DE102015220191B4

DE102015220191B4 - DC converter for a vehicle

Info

Publication number: DE102015220191B4
Application number: DE102015220191.0A
Authority: DE
Inventors: Shohei Oshima; Atsutoshi Takada; Takuto Yano; Koji Nakajima; Yuji Shirakata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2035-10-17
Also published as: JP5992485B2; DE102015220191A1; JP2016086494A

Abstract

Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug, umfassend:eine Wechselrichterschaltung (10), die ein Schaltungselement (11) aufweist;einen Transformator (20), der eine Primärwicklung (21) und eine Sekundärwicklung (22) zum Übertragen von Leistung zu der Sekundärwicklung (22) aufweist, die von der Wechselrichterschaltung (10) zu der Primärwicklung (21) zugeführt wird,eine Gleichrichterschaltung (30), die ein Gleichrichterelement (31, 32) aufweist, zum Gleichrichten der Leistung, die zu der Sekundärwicklung (22) übertragen wird,eine Glättungsspule (41) und einen Glättungskondensator (42) zum Glätten einer Ausgabe von der Gleichrichterschaltung (30); undein metallisches Gehäuse (106) zum Fixieren des Schaltungselements (11), des Transformators (20), des Gleichrichterelements (31, 32), der Glättungsspule (41) und des Glättungskondensators (42), wobei das metallische Gehäuse (106) als ein Rückweg eines Stroms dient, der in der Gleichrichterschaltung (30) fließt, wobeieine Einpressdiode (101), die einen Stift (104) als einen Kathodenanschluss und einen Einpressabschnitt (103) als einen Anodenanschluss aufweist, als Gleichrichterelement (31, 32) verwendet wird, undein Untermodul (110), das durch Einpressen des Einpressabschnitts (103) der Einpressdiode (101) in ein Loch (107a) eines metallischen Befestigungselements (107) integral ausgebildet ist, elektrisch und mechanisch mit dem metallischen Gehäuse (106) verbunden ist, und der Stift (104) der Einpressdiode (101) direkt mit einem Ende der Sekundärwicklung (22) des Transformators (20) verbunden ist, wobeidas metallische Gehäuse (106) eine Vertiefung (113a) aufweist, um das Untermodul (110) daran einzupassen, und das Untermodul (110) in das Befestigungselement (107) des metallischen Gehäuses (106) eingepasst ist, wobei die Einpressdiode (101) und des metallische Gehäuse (106) elektrisch und mechanisch verbunden sind.A DC-DC converter for a vehicle, comprising: an inverter circuit (10) having a switching element (11); a transformer (20) having a primary winding (21) and a secondary winding (22) for transmitting power to the secondary winding (22). supplied from the inverter circuit (10) to the primary winding (21), a rectifying circuit (30) having a rectifying element (31, 32) for rectifying the power transmitted to the secondary winding (22), a smoothing coil (41) and a smoothing capacitor (42) for smoothing an output from the rectifier circuit (30); anda metal case (106) for fixing said circuit element (11), said transformer (20), said rectifier element (31, 32), said smoothing coil (41) and said smoothing capacitor (42), said metal case (106) as a return path a current flowing in the rectifier circuit (30), wherein a press-fit diode (101) having a pin (104) as a cathode terminal and a press-fit portion (103) as an anode terminal is used as the rectifier element (31, 32), anda Sub-module (110) integrally formed by press-fitting the press-fit portion (103) of the press-fit diode (101) into a hole (107a) of a metal fastener (107), electrically and mechanically connected to the metal case (106), and the pin (104) of the press-fit diode (101) is directly connected to one end of the secondary winding (22) of the transformer (20), the metallic casing (106) having a recess (113a) for fitting the sub-module (110) thereto, and the sub-module (110) is fitted into the fastener (107) of the metal case (106), wherein the press-fit diode (101) and the metal case (106) are electrically and mechanically connected.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. TECHNISCHES GEBIET1. TECHNICAL FIELD

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schaltnetzteil eines Isolationstyps, das Transformatoren aufweist, im Speziellen einen Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug.The present invention relates to an isolation type switching power supply having transformers, particularly to a DC/DC converter for a vehicle.

2. STAND DER TECHNIK2. PRIOR ART

Zum Beispiel wird in einem Hybridfahrzeug oder dergleichen ein Isolations-Gleichspannungswandler, der einen Transformator aufweist, für einen Zweck wie das Umwandeln einer Spannung einer Hochvoltbatterie auf eine Spannung für ein 12V System und zum Zuführen der Leistung zu einer elektrischen Einrichtung für ein 12 V System verwendet. Jedoch sind in einem Teil von dem Transformator zu einer Gleichrichterschaltung in dem Gleichspannungswandler viele Komponenten wie eine Sekundärwicklung, ein Gleichrichterelement, ein Verbindungselement für diese, eine Schraube zum Fixieren des Gleichrichterelements und ein Element zum Isolieren einer Primärwicklung und der Sekundärwicklung von dem Gehäuse. Aufgrund dieser Komponenten ist ein Aufbau kompliziert und die Größe und Kosten für den Gleichspannungswandler sind erhöht.For example, in a hybrid vehicle or the like, an isolation DC-DC converter having a transformer is used for a purpose such as converting a voltage of a high-voltage battery to a voltage for a 12V system and supplying the power to an electric device for a 12V system . However, in a part from the transformer to a rectifier circuit in the DC-DC converter, there are many components such as a secondary winding, a rectifying element, a connecting member therefor, a screw for fixing the rectifying element, and a member for insulating a primary winding and the secondary winding from the case. Because of these components, a structure is complicated, and the DC/DC converter is increased in size and cost.

Ein Beispiel einer konventionellen Technik zum Lösen des obigen Problems ist ein Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug, der in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-221919 (Seiten 4 bis 6, 1 bis 4) (im Folgenden als Patentdokument 1 bezeichnet) offenbart ist. In diesem Beispiel ist ein Gleichrichterelement an einer Oberflächenmontagekomponente vorgesehen und ein Montageaufbau von einem Transformator zu einer Gleichrichterschaltung ist gezeigt. Das Gleichrichterelement, das an einem metallischen Substrat durch Löten montiert ist, ist elektrisch mit einer Sekundärwicklung des Transformators verbunden, der auch an dem metallischen Substrat durch Löten befestigt ist. Für ein metallisches Gehäuse, das ein Rückweg eines Stroms ist, ist ein erstes Ende einer Sammelschiene, dessen zweites Ende auch an dem metallischen Substrat durch Löten montiert ist, elektrisch mit dem metallischen Gehäuse verbunden, indem es an das metallische Gehäuse geschraubt ist. Dieser Konfiguration, da die Verbindung zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und einem Gleichrichterabschnitt durch Löten an das metallische Substrat gebildet ist, ist die Größe des Gleichspannungswandlers reduziert und die Anzahl der Komponenten und die Anzahl von Aufbauschritten ist reduziert.An example of a conventional technique for solving the above problem is a DC/DC converter for a vehicle disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 2007-221919 (Pages 4 to 6, 1 until 4 ) (hereinafter referred to as Patent Document 1). In this example, a rectifier element is provided on a surface mount component, and a mounting structure from a transformer to a rectifier circuit is shown. The rectifying element, which is mounted on a metal substrate by soldering, is electrically connected to a secondary winding of the transformer, which is also fixed on the metal substrate by soldering. For a metal case which is a return path of a current, a first end of a bus bar, the second end of which is also mounted on the metal substrate by soldering, is electrically connected to the metal case by being screwed to the metal case. With this configuration, since the connection between the secondary winding of the transformer and a rectifier section is formed by soldering to the metallic substrate, the size of the DC/DC converter is reduced, and the number of components and the number of assembling steps are reduced.

