JP5992483B2 - DC-DC converter for vehicles - Google Patents
DC-DC converter for vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- JP5992483B2 JP5992483B2 JP2014215930A JP2014215930A JP5992483B2 JP 5992483 B2 JP5992483 B2 JP 5992483B2 JP 2014215930 A JP2014215930 A JP 2014215930A JP 2014215930 A JP2014215930 A JP 2014215930A JP 5992483 B2 JP5992483 B2 JP 5992483B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- press
- diode
- voltage
- fit
- transformer
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
この発明は、直流入力電圧を直流出力電圧に変換する車両用ＤＣ―ＤＣコンバータに関し、特にハイブリッド車のように冷却システムが水冷式の電動車両に搭載される車両用ＤＣ―ＤＣコンバータに関するものである。 The present invention relates to a DC-DC converter for a vehicle that converts a DC input voltage into a DC output voltage, and more particularly to a vehicle DC-DC converter in which a cooling system is mounted on a water-cooled electric vehicle such as a hybrid vehicle. .
ハイブリッド車のような電気エネルギーを用いた自動車には、駆動用モータや、駆動用モータに電力を供給するための高電圧バッテリ、インバータが備えられる。高電圧バッテリの電圧は一般的に１００Ｖ〜４００Ｖに達し、インバータで高電圧バッテリの直流電圧を交流電圧に変換し、駆動用モータへ電力を供給する。
また、従来車ではエンジンの動力で発電するオルタネータにより１２Ｖ系の電気機器に電力を供給しているが、ハイブリッド車は、エンジンが停止するモードが存在するため、高電圧バッテリの電圧を１２Ｖ系の電圧に変換するＤＣ―ＤＣコンバータを搭載し、これによって１２Ｖ系の電気機器に電力を供給する方式が一般的である。
A vehicle using electric energy such as a hybrid vehicle includes a drive motor, a high voltage battery for supplying power to the drive motor, and an inverter. The voltage of the high voltage battery generally reaches 100V to 400V, the inverter converts the DC voltage of the high voltage battery into an AC voltage, and supplies power to the drive motor.
In addition, in conventional vehicles, power is supplied to 12V electric equipment by an alternator that generates power using engine power. However, in hybrid vehicles, there is a mode in which the engine stops, so the voltage of the high voltage battery is reduced to 12V. In general, a DC-DC converter for converting to voltage is mounted, and thereby a power is supplied to a 12V electric device.
ハイブリッド車のような電動車両に搭載されるＤＣ―ＤＣコンバータと、従来車に搭載されるオルタネータでは、１２Ｖ出力を直流に変換する整流回路は、共通して有する回路である。この整流回路を構成する部品の一つに、整流ダイオードがある。例えば、特許文献１によると、従来車に搭載されるオルタネータにおいて、その整流ダイオードの実装形態として、プレスフィット形状のダイオードを、フィンのついた冷却器にはめ込む構造が提案されている。プレスフィット形状のダイオードを使用する利点としては、ネジ等の部品点数の削減、組み立て工程の簡素化などがある。 In a DC-DC converter mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle and an alternator mounted on a conventional vehicle, a rectifier circuit that converts 12V output into direct current is a common circuit. One of the components constituting this rectifier circuit is a rectifier diode. For example, according to Patent Document 1, in an alternator mounted on a conventional vehicle, a structure in which a press-fit diode is fitted into a finned cooler is proposed as a mounting form of the rectifier diode. Advantages of using a press-fit diode include reduction in the number of parts such as screws and simplification of the assembly process.
特許文献１で示されるプレスフィット形状のダイオードの実装形態において、ダイオードの圧入部は、電気的にはダイオードのアノード端子となっている。一方、このダイオードは、ダイオードのもう一方の端子であるカソード端子は、リードピン形状となっている。そして、このダイオードを、フィンのついた金属製の冷却器に圧入して実装する際、ダイオードのリードピンがついた側から、冷却器に圧入されている。このような実装方法では、冷却器の、プレスフィットダイオードを圧入する側と、カソード端子のリードピンが出る側の両側に穴が必要であり、つまり、冷却器のプレスフィット形状のダイオードを圧入する穴は貫通穴である必要がある。 In the press-fit diode mounting form disclosed in Patent Document 1, the diode press-fit portion is electrically an anode terminal of the diode. On the other hand, in this diode, the cathode terminal, which is the other terminal of the diode, has a lead pin shape. When the diode is press-fitted into a metal cooler with fins and mounted, the diode is press-fitted into the cooler from the side where the lead pin of the diode is attached. Such a mounting method requires holes on both sides of the cooler on which the press-fit diode is press-fitted and on the side where the lead pin of the cathode terminal comes out, that is, a hole in which the press-fit diode of the cooler is press-fitted. Must be a through hole.
