JP2013247211A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放熱ユニットとの位置関係によらず、パワー半導体モジュールの寿命を長くすることができる電力変換装置を提供する。
【解決手段】電力変換装置は、複数のパワー半導体モジュール5a、5bと、複数のパワー半導体の裏面側に設けられ、複数のパワー半導体モジュールが発した熱を放散する放熱ユニット7と、複数のパワー半導体モジュールのうちの放熱ユニットによる放熱効果が相対的に低いパワー半導体モジュール5aの裏面と放熱ユニットとの間に設けられた第1第1ヒートスプレッダ9と、を備えた。
【選択図】図3
【解決手段】電力変換装置は、複数のパワー半導体モジュール5a、5bと、複数のパワー半導体の裏面側に設けられ、複数のパワー半導体モジュールが発した熱を放散する放熱ユニット7と、複数のパワー半導体モジュールのうちの放熱ユニットによる放熱効果が相対的に低いパワー半導体モジュール5aの裏面と放熱ユニットとの間に設けられた第1第1ヒートスプレッダ9と、を備えた。
【選択図】図3
Description
この発明は、電力変換装置に関するものである。
ヒートパイプによって冷却される冷却体を用いた放熱ユニットで複数のパワー半導体モジュールが発した熱を放散する電力変換装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、当該電力変換装置においては、ヒートパイプのフィン部から離れるほど、パワー半導体モジュールの放熱効果が下がる。このため、ヒートパイプのフィン部から離れたパワー半導体モジュールの寿命が短くなる。
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、放熱ユニットとの位置関係によらず、パワー半導体モジュールの寿命を長くすることができる電力変換装置を提供することである。
この発明に係る電力変換装置は、複数のパワー半導体モジュールと、前記複数のパワー半導体の裏面側に設けられ、前記複数のパワー半導体モジュールが発した熱を放散する放熱ユニットと、前記複数のパワー半導体モジュールのうちの前記放熱ユニットによる放熱効果が相対的に低いパワー半導体モジュールの裏面と前記放熱ユニットとの間に設けられた第1ヒートスプレッダと、を備えたものである。
この発明によれば、放熱ユニットとの位置関係によらず、パワー半導体モジュールの寿命を長くすることができる。
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における電力変換装置のブロック図である。
図1はこの発明の実施の形態1における電力変換装置のブロック図である。
図1において、1は交流電源である。交流電源1の出力側には、電力変換装置として、コンバータ2の入力側が接続される。コンバータ2の出力側には、正極側直流母線3aの入力側と負極側直流母線3bの入力側とが接続される。正極側直流母線3aと負極側直流母線3bとの間には、平滑用コンデンサ4が接続される。正極側直流母線3aの出力側と負極側直流母線3bの出力側には、電力変換装置として、インバータ5の入力側が接続される。インバータ5の出力側には、モータ6の入力側が接続される。例えば、モータ6は、エレベータの巻上機(図示せず)に設けられる。
コンバータ2は、3対のパワー半導体モジュールを備える。各対のパワー半導体モジュールは、正極側パワー半導体モジュール2aと負極側パワー半導体モジュール2bとからなる。例えば、正極側パワー半導体モジュール2aと負極側パワー半導体モジュール2bとは、スイッチング素子として、炭化ケイ素半導体を有する。
インバータ5は、3対のパワー半導体モジュールを備える。各対のパワー半導体モジュールは、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとからなる。例えば、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとは、スイッチング素子として、炭化ケイ素半導体を有する。
力行時において、交流電源1からの交流電力は、コンバータ2により直流電力に変換される。当該直流電力は、インバータ5により交流電力に変換される。当該交流電力により、モータ6が駆動する。当該駆動により、エレベータが走行する。
回生時において、モータ6の運動エネルギーは、インバータ5により直流電力に変換される。当該直流電力は、コンバータ2により交流電力に変換される。当該交流電力は、交流電源1に回収される。当該回収により、エレベータが停止する。
このように、エレベータは、走行と停止と繰り返す。この際、正極側パワー半導体モジュール2a、5aと負極側パワー半導体モジュール2b、5bとは、断続的に通電する。
次に、図2を用いて、平滑用コンデンサ4とインバータ5との配置を説明する。
図2はこの発明の実施の形態1における電力変換装置の正面図である。
図2はこの発明の実施の形態1における電力変換装置の正面図である。
図2に示すように、平滑用コンデンサ4は、インバータ5の下方に設けられる。具体的には、平滑用コンデンサ4は、インバータ5の各対のパワー半導体モジュールの下方に設けられる。
