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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Beschreibung offenbart eine Technik zur Wärmeableitung bei einer Leistungswandlerschaltung.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Bekannt ist eine Technik zur Wärmeableitung einer Leistungswandlerschaltung mittels eines Wärmeableitungselements. Ein in Patentdokument 1 offenbarter elektrischer Anschlusskasten wird für einen Gleichspannungswandler, einen Wechselrichter oder dergleichen verwendet, und er umfasst ein Schaltungsteil mit einer Leiterplatte zum Anbringen elektronischer Bauteile und einer Stromschiene, ein Wärmeableitungselement, das an der Unterseite der Stromschiene angeordnet ist, und eine Abschirmabdeckung, die eine Oberseite des Schaltungsteils abdeckt. Wärme von den auf dem Schaltungsteil angebrachten elektronischen Bauteilen wird von der Stromschiene an das Wärmeableitungselement übertragen und von dem Wärmeableitungselement nach außen abgeleitet.
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ZITATLISTE
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 2016-119798A -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Es besteht in den letzten Jahren eine Nachfrage nach einer erhöhten Dichte von Leistungswandlerschaltungen. Wenn mehrere Leistungswandlerschaltungen in einer Leistungswandlervorrichtung angebracht sind und dadurch die Dichte der Schaltungen erhöht wird, besteht die Gefahr, dass die Wärmeableitung nicht ausreichen könnte, wenn Wärme der mehreren Leistungswandlerschaltungen mittels nur einem Wärmeableitungselement abgeführt wird.
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Eine in der vorliegenden Beschreibung dargestellte Technik wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Umstände entwickelt und zielt darauf ab, die Wärmeableitung bei gleichzeitiger Erhöhung der Dichte von Schaltungen in einer Leistungswandlervorrichtung zu verbessern.
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Lösung des Problems
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Eine in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Leistungswandlervorrichtung umfasst eine erste Leistungswandler-Leiterplatte, auf der ein erstes wärmeerzeugendes Bauteil angebracht ist, eine zweite Leistungswandler-Leiterplatte, auf der ein zweites wärmeerzeugendes Bauteil angebracht ist, ein erstes Wärmeableitungselement, das die erste Leistungswandler-Leiterplatte überlappend angeordnet ist und Wärme der ersten Leistungswandler-Leiterplatte ableitet, und ein zweites Wärmeableitungselement, das die zweite Leistungswandler-Leiterplatte überlappend angeordnet ist und Wärme der zweiten Leistungswandler-Leiterplatte ableitet, und die erste Leistungswandler-Leiterplatte und die zweite Leistungswandler-Leiterplatte sind einander gegenüberliegend angeordnet, wobei das erste Wärmeableitungselement und das zweite Wärmeableitungselement entsprechend zugeordnet auf den jeweiligen Außenseiten der ersten und der zweiten Leistungswandler-Leiterplatten angeordnet sind.
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Bei dieser Konfiguration wird Wärme des ersten wärmeerzeugenden Bauteils von dem ersten Wärmeableitungselement abgeleitet, und Wärme des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils wird von dem zweiten Wärmeableitungselement abgeleitet, wodurch Wärme der Leistungswandlerschaltung von den Wärmeableitungselementen abgeführt werden kann und eine Wärmeableitung verbessert werden kann. Darüber hinaus sind die erste Leistungswandler-Leiterplatte und die zweite Leistungswandler-Leiterplatte einander gegenüberliegend angeordnet, wobei das erste Wärmeableitungselement und das zweite Wärmeableitungselement entsprechend an deren jeweiligen Außenseiten angeordnet sind, wodurch es möglich ist, die Schaltungsdichte in der Leistungswandlervorrichtung zu erhöhen. Dementsprechend ist es möglich, eine Wärmeableitung zu verbessern und gleichzeitig die Dichte der Schaltung in der Leistungswandlervorrichtung zu erhöhen.
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Bevorzugte Aspekte der Ausführungsform der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Technik werden im Folgenden beschrieben.
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Das erste Wärmeableitungselement kann einen wärmeaufnehmenden Abschnitt umfassen, der in wärmeleitender Verbindung mit dem zweiten wärmeerzeugenden Bauteil angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann Wärme des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils sowohl von dem ersten Wärmeableitungselement als auch von dem zweiten Wärmeableitungselement abgeführt werden, wodurch eine Wärmeableitung verbessert werden kann.
