JP2003047259A - Power converter - Google Patents
Power converterInfo
- Publication number
- JP2003047259A JP2003047259A JP2001235796A JP2001235796A JP2003047259A JP 2003047259 A JP2003047259 A JP 2003047259A JP 2001235796 A JP2001235796 A JP 2001235796A JP 2001235796 A JP2001235796 A JP 2001235796A JP 2003047259 A JP2003047259 A JP 2003047259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- cooler
- folded
- electrodes
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電力を交流電
力に、または交流電力を直流電力に変換する電力変換装
置に関し、特に放熱性に優れた小型かつ廉価な電力変換
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter for converting direct-current power into alternating-current power or alternating-current power into direct-current power, and more particularly to a compact and inexpensive power converter having excellent heat dissipation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】直流電力を交流電力に変換する電力変換
装置は、交流モータや発電器の駆動回路に広く用いられ
ている。この種の電力変換装置は、一般にバッテリ等の
直流電源や三相商用電源の整流回路から直流電力を得
て、半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ等）をス
イッチングすることで出力交流電力を生成するが、その
際、直流電源側にスパイク電圧が生じたり、あるいは直
流電源線にスイッチング電流が流れないようにするため
に、直流平滑用コンデンサが挿入されている。2. Description of the Related Art Power converters for converting DC power into AC power are widely used in drive circuits for AC motors and generators. This type of power conversion device generally obtains DC power from a DC power supply such as a battery or a rectifier circuit of a three-phase commercial power supply, and switches a semiconductor switching element (for example, an IGBT) to generate output AC power. At that time, a DC smoothing capacitor is inserted in order to prevent a spike voltage from being generated on the DC power supply side or a switching current from flowing to the DC power supply line.
【０００３】このような直流平滑用コンデンサは、スイ
ッチングによる直流電圧変動を抑えるためにある程度の
静電容量が必要とされ、また比較的高周波の充放電電流
が流れることによる発熱を極力減らして寿命を確保する
ために、比較的大きな耐リプル能力が必要とされる。こ
の種のコンデンサは、一般的に大型になり、またコスト
も高い。Such a DC smoothing capacitor requires a certain amount of capacitance in order to suppress DC voltage fluctuations due to switching, and further reduces heat generation due to the flow of a charging / discharging current of relatively high frequency as much as possible to prolong its life. A relatively large anti-ripple capability is required to ensure this. This type of capacitor is generally large and costly.
【０００４】このため、例えば特開２０００−１５２６
５６号公報には、偏平型コンデンサを用いて、ケースに
コンデンサを押し付けて放熱させる方法が提案されてい
る。このような偏平型コンデンサを電力変換装置に用い
ることにより、電力変換装置のケース内の無駄なスペー
スを減らして、その必要容積を低減すると共に、コンデ
ンサ内部で発生する熱をケース等に押し付けて逃がすこ
とにより、内部温度上昇に伴うコンデンサケースの膨張
を抑制できる。Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1526
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56-56 proposes a method of pressing a capacitor against a case to radiate heat by using a flat capacitor. By using such a flat-type capacitor in a power conversion device, the unnecessary space in the case of the power conversion device is reduced, the required volume is reduced, and the heat generated inside the capacitor is pressed against the case to escape. As a result, expansion of the capacitor case due to an increase in internal temperature can be suppressed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例では、コンデンサのケース本体を電力変換装置
のケース内壁に押し付けて放熱させる構造であるため、
コンデンサ電極付近での発熱が大きい場合には有効に放
熱が行えず、コンデンサを延命させるためには、比較的
大きなコンデンサを装着せざるを得ないといった問題が
あった。However, in the above-described conventional example, since the case body of the capacitor is pressed against the inner wall of the case of the power conversion device to radiate heat,
When the amount of heat generated in the vicinity of the capacitor electrode is large, heat cannot be effectively dissipated, and there is a problem that a relatively large capacitor must be mounted in order to prolong the life of the capacitor.
【０００６】特に平滑用コンデンサとして、電解コンデ
ンサではなくフィルムコンデンサを用いる場合には、そ
の構造上、コンデンサ本体と電極とをスポット半田やス
ポット溶接法にて一部分のみを接合することがあるが、
このようにすると、コンデンサ内部からの発熱量もさる
ことながら、この接合部からの発熱量も大きくなる。Particularly when a film capacitor is used as the smoothing capacitor instead of an electrolytic capacitor, the capacitor body and the electrode may be partially joined by spot soldering or spot welding due to the structure.
With this arrangement, the amount of heat generated from the inside of the capacitor as well as the amount of heat generated from the joint is increased.
