JP5505080B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、リアクトルを備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a reactor.
直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、図13に示すごとく、電力変換回路を構成する半導体素子を内蔵した複数の半導体モジュール92と、該半導体モジュール92を冷却する複数の冷却チューブ93とを積層したものが従来から知られている(下記特許文献1、特許文献2参照)。
As a power conversion device that performs power conversion between DC power and AC power, as shown in FIG. 13, a plurality of
この電力変換装置90は、隣り合う2個の冷却管93の間が連結管910によって連結されている。また、積層方向xの一方の端部に位置する冷却チューブ93aには、一対のパイプ94a,94bが接続されている。一方のパイプ94aから冷媒911を導入すると、冷媒911は連結管910を通って全ての冷却チューブ93内を流れ、他方のパイプ94bから導出する。これにより、半導体モジュール92を冷却している。
In this
パイプ94a,94bの間には、電力変換回路を構成する電子部品の一つであるリアクトル95が介在している。リアクトル95は、図14に示すごとく、電磁コイル950と、該電磁コイル950を収納する収納ケース951とを備える。電磁コイル950の電極端子952は、収納ケース951の開口部956から突出している。この電極端子952は、バスバー(図示しない)によって半導体モジュール92と接続されている。
また、図13に示すごとく、リアクトル95の側面950は冷却チューブ93aに接触しており、この冷却チューブ93aによってリアクトル95を側面950から冷却している。
Between the
As shown in FIG. 13, the
近年、電力変換装置90の小型化が求められている。しかしながら、従来の電力変換装置90は、一対のパイプ94a,94bの間にリアクトル95が介在しているため、電力変換装置90の小型化に伴ってパイプ94a,94bの間隔を狭くすると、リアクトル95自体も小型化する必要が生じる。その結果、リアクトル95の電気特性が低下するという問題がある。
In recent years, downsizing of the
また、従来の電力変換装置90は、積層方向xの一端に位置する半導体モジュール92a,92bとリアクトル95とが、冷却チューブ93aを介して隣り合わせに位置しているため、半導体モジュール92a,92bとリアクトル95とが熱干渉しやすいという問題がある。すなわち、リアクトル95の発熱によって半導体モジュール92a,92bの温度が上昇しやすくなり、また、半導体モジュール92a,92bの発熱によってリアクトル95の温度が上昇しやすくなる。そのため、半導体モジュール92a,92bとリアクトル95とを充分に冷却できない場合がある。
Further, in the
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、パイプとパイプとの間隔を狭くした場合でもリアクトルを小型化する必要がなく、かつリアクトルと半導体モジュールとが熱的に干渉しにくい電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a problem, and it is not necessary to reduce the size of the reactor even when the interval between the pipes is narrowed, and the power conversion in which the reactor and the semiconductor module are less likely to interfere with each other thermally. The device is to be provided.
本発明は、電力変換回路を構成する半導体素子を内蔵した複数個の半導体モジュールと、該半導体モジュールを両主面から冷却する冷却器を構成する複数個の冷却チューブとを積層してなり、隣り合う2個の上記冷却チューブの間を、該冷却チューブの両端において連結管で連結した積層体と、
該積層体の積層方向における一方の端部に位置する上記冷却チューブに接続された一対のパイプと、
上記半導体モジュールに電気的に接続された電磁コイルと、該電磁コイルを収納する収納ケースとを有するリアクトルとを備え、
上記一対のパイプのうち、一方のパイプから冷媒を上記冷却器に導入し、該冷却器内を流れた上記冷媒を他方のパイプから導出するよう構成されており、
上記一対のパイプの配列方向と上記積層方向との双方に直交する方向である軸方向から、上記リアクトルの上記収納ケースの底部が上記一対のパイプに接触しており、
上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、上記半導体素子に導通し上記本体部の端面から突出する制御端子とを備え、上記半導体素子の動作を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、上記制御回路基板の一部が、上記一対のパイプを挟んで上記リアクトルの反対側に位置し、
上記電磁コイルの電極端子は、上記軸方向における上記制御回路基板側とは反対側に突出するか、又は上記軸方向に直交する方向に突出していることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
The present invention comprises a plurality of semiconductor modules each including a semiconductor element constituting a power conversion circuit and a plurality of cooling tubes constituting a cooler for cooling the semiconductor module from both main surfaces. A laminated body in which two matching cooling tubes are connected by connecting pipes at both ends of the cooling tubes;
A pair of pipes connected to the cooling tube located at one end in the stacking direction of the stack;
An electromagnetic coil electrically connected to the semiconductor module, and a reactor having a storage case for storing the electromagnetic coil,
Among the pair of pipes, the refrigerant is introduced from one pipe into the cooler, and the refrigerant flowing in the cooler is led out from the other pipe.