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Eine Höhe des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils kann größer sein als eine Höhe des ersten wärmeerzeugenden Bauteils.
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Auf diese Weise ist es möglich, das zweite wärmeerzeugende Bauteil in wärmeleitender Verbindung mit dem ersten Wärmeableitungselement anzuordnen, ohne die Form des ersten Wärmeableitungselements aufwendig zu gestalten.
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Ein vertiefter Abschnitt, in den ein Abschnitt des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils eingebracht ist, kann in dem ersten Wärmeableitungselement ausgebildet werden, und der wärmeaufnehmende Abschnitt kann in dem vertieften Abschnitt vorgesehen sein.
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Da der Abschnitt des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils innerhalb des vertieften Abschnitts des ersten Wärmeableitungselements angeordnet werden kann, ist es auf diese Weise möglich, eine Wärmeableitung zu verbessern und gleichzeitig die Dichte der Schaltungen in der Leistungswandlervorrichtung zu erhöhen.
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Das zweite wärmeerzeugende Bauteil kann eine Spule mit einem Wickeldraht und einem Magnetkern sein.
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Auf diese Weise kann Wärme des zweiten wärmeerzeugenden Bauteils, das durch eine Spule gebildet ist, die eine große Wärmemenge erzeugt, sowohl von dem ersten Wärmeableitungselement als auch von dem zweiten Wärmeableitungselement abgeführt werden.
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Die erste Leistungswandler-Leiterplatte kann eine erste Leiterplatte umfassen, die eine Leiterbahn aufweist, auf der das erste wärmeerzeugende Bauteil angebracht ist, und die zweite Leistungswandler-Leiterplatte kann eine zweite Leiterplatte umfassen, die eine Leiterbahn aufweist, auf der das zweite wärmeerzeugende Bauteil angebracht ist, und die erste Leiterplatte kann einen ausgeschnittenen Abschnitt aufweisen, der so ausgebildet ist, dass eine Fläche der ersten Leiterplatte kleiner als eine Fläche der zweiten Leiterplatte ist, und das zweite wärmeerzeugende Bauteil kann in einen durch den ausgeschnittenen Abschnitt gebildeten Raum eingebracht sein.
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Da das zweite wärmeerzeugende Bauteil in dem durch den ausgeschnittenen Abschnitt gebildeten Raum angeordnet werden kann, lässt sich auf diese Weise eine Größe der Leistungswandlervorrichtung reduzieren.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Technik ist es möglich, eine Wärmeableitung bei gleichzeitiger Erhöhung der Dichte von Schaltungen in einer Leistungswandlervorrichtung zu verbessern.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Draufsicht einer Leistungswandlervorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
- 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
- 3 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Leistungswandlervorrichtung.
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Leistungswandler-Leiterplatte, die an einem ersten Wärmeableitungselement befestigt ist.
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer zweiten Leistungswandler-Leiterplatte, die an einem zweiten Wärmeableitungselement befestigt ist.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Leistungswandlervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug zu den 1 bis 5 beschrieben.
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Die Leistungswandlervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel an einem Pfad von einer Stromquelle, wie beispielsweise einer Batterie, zu einer Last, wie beispielsweise einem Motor in einem Fahrzeug, z. B. einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridauto, angebracht und kann zum Beispiel in einem Gleichspannungswandler, einem Wechselrichter und dergleichen verwendet werden. Obwohl die Leistungswandlervorrichtung 10 in einer beliebigen Ausrichtung angeordnet werden kann, bezeichnet in der folgenden Beschreibung die X-Richtung in 1 die Vornerichtung, die Y-Richtung in 1 die rechte Richtung und die Z-Richtung in 2 die Hochrichtung.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst die Leistungswandlervorrichtung 10 eine erste Leistungswandler-Leiterplatte 20, eine zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30, die gegenüber der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 angeordnet ist, ein erstes Wärmeableitungselement 40A, das unter der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 angeordnet ist, und ein zweites Wärmeableitungselement 40B, das die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 überlappend angeordnet ist. Die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20 ist zum Beispiel dazu eingerichtet, eine Gleichspannung (und einen Gleichstrom) umzuwandeln, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln oder dergleichen, und sie umfasst eine erste Leiterplatte 21, auf der ein leitender Pfad ausgebildet ist, und mehrere erste wärmeerzeugende Bauteile 25, die auf der ersten Leiterplatte 21 angebracht sind. Die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 ist zum Beispiel dazu eingerichtet, eine Gleichspannung (oder einen Gleichstrom) umzuwandeln, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln oder dergleichen, und sie umfasst eine zweite Leiterplatte 31, auf der ein leitender Pfad ausgebildet ist, und mehrere zweite wärmeerzeugende Bauteile 35, die auf der zweiten Leiterplatte 31 angebracht sind. Die erste Leiterplatte 21 und die zweite Leiterplatte 31 sind gedruckte Leiterplatten, bei denen Leiterbahnen aus Kupferfolie und dergleichen auf einer isolierenden Platte aus einem isolierenden Material durch eine Schaltungsdrucktechnik ausgebildet sind. Es wird angemerkt, dass die Leiterplatten durch Ankleben von Stromschienen, die aus Metallplatten aus einem Material, wie beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, hergestellt sind, auf gedruckte Leiterplatten unter Verwendung eines Klebstoffs oder dergleichen ausgebildet werden können.