以上のような構造は、従来車に搭載されるオルタネータのような、冷却器が空冷である場合においては、問題なく実現可能である。一方で、電動車両に搭載されるＤＣ―ＤＣコンバータにおいては、冷却システムが、車両駆動用モータ、インバータ等と共通化される場合があり、このような場合、冷却器は水冷式となる。 The above structure can be realized without problems when the cooler is air-cooled, such as an alternator mounted on a conventional vehicle. On the other hand, in a DC-DC converter mounted on an electric vehicle, a cooling system may be shared with a vehicle drive motor, an inverter, and the like. In such a case, the cooler is a water-cooled type.
プレスフィット形状のダイオードを使用したＤＣ―ＤＣコンバータを水冷により冷却する際、貫通穴の開いた冷却器の冷却面に水路を形成してしまうと、冷却器とプレスフィット形状のダイオードの接触面が水密ではないため、この接触面から冷却水漏れを生じることから、このような構造は実現できないという問題がある。 When a DC-DC converter using a press-fit diode is cooled by water cooling, if a water channel is formed on the cooling surface of the cooler with a through hole, the contact surface between the cooler and the press-fit diode will be Since it is not watertight, cooling water leaks from this contact surface, and there is a problem that such a structure cannot be realized.
また、プレスフィット形状のダイオードを圧入する、貫通穴の開いた金属筐体を、別の水冷筐体に固定した場合、上記のような水漏れの心配はないが、貫通穴の開いた金属筐体と、別の水冷筐体との間に接触面が生じるため、この接触面での熱抵抗により冷却能力が十分ではなくなり、冷却器の能力を大きくするために、冷却器のサイズが大きくなってしまう懸念がある。 In addition, when a metal housing with a through-hole in which a press-fit diode is press-fitted is fixed to another water-cooled housing, there is no concern about water leakage as described above, but a metal housing with a through-hole is provided. Since a contact surface is created between the body and another water-cooled enclosure, the thermal resistance at this contact surface makes the cooling capacity insufficient, and the size of the cooler increases to increase the capacity of the cooler. There is a concern.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、水冷式の冷却器を使用する場合においても、冷却水漏れを生じることがなく、部品点数が少なく、組み立てが簡素化された車両用ＤＣ―ＤＣコンバータを得ることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when a water-cooled cooler is used, there is no leakage of cooling water, the number of parts is small, and assembly is simplified. It is an object of the present invention to obtain a vehicle DC-DC converter.
この発明に係る車両用ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力端子に入力された直流電圧を交流電圧に変換するためのインバータ回路と、インバータ回路から出力される電圧を変換するトランスと、トランスの二次巻線から出力される交流電圧を整流する複数の整流ダイオードからなる整流回路と、整流回路で整流したリップル電圧波形を平滑化する平滑回路と、平滑回路で平滑された直流電圧を出力する出力端子とを備え、出力端子の一方はグランドと同電位の金属筐体で構成され、金属筐体の一表面には貫通していない凹部状の穴が設けられ、整流ダイオードは、アノード端子が圧入部となり、カソード端子がリードピン形状となった圧入型ダイオードで構成され、圧入型ダイオードの圧入部が金属筐体の凹部状の穴に圧入された状態で固定され、圧入型ダイオードのリードピン形状のカソード端子がトランスの二次巻線に接続されたものである。 A DC-DC converter for a vehicle according to the present invention includes an inverter circuit for converting a DC voltage input to an input terminal into an AC voltage, a transformer for converting a voltage output from the inverter circuit, and a secondary winding of the transformer. A rectifier circuit comprising a plurality of rectifier diodes for rectifying an AC voltage output from a line; a smoothing circuit for smoothing a ripple voltage waveform rectified by the rectifier circuit; and an output terminal for outputting a DC voltage smoothed by the smoothing circuit; One of the output terminals is configured with a metal casing having the same potential as the ground, a concave hole that does not penetrate is provided on one surface of the metal casing, and the rectifier diode has the anode terminal as a press-fit section. , the cathode terminal is constituted by a press-fit diode became lead pin shape, it is fixed in a state where press-fit portion of the press-fit diode is press-fitted into the recess-shaped hole in the metal housing The cathode terminal of the lead pin shape of the press-type diode is one that is connected to the secondary winding of the transformer.
