JP2012231616A - On-vehicle power conversion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車等に使用する車載用電力変換装置の放熱構造に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure for an in-vehicle power conversion device used for a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like.
従来より、ハイブリッド自動車や電気自動車等において、走行用のモータを駆動させる高電圧バッテリが搭載されているが、高電圧バッテリの高電圧を用いて電動パワーステアリングや電動ミラー等の車載電装品を使用する際には、これらの車載電装品の定格電圧に電力変換する必要がある。 Conventionally, high-voltage batteries that drive motors for driving are installed in hybrid vehicles and electric vehicles, but on-board electrical components such as electric power steering and electric mirrors are used using the high voltage of high-voltage batteries. When doing so, it is necessary to convert the power to the rated voltage of these in-vehicle electrical components.
しかし、高電圧を電力変換する際には感電事故を防ぐために1次側コイルに対して2次側コイルを絶縁したセパレートトランスを備えた電力変換装置を使用することが知られている。このような絶縁トランスは1次側コイル及び2次側コイル、コアをそれぞれ絶縁しているため、放熱効果が低下する。また、ハイブリッド自動車や電機自動車等の場合は高電圧側に対して低電圧側に大電流が流れるため、発熱量が増加する。絶縁トランスの放熱効果を向上させるためには1次側コイル及び2次側コイル、コアの表面積をそれぞれ増加させればよいが、1次側コイル及び2次側コイル、コアの表面積をそれぞれ増加させるとトランスが大型化してしまう問題が生じた。このような問題を解決するために、例えば特開2004−335780号公報(以下「特許文献1」)が知られている。
However, it is known to use a power converter provided with a separate transformer in which a secondary coil is insulated from a primary coil in order to prevent an electric shock accident when converting high voltage into power. Since such an insulating transformer insulates the primary side coil, the secondary side coil, and the core, respectively, the heat dissipation effect is reduced. In the case of a hybrid vehicle, an electric vehicle, or the like, a large amount of current flows on the low voltage side with respect to the high voltage side, so that the amount of heat generation increases. In order to improve the heat dissipation effect of the insulation transformer, the surface areas of the primary side coil, the secondary side coil, and the core may be increased. However, the surface areas of the primary side coil, the secondary side coil, and the core are increased. And there was a problem that the transformer was enlarged. In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-335780 (hereinafter referred to as “
上記特許文献1とするトランスの断面図(ア)、トランスの側面図(イ)を図6に示す。図6において、共振型スイッチング電源において入力側の電力を出力側に伝達すると共にその漏れインダクタンスが共振回路のL成分として利用されるトランス120の取付け構造に係わる。ここで、上記トランス120は、第1の巻線121、およびその第1の巻線121よりも断面積の大きい第2の巻線122a,122bを含んでいる。また、上記第1の巻線121は、上記トランス121の第1の外面125に近接するようにその内側領域に収容されており、上記第2の巻線122a,122bは、上記第1の巻線121と磁気的に結合するように上記トランス120の第1の外面125に対向する第2の外面126の内側領域に収容されている。そして、上記トランス120は、上記第1の外面125がヒートシンク140に接触するように取り付けられる。
FIG. 6 shows a cross-sectional view (A) of the transformer described in
また、上記トランス120から引き出されている上記第2の巻線122a,122bの端部が、熱伝導性の高い絶縁部材141を介して上記ヒートシンク140に熱的に接続してトランスの放熱を行っているものが提案されている。
Further, the ends of the
しかし、上記特許文献1では第2の巻線の端部を電気的に接続する構成と熱的に接続される構成とを有しているため、ヒートシンク上に余分なスペースを生じることになり、トランスは小型化できるが電力変換装置全体としての小型化が困難である。このような問題を解決するために、例えば特開2007−221919号公報(以下「特許文献2」)が知られている。
However, since the above-mentioned
上記特許文献2において、1次側コイルと2次側コイルとを有するトランスと、前記2次側コイルの誘起電圧を整流する整流素子とを備えるものであって、前記2次側コイルが複数のコイル導体部を有し、各コイル導体部の端部が金属基板上に絶縁層を介して形成された導体パターンにはんだ付けされており、前記1次側コイルが前記複数のコイル導体部間に挿入されている。
In
前記AC/DC変換モジュール基板と、前記1次側コイルに接続されるスイッチング回路とを備え、前記AC/DC変換モジュール基板を放熱用ベースプレート上に直接取り付けたDC/DCコンバータが提案されている。 There has been proposed a DC / DC converter including the AC / DC conversion module substrate and a switching circuit connected to the primary coil, and directly mounting the AC / DC conversion module substrate on a heat dissipation base plate.