【０００７】したがって、このようなコンデンサを従来
例のように偏平型にし、当該コンデンサの本体側面部を
電力変換装置の内壁に押し付けて放熱させようとして
も、コンデンサ本体は熱伝導率の低い樹脂等で封止され
ていることが多いので、コンデンサケースを介して有効
に放熱させることができない。また、コンデンサ内部か
らの発熱が大きい場合も、従来例のようにコンデンサ本
体ケースを介して放熱させる構造では、コンデンサ本体
の中心部からの有効な放熱が行えないといった問題があ
った。Therefore, even if such a capacitor is made flat like the conventional example and the side surface of the main body of the capacitor is pressed against the inner wall of the power conversion device to radiate heat, the capacitor main body is made of resin or the like having a low thermal conductivity. Since it is often sealed with, it is not possible to effectively dissipate heat through the capacitor case. Further, even when the heat generated from the inside of the capacitor is large, the structure in which heat is dissipated through the capacitor body case as in the conventional example has a problem that effective heat dissipation cannot be performed from the central portion of the capacitor body.
【０００８】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、放熱性に優れた小型かつ廉
価な電力変換装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a small-sized and inexpensive power conversion device having excellent heat dissipation.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、請求項１記載の発明によれば、直交または交
直の電力変換を行うためにスイッチングする電力変換用
スイッチング素子と、前記電力変換用スイッチング素子
に供給する直流電源を平滑化するための平滑用コンデン
サと、これら電力変換用スイッチング素子及び平滑用コ
ンデンサを冷却する冷却器と、を備えた電力変換装置で
あって、前記平滑用コンデンサの内部素子に接続された
正負の金属電極の少なくとも一方が、コンデンサ本体の
主面に対して折り畳まれ、前記冷却器が、前記折り畳ま
れた金属電極の表面に密着して設けられている電力変換
装置が提供される。(1) In order to achieve the above object, according to the invention of claim 1, a power conversion switching element for switching to perform orthogonal or alternating power conversion, and A smoothing capacitor for smoothing a DC power supply supplied to a power conversion switching element, and a cooler for cooling the power conversion switching element and the smoothing capacitor, the smoothing capacitor comprising: At least one of the positive and negative metal electrodes connected to the internal element of the capacitor for use is folded with respect to the main surface of the capacitor body, and the cooler is provided in close contact with the surface of the folded metal electrode. A power converter is provided.
【００１０】本発明では、平滑用コンデンサの正負の電
極の少なくとも一方をコンデンサ本体の主面に対して折
り畳み、最表面の電極と冷却器とを密着させているの
で、平滑用コンデンサの電極で生じた熱は直接的に冷却
器に伝熱し、また平滑用コンデンサの内部で発生する熱
は電極を介して間接的に冷却器に伝熱する。In the present invention, at least one of the positive and negative electrodes of the smoothing capacitor is folded with respect to the main surface of the capacitor main body, and the outermost electrode and the cooler are brought into close contact with each other. The heat is directly transferred to the cooler, and the heat generated inside the smoothing capacitor is indirectly transferred to the cooler via the electrodes.
【００１１】このとき、平滑用コンデンサの内部で発生
した熱は間接的に冷却器に伝熱するが、その介在物が熱
伝導率が高い金属電極であることから効率的に放熱させ
ることができる。したがって、平滑用コンデンサとして
フィルムコンデンサを採用してもコンデンサ内部および
電極からの発熱を効果的に冷却器で放熱させることが可
能となる。At this time, the heat generated inside the smoothing capacitor is indirectly transferred to the cooler, but since the inclusion is a metal electrode having a high thermal conductivity, the heat can be efficiently released. . Therefore, even if a film capacitor is used as the smoothing capacitor, the heat generated inside the capacitor and from the electrodes can be effectively dissipated by the cooler.
【００１２】本発明において、電極をコンデンサ本体の
主面に対して折り畳むとは、電極の主面とコンデンサ本
体の主面との対向面積がより大きくなるように電極を折
り畳む意味である。In the present invention, folding the electrode with respect to the main surface of the capacitor body means folding the electrode so that the area where the main surface of the electrode and the main surface of the capacitor body face each other becomes larger.
【００１３】また本発明において、コンデンサ本体の主
面に対して折り畳まれる金属電極は少なくとも何れか一
方であり、これは正極のみを折り畳む場合、負極のみを
折り畳む場合、及び正負の両極を折り畳む場合を含む趣
旨である。Further, in the present invention, at least one of the metal electrodes is folded with respect to the main surface of the capacitor main body, which is used when only the positive electrode is folded, when only the negative electrode is folded, and when both positive and negative electrodes are folded. It is intended to include.
【００１４】特に、正負極の一方のみを折り畳んだ場合
は、正負両極を折り畳んだ場合に比べ、冷却器主面に密
着していない電極の形状が単純化されているので、電極
加工が簡単になり、コスト低減が可能となる。In particular, when only one of the positive and negative electrodes is folded, the shape of the electrode which is not in close contact with the main surface of the cooler is simplified as compared with the case where both the positive and negative electrodes are folded, so that the electrode processing is easy. Therefore, the cost can be reduced.
