JP6672659B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換用のパワー半導体モジュールと、パワー半導体モジュールを駆動する回路部品を実装した制御回路基板と、これらを収納する筐体と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 power semiconductor module for power conversion, a control circuit board on which circuit components for driving the power semiconductor module are mounted, and a housing for housing these components.
この種の電力変換装置としては、特許文献1に記載された電力変換装置が知られている。
この電力変換装置は、金属製のハウジングの内部に、パワーモジュール、コンデンサモジュール、金属製の保持板、制御回路基板が収納されている。ここで、保持板は、ハウジングの内側にねじ部材により固定され、コンデンサモジュール、制御回路基板は、保持板に固定されている。
As this type of power converter, a power converter described in
In this power conversion device, a power module, a capacitor module, a metal holding plate, and a control circuit board are housed in a metal housing. Here, the holding plate is fixed inside the housing by a screw member, and the capacitor module and the control circuit board are fixed to the holding plate.
特許文献1の電力変換装置は、制御回路基板に実装されている回路部品が発熱するので、制御回路基板で発生した熱を、保持板からハウジングに伝達することで外気に放熱することが望まれる。しかし、ねじ部材で固定されている保持板及びハウジングの接合部の接触熱抵抗が大きく、制御回路基板で発生した熱は保持板からハウジングに伝達されにくい。
したがって、特許文献1の電力変換装置は、制御回路基板で発生した熱を効率良く放熱することができない。
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、制御回路基板に実装されている回路部品の熱を効率良く放熱することができる電力変換装置を提供することを目的としている。
In the power conversion device of
Therefore, the power conversion device of
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the unsolved problems of the conventional example, and has as its object to provide a power conversion device capable of efficiently radiating heat of circuit components mounted on a control circuit board. The purpose is.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電力変換装置は、電力変換用のパワー半導体モジュールと、パワー半導体モジュールを駆動する回路部品を実装した制御回路基板と、パワー半導体モジュール及び制御回路基板を収納する収納空間を設けた金属製の筐体と、冷却媒体が内部を循環する冷却器と、を備え、筐体に前記収納空間に連通する開口部が形成され、筐体に、当該筐体の外部と収納空間とを連通する開口部が形成され、記筐体に、開口部に対向する収納空間の位置に、制御回路基板を固定する側に複数の保持突起部を設けた保持部が一体に形成されており、パワー半導体モジュールを接合した冷却器を筐体の外部から開口部の周縁に着脱自在に固定することで、パワー半導体モジュールに沿って保持部が配置され、制御回路基板が、保持部の対向面との間に隙間を設けた状態で複数の保持突起部の頂部に固定されている。 In order to achieve the above object, a power conversion device according to one embodiment of the present invention includes a power semiconductor module for power conversion, a control circuit board on which circuit components for driving the power semiconductor module are mounted, a power semiconductor module, and a control device. A metal housing provided with a storage space for storing the circuit board, and a cooler in which a cooling medium circulates, and an opening communicating with the storage space is formed in the housing . the opening communicating with the outside and the storage space of the housing is formed, in Kikatamitai, the position of the receiving space opposite the opening, provided with a plurality of retaining projections on the side for fixing the control circuit board holding portion is formed integrally, by detachably securing the cooler bonding the power semiconductor module from outside the housing to the periphery of the opening, the holding portion is disposed along the power semiconductor module, control Road board is fixed to the top of the plurality of retaining projections in a state in which a gap is provided between the opposing surfaces of the holding portion.
本発明に係る電力変換装置によると、筐体の内部で制御回路基板を支持している保持部が筐体と一体に形成されているので、接合部が存在しない保持部と筐体の間には接触熱抵抗が発生せず、制御回路基板の回路部品で発生した熱が保持部から筐体に伝達され易くなる。したがって、制御回路基板に実装されている回路部品の熱を効率良く放熱させることができる。 According to the power conversion device of the present invention, since the holding portion that supports the control circuit board inside the housing is formed integrally with the housing, the holding portion and the housing that do not have a joint are provided between the holding portion and the housing. No contact thermal resistance is generated, and heat generated in the circuit components of the control circuit board is easily transmitted from the holding unit to the housing. Therefore, the heat of the circuit components mounted on the control circuit board can be efficiently radiated.