この発明の構成とすることにより、車両用ＤＣ―ＤＣコンバータの冷却方式を水冷とした場合においても、冷却水が整流用の圧入型ダイオードの圧入部と金属筐体の接触面から冷却水が漏れる心配がなく、ネジ等の部品点数が少なく、組み立て工程の簡素化された車両用ＤＣ―ＤＣコンバータを実現できる。また、整流用の圧入型ダイオードを圧入する、貫通穴の開いた金属筐体を、別の水冷筐体に固定した場合のような、接触面での熱抵抗増加がないため、冷却器のサイズが大きくなるという懸念もなくなる。 With the configuration of the present invention, even when the cooling method of the vehicle DC-DC converter is water cooling, the cooling water leaks from the press-fitting portion of the press-fitting diode for rectification and the contact surface of the metal casing. There is no worry, the number of parts such as screws is small, and a vehicle DC-DC converter with a simplified assembly process can be realized. In addition, the size of the cooler is reduced because there is no increase in thermal resistance at the contact surface, as in the case where a metal housing with a through hole that press-fits a press-fitting diode for rectification is fixed to another water-cooled housing. There is no longer a concern that will increase.
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係る車両用ＤＣ―ＤＣコンバータについて、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中において同一符号は同一または相当する部分を示す。
図１は、車両用ＤＣ―ＤＣコンバータ１０の主回路構成図を示し、直流電圧を印加する入力端子１１ａ、１１ｂ（まとめて入力端子１１）と、入力端子１１に入力された直流電圧を交流電圧に変換するためのインバータ回路１２と、電圧を変換するトランス１３と、トランス１３から出力される交流電圧を整流するための整流回路１４と、整流回路１４で整流したリップル電圧波形を平滑化するチョークコイル１５と、整流回路１４で整流したリップル電圧波形を平滑化する平滑コンデンサ１６と、直流電圧を出力する出力端子１７ａ、１７ｂ（まとめて出力端子１７）で構成されている。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a vehicle DC-DC converter according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
FIG. 1 shows a main circuit configuration diagram of a vehicular DC-DC converter 10, and input terminals 11 a and 11 b (collectively input terminals 11) for applying a DC voltage, and a DC voltage inputted to the input terminal 11 as an AC voltage. Inverter circuit 12 for converting to voltage, transformer 13 for converting voltage, rectifier circuit 14 for rectifying the AC voltage output from the transformer 13, and choke for smoothing the ripple voltage waveform rectified by the rectifier circuit 14 The coil 15, the smoothing capacitor 16 that smoothes the ripple voltage waveform rectified by the rectifier circuit 14, and output terminals 17 a and 17 b (collectively, the output terminal 17) that output a DC voltage.
入力端子１１には、インバータ回路１２のスイッチング電源として直流電圧が印加され、スイッチング電源の出力電圧よりも高い電圧が印加される。インバータ回路１２は、電力変換用のＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子からなる複数のスイッチング素子１２１ａ〜１２１ｄ（まとめてスイッチング素子１２１）で構成され、入力端子１１から供給された直流電圧は複数のスイッチング素子１２１をスイッチングすることによって生成される矩形波に近い交流電圧に変換されて出力される。 A DC voltage is applied to the input terminal 11 as a switching power supply for the inverter circuit 12, and a voltage higher than the output voltage of the switching power supply is applied. The inverter circuit 12 includes a plurality of switching elements 121a to 121d (collectively switching elements 121) made of semiconductor elements such as power conversion MOSFETs, and a DC voltage supplied from the input terminal 11 causes the switching elements 121 to be connected. It is converted into an alternating voltage close to a rectangular wave generated by switching and output.