From the axial direction that is a direction orthogonal to both the arrangement direction of the pair of pipes and the stacking direction, the bottom of the storage case of the reactor is in contact with the pair of pipes ,
The semiconductor module includes a main body portion in which the semiconductor element is incorporated, and a control terminal that conducts to the semiconductor element and protrudes from an end surface of the main body portion, and a control circuit board that controls the operation of the semiconductor element is the control terminal. A part of the control circuit board is located on the opposite side of the reactor across the pair of pipes,
The electrode terminal of the electromagnetic coil protrudes in the direction opposite to the control circuit board side in the axial direction, or protrudes in a direction orthogonal to the axial direction. Item 1).
本発明の作用効果について説明する。本発明では、一対のパイプの配列方向と、積層体の積層方向との双方に直交する方向から、リアクトルの収納ケースが一対のパイプに接触するよう構成した。
このようにすると、一対のパイプの間にリアクトルが介在していないため、パイプとパイプの間隔を狭くした場合でも、リアクトルを小型化する必要がない。そのため、リアクトルの電気特性の低下を防止することができる。
また、リアクトルは一対のパイプに接触しているため、リアクトルを効果的に冷却することができる。
The function and effect of the present invention will be described. In this invention, it comprised so that the storage case of a reactor might contact a pair of pipe from the direction orthogonal to both the arrangement direction of a pair of pipes, and the lamination direction of a laminated body.
In this case, since the reactor is not interposed between the pair of pipes, it is not necessary to downsize the reactor even when the interval between the pipes is narrowed. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical characteristics of the reactor.
Moreover, since the reactor is contacting the pair of pipes, the reactor can be cooled effectively.
また、上記構成にすると、積層方向の一端に位置する半導体モジュールとリアクトルとが、冷却チューブを挟んで隣り合わせに位置しないようにすることができる。そのため、リアクトルと半導体モジュールとが熱的に干渉することを防止できる。これにより、リアクトルと半導体モジュールを冷却しやすくなる。 Moreover, if it is set as the said structure, the semiconductor module and reactor which are located in the end of a lamination direction can be prevented from being located adjacently on both sides of a cooling tube. Therefore, it can prevent that a reactor and a semiconductor module interfere with heat thermally. Thereby, it becomes easy to cool a reactor and a semiconductor module.
以上のごとく、本発明によれば、パイプとパイプとの間隔を狭くした場合でもリアクトルを小型化する必要がなく、かつリアクトルと半導体モジュールとが熱的に干渉しにくい電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is not necessary to reduce the size of the reactor even when the interval between the pipes is narrowed, and to provide a power conversion device in which the reactor and the semiconductor module are unlikely to interfere with each other thermally. Can do.
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、上記半導体素子に導通し上記本体部の端面から突出する制御端子とを備え、上記半導体素子の動作を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、該制御回路基板の一部が、上記一対のパイプを挟んで上記リアクトルの反対側に位置している。
そのため、リアクトル近傍の制御回路基板に実装する素子の耐熱グレードを下げることが可能になる。又、面積が大きい制御回路基板を使用することが可能になる。すなわち、制御回路基板の一部が積層方向の一端側に延出している場合でも、本発明では、制御回路基板とリアクトルの間にパイプが介在するため、リアクトルの発熱の影響を制御回路基板が受けにくい。そのため、リアクトル近傍の制御回路基板に実装する素子の耐熱グレードを下げることが可能になる。又、面積が大きい制御回路基板を使用することが可能になり、電力変換装置のコストダウンを図れる。又、電力変換装置の設計自由度を向上させることができる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, the semiconductor module includes a main body portion in which the semiconductor element is incorporated, and a control terminal that conducts the semiconductor element and protrudes from an end surface of the main body portion, and controls the operation of the semiconductor element. There is connected to the control terminal, a part of the control circuit board, that are located on the opposite side of the reactor across the pair of pipes.