次に、図面を参照して、本発明の第1〜第3実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
また、以下に示す第1〜第3実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Next, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the plane dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. In addition, it goes without saying that parts having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
The first to third embodiments described below exemplify an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention. The shape, structure, arrangement, etc. are not specified as follows. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope defined by the claims described in the claims.
[第1実施形態の電力変換装置]
以下、本発明の一態様に係る第1実施形態の電力変換装置について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図1に示すように、本発明に係る第1実施形態の電力変換装置1は、筐体2と、筐体2の底面に着脱自在に固定された冷却器3とを備えている。
筐体2の内部には、図2及び図3に示すように、冷却器3に接合された3つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)モジュール10U、10V、10Wと、これらIGBTモジュール10U、10V、10Wを駆動する駆動回路等が実装された制御回路基板11と、平滑コンデンサ12と、直流入力コネクタ13と、交流出力コネクタ14とが収納されている。
[Power Converter of First Embodiment]
Hereinafter, a power converter according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
As shown in FIG. 1, a
As shown in FIGS. 2 and 3, three insulated gate bipolar transistor (IGBT)
[筐体]
筐体2は、ケース4、カバー5及びガスケット6を備えている。
ケース4は、アルミニウム、又はアルミニウム合金で形成されている。なお、ケース4を、銅、又は銅合金で形成してもよい。
図4に示すように、ケース4は、底部4aと、底部4aの全周から立ち上がる側壁部4bとを備え、側壁部4bの上端で多角形状の上部開口部4cが開口し、互いに対向する一対の側壁部4b,4bの間を跨いで保持部32がケース4に一体に形成されている。
ケース4は、図4において左右方向に長尺な部材であり、上部開口部4cをガスケット6を介してカバー5で閉塞すると、長尺方向中央に平面視長方形状の収納空間S1が形成され、長手方向の両端に、収納空間S1より狭い収納空間S2,S3が形成される。
ケース4の側壁部4bの上端の全周に、取付けフランジ部7が外側に突出して形成されており、取付けフランジ部7の所定箇所にねじ孔7aが形成されている。
[Housing]
The
As shown in FIG. 4, the
The
A
このケース4の底部4aに、収納空間S1で開口する長方形状のIGBTモジュール用開口部8が形成されている。このIGBTモジュール用開口部8の長尺方向は、底部4aの短尺方向(図4の斜め上下方向)に延在して形成され、IGBTモジュール用開口部8の長尺方向の両端部は、側壁部4bの下端まで開口している。
また、IGBTモジュール用開口部8の一方の長辺側縁部に沿う底部4aに所定間隔をあけて複数の第1雌ねじ部25が形成されているとともに、IGBTモジュール用開口部8の他方の長辺側縁部に沿う底部4aに所定間隔をあけて複数の第2雌ねじ部26及び第3雌ねじ部27が形成されている。
A rectangular IGBT module opening 8 that opens in the storage space S <b> 1 is formed in the
In addition, a plurality of first
第1雄ねじ部25は、図5(a)に示すように、ケース4の内側で膨出する袋ナット形状の部材であり、下方で開口する雌ねじ25aが形成されている。
