JP7065700B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置に関する発明である。 The present invention is an invention relating to a power conversion device.
従来、携帯型発電機等に用いられる発電機には、エンジンの駆動によりオルタネータに交流電圧を発生させ、発生した交流電圧を整流回路による整流および電解コンデンサによる平滑化によって直流電圧に変換し、変換された直流電圧をインバータで交流電圧に変換するものがある(例えば、特開2003‐102200号公報参照)。 Conventionally, in a generator used for a portable generator or the like, an AC voltage is generated in an alternator by driving an engine, and the generated AC voltage is converted into a DC voltage by rectification by a rectifying circuit and smoothing by an electrolytic capacitor, and converted. There is a device that converts the generated DC voltage into an AC voltage by an inverter (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-102200).
さらに、上記従来の発電機においては、インバータで変換される交流電圧のノイズのレベルに応じて、インバータの出力側にノイズを低減するためのノイズフィルタが接続されている。 Further, in the above-mentioned conventional generator, a noise filter for reducing noise is connected to the output side of the inverter according to the noise level of the AC voltage converted by the inverter.
このような発電機において、電子部品を収納ケース内に収納された状態で樹脂封止して電力変換装置が構成されている。 In such a generator, a power conversion device is configured by sealing an electronic component with a resin while being housed in a storage case.
そして、このような電力変換装置には、電子部品から生じた熱を放熱するため、収納ケースの外面に放熱フィンを設けたものがある(例えば、特開2016‐146714号公報参照)。 Some such power conversion devices are provided with heat dissipation fins on the outer surface of the storage case in order to dissipate heat generated from electronic components (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-146714).
しかしながら、上記従来の電力変換装置では、当該電力変換装置のサイズの縮小を図りつつ電子部品から生じた熱の放熱の効率を向上させるための構成について検討されていない。 However, in the above-mentioned conventional power conversion device, a configuration for improving the efficiency of heat dissipation of heat generated from electronic components while reducing the size of the power conversion device has not been studied.
このように、従来の電力変換装置では、サイズの縮小を図りつつ、発熱源である電子部品から生じた熱の放熱性を向上できない問題がある。 As described above, the conventional power conversion device has a problem that the heat dissipation property of the heat generated from the electronic component which is the heat generation source cannot be improved while reducing the size.
そこで、本発明では、サイズの縮小を図りつつ、発熱源である電子部品から生じた熱の放熱性の向上を図ることが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of improving the heat dissipation of heat generated from an electronic component which is a heat generation source while reducing the size.
本発明の一態様に係る実施形態に従った電力変換装置は、
第1入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
第1面および前記第1面の反対側の第2面を有する収納ケースと、
前記収納ケースの前記第1面上の第1部品領域に配置された、第1の発熱源である第1の電子部品と、
前記収納ケースの前記第1面上の第2部品領域に、前記第1の電子部品に隣接して配置された、第2の発熱源である第2の電子部品と、
前記収納ケースの前記第1面上の第3部品領域に、前記第2の電子部品に隣接して配置された、第3の発熱源である第3の電子部品と、
前記収納ケース内に配置され、前記収納ケースの前記第1面に対向する第3面および前記第3面の反対側の第4面を有する配線基板と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記第1及び第2の電子部品の動作を制御する制御部と、
前記収納ケースの前記第1面上で、前記第1ないし第3の電子部品を封止するとともに、前記配線基板および前記配線基板の前記第4面上の前記制御部を封止する第1の封止部材と、
前記収納ケースの前記第2面上に配置された放熱フィンと、を備え、
前記第1の電子部品は、
前記制御部により制御される複数の整流素子を有し且つ前記複数の整流素子により前記前記第1入力電圧を整流して出力する整流回路であり、
前記放熱フィンは、
前記第2面上において、前記第1面の前記第1の電子部品が配置された前記第1部品領域から前記第2の電子部品が配置された前記第2部品領域に亘る領域に対して、前記収納ケースを介して対向するように、設けられており、
前記複数の整流素子は、
前記放熱フィンが延在する方向に沿って配置されている
ことを特徴とする。
The power conversion device according to the embodiment according to one aspect of the present invention is
A power conversion device that outputs an output voltage obtained by converting the first input voltage into power.
A storage case having a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A first electronic component, which is a first heat source, arranged in a first component region on the first surface of the storage case.
A second electronic component, which is a second heat source, arranged adjacent to the first electronic component in the second component region on the first surface of the storage case.
A third electronic component, which is a third heat source, arranged adjacent to the second electronic component in the third component region on the first surface of the storage case.
A wiring board arranged in the storage case and having a third surface facing the first surface of the storage case and a fourth surface opposite to the third surface.
A control unit arranged on the fourth surface of the wiring board and controlling the operation of the first and second electronic components.
A first surface that seals the first to third electronic components on the first surface of the storage case, and also seals the wiring board and the control unit on the fourth surface of the wiring board. Sealing member and
A radiating fin arranged on the second surface of the storage case is provided.
The first electronic component is
A rectifying circuit having a plurality of rectifying elements controlled by the control unit and rectifying and outputting the first input voltage by the plurality of rectifying elements.
The heat radiation fin is
On the second surface, with respect to a region extending from the first component region in which the first electronic component is arranged on the first surface to the second component region in which the second electronic component is arranged. It is provided so as to face each other via the storage case.
The plurality of rectifying elements are
It is characterized in that the heat radiation fins are arranged along the extending direction.
前記電力変換装置において、
前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量が前記第1の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きく、
前記第3の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量は、前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さい
ことを特徴とする。
In the power conversion device
The calorific value per unit time during the operation of the second electronic component is larger than the calorific value per unit time during the operation of the first electronic component.
The calorific value per unit time during operation of the third electronic component is smaller than the calorific value per unit time during operation of the first electronic component and the second electronic component. ..
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは、
前記第1面上で前記第1部品領域と前記第2部品領域とが隣接する第1の方向に平行な方向に延在するように、前記第2面上に設けられている
ことを特徴とする。
In the power conversion device
The heat radiation fin is
The feature is that the first component region and the second component region are provided on the second surface so as to extend in a direction parallel to the adjacent first direction on the first surface. do.
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは、
前記第1の方向に平行な方向に延在するように、複数個設けられていることを特徴とする。
In the power conversion device
The heat radiation fin is
It is characterized in that a plurality of them are provided so as to extend in a direction parallel to the first direction.
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは前記収納ケースの前記第2面から突出した平板状の形状を有することを特徴とする。
In the power conversion device
The heat radiation fin is characterized by having a flat plate shape protruding from the second surface of the storage case.
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは、前記第2面上において、前記第1面の前記第3の電子部品が配置された前記第3部品領域に対向する領域には、設けられていない
ことを特徴とする。
In the power conversion device
The heat radiating fin is not provided on the second surface in a region of the first surface facing the third component region in which the third electronic component is arranged.
