471号公报
上述绝缘区域由配置于在控制基板上设置的缝的粘接剂构成。该粘接剂经由设置于控制基板的背面的支承部件而被支承。上述逆变器控制单元需要支承部件,因此存在组装工时增加的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况,其目的之一在于提供能够降低组装工时的逆变器单元。
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和对所述逆变器进行控制的控制基板,所述控制基板具有:升压部件,其对从外部电源提供的电压进行升压;第1区域,其包含与所述升压部件的输入侧连接而利用从所述外部电源提供的电压进行动作的第1电路;第2区域,其包含与所述升压部件的输出侧连接而利用升压后的电压进行动作的第2电路;以及边界绝缘部,其设置于所述第1区域和所述第2区域的边界,在俯视所述控制基板的状态下,所述边界绝缘部按照与所述升压部件重叠的方式配置,在所述控制基板的厚度方向上,所述边界绝缘部不具有布线图案。
根据本发明的一个方式,提供能够降低组装工时的逆变器单元。
附图说明
图1是具有一个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。
图4是示出控制基板的平面结构的图。
图5是基于图4的B-B线向视的控制基板的剖视示意图。
图6是示出设置于高压区域的第2电路的主要部分结构的俯视图。
图7是基于图6的C-C线向视的高压区域的剖视图。
标号说明
1:逆变器单元;2:马达;7:微型计算机(集成电路);10、25a:壳体;11:第1收纳室(收纳部);21:控制基板;21a:短边(端边);21H:高压区域(第2区域);21L:低压区域(第1区域);22:边界绝缘部;23:绝缘部;23:绝缘部(第2绝缘部);25:逆变器;26:固定螺钉(固定部件);27:变压器(升压部件);28:减振性粘接剂;36a:第1布线;36b:第2布线;39:缺口;40:第1罩(罩部);41:第1突出部(突出部);73、75、37C1、37C2、37C3:电容器;CT6:连接器(逆变器输出用连接器)。
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40和第2罩42的逆变器单元1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(罩部)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(升压部件)27、第1电路35以及第2电路36。
第1电路35包含电源电路部35A、微型计算机(集成电路)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经由减振性粘接剂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。
电源电路部35A根据经由连接器CT1而从车辆提供的电压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具有多个电容器37C1、37C2、37C3以及开关元件38。开关元件38例如由MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor: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。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72和电容器73。开关元件72例如由MOSFET构成。
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。
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74和电容器75。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。
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。
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按照与变压器27重叠的方式配置。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。
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固定于构成逆变器25的电容器的壳体25a。具体而言,控制基板21安装于设置在壳体25a的上表面25a1的安装部25b。
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。
因此,能够提高控制基板21的防振性。
图5是基于图4的B-B线向视的控制基板21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布线层50、第1预浸料层51、第2布线层52、第1芯材53、第3布线层54、第2预浸料层55、第4布线层56、第2芯材57、第5布线层58、第3预浸料层59以及第6布线层60。即,本实施方式的控制基板21具有层叠6个布线层而成的6层构造。