第2雄ねじ部26は、図5(b)に示すように、ケース4の内側で膨出する袋ナット形状の部材であり、下方で開口する雌ねじ26aが形成されている。また、第3雌ねじ部27は、第2雄ねじ部26の外周からIGBTモジュール用開口部8側に突出し、ケース4の内側及び外側に向けて連通する雌ねじ27aが形成されている。
As shown in FIG. 5A, the first
As shown in FIG. 5B, the second
保持部32は、図3及び図4に示すように、互いに対向している一対の側壁部4b,4bの間に一体に形成され、IGBTモジュール用開口部8の上方に位置する平面視長方形状の部材である。保持部32の表面には複数の保持突起部40a〜40eが突出して形成されているとともに、表裏方向に連通する複数のリードフレーム挿通スリット41が形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図6は、保持部32の具体的な保持突起部40a〜40eの形成位置を示すものであり、保持部32の平面視における四隅の表面に4つの保持突起部40a〜40dが形成されており、対角位置の2つの保持突起部40a、40cを結ぶ対角線T1と、他の対角位置の2つの保持突起部40b、40dを結ぶ対角線T2とが交差する位置に1つの保持突起部40eが形成されている。これら5つの保持突起部40a〜40eの頂部には、雌ねじ(不図示)が形成されている。
FIG. 6 shows specific formation positions of the
カバー5は、図4に示すように、アルミニウム、又はアルミニウム合金を材料とし、ケース4の取付けフランジ部7の外周形状と同一形状で形成された板状部材である。このカバー5のケース4の取付けフランジ部7のねじ孔7aに対応する位置にねじ挿通孔5aが形成されている。なお、カバー5も、銅、又は銅合金を材料として形成してもよい。
ガスケット6は、図4に示すように、取付けフランジ部7と同一形状に形成され、取付けフランジ部7のねじ孔7aに対応する位置にねじ挿通孔6aが形成されている。
As shown in FIG. 4, the
As shown in FIG. 4, the
[冷却器]
冷却器3は、アルミニウム、又はアルミニウム合金を材料として形成した部材であり、図7に示すように、冷却水供給口15a及び冷却水排出口15bを備えて内部を冷却水が循環し、平坦面で長方形状の接合面15cを設けたブロック状の冷却器本体15と、接合面15cの一対の長辺から外方に突出し、所定間隔のねじ挿通孔16aを設けた板状の一対の固定部16とで構成されている。なお、冷却器3を、銅、又は銅合金を材料として形成してもよい。
[Cooler]
The
[IGBTモジュール]
図8で示すIGBTモジュール10Uは、外観が直方体形状の樹脂パッケージ17に、図示しない上アーム半導体チップ、上アーム用配線パターン部、上アーム配線用導体板、下アーム半導体チップ、下アーム用配線パターン部、下アーム配線用導体板及び接地用配線パターン部などが埋め込まれている。
樹脂パッケージ17の第1の側面17aには、上アーム用配線パターン部を介して上アーム半導体チップのコレクタに接続した正極側接続端子18と、接地用配線パターン部と下アーム配線用導体板を介して下アーム半導体チップのエミッタに接続した負極側接続端子19とが外方に突出し、第1の側面17aに対して裏面の第2の側面17bには、下アーム用配線パターン部と上アーム配線用導体板を介して上アーム半導体チップのエミッタ及び下アーム半導体チップのコレクタに接続した出力端子20が外方に突出している。
[IGBT module]
The
On the
また、樹脂パッケージ17の上面には、上アーム用の複数の制御電極(後述するゲート電極、エミッタ電流センス電極や温度検出用電極など)に接続する複数本の上アーム用リードフレーム21と、下アーム用の複数の制御電極に接続する複数本の下アーム用リードフレーム22が上方に突出して設けられている。
他の2つのIGBTモジュール10V、10Wも、図8で示したIGBTモジュール10Uと同一構成を有している。
Further, on the upper surface of the
The other two
図10は、3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wの等価回路を示すものであり、正極側接続端子18と負極側接続端子19との間に、上アームを構成する逆導通IGBTモジュールQUと、下アームを構成する逆導通IGBTモジュールQLとが直列に接続され、逆導通IGBTモジュールQUと逆導通IGBTモジュールQLとの間に出力端子20が設けられている。ここで、符号21gが逆導通IGBTモジュールQUのゲート電極であり、符号21esが逆導通IGBTモジュールQUのエミッタ電流センス電極であり、符号22gが逆導通IGBTモジュールQUのゲート電極であり、符号22esが逆導通IGBTモジュールQLのエミッタ電流センス電極である。
FIG. 10 shows an equivalent circuit of three
[第1実施形態の電力変換装置の組み立て]