Jedoch ist in dem Gleichspannungswandler, der in Patentdokument 1 offenbart ist, da die Sekundärwicklung des Transformators und das Gleichrichterelement mittels eines zusätzlichen Elements verbunden ist, welches das metallische Substrat ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Sekundärwicklung des Transformators und des Gleichrichterelements direkt verbunden sind, die Anzahl der Komponenten erhöht und eine Aufbaueffizienz reduziert. Auch vergrößert sich die Größe des Gleichspannungswandlers, da der Abstand zwischen der Sekundärwicklung und dem Gleichrichterelement erhöht ist. In dem Fall eines Montierens einer oberflächenmontierten Komponente durch Löten ist es nötig, einen Prozess in einem Reflow-Ofen durchzuführen, und darum ist eine Fertigungslinie vergrößert und eine Produktionseffizienz reduziert. Auch in dem Fall eines Verwendens einer eingeführten Substratkomponente anstelle einer oberflächenmontierten Komponente als das Gleichrichterelement ist es weiterhin nötig, ein zusätzliches Element wie eine Leiterplatte zum Verbinden zwischen der Sekundärwicklung und dem Gleichrichterelement bereitzustellen und folglich tritt dasselbe Problem auf. Ferner wird in dem Fall eines Verwendens einer eingeführten Substratkomponente eine Positionierung für jedes der mehreren Gleichrichterelemente benötigt und darum tritt auch das Problem der reduzierten Aufbaueffizienz auf.However, in the DC-DC converter disclosed in Patent Document 1, since the secondary winding of the transformer and the rectifier element is connected by means of an additional member which is the metallic substrate, compared to the case where the secondary winding of the transformer and the rectifier element are directly connected are connected, the number of components is increased, and assembly efficiency is reduced. Also, the size of the DC/DC converter increases as the distance between the secondary winding and the rectifying element is increased. In the case of mounting a surface mount component by soldering, it is necessary to perform a process in a reflow oven, and therefore a production line is enlarged and production efficiency is reduced. Also, in the case of using an inserted substrate component instead of a surface mount component as the rectifying element, it is still necessary to provide an additional element such as a circuit board for connection between the secondary winding and the rectifying element, and hence the same problem occurs. Furthermore, in the case of using an inserted substrate component, positioning is required for each of the plurality of rectifying elements, and therefore the problem of reduced assembly efficiency also arises.

DE 10 2011 016 320 A1 betrifft ein Schaltnetzteil in einem Sammelschienenaufbau. DE 10 2011 016 320 A1 relates to a switching power supply in a busbar structure.

DE 197 57 513 A1 betrifft Einpressdioden in Kühlplattenbauweise. DE 197 57 513 A1 relates to press-fit diodes in cooling plate design.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug bereitzustellen, der verringern der Größe und verbessern einer Aufbaueffizienz erlaubt.The present invention was made in order to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a DC-DC converter for a vehicle, which allows downsizing and improves structure efficiency.

Ein Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug entsprechend der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen Wechselrichter, der ein Schaltungselement aufweist; einen Transformator, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, um Leistung, die von dem Wechselrichter zu der Primärwicklung zugeführt wird, zu der Sekundärwicklung zu transferieren; eine Gleichrichterschaltung, die ein Gleichrichterelement aufweist, zum Gleichrichten der Leistung, die zu der Sekundärwicklung übertragen wurde; eine Glättungsspule und einen Glättungskondensator, um eine Ausgabe von der Gleichrichterschaltung zu glätten; und ein metallisches Gehäuse, um das Schaltungselement, den Transformator, das Gleichrichterelement, die Glättungsspule und den Glättungskondensator zu fixieren, wobei das metallische Gehäuse als ein Rückweg eines Stroms dient, der in der Gleichrichterschaltung fließt. Eine Einpressdiode, die einen Stift als einen Kathodenanschluss und einen Einpressabschnitt als einen Anodenanschluss aufweist, wird als das Gleichrichterelement verwendet. Ein Untermodul, das durch Einpressen des Eingriffsabschnitts der Einpressdiode in ein Loch eines metallischen Befestigungselements integral ausgebildet ist, ist elektrisch und mechanisch mit dem metallischen Gehäuse verbunden und der Stift der Einpressdiode ist direkt mit einem Ende der Sekundärwicklung des Transformators verbunden.A DC-DC converter for a vehicle according to the present invention includes: an inverter having a circuit element; a transformer having a primary winding and a secondary winding to transfer power supplied from the inverter to the primary winding to the secondary winding; a rectifier circuit, including a rectifier element, for rectifying the power that has been transferred to the secondary winding; a smoothing coil and a smoothing capacitor to smooth an output from the rectifier circuit; and a metallic case for enclosing the circuit element, the transformer, the rectifier element, the smoother processing coil and the smoothing capacitor, with the metal case serving as a return path of a current flowing in the rectifier circuit. A press-fit diode having a pin as a cathode terminal and a press-fit portion as an anode terminal is used as the rectifying element. A sub-module integrally formed by press-fitting the engaging portion of the press-fit diode into a hole of a metal fastener is electrically and mechanically connected to the metal case, and the pin of the press-fit diode is directly connected to one end of the secondary winding of the transformer.

Entsprechend dem Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist das Untermodul, in das die Einpressdiode, die das Gleichrichterelement ist, in das Loch des Befestigungselements eingepresst ist, elektrisch und mechanisch mit dem metallischen Gehäuse verbunden und der Stift der Einpressdiode ist direkt mit dem einen Ende der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Darum kann ein Verbindungsweg zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und des Gleichrichterelements verkürzt werden, wodurch ein verkleinern des Gleichspannungswandlers und ein verringern von Leistungsverlusten realisiert werden können. Zusätzlich wird aufgrund der direkten Verbindung die Anzahl von Komponenten reduziert, wodurch Kosten reduziert werden können und eine Verbesserung einer Aufbaueffizienz realisiert werden kann.
Die vorangehenden und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende, detaillierte Beschreibung klarer, wenn diese zusammen mit den begleitenden Figuren gelesen wird.According to the DC-DC converter for a vehicle of the present invention, the sub-module, in which the press-fit diode, which is the rectifying element, is press-fitted into the hole of the fastener, is electrically and mechanically connected to the metal case, and the pin of the press-fit diode is directly connected to one end connected to the secondary winding of the transformer. Therefore, a connection path between the secondary winding of the transformer and the rectifying element can be shortened, whereby downsizing of the DC/DC converter and reduction of power loss can be realized. In addition, due to the direct connection, the number of components is reduced, whereby costs can be reduced and improvement in assembly efficiency can be realized.
The foregoing and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying figures.