トランス１３は、一次巻線１３１と上側二次巻線１３２と下側二次巻線１３３と、上記した一次巻線１３１と上側二次巻線１３２、下側二次巻線１３３を電磁気的に結合するための磁性体コア１３４で構成され、トランスを構成する各巻線１３１、１３２、１３３が、磁性体コア１３４に設けられた中足の周囲に配置される。
そしてトランス１３の一次巻線１３１には、インバータ回路１２からの矩形波に近い交流電圧が印加され、その上側二次巻線１３２と下側二次巻線１３３には、一次巻線１３１と二次巻線１３２、１３３の巻き数比に応じた電圧に変換されて出力される。
The transformer 13 electromagnetically connects the primary winding 131, the upper secondary winding 132, the lower secondary winding 133, the primary winding 131, the upper secondary winding 132, and the lower secondary winding 133 described above. The windings 131, 132, and 133 that are composed of a magnetic core 134 for coupling and that constitute a transformer are arranged around a middle leg provided on the magnetic core 134.
An AC voltage close to a rectangular wave from the inverter circuit 12 is applied to the primary winding 131 of the transformer 13, and the primary winding 131 and the secondary winding 133 are connected to the upper secondary winding 132 and the lower secondary winding 133. It is converted into a voltage corresponding to the turn ratio of the next windings 132 and 133 and output.
整流回路１４は、複数の整流素子である整流ダイオード１４ａ、１４ｂ（まとめて整流ダイオード１４＊）で構成され、トランス１３の上側二次巻線１３２と下側二次巻線１３３から出力される交流電圧を整流する。また、この整流ダイオード１４ａ、１４ｂは、図２で詳しく説明するように圧入型ダイオードで構成されている。 The rectifier circuit 14 is composed of rectifier diodes 14a and 14b (collectively rectifier diodes 14 *) as a plurality of rectifier elements, and is output from the upper secondary winding 132 and the lower secondary winding 133 of the transformer 13. Rectify the voltage. The rectifier diodes 14a and 14b are constituted by press-fit diodes as will be described in detail with reference to FIG.
チョークコイル１５は、トランス１３の上側二次巻線１３２と下側二次巻線１３３の結線箇所であるセンタータップ部１３５と出力端子１７ａとの間に接続され、整流回路１４で整流した交流電圧を平滑化する。
平滑コンデンサ１６は、出力端子１７ａ、１７ｂ間に接続され、整流回路１４で整流した交流電圧を平滑化する。
このチョークコイル１５と平滑コンデンサ１６とで、整流回路１４で整流したリップル電圧波形の交流電圧を平滑化する平滑回路を構成している。
The choke coil 15 is connected between the center tap portion 135, which is a connection point between the upper secondary winding 132 and the lower secondary winding 133 of the transformer 13, and the output terminal 17 a, and is an AC voltage rectified by the rectifier circuit 14. Is smoothed.
The smoothing capacitor 16 is connected between the output terminals 17a and 17b, and smoothes the AC voltage rectified by the rectifier circuit 14.
The choke coil 15 and the smoothing capacitor 16 constitute a smoothing circuit that smoothes the alternating voltage of the ripple voltage waveform rectified by the rectifier circuit 14.
出力端子１７は、チョークコイル１５と平滑コンデンサ１６からなる平滑回路で得られた直流電圧をスイッチング電源の外部へ出力するための出力端子であり、出力端子１７の一方の端子１７ｂは、スイッチング電源の金属筐体（図３参照）に接続されたグランド端子となっている。本実施例では、トランス１３の二次側回路の電流リターンの経路として金属筐体を用いている。
なお、本実施例では、二次側回路のグランドを金属筐体と同電位にしているため、出力電圧は出力端子１７ａと金属筐体（出力端子１７ｂ）の間に出力される。
The output terminal 17 is an output terminal for outputting the DC voltage obtained by the smoothing circuit including the choke coil 15 and the smoothing capacitor 16 to the outside of the switching power supply. One terminal 17b of the output terminal 17 is the switching power supply. This is a ground terminal connected to a metal casing (see FIG. 3). In the present embodiment, a metal casing is used as a current return path of the secondary side circuit of the transformer 13.
In this embodiment, since the ground of the secondary circuit is set to the same potential as the metal casing, the output voltage is output between the output terminal 17a and the metal casing (output terminal 17b).
上記のＤＣ―ＤＣコンバータ１０は、所謂、絶縁型ＤＣ―ＤＣコンバータであり、また、このコンバータのトランス二次側はセンタータップ型ダイオード整流方式であり、全波整流回路と同等の整流波形を得ることができるものである。 The DC-DC converter 10 is a so-called insulation type DC-DC converter, and the transformer secondary side of this converter is a center tap type diode rectification method, and obtains a rectified waveform equivalent to that of a full-wave rectifier circuit. It is something that can be done.
次に、この発明の車両用ＤＣ―ＤＣコンバータに使用される整流ダイオード１４ａ、１４ｂとしての圧入型ダイオードを図２に基づいて説明する。
図２は圧入型ダイオードの断面図であり、ダイオード１４ａ（１４ｂ）のダイス１４１の下面がハンダ付けされる圧入部１４２と、ダイオード１４ａ（１４ｂ）のダイス１４１の上面がハンダ付けされるリードピン１４３で構成され、圧入部１４２側をアノード端子とし、リードピン１４３側をカソード端子としている。
Next, press-fitting diodes as rectifier diodes 14a and 14b used in the vehicle DC-DC converter of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the press-fit diode, and includes a press-fit portion 142 where the lower surface of the die 141 of the diode 14a (14b) is soldered and a lead pin 143 where the upper surface of the die 141 of the diode 14a (14b) is soldered. The press-fit portion 142 side is an anode terminal, and the lead pin 143 side is a cathode terminal.
ダイオードの圧入部１４２は、熱伝導のよいアルミや銅などの材料で構成され、カップ状に形成されている。カップ状の窪みにはリードピン１４３の機械的保持、およびダイ１４１の保護のために充填剤１４４が設けられている。
矢印１４５は、圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）が後述する冷却器の金属筐体へ圧入される時の圧入方向を示し、この圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）が冷却器へ圧入される時、圧入部１４２の上面周縁部１４２ａを図の上方向から下方向へ押し込むことで、ダイオード１４ａ（１４ｂ）が冷却器へ実装される。また、ダイオード１４ａ（１４ｂ）を下方向へ圧入できるよう、ダイオードの圧入部１４２の下面の外径は、上面の外径よりも小さくなっている。
The press-fit portion 142 of the diode is made of a material such as aluminum or copper having good thermal conductivity, and is formed in a cup shape. The cup-shaped depression is provided with a filler 144 for mechanical holding of the lead pin 143 and protection of the die 141.
An arrow 145 indicates a press-fitting direction when the press-fit diode 14a (14b) is press-fitted into a metal casing of a cooler described later. When the press-fit diode 14a (14b) is press-fitted into the cooler, a press-fitting portion the top rim portion 142a of the 142 by pushing from above in FIG downward, diode 14a (14b) is mounted to the cooler. Further, the outer diameter of the lower surface of the press-fit portion 142 of the diode is smaller than the outer diameter of the upper surface so that the diode 14a (14b) can be pressed downward.
次に、図２に示す圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）を冷却器としての金属筐体に実装した構造を図３に基づいて説明する。
図３において、車両用ＤＣ―ＤＣコンバータ１０を構成する主部品を実装するための金属筐体３０は、圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）の圧入部１４２を嵌合させるための凹部状の穴３０１が設けられている。この凹部状の穴３０１は、金属筐体３０の上面にのみ開口しており、下面、つまり冷却水の流れる面には開口していない、所謂貫通していない穴である。
圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）の圧入部１４２は、リードピン１４３がついた側とは反対側である圧入部１４２側から、金属筐体３０に設けた凹部状の穴３０１に圧入されることで、金属筐体３０と電気的な接続、機械的な固定、熱的な接続を実現できるため、基板挿入部品、表面実装部品の整流素子を用いる場合と比較して部品点数、組立工数を大幅に削減することができる。
Next, a structure in which the press-fit diode 14a (14b) shown in FIG. 2 is mounted on a metal casing as a cooler will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the metal casing 30 for mounting the main components constituting the vehicular DC- DC converter 10 has a recessed hole 301 for fitting the press-fit portion 142 of the press-fit diode 14a (14b). Is provided. The recess-shaped hole 301 is a so-called non-penetrating hole that opens only on the upper surface of the metal housing 30 and does not open on the lower surface, that is, the surface through which the cooling water flows.
The press-fit portion 142 of the press-fit diode 14a (14b) is press-fitted into the concave hole 301 provided in the metal housing 30 from the press-fit portion 142 side opposite to the side where the lead pin 143 is attached. Since electrical connection, mechanical fixation, and thermal connection with the metal housing 30 can be realized, the number of parts and assembly man-hours are greatly reduced compared to the case of using rectifying elements for board insertion parts and surface mount parts. can do.
圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）のリードピン１４３は、図３に示すようにトランスの上側二次巻線１３２およびトランスの下側二次巻線１３３と密着して電気的に接続され、圧入型ダイオード１４ａ（１４ｂ）は整流回路１４を構成する。
トランスの上側二次巻線１３２およびトランスの下側二次巻線１３３は、磁性体コア１３４に巻回されている。
金属筐体３０には、凹部状の穴３０１に近接して冷却水が流れる通路３０２が形成されている。なお、この金属筐体３０はグランドと同電位である出力端子１７の一方であるグランド端子１７ｂとなっている。
As shown in FIG. 3, the lead pin 143 of the press-fit diode 14a (14b) is in close contact with and electrically connected to the upper secondary winding 132 of the transformer and the lower secondary winding 133 of the transformer. (14b) constitutes the rectifier circuit 14.
The upper secondary winding 132 of the transformer and the lower secondary winding 133 of the transformer are wound around the magnetic core 134.
The metal housing 30 is formed with a passage 302 through which cooling water flows close to the recessed hole 301. The metal housing 30 serves as a ground terminal 17b which is one of the output terminals 17 having the same potential as the ground.
図４は、図３で説明した圧入型ダイオードの実装構造の上面図を示し、金属筐体３０の凹部状の穴３０１へ圧入される２つの圧入型ダイオード１４ａ、１４ｂが示されている。圧入型ダイオード１４ａ、１４ｂのカソード端子であるリードピン１４３は、トランスの上側二次巻線１３２、トランスの下側二次巻線１３３に電気的に接続される。なお、この接続の形態としては、溶接やはんだ付けが代表的な例として考えられるが、電気的に接続可能な方法であればこの限りではない。 FIG. 4 is a top view of the press-fit diode mounting structure described with reference to FIG. 3, and shows two press-fit diodes 14 a and 14 b to be press-fitted into the recessed holes 301 of the metal housing 30. A lead pin 143 that is a cathode terminal of the press-fit diodes 14a and 14b is electrically connected to the upper secondary winding 132 of the transformer and the lower secondary winding 133 of the transformer. In addition, as a form of this connection, welding or soldering is considered as a typical example, but it is not limited to this as long as it is an electrically connectable method.
トランス１３を構成する各巻線１３１、１３２、１３３は、磁性体コア１３４に設けられた中足の周囲に配置されている。
トランスの上側二次巻線１３２およびトランスの下側二次巻線１３３の電気的接点であるセンタータップ部１３５は、図４には図示していないがチョークコイル１５が接続される。
The windings 131, 132, and 133 constituting the transformer 13 are arranged around the middle leg provided on the magnetic core 134.
Although not shown in FIG. 4, the choke coil 15 is connected to the center tap portion 135 that is an electrical contact point between the upper secondary winding 132 of the transformer and the lower secondary winding 133 of the transformer.
この発明は、圧入型ダイオード１４ａ、１４ｂを金属筐体３０に圧入することによって電気的、機械的、熱的な接続全てを実現できるため、図４に示すように、整流素子である圧入型ダイオード１４ａ、１４ｂの周辺には部材が必要ない。このため、トランス１３、整流素子周辺のレイアウトをコンパクトにでき、実装面積を低減できる。また、基板挿入部品を用いる場合のようにプリント基板が必要ないため、主回路部品をレイアウトする際の制約が軽減される。 Since the present invention can realize all electrical, mechanical, and thermal connections by press-fitting the press-fit diodes 14a and 14b into the metal housing 30, as shown in FIG. 4, the press-fit diode that is a rectifying element. No members are required around 14a and 14b. For this reason, the layout around the transformer 13 and the rectifying element can be made compact, and the mounting area can be reduced. In addition, since a printed circuit board is not required as in the case where a board insertion component is used, restrictions when laying out main circuit components are reduced.
以上のような構成とすることにより、車両用ＤＣ―ＤＣコンバータの冷却方式を水冷とした場合において、冷却面に開口部が無いような圧入型ダイオードの実装構造とすることができ、冷却水がプレスフィット形状のダイオードの圧入部と金属製筐体の接触面から冷却水が漏れる心配がなく、ネジ等の部品点数が少なく、組み立て工程の簡素化された車両用ＤＣ―ＤＣコンバータを実現できる。 With the above configuration, when the cooling method of the vehicle DC-DC converter is water cooling, it is possible to provide a press-fit diode mounting structure in which there is no opening on the cooling surface. There is no concern that cooling water leaks from the contact surface between the press-fit diode press-fit portion and the metal casing, and the number of parts such as screws is small, and a DC-DC converter for vehicles with a simplified assembly process can be realized.
また、圧入型ダイオードのカソード端子となるリードピン１４３と、トランスの上側二次巻線１３２またはトランスの下側二次巻線１３３との電気的接続の形態として、プレスフィットでの接続を採用した場合、トランスの上側二次巻線１３２またはトランスの下側二次巻線１３３は、リードピン１４３を下方向、つまり、冷却面のある方向に強く押し付けて実装する必要がある。 In the case of adopting a press-fit connection as a form of electrical connection between the lead pin 143 serving as the cathode terminal of the press-fit diode and the upper secondary winding 132 of the transformer or the lower secondary winding 133 of the transformer The upper secondary winding 132 of the transformer or the lower secondary winding 133 of the transformer needs to be mounted by pressing the lead pin 143 strongly downward, that is, in a direction with a cooling surface.
もし、圧入型ダイオードを冷却器の冷却面側から実装していた場合、トランスの上側二次巻線１３２またはトランスの下側二次巻線１３３の接続の際に下方向へ強く押し付けた際に、圧入型ダイオードが冷却面方向へ脱落してしまう可能性がある。しかし、この発明の実施形態のように、ダイオードを冷却器の冷却面とは反対の側から実装し、冷却器の凹部状の穴は冷却水の流れる面に開口しない構造とすることにより、上記のような脱落が生じる恐れはなくなる。 If a press-fit type diode is mounted from the cooling surface side of the cooler, when the upper secondary winding 132 of the transformer or the lower secondary winding 133 of the transformer is connected, it is strongly pressed downward. There is a possibility that the press-fit diode falls off in the direction of the cooling surface. However, as in the embodiment of the present invention, the diode is mounted from the side opposite to the cooling surface of the cooler, and the concave hole of the cooler is configured not to open to the surface through which the cooling water flows. There is no danger of dropping out.
以上、この発明の実施の形態を記述したが、この発明は実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能であり、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments, and various design changes can be made. Within the scope of the present invention, each embodiment is described. These embodiments can be freely combined, and each embodiment can be modified or omitted as appropriate.
１０：車両用ＤＣ―ＤＣコンバータ、 １１ａ、１１ｂ：入力端子、
１２：インバータ回路、 １３：トランス、 １４：整流回路、
１４ａ、１４ｂ：整流ダイオード（圧入型ダイオード）、
１５：チョークコイル（平滑回路）、 １６：平滑コンデンサ（平滑回路）、
１７ａ、１７ｂ：出力端子、 ３０：金属筐体、 ３０１：凹部状の穴、
３０２：冷却水の通路、 １３１：一次巻線１３１、 １３２：上側二次巻線、
１３３：下側二次巻線、 １３４：磁性体コア、 １３５：センタータップ、
１４１：ダイオード１４＊のダイス、 １４２：圧入部、 １４３：リードピン、
１４４：充填剤。
10: DC-DC converter for vehicle, 11a, 11b: input terminal,
12: inverter circuit, 13: transformer, 14: rectifier circuit,
14a, 14b: Rectifier diode (press-fit diode),
15: Choke coil (smoothing circuit), 16: Smoothing capacitor (smoothing circuit),
17a, 17b: output terminal, 30: metal housing, 301: recessed hole,
302: Cooling water passage 131: Primary winding 131, 132: Upper secondary winding,
133: Lower secondary winding, 134: Magnetic core, 135: Center tap,
141: Die of diode 14 *, 142: Press-fit portion, 143: Lead pin,
144: Filler.
Claims (2)
前記出力端子の一方はグランドと同電位の金属筐体で構成され、前記金属筐体の一表面には貫通していない凹部状の穴が設けられ、前記整流ダイオードは、アノード端子が圧入部となり、カソード端子がリードピン形状となった圧入型ダイオードで構成され、前記圧入型ダイオードの圧入部が前記金属筐体の凹部状の穴に圧入された状態で固定され、前記圧入型ダイオードのリードピン形状のカソード端子が前記トランスの二次巻線に接続された車両用ＤＣ−ＤＣコンバータ。 An inverter circuit for converting a DC voltage input to an input terminal into an AC voltage, a transformer for converting a voltage output from the inverter circuit, and an AC voltage output from a secondary winding of the transformer A rectifier circuit comprising a plurality of rectifier diodes, a smoothing circuit for smoothing a ripple voltage waveform rectified by the rectifier circuit, and an output terminal for outputting a DC voltage smoothed by the smoothing circuit,
One of the output terminals is composed of a metal casing having the same potential as the ground, a concave hole that does not penetrate is provided on one surface of the metal casing, and the rectifier diode has an anode terminal as a press-fit portion. The cathode terminal is composed of a press-fit diode having a lead pin shape, and the press-fit portion of the press-fit diode is fixed in a state of being press-fitted into a concave hole of the metal housing, and the lead pin shape of the press-fit diode is A vehicle DC-DC converter having a cathode terminal connected to the secondary winding of the transformer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014215930A JP5992483B2 (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | DC-DC converter for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014215930A JP5992483B2 (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | DC-DC converter for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016086458A JP2016086458A (en) | 2016-05-19 |
| JP5992483B2 true JP5992483B2 (en) | 2016-09-14 |
Family
ID=55972408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014215930A Active JP5992483B2 (en) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | DC-DC converter for vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5992483B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021166233A1 (en) * | 2020-02-21 | 2021-08-26 | 住友電気工業株式会社 | Power conversion device, vehicle including same, and control method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009043925A (en) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Sanken Electric Co Ltd | Semiconductor device and fitting method thereof |
| JP5406349B1 (en) * | 2012-08-30 | 2014-02-05 | 三菱電機株式会社 | Switching power supply |
-
2014
- 2014-10-23 JP JP2014215930A patent/JP5992483B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016086458A (en) | 2016-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9978505B2 (en) | Printed circuit board with integrated coil, and magnetic device | |
| US9552918B2 (en) | Magnetic device | |
| JP6938911B2 (en) | Device | |
| JP2012231616A (en) | On-vehicle power conversion device | |
| JP6158051B2 (en) | Power converter | |
| CN108432115B (en) | Power supply device | |
| JP5318150B2 (en) | Switching power supply | |
| JP5318071B2 (en) | Switching power supply | |
| JP4218205B2 (en) | Step-down DC-DC converter for vehicle with two batteries | |
| JP6678816B2 (en) | Power converter | |
| JP5992483B2 (en) | DC-DC converter for vehicles | |
| JP2009212141A (en) | Power supply transformer and inductance component | |
| JP5406349B1 (en) | Switching power supply | |
| JP5992485B2 (en) | In-vehicle DCDC converter | |
| JP5342623B2 (en) | Switching power supply | |
| JPWO2020136886A1 (en) | In-vehicle power converter | |
| JP2013188010A (en) | Insulation type switching power supply device | |
| JP2002369528A (en) | Dc-dc converter | |
| JP5451860B1 (en) | Switching power supply | |
| JP5992024B2 (en) | Switching power supply | |
| JP5958493B2 (en) | Power supply | |
| JP7134305B1 (en) | power converter | |
| JP2010034310A (en) | Transformer and power converter | |
| JP2013172583A (en) | Switching power supply | |
| JP2014179403A (en) | Mounting structure of electronic component |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160225 |
|
| 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: 20160719 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160817 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5992483 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |