CN117318489A - 功率转换装置 - Google Patents

功率转换装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117318489A
CN117318489A CN202310708058.0A CN202310708058A CN117318489A CN 117318489 A CN117318489 A CN 117318489A CN 202310708058 A CN202310708058 A CN 202310708058A CN 117318489 A CN117318489 A CN 117318489A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power conversion
conversion device
module
switching elements
semiconductor switching
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
CN202310708058.0A
Other languages
English (en)
Inventor
早濑佳
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN117318489A publication Critical patent/CN117318489A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/327—Means for protecting converters other than automatic disconnection against abnormal temperatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33573—Full-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS 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
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion 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
    • H02M7/53—Conversion 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
    • H02M7/537—Conversion 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
    • H02M7/5387—Conversion 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 in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20927—Liquid coolant without phase change
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409—Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种功率转换装置，其能够减少部件数量，以简单的结构廉价地冷却二次侧的半导体元件。包括：将直流电压(Vin)转换为交流电压的多个半导体开关元件(4a～4d)；将所述交流电压从一次侧传输到二次侧并输出的绝缘变压器(2)；以及含有对所述输出进行整流的多个二极管(5a、5b)的整流电路(5)，将多个半导体开关元件(4a～4d)和多个二极管(5a、5b)由密封在同一封装中的模块构成。

Description

功率转换装置
技术领域
本申请涉及功率转换装置。
背景技术
为了从高电压锂离子电池对低电压铅电池充电，在电动汽车或混合动力汽车等电动化车辆上搭载有DC/DC转换器。出于保护免受高电压的目的，高电压的锂离子电池与底盘或者低电压系统是绝缘的，DC/DC转换器一般也需要通过绝缘变压器，使高电压的输入侧与低电压的输出侧绝缘。此时，由半导体元件等对直流的输入电压进行开关，将其转换为交流等信号，输入到绝缘变压器的一次侧，由半导体元件等对绝缘变压器的二次侧的输出进行整流，作为直流的输出电压。
流过电动化车辆的DC/DC转换器的二次侧的电流往往需要数百A左右以上的电流，普通的玻璃环氧基板由于铜厚度较小，损耗导致的温度上升较大，而难以应用。因此，例如，在专利文献1中，使用具有一定厚度的铜板作为布线，将表面安装的分立半导体元件安装在该铜板上，并且将铜板固定到冷却器上来抑制由于大电流引起的布线的温度上升，并且冷却分立半导体元件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6516910号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
为了确保安装在铜板上的分立半导体元件的冷却性，需要将铜板可靠地固定在冷却器上，不仅需要作为布线的铜板，还需要固定铜板的螺钉或者衬套，部件数量多，不仅在材料上，在制造上也很昂贵。另外，为了确保作为分立元件的输入输出布线的铜板的平面度或用于固定的强度，需要对铜板进行插入成型，这也成为成本增加的主要原因。而且，需要根据输出电流，排列多个分立的半导体元件，从而使铜板大型化。为了固定大型化的板金，存在螺钉数量增加，并且铜板大型化，需要冷却的面积增加，冷却器变得昂贵的问题。特别是，在冷却分立半导体元件的铜板上，需要与冷却器绝缘的电路结构中，如果要确保绝缘可靠性，则需要增加铜板与冷却器之间的油脂或间隙填充物的厚度，从而冷却性能恶化，并且由于分立半导体元件的增加或铜板的大型化，妨碍了低成本化。
本申请公开了一种用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种功率转换装置，该功率转换装置能够减少部件数量，以简单的结构廉价地冷却二次侧的半导体元件。
用于解决技术问题的技术手段
本申请所公开的功率转换装置的特征在于，包括：多个半导体开关元件，该多个半导体开关元件将直流电源的直流电压转换为交流电压；绝缘变压器，该绝缘变压器将所述交流电压从一次侧传输到二次侧并输出；以及整流电路，该整流电路包括用于对所述输出进行整流的多个整流元件，
所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件由密封在同一封装中的模块构成。
发明效果
根据本申请公开的功率转换装置，能获得一种能够减少部件数量、以简单的结构廉价地冷却二次侧的半导体元件的功率转换装置。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的功率转换装置的电路图。
图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的模块的内部结构的图。
图3是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的安装结构的图。
图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的安装结构的侧视图。
图5是实施方式2所涉及的功率转换装置的电路图。
图6是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的安装结构的侧视图。
图7是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的安装结构的俯视图。
图8是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的安装结构的另一个示例的侧视图。
具体实施方式
以下，使用附图对本申请所涉及的功率转换装置的优选实施方式进行说明。此外，在各图中对相同或相当的构件、部位标注相同标号来进行说明。
实施方式1.