Figurenlistecharacter list

1 12 is a circuit diagram showing a configuration of a main circuit of a DC/DC converter for a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
2 13 is a cross-sectional view of a press-fit diode used as a rectifying element shown in the circuit diagram in FIG 1 is shown;
3 12 is a side view showing an assembly structure of a part in which a transformer and a rectifier element in FIG 1 available; and
4 is a top sectional view, from arrows AA in 3 viewed from; and
5 12 is a side view showing an assembly structure of a part in which a transformer and a rectifying element of a DC-DC converter for a vehicle according to the second embodiment are provided.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORMFIRST EMBODIMENT

Im Folgenden wird ein Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den Figuren beschrieben.Hereinafter, a DC-DC converter for a vehicle of the present invention will be described with reference to the figures.

Der Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug empfängt Hochspannung, die von einer Hochspannungsbatterie in einem Fahrzeug zugeführt wird, und gibt an einem Ausgangsanschluss Spannung für 12V Systeme aus, was die zugeführte Leistungsspannung für eine Hilfssystemkomponente in einem Fahrzeug ist.The DC-DC converter for a vehicle receives high voltage supplied from a high-voltage battery in a vehicle and outputs voltage for 12V systems, which is the supplied power voltage for an auxiliary system component in a vehicle, at an output terminal.

1 ist ein Schaltplan eines Gleichspannungswandlers für ein Fahrzeug entsprechend der ersten Ausführungsform. 2 ist eine Schnittansicht, die eine Einpressdiode zeigt, die als Gleichrichterelement, dass in 1 gezeigt ist, verwendet wird. 3 ist eine Schnittansicht, die einen Montageaufbau eines Teils zeigt, indem ein Transformator und ein Gleichrichterelement aus 1 vorhanden sind. 4 ist eine obere Schnittansicht, von den Pfeilen A-A in 3 aus betrachtet. 1 14 is a circuit diagram of a DC/DC converter for a vehicle according to the first embodiment. 2 Fig. 13 is a sectional view showing a press-fit diode used as a rectifying element shown in Fig 1 shown is used. 3 Fig. 12 is a sectional view showing an assembly structure of a part constituting a transformer and a rectifier element 1 available. 4 is a top sectional view, from arrows AA in 3 viewed from.

Zuerst wird die Schaltungskonfiguration basierend auf 1 beschrieben.First, the circuit configuration based on 1 described.

Der Gleichspannungswandler beinhaltet: einen Wechselrichter 10, der ein Schalten für hohe Gleichspannungsleistung, die von einem Eingangsanschluss 1 eingegeben wird, durchführt, um die Gleichspannung zu Wechselspannung umzuwandeln; ein Transformator 20, der die Spannung der Leistung, die von dem Wechselrichter 10 zugeführt wird, in Übereinstimmung mit einem Wicklungsverhältnis zwischen einer Primärwicklung einer Sekundärwicklung ändert; eine Gleichrichterschaltung 30, welche die Sekundärspannung des Transformators 20 empfängt, führt eine Vollwellen-Gleichrichtung durch und gibt Gleichspannung aus; und ein Glättungsschaltungsabschnitt, der eine Ausgangsspannung der Gleichrichterschaltung 30 geglättet.The DC-DC converter includes: an inverter 10 that performs switching for high DC power input from an input terminal 1 to convert the DC voltage to AC voltage; a transformer 20 that changes the voltage of power supplied from the inverter 10 in accordance with a turns ratio between a primary winding and a secondary winding; a rectifier circuit 30 which receives the secondary voltage of the transformer 20, performs full-wave rectification and outputs DC voltage; and a smoothing circuit section that smoothes an output voltage of the rectifier circuit 30 .

Der Wechselrichter 10 ist aus mehreren Schaltungselementen 11 gebildet.The inverter 10 is made up of a plurality of circuit elements 11 .

Der Transformator 20 hat eine Primärwicklung 21 und weist an einer Sekundärseite eine obere Sekundärwicklung 22 und eine untere Sekundärwicklung 23 auf und der Mittelpunkt dazwischen ist ein zentraler Abgriffsabschnitt 24.The transformer 20 has a primary winding 21 and has on a secondary side an upper secondary winding 22 and a lower secondary winding 23 and the midpoint therebetween is a center tap portion 24.

Die Gleichrichterschaltung 30 weist mehrere (in 1, zwei) Gleichrichterelemente 31 und 32 auf. Die Gleichrichterschaltung 30 empfängt eine Sekundärspannung von dem Transformator 20 und richtet Wechselspannungsleistung, die zu jeder der sekundären Entwicklungen 22 und 23 übertragen wird, durch die Gleichrichterelemente 31 und 32 gleich.The rectifier circuit 30 includes a plurality (in 1 , two) rectifier elements 31 and 32 on. The rectifier circuit 30 receives a secondary voltage from the transformer 20 and rectifies AC power transmitted to each of the secondary developments 22 and 23 through the rectifier elements 31 and 32 .

Betrachte die Verbindung zwischen den Gleichrichterelementen 31 und 32 und der Sekundärwicklungen des Transformators 20, Kathodenseiten der Gleichrichterelemente 31 und 32 sind mit jeweiligen Enden der Sekundärwicklungen 22 und 23, die gegenüber des zentralen Abgriffsabschnitt 24 sind, verbunden und an Anodenseiten sind mit einem Erdungspunkt 3 verbunden. Hier dient ein metallisches Gehäuse 106 (siehe 3) des Gleichspannungswandlers als der Erdungspunkt 3. Der zentrale Abgriffsabschnitt 24 des Transformators 20 ist mit einem Ende einer Glättungsspule 41 verbunden, welche die gleichgerichtete Wechselspannungsleistung glättet und das äußere Ende der Glättungsspule 41 ist mit einem Ausgangsanschluss 2 des Gleichspannungswandlers verbunden. Zwischen einer Ausgabeseite der Glättungsspule 41 und dem Erdungspunkt 3 ist ein Glättungskondensator 42 zum Glätten einer restwelligen Spannung, die von der Gleichrichterschaltung 30 ausgegeben wurde, vorgesehen. Die Glättungsspule 41 und der Glättungskondensator 42 bilden einen Glättungsschaltungsabschnitt.Considering the connection between the rectifier elements 31 and 32 and the secondary windings of the transformer 20, cathode sides of the rectifier elements 31 and 32 are connected to respective ends of the secondary windings 22 and 23, which are opposite the central tap section 24, and anode sides are connected to a grounding point 3 . A metallic housing 106 is used here (see 3 ) of the DC-DC converter as the ground point 3. The central tapping portion 24 of the transformer 20 is connected to one end of a smoothing coil 41, which smoothes the rectified AC power, and the outer end of the smoothing coil 41 is connected to an output terminal 2 of the DC-DC converter. Between an output side of the smoothing coil 41 and the ground point 3, a smoothing capacitor 42 for smoothing a residual ripple voltage output from the rectifier circuit 30 is provided. The smoothing coil 41 and the smoothing capacitor 42 form a smoothing circuit section.

Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass die Einpressdioden 101, die unten beschrieben werden, als die Gleichrichterelemente 31 und 32 verwendet werden, die in dem Schaltplan in 1 gezeigt werden. Im Folgenden, wenn die Gleichrichterelemente 31 und 32 speziell als montierte Komponenten beschrieben werden, werden sie als Einpressdioden 101 bezeichnet.
2 ist eine Schnittansicht von jeder Einpressdiode 101, die als die Gleichrichterelemente 31 und 32 verwendet werden. Die Einpressdiode 101 beinhaltet: einen Chip 102, der ein Halbleiterchip ist; einen Einpressabschnitt 103, dessen äußere umfängliche Seite eingepresst ist, wenn die Diode montiert ist, und der einen abgesenkten Abschnitt darin ausgebildet aufweist, an dem eine Oberfläche des Chips 102 durch Löten fixiert ist; und Stift 104 ist an die andere Oberfläche des Chips 102 gelötet; und eine Füllung 105 füllt den abgesenkten Abschnitt, um den Stift 104 mechanisch zu halten und den Chip 102 zu schützen.
In der vorliegenden Erfindung ist der Eingriffsabschnitt 103 eines Anodenanschluss und der Stift 104 ist ein Kathodenanschluss.A feature of the present invention is that the press-fit diodes 101 described below are used as the rectifying elements 31 and 32 shown in the circuit diagram in FIG 1 to be shown. Hereinafter, when rectifying elements 31 and 32 are specifically described as assembled components, they will be referred to as press-fit diodes 101 .
2 12 is a sectional view of each press-fit diode 101 used as the rectifying elements 31 and 32. FIG. The press-fit diode 101 includes: a chip 102 which is a semiconductor chip; a press-fit portion 103 whose outer peripheral side is press-fitted when the diode is mounted and which has a depressed portion formed therein to which a surface of the chip 102 is fixed by soldering; and pin 104 is soldered to the other surface of chip 102; and a filling 105 fills the depressed portion to mechanically hold the pin 104 and protect the chip 102.
In the present invention, the engaging portion 103 is an anode terminal and the pin 104 is a cathode terminal.

3 ist eine seitliche Schnittansicht, die einen Montageaufbau um die Einpressdiode 101 zeigt, die das Gleichrichterelement des Gleichspannungswandlers, der in 1 gezeigt ist, ist, und zeigt einen Teil, in dem der Transformator 20 und die Gleichrichterschaltung 30 aus 1 vorhanden sind. In 3 ist der Transformator 20 nicht durch eine Schnittansicht sondern durch eine Endoberfläche des Transformatorkerns 25 dargestellt.
Wie in 3 gezeigt ist der gesamte Gleichspannungswandler in dem metallischen Gehäuse 106 montiert. Der Transformatorkern 25 des Transformators 20 ist an dem metallischen Gehäuse 106 fixiert. Innerhalb des Transformatorkerns 25 ist die Primärwicklung 21 an einem Zentrum in der vertikalen Richtung gelegen und die obere Sekundärwicklung 42 und die untere Sekundärwicklung 23 sind an beiden Seiten der Primärwicklung 21 gelegen. 3 12 is a sectional side view showing a mounting structure around the press-fit diode 101 that is the rectifying element of the DC/DC converter disclosed in FIG 1 12 and 14 show a part where the transformer 20 and the rectifier circuit 30 are shown 1 available. In 3 1, the transformer 20 is illustrated not by a sectional view but by an end surface of the transformer core 25.
As in 3 the entire DC-DC converter is shown mounted in the metallic housing 106 . The transformer core 25 of the transformer 20 is fixed to the metal case 106 . Inside the transformer core 25 , the primary winding 21 is located at a center in the vertical direction, and the upper secondary winding 42 and the lower secondary winding 23 are located on both sides of the primary winding 21 .

Die Einpressdiode 101 ist dadurch, dass sie von einer inneren Seite in ein Loch 107a eingepresst ist, das in einem Befestigungselement 107, das aus Metall hergestellt ist, ausgebildet ist, fixiert. Das Loch 107a ist ein abgestuftes Loch, sodass der Einpressabschnitt 103 der Einpressdiode 101 in einem größeren Teil des Lochs 107a eingepresst ist und der Stift 104 aus einem kleineren Teil des Lochs 107a herauskommt. Zwei Einpressdioden 101 sind in das Fixierungselement 107 eingepresst und integral kombiniert, um ein Untermodul 110 auszubilden. In 3 sind die zwei Einpressdioden 101 nebeneinander in einer Richtung senkrecht zu der Zeichnungsebene angeordnet.The press-fit diode 101 is fixed by being press-fitted into a hole 107a formed in a fastener 107 made of metal from an inner side. The hole 107a is a stepped hole such that the press-fit portion 103 of the press-fit diode 101 is press-fitted into a larger part of the hole 107a and the pin 104 comes out from a smaller part of the hole 107a. Two press-fit diodes 101 are press-fitted into the fixing member 107 and combined integrally to form a sub-module 110 . In 3 the two press-fit diodes 101 are arranged side by side in a direction perpendicular to the plane of the drawing.

Obwohl die Details der Verbindung zwischen der sekundären Seite des Transformators 20 und der Stifte 104 der Einpressdioden 101 später beschrieben werden, sind Enden der Sekundärwicklungen 22 und 23 an oberen Abschnitten der Stifte 104 verbunden, während Enden der Sekundärwicklungen 20 und 23 mittels Isolationselementen 109 durch Unterstützungspole 108, die an dem Fixierungselement 107 ausgebildet sind, unterstützt und fixiert werden.
Das metallische Gehäuse 106 ist mit einem Kühlkanal 111 bereitgestellt, durch das Kühlwasser fließt, um ein Entstehen von Wärme des Gleichspannungswandlers zu verhindern.
Obwohl nicht dargestellt, sind die Schaltungselemente 11 an der Linken des Transformators 20 platziert und die Glättungsspule 41 und der Glättungskondensator 42 sind an der Rechten des Untermoduls 110 platziert.Although the details of the connection between the secondary side of the transformer 20 and the pins 104 of the press-fit diodes 101 will be described later, ends of the secondary windings 22 and 23 are connected at upper portions of the pins 104, while ends of the secondary windings 20 and 23 are connected by means of insulating members 109 through support poles 108 formed on the fixing member 107 are supported and fixed.
The metallic case 106 is provided with a cooling duct 111 through which cooling water flows to prevent generation of heat of the DC-DC converter.
Although not shown, the circuit elements 11 are placed on the left of the transformer 20 and the smoothing coil 41 and the smoothing capacitor 42 are placed on the right of the sub-module 110 .