【００１５】逆に、請求項２記載のように正負の両電極
を折り畳んだ場合は、これら両極に電流が流れることに
より発生する磁界を打ち消して低減させることができ、
電極部におけるインダクタンスが低減する。On the contrary, when both the positive and negative electrodes are folded as described in claim 2, the magnetic field generated by the current flowing through these both electrodes can be canceled and reduced.
The inductance in the electrode part is reduced.
【００１６】また本発明において、コンデンサ本体の主
面に対して折り畳まれた電極の表面と冷却器とを密着さ
せるとは、直接的に接触させるほか、絶縁体を介して間
接的に接触されることも含む趣旨である（請求項４参
照）。In the present invention, the contact between the surface of the folded electrode and the cooler with respect to the main surface of the capacitor body means direct contact, and also indirectly contact via an insulator. This is also the case (see claim 4).
【００１７】（２）上記発明においては特に限定されな
いが、請求項３の発明では、前記平滑用コンデンサが複
数に分割され、当該それぞれの平滑用コンデンサの正負
の金属電極の少なくとも一方が前記コンデンサ本体の主
面に対して折り畳まれるとともに、これら正負の電極が
電気的に並列接続され、前記折り畳まれた金属電極の表
面に、前記冷却器が密着して設けられている。(2) Although not particularly limited in the above invention, in the invention of claim 3, the smoothing capacitor is divided into a plurality of parts, and at least one of the positive and negative metal electrodes of each smoothing capacitor is the capacitor body. The positive and negative electrodes are electrically connected in parallel while being folded with respect to the main surface, and the cooler is provided in close contact with the surface of the folded metal electrode.
【００１８】本発明の電力変換装置では、平滑用コンデ
ンサを複数に分割し、それぞれのコンデンサの正負の電
極を積層するように折り畳み、最表面の電極を冷却器に
密着させているので、それぞれのコンデンサからの発熱
量が減少し、温度上昇が抑えられる。In the power converter of the present invention, the smoothing capacitor is divided into a plurality of parts, the positive and negative electrodes of each capacitor are folded so as to be stacked, and the outermost surface electrode is brought into close contact with the cooler. The amount of heat generated from the capacitor is reduced and the temperature rise is suppressed.
【００１９】（３）上記発明においては特に限定されな
いが、請求項５の発明では、前記冷却器は、伝熱グリス
を介して前記折り畳まれた金属電極の表面に密着して設
けられている。(3) Although not particularly limited in the above invention, in the invention of claim 5, the cooler is provided in close contact with the surface of the folded metal electrode via heat transfer grease.
【００２０】本発明の電力変換装置では、コンデンサ電
極と冷却器との間を伝熱グリスを介して直接密着させて
いるので、放熱効果が高くなり、コンデンサの発熱によ
る温度上昇が抑えられる。In the power converter of the present invention, since the condenser electrode and the cooler are directly adhered to each other via the heat transfer grease, the heat dissipation effect is enhanced and the temperature rise due to heat generation of the condenser is suppressed.
【００２１】[0021]
【発明の効果】請求項１〜５記載の発明によれば、平滑
用コンデンサとしてフィルムコンデンサを採用してもコ
ンデンサ内部および電極からの発熱を効果的に冷却器で
放熱させることができるので、放熱性に優れた小型かつ
廉価な電力変換装置を提供することが可能となる。According to the invention described in claims 1 to 5, even if a film capacitor is used as the smoothing capacitor, the heat generated from the inside of the capacitor and the electrodes can be effectively radiated by the cooler. It is possible to provide a small-sized and low-priced power conversion device having excellent properties.
【００２２】これに加えて、コンデンサ本体の主面に対
して正負極の一方のみを折り畳んだ場合は、正負両極を
折り畳んだ場合に比べ、冷却器主面に密着していない電
極の形状が単純化され、電極加工が簡単になり、コスト
低減が可能となる。In addition, when only one of the positive and negative electrodes is folded with respect to the main surface of the capacitor body, the shape of the electrode that is not in close contact with the cooler main surface is simpler than when the positive and negative electrodes are both folded. The electrode processing is simplified, and the cost can be reduced.
【００２３】逆に、請求項２記載のように正負の両電極
を折り畳んだ場合は、これら両極に電流が流れることに
より発生する磁界を打ち消して低減させることができ、
電極部におけるインダクタンスが低減する。On the contrary, when both the positive and negative electrodes are folded as described in claim 2, the magnetic field generated by the current flowing through these both electrodes can be canceled and reduced.
The inductance in the electrode part is reduced.