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Die erste Leiterplatte 21 und die zweite Leiterplatte 31 sind einander gegenüberliegend angeordnet, die Unterseite der ersten Leiterplatte 21 ist an dem ersten Wärmeableitungselement 40A mittels einer aus einem Klebstoff oder dergleichen ausgebildeten isolierenden Schicht 52 befestigt, und die Oberseite der zweiten Leiterplatte 31 ist an dem zweiten Wärmeableitungselement 40B mittels der aus einem Klebstoff oder dergleichen ausgebildeten isolierenden Schicht 52 befestigt. Durchgangslöcher 24 und 34 durchdringen entsprechend die Leiterplatten 21 und 31. Die erste Leiterplatte 21 umfasst einen ausgeschnittenen Abschnitt 22, der durch Ausschneiden eines Abschnitts ausgebildet wird, der einer lateralen Seite der zweiten Leiterplatte 31 gegenüberliegt, wodurch die Fläche, auf der die elektronischen Bauteile angebracht werden können, verringert wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind die mehreren ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 und die mehreren zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 jeweils zum Beispiel mehrere Drosselspulen, die eine Ausgangsspannung glätten und zum Beispiel vom Typ „Trans-linked“ sein können. Wie in 4 gezeigt, sind die mehreren ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 rechts (auf einer Seite in der Links-Rechts-Richtung) auf der ersten Leiterplatte 21 und dem ersten Wärmeableitungselement 40A angeordnet. Zwei erste wärmeerzeugende Bauelemente 25 sind in der Vorne-Hinten-Richtung voneinander beabstandet und mit entgegengesetzter Ausrichtung auf der ersten Leiterplatte 21 angeordnet. Wie in 5 gezeigt, sind die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 links (auf der den ersten wärmeerzeugenden Bauteilen 25 in der Links-Rechts-Richtung gegenüberliegenden Seite) auf der ersten Leiterplatte 21 und dem ersten Wärmeableitungselement 40A angeordnet. Zwei zweite wärmeerzeugende Bauteile 35 sind in der Vorne-Hinten-Richtung vorgesehen und nebeneinander mit derselben Ausrichtung (mit zu der Seite weisenden Anschlussabschnitten 36A) auf der zweiten Leiterplatte 31 angeordnet. Durch die Anordnung der ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 und der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 auf den gegenüberliegenden Seiten in der Links-Rechts-Richtung in der Leistungswandlervorrichtung 10 wird Wärme der wärmeerzeugenden Bauteile 25 und 35 in der Links-Rechts-Richtung abgeführt, so dass eine lokale Wärmekonzentration unwahrscheinlich ist.