Als nächstes wird mit Bezug zu der oberen Schnittansicht in 4 ein Verbindungsteil des Transformators 20 und des Untermoduls 110 beschrieben.
Der Transformator 20 beinhaltet: einen Transformatorkern 25, der zum Beispiel durch kombinieren von E-förmigen Kernen ausgebildet ist; die Primärwicklung 21, die um einen Spulenkörper gewickelt ist, durch den ein zentrales Bein des Transformatorkerns 25 dringt; die obere Sekundärwicklung 22 ist an einer oberen Seite der Primärwicklung 21 platziert; und die untere Sekundärwicklung 23 ist an einer unteren Seite der Primärwicklung 21 platziert.
Ein Ende der Primärwicklung 21 ist von dem Spulenkörper verlängert und mit den Wechselrichter 10 (nicht dargestellt) verbunden. Die obere Sekundärwicklung 22 und die untere Sekundärwicklung 23 sind zueinander symmetrisch und sind miteinander an dem zentralen Abgriffsabschnitt 24 verbunden und dann mit der Glättungsspule 41 (nicht dargestellt) verbunden.
Obwohl nicht dargestellt, ist die Positionsbeziehung und Isolation von der Primärwicklung 21, den Sekundärwicklungen 22 und 23 und dem Transformatorkerns 25 durch den Spulenkörper, ein Kunststoffelement, eine Isolationsschicht einer Leiterplatte oder dergleichen gehalten.Next, referring to the upper sectional view in FIG 4 a connection part of the transformer 20 and the sub-module 110 is described.
The transformer 20 includes: a transformer core 25 formed by combining E-shaped cores, for example; the primary winding 21 wound around a bobbin through which a central leg of the transformer core 25 penetrates; the upper secondary winding 22 is placed on an upper side of the primary winding 21; and the lower secondary winding 23 is placed on a lower side of the primary winding 21 .
One end of the primary winding 21 is extended from the bobbin and connected to the inverter 10 (not shown). The upper secondary winding 22 and the lower secondary winding 23 are symmetrical to each other and are connected to each other at the center tap portion 24 and then connected to the smoothing coil 41 (not shown).
Although not illustrated, the positional relationship and insulation of the primary winding 21, the secondary windings 22 and 23, and the transformer core 25 are maintained by the coil bobbin, a resin member, an insulating sheet of a circuit board, or the like.

Das Untermodul 110, dass die Einpressdioden 101 an sich angebracht aufweist, ist mit dem metallischen Gehäuse 106 durch Befestigungsabschnitte 110a fixiert, die an dem Untermodul 110 vorgesehen sind, die durch Schrauben 112 geschraubt sind.
Ein Ende 22a der oberen Sekundärwicklung, das gegenüber dem zentralen Abgriffsabschnitt 24 ist, ist mit dem Stift 104 (Kathodenanschluss) der Einpressdiode 101 verbunden und ein Ende 23a der unteren Sekundärwicklung, das gegenüber dem zentralen Abgriffsabschnitt 24 ist, ist mit dem Stift 104 (Kathodenanschluss) der anderen Einpressdiode 101 verbunden. Jede Verbindung ist elektrisch und mechanisch durch Schweißen oder Einpressen hergestellt.
Die Seite des Einpressabschnitts 103 (Anodenanschluss) von jeder Einpressdiode 101 ist elektrisch, mechanisch und thermisch mit dem metallischen Gehäuse 106 mittels dem Befestigungselement 107 und den Schrauben 112 verbunden.The sub-module 110 having the press-fit diodes 101 attached thereto is fixed to the metallic case 106 by fixing portions 110a provided on the sub-module 110 screwed by screws 112. As shown in FIG.
An end 22a of the upper secondary winding, which is opposite the central tap portion 24, is connected to the pin 104 (cathode connection) of the press-fit diode 101 and an end 23a of the lower secondary winding, which is opposite the central tap portion 24, is connected to the pin 104 (cathode connection ) of the other press-in diode 101. Each connection is made electrically and mechanically by welding or press fitting.
The press-fit portion 103 side (anode terminal) of each press-fit diode 101 is electrically, mechanically, and thermally connected to the metal case 106 by means of the fastener 107 and the screws 112 .

Effekte des Gleichspannungswandlers der vorliegenden Anmeldung, Dinge wie oben beschrieben konfiguriert ist, werden beschrieben.
Das Untermodul 110, in dem die Einpressdioden 101, die Gleichrichterelemente sind, in die Löcher 107a des Befestigungselements 107 eingepresst sind, ist mit dem metallischen Gehäuse 106 durch die Schrauben 112 verbunden und die Stifte 104, die Kathodenanschlüsse der Einpressdioden 101 sind, sind direkt mit den Sekundärwicklungen 22 und 23 des Transformators 20 durch Schweißen oder Einpressen verbunden. Darum kann jeder Verbindungsweg als kürzester ausgebildet sein ohne ein zusätzliches Element wie eine Leiterplatte, ein metallisch Substrat oder eine Sammelschiene zu verwenden. Folglich ist ein Raum zwischen jeder der Sekundärwicklungen 22 und 23 und jeder Einpressdiode 101, die ein Gleichrichterelement ist, minimiert, wodurch die Größe des Gleichspannungswandlers verringert werden kann. Zusätzlich ist ein elektrischer Widerstand zwischen jeder der Sekundärwicklungen 22 und 23 und der Einpressdiode 101 reduziert, wodurch Verluste reduziert sind.Effects of the DC-DC converter of the present application, things configured as described above, will be described.
The sub-module 110, in which the press-fit diodes 101, which are rectifying elements, are press-fitted into the holes 107a of the fastener 107, is connected to the metallic case 106 by the screws 112, and the pins 104, which are cathode terminals of the press-fit diodes 101, are directly connected connected to the secondary windings 22 and 23 of the transformer 20 by welding or press fitting. Therefore, each connection path can be made the shortest without using an additional member such as a circuit board, a metallic substrate, or a bus bar. Consequently, a space between each of the secondary windings 22 and 23 and each press-fit diode 101, which is a rectifying element, is minimized, whereby the size of the DC-DC converter can be reduced. In addition, an electrical resistance between each of the secondary windings 22 and 23 and the press-fit diode 101 is reduced, thereby reducing losses.

Zusätzlich können die Sekundärwicklungen 42 und 23 des Transformators 20, die Einpressdiode 101 und das metallische Gehäuse 106 elektrisch, mechanisch und thermisch innerhalb eines kurzen Abstands verbunden sein, ohne ein zusätzliches Element wie eine Sammelschiene oder eine Isolationsfolie zu verwenden. Aus diesem Grund ist die Anzahl von Komponenten reduziert, wodurch eine Kostenreduktion und eine Verbesserung eine Aufbaueffizienz erreicht werden kann. Zusätzlich kann eine mechanische Fixierung und eine elektrische Verbindung ohne Löten hergestellt werden. Darum kann eine Produktivität verbessert werden.
Ferner sind Enden der Sekundärwicklungen 22 und 23 des Transformators 20 durch die Unterstützungspole 108 unterstützt, die an dem Fixierungselement 107 ausgebildet sind, wodurch eine Vibrationsresistenz um die Stifte 104 der Einpressdiode 101 und eine Wärmeabfuhreffizienz der Sekundärwicklung verbessert werden kann. Dies trifft auch auf die zweite Ausführungsform zu.In addition, the secondary windings 42 and 23 of the transformer 20, the press-fit diode 101, and the metal case 106 can be electrically, mechanically, and thermally connected within a short distance without using an additional member such as a bus bar or an insulating sheet. For this reason, the number of components is reduced, whereby cost reduction and improvement in structure efficiency can be achieved. In addition, a mechanical fixation and an electrical connection can be made without soldering. Therefore, productivity can be improved.
Further, ends of the secondary windings 22 and 23 of the transformer 20 are supported by the support poles 108 formed on the fixing member 107, whereby vibration resistance around the pins 104 of the press-fit diode 101 and heat dissipation efficiency of the secondary winding can be improved. This also applies to the second embodiment.