【００２４】また、請求項５記載の発明によれば、コン
デンサ電極と冷却器との間を伝熱グリスを介して直接密
着させているので、放熱効果が高くなり、コンデンサの
発熱による温度上昇が抑えられる。According to the fifth aspect of the invention, since the condenser electrode and the cooler are directly adhered to each other through the heat transfer grease, the heat dissipation effect is enhanced and the temperature rise due to the heat generation of the condenser. It can be suppressed.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。第１実施形態
図１（Ａ）は本発明に係るコンデンサの実施形態を示す
斜視図、図１（Ｂ）は同じく三面図（以下、左上を平面
図、右上を側面図、左下を正面図ともいう。）、図２は
図１に示すコンデンサに冷却器を装着した、本発明の電
力変換装置の一実施形態を示す三面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 (A) is a perspective view showing an embodiment of a capacitor according to the present invention, and FIG. 1 (B) is also a trihedral view (hereinafter, the upper left is a plan view, the upper right is a side view, and the lower left is a front view. 2), FIG. 2 is a three-view drawing showing an embodiment of the power conversion device of the present invention in which a condenser is attached to the condenser shown in FIG.
【００２６】図１に示すように、コンデンサ１のコンデ
ンサ本体１１は、両側１２、１３を有し、ここがコンデ
ンサ１の正負電極１４，１５の取り出し部となってい
る。コンデンサ１がフィルムコンデンサの場合は、一般
的にコンデンサ内部の電極となる正負の金属箔と、絶縁
体であるフィルムとを交互に積層して製造されるが、図
１の側面１２，１３は、それぞれ正、負の金属箔端面が
露出しており、その部分に金属を吹き付け、そののち、
側面１２，１３で示される取り出し電極を半田付けある
いはスポット溶接等で接合する。図１の１７は、スポッ
ト溶接にて数箇所取り出し電極を接合した様子を示して
ある。As shown in FIG. 1, the capacitor body 11 of the capacitor 1 has both sides 12 and 13, which serve as lead-out portions for the positive and negative electrodes 14 and 15 of the capacitor 1. When the capacitor 1 is a film capacitor, it is generally manufactured by alternately laminating positive and negative metal foils serving as electrodes inside the capacitor and films which are insulators. The side surfaces 12 and 13 of FIG. The positive and negative metal foil end faces are exposed, and the metal is sprayed on that part, then,
The extraction electrodes shown by the side surfaces 12 and 13 are joined by soldering or spot welding. Reference numeral 17 in FIG. 1 shows a state in which several extraction electrodes are joined by spot welding.
【００２７】本例の取り出し電極１４，１５は、コンデ
ンサ本体１１の側面１２，１３のそれぞれから立ち上が
り、当該コンデンサ本体１１の主面、図１（Ａ）に示す
状態では上面に対して互いに折り重なるように折り畳ま
れ、互いの電極間には絶縁体１６が設けられて電気的に
絶縁されている。この絶縁体１６としては、例えばポリ
プロピレンやマイカシート、あるいは樹脂等を用いるこ
とができる。The extraction electrodes 14 and 15 of this example rise from the side surfaces 12 and 13 of the capacitor body 11, respectively, and are folded over the main surface of the capacitor body 11, that is, the upper surface in the state shown in FIG. 1A. And an insulator 16 is provided between the electrodes to electrically insulate them. As the insulator 16, for example, polypropylene, mica sheet, resin, or the like can be used.
【００２８】このように実装されたコンデンサ１は、折
り畳まれて積層された電極１４，１５の最表面１５ａ
に、絶縁体２５を介して冷却器２１の主冷却面が密着さ
れて設けられている。この冷却器２１を電極１５に密着
させるためには、たとえば図２に示されるように、取付
バンド２２を用いてボルト２３で冷却器２１にコンデン
サ本体１１と一緒に締め付ける方法等が考えられる。The capacitor 1 thus mounted has the outermost surface 15a of the electrodes 14 and 15 which are folded and laminated.
Further, the main cooling surface of the cooler 21 is provided in close contact with the insulator 25. In order to bring the cooler 21 into close contact with the electrode 15, for example, as shown in FIG. 2, a method of fastening the cooler 21 to the cooler 21 together with the capacitor body 11 by using a mounting band 22 can be considered.
【００２９】なお、電極１４，１５には、図示を省略し
たスイッチング素子部との接続のための接続部２６，２
７が設けられている。一般的にスイッチング素子部はか
なりの発熱を伴うためこれも冷却する必要があるが、本
例では冷却器２１の反対側の主冷却面に密着させて配置
することになり、このスイッチング素子部の直流入力端
子と接続部２６，２７とは、図示しない互いに積層され
た正負の電極を介して接続される。The electrodes 14 and 15 have connection portions 26 and 2 for connection with a switching element portion (not shown).
7 is provided. Generally, since the switching element section is accompanied by a considerable amount of heat generation, it is necessary to cool this as well, but in this example, it is arranged in close contact with the main cooling surface on the opposite side of the cooler 21. The DC input terminal and the connecting portions 26 and 27 are connected to each other via positive and negative electrodes (not shown) that are stacked on each other.
【００３０】このように構成することで、コンデンサ本
体１１と電極１４、１５との接合部、本例ではスポット
溶接部１７付近から発生した熱は、電極１４，１５およ
び絶縁体２５を介して冷却器２１へと移動するので効果
的な放熱が行える。またこれに加えて、電極１４，１５
は概略積層構造になっているため、電流が一部互いに逆
方向に流れて発生する磁界を一部打ち消すため、イング
クタンスが小さい配線も同時に実現できる。With this structure, the heat generated from the joint between the capacitor body 11 and the electrodes 14 and 15, that is, in the vicinity of the spot welded portion 17 in this example, is cooled via the electrodes 14 and 15 and the insulator 25. Since it moves to the container 21, effective heat dissipation can be performed. In addition to this, the electrodes 14 and 15
Has a substantially laminated structure, and partially cancels out the magnetic fields generated by the currents flowing in mutually opposite directions, so that a wiring with a small inductance can be realized at the same time.
【００３１】第２実施形態
図３は本発明に係るコンデンサの他の実施形態を示す三
面図、図４は図３に示すコンデンサに冷却器を装着し
た、本発明の電力変換装置の他の実施形態を示す三面図
である。 Second Embodiment FIG. 3 is a trihedral view showing another embodiment of the capacitor according to the present invention, and FIG. 4 is another embodiment of the power conversion device of the present invention in which a condenser is attached to the capacitor shown in FIG. It is a trihedral view which shows a form.
【００３２】本例では、先の第１実施形態とは異なり、
コンデンサ本体１１に接続されている正負いずれか一方
の電極３１のみが、コンデンサ本体１１の主面に対して
折り畳まれ、他方の電極３２はそのまま真っ直ぐ上方に
伸びている。なお、それぞれの電極３１，３２は、上述
した第１実施形態と同様に接合部１７の部分でコンデン
サ本体１１とスポット溶接や半田接合により接続されて
いる。In this example, unlike the first embodiment,
Only one of the positive and negative electrodes 31 connected to the capacitor body 11 is folded with respect to the main surface of the capacitor body 11, and the other electrode 32 extends straight upward as it is. The electrodes 31 and 32 are connected to the capacitor body 11 by spot welding or soldering at the joint 17 as in the first embodiment.
【００３３】そして、図４に示すように、このような電
極構造を有するコンデンサ１に対し、その折り畳まれた
方の電極３１の表面に、絶縁体２５を介して冷却器２１
の主冷却面を密着させ、取付バンド２２とボルト２３で
固定する。また、先の第１実施形態と同様に、図示しな
いスイッチング素子の直流入力端子とコンデンサ１と
は、電極３１，３２と、図示しない互いに積層された正
負の電極を介して接合されている。Then, as shown in FIG. 4, with respect to the capacitor 1 having such an electrode structure, the cooler 21 is provided on the surface of the folded electrode 31 via the insulator 25.
The main cooling surface of is adhered and the mounting band 22 and the bolt 23 are fixed. Further, as in the first embodiment, the DC input terminal of the switching element (not shown) and the capacitor 1 are joined to the electrodes 31 and 32 via positive and negative electrodes (not shown) that are stacked on each other.
【００３４】このような構成、すなわち一方の電極３１
の表面と冷却器２１の主冷却面とを絶縁体２５を介して
密着させることにより、コンデンサ本体１１と電極３１
との接合部、本例ではスポット溶接部１７付近から発生
した熱は、電極３１および絶縁体２５を介して冷却器２
１へと移動するので、効率的な放熱が可能となる。また
この場合、電極３２の方は、平面的な加工で済むため、
先の第１実施形態よりも電極加工コストが抑えられると
いった利点を有する。Such a structure, that is, one electrode 31
By bringing the surface of the capacitor and the main cooling surface of the cooler 21 into close contact with each other via the insulator 25, the capacitor body 11 and the electrode 31
The heat generated from the joint portion with the spot weld portion 17 in this example is cooled by the cooler 2 through the electrode 31 and the insulator 25.
Since it moves to 1, efficient heat dissipation is possible. Further, in this case, since the electrode 32 can be processed flatly,
It has an advantage that the electrode processing cost can be suppressed as compared with the first embodiment.
【００３５】ちなみに、他方の電極３２の放熱性の点か
らは、上述した第１実施形態の方が有利ではあるが、放
熱すべき量と電極加工コストとの兼ね合いで第１実施形
態および第２実施形態のどちらかを選択すればよい。Incidentally, from the viewpoint of the heat dissipation of the other electrode 32, the above-described first embodiment is more advantageous, but the first embodiment and the second embodiment are balanced in terms of the amount of heat to be dissipated and the electrode processing cost. Either of the embodiments may be selected.