前記電力変換装置において、
前記第1の電子部品が配置される前記第1面の前記第1部品領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第1凹部であり、前記第1凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出しており、
前記第2の電子部品が配置される前記第1面の前記第2部品領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第2凹部であり、前記第2凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出している
ことを特徴とする。
In the power conversion device
The first component region of the first surface on which the first electronic component is arranged is a first recess formed so as to be recessed in the first surface of the storage case, and the first recess of the first recess. The two-sided side protrudes from the second side of the storage case.
The second component region of the first surface on which the second electronic component is arranged is a second recess formed so as to be recessed in the first surface of the storage case, and the second recess of the second recess. The two-sided side is characterized in that it protrudes from the second side of the storage case.
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは、前記第1凹部及び前記第2凹部の前記第2面側に接していることを特徴とする。
In the power conversion device
The radiating fin is characterized in that it is in contact with the first recess and the second surface side of the second recess.
前記電力変換装置において、
前記第3の電子部品が配置される前記第1面の前記第3部品領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第3凹部であり、前記第3凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出している
ことを特徴とする。
In the power conversion device
The third component region of the first surface on which the third electronic component is arranged is a third recess formed so as to be recessed in the first surface of the storage case, and the third recess of the third recess. The two-sided side is characterized in that it protrudes from the second side of the storage case.
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは、前記第3凹部の前記第2面側に接していないことを特徴とする。
In the power conversion device
The radiating fin is not in contact with the second surface side of the third recess.
前記電力変換装置において、
前記収納ケースの前記第1面上において、前記第2の電子部品と前記第3の電子部品とが隣接する第2の方向は、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品とが隣接する前記第1の方向と、異なる
ことを特徴とする。
In the power conversion device
In the second direction in which the second electronic component and the third electronic component are adjacent to each other on the first surface of the storage case, the first electronic component and the second electronic component are adjacent to each other. It is characterized in that it is different from the above-mentioned first direction.
前記電力変換装置において、
前記放熱フィンは、外部から供給された気流により冷却されることで、少なくとも前記第1及び第2の電子部品が発する熱を外部に放出するように構成されるとともに、
前記放熱フィンにより誘導される気流の少なくとも一部が前記第3の電子部品が配置される前記第3凹部の前記第2面側を避けるように配置されている
ことを特徴とする。
In the power conversion device
The radiating fins are configured to release at least the heat generated by the first and second electronic components to the outside by being cooled by an air flow supplied from the outside.
It is characterized in that at least a part of the air flow guided by the heat radiation fins is arranged so as to avoid the second surface side of the third recess in which the third electronic component is arranged.
前記電力変換装置において、
前記収納ケースと前記放熱フィンとは、一体成型されていることを特徴とする。
In the power conversion device
The storage case and the heat radiating fin are integrally molded.
前記電力変換装置において、
前記第2の電子部品は、前記制御部により制御され、前記整流回路が整流した電圧を変換して出力するモジュールであり、
前記第3の電子部品は、前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するリアクタであることを特徴とする。
In the power conversion device
The second electronic component is a module controlled by the control unit and converting and outputting the voltage rectified by the rectifier circuit.
The third electronic component is characterized in that it is a reactor that adjusts and outputs the voltage output by the module.
前記電力変換装置において、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の入力に接続され、前記第1の封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記第1入力電圧が供給される第1入力端子と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して整流回路の出力に接続され、前記第1の封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタと、
前記配線基板10の前記第4面上に配置され、前記リアクタを含むLCフィルタが出力した電圧をフィルタリングして出力するノイズフィルタと、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板に接続され、前記第1の封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記ノイズフィルタから供給された電圧を前記出力電圧として出力する出力端子と、をさらに備える
ことを特徴とする。
In the power conversion device
It is arranged on the fourth surface of the wiring board, connected to the input of the rectifying circuit via the wiring of the wiring board, and the connection portion with the wiring board is sealed by the first sealing member. The first input terminal to which the first input voltage is supplied and
It is arranged on the fourth surface of the wiring board, connected to the output of the rectifying circuit via the wiring of the wiring board, and the connection portion with the wiring board is sealed by the first sealing member. A smoothing capacitor that smoothes the voltage output by the rectifying circuit,
A noise filter arranged on the fourth surface of the
The voltage supplied from the noise filter is used as the voltage supplied from the noise filter, which is arranged on the fourth surface of the wiring board, connected to the wiring board, and the connection portion with the wiring board is sealed by the first sealing member. It is characterized by further including an output terminal that outputs as an output voltage.
本発明の一態様に係る電力変換装置は、第1の電子部品は、制御部により制御される複数の整流素子(サイリスタ、ダイオード)を有し且つ当該複数の整流素子により入力電圧を整流して出力する整流回路であり、放熱フィンは、収納ケースの第2面(外面)上において、第1面(内面)の第1の電子部品が配置された前記第1部品領域から前記第2の電子部品が配置された第2部品領域に亘る領域に対して、収納ケースを介して対向するように、設けられており、当該複数の整流素子は、放熱フィンが延在する方向に沿って配置されている。 In the power conversion device according to one aspect of the present invention, the first electronic component has a plurality of rectifying elements (thyristor, diode) controlled by a control unit, and the input voltage is rectified by the plurality of rectifying elements. It is a rectifier circuit that outputs, and the heat radiation fin is the second electron from the first component region in which the first electronic component on the first surface (inner surface) is arranged on the second surface (outer surface) of the storage case. It is provided so as to face the area extending over the second component area where the components are arranged via the storage case, and the plurality of rectifying elements are arranged along the direction in which the heat dissipation fins extend. ing.
このように、発熱量が高い第2の電子部品(モジュール)と第1の電子部品(整流回路)とを隣接して配置して放熱フィンが配置される領域を縮小しつつ、第1の電子部品(整流回路)の整流素子(サイリスタ、ダイオード)を、放熱フィンが延在する方向に沿って配置している。 In this way, the second electronic component (module) having a high heat generation amount and the first electronic component (rectifier circuit) are arranged adjacent to each other to reduce the area where the heat radiation fins are arranged, and the first electron. Rectifier elements (cyclistas, diodes) of components (rectifier circuits) are arranged along the direction in which the heat dissipation fins extend.
これにより、整流回路及びモジュールの熱を放熱する放熱フィンが、リアクタから離れるようにモジュール側から整流回路側に向かう方向に沿って設けられることとなり、気流(冷却風)は、第2の電子部品(モジュール)と第3の電子部品(リアクタ)から離れるように放熱フィンに沿って誘導され、第3の電子部品(リアクタからの煽り熱を避けながら第2の電子部品(モジュール)で生じた熱および第1の電子部品(整流回路)の整流素子(サイリスタ、ダイオード)で生じた熱を順に放熱する。 As a result, the rectifier circuit and the heat dissipation fins that dissipate the heat of the module are provided along the direction from the module side to the rectifier circuit side so as to be away from the reactor, and the airflow (cooling air) is a second electronic component. The heat generated in the second electronic component (module) while being guided along the radiating fins away from the (module) and the third electronic component (reactor) and avoiding the heat generated by the third electronic component (reactor). And the heat generated by the rectifying element (thyristor, diode) of the first electronic component (rectifier circuit) is dissipated in order.