次に、第1実施形態の電力変換装置1の組み立て手順について説明する。
3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wは、図7で示す冷却器3の接合面15cの2点鎖線の四角形状で示す位置(接合面15cの長手方向に所定間隔あけた位置)に、焼結処理による金属焼結材やはんだにより接合される(図4参照)。
冷却器3に一体化された3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wは、図9に示すように(図9では保持部32を二点鎖線で示している)、ケース4のIGBTモジュール用開口部8に底部4a側から挿入され、ケース4の収納空間S1に配置される。
[Assembly of Power Conversion Device of First Embodiment]
Next, an assembling procedure of the
The three
As shown in FIG. 9, the three
このとき、IGBTモジュール10U、10V、10Wの上面から突出している上アーム用リードフレーム21、下アーム用リードフレーム22は、保持部32の複数のリードフレーム挿通スリット41を通過して保持部32の上方に突出させる。
そして、IGBTモジュール用開口部8の一対の長辺側縁部に沿う底部4aに冷却器3の固定部16を当接し、底部4aの第1雌ねじ部25及び第2雌ねじ部26に、冷却器3の一対の固定部16のねじ挿通孔16aを対応させ、ねじ挿通孔16aを通過させたねじ部材30を、第1雌ねじ部25及び第2雌ねじ部26に螺合する。
これにより、冷却器3は、ケース4の収納空間S1にIGBTモジュール10U、10V、10Wを配置した状態でケース4の底部4aに着脱自在に外付けされる。
At this time, the upper
Then, the fixing
Thus, the
制御回路基板11は、図6に示すように、ケース4の保持部32に対して僅かに小さな長方形状の部材であり、IGBTモジュール10U、10V、10Wを駆動するための回路部品43が実装されている。
制御回路基板11には、保持部32の5つの保持突起部40a〜40eに対応する位置、すなわち、平面視における四隅の位置と、これら四隅の2つの対角線が交差する平面視における中央部にねじ挿通孔(不図示)が形成されている。
この制御回路基板11を、保持部32の保持突起部40a〜40eの上に載せる。そして、保持突起部40a〜40eのねじ挿通孔に挿通したねじ部材44が、保持突起部40a〜40eの頂部に形成した雌ねじ部に螺合することで、制御回路基板11が保持部32に保持される。
As shown in FIG. 6, the
The
The
ここで、図3に示すように、3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wの上面から突出して保持部32のリードフレーム挿通スリット41を通過した上アーム用リードフレーム21、下アーム用リードフレーム22は、制御回路基板11のランドを有するスルーホール(不図示)に挿通され、上アーム用リードフレーム21、下アーム用リードフレーム22とスルーホールの間が半田付けされる。
Here, as shown in FIG. 3, the upper
また、図2に示すように、ケース4の収納空間S1に、3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wに隣接して平滑コンデンサ12が配置され、3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wの正極側接続端子18及び負極側接続端子19と平滑コンデンサ12の正負の電極が接続されている。
また、ケース4の収納空間S2に交流出力コネクタ14が配置され、3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wの出力端子20と交流出力コネクタ14とがブスバー33を介して接続されている。なお、ブスバー33は、ケース4の収納空間S1に配置した交流出力端子台29,31で支持されている。
As shown in FIG. 2, a smoothing
Further, an
さらに、ケース4の収納空間S3に、直流入力端子台28及び直流入力コネクタ13が配置され、この直流入力コネクタ13と平滑コンデンサ12とがブスバー34を介して接続されている。なお、ブスバー34は、直流入力端子台28の上部で支持されている。
そして、図2及び図3に示すように、ケース4の取付けフランジ部7にガスケット6を載せ、ガスケット6上にカバー5の外周縁部を載せ、カバー5のねじ挿通孔5a及びガスケット6のねじ挿通孔6aに挿通したねじ部材35を、取付けフランジ部7のねじ孔7aに螺合することで、ケース4の上部開口部が閉塞される。これにより、筐体2に収納されたIGBTモジュール10U、10V、10W、制御回路基板11、平滑コンデンサ12、直流入力コネクタ13及び交流出力コネクタ14に対して、外気との液密封止が施される。
