JP2001086732A - Power conversion system - Google Patents

Power conversion system

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JP2001086732A
JP2001086732A JP25956299A JP25956299A JP2001086732A JP 2001086732 A JP2001086732 A JP 2001086732A JP 25956299 A JP25956299 A JP 25956299A JP 25956299 A JP25956299 A JP 25956299A JP 2001086732 A JP2001086732 A JP 2001086732A
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JP
Japan
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semiconductor element
power conversion
semiconductor
power converter
cooling
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JP25956299A
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Japanese (ja)
Inventor
Akio Sekimoto
暁郎 関本
Takashi Hashimoto
隆 橋本
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Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Transport Engineering Inc filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small and light power conversion system having a small number of parts and improved reliability in system. SOLUTION: In a cooling fan of a cooling unit for a semiconductor element 1, the semiconductor element 1 is mounted on one face of a cooling block 2, and a plurality of cooling fins are mounted on the other face of the cooling block 2. In this case, the cooling fins are projected to the outside, through the hole of a main frame body 3, and the power conversion system is made waterproof, by using a waterproof packing at an interface part between the cooling block 2 and the main frame body 3. A packing guide 8 for supporting the waterproof packing 7 is mounted directly on the cooling block 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を用い
た電力変換装置に係り、特に部品点数が少なく、装置の
信頼性を著しく向上させるようにした、小形でかつ軽量
の電力変換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter using a semiconductor device, and more particularly to a small and lightweight power converter having a small number of components and significantly improving the reliability of the device. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7(a)はこの種の従来の電力変換装
置の構成例を示す部分側面断面図、図7(b)は図7
(a)の電力変換装置の要部構成例を示す部分斜視図で
ある。
2. Description of the Related Art FIG. 7A is a partial side sectional view showing an example of the configuration of a conventional power converter of this type, and FIG.
It is a partial perspective view showing an example of important section composition of an electric power converter of (a).

【0003】図7(a)および図7(b)において、半
導体素子1は、通電およびスイッチング時に発生する熱
を排熱する目的で設けられた、半導体素子1冷却用の冷
却ブロック2の一方の面に取付けられ、冷却ブロック2
の反対の面の装置筐体(以下、単に筐体と称する)3の
開放部4に通ずる部分(外気部)に、複数の冷却フィン
(以下、単にフィンと称する)5を配置するため、筐体
3の密閉部6と開放部4との境界部における防水を考慮
する必要がある。
In FIG. 7A and FIG. 7B, a semiconductor element 1 is provided on one side of a cooling block 2 for cooling the semiconductor element 1 provided for the purpose of discharging heat generated during energization and switching. Cooling block 2
A plurality of cooling fins (hereinafter, simply referred to as fins) 5 are arranged in a portion (outside air portion) of the device housing (hereinafter, simply referred to as “housing”) 3 on the opposite side to the open portion 4. It is necessary to consider waterproofing at the boundary between the closed part 6 and the open part 4 of the body 3.

【0004】このため、冷却ブロック2を、防水パッキ
ン7が組込まれたパッキンガイド8を取付けたパネル9
に取付け、このパネル9を介して筐体3に冷却ブロック
2を組込むことにより、筐体3の密閉部6と開放部4と
の境界部の防水が可能な構成としている。
Therefore, the cooling block 2 is mounted on a panel 9 on which a packing guide 8 in which a waterproof packing 7 is incorporated is attached.
, And the cooling block 2 is assembled into the housing 3 via the panel 9 so that the boundary between the sealed portion 6 and the open portion 4 of the housing 3 can be waterproofed.

【0005】一方、筐体3の密閉部6における冷却ブロ
ック2をその周辺回路部品と共に1個のユニットにまと
めて組込んで構成した電力変換ユニット(以下、単にユ
ニットと称する)10を固定するに当たっては、ユニッ
ト10が筐体3に組込まれた状態で筐体3の下面取付部
11に固定されている。
On the other hand, in fixing a power conversion unit (hereinafter simply referred to as a unit) 10 in which the cooling block 2 in the sealed portion 6 of the housing 3 is assembled together with its peripheral circuit components into one unit. Are fixed to the lower surface mounting portion 11 of the housing 3 in a state where the unit 10 is incorporated in the housing 3.

【0006】また、ユニット10内を電気的に接続する
に当たっては、直列に接続された2個の半導体素子1の
両端に、サージ吸収用コンデンサ12が並列に接続され
ている。
In electrically connecting the inside of the unit 10, a surge absorbing capacitor 12 is connected in parallel to both ends of two semiconductor elements 1 connected in series.

【0007】このサージ吸収用コンデンサ12は、半導
体素子1のスイッチング時に、半導体素子1の両端にか
かる電圧を半導体素子1の定格電圧内に抑えるもので、
半導体素子1とサージ吸収用コンデンサ12とにより構
成されるループ状回路のインダクタンスを小さくする必
要があるため、サージ吸収用コンデンサ12は、半導体
素子1の直近に配置する必要が生じる。
The surge absorbing capacitor 12 suppresses the voltage applied to both ends of the semiconductor element 1 during switching of the semiconductor element 1 to within the rated voltage of the semiconductor element 1.
Since it is necessary to reduce the inductance of the loop circuit formed by the semiconductor element 1 and the surge absorbing capacitor 12, the surge absorbing capacitor 12 needs to be disposed immediately near the semiconductor element 1.

【0008】なお、上記において、冷却ブロック2とフ
ィン5とにより、半導体素子用冷却器が構成されてい
る。
In the above description, the cooling block 2 and the fins 5 constitute a semiconductor device cooler.

【0009】上記構成の電力変換部への主回路電源入力
は、電力変換部に並列に導体13で接続されたフィルタ
コンデンサ14により、電圧の安定した電源が供給さ
れ、フィルタコンデンサ14は、ユニット10外部の電
源にフィルタコンデンサ14の端子部に接続された導体
13a、およびユニット10の後方に配置した主回路端
子15を介して、外部に接続されている。
The main circuit power input to the power converter having the above configuration is supplied with a power having a stable voltage by a filter capacitor 14 connected in parallel to the power converter by a conductor 13. An external power supply is connected to the outside via a conductor 13a connected to the terminal of the filter capacitor 14 and a main circuit terminal 15 arranged behind the unit 10.

【0010】また、上記構成の電力変換部からの主回路
電源出力は、直列接続した半導体素子1の中間接続点か
ら出力され、中間接続点に接続された導体13b、およ
び主回路端子15を介して、外部に出力されている。
A main circuit power output from the power converter having the above-described configuration is output from an intermediate connection point of the semiconductor element 1 connected in series, and is transmitted through the conductor 13b connected to the intermediate connection point and the main circuit terminal 15. Output to the outside.

【0011】さらに、制御回路入力である半導体素子1
へのスイッチング指令入力は、ゲートアンプ16から出
力され、ゲートリード線17を介して半導体素子1へ入
力される。
Further, the semiconductor element 1 which is a control circuit input
Is input from the gate amplifier 16 and input to the semiconductor element 1 via the gate lead wire 17.