图1是实施方式1所涉及的功率转换装置的电路结构图。如图1所示，功率转换装置100将直流电源1的直流电压Vin转换为由变压器2绝缘的二次侧直流电压，例如将直流电压Vout输出到电池等负载3。
功率转换装置100包括：绝缘的变压器2；单相逆变器4，该单相逆变器4连接到变压器2的一次绕组2a，并且作为将由在源极和漏极之间内置有二极管的MOSFET形成的半导体开关元件4a～4d构成全桥结构，将直流电源1的直流电压Vin转换为交流电压的逆变器；以及整流电路5，该整流电路5连接到变压器2的二次绕组2b并且配置有作为半导体元件即整流元件的二极管5a、5b。此外，输出滤波用的滤波电抗器6和滤波电容器7连接到整流电路5的输出，并向负载3输出直流电压Vout。变压器2的二次侧是中心抽头型，中心抽头端子连接到GND，除此之外的二次侧端子分别连接到二极管5a、5b的阳极端子。二极管5a、5b的阴极端子连接到滤波电抗器6。
在上述内容中，作为功率转换装置100的示例，示出了二次侧为中心抽头型DC/DC转换器的示例，但是，二次侧也可以是全桥结构，作为整流元件，示出了二极管的示例，但是也可以是MOSFET。此外，还示出了一次侧为全桥的DC/DC转换器的示例，但只要是正激型、或者反激型、LLC型等具有绝缘变压器的绝缘型转换器则可以是任意的转换器。另外，半导体开关元件4a～4d并不限于MOSFET，也可以是反向并联连接有二极管的IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等自灭弧型半导体开关元件。整流元件为MOSFET的情况也同样。
接下来，用图2(a)和图2(b)说明本实施方式中的将一次侧的半导体开关元件4a～4d和二次侧的二极管5a、5b密封在同一封装中的模块的结构。另外，在图2(a)和图2(b)中，使用相同的标号来说明与图1相对应的部位。
图2(a)是模块8的俯视透视图，图2(b)是从图2(a)的正面方向的截面透视图。通过图2说明模块8的截面结构。
半导体开关元件4a～4d是例如在底面上具有漏极焊盘，在上表面上分别具有栅极焊盘40a～40d、以及源极焊盘41a～41d的半导体芯片。半导体开关元件4a～4d分别安装在引线框42a～42d上。二极管5a、5b例如在底面上具有阴极焊盘，在上表面上具有阳极焊盘，并安装在引线框43上。
标号44、45a～45d、46a～46d、47a、47b表示引线框，引线框43、44、42a～42d、45a～45d、46a～46d、47a、47b通过绝缘构件10与冷却板9绝缘。半导体开关元件4a～4d、二极管5a、5b、引线框43、44、42a～42d、45a～45d、46a～46d、47a、47b、冷却板9、和绝缘构件10露出于冷却板9的模块8的底面方向上的表面并用树脂11模制。另外，引线框42a～42d、43、44、45a～45d、46a～46d、47a、47b朝向模块8的上表面方向弯曲，从而构成外部端子。在图2(b)的截面透视图中，省略了接合等连接布线。
接下来，将说明图2(a)所示的模块8的俯视透视图。
半导体开关元件4a的漏极焊盘安装在引线框42a上，引线框42a经由例如玻璃环氧基板的布线图案等连接到直流电源1的正极。半导体开关元件4a的源极焊盘41a通过引线接合48a连接到引线框42b，引线框42b经由玻璃环氧基板的布线图案等连接到变压器2的一次绕组2a。
半导体开关元件4b的漏极焊盘安装在引线框42b上。半导体开关元件4b的源极焊盘41b通过引线接合48b连接到引线框44，引线框44经由玻璃环氧基板的布线图案等连接到直流电源1的负极。
半导体开关元件4c的漏极焊盘安装在引线框42c上，引线框42c经由玻璃环氧基板的布线图案等连接到直流电源1的正极。
半导体开关元件4c的源极焊盘41c通过引线接合48c连接到引线框42d，引线框42d经由玻璃环氧基板的布线图案等连接到变压器2的一次绕组2a。
半导体开关元件4d的漏极焊盘安装在引线框42d上。半导体开关元件4d的源极焊盘41d通过引线接合48d连接到引线框44。
此外，半导体开关元件4a～4d的各个栅极焊盘40a～40d通过引线接合49a～49d分别连接到引线框45a～45d。引线框45a～45d经由玻璃环氧基板的布线图案连接到安装在玻璃环氧基板上的栅极电路。此外，半导体开关元件4a～4d的栅极驱动用基准电位通过引线接合50a～50d从各个源极焊盘41a～41d分别连接到引线框46a～46d。引线框46a～46d经由玻璃环氧基板的布线图案连接到安装在玻璃环氧基板上的各个栅极电路的基准电位。
在上述内容中，示出了半导体开关元件4a～4d的栅极驱动用基准电位通过引线接合50a～50d从源极焊盘41a～41d分别连接到引线框46a～46d的示例，然而，也可以与源极焊盘41a～41d分开地将栅极驱动用焊盘分别设置于半导体开关元件4a～4d，并且将半导体开关元件4a～4d的栅极驱动用基准电位通过引线接合50a～50d分别从各个栅极驱动用焊盘连接到引线框46a～46d。
二极管5a通过引线接合52a从阳极焊盘51a连接到引线框47a，引线框47a通过例如钎焊或焊接等连接到变压器2的二次绕组2b。二极管5b通过引线接合52b从阳极焊盘51b连接到引线框47b，引线框47b通过例如钎焊或焊接等连接到变压器2的二次绕组2b。此外，二极管5a、5b的阴极焊盘安装在共通的引线框43上，并且引线框43连接到滤波电抗器6。