Therefore , the heat resistance grade of the element mounted on the control circuit board near the reactor can be lowered. In addition, a control circuit board having a large area can be used. That is, even when a part of the control circuit board extends to one end side in the stacking direction, in the present invention, the pipe is interposed between the control circuit board and the reactor. It is hard to receive. Therefore, the heat resistance grade of the element mounted on the control circuit board near the reactor can be lowered. In addition, a control circuit board having a large area can be used, and the cost of the power converter can be reduced. In addition, the degree of freedom in designing the power converter can be improved.
また、上記収納ケースには、ケース内側に凹んだ一対の凹部が形成されており、各々の上記凹部に上記パイプが配置されていることが好ましい(請求項2)。
この場合には、収納ケースとパイプとの接触面積が増えるため、リアクトルの冷却効率を向上できる。
The aforementioned storage case, recessed inside the case and a pair of recesses are formed, it is preferable that the pipe is arranged in each of said recesses (claim 2).
In this case, since the contact area between the storage case and the pipe increases, the cooling efficiency of the reactor can be improved.
また、上記電磁コイルの軸線は、上記配列方向と上記積層方向との双方に直交しており、上記電磁コイルの電極端子は、上記電磁コイルの上記軸線に直交する方向へ突出していることが好ましい(請求項3)。
この場合には、電力変換装置をより小型化できる。すなわち、従来の電力変換装置90(図13、図14参照)のように、一対のパイプ94a,94bの間にリアクトル95が介在している場合は、電磁コイル950の軸線方向に直交する方向へ電極端子952を突出させると、パイプ94や冷却チューブ93aと電極端子952とが干渉してしまう。そのため、従来の電力変換装置90は、電極端子952を軸線方向に突出させる必要があり、軸線方向におけるリアクトル95の長さLが長くなる要因になっていた。
しかしながら、本発明の電力変換装置は、一対のパイプの間にリアクトルが介在していないため、パイプや冷却チューブと干渉することなく、電極端子を軸線方向に直交する方向へ突出させることができる。そのため、軸線方向におけるリアクトルの長さを短くすることが可能になり、この方向の電力変換装置の寸法を小さくすることができる。特に、半導体モジュール側に電極端子を突出させることにより、半導体モジュールと電極端子を直接、接続できる。これにより、電力変換装置をより小型化することが可能になる。
The axis of the electromagnetic coil is preferably orthogonal to both the arrangement direction and the stacking direction, and the electrode terminal of the electromagnetic coil protrudes in a direction orthogonal to the axis of the electromagnetic coil. (Claim 3 ).
In this case, the power converter can be further downsized. That is, when the
However, since the reactor is not interposed between the pair of pipes, the power conversion device of the present invention can project the electrode terminals in a direction perpendicular to the axial direction without interfering with the pipes and the cooling tubes. Therefore, the length of the reactor in the axial direction can be shortened, and the size of the power converter in this direction can be reduced. In particular, the semiconductor module and the electrode terminal can be directly connected by projecting the electrode terminal to the semiconductor module side. As a result, the power conversion device can be further downsized.
また、上記電力変換回路を構成する電子部品であって該電力変換回路の動作に伴って発熱する発熱部品が、上記一対のパイプを挟んで上記リアクトルの反対側に配置されており、上記発熱部品が上記一対のパイプに接触していることが好ましい(請求項4)。
このようにすると、パイプを使って発熱部品を冷却することが可能になる。
In addition, an electronic component that constitutes the power conversion circuit, and a heat generation component that generates heat in accordance with the operation of the power conversion circuit is disposed on the opposite side of the reactor across the pair of pipes, and the heat generation component There are preferably in contact with the pair of pipes (claim 4).
If it does in this way, it will become possible to cool a heat-emitting component using a pipe.