Further, a DC
Then, as shown in FIGS. 2 and 3, the
[第1実施形態の電力変換装置の動作]
この状態で、外部のコンバータ(図示せず)から直流入力コネクタ13を介して直流電力が供給され、制御回路基板11から例えばパルス幅変調信号でなるゲート信号をIGBTモジュール10U、10V、10Wに供給する。すなわち、3つのIGBTモジュール10U、10V、10Wに対して120度ずれたゲート信号でオン・オフ制御することにより、U相、V相及びW相の3相交流が交流出力コネクタ14を介して負荷に出力される。
[Operation of Power Converter of First Embodiment]
In this state, DC power is supplied from an external converter (not shown) via the
制御回路基板11は、IGBTモジュール10U、10V、10Wを動作させる回路部品43が発熱状態となる。ここで、筐体2の内部で制御回路基板11を支持している保持部32は、筐体2を構成するケース4に一体に形成された部位であり、接合部が存在しない保持部32及びケース4の間には接触熱抵抗が発生しない。
このため、制御回路基板11の回路部品43で発生した熱は、接触熱抵抗が発生しない保持部32からケース4に容易に伝達される。
ここで、本発明に係るパワー半導体モジュールがIGBTモジュール10U、10V、10Wに対応し、本発明に係る筐体がケース4及びカバー5に対応し、本発明に係る回路部品が回路部品43に対応している。
In the
For this reason, the heat generated in the
Here, the power semiconductor module according to the present invention corresponds to the
[第1実施形態の電力変換装置の効果]
次に、第1実施形態の電力変換装置1の効果について説明する。
筐体2の内部で制御回路基板11を支持している保持部32は、筐体2を構成するケース4に一体に形成された部位であり、接合部が存在しない保持部32及びケース4の間には接触熱抵抗が発生せず、制御回路基板11の回路部品43で発生した熱が保持部32からケース4に伝達され易くなるので、制御回路基板11に実装されている回路部品43の熱を効率良く放熱させることができる。
[Effects of Power Converter of First Embodiment]
Next, effects of the
The holding
また、ケース4及び保持部32の組み立てが不要となることで、部品点数や組み立て工数を削減することができるので、電力変換装置1の製造コストの低減化を図ることができる。
また、ケース4及び保持部32を熱伝導率が高い金属(アルミニウム、アルミニウム合金、銅、或いは銅合金)としたことで、制御回路基板11の回路部品43で発生した熱は、保持部32からケース4に伝達されやすくなり、回路部品43の冷却効率を上昇させることができる。
In addition, since the assembly of the
Further, since the
また、制御回路基板11は、保持部32に設けた保持突起部40a〜40eに載って支持されることで、制御回路基板11の周囲に空気層を設けて筐体2に収納することができるので、電磁シールドの効果を高めることができる。
また、制御回路基板11の四隅及び中央部が、保持部32の保持突起部40a〜40eを介して固定されていることで、筐体2から外力が伝達されても制御回路基板11の振動が抑制され、制御回路基板11の振動による劣化を防止することができる。
また、ケース4に接合されている冷却器3が熱伝導率が高い金属(アルミニウム、アルミニウム合金、銅、或いは銅合金)で形成されていることから、制御回路基板11の回路部品43で発生した熱がさらに保持部32からケース4に伝達され易くなり、回路部品43の冷却効率をさらに向上させることができる。
Further, since the
Further, since the four corners and the center of the
Further, since the
[第2実施形態の電力変換装置]
次に、本発明の一態様に係る第2実施形態の電力変換装置について、図11を参照して説明する。なお、図1から図10で示した第1実施形態の電力変換装置1と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
第2実施形態の電力変換装置の保持部32の表面には、四隅の表面に4つの保持突起部40a〜40dが形成され、平面視における中央部(具体的には、2つの保持突起部40a、40cを結ぶ対角線と、2つの保持突起部40b、40dを結ぶ対角線とが交差する位置)に保持突起部40eが形成されているとともに、制御回路基板11に実装された回路部品43の周囲に位置するように、4つの保持突起部40f〜40iが形成されている。
[Power Converter of Second Embodiment]
Next, a power converter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same components as those of the
Four holding
このような保持部32の保持突起部40a〜40iの上に制御回路基板11を載せ、保持突起部40a〜40iのねじ挿通孔に挿通したねじ部材44が、保持突起部40a〜40eの頂部に形成した雌ねじ部に螺合することで、制御回路基板11が保持部32に保持される。
第2実施形態の電力変換装置によると、制御回路基板11に実装された回路部品43の周囲に位置する4つの保持突起部40f〜40iと制御回路基板11とが、ねじ部材44で保持されることで、回路部品43で発生した熱は、周囲に位置する4つの保持突起部40f〜40iから保持部32に伝達されていき、第1実施形態で示した5つの保持突起部40a〜40eを備えた保持部32より、効率良く熱伝達を行うことができる。
The
According to the power converter of the second embodiment, the four holding
したがって、第2実施形態の電力変換装置は、制御回路基板11の回路部品43で発生した熱がさらに保持部32からケース4に伝達され易くなり、回路部品43の冷却効率をさらに向上させることができる。
また、第2実施形態の電力変換装置は、制御回路基板11の四隅、中央部及び回路部品43の周囲において保持部32の保持突起部40a〜40iが固定されていることで、筐体2から外力が伝達されても制御回路基板11の振動が抑制され、制御回路基板11の振動による劣化を防止することができる。
Therefore, in the power converter according to the second embodiment, the heat generated in the
In the power converter of the second embodiment, the holding
[第3実施形態の電力変換装置]
次に、本発明の一態様に係る第3実施形態の電力変換装置について、図12を参照して説明する。
第3実施形態の電力変換装置の保持部32の表面には、四隅の表面に4つの保持突起部40a〜40dが形成され、平面視における中央部に保持突起部40eが形成されているとともに、保持突起部40a,40bを結ぶ直線上の中間位置に保持突起部40jが形成され、保持突起部40b,40cを結ぶ直線上の中間位置に保持突起部40kが形成され、保持突起部40c,40dを結ぶ直線上の中間位置に保持突起部40lが形成され、保持突起部40a,40dを結ぶ直線上の中間位置に保持突起部40mが形成されている。
[Power Converter of Third Embodiment]
Next, a power converter according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Four holding
このような保持部32の保持突起部40a〜40e、40j〜40mの上に制御回路基板11を載せ、制御回路基板のねじ挿通孔に挿通したねじ部材44が、保持突起部40a〜40e、40j〜40mの頂部に形成した雌ねじ部に螺合することで、制御回路基板11が保持部32に保持される。
第3実施形態の電力変換装置によると、保持突起部40a〜40e、40j〜40mが、制御回路基板11の平面領域において分散して配置されているので、制御回路基板11で発生した熱は、保持突起部40a〜40e、40j〜40mを介して保持部32に直ぐに伝達されていき、第1実施形態で示した5つの保持突起部40a〜40eを備えた保持部32より、さらに効率良く熱伝達を行うことができる。
The
According to the power converter of the third embodiment, since the holding
したがって、第3実施形態の電力変換装置は、制御回路基板11で発生した熱が効率よく保持部32からケース4に伝達されていき、制御回路基板11の冷却効率を向上させることができる。
また、第3実施形態の電力変換装置は、制御回路基板11の40a〜40d、40j〜40mで固定されていることで、筐体2から外力が伝達されても制御回路基板11の振動が抑制され、制御回路基板11の振動による劣化を防止することができる。
Therefore, in the power converter of the third embodiment, the heat generated in the
Further, the power converter of the third embodiment is fixed at 40a to 40d and 40j to 40m of the
1 電力変換装置
2 筐体
3 冷却器
4 ケース
4a 底部
4b 側壁部