这里，引线框42a～42d、44、45a～45d、46a～46d是一次侧外部端子，而引线框43、47a、47b是二次侧外部端子。另外，引线框42a、42c、44成为一次侧外部端子中的一次侧直流输入端子，引线框42b、42d成为一次侧外部端子中的一次侧交流输出端子。此外，引线框47a、47b成为二次侧外部端子中的二次侧交流输入端子，引线框43成为二次侧直流输出端子。
引线框42b、42d可以在作为模块8外侧的玻璃环氧基板上连接，也可以通过安装跨越引线框44的汇流条而在模块内部连接。此外，虽然示出了栅极的引线接合49a～49d为1个，漏极的引线接合为3个的示例，但并不限于该个数。此外，也可以是汇流条而不是引线接合。
接下来，用图3(a)和图3(b)说明本实施方式的将功率转换装置安装到容纳功率转换装置的壳体中的安装方法。图3(a)是示出功率转换装置100的安装结构的俯视图，图3(b)是示出外部端子的连接关系的左侧视图。
在图3(a)和图3(b)中，在壳体12上设置有到冷却水的水路13的入口14和从水路13出来的出口15，该冷却水是用于冷却作为功率转换装置100的主要发热部件的模块8、变压器2、以及滤波电抗器6等的制冷剂。壳体12利用流过水路13的冷却水用作冷却器的功能，模块8在该冷却器的法向方向上层叠。模块8、变压器2、和滤波电抗器6安装在水路13的投影面上。基板16安装成与模块8重叠。此时，可以与变压器2和滤波电抗器6的至少一部分重叠。在模块8中，用相同的标号表示与图2共通的部分，仅记载构成逆变器4的半导体开关元件4a～4d、构成整流电路5的二极管5a、5b，而省略了冷却板9、绝缘构件10和接合线等。
在图3(a)中，逆变器4安装在模块8的左区域，整流电路5安装在模块8的右侧区域。作为将逆变器4连接到直流电源1的外部端子的引线框42a、42c、44位于模块8的与滤波电抗器6相对的侧面上，与作为半导体开关元件4a、4c各自的栅极端子的引线框45a、45c一起通过设置在基板16上的通孔，通过焊料等连接到基板16。作为将逆变器4连接到变压器2的外部端子的引线框42b、42d位于模块8的与变压器2相对的侧面上，与作为半导体开关元件4b、4d各自的栅极端子的引线框45b、45d一起通过设置在基板16上的通孔，通过焊料等连接到基板16。
作为将整流电路5连接到变压器2的外部端子的引线框47a、47b位于模块8的与变压器2相对的侧面，作为连接到滤波电抗器6的外部端子的引线框43位于模块8的与滤波电抗器6相对的侧面。变压器2的端子53、54、55、56全部位于模块8侧，连接到逆变器4的端子53、54通过设置在基板16上的通孔，通过焊料等连接到基板16，并通过基板16上的布线17分别连接到作为模块8的外部端子的引线框42b、42d。此外，连接到整流电路5的变压器2的端子55、56被配置成分别与作为模块8的外部端子的引线框47a、47b相对，例如通过焊接等连接到引线框47a、47b。
作为将整流电路5连接到滤波电抗器6的外部端子的引线框43位于模块8的与滤波电抗器6相对的侧面上，例如通过焊接等连接到滤波电抗器6的端子18。
图4示出了壳体12、水路13、模块8、逆变器4、以及整流电路5之间的位置关系。设置在壳体12的内部的水路13是扁平型的水路，模块8配置在水路13的投影面上，通过油脂或间隙填料等冷却构件19安装在壳体12上。此外，构成逆变器4的半导体开关元件4a～4d、构成整流电路5的二极管5a、5b经由冷却构件19和壳体12通过水路13冷却。
根据以上实施方式，通过将DC/DC转换器的一次侧的半导体开关元件4a～4d和二次侧的二极管5a、5b设为被密封在同一封装中的模块8，从而不需要二极管5a、5b为分立封装时必要的、用于安装分立封装的板金或固定用衬套、螺钉、用于确保板金的平整度或强度的插入树脂等的二次侧固有的冷却结构，能减少部件数量，使冷却结构廉价。此外，由于通过减少部件数量而进行小型化，因此能减少冷却所需的面积，并且通过使壳体12小型化，能廉价地冷却二极管5a、5b。
此外，通过利用与二次侧的二极管5a、5b同样的半导体芯片，设为与同样地需要冷却的一次侧的半导体开关元件4a～4d一体化的模块，从而可以与半导体开关元件4a～4d共享冷却板9，从而能降低二极管5a、5b的冷却的成本。此外，通过和需要与壳体12绝缘的半导体开关元件4a～4d共享绝缘构件10，能降低二极管5a、5b与壳体12绝缘的成本。
在本实施方式中，示出了变压器2的中心抽头连接到GND，并且二极管5a、5b处于与GND不同的电位的电路结构示例，但是也可以应用于变压器2的中心抽头连接到滤波电抗器6，二极管5a、5b的阳极端子连接到GND的电路结构。在这种情况下，二极管5a、5b的阳极可以连接到冷却板9，因此不需要安装有二极管5a、5b的阳极端子的引线框47a、47b的投影面上的绝缘构件10，从而能降低成本。