このように、本発明の電力変換装置によれば、サイズの縮小を図りつつ、発熱源である電子部品から生じた熱の放熱性の向上を図ることができる。 As described above, according to the power conversion device of the present invention, it is possible to improve the heat dissipation of the heat generated from the electronic component which is the heat generation source while reducing the size.
以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
発電システム1000は、例えば、図1に示すように、エンジンEと、エンジンEに接続されたオルタネータ(図示せず)により駆動するファンXと、該オルタネータが出力した交流電圧(第1入力電圧VIN1)を電力変換した交流電圧(出力電圧VOUT)を出力する電力変換装置100とを備える。
For example, as shown in FIG. 1, the
この発電システム1000において、ファンXが駆動することにより、外部から冷却風である気流Aが発電システム1000の内部に流れ込み、電力変換装置100及びエンジンEの周囲に誘導される。これにより、電力変換装置100及びエンジンEが冷却風である気流Aにより冷却され、電力変換装置100及びエンジンEが発した熱が気流Bとともに外部に放出されることとなる。
In the
このような電力変換装置100は、例えば、図2ないし図9に示すように、収納ケースHと、放熱フィンZと、第1の封止部材11と、配線基板10と、第1入力端子(主電源コネクタ)TIN1と、第2入力端子(補助電源コネクタ)TIN2と、出力端子TOUTと、第1の電子部品(整流回路)Yと、第2の電子部品(モジュール)Mと、LCフィルタ(第3の電子部品(リアクタ)Rと、キャパシタCf1)LCと、平滑化キャパシタCと、ノイズフィルタFと、制御部CONと、補助電源Pと、を備える。
Such a
なお、図2においては、簡単のため、電力変換装置100が第1、第2入力電圧VIN1、VIN2を出力端子TOUTに電力変換するために必要な構成を示し、その他の構成については省略している。また、図3においては、電力変換装置100の各電子部品及び配線基板10が第1の封止部材11により封止された状態を示している。なお、ノイズフィルタFには、例えば、図3に示すように、キャパシタCf2と、第4の電子部品Wと、が含まれる。
Note that FIG. 2 shows a configuration required for the
ここで、例えば、図3、図4、図6ないし図9に示すように、収納ケースHは、当該収納ケースHの内面(電子部品搭載面)である第1面(上面、内面)A1および第1面A1の反対側の第2面A2(下面、外面)を有する。 Here, for example, as shown in FIGS. 3, 4, 6 to 9, the storage case H has a first surface (upper surface, inner surface) A1 which is an inner surface (electronic component mounting surface) of the storage case H. It has a second surface A2 (lower surface, outer surface) opposite to the first surface A1.
この収納ケースHと放熱フィンZとは、例えば、アルミニウムにより構成されており、一体成型されている。 The storage case H and the heat radiating fin Z are made of, for example, aluminum and are integrally molded.
また、第1の電子部品Yは、例えば、図4、図8に示すように、収納ケースHの第1面A1上の第1部品領域S1に配置され、配線基板10に電気的に接続されている。この第1の電子部品Yは、動作することにより発熱する第1の発熱源である。
Further, as shown in FIGS. 4 and 8, for example, the first electronic component Y is arranged in the first component region S1 on the first surface A1 of the storage case H, and is electrically connected to the
この第1の電子部品Yは、例えば、図2に示すように、制御部CONにより制御され、第1入力電圧(交流電圧)VIN1を整流して出力する整流回路である。 The first electronic component Y is, for example, as shown in FIG. 2, a rectifier circuit controlled by a control unit CON to rectify and output a first input voltage (AC voltage) VIN1.
特に、第1の電子部品Yは、制御部CONにより制御される複数の整流素子(サイリスタ、ダイオード)YAを有し且つ複数の整流素子YAにより第1入力電圧VIN1を整流して出力する整流回路である(図8)。 In particular, the first electronic component Y has a plurality of rectifying elements (thyristors, diodes) YA controlled by the control unit CON, and the first input voltage VIN1 is rectified and output by the plurality of rectifying elements YA. (Fig. 8).
なお、当該複数の整流素子YAは、例えば、図8に示すように、放熱フィンZが延在する第1の方向DZに沿って配置されている。 The plurality of rectifying elements YA are arranged along the first direction DZ in which the heat radiation fins Z extend, as shown in FIG. 8, for example.
そして、この第1の電子部品Yの複数の整流素子YAは当該第1の封止部材11で封止されている。
The plurality of rectifying elements YA of the first electronic component Y are sealed by the first sealing
そして、この第1の電子部品Yは、例えば、図3、図8に示すように、入力電圧VIN、整流電圧、又は制御信号を入出力するための複数の端子YTを備える。これらの端子YTは、配線基板10の電極10Yに、はんだ材等により電気的に接続されている(図3)。
The first electronic component Y includes, for example, as shown in FIGS. 3 and 8, a plurality of terminals YT for inputting / outputting an input voltage VIN, a rectified voltage, or a control signal. These terminals YT are electrically connected to the
このように、第1の電子部品(整流回路)Yは、配線基板10に電気的に接続されている。特に、この整流回路Yの入力(入力用の端子YT、電極10Y)は、配線基板10の配線10Yaを介して、入力端子TINに接続され、整流回路Yの出力(出力用の端子YT、電極10Y)は、配線基板10の配線10Caを介して、平滑化キャパシタCに接続されている(図3)。
In this way, the first electronic component (rectifier circuit) Y is electrically connected to the
ここで、例えば、図7ないし図9に示すように、第1の電子部品(整流回路)Yが配置される第1面A1の第1部品領域S1は、収納ケースHの第1面A1に凹むように形成された第1凹部S1bである。 Here, for example, as shown in FIGS. 7 to 9, the first component region S1 of the first surface A1 in which the first electronic component (rectifier circuit) Y is arranged is located on the first surface A1 of the storage case H. It is a first concave portion S1b formed so as to be recessed.
そして、この第1凹部S1bの第2面A2側は、収納ケースHの第2面A2から突出している凸部S1aである(図6)。 The second surface A2 side of the first recess S1b is a convex portion S1a protruding from the second surface A2 of the storage case H (FIG. 6).
また、第2の電子部品Mは、例えば、図7ないし図9に示すように、収納ケースHの第1面A1上の第2部品領域S2に、第1の電子部品(整流回路)Yに隣接して配置され、配線基板10に電気的に接続されている。この第2の電子部品Mは、動作することにより発熱する第2の発熱源である。
Further, as shown in FIGS. 7 to 9, for example, the second electronic component M is located in the second component region S2 on the first surface A1 of the storage case H and in the first electronic component (rectifier circuit) Y. They are arranged adjacent to each other and are electrically connected to the
この第2の電子部品Mは、例えば、図2に示すように、制御部CONにより制御され、整流回路(第1の電子部品)Yが整流した電圧を変換して出力するモジュール(Hブリッジ回路)である。 The second electronic component M is, for example, as shown in FIG. 2, a module (H bridge circuit) controlled by a control unit CON to convert and output a voltage rectified by a rectifier circuit (first electronic component) Y. ).
そして、この第2の電子部品Mは、第1の封止部材11とは異なる第2の封止部材(封止樹脂)によりモールドされている。すなわち、第2の電子部品Mは、第1の封止部材11とは異なる第2の封止部材を有し、第2の電子部品Mの回路部分は当該第2の封止部材で封止されている。
The second electronic component M is molded by a second sealing member (sealing resin) different from the first sealing
そして、この第2の電子部品Mは、例えば、図3、図8に示すように、整流電圧、交流電圧、又は制御信号を入出力するための複数の端子MTを備える。これらの端子MTは、配線基板10の電極10Mに、はんだ材等により電気的に接続されている(図3)。
The second electronic component M includes, for example, as shown in FIGS. 3 and 8, a plurality of terminal MTs for inputting / outputting a rectified voltage, an AC voltage, or a control signal. These terminal MTs are electrically connected to the
このように、第2の電子部品(モジュール)Mは、配線基板10に電気的に接続されている。特に、このモジュールMの入力(入力用の端子MT、電極10M)は、配線基板10の配線10Ca、10Cbを介して、整流回路Yの出力(出力用の端子MT、電極10Y)に接続され、HブリッジモジュールMの出力(出力用の端子MT、電極10M)は、配線基板10の配線10Raを介して、リアクタRの入力(入力用の端子MT、電極10R)に接続されている(図3)。
In this way, the second electronic component (module) M is electrically connected to the
なお、この第2の電子部品Mの動作時の単位時間当たりの発熱量が、第1の電子部品Yの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きくなっている。 The amount of heat generated per unit time during the operation of the second electronic component M is larger than the amount of heat generated per unit time during the operation of the first electronic component Y.
すなわち、モジュールMの動作時の単位時間当たりの発熱量が、整流回路Yの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きくなっている。 That is, the amount of heat generated per unit time when the module M is operating is larger than the amount of heat generated per unit time when the rectifier circuit Y is operating.
ここで、例えば、図7ないし図9に示すように、第2の電子部品(モジュール)Mが配置される第1面A1の第2部品領域S2は、収納ケースHの第1面A1に凹むように形成された第2凹部S2bである。そして、この第2凹部S2bの第2面A2側は、収納ケースHの第2面A2から突出している凸部S2aである(図6)。 Here, for example, as shown in FIGS. 7 to 9, the second component region S2 of the first surface A1 in which the second electronic component (module) M is arranged is recessed in the first surface A1 of the storage case H. It is a second concave portion S2b formed as described above. The second surface A2 side of the second recess S2b is a convex portion S2a protruding from the second surface A2 of the storage case H (FIG. 6).
また、第3の電子部品(リアクタ)Rは、例えば、図7ないし図9に示すように、収納ケースHの第1面A1上の第3部品領域S3に、第2の方向Dに第2の電子部品Mと隣接するように配置され、配線基板10に電気的に接続されている。この第3の電子部品Rは、動作することにより発熱する第3の発熱源である。
Further, the third electronic component (reactor) R is, for example, as shown in FIGS. 7 to 9, in the third component region S3 on the first surface A1 of the storage case H, and in the second direction D. It is arranged adjacent to the electronic component M of the above and is electrically connected to the
この第3の電子部品Rは、例えば、図2に示すように、モジュールMが出力した電圧を調整して(高周波成分を除去して)出力するリアクタである。 The third electronic component R is, for example, as shown in FIG. 2, a reactor that adjusts the voltage output by the module M (removes high frequency components) and outputs the voltage.
この第3の電子部品Rは、例えば、図3、図8に示すように、モジュールMが出力した電圧が入力され、調整した電圧を出力するための複数の端子RTを備える。これらの端子RTは、配線基板10の電極10Yにはんだ材等により電気的に接続されている(図3)。
As shown in FIGS. 3 and 8, for example, the third electronic component R includes a plurality of terminals RT for inputting the voltage output by the module M and outputting the adjusted voltage. These terminal RTs are electrically connected to the
このように、第3の電子部品(リアクタ)Rは、配線基板10に電気的に接続されている。特に、このリアクタRの入力(入力用の端子RT、電極10R)は、配線基板10の配線10Rを介して、モジュールMの出力に接続され、リアクタRの出力(出力用の端子RT、電極10R)は、配線基板10の配線10Rbと配線基板10の第4面A4上に配置されたキャパシタCf1を介し、ノイズフィルタFの入力に接続されている(図3)。
In this way, the third electronic component (reactor) R is electrically connected to the
なお、この第3の電子部品Rの動作時の単位時間当たりの発熱量は、第1の電子部品Y及び第2の電子部品Mの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さくなっている。 The calorific value per unit time during the operation of the third electronic component R is smaller than the calorific value per unit time during the operation of the first electronic component Y and the second electronic component M. There is.
すなわち、リアクタRの動作時の単位時間当たりの発熱量は、整流回路Y及びモジュールMの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さくなっている。 That is, the calorific value per unit time when the reactor R is operating is smaller than the calorific value per unit time when the rectifier circuit Y and the module M are operating.
特に、収納ケースHの第1面上に配置された、整流回路Y、モジュールM、及び、リアクタRの動作時の単位時間当たりの発熱量は、配線基板10の第4面上に配置された平滑化キャパシタ、及び、ノイズフィルタの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きくなるように設定されている。
In particular, the calorific value per unit time of the rectifier circuit Y, the module M, and the reactor R arranged on the first surface of the storage case H is arranged on the fourth surface of the
ここで、例えば、図7ないし図9に示すように、第3の電子部品Rが配置される第1面A1の第3部品領域S3は、収納ケースHの第1面A1に凹むように形成された第3凹部S3bである。そして、この第3凹部S3bの第2面A2側は、収納ケースHの第2面A2から突出している凸部S3aである(図6)。 Here, for example, as shown in FIGS. 7 to 9, the third component region S3 of the first surface A1 on which the third electronic component R is arranged is formed so as to be recessed in the first surface A1 of the storage case H. It is the third concave portion S3b made. The second surface A2 side of the third recess S3b is a convex portion S3a protruding from the second surface A2 of the storage case H (FIG. 6).
すなわち、リアクタRが配置される第1面A1の第3部品領域S3は、収納ケースHの第1面A1に凹むように形成された第3凹部S3bであり、第3凹部S3bの第2面A2側は、収納ケースHの第2面A2から突出している凸部S3aである。 That is, the third component region S3 of the first surface A1 on which the reactor R is arranged is the third concave portion S3b formed so as to be recessed in the first surface A1 of the storage case H, and is the second surface of the third concave portion S3b. The A2 side is a convex portion S3a protruding from the second surface A2 of the storage case H.
また、第4の電子部品Wは、例えば、図3、図5に示すように、配線基板10の第4面A4上に配置されている。この第4の電子部品Wは、ノイズフィルタFを構成する巻線である。
Further, the fourth electronic component W is arranged on the fourth surface A4 of the
このように、第1ないし第3の電子部品Y、M、Rは、収納ケースHの略矩形の第1面(内面)A1の外周に沿って(すなわち、電流が流れる電流経路に沿って)配置されている。 As described above, the first to third electronic components Y, M, and R are along the outer circumference of the first surface (inner surface) A1 of the substantially rectangular shape of the storage case H (that is, along the current path through which the current flows). Have been placed.
これにより、収納ケースHが第1ないし第3の電子部品Y、M、Rを収納するためスペースを縮小して、電力変換装置100のサイズの縮小を図ることができる。
As a result, the storage case H accommodates the first to third electronic components Y, M, and R, so that the space can be reduced and the size of the
また、配線基板10は、例えば、図3、図4に示すように、収納ケースH内に配置されている。この配線基板10は、収納ケースHの第1面A1に対向する第3面A3(下面)および第3面A3の反対側の第4面A4(上面)を有する。
Further, the
そして、この配線基板10は、複数の配線10Ya、10Ca、10Cb、10Ra、10Rb、10Fa、10a、10bと、複数の電極10Y、10M、10R、10Fと、を備える。
The
また、第1入力端子TIN1は、例えば、図3、図5に示すように、配線基板10の第4面A4上に配置されている。この第1入力端子TIN1は、配線基板10の配線を介して整流回路(第1の電子部品Y)の入力に接続されている。
Further, the first input terminal TIN1 is arranged on the fourth surface A4 of the
この第1入力端子TIN1は、封止部材11により配線基板10との接続部分が封止されている。この第1入力端子TIN1は、第1入力電圧VIN1が供給されるようになっている。
The connection portion of the first input terminal TIN1 with the
この第1入力端子TIN1は、例えば、図3に示すように、配線基板10の配線10Yaを介して電極10Yに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, for example, the first input terminal TIN1 is electrically connected to the
また、第2入力端子TIN2は、配線基板10の第4面A4上に配置され、第1入力電圧よりも低い第2入力電圧(VIN2)が供給される。
Further, the second input terminal TIN2 is arranged on the fourth surface A4 of the
また、平滑化キャパシタCは、例えば、図3、図5に示すように、配線基板10の第4面A4上に配置されている。この平滑化キャパシタCは、配線基板10の配線10Caを介して整流回路(第1の電子部品)Yの出力(出力用の端子YT、電極10Y)に接続されている。
Further, the smoothing capacitor C is arranged on the fourth surface A4 of the
この平滑化キャパシタCは、例えば、図3に示すように、封止部材11により配線基板10との接続部分が封止されている。この平滑化キャパシタCは、整流回路(第1の電子部品)Yが出力した電圧を平滑化するようになっている。
As shown in FIG. 3, for example, in this smoothing capacitor C, a connection portion with the
この平滑化キャパシタCは、例えば、図3に示すように、配線基板10の配線10Caを介して電極10Yに電気的に接続されている。さらに、この平滑化キャパシタCは、例えば、図3に示すように、配線基板10の配線10Cbを介して電極10Mに電気的に接続されている。すなわち、この平滑化キャパシタCは、配線基板10の配線10Cbを介して、HブリッジモジュールMの入力(入力用の端子MT、電極10M)に接続されている。
As shown in FIG. 3, for example, the smoothing capacitor C is electrically connected to the
また、ノイズフィルタFは、配線基板10の第4面A4上に配置され、配線基板10の配線を介してリアクタRを含むLCフィルタFXの出力に接続されている。
Further, the noise filter F is arranged on the fourth surface A4 of the
特に、このノイズフィルタFのキャパシタCF2は、例えば、図3に示すように、配線基板10の第4面A4上に配置されている。
In particular, the capacitor CF2 of the noise filter F is arranged on the fourth surface A4 of the
このノイズフィルタFは、第3の電子部品(リアクタ)RとキャパシタCF1で構成されるLCフィルタFXが出力した電圧をフィルタリングして、出力端子TOUTに出力するようになっている。 The noise filter F filters the voltage output by the LC filter FX composed of the third electronic component (reactor) R and the capacitor CF1 and outputs the voltage to the output terminal TOUT.
このノイズフィルタFの入力は、例えば、図3に示すように、配線基板10の配線10RbとキャパシタCf1を介してリアクタRの出力(出力用の端子RT、電極10R)に接続されている。そして、このノイズフィルタFの出力は、配線基板10の配線10Faを介して出力端子TOUTに電気的に接続されている。
As shown in FIG. 3, the input of the noise filter F is connected to the output of the reactor R (terminal RT for output,
また、出力端子TOUTは、例えば、図3、図5に示すように、配線基板10の第4面(上面)A4上の第1配線領域WA1に配置されている。この出力端子TOUTは、配線基板10に接続され、第1の封止部材11により配線基板10との接続部分が封止されている。
Further, the output terminal TOUT is arranged in the first wiring region WA1 on the fourth surface (upper surface) A4 of the
この出力端子TOUTは、ノイズフィルタFから供給された電圧を出力電圧VOUTとして出力するようになっている。 The output terminal TOUT outputs the voltage supplied from the noise filter F as the output voltage VOUT.
また、制御部CONは、例えば、図3、図5に示すように、配線基板10の第4面A4上に配置されている。この制御部CONは、例えば、図2に示すように、第1の電子部品(整流回路)Y及び第2の電子部品(モジュール)Mの動作を制御するようになっている。
Further, the control unit CON is arranged on the fourth surface A4 of the
この制御部CONは、図3に示す配線基板10の配線10a及び電極10Yを介して制御信号を入出力して、第1の電子部品(整流回路)Yの動作を制御するようになっている。
The control unit CON inputs and outputs a control signal via the
さらに、制御部CONは、図3に示す配線基板10の配線10b及び電極10Mを介して、制御信号を入出力して、第2の電子部品(モジュール)Mの動作を制御するようになっている。
Further, the control unit CON inputs and outputs a control signal via the
また、補助電源Pは、例えば、図2に示すように、配線基板10の第4面A4上に配置され、第2入力電圧VIN2を電力変換した補助電源電圧を制御部CONに供給するようになっている。
Further, for example, as shown in FIG. 2, the auxiliary power supply P is arranged on the fourth surface A4 of the
ここで、例えば、図3に示すように、第1入力端子TIN1、第2入力端子TIN2、補助電源Pおよび制御部CONは、配線基板10の第4面A4のうちの配線基板10の第1側端部101側の第1配線領域WA1上に配置され、ノイズフィルタF及び平滑化キャパシタCは、配線基板10の第4面A4のうちの第1側端部101と反対側の第2側端部102側の第2配線領域WA2上に配置されている。
Here, for example, as shown in FIG. 3, the first input terminal TIN1, the second input terminal TIN2, the auxiliary power supply P, and the control unit CON are the first of the
また、第1の封止部材11は、例えば、図3、図4に示すように、収納ケースHの第1面A1上で、第1ないし第3の電子部品Y、M、Rを封止するようになっている。
Further, the first sealing
さらに、第2の封止部材11bは、配線基板10、配線基板10の第4面A4上の制御部CON、補助電源P、第1入力端子TIN1の一部、第2入力端子TIN2の一部、平滑化キャパシタCの一部、キャパシタCf1の一部、ノイズフィルタFのキャパシタCf2の一部、及び、出力端子TOUTの一部を封止するようになっている。
Further, the second sealing member 11b includes a
すなわち、第1の封止部材11は、収納ケースHの第1面A1上で、整流回路Y、モジュールM、及び、リアクタRを封止するとともに、配線基板10、及び、配線基板10の第4面A4上の、制御部CON、平滑化キャパシタC、ノイズフィルタF、並びに、補助電源Pを封止するようになっている。
That is, the first sealing
この封止部材11は、例えば、エポキシ樹脂等の封止樹脂である。
The sealing
また、放熱フィンZは、例えば、図4、図6ないし図9に示すように、収納ケースHの第2面(外面)A2上に配置されている。 Further, the heat radiation fins Z are arranged on the second surface (outer surface) A2 of the storage case H, for example, as shown in FIGS. 4, 6 to 9.
この放熱フィンZは、発電システム1000の外部から供給された気流により冷却されることで、少なくとも第1及び第2の電子部品(整流回路及びモジュール)Y、Mが発する熱を外部に放出するように構成されている。
The heat radiation fin Z is cooled by an air flow supplied from the outside of the
放熱フィンZは、第2面A2(外面)上において、第1面A1(内面)の第1の電子部品Yが配置された第1部品領域S1から第2の電子部品Mが配置された第2部品領域S2に亘る領域に対して、収納ケースHを介して対向するように、設けられている。 In the heat radiation fin Z, on the second surface A2 (outer surface), the second electronic component M is arranged from the first component region S1 in which the first electronic component Y of the first surface A1 (inner surface) is arranged. It is provided so as to face the region extending over the two component regions S2 via the storage case H.
この放熱フィンZは、例えば、図6、図7に示すように、第2面A2上において、第1面A1の第1の電子部品(整流回路)Yが配置された第1部品領域S1から第2の電子部品Mが配置された第2部品領域S2に亘る領域に対して、収納ケースHを介して連続して対向するように、延在している。 As shown in FIGS. 6 and 7, for example, the heat radiation fin Z is from the first component region S1 in which the first electronic component (rectifier circuit) Y of the first surface A1 is arranged on the second surface A2. It extends so as to continuously face the region extending over the second component region S2 in which the second electronic component M is arranged via the storage case H.
すなわち、放熱フィンZは、第1凹部S1b及び第2凹部S2bの第2面A2側の凸部S2a、S3aに接している。 That is, the heat radiation fin Z is in contact with the convex portions S2a and S3a on the second surface A2 side of the first concave portion S1b and the second concave portion S2b.
さらに、図7、図8に示すように、この放熱フィンZは、第1面A1上で第1部品領域S1と第2部品領域2とが隣接する第1の方向DZに平行な方向に延在するように、第2面A2上に設けられている。 Further, as shown in FIGS. 7 and 8, the heat radiation fin Z extends in a direction parallel to the first direction DZ in which the first component region S1 and the second component region 2 are adjacent to each other on the first surface A1. As it exists, it is provided on the second surface A2.
また、この放熱フィンZは、例えば、図6ないし図8に示すように、第1の方向DZに平行な方向に延在するように、複数個設けられている。 Further, as shown in FIGS. 6 to 8, for example, a plurality of the heat radiation fins Z are provided so as to extend in a direction parallel to the first direction DZ.
そして、この放熱フィンZは、例えば、図6ないし図8に示すように、収納ケースHの第2面A2から突出した平板状の形状を有する。 The radiating fin Z has a flat plate shape protruding from the second surface A2 of the storage case H, for example, as shown in FIGS. 6 to 8.
なお、放熱フィンZは、例えば、図6ないし図8に示すように、放熱フィンZは、第2面A2上において、第1面A1の第3の電子部品Rが配置された第3部品領域S3に対向する領域には、設けられていない。 As for the heat radiation fin Z, for example, as shown in FIGS. 6 to 8, the heat radiation fin Z is a third component region in which the third electronic component R of the first surface A1 is arranged on the second surface A2. It is not provided in the area facing S3.
そして、例えば、図6ないし図8に示すように、放熱フィンZは、第3凹部S3bの第2面A2側に接していない。言い換えれば、放熱フィンZがリアクタである第3の電子部品R用には設けられていない。 Then, for example, as shown in FIGS. 6 to 8, the heat radiation fin Z is not in contact with the second surface A2 side of the third recess S3b. In other words, the radiating fin Z is not provided for the third electronic component R, which is the reactor.
ここで、既述のように、第2の電子部品Mの動作時の単位時間当たりの発熱量が第1の電子部品Yの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きくなっている。 Here, as described above, the calorific value per unit time during the operation of the second electronic component M is larger than the calorific value per unit time during the operation of the first electronic component Y.
さらに、既述のように、第3の電子部品Rの動作時の単位時間当たりの発熱量は、第1の電子部品Y及び第2の電子部品Mの動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さくなっている。 Further, as described above, the calorific value per unit time of the third electronic component R during operation is higher than the calorific value per unit time of the first electronic component Y and the second electronic component M during operation. Is getting smaller.
そこで、既述のように、発熱量が高い第2の電子部品(モジュール)Mと第1の電子部品(整流回路)Yとを第1の方向Dに隣接して配置している。そして、これら第1、第2の電子部品Y、Mの熱を放熱する放熱フィンZを、気流の誘導方向がリアクタRから離れるようにモジュールM側から整流回路Y側に向かう第1の方向DZに沿うように、設けている。 Therefore, as described above, the second electronic component (module) M having a high calorific value and the first electronic component (rectifier circuit) Y are arranged adjacent to the first direction D. Then, the heat radiating fins Z that dissipate the heat of the first and second electronic components Y and M are directed from the module M side to the rectifier circuit Y side so that the airflow guiding direction is away from the reactor R. It is provided along with.
そして、例えば、図6ないし図9に示すように、第2の電子部品Mと第3の電子部品Rとが隣接する第2の方向DYは、収納ケースHの第1面A1上において、第1の電子部品(整流回路)Yと第2の電子部品(モジュール)Mとが隣接する第1の方向DZと、異なる。そして、平滑化キャパシタCは、整流回路Yに隣接し且つリアクタRと反対側でモジュールMと第2の方向DYに隣接する領域の上方に、位置するように、配線基板10の第4面A4上に配置されている。
Then, for example, as shown in FIGS. 6 to 9, the second direction DY in which the second electronic component M and the third electronic component R are adjacent to each other is on the first surface A1 of the storage case H. The electronic component (rectifier circuit) Y of 1 and the second electronic component (module) M are different from the adjacent first direction DZ. Then, the smoothing capacitor C is located on the fourth surface A4 of the
すなわち、放熱フィンZは、放熱フィンZにより誘導される気流の少なくとも一部が第3の電子部品Rが配置される第3凹部S3bの第2面A2側を避けるように配置されている。 That is, the heat radiation fins Z are arranged so that at least a part of the air flow guided by the heat radiation fins Z avoids the second surface A2 side of the third recess S3b where the third electronic component R is arranged.
これにより、例えば、気流(冷却風)は、第2の電子部品(モジュール)Mに隣接する第3の電子部品(リアクタ)Rから離れるように放熱フィンZに沿って誘導され、第3の電子部品(リアクタ)Rからの煽り熱を避けながら、発熱量が大きい第2の電子部品(モジュール)Mで生じた熱および第1の電子部品(整流回路)Yで生じた熱を順に放熱する。 Thereby, for example, the airflow (cooling air) is guided along the heat radiation fin Z so as to be away from the third electronic component (reactor) R adjacent to the second electronic component (module) M, and the third electron. While avoiding the heat generated by the component (reactor) R, the heat generated by the second electronic component (module) M having a large calorific value and the heat generated by the first electronic component (rectifying circuit) Y are dissipated in order.
これにより、電力変換装置100の発熱源である電子部品から生じた熱の放熱性の向上を図ることができる。
As a result, it is possible to improve the heat dissipation of the heat generated from the electronic component that is the heat generation source of the
既述の実施例1では、電力変換装置100が適用される発電システム1000の構成の一例について説明した。
In the first embodiment described above, an example of the configuration of the
この発電システム1000は、例えば、携帯型発電機に適用されるようにしてもよい。
The
この場合においても、ファンXが駆動することにより、外部から冷却風である気流Aが発電システム1000の内部に流れ込み、電力変換装置100及びエンジンEの周囲に誘導される。これにより、電力変換装置100及びエンジンEが冷却風である気流Aにより冷却され、電力変換装置100及びエンジンEが発した熱が気流Bとともに外部に放出されることとなる。(図1)。
Also in this case, by driving the fan X, the airflow A, which is cooling air, flows into the
なお、この実施例2におけるその他の電力変換装置100の構成は、実施例1と同様である。
The configuration of the other
すなわち、実施例2に係る電力変換装置100によれば、サイズの縮小を図りつつ、発熱源である電子部品から生じた熱の放熱性の向上を図ることができる。
That is, according to the
以上のように、本発明の一態様に係る電力変換装置において、第1の電子部品Yは、制御部CONにより制御される複数の整流素子(サイリスタ、ダイオード)YAを有し且つ当該複数の整流素子YAにより入力電圧を整流して出力する整流回路であり、放熱フィンZは、収納ケースHの第2面(外面)上において、第1面(内面)の第1の電子部品が配置された第1部品領域から第2の電子部品が配置された第2部品領域に亘る領域に対して、収納ケースを介して対向するように、設けられており、当該複数の整流素子YAは、放熱フィンZが延在する方向DZに沿って配置されている。 As described above, in the power conversion device according to one aspect of the present invention, the first electronic component Y has a plurality of rectifying elements (thyristors, diodes) YA controlled by the control unit CON, and the plurality of rectifying elements are rectified. It is a rectifier circuit that rectifies and outputs an input voltage by the element YA, and the heat radiation fin Z has a first electronic component on the first surface (inner surface) arranged on the second surface (outer surface) of the storage case H. The plurality of rectifying elements YA are provided so as to face the region extending from the first component region to the second component region in which the second electronic component is arranged via the storage case, and the plurality of rectifying elements YA are radiating fins. Z is arranged along the extending direction DZ.
このように、発熱量が高い第2の電子部品(モジュール)と第1の電子部品(整流回路)とを隣接して配置して放熱フィンZが配置される領域を縮小しつつ、第1の電子部品(整流回路)の整流素子(サイリスタ、ダイオード)YAを、放熱フィンが延在する方向に沿って配置している。 In this way, the second electronic component (module) having a high heat generation amount and the first electronic component (rectifier circuit) are arranged adjacent to each other to reduce the area where the heat radiation fin Z is arranged, and the first electronic component (rectifier circuit) is arranged. A rectifying element (thyristor, diode) YA of an electronic component (rectifying circuit) is arranged along the direction in which the heat radiation fins extend.
これにより、整流回路及びモジュールの熱を放熱する放熱フィンが、リアクタから離れるようにモジュール側から整流回路側に向かう方向に沿って設けられることとなり、気流(冷却風)は、第2の電子部品(モジュール)と第3の電子部品(リアクタ)から離れるように放熱フィンに沿って誘導され、第3の電子部品(リアクタからの煽り熱を避けながら第2の電子部品(モジュール)で生じた熱および第1の電子部品(整流回路)の整流素子(サイリスタ、ダイオード)で生じた熱を順に放熱する。 As a result, the rectifier circuit and the heat dissipation fins that dissipate the heat of the module are provided along the direction from the module side to the rectifier circuit side so as to be away from the reactor, and the airflow (cooling air) is a second electronic component. The heat generated in the second electronic component (module) while being guided along the radiating fins away from the (module) and the third electronic component (reactor) and avoiding the heat generated by the third electronic component (reactor). And the heat generated by the rectifying element (thyristor, diode) of the first electronic component (rectifier circuit) is dissipated in order.
このように、本発明の電力変換装置によれば、サイズの縮小を図りつつ、発熱源である電子部品から生じた熱の放熱性の向上を図ることができる。 As described above, according to the power conversion device of the present invention, it is possible to improve the heat dissipation of the heat generated from the electronic component which is the heat generation source while reducing the size.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
100 電力変換装置
1000 発電システム
E エンジン
X ファン
A、B 気流
H 収納ケース
Z 放熱フィン
11 第1の封止部材
10 配線基板
TIN1 第1入力端子
TIN2 第2入力端子
TOUT 出力端子
Y 第1の電子部品(整流回路)
M 第2の電子部品(モジュール)
R 第3の電子部品(リアクタ)
W 第4の電子部品
C 平滑化キャパシタ
FX LCフィルタ
F ノイズフィルタ
CON 制御部
Cf1、Cf2 キャパシタ
10Ya、10Ca、10Cb、10Ra、10Rb、10Fa、10a、10b 配線
10Y、10M、10R、10F 電極
100
M Second electronic component (module)
R Third electronic component (reactor)
W Fourth electronic component C Smoothing capacitor FX LC filter F Noise filter CON control unit Cf1, Cf2 Capacitor 10Ya, 10Ca, 10Cb, 10Ra, 10Rb, 10Fa, 10a,
Claims (15)
第1面および前記第1面の反対側の第2面を有する収納ケースと、
前記収納ケースの前記第1面上の第1部品領域に配置された、第1の発熱源である第1の電子部品と、
前記収納ケースの前記第1面上の第2部品領域に、前記第1の電子部品に隣接して配置された、第2の発熱源である第2の電子部品と、
前記収納ケースの前記第1面上の第3部品領域に、前記第2の電子部品に隣接して配置された、第3の発熱源である第3の電子部品と、
前記収納ケース内に配置され、前記収納ケースの前記第1面に対向する第3面および前記第3面の反対側の第4面を有する配線基板と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記第1及び第2の電子部品の動作を制御する制御部と、
前記収納ケースの前記第1面上で、前記第1ないし第3の電子部品を封止するとともに、前記配線基板および前記配線基板の前記第4面上の前記制御部を封止する第1の封止部材と、
前記収納ケースの前記第2面上に配置された放熱フィンと、を備え、
前記第1の電子部品は、
前記制御部により制御される複数の整流素子を有し且つ前記複数の整流素子により前記前記第1入力電圧を整流して出力する整流回路であり、
前記放熱フィンは、
前記第2面上において、前記第1面の前記第1の電子部品が配置された前記第1部品領域から前記第2の電子部品が配置された前記第2部品領域に亘る領域に対して、前記収納ケースを介して対向するように、設けられており、
前記複数の整流素子は、
前記放熱フィンが延在する方向に沿って配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。 A power conversion device that outputs an output voltage obtained by converting the first input voltage into power.
A storage case having a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A first electronic component, which is a first heat source, arranged in a first component region on the first surface of the storage case.
A second electronic component, which is a second heat source, arranged adjacent to the first electronic component in the second component region on the first surface of the storage case.
A third electronic component, which is a third heat source, arranged adjacent to the second electronic component in the third component region on the first surface of the storage case.
A wiring board arranged in the storage case and having a third surface facing the first surface of the storage case and a fourth surface opposite to the third surface.
A control unit arranged on the fourth surface of the wiring board and controlling the operation of the first and second electronic components.
A first surface that seals the first to third electronic components on the first surface of the storage case, and also seals the wiring board and the control unit on the fourth surface of the wiring board. Sealing member and
A radiating fin arranged on the second surface of the storage case is provided.
The first electronic component is
A rectifying circuit having a plurality of rectifying elements controlled by the control unit and rectifying and outputting the first input voltage by the plurality of rectifying elements.
The heat radiation fin is
On the second surface, with respect to a region extending from the first component region in which the first electronic component is arranged on the first surface to the second component region in which the second electronic component is arranged. It is provided so as to face each other via the storage case.
The plurality of rectifying elements are
A power conversion device characterized in that the heat radiation fins are arranged along an extending direction.
前記第3の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量は、前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さい
ことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 The calorific value per unit time during the operation of the second electronic component is larger than the calorific value per unit time during the operation of the first electronic component.
The calorific value per unit time during operation of the third electronic component is smaller than the calorific value per unit time during operation of the first electronic component and the second electronic component. The power conversion device according to claim 1.
前記第1面上で前記第1部品領域と前記第2部品領域とが隣接する第1の方向に平行な方向に延在するように、前記第2面上に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。 The heat radiation fin is
The feature is that the first component region and the second component region are provided on the second surface so as to extend in a direction parallel to the adjacent first direction on the first surface. The power conversion device according to claim 2.
前記第1の方向に平行な方向に延在するように、複数個設けられていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 The heat radiation fin is
The power conversion device according to claim 3, wherein a plurality of power conversion devices are provided so as to extend in a direction parallel to the first direction.
ことを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。 The claim is characterized in that the heat radiation fin is not provided on the second surface in a region of the first surface facing the third component region in which the third electronic component is arranged. 5. The power conversion device according to 5.
前記第2の電子部品が配置される前記第1面の前記第2部品領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第2凹部であり、前記第2凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出している
ことを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 The first component region of the first surface on which the first electronic component is arranged is a first recess formed so as to be recessed in the first surface of the storage case, and the first recess of the first recess. The two-sided side protrudes from the second side of the storage case.
The second component region of the first surface on which the second electronic component is arranged is a second recess formed so as to be recessed in the first surface of the storage case, and the second recess of the second recess. The power conversion device according to claim 6, wherein the two-sided side protrudes from the second side of the storage case.
ことを特徴とする請求項8に記載の電力変換装置。 The third component region of the first surface on which the third electronic component is arranged is a third recess formed so as to be recessed in the first surface of the storage case, and the third recess of the third recess. The power conversion device according to claim 8, wherein the two-sided side protrudes from the second side of the storage case.
ことを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。 In the second direction in which the second electronic component and the third electronic component are adjacent to each other on the first surface of the storage case, the first electronic component and the second electronic component are adjacent to each other. The power conversion device according to claim 10, wherein the power conversion device is different from the first direction.
前記放熱フィンにより誘導される気流の少なくとも一部が前記第3の電子部品が配置される前記第3凹部の前記第2面側を避けるように配置されている
ことを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。 The radiating fins are configured to release at least the heat generated by the first and second electronic components to the outside by being cooled by an air flow supplied from the outside.
15. The power converter described.
前記第3の電子部品は、前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するリアクタであることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 The second electronic component is a module controlled by the control unit and converting and outputting the voltage rectified by the rectifier circuit.
The power conversion device according to claim 6, wherein the third electronic component is a reactor that adjusts and outputs a voltage output by the module.
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して整流回路の出力に接続され、前記第1の封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタと、
前記配線基板10の前記第4面上に配置され、前記リアクタを含むLCフィルタが出力した電圧をフィルタリングして出力するノイズフィルタと、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板に接続され、前記第1の封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記ノイズフィルタから供給された電圧を前記出力電圧として出力する出力端子と、をさらに備える
ことを特徴とする請求項14に記載の電力変換装置。 It is arranged on the fourth surface of the wiring board, connected to the input of the rectifying circuit via the wiring of the wiring board, and the connection portion with the wiring board is sealed by the first sealing member. The first input terminal to which the first input voltage is supplied and
It is arranged on the fourth surface of the wiring board, connected to the output of the rectifying circuit via the wiring of the wiring board, and the connection portion with the wiring board is sealed by the first sealing member. A smoothing capacitor that smoothes the voltage output by the rectifying circuit,
A noise filter arranged on the fourth surface of the wiring board 10 and filtering and outputting a voltage output by an LC filter including the reactor.
The voltage supplied from the noise filter is used as the voltage supplied from the noise filter, which is arranged on the fourth surface of the wiring board, connected to the wiring board, and the connection portion with the wiring board is sealed by the first sealing member. The power conversion device according to claim 14, further comprising an output terminal for outputting as an output voltage.
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