这里,第1布线层50是指与低压区域21L和高压区域21H无关地设置于控制基板21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布线层52是指与低压区域21L和高压区域21H无关地设置于第1布线层50的一个下层(第1芯材53的正面)的布线。另外,第3布线层54是指与低压区域21L和高压区域21H无关地设置于第2布线层52的一个下层(第2预浸料层55的正面)的布线。另外,第4布线层56是指与低压区域21L和高压区域21H无关地设置于第3布线层54的一个下层(第2芯材57的正面)的布线。另外,第5布线层58是指与低压区域21L和高压区域21H无关地设置于第4布线层56的一个下层(第3预浸料层59的正面)的布线。另外,第6布线层60是指与低压区域21L和高压区域21H无关地设置于最下侧的层(第3预浸料层59的背面)的布线。
第1布线层50、第2布线层52、第3布线层54、第4布线层56、第5布线层58以及第6布线层60分别具有规定的图案。例如第2布线层52主要构成单片膜状的接地图案,第5布线层58主要构成单片膜状的电源图案。
边界绝缘部22在控制基板21的厚度方向上不包含第1布线层50、第2布线层52、第3布线层54、第4布线层56、第5布线层58以及第6布线层60中的任意布线层。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。
边界绝缘部22是通过对构成控制基板21的6个布线层的图案下工夫而构成的。边界绝缘部22仅由构成控制基板21的层叠材料构成,因此不需要用于支承绝缘部的支承部件等分体部件。
图6是示出设置于高压区域21H的第2电路36的主要部分结构的俯视图。
如图6所示,第2电路36包含相互相邻的第1布线36a和第2布线36b。第2电路36包含多个布线,但在图6中为了容易观察图,仅图示出两个布线(第1布线36a和第2布线36b)。
如图6所示,第1布线36a和第2布线36b之间是绝缘的。在第1布线36a和第2布线36b之间设置有绝缘部(第2绝缘部)23。另外,绝缘部23设置于高压区域21H的整个区域中。具体而言,绝缘部23设置于构成第2电路36的多个布线中的相互相邻的布线间。
图7是基于图6的C-C线向视的高压区域21H的剖视图。另外,在图7中,图示出第1布线36a和第2布线36b分别仅由第1布线层50构成的情况。
如图7所示,绝缘部23在控制基板21的厚度方向上不具有第1布线层50、第2布线层52、第3布线层54、第4布线层56、第5布线层58以及第6布线层60中的任意层。绝缘部23具有与边界绝缘部22相同的层构造。即,高压区域21H包含具有与边界绝缘部22相同的层构造的绝缘部23。
绝缘部23在未图示的区域与边界绝缘部22连接,绝缘部23与边界绝缘部22成为一体。绝缘部23与边界绝缘部22同样地仅由绝缘材料构成,由此具有优异的绝缘性,因此能够在保持期望的绝缘距离的同时以最短路径配置提供高电压的第1布线36a和第2布线36b。这里,期望的绝缘距离例如由动作环境和JIS标准来决定。另外,也可以通过设置缝来确保绝缘距离。
另外,如上述那样绝缘部23设置于构成第2电路36的多个布线中的相互相邻的布线间,因此第2电路36能够在保持期望的绝缘距离的同时以最短路径配置布线。
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23的缺口39。控制基板21在绝缘部23具有缺口39,因此能够抑制由设置缺口39引起的电影响。
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,由此控制基板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的问题。
在本实施方式的逆变器单元1中,控制基板21通过在厚度方向上不具有布线图案的边界绝缘部22将低压区域21L和高压区域21H绝缘。因此,根据本实施方式的控制基板21,不需要支承部件等分体部件,因此与使用支承部件的结构相比,能够减少组装工时。另外,与使用支承部件的结构相比,能够避免控制基板21的大型化。因此,本实施方式的逆变器单元1使用于安装控制基板21的空间(第1收纳室11)小型化,因此结果是能够使逆变器单元1的大小本身小型化。
另外,在本实施方式的逆变器单元1中,控制基板21具有作为具有较高高度的电子部件的变压器27和电容器37C1、37C2、37C3、73、75。这些变压器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。
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等只是一例,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,举6层构造为例,但控制基板21的结构不限于6层。