在本实施方式中，由于一次侧的半导体开关元件4a～4d构成全桥电路，因此元件数量较多，不需要分立半导体所需的除芯片以外的封装部分以及封装之间的间隙，将半导体开关元件4a～4d和二次侧的二极管5a、5b设为密封在同一封装中的模块8的小型化效果较好。由此，能减少冷却所需的面积，能使冷却器小型化。另外，由于全桥电路一般能够应对较大的输出功率，因此，在较大输出功率的用途中，二次侧的二极管5a、5b的冷却结构成为成本进一步提高的主要原因的情况下，能减少冷却结构的部件数量，能使冷却结构廉价的效果较好。
在本实施方式中，由于将二极管5a、5b用作二次侧的整流元件，因此不需要MOSFET等开关元件所需的栅极端子，并且端子数量较少，因此模块8的外部端子排列的长边方向上的大小不受端子数量的限制，能使模块8的小型化。由此，能减少冷却所需的面积，能使冷却器小型化。
在本实施方式中，由于作为模块8的外部端子的引线框43、44、42a～42d、45a～45d、46a～46d、47a、47b排列在模块8的侧面两边，因此能使模块8在长边方向小型化，而不受集中在一边时成为问题的强度、或由导通电流产生的发热等引起的端子宽度和外部端子之间的间隙的限制。此外，由于为了缩短引线框和接合线，通常将半导体开关元件4a～4d、二极管5a、5b配置在相应的外部端子附近，因此通过将外部端子配置在模块8的侧面两边，能使半导体开关元件4a～4d、二极管5a、5b的安装区域接近。由此，能减少冷却所需的面积，能使冷却器小型化。
此外，在本实施方式中，由于由半导体开关元件4a～4d构成的逆变器4与由二极管5a、5b构成的整流电路5排列的方向与外部端子排列的方向相同(即，模块8的长边方向)，因此，能将作为连接到由半导体开关元件4a～4d构成的逆变器4的外部端子的引线框42a～42d、44、45a～45d、46a～46d配置在逆变器4附近。另外，可以将作为连接到由二极管5a、5b构成的整流电路5的外部端子的引线框43、47a、47b配置在整流电路5附近。由此，能抑制由于无用的布线的走线而导致的模块8的大型化，并且也能抑制由于布线变长而导致的噪声或者浪涌。
此外，在本实施方式中，由半导体开关元件4a～4d构成的逆变器4的连接到直流电源1的作为输入用外部端子的引线框42a、42c、44位于模块8的第一侧面(图2中的下边)，逆变器4的连接到变压器2的一次绕组2a的作为输出用外部端子的引线框42b、42d位于模块8的第二侧面(图2中的上边)。另外，由二极管5a、5b构成的整流电路5的连接到变压器2的二次绕组2b的作为输入用外部端子的引线框47a、47b位于模块8的第二侧面(图2中的上边)，整流电路5的连接到滤波电抗器6的作为输出用外部端子的引线框43位于模块8的第一侧面(图2中的下边)。因此，能将逆变器4和整流电路5的输入用外部端子和输出用外部端子配置在模块8的不同侧面，能够使模块8的长边方向小型化。
此外，由于为了缩短引线框或接合线，通常将半导体开关元件4a～4d、二极管5a、5b配置在相应的外部端子附近，因此通过将外部端子配置在模块8的侧面两边，能使半导体开关元件4a～4d、二极管5a、5b的安装区域接近，能够减小冷却所需的面积，且能够使冷却器小型化。此外，由于作为连接到变压器2的外部端子的引线框42b、42d、47a、47b位于模块8的第二侧面(图2中的上边)，因此能缩短与变压器2的连接布线并降低成本。
在本实施方式中，虽然示出了作为模块8的外部端子的引线框42a～42d、43、44、45a～45d、46a～46d、47a、47b排列在模块8的侧面两边的示例，然而，作为外部端子的引线框的一部分可以沿短边方向配置。例如，由半导体开关元件4a～4d构成的逆变器4的连接到直流电源1的作为输入用外部端子的引线框42a、42c、44可以位于模块8的第三侧面(图2中的左边)，由二极管5a、5b构成的整流电路5的连接到滤波电抗器6的作为输出用外部端子的引线框43可以位于模块8的第四侧面(图2中的右边)。在与直流电源1的连接接口在模块8的图2中位于左方向上的情况下，或者在将滤波电抗器6配置在模块8的图2中的右方向上的情况下，能缩短模块8与直流电源1的连接接口或者与滤波电抗器6的连接布线并降低成本。
本实施方式中，由于具有由壳体12和水路13构成的用于冷却模块8的冷却器，因此，例如，在输出功率较大的用途等中，为了提高半导体开关元件4a～4d和二极管5a、5b的散热性而限制引线框42a～42d、43的尺寸的情况下，能减小引线框42a～42d、43，能使模块8小型化，能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化。由此，能降低功率转换装置100的成本。
此外，由于冷却水在与模块8的逆变器4和整流电路5排列的方向垂直的方向上流动，因此模块8的逆变器4和整流电路5不会受到由于彼此发热而温度上升的冷却水的影响。因此，能抑制温度上升，能使模块8小型化。由此，能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化，能降低功率转换装置100的成本。
此外，由于变压器2、滤波电抗器6的一部分位于水路13的投影面外，因此优先将相对于高度的冷却面积大于变压器2、滤波电抗器6、因而在水路13中冷却效率更高的模块8的逆变器4和整流电路5配置在水路13中，能使模块8小型化，能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化。由此，能降低功率转换装置100的成本。
实施方式2.