【００３６】第３実施形態
図５は、本発明に係るコンデンサのさらに他の実施形態
を示す平面図及び正面図である。上述した第１および第
２の実施形態では、単一のコンデンサの電極を冷却器に
密着させていたが、本例では、コンデンサ１を複数に分
割してそれぞれのコンデンサ１ａ，１ｂ，１ｃに接続さ
れている正負の電極４１ａ，４２ａ，４１ｂ，４２ｂ，
４１ｃ，４２ｃを、接続用電極５１、５２により並列に
接続する。同図に示す例は３個のコンデンサ１ａ，１
ｂ，１ｃを並列に接続したものである。なお、図示は省
略するが、図２に示す例と同様にして、各コンデンサ１
ａ，１ｂ，１ｃの折り畳まれた電極の最表面には、絶縁
体２５を介して冷却器２１の主冷却面が密着されてい
る。 Third Embodiment FIG. 5 is a plan view and a front view showing still another embodiment of the capacitor according to the present invention. In the above-described first and second embodiments, the electrode of a single capacitor is brought into close contact with the cooler, but in this example, the capacitor 1 is divided into a plurality of parts and connected to the respective capacitors 1a, 1b, 1c. The positive and negative electrodes 41a, 42a, 41b, 42b,
41c and 42c are connected in parallel by connecting electrodes 51 and 52. The example shown in the figure shows three capacitors 1a, 1
b and 1c are connected in parallel. Although not shown, each capacitor 1 is processed in the same manner as the example shown in FIG.
The main cooling surface of the cooler 21 is in close contact with the outermost surface of the folded electrodes a, 1b, 1c via an insulator 25.
【００３７】分割前の単体のコンデンサと比較すると、
電極の厚みや絶縁体の厚み等の増加により静電容量値は
若干減少するが、各々のコンデンサ内部の直列等価抵抗
が減少し、電極とコンデンサ本体の接続部１７における
発熱も減少するので、全体としての発熱量は減少する。Comparing with a single capacitor before division,
Although the capacitance value slightly decreases due to the increase in the thickness of the electrodes and the thickness of the insulator, the series equivalent resistance inside each capacitor decreases, and the heat generation at the connecting portion 17 between the electrode and the capacitor body also decreases. As a result, the calorific value is reduced.
【００３８】図６に本例の等価回路を示すが、６１は分
割前の等価回路で、Ｒは内部等価抵抗、Ｒｃは接続部に
おける抵抗をそれぞれ示す。この回路に実効電流Ｉが流
れたとすれば、Ｉ２×（Ｒ＋２Ｒｃ）の熱が発生する。FIG. 6 shows an equivalent circuit of the present example, where 61 is an equivalent circuit before division, R is an internal equivalent resistance, and Rc is a resistance at the connecting portion. If the effective current I flows in this circuit, heat of I 2 × (R + 2Rc) is generated.
【００３９】これに対して、分割後の等価回路を同図の
６２に示すが、一個あたりの内部等価抵抗はＲ／ｎ、接
続部における抵抗はＲｃとなり、一個当たりに流れる実
効電流はＩ／ｎであるので、全体の発熱は、Ｉ２×（Ｒ
／ｎ＋２Ｒｃ）／ｎとなる。但しｎは分割数である。こ
こで内部等価抵抗Ｒ＜＜接続部抵抗Ｒｃとすれば、単体
コンデンサの場合の発熱量はＩ２×（２Ｒｃ）、分割後
はＩ２×（２Ｒｃ）／ｎとなるので、発熱量は１／ｎに
なる。On the other hand, the equivalent circuit after division is shown by 62 in the figure. The internal equivalent resistance per piece is R / n, the resistance at the connection part is Rc, and the effective current flowing per piece is I / n. Therefore, the total heat generation is I 2 × (R
/ N + 2Rc) / n. However, n is the number of divisions. Here, if the internal equivalent resistance R << the connection portion resistance Rc, the heat generation amount in the case of a single capacitor is I 2 × (2Rc), and I 2 × (2Rc) / n after division, so the heat generation amount is 1 / N.