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Die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 umfassen jeweils ein Paar Wicklungsdrähte 36, einen Kern 37, der aus einem hochpermeablen Magnetkörper, wie beispielsweise einem Ferrit ausgebildet ist, und ein Spulengehäuse 38, das das Paar Wicklungsdrähte 36 und den Kern 37 aufnimmt. Bei den Wicklungsdrähten 36 handelt es sich um eine so genannte Hochkantspule, die durch Wickeln rechteckiger Drähte hergestellt wird, welche durch Beschichten der Außenfläche eines Metalls, wie beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, mit einem Emailüberzug hergestellt werden. Aus dem Kern 37 herausgeführte Abschnitte der Wicklungsdrähte 36 sind L-förmig gebogen, und die vorderen Enden umfassen ein Paar Anschlussabschnitte 36A. Die Anschlussabschnitte 36A werden in die Durchgangslöcher 34 in der zweiten Leiterplatte 31 eingeführt und daran verlötet und elektrisch mit der Leiterbahn der zweiten Leiterplatte 31 verbunden.
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Das Spulengehäuse 38 ist aus einem isolierenden Kunststoff hergestellt, der in Form eines Kastens mit einem Offnungsabschnitt auf einer Seite geformt ist, und wie in 3 gezeigt, ragen vier Beinabschnitte 39A, die auf der zweiten Leiterplatte 31 angebracht werden, von einem Bodenplattenabschnitt 39 des Spulengehäuses 38, das der zweiten Leiterplatte 31 gegenüberliegt, in Richtung zur zweiten Leiterplatte 31 hin vor. Es wird angemerkt, dass ein Verguss in das Spulengehäuse 38 in einem Zustand eingefüllt werden kann, in dem die Wicklungsdrähte 36 und der Kern 37 darin aufgenommen sind, um eine Wasserdichtigkeit und Wärmeleitfähigkeit zu verbessern. Wie in 4 gezeigt, haben die ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 kein Spulengehäuse 38 und die Außenflächen der Kerne 37 liegen frei. Die Anschlussabschnitte 36A werden in die Durchgangslöcher 24 in der ersten Leiterplatte 21 eingeführt und daran verlötet und elektrisch mit der Leiterbahn der ersten Leiterplatte 21 verbunden.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Höhe (Abmessung in der Z-Richtung) der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 größer als die der ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25, und in der vorliegenden Ausführung ist die Gesamthöhe der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 etwa doppelt so hoch wie die Gesamthöhe der ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25. In der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich die Ausgangsleistung der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 von der der zweiten Leistungswandler-Leiterplatte 30, und beispielsweise kann die Ausgangsleistung der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 0,5 kW betragen und die Ausgangsleistung der zweiten Leistungswandler-Leiterplatte 30 kann 2 kW betragen. Es wird angemerkt, dass die Ausgangsleistungen der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 und der zweiten Leistungswandler-Leiterplatte 30 nicht darauf beschränkt sind, und dass zum Beispiel die Ausgangsleistung der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 und die Ausgangsleistung der zweiten Leistungswandler-Leiterplatte 30 auch gleich groß sein können.
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Sowohl das erste Wärmeableitungselement 40A als auch das zweite Wärmeableitungselement 40B sind aus hochwärmeleitfähigem Metall hergestellt, wie beispielsweise Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer, einer Kupferlegierung, einem rostfreien Stahl, und durch ein Verfahren, wie beispielsweise Aluminiumdruckguss, geformt. Das erste Wärmeableitungselement 40A umfasst einen plattenartigen Anbringungsabschnitt 41A, auf dem die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20 angebracht ist, und einen Wandabschnitt 50, der aufrecht auf einem äußeren Umfangsabschnitt des Anbringungsabschnitts 41A steht. Das zweite Wärmeableitungselement 40B umfasst einen plattenartigen Anbringungsabschnitt 41B, auf dem die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 angebracht ist, und einen Wandabschnitt 50, der aufrecht auf einem äußeren Umfangsabschnitt des Anbringungsabschnitts 41B steht. Ein Nutabschnitt 50A, der sich ringförmig erstreckt, ist an einem vorderen Ende des Wandabschnitts 50 des ersten Wärmeableitungselements 40A ausgebildet, und ein vorstehendes Gewinde 50B, das sich ringförmig erstreckt und in die Nut 50A eingepasst ist, ist an dem vorderen Ende des Wandabschnitts 50 des zweiten Wärmeableitungselements 40B ausgebildet.