4c 上部開口部
5,43 カバー
5a ねじ挿通孔
6 ガスケット
6a ねじ挿通孔
7 取付けフランジ部
7a ねじ孔
8 IGBTモジュール用開口部
10U、10V、10W IGBTモジュール
11 制御回路基板
12 平滑コンデンサ
13 直流入力コネクタ
14 交流出力コネクタ
15 冷却器本体
15a,46a 冷却水供給口
15b,46b 冷却水排出口
15c 接合面
16 固定部
16a ねじ挿通孔
17 樹脂パッケージ
17a 第1の側面
17b 第2の側面
18 正極側接続端子
19 負極側接続端子
20 出力端子
21 上アーム用リードフレーム
21g 逆導通IGBTモジュールQUのゲート電極
21es 逆導通IGBTモジュールQUのエミッタ電流センス電極
22 下アーム用リードフレーム 22
22g 逆導通IGBTモジュールQUのゲート電極
22es 逆導通IGBTモジュールQLのエミッタ電流センス電極
25 第1雌ねじ部
25a 雌ねじ
26 第2雌ねじ部
26a 雌ねじ
27 第3雌ねじ部
27a 雌ねじ
28 直流入力端子台
29,31 交流出力端子台
30,35,44 ねじ部材
32 保持部
33,34 ブスバー
S1,S2,S3 収納空間
40a〜40e 保持突起部
40f〜40i 保持突起部
40j〜40m 保持突起部
41 リードフレーム挿通スリット
43 回路部品
QU 逆導通IGBTモジュール
QL 逆導通IGBTモジュール
22g Gate electrode 22es of reverse conducting IGBT module KU Emitter
Claims (7)
前記パワー半導体モジュールを駆動する回路部品を実装した制御回路基板と、
前記パワー半導体モジュール及び前記制御回路基板を収納する収納空間を設けた金属製の筐体と、
冷却媒体が内部を循環する冷却器と、を備え、
前記筐体に、当該筐体の外部と前記収納空間とを連通する開口部が形成され、
前記筐体に、前記開口部に対向する前記収納空間の位置に、前記制御回路基板を固定する側に複数の保持突起部を設けた保持部が一体に形成されており、
前記パワー半導体モジュールを接合した前記冷却器を前記筐体の外部から前記開口部の周縁に着脱自在に固定することで、前記パワー半導体モジュールに沿って前記保持部が配置され、
前記制御回路基板が、前記保持部の対向面との間に隙間を設けた状態で前記複数の保持突起部の頂部に固定されていることを特徴とする電力変換装置。 A power semiconductor module for power conversion;
A control circuit board mounted with circuit components for driving the power semiconductor module,
A metal housing provided with a storage space for storing the power semiconductor module and the control circuit board,
A cooling medium in which a cooling medium circulates,
An opening communicating the outside of the housing and the storage space is formed in the housing,
In the housing, at a position of the storage space facing the opening, a holding portion provided with a plurality of holding protrusions on a side for fixing the control circuit board is integrally formed,
By fixing the cooler joined with the power semiconductor module to the periphery of the opening from the outside of the housing in a detachable manner, the holding portion is arranged along the power semiconductor module,
The power conversion device, wherein the control circuit board is fixed to the tops of the plurality of holding protrusions in a state where a gap is provided between the control circuit board and an opposing surface of the holding unit.
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