CN112997263A - 功率转换器 - Google Patents

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堀口刚司
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Abstract

得到具有提高了芯(103)和线圈(104)的冷却效果的电抗器(120)的功率转换器。功率转换器具有：具有第一冷却面(1051)的冷却部件(105)；具有芯部(103)和线圈部(104)的电抗器(120)，芯部(103)是长方体并配置于俯视下的面积比芯部(103)的面积大的第一冷却面(1051)上，线圈部(104)卷绕于芯部(103)和冷却部件(105)的周围；以及与线圈部(104)的一端连接的功率转换模块(101)。

Description

功率转换器
技术领域
本发明涉及具有功率转换模块和电抗器的功率转换器。
背景技术
在采用具有功率转换用半导体元件的功率转换模块的功率转换器中，利用电抗器来进行所希望的功率转换。例如，斩波型的DC-DC转换器、不间断电源装置的整流电路和逆变电路相当于该功率转换器。
一般来说，电抗器具有填充磁通的芯和流过作为磁通的发生源的电流的线圈，并在芯的周围卷绕线圈而形成。这样构成的电抗器因在芯产生的铁损和在线圈产生的铜损而发热。一般认为：在因该发热而例如烧损了线圈的绝缘覆膜或线圈与芯之间的绝缘树脂的情况下，电抗器丧失电抗器内部的绝缘性能，可靠性劣化。
作为以往的功率转换器，公开了在散热器上配置有电抗器和功率模块电路的功率转换器(例如专利文献1)。
但是，在专利文献1所记载的以往的功率转换器中，仅芯与散热器接触，从而仅经由芯来进行向散热器的散热。因此，虽然芯由散热器直接冷却，但线圈却经由芯来冷却，所以，有时无法充分进行线圈的冷却。
另外，在功率转换器中，为了使电抗器稳定动作，必须进行电抗器的适当的冷却。另外，电抗器的芯、线圈一起发热，所以，希望具有对芯和线圈这两个部件都有效的冷却机构。
于是，作为用于解决该课题的电抗器，公开了在EI形状的芯与卷绕E形状的芯的中央腿部的线圈的间隙中插入冷却部件来冷却芯和线圈的电抗器(例如专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-197987号公报
专利文献2：日本特开2008-186904号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献2所记载的以往的电抗器中，由冷却部件冷却的冷却部位限于芯的中央腿部及其周围的一部分的线圈。但是，芯的铁损却是在填充磁通的整个芯产生的，所以，芯的冷却不充分。另外，线圈的铜损也同样在整个线圈产生，所以，线圈的冷却不充分。结果，在具有芯和线圈的电抗器中，存在对芯和线圈的冷却不充分的问题点，有时可靠性劣化。
本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于得到具有芯和线圈的冷却效果提高了的电抗器的功率转换器。
用于解决课题的手段
本发明的功率转换器是如下的功率转换器，具有：具有第一冷却面的冷却部件；具有芯部和线圈部的电抗器，芯部是长方体并配置于俯视下的面积比芯部的面积大的第一冷却面上，线圈部卷绕于芯部和冷却部件的周围；以及与线圈部的一端连接的功率转换模块。
发明效果
根据本发明，芯部是长方体并配置于俯视下比芯部的面积大的冷却部件的第一冷却面上，线圈部卷绕于芯部和冷却部件的周围，所以，能提高芯部和线圈部的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1中的功率转换器的俯视结构示意图。
图2是表示本发明的实施方式1中的功率转换器的侧视结构示意图。
图3是表示本发明的实施方式1中的功率转换器的剖视结构示意图。
图4是表示本发明的实施方式2中的功率转换器的俯视结构示意图。
图5是表示本发明的实施方式2中的功率转换器的侧视结构示意图。
图6是表示本发明的实施方式3中的功率转换器的俯视结构示意图。
图7是表示本发明的实施方式3中的功率转换器的侧视结构示意图。
图8是表示本发明的实施方式3中的另一功率转换器的俯视结构示意图。
图9是表示本发明的实施方式3中的另一功率转换器的侧视结构示意图。
图10是表示本发明的实施方式4中的功率转换器的俯视结构示意图。
图11是表示本发明的实施方式4中的功率转换器的侧视结构示意图。
图12是表示本发明的实施方式5中的功率转换器的俯视结构示意图。
图13是表示本发明的实施方式5中的功率转换器的侧视结构示意图。
图14是表示本发明的实施方式5中的功率转换器的剖视结构示意图。
图15是表示本发明的实施方式6中的功率转换器的俯视结构示意图。
图16是表示本发明的实施方式6中的功率转换器的侧视结构示意图。
图17是表示本发明的实施方式7中的功率转换器的俯视结构示意图。
图18是表示本发明的实施方式7中的功率转换器的侧视结构示意图。
图19是表示本发明的实施方式8中的功率转换器的侧视结构示意图。
图20是表示本发明的实施方式9中的功率转换器的侧视结构示意图。
具体实施方式
首先，参照附图，对本发明的功率转换器的整体结构进行说明。需要说明的是，附图是示意性的而并非要反映所示出的构成要素的准确的大小等。另外，赋予相同附图标记的部分是相同或与之相当的部分，这在说明书全文是通用的。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1中的功率转换器的俯视结构示意图。图2是表示本发明的实施方式1中的功率转换器的侧视结构示意图。图3是表示本发明的实施方式1中的半导体装置的剖视结构示意图。图1中的虚线A-A处的剖视结构示意图是图3。在图中，功率转换器100具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、(第一、第二)冷却面1051。在图1中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图2中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103、线圈104和冷却体105。
需要说明的是，为了方便，在冷却体105中，在从冷却风扇106侧观察的情况下，将配置有功率转换模块101的冷却面1051作为冷却体105的上表面，将功率转换模块101所配置的冷却面1051的相反侧的面作为冷却体105的下表面，将功率转换模块101所配置的冷却面1051的左侧的侧面作为左侧面，将功率转换模块101所配置的冷却面1051的右侧的侧面作为右侧面。
在图中，冷却体105具有至少一个冷却面1051。冷却体105的外形是长方体，内部是中空结构。冷却体105具有多个板状的冷却面1051。冷却体105由多个冷却面1051形成冷却体105的外面(表面)。冷却体105在冷却体105的由多个冷却面1051所包围的内部设有用于供制冷剂通过的空间(空洞)。冷却体105的表面是冷却体105的冷却面1051。多个冷却面1051相向地配置来形成冷却体105的表面。例如，第一冷却面1051在相向的位置配置有第二冷却面1051。另外，作为冷位体105的形状，其截面可以是六边形、八边形等。
冷却风扇106产生气流。冷却风扇106配置于冷却体105的一端侧。冷却风扇106产生从冷却体105的一端侧朝向冷却体105的另一端侧流动的气流。冷却风扇106通过使由冷却风扇106产生的气流流向冷却体105的内部而使气流(制冷剂)与冷却面1051的内面相接触，进而从冷却体105的内部对冷却体105进行冷却。因此，能够对配置于冷却面1051的外面(表面)的部件等进行冷却。另外，在冷却体105的与线圈104接触的区域，为了使线圈104和冷却面1051良好地接触，可以进行倒角等来形成易于与线圈104接触的形状。
功率转换模块101经由传热部件102而配置(紧密贴合)于作为冷却体105的上表面的冷却面1051上。在此，功率转换模块101是具有例如硅IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)那样的功率转换用半导体元件的功率模块。功率转换模块101是公知的二电平逆变电路的单腿(日文：1レグ)结构，作为未图示的外部端子，具有正极(P)端子、交流(AC)端子、负极(N)端子。另外，作为传热部件102的材料，例如采用硅酮系的传热用润滑脂。
电抗器120具有芯103和线圈104。电抗器120通过由线圈104绕芯103卷绕而作为电抗器发挥作用。电抗器120能够根据线圈104向芯103的卷绕圈数来任意设定电抗器120的电感值。另外，电感值能够根据由线圈104覆盖芯103的区域(面积)来任意设定。
芯103是长方体(块)形状。芯103经由传热部件102而配置(紧密贴合)于作为冷却体105的第一冷却面的冷却面1051上。在图1中，俯视下的冷却体105的冷却面1051的面积比芯103的面积大。换言之，俯视下的芯103的面积比冷却体105的配置有芯103的冷却面1051的面积小。由于冷却体105的配置芯103的冷却面1051的面积比芯103的面积大，所以，芯103与冷却体105的接触面积大，能够高效地对芯103进行冷却。作为芯103，例如能应用采用了铁氧体作为材质的铁氧体芯。需要说明的是，芯103也可以不经由传热部件102地配置于冷却体105的冷却面1051上，只要热连接即可。
线圈104是由绝缘体包围铜等金属材料的周围的结构。线圈104例如是截面形状为圆形。线圈104采用(经由)配线110而将线圈104的一端与功率转换模块101的AC端子连接。由配线110而与功率转换模块101的AC端子连接的线圈104卷绕于芯103和冷却体105的外周。此时，线圈104通过卷绕而覆盖冷却体105的包括配置有芯的冷却面1051(第一冷却面1051)的相反侧的冷却面1051在内的其他冷却面1051。
尤其是，线圈104覆盖冷却体105的与配置有芯103的(第一)冷却面1051相向的(第二)冷却面1051的与芯103的配置位置相对应的区域的整个面地卷绕。换言之，线圈104覆盖冷却体105的冷却面1051的芯103的配置位置的相反侧所对应的(相向的冷却面1051所对应的)区域的整个面。线圈104覆盖冷却体105的配置有芯103的冷却面1051的相反侧的与芯103的配置位置相对应的位置的整个面，所以，能够高效地增加在芯103产生的磁通。另外，线圈104紧密贴合地卷绕于芯103和冷却体105。在此，紧密贴合地卷绕线圈104是指具有能由冷却体105来冷却线圈104的间隙地卷绕即可，亦可不必使线圈104与冷却体105接触。另外，作为配线110，能够采用铜、铝等的缆线或母线。
这样，在本实施方式1中的功率转换器100中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却体105的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，所以，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
接下来，对功率转换器100的动作进行说明。
功率转换器100利用功率转换模块101所具有的功率转换用半导体元件的开关动作来进行功率转换。此时，一部分的电力在功率转换用半导体元件损失。该损失是功率转换用半导体元件的导通损失或开关损失。由于该损失，功率转换用半导体元件发热而成为高温。功率转换用半导体元件预先规定有动作保证温度。因此，为了适当(稳定)地使用功率转换模块101(使其动作)，需要进行适当的冷却。在本实施方式中，搭载有功率转换用半导体元件的功率转换模块101经由传热部件102而紧密贴合于冷却体105，通过由冷却风扇106产生的气流而被冷却。
如上述那样，由芯103和线圈104形成电抗器120。该电抗器120接受功率转换模块101输出(产生)的矩形波状的电压变动并以与电抗器120的电感值成反比例的方式使电流平滑化。此时，在具有芯103和线圈104的电抗器120中，一部分的电力成为损失。该损失起因于在芯103产生的铁损和在线圈104产生的铜损。并且，由于该损失，芯103和线圈104发热，有时成为高温。
电抗器120的发热(成为)诱发电抗器120自身的故障(的原因)。例如，因电抗器120的发热而烧损线圈104的绝缘覆膜。该绝缘覆膜的烧损有时使线圈104的绝缘性能降低而在卷绕并邻接的线圈104的金属材料间或在线圈104与芯103之间招致短路故障。另外，电抗器120的发热也成为妨碍电抗器120小型化的重要因素。也就是说，由于使电抗器120小型化，所以电抗器120的发热密度增加，进而有时电抗器120成为高温。
但是，在本实施方式1中，芯103经由传热部件102而紧密贴合地配置于冷却体105的冷却面1051，所以，能够高效地对芯103进行冷却。另外，与芯103同样地，线圈104紧密贴合地配置于冷却体105的冷却面1051，所以，能够高效地对线圈104进行冷却。也就是说，在电抗器120中，由于如上述那样使芯103和线圈104与冷却体105接触地配置，所以，能够高效地对芯103和线圈104进行冷却。
另外，电抗器120和功率转换模块101配置于同一冷却体105而缩短了连接电抗器120和功率转换模块101的配线110的长度，所以，能够降低配线110所产生的电感值，能够降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压(日文：サージ電圧)。
在以上那样构成的功率转换器100中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低配线110的电感成分在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为芯103的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能应用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
需要说明的是，在本实施方式1中，作为应用于功率转换模块的功率转换用半导体元件，用硅IGBT进行了说明，但不限于此，例如也能应用作为宽带隙半导体的碳化硅(SiC：Silicon Carbide)。另外，功率转换模块101也可以搭载SiC的二极管、MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。而且，也能应用作为宽带隙半导体的氮化镓(GaN：Garium Nitride)。
上述的宽带隙功率转换用半导体元件与上述的硅IGBT相比，能进行高速开关动作，结果，能实现进一步的电抗器的小型化。因此，通过将宽带隙半导体应用于本实施方式1，能够进一步实现小型的功率转换器。另外，作为宽带隙半导体材料，同样也能应用金刚石和氧化镓。
而且，作为芯103，用铁氧体芯进行了说明，但芯103不限于上述的铁氧体芯，也能应用例如硅钢板、非晶态金属和压粉磁芯。
另外，作为线圈104，采用截面形状为圆形的线圈，但也可以采用板状的线圈。
而且，作为冷却方法(冷却机构)，用对冷却体105利用冷却风扇106的冷却风(气流)的强制空冷进行了说明，但不限于该强制空冷式。例如，也能应用利用外部泵并利用了流体的冷却介质的水冷式。
实施方式2.
本实施方式2的不同点在于设有如下的区域：实施方式1中采用的线圈104在芯103的外周部与冷却体105的冷却面1051直接接触地绕冷却体105卷绕的区域。这样，由于设有线圈104与冷却体105的冷却面1051直接接触的区域，所以，能够提高与冷却面1051直接接触的区域处的线圈104的冷却效果。另外，由于线圈104在芯103的外周部卷绕在冷却体105的周围，所以能够进行冷却体105的定位，也能够作为冷却体105的固定件发挥作用。需要说明的是，其他方面与实施方式1是同样的，所以，省略详细的说明。
图4是表示本发明的实施方式2中的功率转换器的俯视结构示意图。图5是表示本发明的实施方式2中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器200具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051。在图4中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图5中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103、线圈104和冷却体105。另外，区域B是在芯103的外周区域处线圈104与冷却体105的冷却面1051直接接触的区域。
在图4、5中，线圈104在芯103的配置区域外周侧的冷却面1051上的区域B，线圈104的一部分仅卷绕冷却体105(冷却面1051)。
一端通过配线110而与功率转换模块101连接的线圈104，首先从配置有功率转换模块101的那侧卷绕在作为芯103的配置位置的外周区域的冷却体105的周围(包括区域B)。接着，卷绕在芯103和冷却体105的外周周围。进而，卷绕在与功率转换模块101的配置位置相反侧的作为芯103配置位置的外周区域的冷却体105的周围(包括区域B)。
这样，在本实施方式2中，线圈104的一部分在芯103的配置位置的外周区域处与冷却体105的冷却面1051直接接触地卷绕在冷却体105的周围，所以，能够作为芯103的固定件发挥作用，无需用于固定芯103的特别的部件，能够实现简单且低成本的功率转换器200。另外，线圈104和冷却体105的冷却面1051直接接触，所以，能够提高冷却体105对线圈104的冷却效果。
在以上那样构成的功率转换器200中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为芯103的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能适用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
另外，由于线圈104的一部分与冷却体105的冷却面1051直接接触地卷绕于冷却体105的周围，所以，能够作为芯103的固定件发挥作用，无需用于固定芯103的特别的部件，能够实现简单且低成本的功率转换器。
而且，由于线圈104和冷却体105的冷却面1051直接接触，所以，能够提高冷却体105对线圈104的冷却效果。
实施方式3.
本实施方式3中的不同点在于：在芯103的外周区域(外周部)的冷却体105的冷却面1051的表面和冷却体105的与配置有芯103的一侧相反的那侧的冷却面1051的表面设有用于配置并引导线圈104的槽3051、3052，采用槽3051、3052而将线圈104绕冷却体105卷绕，线圈104是在实施方式2中使用的线圈104。这样，由于在冷却面1051设置用于配置并引导线圈104的槽3051、3052，所以，无需线圈104的特别的定位夹具(日文：冶具)和线圈104的保持件就能够固定线圈104。另外，通过将线圈104配置于槽3051、3052内，能够增加与冷却面1051直接接触的区域来提高线圈104的冷却效果。需要说明的是，其他方面与实施方式2是同样的，所以，省略详细的说明。
图6是表示本发明的实施方式3中的功率转换器的俯视结构示意图。图7是表示本发明的实施方式3中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器300具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051、作为槽部的槽3051、3052。在图6中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图7中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103和冷却体105。
在图7中，冷却体105在配置功率转换模块101的冷却面1051的表面设有用于配置并引导线圈104的槽3051。另外，冷却体105在与配置有功率转换模块的冷却面1051相反的那侧的冷却面1051的表面设有用于引导线圈104的槽3052。换言之，在冷却体105的外周部设有槽3051、3052。槽3052形成于冷却面1051的与芯103的外周部(周围)相对应的部分和与芯103相对应的部分。并且，线圈104被槽3051和槽3052引导地卷绕于芯103和冷却体105的周围。
这样，在本实施方式3中，在冷却体105的冷却面1051的表面设有用于配置并引导线圈104的槽3051、3052，所以，无需用于将线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围的特别的定位夹具和线圈104的保持件就能够将线圈104固定于冷却体105。另外，能够实现简单且低成本的功率转换器300。
需要说明的是，在图7中，冷却体105在配置功率转换模块101的冷却面1051设有槽3051，在配置有功率转换模块101的冷却面1051的相反侧的冷却面1051设有槽3052，但作为槽3051、3052的加工位置，不限于上述的冷却面1051，例如仅在冷却体105的配置有功率转换模块的冷却面1051，或仅在配置有功率转换模块的冷却面1051的相反侧的冷却面1051，也能发挥效果。另外，在冷却体105的配置有功率转换模块101的冷却面1051的侧面侧、冷却体105所具有的冷却面1051的全部形成槽，也能够得到同样的效果。
接下来，对本实施方式3的变型例进行说明。本实施方式3的另一方式的不同点在于：在上述的实施方式3中设置于冷却面1051的表面侧的槽3051、3052的深度为足以将线圈104埋设于槽的深度。这样，由于在冷却面1051的表面侧设有用于埋设并引导线圈104的槽4051、4052，所以，无需线圈104的特别的定位夹具和线圈104的保持件就能够固定线圈104。另外，通过将线圈104配置于槽4051、4052内，能够增加与冷却面1051直接接触的区域来提高线圈104的冷却效果。而且，由于线圈104埋设于槽4051、4052，所以，例如与设有功率转换模块101的冷却面1051相反的那侧的冷却面1051能够避免起因于线圈104的相对于冷却面1051的突起物。因此，容易向未图示的其他壳体设置功率转换器400。另外，通过在冷却体105设置公知的螺纹孔，能向其他壳体设置功率转换器400，实现设计自由度高的功率转换器。需要说明的是，其他方面与实施方式2是同样的，所以，省略详细的说明。
图8是表示本发明的实施方式3中的另一功率转换器的俯视结构示意图。图9是表示本发明的实施方式3中的另一功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器400具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、作为槽部的槽4051、4052。在图8中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图9中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103和冷却体105。
在图9中，冷却体105在配置功率转换模块101的冷却面1051的表面侧设有槽4051，该槽4051具有用于埋设并引导线圈104的深度。另外，冷却体105在与配置功率转换模块的冷却面1051相反的那侧的冷却面1051设有槽4052，该槽4052具有用于埋设并引导线圈104的深度。换言之，在冷却体105的外周部(周围)设有槽4051、4052。槽4052形成于冷却面1051的与芯103的外周部相对应的部分和与芯103相对应的部分。并且，线圈104埋设于槽4051和槽4052并被引导地卷绕于芯103和冷却体105的周围。
这样，在本实施方式3的另一方式中，在冷却体105的冷却面1051的表面侧设有用于埋设并引导线圈104的槽4051、4052，所以，无需用于将线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围的特别的定位夹具和线圈104的保持件就能够固定线圈104。另外，能够实现简单且低成本的功率转换器300。而且，由于线圈104埋设于槽4051、4052，所以，例如与设有功率转换模块101的冷却面1051相反的那侧的冷却面1051，能够避免起因于线圈104的相对于冷却面1051的突起物。因此，容易向未图示的其他壳体设置功率转换器400。另外，通过在冷却体105设置公知的螺纹孔，能向其他壳体设置功率转换器400，实现设计自由度高的功率转换器。
需要说明的是，在图9中，冷却体105在配置功率转换模块101的冷却面1051的表面侧设有槽4051，在配置有功率转换模块101的冷却面1051的相反侧的冷却面1051设有槽4052，但作为槽4051、4052的加工位置，不限于上述的冷却面1051，例如仅在冷却体105的配置有功率转换模块的冷却面1051，或仅在配置有功率转换模块的冷却面1051的相反侧的冷却面1051，也能发挥效果。另外，在冷却体105的配置有功率转换模块101的冷却面1051的侧面侧、冷却体105所具有的整个冷却面1051形成槽，也能够得到同样的效果。
在以上那样构成的功率转换器300、400中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为芯103的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能应用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
另外，由于线圈104的一部分与冷却体105的冷却面1051直接接触地卷绕于冷却体105的周围，所以，能够作为芯103的固定件发挥作用，无需用于固定芯103的特别的部件，能够实现简单且低成本的功率转换器。
而且，由于线圈104和冷却体105的冷却面1051直接接触，所以，能够提高冷却体105对线圈104的冷却效果。
另外，由于在冷却体105的冷却面1051的表面侧设有用于引导线圈104的槽3051、3052，所以，无需用于将线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围的特别的定位夹具和线圈104的保持件就能够固定线圈104。
而且，由于槽4051、4052的深度为埋设线圈104的深度，线圈104埋设于槽4051、4052，所以，例如与设有功率转换模块101的冷却面1051相反的那侧的冷却面1051能够避免起因于线圈104的相对于冷却面1051的突起物。因此，容易向未图示的其他壳体设置功率转换器400。
实施方式4.
本实施方式4中的不同点在于：为了将实施方式1中采用的功率转换器100向未图示的其他壳体固定，设有固定件507。这样，由于采用固定件507向其他壳体固定，所以，能够容易进行固定作业。需要说明的是，其他方面与实施方式1是同样的，所以，省略详细的说明。
图10是表示本发明的实施方式4中的功率转换器的俯视结构示意图。图11是表示本发明的实施方式4中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器500具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051、作为固定部件的固定件507。在图10中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图11中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103和冷却体105。
在图10、11中，固定件507是L字形状。固定件507在L字形状的两端部具有螺纹孔5071、5072。固定件507通过采用螺纹孔5071进行螺纹固定而固定于冷却体105。另外，固定件507能够通过采用螺纹孔5072进行螺纹固定而向未图示的其他壳体固定。作为固定件507的配置位置，设置于冷却体105的夹着线圈104的两侧。
这样，在本实施方式4中，由于设有固定件507，所以，功率转换器500能够采用固定件507而向其他壳体固定。
在以上那样构成的功率转换器500中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为芯103的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能应用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
另外，功率转换器500经由固定件507而向其他壳体固定。因此，容易进行向其他壳体的固定作业，实现作业效率高的功率转换器。
实施方式5.
在本实施方式5中的不同点在于：在与电流流过线圈104而产生的线圈104内部的磁通垂直的方向上排列配置实施方式1中采用的芯103。这样，由于多个芯103在与电流流过线圈104而产生的线圈104内部的磁通垂直的方向上排列配置，所以，能够调整为与芯103的个数相对应的电感值，能实现设计自由度高的功率转换器。需要说明的是，其他方面与实施方式1是同样的，所以，省略详细的说明。
图12是表示本发明的实施方式5中的功率转换器的俯视结构示意图。图13是表示本发明的实施方式5中的功率转换器的侧视结构示意图。图14是表示本发明的实施方式5中的功率转换器的剖视结构示意图。图12中的虚线CC处的剖视结构示意图是图14。在图中，功率转换器600具有功率转换模块101、传热部件102、作为第一芯部的芯6031、作为第二芯部的芯6032、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051。在图12中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图13中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、第一芯6031和冷却体105。
在图12、14中，第一芯6031和第二芯6032经由传热部件102而排列配置于冷却体105的配置有功率转换模块101的冷却面1051上。第一芯6031和第二芯6032在与电流流过线圈104而产生的线圈104内部的磁通垂直的方向上排列配置。
这样，在本实施方式5中，第一芯6031和第二芯6032排列配置于冷却体105的冷却面1051，所以，在线圈104内部产生的磁通填充于第一芯6031和第二芯6032，能够决定由第一芯6031、第二芯6032和线圈104所形成的电抗器120的电感值。
在以上那样构成的功率转换器600中，第一芯6031和第二芯6032的形状为长方体，第一芯6031和第二芯6032配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比第一芯6031和第二芯6032的面积大，线圈104卷绕于第一芯6031、第二芯6032和冷却体105的周围，所以，能够使第一芯6031、第二芯6032和线圈104与冷却面1051接触，能提高第一芯6031、第二芯6032和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了第一芯6031、第二芯6032和线圈104的冷却效果，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于第一芯6031和第二芯6032的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向第一芯6031和第二芯6032的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向第一芯6031、第二芯6032和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有第一芯6031、第二芯6032和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为第一芯6031和第二芯6032的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能应用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
另外，由于第一芯6031和第二芯6032在与电流流过线圈104而产生的线圈104内部的磁通垂直的方向上排列配置，所以，能够调整为与芯103的个数相对应的电感值，能实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于使用通用品的芯作为芯，所以，实现所希望的电感，因此，能够降低部件成本，能够实现低成本的功率转换器。
需要说明的是，在本实施方式5中，示出了芯为2个的情况，但芯数量不特别限于2个，在采用更多数量的芯的情况下，也能够得到同样的效果。
实施方式6.
本实施方式6的不同点在于：将实施方式1中采用的芯103配置于与功率转换模块101不同的冷却面1051。这样，由于将功率转换模块101和芯103设置于冷却体105的不同的冷却面1051，所以，功率转换模块101、芯103各自的冷却效果高，另外，能实现设计自由度高的功率转换器。需要说明的是，其他方面与实施方式1是同样的，所以，省略详细的说明。
图15是表示本发明的实施方式6中的功率转换器的俯视结构示意图。图16是表示本发明的实施方式6中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器700具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051。在图15中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图16中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103和冷却体105。
在图15、16中，冷却体105具有多个冷却面1051。芯103经由传热部件102而配置于冷却体105的与配置有功率转换模块101的冷却面1051不同的冷却面1051上。在图15、16中，若将配置有功率转换模块101的冷却面1051作为冷却体105的上表面，则芯103配置于冷却体105的侧面侧的冷却面1051上。从冷却风扇106侧观察，芯103配置于冷却体105的左侧面上。在与第一冷却面1051不同的冷却面1051的相反侧(相向)的位置配置有第三冷却面1051。配置有芯103的冷却面1051的相反侧的冷却面1051是第三冷却面。线圈104覆盖第三冷却面1051的与芯103的配置位置相对应的区域的整个面地卷绕，该第三冷却面1051与冷却体105的配置有芯103的不同于第一冷却面1051的冷却面1051相向。换言之，线圈104覆盖冷却体105的不同于第一冷却面1051的冷却面1051的芯103的配置位置的相反侧所对应的(相向的冷却面1051所对应的)区域的整个面。
这样，在本实施方式6中，由于将功率转换模块101和芯103设置于冷却体105的不同的冷却面1051，所以，功率转换模块101、芯103各自的冷却效果高，另外，能实现设计自由度高的功率转换器。
在以上那样构成的功率转换器700中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为芯103的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能应用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
另外，由于功率转换模块101和芯103配置于冷却体105的不同的冷却面1051，所以，能够提高功率转换模块101、芯103各自的冷却效果，能实现设计自由度高的功率转换器。
需要说明的是，在本实施方式6中，示出了芯103配置于冷却体105的一方侧面(左侧面)的情况，但芯的配置不限于此，例如芯103设置于冷却体105的其他侧面(右侧面)、冷却体105的下表面侧的冷却面1051，也能够得到同样的效果。
实施方式7.
本实施方式7中的不同点在于：将实施方式1中采用的芯103设为第一芯8031和第二芯8032这样多个(2个)，并配置于冷却体105的与功率转换模块101相同的冷却面1051以及冷却体105的与功率转换模块101不同的冷却面1051。这样，由于将功率转换模块101、第一芯8031和第二芯8032配置于冷却体105的相同的冷却面1051和不同的冷却面1051，所以，能够提高功率转换模块101、第一芯8031和第二芯8032各自的冷却效果。另外，能够由第一芯8031和第二芯8032来决定电感值，所以，能实现设计自由度高的功率转换器。需要说明的是，其他方面与实施方式1是同样的，所以，省略详细的说明。
图17是表示本发明的实施方式7中的功率转换器的俯视结构示意图。图18是表示本发明的实施方式7中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器800具有功率转换模块101、传热部件102、作为第一芯部的芯6031、作为第二芯部的芯6032、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051。在图17中，用单点划线表示由线圈104所覆盖的区域的传热部件102，用双点划线表示芯103。在图18中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、作为第一芯部的芯6031、作为第二芯部的芯6032和冷却体105。
在图17、18中，冷却体105具有多个冷却面1051。第一芯8031经由传热部件102而配置于冷却体105的与配置有功率转换模块101的冷却面1051相同的冷却面1051上。第二芯8032经由传热部件102而配置于冷却体105的与配置有功率转换模块101的冷却面1051不同的冷却面1051上。在图17、18中，功率转换模块101和第一芯8031配置于冷却体105的上表面侧的冷却面1051上。第二芯8032配置于冷却体105的侧面侧(左侧面)的冷却面1051上。
这样，在本实施方式7中，由于将功率转换模块101和第一芯部8031配置于冷却体105的相同的冷却面1051，将第二芯部8032配置于冷却体105的不同的冷却面1051，所以，能够高效地利用冷却体105的冷却面1051而提高第一芯部8031、第二芯部8032各自的冷却效果。另外，由于第一芯部8031、第二芯部8032高效地利用冷却体105的冷却面1051，所以，实现冷却效果高的功率转换器。而且，由于能够由第一芯8031和第二芯8032来决定电感值，所以，能实现设计自由度高的功率转换器。而且，由于芯能够高效地利用冷却体的冷却面，所以，实现冷却效果高的功率转换器。
在以上那样构成的功率转换器800中，第一芯8031和第二芯8032的形状为长方体，第一芯8031和第二芯8032配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比第一芯8031和第二芯8032的面积大，线圈104卷绕于第一芯8031、第二芯8032和冷却体105的周围，所以，能够使第一芯8031、第二芯8032和线圈104与冷却面1051接触，能提高第一芯8031、第二芯8032和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了第一芯8031、第二芯8032和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于第一芯8031和第二芯8032的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向第一芯8031和第二芯8032的卷绕数的限制，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向第一芯8031、第二芯8032和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有第一芯8031、第二芯8032和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，作为第一芯8031和第二芯8032的材料，能使用市面销售的铁氧体芯，作为冷却体105，能应用市面销售的散热器，所以，能够通过使用廉价的通用零件实现低成本且设计自由度高的功率转换器。
另外，由于第一芯8031和第二芯8032在与电流流过线圈104而产生的线圈104内部的磁通垂直的方向上排列配置，所以，能够调整为与芯103的个数相对应的电感值，能实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于使用通用品的芯作为芯，所以，实现所希望的电感，因此，能够降低部件成本，能够实现低成本的功率转换器。
另外，由于将功率转换模块101和第一芯部8031配置于冷却体105的相同的冷却面1051，将第二芯部8032配置于冷却体105的不同的冷却面1051，所以，能够提高第一芯部8031、第二芯部8032各自的冷却效果。
而且，能够由第一芯8031和第二芯8032来决定电感值，所以，能实现设计自由度高的功率转换器。
需要说明的是，在本实施方式7中，示出了芯为2个的情况，但芯数量不特别限于2个，在采用更多数量的芯的情况下，也能够得到同样的效果。
另外，示出了第一芯部8031配置于冷却体105的上表面侧的冷却面1051上而第二芯部8032配置于冷却体105的侧面侧的冷却面1051上的情况，但芯的配置不限于此，例如第二芯部8032设置于冷却体105的其他侧面、冷却体105的下表面侧的冷却面1051，也能够得到同样的效果。
实施方式8.
本实施方式8的不同点在于：在实施方式1的功率转换器100的线圈104的另一端侧配置有电容器908。这样，由于将电容器908配置于线圈104的另一端侧，所以，能够由电抗器120和电容器908构成LC滤波器，能够实现低噪声的功率转换器。需要说明的是，其他方面与实施方式1是同样的，所以，省略详细的说明。
图19是表示本发明的实施方式8中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，功率转换器900具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051、电容器908。在图19中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103和冷却体105。
在图中，电容器908具有作为外部端子的第一端子9081和第二端子9082。线圈104的一端侧通过配线110而与功率转换模块101连接，线圈104的与该一端侧相反的那侧即另一端侧采用配线110与电容器908的第一端子9081连接。这样，电容器908通过配线110而与由芯103和线圈104构成的电抗器120连接，从而构成公知的LC滤波器。电容器908的第二端子9082是另一外部端子，例如通过接地而成为LC滤波器的高频噪声的传播路径。
在冷却体105的一端侧配置冷却风扇106，在冷却体105的与该一端侧相反的那侧即另一端侧配置电容器908。冷却风扇106吸引外气而使空气向由冷却体105的多个冷却面1051形成的内部空间流动。并且，通过了由冷却体105的多个冷却面1051形成的内部空间的空气与电容器908的主体碰撞，从而电容器908被冷却。
这样，在本实施方式8中，形成由电抗器120和电容器908构成的LC滤波器，该电抗器120由芯103和线圈104构成，所以，能够实现低噪声的功率转换器。另外，电容器908由从冷却体105排出的空气冷却，所以，能够实现可靠性高的功率转换装置。
在以上那样构成的功率转换器900中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，所以，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，由于形成由电抗器120和电容器908构成的LC滤波器，该电抗器120由芯103和线圈104构成，所以，能够实现低噪声的功率转换器。
另外，电容器908由从冷却体105排出的空气冷却，所以，能够实现可靠性高的功率转换装置。
需要说明的是，在本实施方式8中，电容器908在采用公知的电解电容器、陶瓷电容器、薄膜电容器的任一个的情况下，也能够得到同样的效果。另外，虽然采用电容器908由冷却风扇106冷却的结构，但也可以将电容器908与其他冷却器等组合来使用。而且，电容器908也可以配置于冷却体105的冷却面1051上。这样，通过将电容器908向冷却面1051上配置，能够使功率转换器900进一步小型化。
实施方式9.
本实施方式9的不同点在于：采用3个实施方式8的功率转换器900并联连接来作为三相的功率转换器。这样，由于并联连接3个功率转换器900来作为三相功率转换器，所以，各功率转换器所具有的电容器成为跨线电容器(日文：線間コンデンサ)(X电容器)，能够实现低噪声的三相功率转换器。需要说明的是，其他方面与实施方式1、8是同样的，所以，省略详细的说明。
图20是表示本发明的实施方式9中的功率转换器的侧视结构示意图。在图中，三相功率转换器10000具有第一功率转换器1000、第二功率转换器1100和第三功率转换器1200。第一功率转换器1000具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051、电容器1008、第一端子10081、第二端子10082。第二功率转换器1100具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051、电容器1008、第一端子11081、第二端子11082。第三功率转换器1200具有功率转换模块101、传热部件102、作为芯部的芯103、作为线圈部的线圈104、电抗器120、作为冷却部件的冷却体105、冷却风扇106、配线110、冷却面1051、电容器1108、第一端子12081、第二端子12082。在图中，线圈104是透视的，因此透视示出卷绕有线圈104的传热部件102、芯103和冷却体105。这些功率转换器1000、1100、1200分别是相当于公知的逆变电路(变换器)的单腿的电路结构。
在图中，功率转换器10000是由第一功率转换器1000、第二功率转换器1100和第三功率转换器1200构成的三相功率转换器。第一功率转换器1000的电容器1008的第二端子10082、第二功率转换器1100的电容器1108的第二端子11082和第三功率转换器1200的电容器1208的第二端子12082以成为相同电位的方式连接，电容器1008、电容器1108和电容器1208分别成为跨线电容器(X电容器)。由这些跨线电容器1008、1108、1208、以及由功率转换器1000、1100、1200各自的芯103和线圈104构成的电抗器120形成噪声滤波器，使从功率转换器1000、1100、1200产生的高频噪声电流循环，能够防止高频噪声电流向外部流出。
这样，在本实施方式9中，第一功率转换器1000、第二功率转换器1100和第三功率转换器1200并列配置，容易实现三相的功率转换器。另外，第一功率转换器1000、第二功率转换器1100和第三功率转换器1200各自的电容器1008、1108、1208作为跨线电容器发挥作用，所以，能够形成由电容器1008、1108、1208和电抗器120构成的噪声滤波器，该电抗器120由芯103及线圈104构成，容易实现低噪声的三相功率转换器。
在以上那样构成的三相功率转换器10000中，芯103的形状为长方体，芯103配置于冷却面1051上，俯视下的冷却面1051的面积比芯103的面积大，线圈104卷绕于芯103和冷却体105的周围，所以，能够使芯103和线圈104与冷却面1051接触，能提高芯103和线圈104的冷却效果，能够提高功率转换器的可靠性。
另外，由于提高了芯103和线圈104的冷却效果，所以，能实现电抗器120自身的小型化，能实现小型且低成本的功率转换器。
而且，由于芯103的形状为长方体，所以，能减轻因芯形状而导致的线圈104向芯103的卷绕数的限制，所以，能够增加电抗器120的电感值的设计自由度。
另外，也能容易调整线圈104向芯103和冷却体105的卷绕圈数，实现设计自由度高的功率转换器。
而且，由于功率转换模块101、以及具有芯103和线圈104的电抗器120配置于同一冷却体105，所以，能够实现小型的功率转换器。
另外，由于缩短了功率转换模块101和电抗器120的距离(间隔)，所以，能降低在电抗器120的端子产生的浪涌电压。
而且，第一功率转换器1000、第二功率转换器1100和第三功率转换器1200各自的电容器1008、1108、1208作为跨线电容器发挥作用，所以，能够形成由电容器1008、1108、1208和电抗器120构成的噪声滤波器，该电抗器120由芯103及线圈104构成，容易实现低噪声的三相功率转换器。
另外，电容器1008、1108、1208由从各自的冷却体105排出的空气冷却，所以，能够实现可靠性高的功率转换装置。
上述的实施方式应当理解为在所有的方面都是例示性的而并非限制性的。本发明的范围并非由上述的实施方式的范围示出，而是由权利要求书示出，包括在与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。另外，也可以通过适当地组合上述的实施方式所公开的多个构成要素来形成发明。
100、200、300、400、500、600、700、800、900功率转换器、101功率转换模块、102传热部件、103芯、104线圈、105冷却体、106冷却风扇、110配线、120电抗器、507固定件、908电容器、1000第一功率转换器、1051冷却面、1100第二功率转换器、1200第三转换器、3051、3052、4051、4052槽、5071、5072螺纹孔、6031，8031第一芯、6032，8032第二芯、9081、10081、11081、12081第一端子、9082、10082、11082、12082第二端子、10000三相功率转换器。

Claims (12)

1.一种功率转换器，具有：
冷却部件，其具有第一冷却面；
电抗器，其具有芯部和线圈部，所述芯部是长方体并配置于俯视下的面积比所述芯部的面积大的所述第一冷却面上，所述线圈部卷绕于所述芯部和所述冷却部件的周围；以及
功率转换模块，其与所述线圈部的一端连接。
2.如权利要求1所述的功率转换器，其特征在于，
所述线圈部与所述芯部以及所述冷却部件接触地卷绕在所述芯部以及所述冷却部件的周围。
3.如权利要求1或2所述的功率转换器，其特征在于，
所述冷却部件具有位于所述第一冷却面的相反侧的第二冷却面；
所述线圈部覆盖所述第二冷却面的与所述第一冷却面的所述芯部的配置位置相对应的区域的整个面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换器，其特征在于，
所述线圈部的一部分卷绕于所述芯部的配置区域外周侧的所述冷却部件的周围。
5.如权利要求1至4中任一项所述的功率转换器，其特征在于，
所述冷却部件在所述冷却部件的周围形成有用于配置所述线圈部的槽部。
6.如权利要求5所述的功率转换器，其特征在于，
所述槽部具有供所述线圈部埋设于所述冷却部件的深度。
7.如权利要求1至6中任一项所述的功率转换器，其特征在于，
所述冷却部件在夹着所述线圈部的两侧还具有固定部件。
8.如权利要求1至7中任一项所述的功率转换器，其特征在于，
所述功率转换模块配置于所述第一冷却面上。
9.如权利要求1至7中任一项所述的功率转换器，其特征在于，
所述功率转换模块配置于与所述第一冷却面不同的冷却面上。
10.如权利要求8或9所述的功率转换器，其特征在于，
所述芯部是多个，还配置于所述第一冷却面上或与所述第一冷却面不同的冷却面上；
所述冷却部件具有第三冷却面，该第三冷却面位于与所述第一冷却面不同的冷却面的相反侧；
所述线圈部覆盖所述第三冷却面的与所述第一冷却面不同的冷却面的所述芯部的配置位置所对应的区域的整个面。
11.如权利要求1至10中任一项所述的功率转换器，其特征在于，
还具有与所述线圈部的另一端连接的电容器。
12.一种功率转换器，具有多个权利要求1至11中任一项的功率转换器，多个所述功率转换器并联连接。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008021688A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル用コア
JP2008186904A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Daikin Ind Ltd リアクトルおよび空調機
US20090002110A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Electric coil and core cooling method and apparatus
CN103839904A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 三菱电机株式会社 功率转换装置
WO2014103298A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 川崎重工業株式会社 リアクトル
JP2015179691A (ja) * 2014-03-18 2015-10-08 トヨタ自動車株式会社 電力変換器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4935609B2 (ja) 2007-10-02 2012-05-23 ダイキン工業株式会社 リアクトルの使用方法
JP4983708B2 (ja) 2008-04-16 2012-07-25 株式会社デンソー リアクトル
JP5807646B2 (ja) 2013-01-15 2015-11-10 トヨタ自動車株式会社 冷却器付きリアクトル
JP6769701B2 (ja) 2015-04-06 2020-10-14 日産自動車株式会社 電力変換器
JP2017168489A (ja) 2016-03-14 2017-09-21 オムロン株式会社 コイル部品の放熱構造およびそれに用いられるコイル部品
US10720371B2 (en) * 2016-04-01 2020-07-21 Intel Corporation Extended temperature operation for electronic systems using induction heating
WO2019092800A1 (ja) * 2017-11-08 2019-05-16 三菱電機株式会社 変圧器および電力変換装置
US10964469B2 (en) * 2018-04-30 2021-03-30 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling magnetic cores with ferrofluid and magnetic cores so cooled
US11854729B2 (en) * 2019-10-28 2023-12-26 Ford Global Technologies, Llc Direct liquid cooled inductor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008021688A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル用コア
JP2008186904A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Daikin Ind Ltd リアクトルおよび空調機
US20090002110A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Rockwell Automation Technologies, Inc. Electric coil and core cooling method and apparatus
CN103839904A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 三菱电机株式会社 功率转换装置
WO2014103298A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 川崎重工業株式会社 リアクトル
JP2015179691A (ja) * 2014-03-18 2015-10-08 トヨタ自動車株式会社 電力変換器

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