【0012】ゲートアンプ16は、ユニット10外部の
制御回路に、ゲートアンプ16内の制御端子18を介し
て接続されている。
The gate amplifier 16 is connected to a control circuit outside the unit 10 via a control terminal 18 in the gate amplifier 16.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の電力変換装置では、冷却ブロック2に、
防水パッキン7が組込まれたパッキンガイド8が取付け
られたパネル9を取付けた構成としていることから、冷
却ブロック2の外形よりも大きなサイズのパネル9にす
る必要があり、ユニット10、およびユニット10を組
込む筐体3の大形化、重量増につながっている。
However, in the conventional power converter described above, the cooling block 2
Since the panel 9 to which the packing guide 8 in which the waterproof packing 7 is incorporated is attached is attached, it is necessary to make the panel 9 larger in size than the outer shape of the cooling block 2. This leads to an increase in the size and weight of the housing 3 to be incorporated.

【0014】また、ユニット10の筐体3への取付け固
定に関しては、筐体3の下面でユニット10を支持する
構成であり、筐体3の下部にユニット10の荷重が加わ
り、また筐体3自体は車体床下に吊り下げられる構造で
あるため、筐体3の支持部となる筐体3の上方部分とユ
ニット10の支持部となる筐体3の下方部分とを強固に
連結して、筐体3全体に剛性を持たせる必要がある。そ
のため、筐体の大形化・重量増につながっている。
The unit 10 is mounted and fixed to the housing 3 by supporting the unit 10 on the lower surface of the housing 3. The load of the unit 10 is applied to the lower part of the housing 3. Since the device itself is hung under the floor of the vehicle body, the upper portion of the housing 3 serving as a support portion of the housing 3 and the lower portion of the housing 3 serving as a support portion of the unit 10 are firmly connected to each other. It is necessary to make the whole body 3 rigid. This leads to an increase in the size and weight of the housing.

【0015】さらに、装置内の電気的接続においては、
半導体素子1の直近に2組に分割構成されたサージ吸収
用コンデンサ12を配置する際に、直列に配置した半導
体素子1に並列で接続するため、端子位置か上下に分離
するため、半導体素子1とサージ吸収用コンデンサ12
とにより構成されるループ状回路のインダクタンスを小
さくするためには、サージ吸収用コンデンサ12の外形
寸法を上下に延ばすか、サージ吸収用コンデンサ12の
端子を上下に延ばす等の必要があり、半導体素子1の形
状、配列等の変化に、サージ吸収用コンデンサ12の形
状を変更する必要があり、コンデンサを分割構成・小形
化することで生まれる配置の自由度、およびコンデンサ
外形の標準化というメリットが損なわれる結果となって
いる。
Further, in the electrical connection in the device,
When arranging the surge absorbing capacitor 12 divided into two groups in the immediate vicinity of the semiconductor element 1, the surge absorbing capacitor 12 is connected in parallel to the semiconductor element 1 arranged in series. And capacitor 12 for surge absorption
In order to reduce the inductance of the loop circuit constituted by the following, it is necessary to extend the outer dimensions of the surge absorbing capacitor 12 up and down, or extend the terminals of the surge absorbing capacitor 12 up and down. It is necessary to change the shape of the surge absorbing capacitor 12 for the change of the shape, arrangement, etc. of 1, and the advantages of the freedom of arrangement and the standardization of the external shape of the capacitor created by dividing and miniaturizing the capacitor are impaired. The result is.

【0016】一方、制御部に関する電気的接続において
は、半導体素子1を駆動させるゲートアンプ16を、外
部との制御回路接続を考慮してフィルタコンデンサ14
の背面に設置しているため、半導体素子1とゲートアン
プ16とを接続するゲートリード線17の長さが長く、
またゲートアンプ16と主回路端子15台も近接するよ
うな配置となっているため、ノイズがゲートアンプ16
に乗り易く、半導体素子1の誤動作を防止する配置、例
えば電線間の束を離す、部材追加によってシールド効果
を持たせる等の配慮が必要であり、製造性が悪く配線ス
ペースを充分とる等の装置の小形化を阻害する要因とな
っている。
On the other hand, in the electrical connection of the control section, the gate amplifier 16 for driving the semiconductor element 1 is connected to the filter capacitor 14 in consideration of the connection of the control circuit to the outside.
, The length of the gate lead 17 connecting the semiconductor element 1 and the gate amplifier 16 is long,
Further, since the gate amplifier 16 and the 15 main circuit terminals are arranged close to each other, noise is reduced.
It is necessary to consider an arrangement for preventing the malfunction of the semiconductor element 1 such as separating the bundles between the electric wires, giving a shielding effect by adding members, etc., and thus, a device having poor manufacturability and sufficient wiring space is required. This is a factor that hinders miniaturization.

【0017】また、フイルタ14コンデンサ自体、ゲー
トアンプ16を背面に設置していることからも、万がー
の故障時の部品検査、取り外し等の作業性を考慮して作
業スペースを確保する必要があるため、装置の小形化を
阻害する要因となっている。
Further, since the filter 14 itself and the gate amplifier 16 are installed on the back surface, it is necessary to secure a work space in consideration of workability such as parts inspection and removal in the event of a failure. Therefore, this is a factor that hinders downsizing of the device.

【0018】以上のように、従来の電力変換装置におい
ては、装置の小形化、軽量化が困難であり、部品点数も
多く、信頼性の確保、メンテナンスの簡易性に対して、
簡略な構成での電力変換装置の実現が強く要求されてき
ている。
As described above, in the conventional power conversion device, it is difficult to reduce the size and weight of the device, the number of components is large, the reliability is ensured, and the maintenance is simplified.
There is a strong demand for realizing a power converter with a simple configuration.

【0019】本発明の目的は、部品点数が少なく、装置
の信頼性を著しく向上させることが可能な、小形でかつ
軽量の電力変換装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a small and lightweight power converter that has a small number of parts and can significantly improve the reliability of the device.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1に対応する発明では、冷却ブロックの一
方の面に半導体素子を取付けかつ冷却ブロックの反対の
面に複数の冷却フィンを取付けて構成される半導体素子
用冷却器における冷却フィン部分を、装置筐体に設けた
穴より外気部に突出させ、冷却ブロックと装置筐体に設
けた穴との境界部を、防水パッキンを介して防水するよ
うにした電力変換装置において、防水パッキンを支持す
るパッキンガイドを、冷却ブロックに直接取付ける。
According to a first aspect of the present invention, a semiconductor device is mounted on one surface of a cooling block and a plurality of cooling fins are mounted on an opposite surface of the cooling block. The cooling fin portion of the semiconductor element cooler configured by attaching the cooling fin portion to the outside air portion from the hole provided in the device housing, and the boundary between the cooling block and the hole provided in the device housing is sealed with waterproof packing. In a power conversion device that is waterproofed through a gasket, a packing guide that supports the waterproof packing is directly attached to the cooling block.

【0021】従って、請求項1に対応する発明の電力変
換装置においては、防水パッキンを支持するパッキンガ
イドを、冷却ブロックに直接取付けることにより、冷却
ブロックがパッキンガイドを取付けていたパネルを兼ね
るため、装置の軽量化、および部品点数の削減化を図る
ことができる。
Therefore, in the power converter according to the first aspect of the present invention, since the packing guide supporting the waterproof packing is directly attached to the cooling block, the cooling block also serves as the panel on which the packing guide is attached. It is possible to reduce the weight of the device and the number of parts.