しかしながら、上記従来の電力変換装置では次のような問題が生じている。即ち、特許文献2において、トランスの2次側コイルを金属基板上の導体パターンにはんだ付けで固定し、また前記2次側コイルと整流部との接続もはんだ付けで行う組立構造であるため、小型化、部品点数低減、組立工数低減が可能である。また、放熱用ベースプレート上に前記金属基板を直接取り付ける構成とした場合、大電流が流れる2次側コイルを前記放熱用ベースプレートに小さな熱抵抗で設置可能となり、放熱効果が大きく、2次側コイルの小型化が可能となるが、2次側コイルに整流回路を備えることで金属基板上に2次側コイルの接続面と整流素子の搭載面とを備える必要が生じ、金属基板の面積が増加するためDC/DCコンバータ全体としての小型化が困難である。
However, the conventional power conversion device has the following problems. That is, in
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、放熱効果に優れたトランスと、トランス及び電力変換装置の小型化と組み立て構成の簡素化が可能な車載用電力変換装置を提供することを目標とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and aims to provide an on-vehicle power conversion device capable of reducing the size of the transformer and the power conversion device and simplifying the assembly configuration, and having an excellent heat dissipation effect. .
上記課題を解決するために本発明は次のような構成とする。即ち、請求項1の発明において、1次側コイルと2次側コイルとコアとから構成される変圧用トランスを備え、前記1次側コイル及び前記2次側コイルは平板状のバスバーから形成されており、前記トランスは入力側に対して出力側が絶縁された絶縁トランスとし、半導体素子から構成される電子回路を配置したプリント基板を備え、前記プリント基板をヒートシンク上に備えた車載用電力変換装置において、前記トランスは前記コアを前記ヒートシンク上に接触するよう配置し、前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルから前記プリント基板への電気的接続及び熱伝達を行う平板状の接続端子をケースに備え、前記接続端子は前記ケースにインサート成形されており、前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルは前記接続端子及び前記プリント基板を介して前記ヒートシンクと接続していることを特徴とする車載用電力変換装置とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is, in the first aspect of the present invention, a transformer for transformation composed of a primary side coil, a secondary side coil, and a core is provided, and the primary side coil and the secondary side coil are formed of a flat bus bar. The transformer is an insulating transformer whose output side is insulated from the input side, and includes a printed circuit board on which an electronic circuit composed of a semiconductor element is arranged, and the on-vehicle power conversion device including the printed circuit board on a heat sink The transformer is arranged so that the core is in contact with the heat sink, and is a flat connection terminal that performs electrical connection and heat transfer from the primary coil or / and the secondary coil to the printed circuit board. The connection terminal is insert-molded in the case, and the primary coil and / or the secondary coil are connected to the connection terminal and the connection coil. The vehicle power conversion device, characterized in that connected to the heat sink through the printed circuit board.