各対のパワー半導体モジュールにおいて、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとは、垂直方向に並んで設けられる。具体的には、負極側パワー半導体モジュール5bは、正極側パワー半導体モジュール5aの下方に設けられる。
正極側パワー半導体モジュール5aの表面には、入力端子と出力端子とが水平方向に並んで設けられる。負極側パワー半導体モジュール5bの表面には、入力端子と出力端子とが水平方向に並んで設けられる。
次に、図3と図4を用いて、インバータ5等をより具体的に説明する。
図3は図2のA−A線における断面図である。図4は図3の部品展開図である。
図3は図2のA−A線における断面図である。図4は図3の部品展開図である。
図3と図4とに示すように、平滑用コンデンサ4の上方には、ブスバーが設けられる。ブスバーは、正極側直流母線3a、負極側直流母線3b、絶縁物3cからなる。
正極側直流母線3aは、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bの表面側に設けられる。正極側直流母線3aの下部には、穴が形成される。当該穴は、負極側パワー半導体モジュール5bの入力端子の外径よりも大きい内径を有する。正極側直流母線3aの上部には、穴が形成される。当該穴は、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子の外径よりも小さい内径を有する。
負極側直流母線3bは、正極側直流母線3aと正極側パワー半導体モジュール5a、負極側パワー半導体モジュール5bの表面との間に設けられる。負極側直流母線3bの下部には、穴が形成される。当該穴は、負極側パワー半導体モジュール5bの入力端子の外径よりも小さい内径を有する。負極側直流母線3bの上部には、穴が形成される。当該穴は、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子の外径よりも大きい内径を有する。
絶縁物3cは、インダクタンスを低減するために、正極側直流母線3aと負極側直流母線3bとの間に挟まれる。絶縁物3cの下部には、穴が形成される。当該穴は、負極側直流母線3bの下部の穴の内径よりも大きくて正極側直流母線3aの下部の穴の内径よりも小さい内径を有する。絶縁物3cの上部には、穴が形成される。当該穴は、負極側直流母線3bの上部の穴の内径よりも小さくて正極側直流母線3aの上部の穴の内径よりも大きい内径を有する。
正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bの裏面側には、放熱ユニットが設けられる。放熱ユニットは、各対のパワー半導体モジュール毎に設けられる。放熱ユニットは、ヒートシンク7と冷却ファン8とからなる。
ヒートシンク7は、制御盤(図示せず)内で縦置きに実装される。ヒートシンク7の表面の上部には、第1取り付け部7aが形成される。ヒートシンク7の表面の下部には、第2取り付け部7bが形成される。冷却ファン8は、ヒートシンク7の下方に設けられる。
ヒートシンク7の第2取り付け部7bには、負極側パワー半導体モジュール5bが直接固定される。ヒートシンク7の第1取り付け部7aには、第1ヒートスプレッダ9を介して、正極側パワー半導体モジュール5aが固定される。第1ヒートスプレッダ9は、銅材等、熱伝導率の高い材料で形成される。第1ヒートスプレッダ9の厚みは、負極側直流母線3bの厚みと絶縁物3cの厚みとの和と略同一である。例えば、第1ヒートスプレッダの厚みは、約5mmである。
ブスバーの上部の表面側からは、ネジ10aがねじ込まれる。この際、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子は、負極側直流母線3bの上部の穴の内縁と絶縁物3cの上部の穴の内縁に接しないように配置される。その結果、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子は、正極側直流母線3aのみに接続する。
ブスバーの下部の表面側からは、ネジ10bがねじ込まれる。この際、ネジ10bの頭部は、正極側直流母線3aの下部の穴の内縁と絶縁物3cの下部の穴の内縁に接しないように配置される。負極パワー半導体モジュール5bは、負極側直流母線3bのみに接続する。
インバータ5において、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとは、スイッチングにより同等の熱を発する。当該熱は、ヒートシンク7により放散される。この際、ヒートシンク7の第1取り付け部7aには、下部から熱が伝わる。このため、ヒートシンク7において、第1取り付け部7aの冷却効率は、第2取り付け部7bの冷却効率よりも悪い。すなわち、正極側パワー半導体モジュール5aは、負極側パワー半導体モジュール5bよりも内部のチップ温度が高くなり得る。
しかしながら、ヒートシンク7の第1取り付け部7aと正極側パワー半導体モジュール5aとの間には、第1ヒートスプレッダ9が配置されている。このため、正極側パワー半導体モジュール5aの放熱効果が高まる。その結果、正極側パワー半導体モジュール5aの放熱効果は、負極側パワー半導体モジュール5bの放熱効果と同等となる。すなわち、正極側パワー半導体モジュール5aの温度上昇は、負極側パワー半導体モジュール5bの温度上昇と同様に抑制される。
以上で説明した実施の形態1によれば、第1ヒートスプレッダ9は、放熱ユニットによる放熱効果が相対的に低いパワー半導体モジュールの裏面と放熱ユニットとの間に設けられる。このため、放熱ユニットとの位置関係によらず、パワー半導体モジュールの寿命を長くすることができる。すなわち、ヒートシンク7を大きくしたり高風量の冷却ファン8を用いたりすることなく、安価な放熱ユニットで、パワー半導体モジュールの温度上昇を仕様値内に収めることができる。
また、第1ヒートスプレッダ9は、負極側直流母線3bの厚みと絶縁物3cの厚みとの和に合わせた厚みで形成される。このため、段差を吸収するスペーサ等を用いることなく、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子を正極側直流母線3aに直接接続することができる。その結果、配線のインダクタンスを低減することができる。
実施の形態2.
図5はこの発明の実施の形態2における電力変換装置の正面図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図5はこの発明の実施の形態2における電力変換装置の正面図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
実施の形態1の放熱ユニットは、ヒートシンク7と冷却ファン8からなっていた。一方、実施の形態2の放熱ユニットは、ヒートパイプ11と冷却ファン8からなる。ヒートパイプは、取り付け部11aとフィン部11bとを有する。具体的には、フィン部11bは、取り付け部11aの上方に設けられる。フィン部11bの表面側には、冷却ファン8が設けられる。
次に、図6と図7を用いて、インバータ5等をより具体的に説明する。
図6は図5のB−B線における断面図である。図7は図6の部品展開図である。
図6は図5のB−B線における断面図である。図7は図6の部品展開図である。
正極側直流母線3aは、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとに対向する。正極側直流母線3aの下部には、穴が形成される。当該穴は、負極側パワー半導体モジュール5bの入力端子の外径よりも大きい内径を有する。正極側直流母線3aの上部には、穴が形成される。当該穴は、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子の外径よりも小さい内径を有する。
負極側直流母線3bは、正極側直流母線3aに対し、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとは反対側に設けられる。負極側直流母線3bの下部には、穴が形成される。当該穴は、負極側パワー半導体モジュール5bの入力端子の外径よりも小さい内径を有する。負極側直流母線3bの上部には、穴が形成される。当該穴は、正極側パワー半導体モジュール5aの入力端子の外径よりも大きい内径を有する。
絶縁物3cは、正極側直流母線3aと負極側直流母線3bとの間に挟まれる。絶縁物3cの下部には、穴が形成される。当該穴は、正極側直流母線3aの下部の穴の内径よりも小さくて負極側直流母線3bの下部の穴の内径よりも大きい内径を有する。絶縁物3cの上部には、穴が形成される。当該穴は、正極側直流母線3aの上部の穴の内径よりも大きくて負極側直流母線3bの上部の穴の内径よりも小さい内径を有する。
ヒートパイプ11の取り付け部11aの上部には、正極側パワー半導体モジュール5aが直接固定される。ヒートパイプ11の取り付け部11aの下部には、第1ヒートスプレッダ9を介して、負極側パワー半導体モジュール5bが固定される。
ヒートパイプ11の取り付け部11aにおいては、フィン部11bから離れるほど、冷却効率が悪くなる。すなわち、取り付け部11aの下部の冷却効率は、取り付け部11aの上部の冷却効率よりも悪い。
しかしながら、負極側パワー半導体モジュール5bの裏面と取り付け部11aの下部との間には、第1ヒートスプレッダ9が配置されている。このため、負極側パワー半導体モジュール5bの放熱効果が高まる。その結果、負極側パワー半導体モジュール5bの放熱効果は、正極側パワー半導体モジュール5aの放熱効果と同等となる。すなわち、負極側パワー半導体モジュール5bの温度上昇は、正極側パワー半導体モジュール5aの温度上昇と同様に抑制される。
以上で説明した実施の形態2によれば、第1ヒートスプレッダ9は、ヒートパイプ11のフィン部11bから離れた負極側パワー半導体モジュール5bとヒートパイプ11の取り付け部11aとの間に設けられる。このため、放熱ユニットとしてヒートパイプ11を用いた場合でも、放熱ユニットとの位置関係によらず、パワー半導体モジュールの寿命を長くすることができる。
実施の形態3.
図8はこの発明の実施の形態3における電力変換装置の正面図である。図9は図8のC−C線における断面図である。図10は図9の部品展開図である。なお、実施の形態2と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図8はこの発明の実施の形態3における電力変換装置の正面図である。図9は図8のC−C線における断面図である。図10は図9の部品展開図である。なお、実施の形態2と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
炭化ケイ素半導体を用いたパワー半導体モジュールは、シリコン半導体を用いたパワー半導体モジュールに比べて熱損失が小さい。このため、単位面積あたりの電流容量を大きくすることができる。この場合、単位面積あたりの温度上昇も大きくなる。従って、炭化ケイ素半導体を用いたパワー半導体モジュールは、ワイヤボンディングの接合部や半田付け部の熱疲労による寿命(パワーサイクル寿命)を特に考慮する必要がある。
そこで、実施の形態3においては、正極側パワー半導体モジュール5aとヒートパイプ11の取り付け部11aとの間にも、第2ヒートスプレッダ12が配置される。第1ヒートスプレッダ9は、第2ヒートスプレッダ12よりも厚く形成される。第2ヒートスプレッダ12は、第1ヒートスプレッダ9の厚みから正極側直流母線3aの厚みと絶縁物3cの厚みの和を差し引いた厚みで形成される。
以上で説明した実施の形態3によれば、正極側パワー半導体モジュール5aとヒートパイプ11の取り付け部11aとの間にも、第2ヒートスプレッダ12が配置される。このため、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bの双方の温度上昇(ΔT)が抑制される。その結果、パワーサイクル寿命を向上させることができる。
また、第2ヒートスプレッダ12は、第1ヒートスプレッダ9の厚みから正極側直流母線3aの厚みと絶縁物3cの厚みの和を差し引いた厚みで形成される。このため、段差を吸収するスペーサ等を用いることなく、負極側パワー半導体モジュール5bの入力端子を負極側直流母線3bに直接接続することができる。その結果、配線のインダクタンスを低減することができる。
なお、放熱ユニットとしてヒートシンク7を用いても、実施の形態3と同様の効果を得ることができる。
実施の形態4.
図11はこの発明の実施の形態4における電力変換装置を制御盤13に搭載した状態の正面図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図11はこの発明の実施の形態4における電力変換装置を制御盤13に搭載した状態の正面図である。なお、実施の形態1と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図11において、13は制御盤である。制御盤13は、インバータ5等を囲むように設けられる。制御盤13内では、各対のパワー半導体モジュールの上方では、ヒートシンク7の表面に温度センサ14が取り付けられる。
次に、図12を用いて、制御盤13内の風の流れを説明する。
図12は図11のD−D線における断面図である。
図12は図11のD−D線における断面図である。
図12に示すように、制御盤13の裏面の下部には、吸気口13aが形成される。吸気口13aは、冷却ファン8よりも下方に設けられる。制御盤13の裏面の上部には、排気口13bが形成される。排気口13bは、ヒートシンク7よりも上方に設けられる。吸気口13aと冷却ファン8の下部との間には、吸気用風洞13cが設けられる。ヒートシンク7の上部と排気口13bとの間には、排気用風洞13dが設けられる。
冷却ファン8が駆動すると、外部の空気が吸気口13aから取り込まれる。当該空気は、吸気用風洞13cを経由して、冷却ファン8に送られる。当該空気は、ヒートシンク7の下部から上部に向かって流れる。当該空気は、排気用風洞13dを経由して、排気口13bから外部へ排出される。
以上で説明した実施の形態4によれば、制御盤13内において、風の流れを制御できる。このため、正極側パワー半導体モジュール5aと負極側パワー半導体モジュール5bとを効率よく冷却することができる。
実施の形態5.
図13はこの発明の実施の形態5における電力変換装置の図12相当図である。なお、実施の形態4と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
図13はこの発明の実施の形態5における電力変換装置の図12相当図である。なお、実施の形態4と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。
実施の形態4においては、各対のパワー半導体モジュールと第1ヒートスプレッダ9とよりもヒートシンク7が上方に突き出していた。一方、実施の形態5においては、各対のパワー半導体モジュールとヒートシンク7とよりも第1ヒートスプレッダ9が上方に突き出している。第1ヒートスプレッダ9の表面には、温度センサ14が取り付けられる。
この際、第1ヒートスプレッダ9の突き出し部9aは、排気用風洞13dの一部をなす。すなわち、第1ヒートスプレッダ9の突き出し部9aの上端は、制御盤13内の壁の下端に近接して配置される。このため、第1ヒートスプレッダ9の突き出し部9aには、風が直接当たる。
以上で説明した実施の形態5によれば、ヒートシンク7を拡張する必要がない。このため、ヒートシンク7を最適化することができる。また、第1ヒートスプレッダ9の突き出し部9aには、風が直接当たる。このため、第1ヒートスプレッダ9の冷却効率が上がり、正極側パワー半導体モジュール5aの温度を低減することができる。また、温度センサ14の感知能力を高めることができる。
なお、コンバータ2においても、第1ヒートスプレッダ9、第2ヒートスプレッダ12を用いれば、実施の形態1〜実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
また、実施の形態1〜実施の形態5のコンバータ2やインバータ5の各部品の位置関係を変えずに横置きに実装しても、実施の形態1〜実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
1 交流電源、 2 コンバータ、 2a 正極側パワー半導体モジュール、
2b 負極側パワー半導体モジュール、 3a 正極側直流母線
3b 負極側直流母線、 3c 絶縁物、 4 平滑用コンデンサ、
5 インバータ、 5a 正極側パワー半導体モジュール
5b 負極側パワー半導体モジュール、 6 モータ、 7 ヒートシンク、
7a 第1取り付け部、 7b 第2取り付け部、 8 冷却ファン
9 第1ヒートスプレッダ、 9a 突き出し部、 10a、10b ネジ、
11 ヒートパイプ、 11a 取り付け部、 11b フィン部、
12 第2ヒートスプレッダ、 13 制御盤、 13a 吸気口、 13b 排気口、
13c 吸気用風洞、 13d 排気用風洞、 14 温度センサ
2b 負極側パワー半導体モジュール、 3a 正極側直流母線
3b 負極側直流母線、 3c 絶縁物、 4 平滑用コンデンサ、
5 インバータ、 5a 正極側パワー半導体モジュール
5b 負極側パワー半導体モジュール、 6 モータ、 7 ヒートシンク、
7a 第1取り付け部、 7b 第2取り付け部、 8 冷却ファン
9 第1ヒートスプレッダ、 9a 突き出し部、 10a、10b ネジ、
11 ヒートパイプ、 11a 取り付け部、 11b フィン部、
12 第2ヒートスプレッダ、 13 制御盤、 13a 吸気口、 13b 排気口、
13c 吸気用風洞、 13d 排気用風洞、 14 温度センサ
Claims (8)
- 複数のパワー半導体モジュールと、
前記複数のパワー半導体の裏面側に設けられ、前記複数のパワー半導体モジュールが発した熱を放散する放熱ユニットと、
前記複数のパワー半導体モジュールのうちの前記放熱ユニットによる放熱効果が相対的に低いパワー半導体モジュールの裏面と前記放熱ユニットとの間に設けられた第1ヒートスプレッダと、
を備えたことを特徴とする電力変換装置。 - 前記複数のパワー半導体モジュールの表面側に設けられた直流母線の一方と、
前記直流母線の一方と前記複数のパワー半導体の表面との間に設けられ、前記複数のパワー半導体モジュールの一方との対向部に穴が形成された直流母線の他方と、
前記直流母線の一方と前記直流母線の他方との間に設けられ、前記複数のパワー半導体モジュールの一方の対向部に穴が形成された絶縁物と、
前記直流母線の一方と前記直流母線の他方とに接続されたコンデンサと、
を備え、
前記複数のパワー半導体モジュールの一方は、前記直流母線の一方の穴と前記絶縁物の穴とを貫通して、前記直流母線の一方に接する端子を有し、
前記複数のパワー半導体モジュールの他方は、前記直流母線の他方に接する端子を有し、
前記第1ヒートスプレッダは、前記直流母線の他方の厚みと前記絶縁物の厚みの和に合わせた厚みで形成されたことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記複数のパワー半導体モジュールのうちの前記放熱ユニットによる放熱効果が相対的に高いパワー半導体モジュールの裏面と前記放熱ユニットとの間に設けられた第2ヒートスプレッダを備え、
第1ヒートスプレッダは、前記第2ヒートスプレッダよりも厚く形成されたことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記複数のパワー半導体モジュールの表面側に設けられた直流母線の一方と、
前記直流母線の一方と前記複数のパワー半導体の表面との間に設けられ、前記複数のパワー半導体モジュールの一方との対向部に穴が形成された直流母線の他方と、
前記直流母線の一方と前記直流母線の他方との間に設けられ、前記複数のパワー半導体モジュールの一方の対向部に穴が形成された絶縁物と、
前記直流母線の一方と前記直流母線の他方とに接続されたコンデンサと、
を備え、
前記複数のパワー半導体モジュールの一方は、前記直流母線の一方の穴と前記絶縁物の穴とを貫通して、前記直流母線の一方に接する端子を有し、
前記複数のパワー半導体モジュールの他方は、前記直流母線の他方に接する端子を有し、
前記第2ヒートスプレッダは、前記第1ヒートスプレッダの厚みから前記直流母線の一方の厚みと前記絶縁物の厚みの和を差し引いた厚みで形成されたことを特徴とする請求項3記載の電力変換装置。 - 前記複数のパワー半導体モジュールは、並んで設けられ、
前記放熱ユニットは、前記複数のパワー半導体モジュールの裏面側に設けられたヒートシンクと前記複数の半導体モジュールの並び方向において前記ヒートシンクの一側に設けられた冷却ファンとを有し、
前記第1ヒートスプレッダは、前記ヒートシンクの他側のパワー半導体モジュールの裏面と前記ヒートシンクとの間で、前記ヒートシンクの他側に突き出した突き出し部を有したことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。 - 前記突き出し部に設けられた温度センサ、
を備えたことを特徴とする請求項5記載の電力変換装置。 - 前記突き出し部は、前記ヒートシンクの他側と排出口とをつなぐ風洞の一部をなすことを特徴とする請求項6記載の電力変換装置。
- 前記パワー半導体モジュールは、スイッチング素子として、炭化ケイ素半導体を有したことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の電力変換装置。
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JP2016015845A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 株式会社日立製作所 | 電力変換器 |
JP2016163535A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
JP2020137284A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JP2016015845A (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-28 | 株式会社日立製作所 | 電力変換器 |
JP2016163535A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体モジュール |
CN105938819A (zh) * | 2015-03-05 | 2016-09-14 | 丰田自动车株式会社 | 半导体模块 |
JP2020137284A (ja) * | 2019-02-20 | 2020-08-31 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
JP2020188622A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 富士電機株式会社 | 電力変換装置 |
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