In 3 und 4 sind zwei Einpressdioden 101 in das Untermodul 110 eingepresst, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, zum Beispiel können in einem Fall, in dem die Dioden parallel verwendet werden, um den Wert eines Stroms, der in jeder Diode fließt, zu reduzieren, vier oder mehr Dioden in ein Untermodul 110 eingepresst werden. In dem Fall, in dem mehrere Gleichrichterelemente verwendet werden, falls das Untermodul 110 vorher hergestellt wird, kann eine Positionierung von allen Gleichrichterelementen durch eine Fixierung des Untermoduls 110 während eines Aufbaus gemacht werden. Zusätzlich ist die Anzahl von Schrauben zum Fixieren reduziert, wodurch eine Aufbaueffizienz verbessert wird.In 3 and 4 For example, two press-fit diodes 101 are press-fitted into the sub-module 110, but the present invention is not limited thereto, for example, in a case where the diodes are used in parallel to reduce the value of a current flowing in each diode, four can be used or more diodes can be pressed into a sub-module 110. In the case where a plurality of rectifying elements are used, if the sub-module 110 is manufactured in advance, positioning of all the rectifying elements can be made by fixing the sub-module 110 during assembly. In addition, the number of screws for fixing is reduced, thereby improving assembly efficiency.

In 3 und 4 weist das Loch 107a, das in dem Befestigungselement 107 zum Einpressen der Einpressdiode 101 ausgebildet ist, eine Stufenform auf, die durch eine Kombination von zwei zylindrischen Löchern, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ausgebildet ist. Jedoch kann ein gerades, kreisförmiges Loch verwendet werden. In diesem Fall ist es nötig, eine Positionierung in einer Höhenrichtung für die Einpressdiode 101 durchzuführen, jedoch ist ein Herstellen des Lochs 107a vereinfacht.In 3 and 4 For example, the hole 107a formed in the fixing member 107 for press-fitting the press-fit diode 101 has a step shape formed by a combination of two cylindrical holes having different diameters. However, a straight circular hole can be used. In this case, it is necessary to perform positioning in a height direction for the press-fit diode 101, but making the hole 107a is simplified.

Wie oben beschrieben beinhaltet ein Gleichspannungswandler der ersten Ausführungsform für ein Fahrzeug: einen Wechselrichter, der ein Schaltungselement aufweist; einen Transformator, der eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung aufweist, um Leistung, die von dem Wechselrichter zu der Primärwicklung zugeführt wird, zu der Sekundärwicklung zu transferieren; eine
Gleichrichterschaltung, die ein Gleichrichterelement aufweist, zum Gleichrichten der Leistung, die zu der Sekundärwicklung übertragen wurde; eine Glättungsspule und einen Glättungskondensator, um eine Ausgabe von der Gleichrichterschaltung zu glätten; und ein metallisches Gehäuse, um das Schaltungselement, den Transformator, das Gleichrichterelement, die Glättungsspule und den Glättungskondensator zu fixieren, wobei das metallische Gehäuse als ein Rückweg eines Stroms dient, der in der Gleichrichterschaltung fließt. Eine Einpressdiode, die einen Stift als einen Kathodenanschluss und einen Einpressabschnitt als einen Anodenanschluss aufweist, wird als das Gleichrichterelement verwendet. Ein Untermodul, das durch Einpressen des Eingriffsabschnitts der Einpressdiode in ein Loch eines metallischen Befestigungselements integral ausgebildet ist, ist elektrisch und mechanisch mit dem metallischen Gehäuse verbunden und der Stift der Einpressdiode ist direkt mit einem Ende der Sekundärwicklung des Transformators verbunden. Darum kann ein Verbindungsweg zwischen der Sekundärwicklung des Transformators und des Gleichrichterelements verkürzt werden, wodurch ein verkleinern des Gleichspannungswandlers und ein verringern von Leistungsverlusten realisiert werden können.
Zusätzlich wird aufgrund der direkten Verbindung die Anzahl von Komponenten reduziert, wodurch Kosten reduziert werden können und eine Verbesserung einer Aufbaueffizienz realisiert werden kann.As described above, a DC/DC converter for a vehicle of the first embodiment includes: an inverter having a circuit element; a transformer that has a primary winding and a secondary winding to convert power from the inverter to supplied to the primary winding to transfer to the secondary winding; one
A rectifier circuit comprising a rectifier element for rectifying power transferred to the secondary winding; a smoothing coil and a smoothing capacitor to smooth an output from the rectifier circuit; and a metal case for fixing the circuit element, the transformer, the rectifier element, the smoothing coil, and the smoothing capacitor, the metal case serving as a return path of a current flowing in the rectifier circuit. A press-fit diode having a pin as a cathode terminal and a press-fit portion as an anode terminal is used as the rectifying element. A sub-module integrally formed by press-fitting the engaging portion of the press-fit diode into a hole of a metal fastener is electrically and mechanically connected to the metal case, and the pin of the press-fit diode is directly connected to one end of the secondary winding of the transformer. Therefore, a connection path between the secondary winding of the transformer and the rectifying element can be shortened, whereby downsizing of the DC/DC converter and reduction of power loss can be realized.
In addition, due to the direct connection, the number of components is reduced, whereby costs can be reduced and improvement in assembly efficiency can be realized.

Zusätzlich, da Enden der Sekundärwicklungen 22 und 23 des Transformators 20 durch die Unterstützungspole 108 unterstützt sind, die an dem Fixierungselement 107 ausgebildet sind, kann eine Vibrationsresistenz um die Stifte 104 der Einpressdiode 101 und eine Wärmeabfuhreffizienz der Sekundärwicklung verbessert werden kann.In addition, since ends of the secondary windings 22 and 23 of the transformer 20 are supported by the support poles 108 formed on the fixing member 107, vibration resistance around the pins 104 of the press-fit diode 101 and heat dissipation efficiency of the secondary winding can be improved.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORMSECOND EMBODIMENT

5 ist eine Seitenansicht, die einen Montageaufbau eines Teils zeigt, in dem der Transformator und das Gleichrichterelement in einem Gleichstromwandler für ein Fahrzeug entsprechend der zweiten Ausführungsform vorhanden sind. Ein Schaltplan dieser Konfiguration ist der gleiche wie in 1 in der ersten Ausführungsform. Als das Gleichrichterelement ist eine Einpressdiode wie in der ersten Ausführungsform verwendet. 5 entspricht 3 ersten Ausführungsform, sodass die gleichen Komponenten wie in 3 mit denselben Bezugszeichen versehen sind und die Beschreibung dieser ausgelassen wird. Im Folgenden wird ein hauptsächlicher Unterschied beschrieben. Ein Hauptunterschied besteht in einem Aufbau einer Anbringung des Untermoduls an das metallische Gehäuse. 5 13 is a side view showing an assembly structure of a part in which the transformer and the rectifying element are provided in a DC-DC converter for a vehicle according to the second embodiment. A circuit diagram of this configuration is the same as in 1 in the first embodiment. As the rectifying element, a press-fit diode is used as in the first embodiment. 5 is equivalent to 3 first embodiment, so the same components as in 3 are given the same reference numerals and the description thereof is omitted. A key difference is described below. A main difference is a structure of attachment of the sub-module to the metal case.