接着，对实施方式2所涉及的功率转换装置进行说明。图5是实施方式2所涉及的功率转换装置的电路图。
如图5所示，实施方式2的功率转换装置300通过将功率转换装置200与实施方式1中说明的功率转换装置100组合来构成，该功率转换装置200构成为包括例如分别驱动车辆驱动用电动机60、61的逆变器62、63。
用于稳定直流输入电压的输入电容器64与直流电源1并联连接，升压电抗器65连接到输入电容器64的正极侧。升压电抗器65的输出连接到半桥化的开关元件66的中点，由升压电抗器65和半桥化的开关元件66构成升压斩波器。通过滤波电容器67对半桥化的开关元件66的输出进行滤波。通过将滤波电容器67作为输入来连接逆变器62，逆变器62的三相输出线连接到电动机60。此外，再生用逆变器63与逆变器62并联连接，并通过三相线连接电动机61。通过用由升压电抗器65和半桥化的开关元件66构成的升压斩波器提高电压，在相同功率条件下，能减小从滤波电容器67到逆变器62、63的布线、以及从逆变器62、63到各个电动机60、61的电流。由此能使布线变细，具有低成本化以及轻量化的优点。半桥化的开关元件66例如是二极管反向并联连接的IGBT。
构成本实施方式的功率转换装置300的功率转换装置100的模块8的内部结构和功率转换装置100的安装结构分别与图2和图3相同，并省略详细说明。图6示出壳体12与水路13、功率转换装置100的模块8、以及功率转换装置200的所需构成构件的位置关系，是仅说明与图4的差异的图。使用相同标号示出与图4相同的构成要素。
在图6中，壳体12上设置有例如扁平型的水路13，经由油脂或间隙料等第二冷却构件70将半桥化的开关元件66和逆变器62、63安装在壳体12内的与安装有功率转换装置100的模块8的第一表面68并行的相反侧的第二表面69上。图6省略了输入电容器64、升压电抗器65、滤波电容器67。半桥化的开关元件66和逆变器62、63分别模块化，并且在与模块8的逆变器4和整流电路5排列的方向相同的方向上排列。另外，半桥化的开关元件66和逆变器62、63具有与模块8同样的结构的冷却面，并且冷却面与第二冷却构件70相对。半桥化的开关元件66和逆变器62、63的排列顺序是一个示例，可以是任意的排列顺序。另外，在水路13的与壳体12的第二表面69相对的第三表面71上配置有用于提高壳体12的第二表面69的冷却能力的翅片72。由半桥化的开关元件66和逆变器62、63产生的热量经由第二冷却构件70以及壳体12、翅片72散热到水路13中。
图7是示出水路13和翅片72、构成功率转换装置100的模块8、构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66和逆变器62、63之间的位置关系的俯视图。
翅片72位于半桥化的开关元件66和逆变器62、63的投影面上的水路13中，模块8配置在翅片72的投影面上。冷却水从入口14进入水路13，并通过翅片72所在的区域流向出口15。一般来说，在电动化车辆中，与作为对铅电池进行充电的DC/DC转换器的功率转换装置100相比，用于驱动作为电动化车辆的动力的电动机60、61的功率转换装置200具有更大的输出功率，因此，为了使构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66和逆变器62、63小型化，在安装功率转换装置200的一侧的水路13中设置翅片72。
根据本实施方式，在扁平型的水路13的一个第一表面68上安装有构成功率转换装置100的模块8，在另一个第二表面69上安装有构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66和逆变器62、63，因此，能将水路13的两个表面有效地用作冷却面，因此能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化，能降低冷却器的成本。此外，不需要在功率转换装置100和功率转换装置200中的每一个设置水路13，从而能降低水路13的成本。在本实施方式中，示出了在第二表面69上安装了构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66、逆变器62、63的示例，然而，即使安装输入电容器64、升压电抗器65、滤波电容器67也具有同样的效果。
另外，由于构成功率转换装置100的模块8的冷却面与构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66、逆变器62、63的冷却面配置在相对的方向上，因此能将具有简单结构的扁平型的水路13的较大平面用作冷却面，从而能降低由壳体12和水路13构成的冷却器的成本。
此外，由于构成功率转换装置100的模块8的逆变器4和整流电路5排列的方向与构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66、逆变器62、63的排列方向相同，因此能够使模块8和半桥化的开关元件66、逆变器62、63所需的冷却面积的长边方向与水路13的长边方向统一，能减少水路13的冷却面积，能够降低由壳体12和水路13构成的冷却器的成本。
此外，由于冷却水在与构成功率转换装置100的模块8的逆变器4和整流电路5排列的方向、以及构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66和逆变器62、63的排列方向垂直的方向上流动，因此模块8的逆变器4和整流电路5、半桥化的开关元件66和逆变器62、63中的每一个都不受由于彼此发热而温度上升的冷却水的影响，能抑制冷却水的温度上升，能使模块8或者半桥化的开关元件66和逆变器62、63小型化。由此，能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化，能降低功率转换装置100和功率转换装置200的成本。
此外，由于构成功率转换装置100的模块8被配置在翅片72的投影面上，因此，相对于未设置翅片72的一侧的构成功率转换装置100的模块8，其安装面的冷却能力也通过由于翅片72使流速提高的冷却水而提高。由此，也能使以模块8为代表的位于翅片72的投影面上的功率转换装置100的发热部件小型化，能降低成本。
此外，由于构成功率转换装置100的变压器2或滤波电抗器6的一部分位于水路13或翅片72的投影面外，因此能将相对于高度的冷却面积比变压器2或滤波电抗器6大、因而通过扁平型的水路13冷却效率更高的模块8的逆变器4和整流电路5、或半桥化的开关元件66和逆变器62、63优先配置在扁平型的水路13中。由此，能使模块8或半桥化的开关元件66和逆变器62、63小型化。因此，能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化，能降低功率转换装置100和功率转换装置200的成本。
在本实施方式中，示出了作为扁平型的水路13，用于冷却功率转换装置100的水路和用于冷却功率转换装置200的水路相同的示例，但是，也可以如图8所示，在水路13中，通过将壳体12的隔板73设置在与水路13的平面并行的表面上来分割水路13，用于冷却构成功率转换装置100的模块8的水路与用于冷却构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66和逆变器62、63的水路被分开。
如上所述，即使在能够将最佳的水路应用于模块8、半桥化的开关元件66和逆变器62、63的结构中，通过有效地使用水路13的两个表面作为冷却面，也能够使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化，从而能够降低冷却器的成本。
在本实施方式中，示出了构成功率转换装置100的模块8、构成功率转换装置200的半桥化的开关元件66和逆变器62、63的投影面重叠的示例，但是，也可以存在投影面不重叠的区域。由于模块8与半桥化的开关元件66、逆变器62、63之间的热干扰变小，因此能抑制温度上升。此外，能使模块8或半桥化的开关元件66和逆变器62、63小型化，能使由壳体12和水路13构成的冷却器小型化。由此，能降低功率转换装置100和功率转换装置200的成本。
在本实施方式中，示出了使用升压斩波器和逆变器62、63作为功率转换装置200的示例，但是也可以没有升压斩波器，也可以是一个逆变器。另外，功率转换装置200也可以是车载充电器。在这种情况下，车载充电器的输入是系统的交流电压，并且输出连接到直流电源1，因此构成为将功率转换装置200连接到车载充电器的输出。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。因此，在本申请所公开的技术范围内可以设想无数未举例示出的变形例。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、追加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
以下，将本公开的各个方面作为附记一起记载。
(附记1)
一种功率转换装置，其特征在于，包括：多个半导体开关元件，该多个半导体开关元件将直流电源的直流电压转换为交流电压；
绝缘变压器，该绝缘变压器将所述交流电压从一次侧传输到二次侧并输出；以及
整流电路，该整流电路含有对所述输出进行整流的多个整流元件，
所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件由密封在同一封装中的模块构成。
(附记2)
如附记1所述的功率转换装置，其特征在于，所述多个半导体开关元件构成全桥电路。
(附记3)
如附记1或附记2所述的功率转换装置，其特征在于，所述多个整流元件是二极管。
(附记4)
如附记1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述模块包括：冷却构件，该冷却构件用于冷却所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件；以及绝缘构件，该绝缘构件用于将所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件中的至少任一方与所述冷却构件绝缘。
(附记5)
如附记1至附记4中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述模块具有连接所述多个开关元件、所述多个整流元件和外部电路的外部端子，
所述外部端子配置在所述模块的至少两个侧面。
(附记6)
如附记5所述的功率转换装置，其特征在于，所述外部端子构成为包括连接所述多个开关元件和所述外部电路的一次侧外部端子、以及连接所述多个整流元件和所述外部电路的二次侧外部端子，所述一次侧外部端子夹着所述多个开关元件的安装区域配置在所述模块的两侧面，所述二次侧外部端子夹着所述多个整流元件的安装区域配置在所述模块的两侧面。
(附记7)
如附记6所述的功率转换装置，其特征在于，所述一次侧外部端子和所述二次侧外部端子配置在与所述多个开关元件的安装区域和所述多个整流元件的安装区域的排列方向相同的方向上。
(附记8)
如附记6或7所述的功率转换装置，其特征在于，所述一次侧外部端子中，连接到所述直流电源的一次侧直流输入端子配置在所述模块的第一侧面，连接到所述绝缘变压器的一次侧交流输出端子配置在与所述第一侧面相反的面上。
(附记9)
如附记6或7所述的功率转换装置，其特征在于，所述二次侧外部端子中，连接到所述绝缘变压器的二次侧交流输入端子配置在所述模块的第二侧面，而经由所述整流电路连接到负载的二次侧直流输出端子配置在与所述第二侧面相反的面上。
(附记10)
如附记6至9中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述一次侧外部端子中的连接到所述绝缘变压器的一次侧交流输出端子和所述二次侧外部端子中的连接到所述绝缘变压器的二次侧交流输入端子配置在所述模块的相同侧面上。