また、上記一対のパイプと上記収納ケースとの分離を防止する固定部材が上記収納ケースに取り付けられていることが好ましい(請求項5)
このようにすると、一対のパイプとリアクトルを圧着させることができるため、リアクトルの冷却効率を高めることが可能になる。
Further, it is preferable that the fixing member for preventing separation of the pair of pipes and the storage case is attached to the storage case (claim 5)
If it does in this way, since a pair of pipes and a reactor can be crimped | bonded, it becomes possible to improve the cooling efficiency of a reactor.
また、上記リアクトルと上記発熱部品とによって上記一対のパイプを挟持することにより、上記リアクトルおよび上記発熱部品を上記一対のパイプに圧接してもよい(請求項6)。
このようにすると、リアクトルと発熱部品とを両方とも、一対のパイプを使って冷却することができる。
また、発熱部品とリアクトルとを互いに固定すれば、専用の固定部材を別途設ける必要が無くなる。そのため、電力変換装置の部品点数を少なくすることができると共に、リアクトルと発熱部品の組付性を向上させることができる。
Further, by sandwiching the pair of pipes by the above reactor and the heat generating parts, the reactor and the heat-generating components may be pressed against the said pair of pipe (claim 6).
If it does in this way, both a reactor and a heat-emitting component can be cooled using a pair of pipes.
Further, if the heat generating component and the reactor are fixed to each other, it is not necessary to separately provide a dedicated fixing member. Therefore, the number of parts of the power conversion device can be reduced, and the assemblability of the reactor and the heat generating parts can be improved.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図1〜図4を用いて説明する。
図1、図2に示すごとく、本例の電力変換装置1は、複数の半導体モジュール2と複数の冷却チューブとを積層した積層体14を備える。半導体モジュール2は、電力変換回路を構成する半導体素子を内蔵している。冷却チューブ3は、半導体モジュール2を両主面から冷却する冷却器30を構成している。また、隣り合う2個の冷却チューブ3の間は、該冷却チューブ3の両端において連結管10で連結されている。
Example 1
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
積層体14の積層方向Xにおける一方の端部に位置する冷却チューブ3aには、一対のパイプ4a,4bが接続されている。
また、電力変換装置1は、リアクトル5を備える。リアクトル5は、半導体モジュール2に電気的に接続された電磁コイル50と、該電磁コイル50を収納する収納ケース51とを有する。
電力変換装置1は、一対のパイプ4a,4bのうち、一方のパイプ4aから冷媒11を冷却器30に導入し、冷却器30内を流れた冷媒11を他方のパイプ4bから導出するよう構成されている。
そして、図2に示すごとく、一対のパイプ4a,4bの配列方向Yと積層方向X(図1参照)との双方に直交する方向Zから、リアクトル5の収納ケース51が一対のパイプ4a,4bに接触している。
以下、詳説する。
A pair of
The
The
And as shown in FIG. 2, the
The details will be described below.
図3に示すごとく、本例の半導体モジュール2は、半導体素子を内蔵する本体部20と、半導体素子に導通し本体部20の端面200から突出する制御端子21とを備える。また、半導体素子の動作を制御する制御回路基板6が制御端子21に接続されている。そして、制御回路基板6の一部が、一対のパイプ4a,4bを挟んでリアクトル5の反対側に位置している。
As shown in FIG. 3, the
半導体モジュール2はパワー端子22を備える。図4に示すごとく、パワー端子22は、直流電源(図示しない)の正電極に接続される正極端子22aと、直流電源の負電極に接続される負極端子22bと、交流負荷に接続される交流端子22cとがある。半導体モジュール2内の半導体素子の動作を制御回路基板6が制御することにより、正極端子22aと負極端子22bとの間に印加される直流電圧を交流電圧に変換して、交流端子22cから出力する。
The
本例の電力変換装置1は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両に搭載して用いるものである。車両には三相交流モータが搭載されている。電力変換装置1によって得た交流電力によって三相交流モータを駆動し、車両を走行させている。
The
一方、図2、図3に示すごとく、本例のリアクトル5は、磁性粉末と絶縁樹脂とを混合したコア53を備える。このコア53によって、電磁コイル50を収納ケース51内に封止している。
収納ケース51は、底部54と、該底部54から立設した側部55と、該側部55に形成された開口部56とを備える。底部54は、一対のパイプ4a,4bに接触している。また、図3に示すごとく、側部55は、底部54に近い領域(接触部550)において、冷却チューブ3aに接触している。これにより、リアクトル5は、主にパイプ4a,4bによって冷却されるが、本例においては、冷却チューブ3aによっても補助的に冷却されることとなる。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, the
The
また、図2に示すごとく、本例では、電磁コイル50の軸線Aは、Z方向に平行である。電磁コイル50の電極52は、開口部56から突出している。この電極52は、バスバー(図示しない)によって、半導体モジュール2のパワー端子22や他の電子部品に接続されている。
As shown in FIG. 2, in this example, the axis A of the
本例の作用効果について説明する。図2に示すごとく、本例では、一対のパイプ4a,4bの配列方向Yと、積層体14の積層方向X(図1参照)との双方に直交する方向Zから、リアクトル5の収納ケース51が一対のパイプ4a,4bに接触するよう構成した。
このようにすると、一対のパイプ4a,4bの間にリアクトル5が介在していないため、パイプ4aとパイプ4bの間隔を狭くした場合でも、リアクトル5を小型化する必要がない。そのため、リアクトル5の電気特性の低下を防止することができる。
また、リアクトル5は一対のパイプ4a,4bに接触しているため、リアクトル5を効果的に冷却することができる。
The effect of this example will be described. As shown in FIG. 2, in this example, the
In this case, since the
Moreover, since the
また、上記構成にすると、図3に示すごとく、積層方向Xの一端に位置する半導体モジュール2aとリアクトル5とが、冷却チューブ3aを挟んで隣り合わせに位置しないようにすることができる。そのため、リアクトル5と半導体モジュール2aとが熱的に干渉することを防止できる。これにより、リアクトル5と半導体モジュール2aを冷却しやすくなる。
なお、本例では、リアクトル5は接触部550において冷却チューブ3aと接触しているが、リアクトル5と冷却チューブ3aを離してもよい。このようにすると、リアクトル5と半導体モジュール2aとの熱干渉をより効果的に防止できる。
Moreover, if it is set as the said structure, as shown in FIG. 3, the
In this example, the
また、本例では、図2に示すごとく、電磁コイル50は、その軸線AがZ方向に平行になるように、収納ケース51内に収納されている。
このようにすると、リアクトル5の冷却効率を上げることができる。すなわち、電磁コイル50の中心部500は、電磁コイル50の発熱が集中するため、温度が特に上昇しやすい部分であるが、上記構成にすると、パイプ4a,4bが電磁コイル50の中心部500に近い位置に存在するため、この中心部500を効果的に冷却することができる。そのため、リアクトル5全体の冷却効率を向上させることができる。
In this example, as shown in FIG. 2, the
If it does in this way, the cooling efficiency of
また、本例では図3に示すごとく、制御回路基板6の一部が、一対のパイプ4a,4bを挟んでリアクトル5の反対側に位置している。
このようにすると、リアクトル5近傍の制御回路基板6に実装する素子の耐熱グレードを下げることが可能になる。又、面積が大きい制御回路基板6を使用することが可能になる。すなわち、上述のように、制御回路基板6の一部が積層方向Xの一端側に延出している場合でも、本例では、制御回路基板6とリアクトル5の間にパイプ4が介在するため、リアクトル5の発熱の影響を制御回路基板6が受けにくい。そのため、リアクトル5近傍の制御回路基板6に実装する素子の耐熱グレードを下げることが可能になる。又、面積が大きい制御回路基板6を使用することが可能になり、電力変換装置1のコストダウンを図れる。又、電力変換装置1の設計自由度を向上させることができる。
In this example, as shown in FIG. 3, a part of the
If it does in this way, it will become possible to lower the heat-resistant grade of the element mounted in
以上のごとく、本例によれば、パイプとパイプとの間隔を狭くした場合でもリアクトルを小型化する必要がなく、かつリアクトルと半導体モジュールとが熱的に干渉しにくい電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to this example, it is not necessary to reduce the size of the reactor even when the interval between the pipes is narrowed, and to provide a power conversion device in which the reactor and the semiconductor module are unlikely to interfere with each other thermally. Can do.
(実施例2)
本例は、収納ケース51の形状を変更した例である。図5、図6に示すごとく、本例では、収納ケース51に、ケース内側に凹んだ一対の凹部510が形成されている。そして、各々の凹部510にパイプ4が配置されている。
パイプ4は円筒形状である。凹部510は、Z方向とY方向の双方に平行な平面における断面が、パイプ4と同一半径を有する円弧状に形成されている。パイプ4は凹部510に密着している。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
(Example 2)
In this example, the shape of the
The
In addition, the configuration is the same as that of the first embodiment.
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、収納ケース51とパイプ4との接触面積を増やすことができる。そのため、リアクトル5の冷却効率を向上できる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
The effect of this example will be described. If it is set as the said structure, the contact area of the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、リアクトル5を一対のパイプ4a,4bに固定した例である。図7、図8に示すごとく、本例では、一対のパイプ4a,4bと収納ケース51との分離を防止する固定部材8が収納ケース51に取り付けられている。
固定部材8は、パイプ4a,4bに係合する円筒状部8a,8bと、該円筒状部8a,8bを繋ぐ平板状部8cとを備える。収納ケース51の底部54と、平板状部8cにはボルト挿通孔(図示しない)が形成されている。このボルト挿通孔にボルト12を挿通し、収納ケース51内に配置したナット13にボルト12を螺合することにより、固定部材8を底部54に締結している。これにより、パイプ4a,4bにリアクトル5を密着させている。
その他、実施例2と同様の構成を備える。
(Example 3)
In this example, the
The fixing
In addition, the same configuration as that of the second embodiment is provided.
本例の作用効果について説明する。本例では、パイプ4a,4bにリアクトル5を密着できるため、リアクトル5の冷却効率を高めることができる。
その他、実施例2と同様の作用効果を備える。
The effect of this example will be described. In this example, since the
In addition, the same functions and effects as those of the second embodiment are provided.
(実施例4)
本例は、リアクトル5とは別の部品を、リアクトル5と共にパイプ4に接触させた例である。図9、図10に示すごとく、本例では、電力変換回路を構成する電子部品であって電力変換回路の動作に伴って発熱する発熱部品7が、一対のパイプ4a,4bを挟んでリアクトル5の反対側に配置されている。そして、発熱部品7が一対のパイプ4a,4bに接触している。
例えば、発熱部品7として、半導体モジュール2に加わる電圧を平滑化するための平滑コンデンサや、該平滑コンデンサが蓄えた電荷を放電させるための放電抵抗を用いることができる。
(Example 4)
In this example, a part different from the
For example, a smoothing capacitor for smoothing the voltage applied to the
また、本例では、リアクトル5と発熱部品7とによって一対のパイプ4a,4bを挟持することにより、リアクトル5および発熱部品7を一対のパイプ4a,4bに圧接している。
本例では、ボルト12とナット13を使って、リアクトル5と発熱部品7を締結している。すなわち、発熱部品7とリアクトル5には締結用突部70,59がそれぞれ形成されており、この締結用突部70,59に形成されたボルト挿通孔(図示しない)にボルト12を挿通し、ナット13に螺合する。これにより、発熱部品7とリアクトル5とを締結している。そして、このボルト12とナット13の締結力を用いて、リアクトル5と発熱部品7を一対のパイプ4a,4bに圧接している。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
Further, in this example, the pair of
In this example, the
In addition, the same configuration as that of the first embodiment is provided.
本例の作用効果について説明する。本例では、図9に示すごとく、リアクトル5および発熱部品7を一対のパイプ4a,4bに圧接している。
このようにすると、パイプ4a,4bを使って発熱部品7を冷却することが可能になる。
The effect of this example will be described. In this example, as shown in FIG. 9, the
If it does in this way, it will become possible to cool the heat-emitting
また、本例では、発熱部品7とリアクトル5とを、ボルト12及びナット13を使って互いに固定している。そのため、専用の固定部材8(図7参照)を設ける必要が無い。これにより、電力変換装置1のコストダウンを図れると共に、リアクトル5と発熱部品7の組付性を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
Further, in this example, the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例5)
本例は、リアクトル5の形状を変更した例である。図11、図12に示すごとく、本例では、電磁コイル50の電極端子52は、電磁コイル50の軸線Aに直交する方向へ突出している。
より詳しくは、本例では、電極端子52は半導体モジュール2a側に突出している。電磁コイル50の2個の電極端子52a,52bのうち、一方の電極端子52aは、半導体モジュール2aのパワー端子22に直接、接続されている。また、他方の電極端子52bは、図示しないバスバーを介して、他の電子部品に接続されている。
その他、実施例1と同様の構成を備える。
(Example 5)
In this example, the shape of the
More specifically, in this example, the
In addition, the same configuration as that of the first embodiment is provided.
本例の作用効果について説明する。上記構成にすると、電力変換装置1をより小型化できる。すなわち、従来の電力変換装置90(図13、図14参照)のように、一対のパイプ94a,94bの間にリアクトル95が介在している場合は、電磁コイル950の軸線方向に直交する方向へ電極端子952を突出させると、パイプ94や冷却チューブ93aと電極端子952とが干渉してしまう。そのため、従来の電力変換装置90は、電極端子952を軸線方向に突出させる必要があり、軸線方向におけるリアクトル95の長さLが長くなる要因になっていた。
The effect of this example will be described. If it is the said structure, the
しかしながら、本例の電力変換装置1は、図11、図12に示すごとく、一対のパイプ4a,4bの間にリアクトル5が介在していないため、パイプ4a,4bや冷却チューブ3aと干渉することなく、電極端子52を軸線方向に直交する方向へ突出させることができる。そのため、軸線方向におけるリアクトル5の長さLを短くすることが可能になり、この方向の電力変換装置1の寸法を小さくすることができる。
However, as shown in FIGS. 11 and 12, the
1 電力変換装置
2 半導体モジュール
3 冷却チューブ
30 冷却器
4 パイプ
5 リアクトル
50 電磁コイル
51 収納ケース
6 制御回路基板
7 発熱部品
8 固定部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該積層体の積層方向における一方の端部に位置する上記冷却チューブに接続された一対のパイプと、
上記半導体モジュールに電気的に接続された電磁コイルと、該電磁コイルを収納する収納ケースとを有するリアクトルとを備え、
上記一対のパイプのうち、一方のパイプから冷媒を上記冷却器に導入し、該冷却器内を流れた上記冷媒を他方のパイプから導出するよう構成されており、
上記一対のパイプの配列方向と上記積層方向との双方に直交する方向である軸方向から、上記リアクトルの上記収納ケースの底部が上記一対のパイプに接触しており、
上記半導体モジュールは、上記半導体素子を内蔵する本体部と、上記半導体素子に導通し上記本体部の端面から突出する制御端子とを備え、上記半導体素子の動作を制御する制御回路基板が上記制御端子に接続されており、上記制御回路基板の一部が、上記一対のパイプを挟んで上記リアクトルの反対側に位置し、
上記電磁コイルの電極端子は、上記軸方向における上記制御回路基板側とは反対側に突出するか、又は上記軸方向に直交する方向に突出していることを特徴とする電力変換装置。 A plurality of semiconductor modules each including a semiconductor element constituting a power conversion circuit and a plurality of cooling tubes constituting a cooler for cooling the semiconductor module from both main surfaces are stacked, A laminate in which the cooling tubes are connected by connecting pipes at both ends of the cooling tubes;
A pair of pipes connected to the cooling tube located at one end in the stacking direction of the stack;
An electromagnetic coil electrically connected to the semiconductor module, and a reactor having a storage case for storing the electromagnetic coil,
Among the pair of pipes, the refrigerant is introduced from one pipe into the cooler, and the refrigerant flowing in the cooler is led out from the other pipe.
From the axial direction that is a direction orthogonal to both the arrangement direction of the pair of pipes and the stacking direction, the bottom of the storage case of the reactor is in contact with the pair of pipes ,
The semiconductor module includes a main body portion in which the semiconductor element is incorporated, and a control terminal that conducts to the semiconductor element and protrudes from an end surface of the main body portion, and a control circuit board that controls the operation of the semiconductor element is the control terminal. A part of the control circuit board is located on the opposite side of the reactor across the pair of pipes,
An electrode terminal of the electromagnetic coil protrudes in the opposite direction to the control circuit board side in the axial direction, or protrudes in a direction orthogonal to the axial direction .
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