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Die Anbringungsabschnitte 41A und 41B umfassen jeweils Anbringungsflächen 42, auf denen die Leiterplatten 21 und 31 entsprechend angebracht sind, und an den Seiten gegenüber den Anbringungsflächen 42 sind mehrere Wärmeableitungslamellen 49A und 49B in einer Kammform angeordnet. Es wird angemerkt, dass, obwohl die Wärmeableitungselemente 40A und 40B in der vorliegenden Ausführungsform die Wärmeableitungslamellen 49A und 49B umfassen, keine Einschränkung auf diese Konfiguration besteht, und es kann auch eine Konfiguration angewendet werden, bei der die Wärmeableitungselemente keine Wärmeableitungslamellen enthalten. Auf den Anbringungsflächen 42 sind durch Aushärten eines Klebstoffs oder dergleichen ausgebildete isolierende Schichten 52 angeordnet, die das Wärmeableitungselement 40A von der Leiterplatte 21 isolieren und das Wärmeableitungselement 40B von der Leiterplatte 31 isolieren, während sie diese gleichzeitig aneinander kleben.
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Wie in 4 gezeigt, wird in der Anbringungsfläche 42 des ersten Wärmeableitungselements 40A ein vertiefter Abschnitt 47 ausgebildet, der entlang des ausgeschnittenen Abschnitts 22 der ersten Leiterplatte 21 vertieft ist. Der vertiefte Abschnitt 47 hat eine rechteckige Form, die in der Vorne-Hinten-Richtung länglich ist und den Bereich umfasst, der die beiden zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 aufweist. Die erste Leiterplatte 21 ist in dem vertieften Abschnitt 47 nicht vorgesehen, und der vertiefte Abschnitt 17 ist mit einer vorbestimmten Tiefe ausgebildet, so dass untere Endabschnitte 35A der beiden zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 in dem vertieften Abschnitt 47 aufgenommen sind (die erste Leiterplatte 21 ist nicht in Kontakt mit den unteren Endabschnitten 35A). Wie in 2 gezeigt, umfasst der vertiefte Abschnitt 47 einen wärmeaufnehmenden Abschnitt 48, der mit den zweiten wärmeerzeugenden Bauteilen 35 über einen Wärmeübertragungsabschnitt 51, der auf der Bodenfläche (obere Fläche) 47A angeordnet ist, wärmeleitend verbunden ist. Der wärmeaufnehmende Abschnitt 48 ist ein Bereich der Bodenfläche 47A des vertieften Abschnitts 47, an dem die unteren Endabschnitte 35A der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 angeordnet sind.
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Der Wärmeübertragungsabschnitt 51 wird durch ein hochwärmeleitfähiges Wärmeübertragungsmaterial oder eine hochwärmeleitfähige Wärmeübertragungsfolie gebildet, und Beispiele für solche Materialien, die verwendet werden können, sind eine Wärmleitpaste, wie beispielsweise Silikonfett, eine druckadhäsive Wärmleitpaste, deren Haftung durch Zugabe eines Additivs zu einer Wärmleitpaste verbessert wird, ein isolierender Druckklebstoff oder ein Klebstoff, wie beispielsweise ein Epoxidklebstoff, und eine druckadhäsive oder klebende Folie. Das Wärmeübertragungsmaterial kann bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen ausgehärtet werden. Dementsprechend wird eine Wärme der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 über den Wärmeübertragungsabschnitt 51 auf den wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 des ersten Wärmeableitungselements 40A übertragen und dann von Befestigungsabschnitten 46, die auf einer Seitenfläche des zweiten Wärmeableitungselements 40B einstückig ausgebildet sind, auf eine Fahrzeugkarosserie übertragen.
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In den Anbringungsflächen 42 des ersten Wärmeableitungselementes 40A und des zweiten Wärmeableitungselementes 40B sind Schraubenlöcher (nicht gezeigt) ausgebildet, durch welche die Leiterplatten 21 und 31 mit Schrauben 55 (siehe 2) angeschraubt werden können. Außerdem sind, wie in den 4 und 5 gezeigt, an vier Ecken des ersten Wärmeableitungselements 40A Schraubenlöcher 44 ausgebildet, und an vier Ecken des zweiten Wärmeableitungselements 40B sind Befestigungsabschnitte 45 ausgebildet, die Schraubenlöcher 45A umfassen, welche mit den Schraubenlöchern 44 in Verbindung stehen und mittels Schrauben (nicht gezeigt) befestigt werden können.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Größe des Vorsprungs in vertikaler Richtung der Wärmeableitungslamellen 49B des zweiten Wärmeableitungselements 40B größer als die der Wärmeableitungslamellen 49A des ersten Wärmeableitungselements 40A. Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist eine Abdeckung 53 aus einem Kunststoff an der Vorderseite des ersten Wärmeableitungselements 40A und des zweiten Wärmeableitungselements 40B angebracht. Die Abdeckung 53 umfasst Freilegungsöffnungen 53A zur Freilegung der Anschlüsse 56, die elektrisch mit den Leiterplatten 21 und 31 verbunden sind, und die Anschlüsse 56, die durch die Freilegungsöffnungen 53A zugänglich sind, können mit Anschlüssen des Partnergerätes (nicht gezeigt) verbunden werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden folgende Vorgänge und Wirkungen erreicht.
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Die Leistungswandlervorrichtung 10 umfasst die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20, auf der die ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 angebracht sind, die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30, auf der die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 angebracht sind, das erste Wärmeableitungselement 40A, das die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20 überlappend angeordnet ist und Wärme der ersten Leistungswandler-Leiterplatte 20 ableitet, und das zweite Wärmeableitungselement 40B, das die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 überlappend angeordnet ist und Wärme der zweiten Leistungswandler-Leiterplatte 30 ableitet, und die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20 und die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 sind einander gegenüberliegend angeordnet, wobei das erste Wärmeableitungselement 40A und das zweite Wärmeableitungselement 40B entsprechend an deren jeweiligen Außenseiten angeordnet sind.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird Wärme der ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 von dem ersten Wärmeableitungselement 40A abgeleitet, und Wärme der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 wird von dem zweiten Wärmeableitungselement 40B abgeleitet, wodurch Wärme der Leistungswandler-Leiterplatten 20 und 30 entsprechend von den Wärmeableitungselementen 40A und 40B abgeführt werden kann und die Wärmeableitung verbessert werden kann. Da außerdem die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20 und die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das erste Wärmeableitungselement 40A und das zweite Wärmeableitungselement 40B entsprechend an deren jeweiligen Außenseiten angeordnet sind, kann die Dichte der Schaltungen in der Leistungswandlervorrichtung 10 erhöht werden. Dementsprechend ist es möglich, eine Wärmeableitung zu verbessern und gleichzeitig die Dichte der Schaltungen in der Leistungswandlervorrichtung 10 zu erhöhen.
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Außerdem umfasst das erste Wärmeableitungselement 40A den wärmeaufnehmenden Abschnitt 48, der in wärmeleitender Verbindung mit den zweiten wärmeerzeugenden Bauteilen 35 angeordnet ist.
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Da dementsprechend Wärme der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 sowohl von dem ersten Wärmeableitungselement 40A als auch von dem zweiten Wärmeableitungselement 40B abgeführt werden kann, kann eine Wärmeableitung verbessert werden.
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Außerdem ist die Höhe der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 größer als die der ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25.
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Dementsprechend können die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 in wärmeleitender Verbindung mit dem ersten Wärmeableitungselement 40A angeordnet werden, ohne die Form des ersten Wärmeableitungselements 40A zu verkomplizieren.
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Außerdem ist der vertiefte Abschnitt 47, in den die unteren Endabschnitte (Abschnitte) 35A der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 eingebracht sind, in dem ersten Wärmeableitungselement 40A ausgebildet, und der wärmeaufnehmende Abschnitt 48 ist in dem vertieften Abschnitt 47 vorgesehen.
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Da die unteren Endabschnitte 35A in dem vertieften Abschnitt 47 des ersten Wärmeableitungselements 40A angeordnet werden können, ist es dementsprechend möglich, eine Wärmeableitung zu verbessern und gleichzeitig die Dichte der Schaltungen in der Leistungswandlervorrichtung 10 zu erhöhen.
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Außerdem sind die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 Spulen mit jeweils dem Wickeldraht 36 und dem Magnetkern 37.
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Dementsprechend kann Wärme der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35, die durch die Spulen gebildet werden und eine große Wärmemenge erzeugen, sowohl von dem ersten Wärmeableitungselement 40A als auch von dem zweiten Wärmeableitungselement 40B abgeführt werden.