Claims (7)

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和对所述逆变器进行控制的控制基板,
所述控制基板具有:
升压部件,其对从外部电源提供的电压进行升压;
第1区域,其包含与所述升压部件的输入侧连接而利用从所述外部电源提供的电压进行动作的第1电路;
第2区域,其包含与所述升压部件的输出侧连接而利用升压后的电压进行动作的第2电路;以及
边界绝缘部,其设置于所述第1区域和所述第2区域的边界,
在俯视所述控制基板的状态下,所述边界绝缘部按照与所述升压部件重叠的方式配置,
在所述控制基板的厚度方向上,所述边界绝缘部不具有布线图案。
2.根据权利要求1所述的逆变器单元,其中,
所述控制基板经由固定部件而固定于所述逆变器,
所述固定部件设置于所述升压部件的周围。
3.根据权利要求1或2所述的逆变器单元,其中,
所述升压部件经由减振性粘接剂而设置于所述控制基板上。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的逆变器单元,其中,
该逆变器单元具有:
壳体,其具有对所述逆变器和所述控制基板进行收纳的收纳部;以及
罩部,其固定于所述壳体,覆盖所述收纳部,
所述控制基板具有设置于所述第1区域的多个电容器,
所述罩部具有向与所述收纳部相反的一侧突出的突出部,
在俯视所述控制基板的状态下,所述升压部件和所述多个电容器与所述突出部重叠。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的逆变器单元,其中,
所述控制基板具有:
集成电路,其设置于所述第1区域;以及
逆变器输出用连接器,其设置于所述第1区域,将来自所述集成电路的PWM信号输出到所述逆变器,
所述逆变器输出用连接器设置于形成所述控制基板的外形的端边中的最靠近所述集成电路的端边。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的逆变器单元,其中,
所述第2区域包含具有与所述边界绝缘部相同的层构造的第2绝缘部,
所述控制基板具有设置于所述第2区域的所述第2绝缘部的缺口。
7.根据权利要求6所述的逆变器单元,其中,
所述第2区域包含彼此相邻的第1布线和第2布线,
在所述第1布线与所述第2布线之间设置有所述第2绝缘部。
CN202010279559.8A 2019-04-19 2020-04-10 逆变器单元 Pending CN111865105A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-080319 2019-04-19
JP2019080319A JP2020178477A (ja) 2019-04-19 2019-04-19 インバータユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111865105A true CN111865105A (zh) 2020-10-30

Family

ID=72936358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010279559.8A Pending CN111865105A (zh) 2019-04-19 2020-04-10 逆变器单元

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2020178477A (zh)
CN (1) CN111865105A (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5029900B2 (ja) * 2007-11-20 2012-09-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 モータの制御装置
JP6184507B2 (ja) * 2013-10-09 2017-08-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 ドライバ基板および電力変換装置
JP6160576B2 (ja) * 2014-07-31 2017-07-12 株式会社デンソー 駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020178477A (ja) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108137084B (zh) 一体型电动助力转向装置及其制造方法
JP5951067B1 (ja) 電動パワーステアリング装置
US9425707B2 (en) Inverter device capable of appropriately fixing a power module having a switching element and a smoothing capacitor in a limited region
JP5199698B2 (ja) 一体型電動圧縮機
EP3100345B1 (en) Power control unit
CN107710586B (zh) 电力转换装置
EP2899866A1 (en) Power conversion device to be mounted in electric-powered vehicle
JP6646739B2 (ja) 電力変換装置
US20220271683A1 (en) Power conversion device
CN108369863B (zh) 电力转换装置
JP2016116340A (ja) 電力変換装置
CN110401397B (zh) 逆变器控制装置
CN111865105A (zh) 逆变器单元
JP6028222B2 (ja) 電気機器
JP2021065044A (ja) 平滑コンデンサ部及びスナバコンデンサを有するモータ駆動装置
JP6648859B2 (ja) 電力変換装置
JP5893312B2 (ja) 半導体制御装置
US11223295B2 (en) Capacitor device
JP5919424B1 (ja) コンデンサモジュール
CN111835220A (zh) 逆变器单元
CN109923770B (zh) 电动压缩机
WO2020040279A1 (ja) インバータユニット、モータユニット
JP2012178937A (ja) 電力変換装置
JP2020156206A (ja) 電力変換器
JP6277434B2 (ja) 電気機器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination