JP7062130B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、本実施の形態の電力変換装置1の回路構成の一例を説明する。電力変換装置1は、例えば、DC-DCコンバータである。電力変換装置1は、入力端子に入力される直流電圧Vinを直流電圧Voutに変換して、直流電圧Voutを出力端子から出力する。電力変換装置1は、例えば、電気自動車に搭載されてもよい。電力変換装置1は、例えば、リチウムイオン電池から出力される直流電圧Vin(例えば、100V以上300V以下)を、鉛蓄電池を充電するために適した直流電圧Vout(例えば、12~15V)に変換してもよい。
筐体9は、第1部分9aを含む。筐体9の第1部分9aは、例えば、底板であってもよい。第1部分9aは、第1支持面9dを有する。第1支持面9dは、第1磁性コア部材13と第2磁性コア部材14とを支持している。第2部分9bは、第1部分9aに対向している。筐体9の第2部分9bは、例えば、頂板であってもよい。第2部分9bは、第2支持面9eを有する。第2支持面9eは、第1支持面9dに対向している。第2支持面9eは、第1磁性コア部材13と第2磁性コア部材14とを支持している。第1部分9aは、壁9cを含んでもよい。壁9cは、第1部分9aの外周縁に設けられている。壁9cは、第1部分9aに一体化されてもよい。壁9cと第2部分9bと間には、わずかなギャップがある。
本実施の形態の電力変換装置1は、回路基板10と、第1磁性コア8aと、筐体9とを備える。回路基板10は、絶縁基材10sと、第1コイル導体(コイル導体11,コイル導体12)とを含む。絶縁基材10sは、第1主面10aと、第1主面10aとは反対側の第2主面10bと、第1側面10cと、第1側面10cとは反対側の第2側面10dとを含む。第1側面10cと第2側面10dとは、各々、第1主面10aと第2主面10bとを接続している。第1コイル導体(コイル導体11,コイル導体12)は、第1主面10aまたは第2主面10bの少なくとも一つに設けられている。第1磁性コア8aは、第1磁性コア部材13と、第2磁性コア部材14とを含む。筐体9は、回路基板10及び第1磁性コア8aを収容する。第1コイル導体(コイル導体11,コイル導体12)は、第1磁性コア8aの一部を囲むように延在している。筐体9は、第1部分9aを含む。絶縁基材10sの第1側面10cは、筐体9の第1部分9aに対向し、かつ、筐体9の第1部分9aから離間されている。第1磁性コア部材13及び第2磁性コア部材14は、ともに、第1部分9aに熱的に接続されている。
図1及び図16から図21を参照して、実施の形態2に係る電力変換装置1bを説明する。図1に示されるように、本実施の形態の電力変換装置1bの回路構成は、実施の形態1の電力変換装置1の回路構成と同様である。本実施の形態では、実施の形態1よりも、平滑リアクトル6に、より大きな電流が流れている。
図22から図24を参照して、実施の形態3に係る電力変換装置1cを説明する。本実施の形態の電力変換装置1cは、実施の形態2の電力変換装置1bと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
図25から図27を参照して、実施の形態4に係る電力変換装置1dを説明する。本実施の形態の電力変換装置1dは、実施の形態3の電力変換装置1cと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
図28を参照して、実施の形態5に係る電力変換装置1eを説明する。本実施の形態の電力変換装置1eは、実施の形態1の電力変換装置1と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
Claims (18)
- 絶縁基材と、第1コイル導体とを含む回路基板を備え、前記絶縁基材は、第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、第1側面と、前記第1側面とは反対側の第2側面とを含み、前記第1側面と前記第2側面とは、各々、前記第1主面と前記第2主面とを接続しており、前記第1コイル導体は、前記第1主面または前記第2主面の少なくとも一つに設けられており、さらに、
第1磁性コア部材と、第2磁性コア部材とを含む第1磁性コアと、
前記回路基板及び前記第1磁性コアを収容する筐体と、
第1押圧部とを備え、
前記第1コイル導体は、前記第1磁性コアの一部を囲むように延在しており、
前記筐体は、第1部分を含み、
前記第1側面は、前記第1部分に対向しており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材は、ともに、前記第1部分に熱的に接続されており、
前記第1押圧部によって、前記第1部分は、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材に向けて押圧されて、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材に熱的に接続されている、電力変換装置。 - 前記第1磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第1面を含み、
前記第2磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第2面を含み、
前記第1面及び前記第2面は、前記回路基板の前記第1側面よりも、前記第1部分に向けて突出している、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記第1押圧部は、第1放熱部材と、第2放熱部材と、第1締結部材とを含み、
前記第1放熱部材は、前記第1磁性コア部材に熱的に接続されており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第2放熱部材は、前記第2磁性コア部材に熱的に接続されており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第1締結部材は、前記第1放熱部材及び前記第2放熱部材を前記第1部分に締結している、請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記筐体は、前記第1部分に対向する第2部分をさらに含み、
前記第2側面は、前記第2部分に対向しており、かつ、前記第2部分から離間されており、
前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材は、ともに、前記第2部分にさらに熱的に接続されている、請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記第1磁性コア部材は、前記第2部分に対向する第3面を含み、
前記第2磁性コア部材は、前記第2部分に対向する第4面を含み、
前記第3面及び前記第4面は、前記回路基板の前記第2側面よりも、前記第2部分に向けて突出している、請求項4に記載の電力変換装置。 - 前記第1部分は、前記第2部分よりも大きな熱コンダクタンスを有している、請求項4または請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記第1部分と前記第2部分とは、互いに同じ材料で構成されており、
前記第1部分は、前記第2部分よりも大きな厚さを有している、請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記第1押圧部によって、前記第2部分は、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材に向けて押圧されて、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材に熱的に接続されている、請求項4から請求項7のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記第1押圧部は、第1放熱部材と、第2放熱部材と、第1締結部材と、第2締結部材とを含み、
前記第1放熱部材は、前記第1磁性コア部材に熱的に接続されており、かつ、前記第1部分と前記第2部分とから離間されており、
前記第2放熱部材は、前記第2磁性コア部材に熱的に接続されており、かつ、前記第1部分と前記第2部分とから離間されており、
前記第1締結部材は、前記第1放熱部材及び前記第2放熱部材を前記第1部分に締結しており、
前記第2締結部材は、前記第1放熱部材及び前記第2放熱部材を前記第2部分に締結している、請求項8に記載の電力変換装置。 - 前記第1磁性コア部材と前記回路基板と前記第2磁性コア部材とを結合する結合部材をさらに備える、請求項1から請求項3及び請求項4から請求項8のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記第1放熱部材と前記第1磁性コア部材と前記回路基板と前記第2磁性コア部材と前記第2放熱部材とを結合する結合部材をさらに備える、請求項3または請求項9に記載の電力変換装置。
- 絶縁基材と、第1コイル導体とを含む回路基板を備え、前記絶縁基材は、第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、第1側面と、前記第1側面とは反対側の第2側面とを含み、前記第1側面と前記第2側面とは、各々、前記第1主面と前記第2主面とを接続しており、前記第1コイル導体は、前記第1主面または前記第2主面の少なくとも一つに設けられており、さらに、
第1磁性コア部材と、第2磁性コア部材とを含む第1磁性コアと、
第3磁性コア部材と、第4磁性コア部材とを含む第2磁性コアと、
前記回路基板と前記第1磁性コアと前記第2磁性コアとを収容する筐体とを備え、
前記第1コイル導体は、前記第1磁性コアの一部を囲むように延在しており、
前記筐体は、第1部分を含み、
前記第1側面は、前記第1部分に対向しており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材は、ともに、前記第1部分に熱的に接続されており、
前記第3磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第5面と、前記第5面とは反対側の第7面とを含み、
前記第4磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第6面と、前記第6面とは反対側の第8面とを含み、
前記第3磁性コア部材と前記第4磁性コア部材とは、各々、前記第5面と前記第7面とが互いに離間している方向において、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材の各々よりも小さなサイズを有しており、
前記回路基板は、第2コイル導体をさらに含み、前記第2コイル導体は、前記第1主面または前記第2主面の少なくとも一つに設けられており、
前記第2コイル導体は、前記第2磁性コアの一部を囲むように延在しており、
前記第3磁性コア部材及び前記第4磁性コア部材は、ともに、前記第1部分に熱的に接続されている、電力変換装置。 - 第3磁性コア部材と、第4磁性コア部材とを含む第2磁性コアとをさらに備え、
前記第3磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第5面と、前記第5面とは反対側の第7面とを含み、
前記第4磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第6面と、前記第6面とは反対側の第8面とを含み、
前記第3磁性コア部材と前記第4磁性コア部材とは、各々、前記第5面と前記第7面とが互いに離間している方向において、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材の各々よりも小さなサイズを有しており、
前記回路基板は、第2コイル導体をさらに含み、前記第2コイル導体は、前記第1主面または前記第2主面の少なくとも一つに設けられており、
前記第2コイル導体は、前記第2磁性コアの一部を囲むように延在しており、
前記第1押圧部によって、前記第3磁性コア部材及び前記第4磁性コア部材は、ともに、前記第1部分に向けて押圧されて、前記第1部分に熱的に接続されている、請求項1、請求項3、請求項8、請求項9及び請求項11のいずれか一項に記載の電力変換装置。 - 絶縁基材と、第1コイル導体とを含む回路基板を備え、前記絶縁基材は、第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、第1側面と、前記第1側面とは反対側の第2側面とを含み、前記第1側面と前記第2側面とは、各々、前記第1主面と前記第2主面とを接続しており、前記第1コイル導体は、前記第1主面または前記第2主面の少なくとも一つに設けられており、さらに、
第1磁性コア部材と、第2磁性コア部材とを含む第1磁性コアと、
第3磁性コア部材と、第4磁性コア部材とを含む第2磁性コアと、
第2押圧部と、
前記回路基板と前記第1磁性コアと前記第2磁性コアを収容する筐体とを備え、
前記第1コイル導体は、前記第1磁性コアの一部を囲むように延在しており、
前記筐体は、第1部分を含み、
前記第1側面は、前記第1部分に対向しており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材は、ともに、前記第1部分に熱的に接続されており、
前記回路基板は、第2コイル導体をさらに含み、前記第2コイル導体は、前記第1主面または前記第2主面の少なくとも一つに設けられており、
前記第2コイル導体は、前記第2磁性コアの一部を囲むように延在しており、
前記第3磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第5面と、前記第5面とは反対側の第7面とを含み、
前記第4磁性コア部材は、前記第1部分に対向する第6面と、前記第6面とは反対側の第8面とを含み、
前記第3磁性コア部材と前記第4磁性コア部材とは、各々、前記第5面と前記第7面とが互いに離間している方向において、前記第1磁性コア部材及び前記第2磁性コア部材の各々よりも小さなサイズを有しており、
前記方向における、前記回路基板に対する前記第2磁性コアの相対位置は調整可能であり、
前記第2押圧部によって、前記第2磁性コアは前記第1部分に向けて押圧されて、前記第3磁性コア部材及び前記第4磁性コア部材は、ともに、前記第1部分に熱的に接続されている、電力変換装置。 - 前記第2押圧部は、第3放熱部材と、第4放熱部材と、第3締結部材とを含み、
前記第3放熱部材は、前記第3磁性コア部材に熱的に接続されており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第4放熱部材は、前記第4磁性コア部材に熱的に接続されており、かつ、前記第1部分から離間されており、
前記第3締結部材は、前記第3放熱部材及び前記第4放熱部材を前記第1部分に締結している、請求項14に記載の電力変換装置。 - 前記第2押圧部は、押圧部材を含み、
前記押圧部材は、前記第2磁性コアを前記第1部分に向けて押圧している、請求項14に記載の電力変換装置。 - 前記第5面及び前記第6面は、前記回路基板の前記第1側面よりも、前記第1部分に向けて突出している、請求項12から請求項16のいずれか一項に記載の電力変換装置。
- 前記筐体の内部空間を充填する熱伝導樹脂部材をさらに備える、請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の電力変換装置。
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