上記構成においては、前記ケースは前記プリント基板周囲に配置されるモジュールケースとし、前記プリント基板上に配置された前記電子回路は前記モジュールケース内に充填される半導体封止樹脂によってパッケージングしてもよい。また、前記ケースは絶縁性を有した樹脂で成形してもよいし、前記接続端子62は前記ケースとの接触部を絶縁層で覆われていてもよい。
In the above configuration, the case may be a module case disposed around the printed circuit board, and the electronic circuit disposed on the printed circuit board may be packaged with a semiconductor sealing resin filled in the module case. Good. The case may be formed of an insulating resin, and the
さらに別の発明としては、1次側コイルと2次側コイルとコアとから構成される変圧用トランスを備え、前記1次側コイル及び前記2次側コイルは平板状のバスバーから形成されており、前記トランスは入力側に対して出力側が絶縁された絶縁トランスとし、スイッチング回路及び整流回路を配置したプリント基板を備え、前記プリント基板をヒートシンク上に備えた車載用DC/DCコンバータにおいて、前記トランスは前記コアを前記ヒートシンク上に接触するよう配置し、前記プリント基板周囲にモジュールケースを配置し、前記スイッチング回路及び前記整流回路は前記モジュールケース内に充填される半導体封止樹脂によってパッケージングされ、前記モジュールケースに前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルから前記プリント基板への電気的接続及び熱伝達を行う平板状の接続端子をインサート成形し、前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルは前記接続端子及び前記プリント基板を介して前記ヒートシンクと接続していることを特徴とする車載用DC/DCコンバータとする。 As another invention, a transformer for transformation composed of a primary side coil, a secondary side coil and a core is provided, and the primary side coil and the secondary side coil are formed of flat bus bars. The transformer is an insulating transformer having an output side insulated from an input side, and includes a printed circuit board on which a switching circuit and a rectifier circuit are arranged. The in-vehicle DC / DC converter includes the printed circuit board on a heat sink. Is arranged such that the core is in contact with the heat sink, a module case is arranged around the printed circuit board, and the switching circuit and the rectifier circuit are packaged by a semiconductor sealing resin filled in the module case, The print from the primary side coil or / and the secondary side coil to the module case A flat connection terminal for electrical connection to the substrate and heat transfer is insert-molded, and the primary side coil or / and the secondary side coil are connected to the heat sink via the connection terminal and the printed circuit board. DC / DC converter for in-vehicle use.
上記の通り、トランスはコアをヒートシンク上に接触するよう配置し、プリント基板周囲にモジュールケースを配置し、モジュールケースに1次側コイル又は/及び2次側コイルからプリント基板への電気的接続及び熱伝達を行う平板状の接続端子をインサート成形し、1次側コイル又は/及び2次側コイルは接続端子及びプリント基板を介してヒートシンクと接続することで、トランスの放熱効果を高め、且つトランスの小型化と組み立て構成の簡素化が実現できる。 As described above, the transformer is arranged so that the core is in contact with the heat sink, the module case is arranged around the printed circuit board, and the electrical connection from the primary coil and / or the secondary coil to the printed circuit board is arranged on the module case. A flat connection terminal for heat transfer is insert-molded, and the primary side coil or / and the secondary side coil are connected to a heat sink via the connection terminal and the printed circuit board to enhance the heat dissipation effect of the transformer, and the transformer Can be downsized and the assembly configuration can be simplified.
また、スイッチング回路及び整流回路はモジュールケース内に充填される半導体封止樹脂によってパッケージングされるため、複数の半導体素子を個別にパッケージングする構成よりプリント基板を小型化することができる。さらに、接続端子をモジュールケースにインサート成形することで接続端子を備えるスペースを備える必要がないので電力変換装置の小型化が実現できる。 Further, since the switching circuit and the rectifier circuit are packaged by the semiconductor sealing resin filled in the module case, the printed circuit board can be reduced in size from a configuration in which a plurality of semiconductor elements are individually packaged. Furthermore, since it is not necessary to provide a space for providing the connection terminals by insert-molding the connection terminals into the module case, the power converter can be downsized.
以下に本発明の実施の形態を示す実施例を図1乃至図5に基づいて説明する。ここでは、車載用電力変換装置の一例として降圧型の車載用DC/DCコンバータを取り上げる。 Hereinafter, examples showing embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a step-down DC / DC converter for vehicle use is taken up as an example of an in-vehicle power converter.
本発明の第1の実施例とするDC/DCコンバータの回路図を図1に、DC/DCコンバータの斜視図を図2に、第1の実施例とするトランスの構成を示す斜視図を図3に、図1の車載用DC/DCコンバータの組み立て前を示したA−A断面を矢印方向から見た図を図4に、図1の車載用DC/DCコンバータのA−A断面を矢印方向から見た図を図5にそれぞれ示す。 1 is a circuit diagram of a DC / DC converter according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the DC / DC converter, and FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a transformer according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A showing the DC / DC converter for in-vehicle use shown in FIG. 1 as viewed from the direction of the arrow, and FIG. The figure seen from the direction is shown in FIG.