【0022】また、請求項2に対応する発明では、冷却
ブロックの一方の面に半導体素子を取付けかつ冷却ブロ
ックの反対の面に複数の冷却フィンを取付けて構成され
る半導体素子用冷却器における冷却フィン部分を、装置
筐体に設けた穴より外気部に突出させ、冷却ブロックと
装置筐体に設けた穴との境界部を、防水パッキンを介し
て防水するようにした電力変換装置において、冷却ブロ
ック面に冷却フィン部分を覆うように溝部を直接形成
し、当該溝部を防水パッキンを支持するパッキンガイド
とする。
Further, in the invention corresponding to claim 2, the cooling in the semiconductor element cooler constituted by attaching the semiconductor element to one surface of the cooling block and attaching a plurality of cooling fins to the opposite surface of the cooling block. In a power converter in which a fin portion is protruded from a hole provided in the device housing to an outside air portion, and a boundary between the cooling block and the hole provided in the device housing is waterproofed through waterproof packing. A groove is formed directly on the block surface so as to cover the cooling fin portion, and the groove is used as a packing guide for supporting the waterproof packing.

【0023】従って、請求項2に対応する発明の電力変
換装置においては、冷却ブロック面に冷却フィン部分を
覆うように溝部を直接形成し、当該溝部を防水パッキン
を支持するパッキンガイドとすることにより、装置の軽
量化、および部品点数の削減化はもとより、冷却ブロッ
クの冷却フィン全面が開放部に突出するため、冷却フィ
ンの放熱効果が高まることから冷却効率が上がり、冷却
ブロックの小形化、軽量化を図ることもできる。
Therefore, in the power converter according to the second aspect of the present invention, the groove is formed directly on the cooling block surface so as to cover the cooling fin portion, and the groove is used as a packing guide for supporting the waterproof packing. In addition to reducing the weight of the device and the number of parts, the entire cooling fins of the cooling block protrude into the open part, so that the cooling fins enhance the heat radiation effect, thereby increasing the cooling efficiency, making the cooling block smaller and lighter. Can also be planned.

【0024】さらに、請求項3に対応する発明では、上
記請求項1または請求項2に対応する発明の電力変換装
置において、半導体素子用冷却器およびその周辺回路部
品を、1個のユニットにまとめて組込んで電力変換ユニ
ットとして構成し、電力変換ユニットの上部に装置筐体
への取付部を設け、電力変換ユニットの上部を装置筐体
の上部から吊り下げて支持固定する。
According to a third aspect of the present invention, in the power converter according to the first or second aspect, the semiconductor device cooler and its peripheral circuit components are integrated into one unit. A power conversion unit is mounted on the power conversion unit, and an attachment portion to the device housing is provided above the power conversion unit. The upper portion of the power conversion unit is suspended from the upper portion of the device housing and supported and fixed.

【0025】従って、請求項3に対応する発明の電力変
換装置においては、電力変換ユニットの装置筐体への取
付固定を、電力変換ユニットの上部を装置筐体の上部か
ら吊り下げて行なうことにより、装置筐体自体を車体床
下に吊り下るための装置筐体支持部と、電力変換ユニッ
トを装置筐体に固定するためのユニット支持部とを、装
置筐体の上方部分に設置、兼用することが可能となるた
め、装置筐体支持部とユニット支持部とを連結すること
なく、装置筐体全体の剛性を持たせることで、装置全体
の小形化、軽量化、および部品点数の削減化を図ること
ができる。
Therefore, in the power conversion device according to the third aspect of the present invention, the power conversion unit is fixed to the device housing by suspending the upper portion of the power conversion unit from the upper portion of the device housing. The device housing support for hanging the device housing itself under the floor of the vehicle body and the unit support for fixing the power conversion unit to the device housing are installed and shared in the upper part of the device housing. Therefore, it is possible to reduce the size, weight, and the number of parts of the entire device by providing the rigidity of the entire device housing without connecting the device housing support portion and the unit support portion. Can be planned.

【0026】一方、請求項4に対応する発明では、直列
接続された2個の半導体素子の両端に並列にサージ吸収
用コンデンサを接続して構成される半導体スイッチング
回路を少なくとも2組並列に接続し、各半導体スイッチ
ング回路それぞれにおける直列接続された半導体素子の
両端をフィルタコンデンサの両端に接続し、フィルタコ
ンデンサの両端および直列接続された半導体素子の中間
接続点を外部接続のための主回路端子とし、直列接続さ
れた半導体素子を駆動させるゲートアンプの出力側を半
導体素子のゲートに接続し、ゲートアンプに外部から信
号を入力するための制御端子を設けて、電力変換ユニッ
トとして構成するようにした電力変換装置において、各
半導体スイッチング回路それぞれにおける直列接続され
た半導体素子を、上アーム側となる半導体素子の負極端
子と下アーム側となる半導体素子の正極端子とを導体で
接続し、サージ吸収用コンデンサを、1個の面に両極の
端子が設置された2組のコンデンサから構成し、2組の
サージ吸収用コンデンサを端子が互いに向かい合わせと
なるように配置し、直列接続された2個の半導体素子の
ほぼ中間位置に、サージ吸収用コンデンサの端子が位置
するように設置し、上アーム側となる半導体素子の正極
端子、下アーム側となる半導体素子の負極端子それぞれ
を、サージ吸収用コンデンサの両端子それぞれに導体で
接続する。
On the other hand, in the invention corresponding to claim 4, at least two sets of semiconductor switching circuits each having a surge absorbing capacitor connected in parallel to both ends of two semiconductor elements connected in series are connected in parallel. In each semiconductor switching circuit, both ends of the series-connected semiconductor element in each semiconductor switching circuit are connected to both ends of the filter capacitor, and both ends of the filter capacitor and an intermediate connection point of the series-connected semiconductor elements are used as main circuit terminals for external connection, Power configured to be configured as a power conversion unit by connecting the output side of a gate amplifier for driving a semiconductor element connected in series to the gate of the semiconductor element and providing a control terminal for inputting a signal from outside to the gate amplifier In the converter, a semiconductor element connected in series in each semiconductor switching circuit is The negative electrode terminal of the semiconductor element on the arm side and the positive electrode terminal of the semiconductor element on the lower arm side are connected by a conductor, and a capacitor for surge absorption is formed from two sets of capacitors having both terminals on one surface. And two sets of surge absorbing capacitors are arranged so that the terminals face each other, and installed so that the terminals of the surge absorbing capacitor are located at approximately the middle position between the two semiconductor elements connected in series. Then, the positive terminal of the semiconductor element on the upper arm side and the negative terminal of the semiconductor element on the lower arm side are connected to both terminals of the surge absorbing capacitor with conductors.