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Außerdem umfasst die erste Leistungswandler-Leiterplatte 20 die erste Leiterplatte 21, welche die Leiterbahn aufweist, auf der die ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 angebracht sind, die zweite Leistungswandler-Leiterplatte 30 umfasst die zweite Leiterplatte 31, welche die Leiterbahn aufweist, auf der die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 angebracht sind, die erste Leiterplatte 21 umfasst den ausgeschnittenen Abschnitts 22, der so ausgebildet ist, dass die Fläche der ersten Leiterplatte 21 kleiner ist als die zweite Leiterplatte 31, und die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 sind in dem durch den ausgeschnittenen Abschnitts 22 gebildeten Raum eingebracht.
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Da die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 in dem durch den ausgeschnittenen Abschnitts 22 gebildeten Raum angeordnet werden können, ist es möglich, die Leistungswandlervorrichtung 10 zu verkleinern.
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Andere Ausführungsformen
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Die in der vorliegenden Beschreibung offenbarte Technik ist nicht auf die basierend auf den vorstehenden Beschreibungen und den Zeichnungen veranschaulichte Ausführungsform eingeschränkt, und die folgenden Ausführungsformen sind ebenfalls von dem technischen Umfang der in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Technik abgedeckt.
- (1) Obwohl es sich bei den wärmeerzeugenden Bauteilen 25 und 35 beispielsweise um Drosselspulen handelt, besteht auf diese Konfiguration keine Einschränkung. Die wärmeerzeugenden Bauteile 25 und 35 können auch Bauteile sein, wie beispielsweise Relais, FETs (Feldeffekttransistoren), Widerstände oder Kondensa toren.
- (2) Obwohl die beiden ersten wärmeerzeugenden Bauteile 25 und die beiden zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 vorgesehen sind, besteht auf diese Konfiguration keine Einschränkung. Es kann zum Beispiel auch ein einzelnes erstes wärmeerzeugendes Bauteil 25 und ein einzelnes zweites wärmeerzeugendes Bauteil 35 vorgesehen sein.
- (3) Obwohl eine Konfiguration beschrieben wurde, in der die Spulengehäuse 38 der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 in wärmeleitender Verbindung mit dem wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 angeordnet sind, besteht keine Einschränkung auf diese Konfiguration. Es kann auch eine Konfiguration angewendet werden, bei der andere Abschnitte als die Spulengehäuse 38 der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 in wärmeleitender Verbindung mit dem wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 angeordnet sind. Obwohl beschrieben wurde, dass der Wärmeübertragungsabschnitt 51 zwischen den zweiten wärmeerzeugenden Bauteilen 35 und dem wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 vorgesehen ist, kann der Wärmeübertragungsabschnitt 51 auch weggelassen werden, und beispielsweise können die zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 auch in direktem Kontakt mit dem wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 sein, oder es kann auch ein Spalt zwischen den zweiten wärmeerzeugenden Bauteilen 35 und dem wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 in dem Maße ausgebildet sein, dass Wärme der wärmeerzeugenden Bauteile 25 und 35 noch auf den wärmeaufnehmenden Abschnitt 48 übertragen werden kann.
- (4) Obwohl der wärmeaufnehmende Abschnitt 48 in dem vertieften Abschnitt 47 des ersten Wärmeableitungselements 40A vorgesehen ist, besteht auf diese Konfiguration keine Einschränkung. Es kann auch eine Konfiguration angewendet werden, bei der ein vorstehender Abschnitt (nicht gezeigt) vorgesehen ist, der in Richtung der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 anstelle (oder zusätzlich zu) dem vertieften Abschnitt 47 des ersten Wärmeableitungselements 40A vorsteht, so dass Wärme der zweiten wärmeerzeugenden Bauteile 35 von dem ersten Wärmeableitungselements 40A über den wärmeleitend angeordneten vorstehenden Abschnitt abgeführt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Leistungswandlervorrichtung
- 20
- erste Leistungswandler-Leiterplatte
- 21
- erste Leiterplatte
- 22
- ausgeschnittener Abschnitt
- 25
- erstes wärmeerzeugendes Bauteil
- 30
- zweite Leistungswandler-Leiterplatte
- 31
- zweite Leiterplatte
- 35
- zweites wärmeerzeugendes Bauteil
- 36
- Wickeldraht
- 37
- Kern
- 40A
- erstes Wärmeableitungselement
- 40B
- zweites Wärmeableitungselement
- 47
- vertiefter Abschnitt
- 48
- wärmeaufnehmender Abschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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