(附记11)
如附记1至10中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述功率转换装置包括所述模块、所述绝缘变压器、以及用于冷却所述整流电路的冷却器。
(附记12)
如附记11所述的功率转换装置，其特征在于，所述功率转换装置与第二功率转换装置组合地构成，在所述冷却器的第一表面上安装有所述模块，在作为与所述第一表面相反的面的第二表面上安装有构成所述第二功率转换装置的至少一个以上发热部件。
(附记13)
如附记12所述的功率转换装置，其特征在于，所述发热部件是构成所述第二功率转换装置的多个半导体开关元件。
(附记14)
如附记13所述的功率转换装置，其特征在于，所述模块的冷却面经由所述冷却器与构成所述第二功率转换装置的多个半导体开关元件的冷却面相对。
(附记15)
如附记13所述的功率转换装置，其特征在于，构成所述功率转换装置的多个半导体开关元件的安装区域和所述多个整流元件的安装区域的排列方向与构成所述第二功率转换装置的多个半导体开关元件的排列方向相同。
(附记16)
如附记11至15中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却器具有水路，在所述水路中流动的制冷剂的流动方向是垂直于构成所述功率转换装置的多个半导体开关元件的安装区域和所述多个整流元件的安装区域的排列方向的方向。
(附记17)
如附记12至15中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，从层叠所述模块和所述冷却器的层叠方向观察时，所述模块的至少一部分与设置在所述第二功率转换装置侧的所述冷却器中的冷却翅片的区域重叠。
(附记18)
如附记11至15、17中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却器具有水路，并且所述绝缘变压器或用于对所述多个整流元件的输出电流进行滤波的滤波电抗器在从层叠所述模块和所述冷却器的层叠方向观察时，至少其一部分位于所述水路的某个区域的外侧。
标号说明
1直流电源，2变压器，2a一次绕组，2b二次绕组，3负载，4逆变器，4a～4d半导体开关元件，5整流电路，5a、5b二极管，6滤波电抗器，7滤波电容器，8模块，9冷却板，10绝缘构件，11树脂，12壳体，13水路，14入口，15出口，16基板，17布线，18、53～56端子，19冷却构件，40a～40d栅极焊盘，41a～41d源极焊盘，42a～42d、43、44、45a～45d、46a～46d、47a、47b引线框，48a～48d、49a～49d、50a～50d、52a、52b引线接合，51a、51b阳极焊盘，60、61电动机，62、63逆变器，64输入电容器，65升压电抗器，66开关元件，67滤波电容器，68第一表面，69第二表面，70第二冷却构件，71第三表面，72翅片，73隔板，100、200、300功率转换装置，Vin、Vout直流电压。

Claims (18)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
多个半导体开关元件，该多个半导体开关元件将直流电源的直流电压转换为交流电压；
绝缘变压器，该绝缘变压器将所述交流电压从一次侧传输到二次侧并输出；以及
整流电路，该整流电路含有对所述输出进行整流的多个整流元件，
所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件由密封在同一封装中的模块构成。
2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述多个半导体开关元件构成全桥电路。
3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述多个整流元件是二极管。
4.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述模块包括：冷却构件，该冷却构件用于冷却所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件；以及绝缘构件，该绝缘构件用于将所述多个半导体开关元件和所述多个整流元件中的至少任一方与所述冷却构件绝缘。
5.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述模块具有连接所述多个开关元件、所述多个整流元件和外部电路的外部端子，
所述外部端子配置在所述模块的至少两个侧面。
6.如权利要求5所述的功率转换装置，其特征在于，
所述外部端子构成为包括连接所述多个开关元件和所述外部电路的一次侧外部端子、以及连接所述多个整流元件和所述外部电路的二次侧外部端子，所述一次侧外部端子夹着所述多个开关元件的安装区域配置在所述模块的两侧面，所述二次侧外部端子夹着所述多个整流元件的安装区域配置在所述模块的两侧面。
7.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，
所述一次侧外部端子和所述二次侧外部端子配置在与所述多个开关元件的安装区域和所述多个整流元件的安装区域的排列方向相同的方向上。
8.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，
所述一次侧外部端子中，连接到所述直流电源的一次侧直流输入端子配置在所述模块的第一侧面，连接到所述绝缘变压器的一次侧交流输出端子配置在与所述第一侧面相反的面上。
9.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，
所述二次侧外部端子中，连接到所述绝缘变压器的二次侧交流输入端子配置在所述模块的第二侧面，经由所述整流电路连接到负载的二次侧直流输出端子配置在与所述第二侧面相反的面上。
10.如权利要求6所述的功率转换装置，其特征在于，
所述一次侧外部端子中的连接到所述绝缘变压器的一次侧交流输出端子和所述二次侧外部端子中的连接到所述绝缘变压器的二次侧交流输入端子配置在所述模块的相同侧面上。
11.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述功率转换装置包括所述模块、所述绝缘变压器、以及用于冷却所述整流电路的冷却器。
12.如权利要求11所述的功率转换装置，其特征在于，
所述功率转换装置与第二功率转换装置组合地构成，在所述冷却器的第一表面上安装有所述模块，在作为与所述第一表面相反的面的第二表面上安装有构成所述第二功率转换装置的至少一个以上发热部件。
13.如权利要求12所述的功率转换装置，其特征在于，
所述发热部件是构成所述第二功率转换装置的多个半导体开关元件。
14.如权利要求13所述的功率转换装置，其特征在于，
所述模块的冷却面经由所述冷却器与构成所述第二功率转换装置的多个半导体开关元件的冷却面相对。
15.如权利要求13所述的功率转换装置，其特征在于，
构成所述功率转换装置的多个半导体开关元件的安装区域和所述多个整流元件的安装区域的排列方向与构成所述第二功率转换装置的多个半导体开关元件的排列方向相同。
16.如权利要求11所述的功率转换装置，其特征在于，
所述冷却器具有水路，在所述水路中流动的制冷剂的流动方向是垂直于构成所述功率转换装置的多个半导体开关元件的安装区域和所述多个整流元件的安装区域的排列方向的方向。
17.如权利要求12所述的功率转换装置，其特征在于，
从层叠所述模块和所述冷却器的层叠方向观察时，所述模块的至少一部分与设置在所述第二功率转换装置侧的所述冷却器中的冷却翅片的区域重叠。
18.如权利要求11所述的功率转换装置，其特征在于，
所述冷却器具有水路，并且所述绝缘变压器或用于对所述多个整流元件的输出电流进行滤波的滤波电抗器在从层叠所述模块和所述冷却器的层叠方向观察时，至少其一部分位于所述水路的某个区域的外侧。
CN202310708058.0A 2022-06-28 2023-06-14 功率转换装置 Pending CN117318489A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-103280 2022-06-28
JP2022103280A JP2024003918A (ja) 2022-06-28 2022-06-28 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117318489A true CN117318489A (zh) 2023-12-29

Family

ID=89280029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310708058.0A Pending CN117318489A (zh) 2022-06-28 2023-06-14 功率转换装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230421071A1 (zh)
JP (1) JP2024003918A (zh)
CN (1) CN117318489A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024003918A (ja) 2024-01-16
US20230421071A1 (en) 2023-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8686601B2 (en) Power conversion apparatus for vehicle use
JP6383408B2 (ja) コンバータ及び電力変換装置
CN108512439B (zh) 电力转换装置
US11538794B2 (en) Power converter with an upper arm and a lower arm and at least first and second semiconductor devices connected by a bridging member
KR20190067093A (ko) 전기 기기와 그 제조 방법
JP6161550B2 (ja) 電力変換装置
JP2015100223A (ja) 電力変換装置
JP7120083B2 (ja) 半導体装置
CN116744630A (zh) 电力转换装置和直流直流转换装置
US11888409B2 (en) Power conversion device with effective vehicle space utilization
CN117318489A (zh) 功率转换装置
US20220077792A1 (en) Power control unit
JP2020022239A (ja) 電力変換装置
JP2011004521A (ja) 電力変換装置
CN110622307A (zh) 半导体模块以及电力变换装置
JPWO2018229929A1 (ja) 電力変換装置
JP6721066B2 (ja) 電力変換装置
CN113826315A (zh) 电力转换装置
WO2023210098A1 (ja) 電力変換装置
WO2023286479A1 (ja) 電力変換装置
WO2023058381A1 (ja) 電力変換装置
US11404970B2 (en) Power converter
WO2022107439A1 (ja) パワー半導体モジュール
JP7283143B2 (ja) 電力変換装置
WO2023140077A1 (ja) 半導体装置および半導体装置を備えたインバータ

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