Wie in der ersten Ausführungsform ist das Untermodul 110 integral mit der Einpressdiode 101, die in das Fixierungselement 107 eingepresst ist, ausgebildet.
Wie in 5 gezeigt ist in der vorliegenden Ausführungsform eine Vertiefung 113a in einem metallischen Gehäuse 113 ausgebildet und das Untermodul ist in die Vertiefung 113a eingepresst, wodurch das Untermodul 110 an dem metallischen Gehäuse 113 fixiert ist und damit elektrisch und thermisch verbunden ist.
Wie in der ersten Ausführungsform ist ein Ende von jeder der sekundären Wicklungen zwei 20 und 23 des Transformators 20 mit einem Verbindungsabschnitt des Stifts 104, der eine Kathode von jeder eingepresst Diode 101 ist, elektrisch und mechanisch durch Schweißen oder Einpressen verbunden und der zentrale Abgriffsabschnitt 24 des Transformators 20 ist geführt, um mit der Glättungsspule 41, die nicht dargestellt ist, verbunden zu sein.
Der Kühlkanal 111 erstreckt sich in einer rechts-links Richtung. Jedoch kann der Kühlkanal 111 in derselben Richtung wie in 3 ausgebildet sein.As in the first embodiment, the sub-module 110 is formed integrally with the press-fit diode 101 press-fitted into the fixing member 107 .
As in 5 As shown, in the present embodiment, a recess 113a is formed in a metallic case 113 and the sub-module is press-fitted into the recess 113a, whereby the sub-module 110 is fixed to the metallic case 113 and electrically and thermally connected thereto.
As in the first embodiment, one end of each of the secondary windings two 20 and 23 of the transformer 20 is electrically and mechanically connected by welding or press-fitting to a connection portion of the pin 104, which is a cathode of each press-fit diode 101, and the center tap portion 24 of the transformer 20 is led to be connected to the smoothing coil 41 which is not shown.
The cooling passage 111 extends in a right-left direction. However, the cooling channel 111 can be directed in the same direction as in FIG 3 be trained.

Ein Einpressaufbau des Untermoduls 110 in die Vertiefung 113a wird im Folgenden detaillierter beschrieben.
Eine Seitenoberfläche der Vertiefung 113a ist eine Kontaktoberfläche des metallischen Gehäuses 113 mit einer Seitenoberfläche des Untermoduls 110. Eine untere Oberfläche der Vertiefung 113a ist eine Kontaktoberfläche des metallischen Gehäuses 113 mit einer unteren Oberfläche des Untermoduls 110.
Hier ist eine Oberflächenhärte des Lochs 107a des Befestigungselements 107, welches das Untermodul 110 ausbildet, gewählt, kleiner als eine Oberflächenhärte des Einpressabschnitts 103 der Einpressdiode 101 zu sein. Eine Oberflächenhärte/Oberflächenfestigkeit einer Passungsoberfläche des Befestigungselements 107, das in die Vertiefung 113a eingepasst ist, ist gewählt, kleiner als eine Oberflächenhärte der Vertiefung 113a zu sein.A press-fit structure of the sub-module 110 into the recess 113a will be described in more detail below.
A side surface of the recess 113a is a contact surface of the metal case 113 with a side surface of the sub-module 110. A bottom surface of the recess 113a is a contact surface of the metal case 113 with a bottom surface of the sub-module 110.
Here, a surface hardness of the hole 107a of the fastener 107 forming the sub-module 110 is set to be smaller than a surface hardness of the press-fit portion 103 of the press-fit diode 101 . A surface hardness/surface strength of a fitting surface of the fastener 107 fitted into the recess 113a is set to be smaller than a surface hardness of the recess 113a.

Im Folgenden werden Effekte beschrieben.
Da das Untermodul 110 in die Vertiefung 113a des metallischen Gehäuses 113 eingepasst ist, können Positionen, in denen die Primärwicklung 21 und die Sekundärwicklungen 20 und 23 des Transformators 20 fixiert sind, um eine Tiefe der Vertiefung 113a abgesenkt werden. Als ein Ergebnis kann die Höhe des Transformators 20 reduziert werden, wodurch der Schwerpunkt des Gleichspannungswandlers abgesenkt werden kann und der Gleichspannungswandler kann verkleinert werden.
Zusätzlich kann, aufgrund des Einpressaufbaus des Untermoduls 110 die Fixierung ohne eine Schraube durchgeführt werden, und darum ist die Anzahl von Komponenten reduziert und eine Aufbaueffizienz kann verbessert werden.
Zusätzlich kann auch in dem Fall, in dem zum Zweck des verbessern der Kühlleistung des Untermoduls 110 Fett, eine Wärmeleitungsfolie oder dergleichen an den Kontaktoberflächen der unteren Oberfläche des Untermoduls 110 und der unteren Oberfläche der Vertiefung 113a des metallischen Gehäuses 113 aufgebracht ist, da die Seitenoberfläche des Untermoduls 110 in Kontakt mit der Seitenoberfläche der Vertiefung 113a ist, eine elektrische Verbindung zwischen dem Untermodul 110 und die metallischen Gehäuse 113 mittels der Kontaktoberfläche sichergestellt sein.Effects are described below.
Since the sub-module 110 is fitted into the recess 113a of the metal case 113, positions where the primary winding 21 and the secondary windings 20 and 23 of the transformer 20 are fixed can be lowered by a depth of the recess 113a. As a result, the height of the transformer 20 can be reduced, whereby the center of gravity of the DC-DC converter can be lowered, and the DC-DC converter can be downsized.
In addition, due to the press-fit structure of the sub-module 110, the fixation can be performed without a screw, and therefore the number of Components are reduced and assembly efficiency can be improved.
In addition, also in the case where, for the purpose of improving the cooling performance of the sub-module 110, grease, a heat conduction sheet or the like is applied to the contact surfaces of the lower surface of the sub-module 110 and the lower surface of the recess 113a of the metal case 113, since the side surface of the sub-module 110 is in contact with the side surface of the recess 113a, electrical connection between the sub-module 110 and the metal cases 113 can be ensured by means of the contact surface.

Ferner ist an dem Einpressteil, da die Beziehung der Oberflächenhärte von dem Befestigungselement 107 des Untermoduls 110, des Eingriffsabschnitts 103 der Einpressdiode 101 und der Vertiefung 113 wie oben gewählt ist, eine Verarbeitbarkeit beim Einpressen der Einpressdiode 101 in das Befestigungselement 107 und Einpressen des Untermoduls 110 in das metallische Gehäuse 113 verbessert und eine Deformation des Eingriffsabschnitts 113 der Einpressdiode 101 kann während des Einpressens, das zweimal durchgeführt wird, unterdrückt werden, wodurch eine Zuverlässigkeit des Gleichspannungswandlers verbessert werden kann.Further, at the press-fit part, since the relationship of the surface hardness of the fastener 107 of the sub-module 110, the engaging portion 103 of the press-fit diode 101 and the recess 113 is set as above, workability in press-fitting the press-fit diode 101 into the fastener 107 and press-fitting the sub-module 110 into the metal case 113 is improved, and deformation of the engaging portion 113 of the press-fit diode 101 can be suppressed during press-fitting performed twice, whereby reliability of the DC/DC converter can be improved.

Die Beziehung der Oberflächenhärte von dem Befestigungselement 107, dem Eingriffsabschnitt 103 und der Vertiefung 113a ist nicht auf die obige beschränkt.
Obwohl der Effekt des Unterdrückens einer Deformation des Einpressabschnitts 103 der Einpressdiode 101 verloren geht, kann die Oberflächenhärte des Eingriffsabschnitts 103 kleiner als die Oberflächenhärte des Lochs 107a des
Befestigungselements 107 gewählt werden.
Ferner ist, obwohl das Untermodul 110, in dem es in die Vertiefung 113 des metallischen Gehäuses 113 in 5 eingepresst ist, fixiert ist, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann, falls es nötig ist, eine Vibrationsresistenz weiter zu erhöhen, nachdem das Untermodul 110 die Vertiefung 113a des metallischen Gehäuses 113 eingepresst ist, das Untermodul 110 durch eine Schraube oder dergleichen an dem metallischen Gehäuse 113 fixiert sein.The relation of the surface hardness of the fastener 107, the engaging portion 103 and the recess 113a is not limited to the above.
Although the effect of suppressing deformation of the press-fit portion 103 of the press-fit diode 101 is lost, the surface hardness of the engaging portion 103 may be smaller than the surface hardness of the hole 107a of the
Fastener 107 are selected.
Furthermore, although the sub-module 110 in which it is inserted into the recess 113 of the metallic housing 113 in 5 is pressed is fixed, the present invention is not limited thereto. For example, if it is necessary to further increase vibration resistance, after the sub-module 110 is press-fitted into the recess 113a of the metal case 113, the sub-module 110 may be fixed to the metal case 113 by a screw or the like.

Wie oben beschrieben, dem Gleichspannungswandler für ein Fahrzeug der zweiten Ausführungsform entsprechend, weist das metallische Gehäuse eine Vertiefung zum Einpressen des Untermoduls auf und das Untermodul wird in die Vertiefung des metallischen Gehäuses eingepresst, wodurch die Einpressdiode und das metallische Gehäuse elektrisch und mechanisch verbunden sind. Darum können zusätzlich zu den Effekten der ersten Ausführungsform, da die Höhe, bei der die Dioden montiert sind, verringert ist, Positionen, an denen die Primärwicklung und die Sekundärwicklung des Transformators fixiert sind, abgesenkt werden, wodurch die Höhe des Transformators abgesenkt werden kann. Darum kann der Schwerpunkt des Gleichspannungswandlers abgesenkt werden und der Gleichspannungswandler kann verkleinert werden. Zusätzlich, da das Untermodul in das metallische Gehäuse eingepresst ist, kann das Befestigungselement ohne eine Schraube hergestellt sein. Darum ist die Anzahl der Komponenten reduziert und eine Aufbaueffizienz kann verbessert werden.As described above, according to the DC/DC converter for a vehicle of the second embodiment, the metal case has a recess for press-fitting the sub-module, and the sub-module is press-fitted into the recess of the metal case, whereby the press-fit diode and the metal case are electrically and mechanically connected. Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, since the height at which the diodes are mounted is reduced, positions where the primary winding and the secondary winding of the transformer are fixed can be lowered, whereby the height of the transformer can be lowered. Therefore, the center of gravity of the DC-DC converter can be lowered, and the DC-DC converter can be downsized. In addition, since the sub-module is press-fit into the metal case, the fastener can be made without a screw. Therefore, the number of components is reduced, and assembly efficiency can be improved.

Zusätzlich, da die Oberflächenhärte des Lochs des Fixierungselements, welches das Untermodul ausbildet, gewählt ist, kleiner als die Oberflächenhärte des Eingriffsabschnitts der Einpressdiode zu sein, und die Oberflächenhärte der Passungsoberfläche des Fixierungselements, das in die Vertiefung eingepasst ist, gewählt ist, kleiner als die Oberflächenhärte der Vertiefung zu sein, ist eine Verarbeitbarkeit beim Einpressen der Einpressdiode in das Befestigungselement und ein Einpassen des Untermoduls in das metallische Gehäuse verbessert und eine Deformation des Einpressabschnitts der Einpressdiode während eines Aufbaus ist unterdrückt, wodurch eine Zuverlässigkeit des Gleichspannungswandler verbessert werden kann.In addition, since the surface hardness of the hole of the fixing member that forms the sub-module is selected to be smaller than the surface hardness of the engaging portion of the press-fit diode, and the surface hardness of the fitting surface of the fixing member that is fitted into the recess is selected to be smaller than that Being surface hardness of the depression, workability in pressing the press-fit diode into the fastener and fitting the sub-module into the metal case is improved, and deformation of the press-fit portion of the press-fit diode during assembly is suppressed, whereby reliability of the DC/DC converter can be improved.

Es wird angemerkt, dass innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung die obigen Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden können oder jede der obigen Ausführungsformen geeignet verkürzt werden kann.It is noted that within the scope of the present invention, the above embodiments can be freely combined with each other, or each of the above embodiments can be suitably abbreviated.

Verschiedene Modifikationen und Veränderungen der Erfindung sind für den Fachmann ersichtlich, ohne von dem Umfang und der Idee der Erfindung abzuweichen und es sollte verstanden sein, dass dieser nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist.Various modifications and variations of the invention are apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention, and it should be understood that it is not limited to the exemplary embodiments.

Claims

A DC/DC converter for a vehicle, comprising: an inverter circuit (10) having a circuit element (11); a transformer (20) having a primary winding (21) and a secondary winding (22) for transferring to the secondary winding (22) power supplied from the inverter circuit (10) to the primary winding (21), a rectifier circuit (30 ) comprising a rectifying element (31, 32) for rectifying the power transmitted to the secondary winding (22), a smoothing coil (41) and a smoothing capacitor (42) for smoothing an output from the rectifier circuit (30); and a metal case (106) for fixing said circuit element (11), said transformer (20), said rectifier element (31, 32), said smoothing coil (41) and said smoothing capacitor (42), said metal case (106) as a return path of a current flowing in the rectifier circuit (30), wherein a press-fit diode (101) having a pin (104) as a cathode terminal and a press-fit portion (103) as an anode terminal is used as the rectifier element (31, 32). , and a sub-module (110) integrally formed by press-fitting the press-fit portion (103) of the press-fit diode (101) into a hole (107a) of a metal fastener (107), electrically and mechanically connected to the metal case (106), and the pin (104) of the press-fit diode (101) is directly connected to one end of the secondary winding (22) of the transformer (20), the metal case (106) having a recess (113a) for fitting the sub-module (110) thereto , and the sub-module (110) is fitted in the fixing member (107) of the metal case (106), wherein the press-fit diode (101) and the metal case (106) are electrically and mechanically connected.

DC converter for a vehicle claim 1 , wherein a surface hardness of the hole (107a) of the fastener (107) forming the sub-module (110) is smaller than a surface hardness of the press-fit portion (103) of the press-fit diode (101), and a surface strength of a fitting surface of the fastener (107), fitted into the recess (113a) is smaller than a surface hardness of the recess (113a).

DC/DC converter for a vehicle according to any of Claims 1 until 2 wherein one end of the secondary winding (22) of the transformer (20) is supported by an insulating member (109) through a supporting pole (108) formed on the fixing member (107) of the sub-module (110).