【0027】従って、請求項4に対応する発明の電力変
換装置においては、各半導体スイッチング回路それぞれ
における直列接続された半導体素子を、上アーム側とな
る半導体素子の負極端子と下アーム側となる半導体素子
の正極端子とを導体で接続し、サージ吸収用コンデンサ
を1個の面に両極の端子が設置された2組のコンデンサ
から構成し、この2組のサージ吸収用コンデンサを端子
が互いに向かい合わせとなるように配置し、直列接続さ
れた2個の半導体素子のほぼ中間位置にサージ吸収用コ
ンデンサの端子が位置するように設置し、上アーム側と
なる半導体素子の正極端子、下アーム側となる半導体素
子の負極端子それぞれをサージ吸収用コンデンサの両端
子それぞれに導体で接続することにより、サージ吸収用
コンデンサを分割構成、小形化することで生まれる配置
の自由度、およびサージ吸収用コンデンサ外形の標準化
というメリットが損なわれることなく、半導体素子とサ
ージ吸収用コンデンサとによって構成されるループ状回
路のインダクタンスを小さくすることができる。
Therefore, in the power converter of the invention according to claim 4, the semiconductor element connected in series in each semiconductor switching circuit is connected to the negative terminal of the semiconductor element on the upper arm side and the semiconductor terminal on the lower arm side. The positive electrode terminal of the element is connected with a conductor, and the capacitor for surge absorption is composed of two sets of capacitors with both terminals installed on one surface, and these two sets of capacitors for surge absorption face each other. It is installed so that the terminal of the surge absorbing capacitor is located at almost the middle position between the two semiconductor elements connected in series, and the positive terminal of the semiconductor element on the upper arm side and the lower arm side The surge absorbing capacitor is divided by connecting the negative terminal of the semiconductor element to each terminal of the surge absorbing capacitor with a conductor. To reduce the inductance of the loop circuit composed of the semiconductor element and the surge absorbing capacitor without impairing the advantages of freedom of arrangement created by miniaturization and miniaturization, and the advantage of standardizing the external shape of the surge absorbing capacitor. Can be.

【0028】また、請求項5に対応する発明では、上記
請求項4に対応する発明の電力変換装置において、フィ
ルタコンデンサの上部に電力変換ユニットへの取付部を
設け、電力変換ユニットの上面からフィルタコンデンサ
を吊り下げて取付けることで、ゲートアンプをフィルタ
コンデンサの下面に配置し、外部接続のための主回路端
子とゲートアンプとを、フィルタコンデンサを介し上下
に分離して配置する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power converter according to the fourth aspect of the present invention, a mounting portion for the power conversion unit is provided above the filter capacitor, and the filter is provided from the upper surface of the power conversion unit. By mounting the capacitor by suspending it, the gate amplifier is arranged on the lower surface of the filter capacitor, and the main circuit terminal for external connection and the gate amplifier are vertically separated via the filter capacitor.

【0029】従って、請求項5に対応する発明の電力変
換装置においては、フィルタコンデンサの上部に電力変
換ユニットへの取付部を設け、電力変換ユニットの上面
からフィルタコンデンサを吊り下げて取付けることで、
ゲートアンプをフィルタコンデンサの下面に配置し、外
部接続のための主回路端子とゲートアンプとを、フィル
タコンデンサを介し上下に分離して配置することによ
り、主回路部と制御部との間の距離が長くなるため、耐
ノイズ性を向上させることができる。
Therefore, in the power converter of the invention corresponding to claim 5, a mounting portion for the power conversion unit is provided above the filter capacitor, and the filter capacitor is suspended from the upper surface of the power conversion unit and mounted.
The gate amplifier is arranged on the lower surface of the filter capacitor, and the main circuit terminal for external connection and the gate amplifier are vertically separated via the filter capacitor. , The noise resistance can be improved.

【0030】さらに、請求項6に対応する発明では、上
記請求項4に対応する発明の電力変換装置において、ゲ
ートアンプ内に配置されている半導体素子のゲートリー
ド線を接続する端子を、半導体素子側に向け、ゲートア
ンプ内に配置されている外部接続のための制御端子を、
半導体素子側と反対側である電力変換ユニット後方に向
けて配置する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the power converter according to the fourth aspect of the present invention, the terminal for connecting the gate lead wire of the semiconductor element disposed in the gate amplifier is connected to the semiconductor element. To the side, the control terminal for external connection arranged in the gate amplifier,
It is arranged facing the rear of the power conversion unit opposite to the semiconductor element side.

【0031】従って、請求項6に対応する発明の電力変
換装置においては、ゲートアンプ内に配置されている半
導体素子のゲートリード線を接続する端子を、半導体素
子側に向け、ゲートアンプ内に配置されている外部接続
のための制御端子を、半導体素子側と反対側である電力
変換ユニット後方に向けて配置することにより、半導体
素子とゲートアンプとの間の配線長を短くすることがで
きるため、半導体素子の遮断性能を向上させることがで
きる。
Therefore, in the power converter according to the present invention, the terminal for connecting the gate lead wire of the semiconductor element arranged in the gate amplifier is arranged in the gate amplifier with the terminal facing the semiconductor element. By arranging the control terminal for the external connection, which is located toward the rear of the power conversion unit opposite to the semiconductor element side, the wiring length between the semiconductor element and the gate amplifier can be shortened. In addition, the breaking performance of the semiconductor element can be improved.

【0032】以上により、部品の兼用化および標準化、
機器配置の適性化を図り、部品点数が少なく、装置の信
頼性を著しく向上させることができ、かつ装置の小形
化、軽量化を実現することが可能となる。
As described above, the common use and standardization of parts
Appropriate arrangement of the devices is achieved, the number of parts is small, the reliability of the device can be remarkably improved, and the size and weight of the device can be reduced.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0034】(第1の実施の形態:請求項1に対応)図
1は、本実施の形態による電力変換装置の構成例を示す
部分断面図であり、図7(a)および(b)と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。
(First Embodiment: Corresponding to Claim 1) FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a power converter according to the present embodiment, and is similar to FIGS. 7A and 7B. The same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and only different portions will be described here.

【0035】すなわち、本実施の形態の電力変換装置
は、図1に示すように、図7(a)および(b)におけ
るパッキンガイド8取付用のパネル9を省略し、前記防
水パッキン7を支持するパッキンガイド8を、冷却ブロ
ック2に直接取付ける構成としている。
That is, as shown in FIG. 1, the power converter of this embodiment does not include the panel 9 for mounting the packing guide 8 in FIGS. 7A and 7B and supports the waterproof packing 7. The packing guide 8 is directly attached to the cooling block 2.

【0036】以上のように構成した本実施の形態の電力
変換装置においては、冷却ブロック2に取付けたパッキ
ンガイド8に防水パッキン7を取付けて、冷却ブロック
2を筐体3に押し当てていることにより、ユニット10
と筐体3との間の境界部を防水することができる。
In the power converter of the present embodiment configured as described above, the waterproof packing 7 is attached to the packing guide 8 attached to the cooling block 2, and the cooling block 2 is pressed against the housing 3. By the unit 10
The boundary between the housing and the housing 3 can be waterproofed.

【0037】この場合、前述した従来の電力変換装置と
比べて、防水パッキン7を支持するパッキンガイド8を
冷却ブロック2に直接取付け、冷却ブロック2をパッキ
ンガイド8取付用のパネルとして兼用することできるた
め、装置の小形化、軽量化、および部品点数の削減化を
実現することができる。
In this case, the packing guide 8 supporting the waterproof packing 7 can be directly attached to the cooling block 2 and the cooling block 2 can also be used as a panel for attaching the packing guide 8 as compared with the above-described conventional power converter. Therefore, the size and weight of the apparatus can be reduced, and the number of parts can be reduced.

