JP2013055198A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体素子3をスイッチング駆動することにより交直流変換を行う電力変換装置であって、半導体素子3と、半導体素子3への直流印加電圧を平滑する平滑コンデンサと、半導体素子3を取り付けるベース面2および半導体素子3が発する熱を放熱する放熱部1aを有する冷却器1と、平滑コンデンサ5aが格納され、前記ベース面2からなる壁面を有する筐体4と、ベース面2に塗布あるいは貼り付けられ、熱伝導率がベース面2より小さい第1の断熱材7aと、を備える。
【選択図】図8
Description
図1は、実施の形態1にかかる電力変換装置の一例を示す上面透視図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる電力変換装置は、アルミニウムあるいは銅等の金属により形成された冷却器1のベース1bの半導体素子取り付け面(以下、「ベース面」という)2に半導体素子3が取り付けられ、ベース面2からなる壁面と車両(図示せず)に取り付けられた筐体4の壁面とにより密閉された筐体4内部に、半導体素子3への直流印加電圧を平滑する平滑コンデンサ5aや半導体素子3を駆動する駆動回路5b等の動作中の発熱量が小さい電気部品5が配置され構成される。なお、電気部品5(動作中の発熱量は約30K以下)は、筐体4内部の設置部5cに配置されている。半導体素子3の各接続端子6と電気部品5との間は、図示しないラミネートブスバー等の接続部品により接続される。冷却器1の放熱部1aは、車両の外部に開放され、半導体素子3のスイッチングにより発生する損失熱が冷却器1の放熱部1aから放熱される。なお、筐体4における、ベース面2からなる壁面は、上述したように、ベース面2のみで構成するようにしても、また、一部をベース面2とし、残りを他の部材で構成するようにしてもよい。
発熱量:12[W]、熱輻射率:0.9
・半導体素子3
発熱量:700[W]、熱輻射率:0.9
・筐体4壁面
熱伝達率:7[W/m2K]
・ベース面2
熱伝達率:180[W/m2K]、熱輻射率:ε=0.2
・断熱材7
熱伝導率:λ=0.3[W/mK],熱輻射率:ε=0.9
・断熱コーティング材8
熱輻射率:ε=0.2
図5は、実施の形態2にかかる電力変換装置の一例を示す上面透視図である。なお、実施の形態1と同一または同等の構成部には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図8は、実施の形態3にかかる電力変換装置の一例を示す上面透視図である。なお、実施の形態1および2と同一または同等の構成部には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
熱伝導率:λ=0.03[W/mK],熱輻射率:ε=0.9
図11は、実施の形態4にかかる電力変換装置の一例を示す上面透視図である。なお、実施の形態1〜3と同一または同等の構成部には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
1a 放熱部
1b ベース
2 ベース面(冷却器)
3 半導体素子
4 筐体
5 電気部品
5a 平滑コンデンサ
5b 駆動回路
5c 設置部
5d 低発熱部
6 接続端子(半導体素子)
7,7a 断熱材(第1の断熱材)
8 断熱コーティング材(第2の断熱材)
Claims (7)
- 半導体素子をスイッチング駆動することにより交直流変換を行う電力変換装置であって、
前記半導体素子と、
前記半導体素子への直流印加電圧を平滑する平滑コンデンサと、
前記半導体素子を取り付けるベース面および前記半導体素子が発する熱を放熱する放熱部を有する冷却器と、
前記平滑コンデンサが格納され、前記ベース面からなる壁面を有する筐体と、
前記ベース面に塗布あるいは貼り付けられ、熱伝導率が前記ベース面より小さい第1の断熱材と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。 - 前記第1の断熱材は、熱輻射率が前記ベース面の熱輻射率と同等あるいはより小さいことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記第1の断熱材は、前記半導体素子の表面にさらに塗布あるいは貼り付けられたことを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。
- 前記第1の断熱材の表面に塗布あるいは貼り付けられ、熱輻射率が前記ベース面の熱輻射率と同等あるいはより小さい第2の断熱材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- 前記第2の断熱材は、前記半導体素子の表面にさらに塗布あるいは貼り付けられたことを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、またはダイヤモンドであることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。
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Cited By (1)
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CN106526364A (zh) * | 2016-11-01 | 2017-03-22 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种三相集成式功率组件在线监测系统 |
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-
2011
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