【００４０】本例では、折り畳まれた電極を絶縁体を介
して冷却器に密着させているため、接続部１７からの発
熱による温度上昇が抑えられることになる。特に、分割
する前に比較して、ｎ個に分割すると発熱量が減少する
（Ｒ＜＜Ｒｃの場合は１／ｎ）のに加え、接続部１７の
抵抗Ｒｃによる発熱が、本例の構成をとることにより、
効果的に冷却器２１で放熱されるため、各々のコンデン
サ１ａ，１ｂ，１ｃの温度上昇は低く抑えられることに
なる。In this example, since the folded electrode is brought into close contact with the cooler via the insulator, the temperature rise due to heat generation from the connecting portion 17 can be suppressed. Particularly, in comparison with the case before the division, the heat generation amount is reduced when divided into n pieces (1 / n in the case of R << Rc), and the heat generation by the resistance Rc of the connection portion 17 is caused by the constitution of this example. By taking
Since the heat is effectively dissipated in the cooler 21, the temperature rise of each of the capacitors 1a, 1b, 1c can be suppressed low.
【００４１】なお、以上説明した実施形態は、本発明の
理解を容易にするために記載されたものであって、本発
明を限定するために記載されたものではない。したがっ
て、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技
術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨
である。The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and not for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above-described embodiment is intended to include all design changes and equivalents within the technical scope of the present invention.
【００４２】たとえば、上述した第１乃至第３実施形態
では、コンデンサ１の電極と冷却器２１とが電気的に同
電位になることを防ぐ意味で、電極と冷却器とを絶縁体
２５を介して密着させる構成としたが、冷却器とコンデ
ンサとを電気的に絶縁する必要がない場合には、この絶
縁体２５は不要であり、一般的に広く用いられている伝
熱グリスなどの材料を用いて密着させても良い。For example, in the above-described first to third embodiments, in order to prevent the electrode of the condenser 1 and the cooler 21 from being electrically at the same electric potential, the electrode and the cooler are connected via the insulator 25. However, if it is not necessary to electrically insulate the cooler from the condenser, this insulator 25 is not necessary, and a generally widely used material such as heat transfer grease is used. You may use and make it adhere.
【図１】（Ａ）は本発明に係るコンデンサの実施形態を
示す斜視図、（Ｂ）は同じく三面図である。FIG. 1A is a perspective view showing an embodiment of a capacitor according to the present invention, and FIG. 1B is a trihedral view of the same.
【図２】図１に示すコンデンサに冷却器を装着した、本
発明の電力変換装置の一実施形態を示す三面図である。FIG. 2 is a trihedral view showing an embodiment of the power conversion device of the present invention in which a condenser is attached to the condenser shown in FIG.
【図３】本発明に係るコンデンサの他の実施形態を示す
三面図である。FIG. 3 is a trihedral view showing another embodiment of the capacitor according to the present invention.
【図４】図３に示すコンデンサに冷却器を装着した、本
発明の電力変換装置の他の実施形態を示す三面図であ
る。FIG. 4 is a trihedral view showing another embodiment of the power conversion device of the present invention in which a condenser is attached to the condenser shown in FIG.
【図５】本発明に係るコンデンサのさらに他の実施形態
を示す平面図及び正面図である。5A and 5B are a plan view and a front view showing still another embodiment of the capacitor according to the present invention.
【図６】図５に示すコンデンサの等価回路示す回路図で
ある。6 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the capacitor shown in FIG.
１…コンデンサ １１…コンデンサ本体 １２，１３…コンデンサ本体の側面 １４，１５，３１，３２…電極 １５ａ…最表面 １６…絶縁体 １７…スポット溶接部 ２１…冷却器 ２５…絶縁体 ５１，５２…接続用電極 1 ... Capacitor 11 ... Capacitor body 12, 13 ... Side of capacitor body 14, 15, 31, 32 ... Electrodes 15a ... outermost surface 16 ... Insulator 17 ... Spot weld 21 ... Cooler 25 ... Insulator 51, 52 ... Connection electrodes
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H006 AA05 BB05 CC08 HA01 HA06 HA83 5H007 AA06 BB06 HA02 HA03 HA05 HA07 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5H006 AA05 BB05 CC08 HA01 HA06 HA83 5H007 AA06 BB06 HA02 HA03 HA05 HA07
Claims (5)
イッチングする電力変換用スイッチング素子と、前記電
力変換用スイッチング素子に供給する直流電源を平滑化
するための平滑用コンデンサと、これら電力変換用スイ
ッチング素子及び平滑用コンデンサを冷却する冷却器
と、を備えた電力変換装置であって、 前記平滑用コンデンサの内部素子に接続された正負の金
属電極の少なくとも一方が、コンデンサ本体の主面に対
して折り畳まれ、 前記冷却器が、前記折り畳まれた金属電極の表面に密着
して設けられている電力変換装置。1. A switching element for power conversion that switches to perform orthogonal or alternating power conversion, a smoothing capacitor for smoothing a DC power supply supplied to the switching element for power conversion, and a power conversion capacitor for these power conversions. A power converter provided with a cooler for cooling the switching element and the smoothing capacitor, wherein at least one of the positive and negative metal electrodes connected to the internal element of the smoothing capacitor is with respect to the main surface of the capacitor body. And a cooling device, wherein the cooler is provided in close contact with the surface of the folded metal electrode.