図1乃至3において、ハイブリッド自動車や電気自動車には、走行用のモータを駆動させるために用いられる最大600Vの高電圧バッテリ38が備えられており、当該バッテリ38からパワーウインドウや電動ミラー等の車載電装品への電力供給をする際には、車載用DC/DCコンバータ80を用いて当該車載電装品の定格電圧に降圧している。当該車載用DC/DCコンバータ80はプリント基板40a上に配置されたスイッチング回路70を備え、当該スイッチング回路70の後段には1次側コイル12及び2次側コイル14、コア16から構成されるトランス10を備え、当該トランス10の後段にはプリント基板40b上に配置された整流回路72を備え、当該整流回路72の後段には平滑回路74を備え、当該車載用DC/DCコンバータ80に当該スイッチング回路70へのフィードバック制御を行う制御部76を備えて構成されている。
1 to 3, a hybrid vehicle or an electric vehicle is provided with a high-
また、前記スイッチング回路72はフルブリッジ状に接続された電界効果トランジスタ30a,30b,30c,30d(以下「FET」)と、当該FET30aにFET30e及び当該FET30bにFET30f、当該FET30cにFET30g、当該FET30dにFET30hをそれぞれ並列に接続して構成されている。さらに、前記整流回路72は前記2次側コイル14の一端にダイオード32aのカソード側を接続し、前記2次側コイル14の他端にダイオード32bのカソード側を接続して構成され、当該ダイオード32a,32bはショットキーバリアダイオードとしている。
The switching circuit 72 includes a field effect transistor 30a, 30b, 30c, 30d (hereinafter referred to as “FET”) connected in a full bridge shape, an FET 30e to the FET 30a, an FET 30f to the FET 30b, an FET 30g to the FET 30c, and an FET 30g to the FET 30d. Each FET30h is connected in parallel. Further, the rectifier circuit 72 is configured by connecting the cathode side of the diode 32a to one end of the
また、前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h及び前記ダイオード32a,32bはパッケージングされていない半導体素子としている。さらに、前記平滑回路74はチョークコイル34及びコンデンサ36から構成されている。
Further, the FETs 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h and the diodes 32a, 32b are semiconductor elements that are not packaged. Further, the smoothing circuit 74 includes a
また、前記プリント基板40a,40b及び前記トランス10、前記平滑回路74は金属製のヒートシンク20上に配置され、当該ヒートシンク20の前記プリント基板40a,40b及び前記トランス10、前記平滑回路74の配置面と反対側の面には放熱のためのフィン22が形成されている。
The printed circuit boards 40a and 40b and the
また、前記1次側コイル12は表面をエナメル層で覆った平板状のバスバーを4ターン巻き回して構成され、前記2次側コイル14は平板状のバスバーをリング状にして形成された2次側コイル14a及び2次側コイル14bを組み合わせて1ターン巻き回した構成としている。さらに、当該2次側コイル14a,14bは接続端部15a,15cをネジ66で接続することで電気的に接続し、前記1次側コイル12は当該2次側コイル14a,14bの間に挟まれるように配置されている。
The
また、前記コア16はフェライトをE字型に成形した2つのコア16a,16bから構成され、当該コア16a,16bは突部17a,17bを形成している。さらに、前記コア16a,16bの間に前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bが配置され、当該突部17a,17bが前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bを貫通するように構成され、前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bは磁気的に接続している。
The
また、前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14b、前記コア16a,16bのそれぞれの間にエポキシで成形された絶縁ケース18a,18b,18c,18dを備えている。さらに、当該絶縁ケース18a,18b,18c,18dは前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bをフルモールドする構造とすると前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14b、前記コア16a,16bの熱膨張係数の差からクラックが発生する確率が高くなるため、当該絶縁ケース18a,18b,18c,18dは前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14b、前記コア16a,16bと密接していない構造としている。
In addition, insulating cases 18a, 18b, 18c, and 18d formed of epoxy are provided between the
また、前記ヒートシンク20上に前記プリント基板40aの周囲を囲うモジュールケース60a及び前記プリント基板40bの周囲を囲うモジュールケース60bを備え、当該モジュールケース60a,60bは絶縁性の樹脂で成形されている。さらに、前記1次側コイル12と前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30hの電気的接続及び、前記2次側コイル14a,14bと前記ダイオード32a,32bの電気的接続を行う銅で平板状に成形された接続端子62a,62b,62c,62dを当該モジュールケース60a,60b内にインサート成形している。
Further, a module case 60a surrounding the printed board 40a and a module case 60b surrounding the printed board 40b are provided on the
また、前記接続端子62aの端部64aは前記1次側コイル12の接続部13aとネジ66で固定して電気的に接続し、前記接続端子62bの端部64aは前記1次側コイル12の接続部13bとネジ66で固定して電気的に接続されている。さらに、前記接続端子62cの端部64aは前記2次側コイル14aの接続端部15bとネジ66で固定され電気的に接続し、前記接続端子62dの端部64aは前記2次側コイル14bの接続端部15dとネジ66で電気的に接続されている。
Further, the end portion 64a of the connection terminal 62a is fixed and electrically connected to the connection portion 13a of the
また、前記車載用DC/DCコンバータ80の動作は、前記制御部76から前記FET30a,30d,30e,30hと前記FET30b,30c,30f,30gを交互にオン・オフさせるパルス信号を供給し、前記バッテリ38からの直流を高調波の交流に変換して前記1次側コイル12に送り、前記トランス10で変圧される。さらに、前記2次側コイル14a,14bからの出力は前記整流回路72により直流に整流され、前記平滑回路74によって低圧直流電圧として平滑され出力される。
Further, the operation of the in-vehicle DC /
次に、プリント基板の積層構造を図4及び図5に基づいて説明する。 Next, the laminated structure of the printed circuit board will be described with reference to FIGS.
図4及び図5において、前記プリント基板40a,40bは酸化アルミニウムで成形されたアルミナ層44と、当該アルミナ層44の表面に銅で配線パターンを積層した銅パターン42と、当該銅パターン42上の前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30hを電気的に接続させる半田層46と、当該半田層46上の前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30hから構成されている。また、配線パターンには前記接続端子62a,62b,62c,62dの端部64bと電気的に接続するための接続端子用銅パターン43を備えている。さらに、当該プリント基板40a,40bと前記ヒートシンク20の接続面には導電フィラーとして銅粉を用いた導電性接着樹脂48が塗布されている。さらに、前記スイッチング回路70及び前記整流回路72の前記プリント基板40a,40b上の配線については前記銅パターン42及びワイヤボンディングによって行われている。
4 and 5, the printed circuit boards 40a and 40b include an alumina layer 44 formed of aluminum oxide, a
また、前記接続端子62a,62b,62c,62dの前記端部64bから前記ヒートシンク20までの長さをΔTaとし、前記プリント基板40a,40bの前記接続端子62a,62b,62c,62dと接続される前記接続端子用銅パターン43から前記導電性接着樹脂48までの長さをΔTbすると、ΔTa≦ΔTbとなれば前記接続端子62,a,62b,62c,62dの前記端部64bと前記プリント基板40a,40bの電気的接続が確実に行える。さらに、前記ヒートシンク20上に前記プリント基板40a,40bと前記モジュールケース60a,60bを設置後に半導体封止樹脂50を前記モジュールケース60a,60b上面まで充填し、前記プリント基板40a,40b上の前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h及び前記ダイオード32a,32bをパッケージングしている。
Further, the length from the end 64b of the connection terminals 62a, 62b, 62c, 62d to the
上記構成によって、前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bに発熱が生じても、前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bは前記接続端子62a,62b,62c,62dを放熱経路として前記プリント基板40a,40bを介して前記ヒートシンク20へ放熱される。また、前記プリント基板40a,40bと前記ヒートシンク20を前記導電性接着樹脂48で接続することで前記プリント基板40a,40bと前記ヒートシンク20の間の熱抵抗が低減されるため、前記1次側コイル12及び前記2次側コイル14a,14bからの熱を効率良く前記ヒートシンク20まで伝達することができる。また、発熱量が大きいとされる前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h及び前記ダイオード32a,32bにおいても同様に、前記導電性接着樹脂48によって前記ヒートシンク20まで効率良く熱を伝達することができる。さらに、前記導電性接着樹脂48は銅粉の粒子の大きさが30μmであり、前記導電性接着樹脂48を最も薄く塗布すると30μmの厚さとなるため、熱抵抗をより低く抑えることができる。
With the above configuration, even if heat is generated in the
また、前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30hを前記モジュールケース60a内及び前記ダイオード32a,32bを前記モジュールケース60b内に充填される前記半導体封止樹脂50によってパッケージングすることで、前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h及び前記ダイオード32a,32bをそれぞれ個別に樹脂や金属でパッケージングする構成より前記プリント基板40a,40bを小型化することができる。
Further, the FETs 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, and 30h are packaged in the module case 60a and the diodes 32a and 32b are packaged by the
なお上記実施例1の変形例として、車載用電力変換装置の一例を降圧型の前記車載用DC/DCコンバータ80を取り上げたが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、他の車載用電力変換装置に実施してもよい。また、前記接続端子62a,62b,62c,62dは銅以外の金属で成形してもよいし、前記接続端子62a,62b,62c,62dは少なくとも一部を前記モジュールケース60a,60bに埋没し、前記1次側コイル12の前記接続部13a,13b及び前記2次側コイル14a,14bの前記接続端部15b,15d、前記プリント基板40a,40bの前記接続端子用銅パターン43との接触が面接触であれば設計事情によって任意の形状にしてもよい。さらに、前記接続端子62a,62b,62c,62dをエナメル層等の絶縁層で覆い、少なくとも前記1次側コイル12の前記接続部13a,13b及び前記2次側コイル14a,14bの前記接続端部15b,15dとの接続面のみ露出する構成とすれば、前記モジュールケース60a,60bの材質は絶縁性の樹脂以外で成形してもよい。
As a modification of the first embodiment, the in-vehicle DC /
また、本実施例では前記スイッチング回路70及び前記整流回路72をそれぞれ個別の前記プリント基板40a,40bに配置したが、前記スイッチング回路70及び前記整流回路72を1枚のプリント基板上に配置してもよい。さらに、前記接続端子62a,62b,62c,62dは前記1次側コイル12又は前記2次側コイル14a,14bのどちらか一方にのみ備える構成としてもよい。
In this embodiment, the switching circuit 70 and the rectifier circuit 72 are arranged on the individual printed boards 40a and 40b, respectively. However, the switching circuit 70 and the rectifier circuit 72 are arranged on a single printed board. Also good. Further, the connection terminals 62a, 62b, 62c and 62d may be provided only in either the
また、前記スイッチング回路70及び前記整流回路72、前記平滑回路74の回路構成は設計事情によって任意に変更してもよいし、前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30hは電界効果トランジスタ以外のスイッチング素子を用いてもよいし、前記ダイオード32a,32bはショットキーバリアダイオード以外のダイオードを用いてもよい。さらに、前記FET30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h及び前記ダイオード32a,32bはパッケージング済の半導体素子を用いてもよい。 The circuit configurations of the switching circuit 70, the rectifier circuit 72, and the smoothing circuit 74 may be arbitrarily changed according to design circumstances, and the FETs 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, and 30h Switching elements other than effect transistors may be used, and diodes other than Schottky barrier diodes may be used as the diodes 32a and 32b. Further, the FETs 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h and the diodes 32a, 32b may be packaged semiconductor elements.
また、前記接続端子62a,62b,62c,62dと前記1次側コイル12の前記接続部13a,13b及び前記2次側コイル14a,14bの前記接続端部15b,15dの固定方法は前記ネジ66止め以外にも、例えば半田付けや導電性接着材等を用いてもよい。
The connection terminals 62a, 62b, 62c, 62d, the connection portions 13a, 13b of the
10:トランス
12:1次側コイル
13a,13b:接続部
14,14a,14b:2次側コイル
15a,15b,15c,15d:接続端部
16,16a,16b:コア
17a,17b:突部
18,18a,18b,18c,18d:絶縁ケース
20:ヒートシンク
22:フィン
30,30a,30b,30c,30d,30e,30f,30g,30h:電界効果トランジスタ(FET)
32,32a,32b:ダイオード
34:チョークコイル
36:コンデンサ
38:バッテリ
40a,40b:プリント基板
42:銅パターン
43:接続端子用銅パターン
44:アルミナ層
46:半田層
48:導電性接着樹脂
50:半導体封止樹脂
60a,60b:モジュールケース
62a,62b,62c,62d:接続端子
64a,64b:端部
66:ネジ
70:スイッチング回路
72:整流回路
74:平滑回路
76:制御部
80:車載用DC/DCコンバータ
10: Transformer
12: Primary coil
13a, 13b: Connection part
14, 14a, 14b: Secondary coil
15a, 15b, 15c, 15d: Connection end
16, 16a, 16b: Core
17a, 17b: Projection
18, 18a, 18b, 18c, 18d: Insulation case
20: Heat sink
22: Fin
30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h: Field Effect Transistor (FET)
32, 32a, 32b: Diode
34: Choke coil
36: Capacitor
38: Battery
40a, 40b: Printed circuit board
42: Copper pattern
43: Copper pattern for connection terminals
44: Alumina layer
46: Solder layer
48: Conductive adhesive resin
50: Semiconductor sealing resin
60a, 60b: Module case
62a, 62b, 62c, 62d: Connection terminal
64a, 64b: End
66: Screw
70: Switching circuit
72: Rectifier circuit
74: Smoothing circuit
76: Control unit
80: Automotive DC / DC converter
Claims (5)
前記1次側コイル及び前記2次側コイルは平板状のバスバーから形成されており、
前記トランスは入力側に対して出力側が絶縁された絶縁トランスとし、
半導体素子から構成される電子回路を配置したプリント基板を備え、
前記プリント基板をヒートシンク上に備えた車載用電力変換装置において、
前記トランスは前記コアを前記ヒートシンク上に接触するよう配置し、
前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルから前記プリント基板への電気的接続及び熱伝達を行う平板状の接続端子をケースに備え、
前記接続端子は前記ケースにインサート成形されており、
前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルは前記接続端子及び前記プリント基板を介して前記ヒートシンクと接続していることを特徴とする車載用電力変換装置。 A transformer for transformation composed of a primary coil, a secondary coil, and a core;
The primary side coil and the secondary side coil are formed of flat bus bars,
The transformer is an insulating transformer whose output side is insulated from the input side,
Provided with a printed circuit board on which electronic circuits composed of semiconductor elements are arranged,
In the in-vehicle power converter equipped with the printed circuit board on a heat sink,
The transformer places the core in contact with the heat sink,
A case having a flat connection terminal for electrical connection and heat transfer from the primary side coil or / and the secondary side coil to the printed circuit board,
The connection terminal is insert-molded in the case,
The on-vehicle power conversion device, wherein the primary coil or / and the secondary coil are connected to the heat sink via the connection terminal and the printed board.
前記プリント基板上に配置された前記電子回路は前記モジュールケース内に充填される半導体封止樹脂によってパッケージングされていることを特徴とする請求項1に記載の車載用電力変換装置。 The case is a module case arranged around the printed circuit board,
The in-vehicle power converter according to claim 1, wherein the electronic circuit disposed on the printed board is packaged by a semiconductor sealing resin filled in the module case.
前記1次側コイル及び前記2次側コイルは平板状のバスバーから形成されており、
前記トランスは入力側に対して出力側が絶縁された絶縁トランスとし、
スイッチング回路及び整流回路を配置したプリント基板を備え、
前記プリント基板をヒートシンク上に備えた車載用DC/DCコンバータにおいて、
前記トランスは前記コアを前記ヒートシンク上に接触するよう配置し、
前記プリント基板周囲にモジュールケースを配置し、
前記スイッチング回路及び前記整流回路は前記モジュールケース内に充填される半導体封止樹脂によってパッケージングされ、
前記モジュールケースに前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルから前記プリント基板への電気的接続及び熱伝達を行う平板状の接続端子をインサート成形し、
前記1次側コイル又は/及び前記2次側コイルは前記接続端子及び前記プリント基板を介して前記ヒートシンクと接続していることを特徴とする車載用DC/DCコンバータ。 A transformer for transformation composed of a primary coil, a secondary coil, and a core;
The primary side coil and the secondary side coil are formed of flat bus bars,
The transformer is an insulating transformer whose output side is insulated from the input side,
A printed circuit board on which a switching circuit and a rectifier circuit are arranged is provided.
In the automotive DC / DC converter provided with the printed circuit board on a heat sink,
The transformer places the core in contact with the heat sink,
Placing a module case around the printed circuit board;
The switching circuit and the rectifier circuit are packaged by a semiconductor sealing resin filled in the module case,
The module case is insert-molded with a flat connection terminal for electrical connection and heat transfer from the primary coil or / and the secondary coil to the printed circuit board,
The in-vehicle DC / DC converter, wherein the primary coil or / and the secondary coil are connected to the heat sink via the connection terminal and the printed circuit board.
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