【0038】上述したように、本実施の形態の電力変換
装置では、部品の兼用化を図ることができるため、部品
点数の削減化、装置の小形化、軽量化を実現して、装置
の信頼性を著しく向上させることが可能となる。
As described above, in the power converter of the present embodiment, since the components can be shared, the number of components can be reduced, the size and weight of the device can be reduced, and the reliability of the device can be improved. Properties can be significantly improved.

【0039】(第2の実施の形態:請求項2に対応)図
2は、本実施の形態による電力変換装置の構成例を示す
部分断面図であり、図7(a)および(b)と同一部分
には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異な
る部分についてのみ述べる。
(Second Embodiment: Corresponding to Claim 2) FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a power converter according to the present embodiment, and is similar to FIGS. 7 (a) and 7 (b). The same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and only different portions will be described here.

【0040】すなわち、本実施の形態の電力変換装置
は、図2に示すように、図7(a)および(b)におけ
るパッキンガイド8取付用のパネル9を省略し、前記冷
却ブロック2面にフィン5部分を覆うように溝部を直接
形成し、この溝部を前記防水パッキン7を支持するパッ
キンガイド8とする構成としている。
That is, as shown in FIG. 2, the power converter of this embodiment omits the panel 9 for mounting the packing guide 8 in FIGS. A groove is formed directly so as to cover the fin 5 and the groove is used as a packing guide 8 for supporting the waterproof packing 7.

【0041】以上のように構成した本実施の形態の電力
変換装置においては、冷却ブロック2に直接形成したパ
ッキンガイド8となる溝部に防水パッキン7を取付け
て、冷却ブロック2を筐体3に押し当てていることによ
り、ユニット10と筐体3との間の境界部を防水するこ
とができる。
In the power converter of the present embodiment configured as described above, the waterproof packing 7 is attached to the groove which is formed directly on the cooling block 2 and serves as the packing guide 8, and the cooling block 2 is pushed onto the housing 3. Due to the contact, the boundary between the unit 10 and the housing 3 can be waterproofed.

【0042】この場合、前述した従来の電力変換装置と
比べて、防水パッキン7を支持するパッキンガイド8と
なる溝部を冷却ブロック2に直接形成し、冷却ブロック
2をパッキンガイド8取付用のパネルとして兼用するこ
とできるため、装置の小形化、軽量化、および部品点数
の削減化を実現することができる。
In this case, as compared with the above-described conventional power converter, a groove serving as a packing guide 8 for supporting the waterproof packing 7 is formed directly on the cooling block 2, and the cooling block 2 is used as a panel for mounting the packing guide 8. Since the device can be used for both purposes, the device can be reduced in size and weight, and the number of parts can be reduced.

【0043】さらに、パッキンガイド8となる溝部を冷
却ブロック2の溝部に直接形成していることにより、冷
却ブロック2のフィン5全面が開放部4に突出するた
め、フィン5の放熱効果が高まることから冷却効率が上
がり、冷却ブロック2の小形化、軽量化を図ることもで
きる。
Further, since the groove serving as the packing guide 8 is formed directly in the groove of the cooling block 2, the entire fin 5 of the cooling block 2 projects to the opening 4, so that the heat radiation effect of the fin 5 is enhanced. Therefore, the cooling efficiency is increased, and the size and weight of the cooling block 2 can be reduced.

【0044】上述したように、本実施の形態の電力変換
装置でも、部品の兼用化を図ることができるため、部品
点数の削減化、より一層の装置の小形化、軽量化を実現
して、装置の信頼性をより一層著しく向上させることが
可能となる。
As described above, in the power converter of the present embodiment, the parts can be shared, so that the number of parts can be reduced, and the size and weight of the device can be further reduced. It is possible to further remarkably improve the reliability of the device.

【0045】(第3の実施の形態:請求項3に対応)図
3は、本実施の形態による電力変換装置の構成例を示す
部分断面図であり、図1および図2と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分に
ついてのみ述べる。
(Third Embodiment: Corresponding to Claim 3) FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a power conversion device according to the present embodiment, and the same portions as FIG. 1 and FIG. The same reference numerals are given and the description is omitted, and only different portions will be described here.

【0046】すなわち、本実施の形態の電力変換装置
は、図3に示すように、前述した第1または第2の実施
の形態において、半導体素子用冷却器を構成する冷却ブ
ロック2、フィン5、およびその周辺回路部品をまとめ
て組込んだユニット10の上部に、筐体3への上面取付
部10を設け、ユニット10の上部を筐体3の上部から
吊り下げて支持固定する構成としている。
That is, as shown in FIG. 3, the power converter of this embodiment is different from the first or second embodiment described above in that the cooling block 2, fins 5, An upper surface mounting portion 10 for the housing 3 is provided on an upper portion of the unit 10 in which the peripheral circuit components are collectively incorporated, and the upper portion of the unit 10 is suspended from the upper portion of the housing 3 to be supported and fixed.

【0047】以上のように構成した本実施の形態の電力
変換装置においては、ユニット10の筐体3への取付固
定を、ユニット10の上部を筐体3の上部から吊り下げ
て行なっていることにより、筐体3自体を車体床下に吊
り下るための筐体3支持部と、ユニット10を筐体3に
固定するためのユニット10支持部とを、筐体3の上方
部分に設置、兼用することができるため、前述した従来
の電力変換装置と比べて、筐体3支持部とユニット10
支持部とを連結することなく、筐体3全体の剛性を持た
せることで、装置全体の小形化、軽量化、および部品点
数の削減化を実現することができる。
In the power converter of the present embodiment configured as described above, the unit 10 is fixed to the housing 3 by suspending the upper part of the unit 10 from the upper part of the housing 3. Thus, the housing 3 support for hanging the housing 3 under the floor of the vehicle body and the unit 10 support for fixing the unit 10 to the housing 3 are installed and shared in the upper part of the housing 3. Therefore, as compared with the above-described conventional power conversion device, the housing 3 support portion and the unit 10
By providing the entire housing 3 with rigidity without connecting to the support portion, it is possible to reduce the size, weight, and the number of parts of the entire device.

【0048】上述したように、本実施の形態の電力変換
装置でも、部品の兼用化を図ることができるため、部品
点数の削減化、より一層の装置の小形化、軽量化を実現
して、装置の信頼性をより一層著しく向上させることが
可能となる。
As described above, in the power converter of the present embodiment, the parts can be shared, so that the number of parts can be reduced, and the size and weight of the apparatus can be further reduced. It is possible to further remarkably improve the reliability of the device.

【0049】(第4の実施の形態:請求項4に対応)図
4(a)はこの種の従来の電力変換装置の構成例を示す
部分側面断面図、図4(b)は図4(a)の電力変換装
置の要部構成例を示す部分斜視図であり、図7(a)お
よび(b)と同一要素には同一符号を付して示してい
る。
(Fourth Embodiment: Corresponding to Claim 4) FIG. 4 (a) is a partial side sectional view showing an example of the configuration of this type of conventional power converter, and FIG. 4 (b) is FIG. FIG. 8A is a partial perspective view illustrating an example of a configuration of a main part of the power conversion device of FIG. 7A, and the same elements as those in FIGS.

【0050】図4(a)および図4(b)において、直
列接続された2個の半導体素子1の両端に並列にサージ
吸収用コンデンサ12を接続して構成される2組の半導
体スイッチング回路それぞれにおける直列接続された半
導体素子1を、上アーム側となる半導体素子1の負極端
子22と下アーム側となる半導体素子1の正極端子21
とを導体13cで接続している。
In FIGS. 4A and 4B, two sets of semiconductor switching circuits each having a surge absorbing capacitor 12 connected in parallel to both ends of two semiconductor elements 1 connected in series, respectively. Are connected to the negative terminal 22 of the semiconductor element 1 on the upper arm side and the positive terminal 21 of the semiconductor element 1 on the lower arm side.
Are connected by a conductor 13c.

【0051】また、サージ吸収用コンデンサ12を、1
個の面に両極の端子23が設置された2組のコンデンサ
から構成し、この2組のサージ吸収用コンデンサ12を
端子23が互いに向かい合わせとなるように配置してい
る。
Further, the surge absorbing capacitor 12 is
It is composed of two sets of capacitors each having a bipolar terminal 23 on each surface, and the two sets of surge absorbing capacitors 12 are arranged such that the terminals 23 face each other.

【0052】さらに、直列接続された2個の半導体素子
1のほぼ中間位置に、サージ吸収用コンデンサ12の端
子23が位置するよう設置し、上アーム側となる半導体
素子1の正極端子21、下アーム側となる半導体素子1
の負極端子22それぞれを、サージ吸収用コンデンサ1
2の両端子23それぞれに導体13dで接続する構成と
している。
Further, the terminal 23 of the surge absorbing capacitor 12 is installed at a substantially intermediate position between the two semiconductor elements 1 connected in series, and the positive terminal 21 of the semiconductor element 1 on the upper arm side, Semiconductor element 1 on the arm side
Of each of the negative terminals 22 of the surge absorbing capacitor 1
The two terminals 23 are connected to the conductors 13d.

【0053】以上のように構成した本実施の形態の電力
変換装置においては、各半導体スイッチング回路それぞ
れにおける直列接続された半導体素子1を、上アーム側
となる半導体素子1の負極端子22と下アーム側となる
半導体素子1の正極端子21とを導体13cで接続し、
サージ吸収用コンデンサ12を1個の面に両極の端子2
3が設置された2組のコンデンサから構成し、この2組
のサージ吸収用コンデンサ12を端子23が互いに向か
い合わせとなるように配置し、直列接続された2個の半
導体素子1のほぼ中間位置にサージ吸収用コンデンサ1
2の端子23が位置するように設置し、上アーム側とな
る半導体素子1の正極端子21、下アーム側となる半導
体素子1の負極端子22それぞれをサージ吸収用コンデ
ンサ12の両端子23それぞれに導体13dで接続して
いることにより、サージ吸収用コンデンサ12の外形を
変えることなく、半導体素子1とサージ吸収用コンデン
サ12とによって構成されるループ状回路のインダクタ
ンスを小さくすることができる。
In the power converter of this embodiment configured as described above, the semiconductor element 1 connected in series in each semiconductor switching circuit is connected to the negative terminal 22 of the semiconductor element 1 on the upper arm side and the lower arm. The positive electrode terminal 21 of the semiconductor element 1 on the side is connected by the conductor 13c,
Surge absorbing capacitor 12 has two terminals 2
3, two sets of surge absorbing capacitors 12 are arranged such that the terminals 23 face each other, and the two sets of capacitors are arranged substantially in the middle of the two semiconductor elements 1 connected in series. Surge absorption capacitor 1
2 and the positive terminal 21 of the semiconductor element 1 on the upper arm side and the negative terminal 22 of the semiconductor element 1 on the lower arm side are respectively connected to the two terminals 23 of the surge absorbing capacitor 12. The connection by the conductor 13d makes it possible to reduce the inductance of the loop circuit formed by the semiconductor element 1 and the surge absorbing capacitor 12 without changing the outer shape of the surge absorbing capacitor 12.

【0054】この場合、サージ吸収用コンデンサ12を
分割構成、小形化することで生まれる配置の自由度、お
よびサージ吸収用コンデンサ12外形の標準化というメ
リットが損なわれることなく、半導体素子1とサージ吸
収用コンデンサ12とによって構成されるループ状回路
のインダクタンスを小さくすることができる。
In this case, the semiconductor element 1 and the surge absorbing capacitor 12 can be connected without deteriorating the advantages of the split configuration and the miniaturization of the surge absorbing capacitor 12 and the flexibility of arrangement and the standardization of the external shape of the surge absorbing capacitor 12. The inductance of the loop circuit constituted by the capacitor 12 can be reduced.

【0055】上述したように、本実施の形態の電力変換
装置では、部品の兼用化および標準化を図ることができ
るため、サージ吸収用コンデンサ12を分割構成、小形
化することで生まれる機器配置の自由度、およびサージ
吸収用コンデンサ12外形の標準化というメリットが損
なわれることなく、半導体素子1とサージ吸収用コンデ
ンサ12とによって構成されるループ状回路のインダク
タンスを小さくすることが可能となる。
As described above, in the power converter according to the present embodiment, since the components can be shared and standardized, the surge absorbing capacitor 12 can be divided into smaller parts and the arrangement of the equipment can be made freely. It is possible to reduce the inductance of the loop circuit formed by the semiconductor element 1 and the surge absorbing capacitor 12 without losing the advantages of the standardization of the degree and the external shape of the surge absorbing capacitor 12.

【0056】(第5の実施の形態:請求項5に対応)図
5は、本実施の形態による電力変換装置の構成例を示す
部分側面断面図であり、図4(a)および図4(b)と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
(Fifth Embodiment: Corresponding to Claim 5) FIG. 5 is a partial side sectional view showing a configuration example of a power conversion device according to the present embodiment, and FIG. 4 (a) and FIG. The same parts as in b) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described here.

【0057】すなわち、本実施の形態の電力変換装置
は、図5に示すように、前述した第4の実施の形態にお
いて、前記フィルタコンデンサ14の上部にユニット1
0への取付部24を設け、ユニット10の上面からフィ
ルタコンデンサ14を吊り下げて取付けることで、前記
ゲートアンプ16をフィルタコンデンサ14の下面に配
置し、外部接続のための主回路端子15とゲートアンプ
16とを、フィルタコンデンサ14を介し上下に分離し
て配置した構成としている。
That is, as shown in FIG. 5, the power converter according to the present embodiment is different from the fourth embodiment in that the unit 1 is provided above the filter capacitor 14 in the fourth embodiment.
0, and the filter capacitor 14 is suspended from the upper surface of the unit 10 and mounted, so that the gate amplifier 16 is disposed on the lower surface of the filter capacitor 14, and the main circuit terminal 15 for external connection and the gate are connected. The configuration is such that the amplifier 16 and the amplifier 16 are vertically separated via a filter capacitor 14.

【0058】以上のように構成した本実施の形態の電力
変換装置においては、フィルタコンデンサ14の上部に
ユニット10への取付部24を設け、ユニット10の上
面からフィルタコンデンサ14を吊り下げて取付けるこ
とで、ゲートアンプ16をフィルタコンデンサ14の下
面に配置し、外部接続のための主回路端子15とゲート
アンプ16とを、フィルタコンデンサ14を介し上下に
分離して配置していることにより、前述した従来の電力
変換装置と比べて、主回路端子15とゲートアンプ16
との間の距離が長くなるため、耐ノイズ性の向上を実現
することができる。
In the power converter of the present embodiment configured as described above, the mounting portion 24 for the unit 10 is provided above the filter capacitor 14 and the filter capacitor 14 is hung from the upper surface of the unit 10 for mounting. As described above, the gate amplifier 16 is arranged on the lower surface of the filter capacitor 14, and the main circuit terminal 15 for external connection and the gate amplifier 16 are vertically separated via the filter capacitor 14. Compared with the conventional power converter, the main circuit terminal 15 and the gate amplifier 16
Since the distance between them is longer, noise resistance can be improved.

【0059】上述したように、本実施の形態の電力変換
装置では、部品の兼用化および標準化、機器配置の適性
化を図ることができるため、主回路端子15とゲートア
ンプ16との間の距離を長くして、耐ノイズ性を向上さ
せることが可能となる。
As described above, in the power converter according to the present embodiment, since the components can be shared and standardized and the arrangement of the devices can be optimized, the distance between the main circuit terminal 15 and the gate amplifier 16 can be improved. , The noise resistance can be improved.

【0060】(第6の実施の形態:請求項6に対応)図
6は、本実施の形態による電力変換装置の構成例を示す
部分側面断面図であり、図4(a)および図4(b)と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
(Sixth Embodiment: Corresponding to Claim 6) FIG. 6 is a partial side sectional view showing a configuration example of a power conversion device according to the present embodiment, and FIG. 4 (a) and FIG. The same parts as in b) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Only different parts will be described here.

【0061】すなわち、本実施の形態の電力変換装置
は、図6に示すように、前述した第4の実施の形態にお
いて、前記ゲートアンプ16内に配置されている半導体
素子1のゲートリード線17を接続する端子25を、半
導体素子1側に向け、ゲートアンプ16内に配置されて
いる外部接続のための制御端子18を、半導体素子1側
と反対側であるユニット10後方に向けて配置する構成
としている。
That is, as shown in FIG. 6, the power converter according to the present embodiment is different from the power converter according to the fourth embodiment described above in that the gate lead line 17 of the semiconductor element 1 disposed in the gate amplifier 16 is provided. Is connected to the semiconductor element 1 side, and the control terminal 18 for external connection arranged in the gate amplifier 16 is arranged toward the rear of the unit 10 opposite to the semiconductor element 1 side. It has a configuration.

【0062】以上のように構成した本実施の形態の電力
変換装置においては、ゲートアンプ16内に配置されて
いる半導体素子1のゲートリード線17を接続する端子
25を、半導体素子1側に向け、ゲートアンプ16内に
配置されている外部接続のための制御端子18を、半導
体素子1側と反対側であるユニット10後方に向けて配
置していることにより、前述した従来の電力変換装置と
比べて、半導体素子1とゲートアンプ16と間のゲート
リード線17の配線長を短くすることができるため、半
導体素子1の遮断性能の向上を実現することができる。
In the power converter of the present embodiment configured as described above, the terminal 25 connecting the gate lead 17 of the semiconductor element 1 disposed in the gate amplifier 16 is directed toward the semiconductor element 1. By arranging the control terminal 18 for external connection arranged in the gate amplifier 16 toward the rear of the unit 10 opposite to the semiconductor element 1 side, the conventional power conversion device described above is provided. In comparison, the length of the gate lead wire 17 between the semiconductor element 1 and the gate amplifier 16 can be reduced, so that the cutoff performance of the semiconductor element 1 can be improved.

【0063】上述したように、本実施の形態の電力変換
装置では、部品の兼用化および標準化、機器配置の適性
化を図ることができるため、半導体素子1とゲートアン
プ16との間のゲートリード線17の配線長を短くし
て、半導体素子1の遮断性能を向上させることが可能と
なる。
As described above, in the power converter according to the present embodiment, since the components can be used and standardized and the arrangement of the devices can be optimized, the gate lead between the semiconductor element 1 and the gate amplifier 16 can be achieved. It is possible to improve the breaking performance of the semiconductor element 1 by reducing the wiring length of the line 17.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力変換
装置によれば、部品の兼用化および標準化、機器配置の
適性化を図ることにより、部品点数が少なく、装置の信
頼性を著しく向上させることができ、かつ装置の小形
化、軽量化を実現することが可能となる。
As described above, according to the power converter of the present invention, the number of components is reduced and the reliability of the device is remarkably improved by using and standardizing components and optimizing the arrangement of components. It is possible to reduce the size and weight of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による電力変換装置の第1の実施の形態
を示す部分断面図。
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of a power converter according to the present invention.

【図2】本発明による電力変換装置の第2の実施の形態
を示す部分断面図。
FIG. 2 is a partial sectional view showing a second embodiment of the power converter according to the present invention.

【図3】本発明による電力変換装置の第3の実施の形態
を示す部分断面図。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a third embodiment of the power converter according to the present invention.

【図4】本発明による電力変換装置の第4の実施の形態
を示す部分側面断面図および部分斜視図。
FIG. 4 is a partial side sectional view and a partial perspective view showing a fourth embodiment of the power converter according to the present invention.

【図5】本発明による電力変換装置の第5の実施の形態
を示す部分側面断面図。
FIG. 5 is a partial side sectional view showing a fifth embodiment of the power converter according to the present invention.

【図6】本発明による電力変換装置の第6の実施の形態
を示す部分側面断面図。
FIG. 6 is a partial side sectional view showing a sixth embodiment of the power converter according to the present invention.

【図7】従来の電力変換装置の構成例を示す部分側面断
面図および部分斜視図。
FIG. 7 is a partial side sectional view and a partial perspective view showing a configuration example of a conventional power converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体素子 2…冷却ブロック 3…筐体 4…開放部 5…フィン 6…密閉部 7…防水パッキン 8…パッキンガイド 9…パネル 10…ユニット 11…下面取付部 12…サージ吸収用コンデンサ 13〜13d…導体 14…フィルタコンデンサ 15…主回路端子 16…ゲートアンプ 17…ゲートリード線 18…制御端子 19…冷却風 20…上面取付部 21…正極端子 22…負極端子 23…サージ吸収用コンデンサ端子 24…フィルタコンデンサ取付部 25…ゲートリード線接続端子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor element 2 ... Cooling block 3 ... Housing 4 ... Opening part 5 ... Fin 6 ... Sealing part 7 ... Waterproof packing 8 ... Packing guide 9 ... Panel 10 ... Unit 11 ... Lower surface mounting part 12 ... Surge absorption capacitor 13- 13d ... conductor 14 ... filter capacitor 15 ... main circuit terminal 16 ... gate amplifier 17 ... gate lead wire 18 ... control terminal 19 ... cooling air 20 ... top surface mounting part 21 ... positive electrode terminal 22 ... negative electrode terminal 23 ... surge absorption capacitor terminal 24 ... Filter capacitor mounting part 25 ... Gate lead wire connection terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 隆 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 Fターム(参考) 5H740 MM03 MM08 PP02 PP06  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takashi Hashimoto 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo F-term in Fuchu Plant, Toshiba Corporation (reference) 5H740 MM03 MM08 PP02 PP06

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 冷却ブロックの一方の面に半導体素子を
取付けかつ前記冷却ブロックの反対の面に複数の冷却フ
ィンを取付けて構成される半導体素子用冷却器における
前記冷却フィン部分を、装置筐体に設けた穴より外気部
に突出させ、前記冷却ブロックと前記装置筐体に設けた
穴との境界部を、防水パッキンを介して防水するように
した電力変換装置において、 前記防水パッキンを支持するパッキンガイドを、前記冷
却ブロックに直接取付けたことを特徴とする電力変換装
置。
1. A cooling device for a semiconductor device comprising: a semiconductor element mounted on one surface of a cooling block; and a plurality of cooling fins mounted on an opposite surface of the cooling block. A power converter that protrudes from the hole provided in the outside air portion through a hole provided in the cooling unit and waterproofs a boundary between the cooling block and the hole provided in the device housing via a waterproof packing. A power converter, wherein a packing guide is directly attached to the cooling block.
【請求項2】 冷却ブロックの一方の面に半導体素子を
取付けかつ前記冷却ブロックの反対の面に複数の冷却フ
ィンを取付けて構成される半導体素子用冷却器における
前記冷却フィン部分を、装置筐体に設けた穴より外気部
に突出させ、前記冷却ブロックと前記装置筐体に設けた
穴との境界部を、防水パッキンを介して防水するように
した電力変換装置において、 前記冷却ブロック面に前記冷却フィン部分を覆うように
溝部を直接形成し、当該溝部を前記防水パッキンを支持
するパッキンガイドとしたことを特徴とする電力変換装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said cooling fin portion of said semiconductor device cooler is provided by mounting a semiconductor element on one surface of a cooling block and mounting a plurality of cooling fins on an opposite surface of said cooling block. A power converter that projects from the hole provided in the outside air portion to a boundary between the cooling block and the hole provided in the device housing, so as to be waterproof through a waterproof packing. A power converter, wherein a groove is directly formed so as to cover a cooling fin portion, and the groove is used as a packing guide for supporting the waterproof packing.
【請求項3】 前記請求項1または請求項2に記載の電
力変換装置において、 前記半導体素子用冷却器およびその周辺回路部品を、1
個のユニットにまとめて組込んで電力変換ユニットとし
て構成し、 前記電力変換ユニットの上部に前記装置筐体への取付部
を設け、前記電力変換ユニットの上部を前記装置筐体の
上部から吊り下げて支持固定したことを特徴とする電力
変換装置。
3. The power converter according to claim 1, wherein the cooler for the semiconductor element and its peripheral circuit components are one
The power conversion unit is assembled into a single unit to form a power conversion unit, and a mounting portion for mounting to the device housing is provided above the power conversion unit, and the upper portion of the power conversion unit is suspended from the upper portion of the device housing. A power converter characterized by being supported and fixed.
【請求項4】 直列接続された2個の半導体素子の両端
に並列にサージ吸収用コンデンサを接続して構成される
半導体スイッチング回路を少なくとも2組並列に接続
し、前記各半導体スイッチング回路それぞれにおける前
記直列接続された半導体素子の両端をフィルタコンデン
サの両端に接続し、前記フィルタコンデンサの両端およ
び前記直列接続された半導体素子の中間接続点を外部接
続のための主回路端子とし、前記直列接続された半導体
素子を駆動させるゲートアンプの出力側を前記半導体素
子のゲートに接続し、前記ゲートアンプに外部から信号
を入力するための制御端子を設けて、電力変換ユニット
として構成するようにした電力変換装置において、 前記各半導体スイッチング回路それぞれにおける前記直
列接続された半導体素子を、上アーム側となる半導体素
子の負極端子と下アーム側となる半導体素子の正極端子
とを導体で接続し、 前記サージ吸収用コンデンサを、1個の面に両極の端子
が設置された2組のコンデンサから構成し、 前記2組のサージ吸収用コンデンサを前記端子が互いに
向かい合わせとなるように配置し、 前記直列接続された2個の半導体素子のほぼ中間位置
に、前記サージ吸収用コンデンサの端子が位置するよう
に設置し、 前記上アーム側となる半導体素子の正極端子、前記下ア
ーム側となる半導体素子の負極端子それぞれを、前記サ
ージ吸収用コンデンサの両端子それぞれに導体で接続し
たことを特徴とする電力変換装置。
4. At least two sets of semiconductor switching circuits configured by connecting surge absorbing capacitors in parallel to both ends of two semiconductor elements connected in series are connected in parallel, and the semiconductor switching circuits in each of the semiconductor switching circuits are connected in parallel. Both ends of the series-connected semiconductor element are connected to both ends of a filter capacitor, and both ends of the filter capacitor and an intermediate connection point of the series-connected semiconductor elements are used as main circuit terminals for external connection, and the series-connected semiconductor elements are connected in series. A power conversion device in which an output side of a gate amplifier for driving a semiconductor element is connected to a gate of the semiconductor element, and a control terminal for inputting a signal from the outside to the gate amplifier is provided, so as to be configured as a power conversion unit. In the said each semiconductor switching circuit in each said semiconductor switching circuit A negative electrode terminal of the semiconductor element on the upper arm side and a positive electrode terminal of the semiconductor element on the lower arm side are connected by a conductor, and the surge absorbing capacitor is provided with two sets of terminals each having a bipolar electrode on one surface. Wherein the two sets of surge absorbing capacitors are arranged so that the terminals face each other, and the surge absorbing capacitor of the surge absorbing capacitor is provided at a substantially intermediate position between the two semiconductor elements connected in series. A terminal is located so that a positive terminal of the semiconductor element on the upper arm side and a negative terminal of the semiconductor element on the lower arm side are connected to both terminals of the surge absorbing capacitor with conductors. A power converter characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 前記請求項4に記載の電力変換装置にお
いて、 前記フィルタコンデンサの上部に前記電力変換ユニット
への取付部を設け、前記電力変換ユニットの上面から前
記フィルタコンデンサを吊り下げて取付けることで、前
記ゲートアンプを前記フィルタコンデンサの下面に配置
し、前記外部接続のための主回路端子と前記ゲートアン
プとを、前記フィルタコンデンサを介し上下に分離して
配置したことを特徴とする電力変換装置。
5. The power conversion device according to claim 4, wherein a mounting portion for the power conversion unit is provided above the filter capacitor, and the filter capacitor is hung from an upper surface of the power conversion unit. Wherein the gate amplifier is arranged on the lower surface of the filter capacitor, and the main circuit terminal for the external connection and the gate amplifier are vertically separated via the filter capacitor. apparatus.
【請求項6】 前記請求項4に記載の電力変換装置にお
いて、 前記ゲートアンプ内に配置されている半導体素子のゲー
トリード線を接続する端子を、前記半導体素子側に向
け、 前記ゲートアンプ内に配置されている外部接続のための
制御端子を、前記半導体素子側と反対側である前記電力
変換ユニット後方に向けて配置したことを特徴とした電
力変換装置。
6. The power conversion device according to claim 4, wherein a terminal for connecting a gate lead wire of a semiconductor element disposed in the gate amplifier faces the semiconductor element, A power conversion device, wherein the disposed control terminal for external connection is disposed toward the rear of the power conversion unit opposite to the semiconductor element side.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010284049A (en) * 2009-06-08 2010-12-16 Hitachi Ltd Power conversion apparatus for rolling stock
US10148190B2 (en) 2015-04-20 2018-12-04 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device

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