が、絶縁体を介して互いに積層されて前記コンデンサ本
体の主面に折り畳まれている請求項１記載の電力変換装
置。2. The power converter according to claim 1, wherein the positive and negative metal electrodes of the smoothing capacitor are laminated on each other with an insulator interposed therebetween and are folded on the main surface of the capacitor body.
当該それぞれの平滑用コンデンサの正負の金属電極の少
なくとも一方が前記コンデンサ本体の主面に対して折り
畳まれるとともに、これら正負の電極が電気的に並列接
続され、 前記折り畳まれた金属電極の表面に、前記冷却器が密着
して設けられている請求項１または２記載の電力変換装
置。3. The smoothing capacitor is divided into a plurality of parts,
At least one of the positive and negative metal electrodes of the respective smoothing capacitors is folded with respect to the main surface of the capacitor body, these positive and negative electrodes are electrically connected in parallel, on the surface of the folded metal electrode, The power converter according to claim 1, wherein the cooler is provided in close contact with the cooler.
まれた金属電極の表面に密着して設けられている請求項
１〜３の何れかに記載の電力変換装置。4. The power converter according to claim 1, wherein the cooler is provided in close contact with the surface of the folded metal electrode via an insulator.
り畳まれた金属電極の表面に密着して設けられている請
求項１〜３の何れかに記載の電力変換装置。5. The power converter according to claim 1, wherein the cooler is provided in close contact with the surface of the folded metal electrode via heat transfer grease.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235796A JP4770083B2 (en) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001235796A JP4770083B2 (en) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | Power converter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003047259A true JP2003047259A (en) | 2003-02-14 |
| JP4770083B2 JP4770083B2 (en) | 2011-09-07 |
Family
ID=19067184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001235796A Expired - Fee Related JP4770083B2 (en) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | Power converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4770083B2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253279A (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Capacitor unit |
| JP2007134612A (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Shizuki Electric Co Inc | Capacitor |
| JP2007142438A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Semikron Elektronik Gmbh & Co Kg | Power semiconductor module with capacitors connected mutually in parallel |
| JP2007201117A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Case-molded capacitor |
| JP2008253057A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Denso Corp | Power module and power conversion device using the same |
| JP2010252460A (en) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Denso Corp | Power converter |
| WO2022158267A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Capacitor |
| WO2022163278A1 (en) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Capacitor |
-
2001
- 2001-08-03 JP JP2001235796A patent/JP4770083B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006253279A (en) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Capacitor unit |
| JP2007134612A (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-31 | Shizuki Electric Co Inc | Capacitor |
| JP2007142438A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Semikron Elektronik Gmbh & Co Kg | Power semiconductor module with capacitors connected mutually in parallel |
| JP2007201117A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Case-molded capacitor |
| JP2008253057A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Denso Corp | Power module and power conversion device using the same |
| JP4683003B2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-05-11 | 株式会社デンソー | Power module and power converter using the same |
| JP2010252460A (en) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Denso Corp | Power converter |
| WO2022158267A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Capacitor |
| WO2022163278A1 (en) * | 2021-01-28 | 2022-08-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Capacitor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4770083B2 (en) | 2011-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100328193B1 (en) | Power converter | |
| JP4920677B2 (en) | Power conversion device and assembly method thereof | |
| JP5846854B2 (en) | Integrated power converter and DCDC converter used therefor | |
| JP5506741B2 (en) | Power converter | |
| US5671134A (en) | Inverter unit and inverter apparatus | |
| WO2010047366A1 (en) | Power converter and in-car electrical system | |
| US10811958B2 (en) | Water-cooling power supply module | |
| JPH11274001A (en) | Electric power storage device and electric power conversion device using the same | |
| JPH10501679A (en) | Improved EMI filter shape for power inverter | |
| WO2019208406A1 (en) | Power conversion device | |
| JP2010153527A (en) | Device for cooling semiconductor module | |
| JP2006303455A (en) | Power semiconductor module | |
| JP2018014834A (en) | Power converter | |
| JP6932225B1 (en) | Power converter | |
| JP6908061B2 (en) | Power converter | |
| JP2008042124A (en) | Semiconductor power module | |
| JP2015100223A (en) | Electric power conversion system | |
| WO2019087852A1 (en) | Power conversion device | |
| JP4770083B2 (en) | Power converter | |
| CN113728546A (en) | Power conversion device | |
| JP2015133281A (en) | Terminal block, and power conversion system with the same | |
| JP6784197B2 (en) | Power converter | |
| JP2007180155A (en) | Condenser device | |
| JP2019062739A (en) | Electric power conversion system | |
| JP6293913B2 (en) | Apparatus and method for contacting electrical components |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080625 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110308 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110426 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110426 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110524 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110606 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4770083 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |