JPH04322108A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH04322108A
JPH04322108A JP3088626A JP8862691A JPH04322108A JP H04322108 A JPH04322108 A JP H04322108A JP 3088626 A JP3088626 A JP 3088626A JP 8862691 A JP8862691 A JP 8862691A JP H04322108 A JPH04322108 A JP H04322108A
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JP
Japan
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vehicle
semiconductor device
attached
semiconductor
snubber
Prior art date
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Application number
JP3088626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Ishii
秀明 石井
Takashi Hashimoto
隆 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH04322108A publication Critical patent/JPH04322108A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent degradation of service life by reducing inductance of wiring and suppressing overvoltage at the time of switch OFF of semiconductor element thereby suppressing loss and temperature rise. CONSTITUTION:An open chamber 7 is disposed on the vehicle center side of a box 5 installed underfloor of the vehicle and an enclosed chamber 13 is disposed on the outside of vehicle with respect to the open chamber. The enclosed chamber 13 is provided with heat dissipation fins 4 projecting into the open chamber. A freely opening/closing capacitor unit case 6 is disposed on the outside of vehicle with respect to the enclosed chamber and a capacitor unit is contained therein.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[発明の目的][Object of the invention]

【0002】0002

【産業上の利用分野】本発明は、電車の床下などに搭載
された半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device mounted under the floor of a train or the like.

【0003】0003

【従来の技術】図11は、電車の床下に搭載され、半導
体素子にゲートターンオフサイリスタ(以下、GTOサ
イリスタという)が使われた補助電源用の半導体装置の
主回路結線図を示す。同図において、交流の出力側に照
明設備や冷暖房設備などの負荷が接続され、ブリッジに
接続されたGTOサイリスタGTO11,GTO12,
GTO21,GTO22の電源側には、フィルタコンデ
ンサFCを内蔵したコンデンサユニット2が接続され、
このうちGTOサイリスタGTO11及びGTOサイリ
スタGTO12と図示しないスナバ回路のコンデンサ,
ダイオードで後述する半導体スタック1Aを、GTOサ
イリスタGTO21及びGTOサイリスタGTO22と
同じくスナバ回路のコンデンサ,ダイオードで同じく後
述する半導体スタック1Bを構成している。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a main circuit connection diagram of a semiconductor device for an auxiliary power supply that is mounted under the floor of a train and uses a gate turn-off thyristor (hereinafter referred to as a GTO thyristor) as a semiconductor element. In the figure, loads such as lighting equipment and air conditioning equipment are connected to the AC output side, and GTO thyristors GTO11, GTO12, and the like are connected to the bridge.
A capacitor unit 2 with a built-in filter capacitor FC is connected to the power supply side of GTO21 and GTO22.
Among these, GTO thyristor GTO11 and GTO thyristor GTO12 and a capacitor of a snubber circuit (not shown),
A semiconductor stack 1A, which will be described later, includes a diode, and a semiconductor stack 1B, which will also be described later, includes a snubber circuit capacitor and a diode, as well as the GTO thyristors GTO21 and GTO22.

【0004】図12は、これらの半導体スタック1A,
1Bと、フィルタコンデンサFCのコンデンサユニット
2などで構成された従来の半導体装置が、車両の床下に
取り付けられた状態を示す縦断面図である。同図におい
て、略逆U字状の天井板61と底板62などで構成され
る箱体60の中央部には、抜打ち鉄板63A,63Bが
それぞれ取り付けられて内部に開放室15を形成し、こ
のうち、天井板61の下面には、抜打ち鉄板63Aの左
端に取付板64Aが垂設され、底板62の上面には、抜
打ち板63Bの左端に取付板65Aが立設されている。 又、抜打ち鉄板63Aと抜打ち鉄板63Bの右端には、
仕切板66が同じく同図紙面直交方向に立設され、この
仕切板66の右側には、天井板61の下面に取付板64
Bが垂設され、底板62の上面にも取付板65Bが立設
されている。
FIG. 12 shows these semiconductor stacks 1A,
1B is a vertical cross-sectional view showing a state in which a conventional semiconductor device including a capacitor unit 2 of a filter capacitor FC and the like is installed under the floor of a vehicle. In the figure, punched iron plates 63A and 63B are attached to the center of a box 60, which is composed of a substantially inverted U-shaped ceiling plate 61, a bottom plate 62, etc., to form an open chamber 15 inside. On the lower surface of the ceiling plate 61, a mounting plate 64A is vertically provided on the left end of a stamped iron plate 63A, and on the upper surface of the bottom plate 62, a mounting plate 65A is provided upright on the left end of a stamped iron plate 63B. Also, on the right end of the punched iron plate 63A and the punched iron plate 63B,
A partition plate 66 is also erected in the direction perpendicular to the plane of the drawing, and on the right side of the partition plate 66 there is a mounting plate 64 on the lower surface of the ceiling plate 61.
B is provided vertically, and a mounting plate 65B is also provided upright on the upper surface of the bottom plate 62.

【0005】このうち、取付板64Aと取付板65Aと
の間には、絶縁板68Aが、取付板64Bと取付板65
Bとの間には、絶縁板68Bがそれぞれ取り付けられ、
このうち、絶縁板68Aの左側面には、GTOサイリス
タGTO11,GTO12,GTO21,GTO22や
図示しないスナバ回路のコンデンサ,ダイオードを収納
した半導体スタック1A,1Bが、絶縁板68Aの右側
面には、上部にスナバ抵抗器3が、下部に詳細省略した
冷却フィン4が取り付けられている。
Among these, an insulating plate 68A is provided between the mounting plate 64A and the mounting plate 65A, and an insulating plate 68A is provided between the mounting plate 64B and the mounting plate 65A.
Insulating plates 68B are respectively attached between the
Of these, semiconductor stacks 1A and 1B housing GTO thyristors GTO11, GTO12, GTO21, GTO22 and capacitors and diodes of a snubber circuit (not shown) are placed on the left side of the insulating plate 68A, and semiconductor stacks 1A and 1B are placed on the right side of the insulating plate 68A. A snubber resistor 3 is attached to the top, and cooling fins 4 (details omitted) are attached to the bottom.

【0006】一方、絶縁板68Bには、フィルタコンデ
ンサを収納したフィルタユニット2が接続端子を右側に
して上下に取り付けられ、このフィルタユニット2の接
続端子に片側が接続された電線69は、底板62の上面
を左方に配設された後、仕切板66の下端右側を同図に
おいて紙面直交方向に配設され、打抜き鉄板63Bの同
図紙面直交方向の端部から左側に配設された(すなわち
、図示しない平面図では、凸字状に曲げて配設された)
後上方に立ち上って、半導体スタック1Aのケーブル接
続端子70に接続される。なお、天井板61と底板62
の左端間には、上端を支点として開閉される左扉67A
がパッキンを介して縦に取り付けられ、天井板61と底
板62の右端間にも、同様に右扉67Bが取り付けられ
ている。
On the other hand, filter units 2 containing filter capacitors are attached to the insulating plate 68B vertically with the connection terminals on the right side, and the electric wires 69 connected on one side to the connection terminals of the filter units 2 are attached to the bottom plate 62. After the upper surface of the partition plate 66 was placed to the left, the right side of the lower end of the partition plate 66 was placed in the direction perpendicular to the plane of the paper in the figure, and the end of the punched iron plate 63B in the direction perpendicular to the plane of the figure was placed to the left ( In other words, in the plan view (not shown), it is bent into a convex shape)
It rises rearward and upward and is connected to the cable connection terminal 70 of the semiconductor stack 1A. In addition, the ceiling plate 61 and the bottom plate 62
Between the left ends of is a left door 67A that is opened and closed using the upper end as a fulcrum.
are attached vertically via packing, and a right door 67B is similarly attached between the right ends of the ceiling plate 61 and the bottom plate 62.

【0007】このように構成された半導体装置において
は、半導体スタック1A,スナバ抵抗器3,冷却フィン
4,コンデンサユニット2の取付作業は、左右の左扉6
7A,右扉67Bを開いて行なわれ、電線69の配設と
接続も同様に行なわれる。
[0007] In the semiconductor device configured as described above, the mounting work of the semiconductor stack 1A, snubber resistor 3, cooling fins 4, and capacitor unit 2 is carried out through the left and right doors 6.
7A and the right door 67B are opened, and the arrangement and connection of the electric wires 69 are performed in the same manner.

【0008】又、冷却フィン4とスナバ抵抗3は、開放
室15の下端の抜打ち鉄板63Bから内部に導かれた冷
却空気で冷却され、この冷却空気は上端の抜打ち鉄板6
3Aから外部に放出される。
The cooling fins 4 and the snubber resistor 3 are cooled by cooling air guided inside from the punched iron plate 63B at the lower end of the open chamber 15, and this cooling air is supplied to the punched iron plate 63B at the upper end.
It is released to the outside from 3A.

【0009】次に、図13は、同じく電車の床下に搭載
された図12と異なる補助電源用の半導体装置の縦断面
図を示す。同図において、天井板71と底板72の中間
部には、仕切板74が縦に同図紙面直交方向に設けられ
、天井板71の右端、すなわち車両の側面側には、L字
形に折り曲げられた打抜き天井板73が取り付けられ、
この打抜き天井板73Aの右端と底板72の右端間には
、上端を支点として外側に開閉自在の打抜き扉76が取
り付けられて開放室78を構成している。又、天井板7
1の右側下端と底板72の右端間には、絶縁板77が着
脱自在に取り付けられ、天井板71の左端と底板72の
左端間には上端を支点として開閉される扉75が取り付
けられている。
Next, FIG. 13 shows a vertical cross-sectional view of a semiconductor device for an auxiliary power source, which is different from that shown in FIG. 12 and is also mounted under the floor of a train. In the same figure, a partition plate 74 is provided vertically in the middle part between a ceiling plate 71 and a bottom plate 72 in a direction perpendicular to the plane of the figure, and a partition plate 74 is bent into an L-shape at the right end of the ceiling plate 71, that is, on the side of the vehicle. A punched ceiling board 73 is attached,
Between the right end of the punched ceiling plate 73A and the right end of the bottom plate 72, a punched door 76 which can be opened and closed outward using the upper end as a fulcrum is attached to form an open room 78. Also, ceiling board 7
An insulating plate 77 is removably attached between the lower right end of 1 and the right end of the bottom plate 72, and a door 75 that is opened and closed using the upper end as a fulcrum is attached between the left end of the ceiling plate 71 and the left end of the bottom plate 72. .

【0010】このうち、絶縁板77にはヒートパイプ2
2の下部が固定され、このヒートパイプ22の受熱部に
は、半導体素子32が取り付けられている。又、仕切板
74の左側には、板72の上面にスナバ抵抗器を除く周
辺回路用品79が収納され、打抜き天井板73の下部に
は、スナバ抵抗器3が取り付けられている。
Among these, the heat pipe 2 is mounted on the insulating plate 77.
The lower part of the heat pipe 22 is fixed, and a semiconductor element 32 is attached to the heat receiving part of the heat pipe 22. Further, on the left side of the partition plate 74, peripheral circuit supplies 79 other than the snubber resistor are stored on the upper surface of the plate 72, and the snubber resistor 3 is attached to the lower part of the punched ceiling plate 73.

【0011】このように構成された半導体装置において
は、スナバ抵抗器3には、放熱を考慮して放熱フィン付
のシース線抵抗器が使われている。又、受熱部24は、
ヒートパイプ22によって冷却され、このヒートパイプ
22は、打抜き扉76の底部76aから内部に流入して
上昇する冷却空気で冷却フィンを介して冷却され、ヒー
トパイプ22で暖められた冷却空気の一部は、そのまま
上昇しスナバ抵抗器3を冷却して、天井板73から外部
に、他の一部は打抜き扉76の上部から外部に放出され
る。
In the semiconductor device configured as described above, the snubber resistor 3 is a sheathed wire resistor with heat radiation fins in consideration of heat radiation. Moreover, the heat receiving part 24 is
The heat pipe 22 is cooled by cooling air that flows into the interior from the bottom 76a of the punched door 76 and rises through the cooling fins, and a part of the cooling air warmed by the heat pipe 22 2 rises as it is, cools the snubber resistor 3, and is discharged to the outside from the ceiling plate 73, and the other part is discharged to the outside from the upper part of the punched door 76.

【0012】次に、図14は、同じく電車の床下に搭載
された補助電源用の図12,図13と異なる従来の半導
体装置の縦断面図である。同図において、天井板81の
中間部下面には、仕切板84が垂設され、この仕切板8
4の下端と底板82の右端との間には、やや傾斜した取
付板85がボルトで固定されている。
Next, FIG. 14 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional semiconductor device for an auxiliary power source, which is also mounted under the floor of a train and is different from FIGS. 12 and 13. In the figure, a partition plate 84 is vertically installed on the lower surface of the middle of the ceiling plate 81.
A slightly inclined mounting plate 85 is fixed with bolts between the lower end of 4 and the right end of the bottom plate 82.

【0013】又、天井板81の車両の外側となる同図で
は右端と底板82の右端との間には、打抜きカバー83
が着脱自在に設けられ、天井板81の車両の中央側とる
左端と底板82の左端との間には、上端を支点として開
閉自在の扉42が図示しないパッキンを介して取り付け
られ、この扉42の左側には、保守点検時に、図示しな
い他の機器との間に作業者が扉を開いてやっと入れる空
間を残して、図示しない車両用品が搭載されている。
Furthermore, a punched cover 83 is provided between the right end of the ceiling plate 81 on the outside of the vehicle in the figure and the right end of the bottom plate 82.
A door 42, which can be opened and closed using the upper end as a fulcrum, is attached via a packing (not shown) between the left end of the ceiling plate 81 facing the center of the vehicle and the left end of the bottom plate 82. Vehicle supplies (not shown) are mounted on the left side of the vehicle, leaving a space between them and other equipment (not shown) that a worker can enter by opening the door during maintenance inspection.

【0014】このうち、仕切板84の右側面には、スナ
バ抵抗器3が端子を左側に突き出して固定され、取付板
85には、図示しない絶縁ブロックを介してヒートパイ
プ22の受熱部24が固定され、この受熱部24には、
同図では左側に半導体素子32が、右側にフライホイー
ルダイオード87がそれぞれ取り付けられ、取付板85
の中間部には、左右に貫通する図示しない貫通穴が設け
られ、ヒートパイプ22はこの貫通穴から右側に突き出
ている。
Among these, the snubber resistor 3 is fixed to the right side of the partition plate 84 with its terminal protruding to the left, and the heat receiving part 24 of the heat pipe 22 is connected to the mounting plate 85 via an insulating block (not shown). is fixed, and this heat receiving part 24 has
In the figure, the semiconductor element 32 is attached to the left side, the flywheel diode 87 is attached to the right side, and the mounting plate 85
A through hole (not shown) that penetrates from side to side is provided in the middle part of the heat pipe 22, and the heat pipe 22 protrudes from this through hole to the right side.

【0015】又、放熱ブロック24の中央上面には、ス
ナバダイオード30が固定され、このスナバダイオード
30の右側上方には、図示しない絶縁ベースを介して受
熱部24に固定されている。更に、底板82の左端上面
には、ゲートアンプ50が固定され、スナバコンデンサ
51の上方には、周辺回路用品54が収納されている。
A snubber diode 30 is fixed to the upper center surface of the heat dissipation block 24, and is fixed to the heat receiving section 24 above the right side of the snubber diode 30 via an insulating base (not shown). Furthermore, a gate amplifier 50 is fixed to the upper surface of the left end of the bottom plate 82, and peripheral circuit supplies 54 are housed above the snubber capacitor 51.

【0016】ところで、このような半導体装置において
は、近年、半導体素子はより大形となり、又、より高周
波でON,OFFされるようになってきたので、半導体
素子やスナバ回路の用品の発熱量も増えている。したが
って、所期の特性を維持し寿命の低下を防ぐために、こ
れらの半導体素子やスナバ回路の用品の冷却はますます
重要となっている。
By the way, in recent years, in such semiconductor devices, semiconductor elements have become larger and have been turned on and off at higher frequencies, so the amount of heat generated by semiconductor elements and snubber circuit components has decreased. is also increasing. Therefore, cooling of these semiconductor devices and snubber circuit components is becoming increasingly important in order to maintain desired characteristics and prevent reduction in service life.

【0017】又、半導体素子の電流OFF時に発生する
過電圧を抑えるために、半導体素子とフィルタコンデン
サを接続する配線は極力短くすることが要求される。
Furthermore, in order to suppress the overvoltage that occurs when the current in the semiconductor element is turned off, it is required that the wiring connecting the semiconductor element and the filter capacitor be as short as possible.

【0018】更に、導電部が装置の外部に露出しないこ
と、冷却空気とともに侵入する塵埃による絶縁低下を防
ぐこと、保守性がよいことなども必要である。
Furthermore, it is necessary that the conductive part is not exposed to the outside of the device, that insulation is prevented from deteriorating due to dust that enters with the cooling air, and that maintainability is good.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このうち、
図12で示す半導体装置においては、スナバコンデンサ
2と半導体スタック1A,1Bを接続する配線69は、
箱体61の右端の絶縁板68Bの右側に突き出たスナバ
コンデンサ2の端子から下降して、底板62の上面を配
設された後、抜打ち鉄板63Bの同図紙面直交方向の端
部の方向に曲げられて迂回し、仕切り板65Aの左側に
配設されるので、電線長が長くなる。
[Problem to be solved by the invention] However, among these,
In the semiconductor device shown in FIG. 12, the wiring 69 connecting the snubber capacitor 2 and the semiconductor stacks 1A and 1B is
It descends from the terminal of the snubber capacitor 2 protruding to the right side of the insulating plate 68B at the right end of the box body 61, and after being placed on the upper surface of the bottom plate 62, it is moved toward the end of the punched iron plate 63B in the direction perpendicular to the plane of the drawing. Since the wire is bent and detoured and placed on the left side of the partition plate 65A, the length of the wire becomes longer.

【0020】すると、配線69によるインダクタンスが
大きくなり、半導体素子のOFF時に発生する過電圧が
高くなって、スイッチング損失が増えるだけでなく、フ
ィルタコンデンサ2の温度上昇が増え、このフィルタコ
ンデンサ2に電解コンデンサが使われたときには、とく
に寿命が低下する。
[0020] Then, the inductance due to the wiring 69 becomes large, and the overvoltage generated when the semiconductor element is turned off becomes high, which not only increases switching loss but also increases the temperature rise of the filter capacitor 2. When used, the lifespan is particularly shortened.

【0021】一方、図13で示す半導体装置においては
、ヒートパイプ22の受熱部78に固定された半導体素
子32は、ヒートパイプ22で冷却されるので、冷却特
性は優れているが、近年の大形の半導体素子を冷却する
ためには、冷却フィンの数が増えて大形となり、その結
果半導体装置も大形となる。
On the other hand, in the semiconductor device shown in FIG. 13, the semiconductor element 32 fixed to the heat receiving portion 78 of the heat pipe 22 is cooled by the heat pipe 22, so the cooling characteristics are excellent. In order to cool a shaped semiconductor element, the number of cooling fins increases and the size becomes larger, and as a result, the semiconductor device also becomes larger.

【0022】又、スナバ抵抗器3として使われるシーズ
線抵抗器は、自己の発生する熱で表面が高温になること
、絶縁耐圧があまり高くとれないことなどの理由で、同
図で示すように半導体素子32と別置にされているので
、配線のリアクタンスによる半導体素子32のスイッチ
ング損失も増える。
[0022] Furthermore, the sheathed wire resistor used as the snubber resistor 3 is not suitable as shown in the figure because its surface becomes hot due to the heat it generates and its dielectric strength cannot be maintained very high. Since it is placed separately from the semiconductor element 32, the switching loss of the semiconductor element 32 due to the reactance of the wiring also increases.

【0023】更に、図14で示す半導体装置においては
、ヒートパイプ22を組み込んだ後に、内部の配線を行
うので、作業がやりにくいだけでなく、そのために配線
にばらつきができ、リアクタンスなどがばらついて半導
体装置の特性がばらつくおれもある。
Furthermore, in the semiconductor device shown in FIG. 14, the internal wiring is done after the heat pipe 22 is installed, which not only makes the work difficult, but also causes variations in the wiring, resulting in variations in reactance, etc. There are also variations in the characteristics of semiconductor devices.

【0024】又、ゲートアンプ50などが車体の中央側
に取り付けられていて、保守点検のときには、車両の床
下に潜り込まなければならいので、保守・点検がやりに
くかった。
Furthermore, since the gate amplifier 50 and the like are attached to the center of the vehicle body, it is difficult to carry out maintenance and inspections because it is necessary to crawl under the floor of the vehicle.

【0025】そこで、第1の発明の目的は、配線のイン
ダクタンスを減らし、半導体素子のスイッチOFF時の
過電圧を抑えて、損失を減らし寿命の低下を防ぐことの
できる半導体装置を得ることである。又、第2の発明の
目的は、配線のインダクタンスを減らすとともに、半導
体素子の冷却効果を上げて小形・軽量化を図ることので
きる半導体装置を得ることである。更に、第3の発明の
目的は、組立や保守が容易で、特性のばらつきを防ぐこ
とのできる半導体装置を得ることである。[発明の構成
[0025] Accordingly, an object of the first invention is to provide a semiconductor device which can reduce wiring inductance, suppress overvoltage when a semiconductor element is switched off, reduce loss, and prevent shortening of life. A second object of the invention is to provide a semiconductor device that can be made smaller and lighter by reducing wiring inductance and increasing the cooling effect of semiconductor elements. Furthermore, a third object of the invention is to obtain a semiconductor device that is easy to assemble and maintain, and can prevent variations in characteristics. [Structure of the invention]

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段及び作用】第1の発明は、
車両の床下に設けられた箱体内に半導体スタックとコン
デンサユニットが収納された半導体装置において、箱体
の車両中央側に外気が流出入する開放室を設け、この開
放室の車両外側に放熱部を開放室に突き出して半導体ス
タックを取り付け、箱体の車両外側に開閉自在のコンデ
ンサユニットケースを設けることで、コンデンサユニッ
トと半導体スタックの端子部を同一密閉室に位置させて
、配線のインダクタンスを減らし、半導体素子のスイッ
チOFF時の過電圧を抑え、損失を減らし寿命の低下を
防いだ半導体装置である。
[Means and effects for solving the problem] The first invention is
In a semiconductor device in which a semiconductor stack and a capacitor unit are housed in a box installed under the floor of a vehicle, an open chamber is provided on the center side of the box through which outside air flows in and out, and a heat dissipation section is provided outside the vehicle in this open chamber. By attaching the semiconductor stack protruding into an open room and providing a capacitor unit case that can be opened and closed on the outside of the vehicle, the terminals of the capacitor unit and semiconductor stack can be located in the same sealed room, reducing wiring inductance. This is a semiconductor device that suppresses overvoltage when the semiconductor element is switched off, reduces loss, and prevents shortening of life.

【0027】又、第2の発明は、車両の床下に設けられ
た箱体内に半導体スタックとスナバ抵抗が収納され、箱
体の車両外側に外気が流出入する開放室が設けられ、こ
の開放室の車両内側に放熱部を開放室に突き出してヒー
トパイプが設けられた半導体装置において、ヒートパイ
プの受熱部の上面に発熱部を開放室に突き出してスナバ
抵抗を取り付け、受熱部の側面に半導体スタックを取り
付けることで、スナバ抵抗と半導体素子を接続し、開放
室の冷却空気の上昇速度を上げて、配線のリアクタンス
を減らし、半導体素子の冷却効果を上げ、小形・軽量化
した半導体装置である。
Further, in the second invention, the semiconductor stack and the snubber resistor are housed in a box provided under the floor of the vehicle, and an open chamber through which outside air flows in and out is provided on the outside of the box. In a semiconductor device in which a heat pipe is installed inside a vehicle with a heat dissipating part protruding into an open room, a snubber resistor is attached to the top surface of the heat receiving part of the heat pipe with the heat generating part protruding into the open room, and a semiconductor stack is installed on the side of the heat receiving part. By installing this, the snubber resistor and the semiconductor element are connected, increasing the rising speed of the cooling air in the open room, reducing the reactance of the wiring, increasing the cooling effect of the semiconductor element, and making the semiconductor device smaller and lighter.

【0028】更に、第3の発明は、車両の床下に設けら
れた箱体内に半導体スタック,ゲートアンプ及びスナバ
コンデンサが収納され、箱体の車両外側に外気が流出入
する開放室が設けられ、この開放室の車両内側に放熱部
を開放室に突き出してヒータパイプが設けられた半導体
装置において、開放室の車両内側にユニットを取り付け
、このユニットの内部のヒートパイプの受熱部に半導体
スタックを取り付け、ユニットにゲートアンプとスナバ
コンデンサを収納することで、ユニット組立、ユニット
試験を可能にして、組立や保守を容易にし特性のばらつ
きを防いだ半導体装置である。
Furthermore, the third invention is such that a semiconductor stack, a gate amplifier, and a snubber capacitor are housed in a box provided under the floor of a vehicle, and an open chamber through which outside air flows in and out is provided on the outside of the box. In this semiconductor device in which a heater pipe is provided with a heat dissipation part protruding into the open room inside the vehicle, a unit is installed inside the vehicle in the open room, and a semiconductor stack is installed in the heat receiving part of the heat pipe inside this unit. By housing the gate amplifier and snubber capacitor in the unit, it is a semiconductor device that allows unit assembly and unit testing, making assembly and maintenance easier, and preventing variations in characteristics.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図1は、第1の発明の半導体装置を示す縦断面
図である。同図において、箱体5の天井下面中央には、
取付板5aが垂設され、底部上面には取付板5bが立設
され、これらの取付板5a,5bの右側(すなわち、車
体中央側)には天井と底部に打抜き板5dがそれぞれ取
り付けられ、この打抜き板5dの右側には側板5cが設
けられている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a semiconductor device of the first invention. In the same figure, in the center of the lower surface of the ceiling of the box 5, there is a
A mounting plate 5a is installed vertically, a mounting plate 5b is installed upright on the upper surface of the bottom, and punched plates 5d are installed on the ceiling and bottom of the mounting plates 5a and 5b on the right side (i.e., the center side of the vehicle body), respectively. A side plate 5c is provided on the right side of this punched plate 5d.

【0030】このうち、上下の取付板5a,5bには、
絶縁板10がボルトで固定されて、この絶縁板10、上
下の取付板5a,5b、打抜き板5dと側板5cの内部
には、外気が流出入する開放室7が形成され、この絶縁
板10の左側面には、GTOサイリスタとスナバ抵抗体
を除くスナバ回路用品を収納した半導体スタック1が取
り付けられ、絶縁板10の右側面には、上部にスナバ抵
抗3が取り付けられ、このスナバ抵抗3の下部には、半
導体スタック1の放熱フィン4が取り付けられている。 又、絶縁ベース10の左側面下部には、半導体スタック
1の端子台9が取り付けられている。
Among these, the upper and lower mounting plates 5a and 5b have
An insulating plate 10 is fixed with bolts, and an open chamber 7 through which outside air flows in and out is formed inside this insulating plate 10, the upper and lower mounting plates 5a and 5b, the punched plate 5d, and the side plate 5c. A semiconductor stack 1 containing snubber circuit supplies except the GTO thyristor and the snubber resistor is attached to the left side of the insulating plate 10 , and a snubber resistor 3 is attached to the upper part of the right side of the insulating plate 10 . The heat radiation fins 4 of the semiconductor stack 1 are attached to the lower part. Further, the terminal block 9 of the semiconductor stack 1 is attached to the lower left side of the insulating base 10.

【0031】一方、箱体5の左側面には、下端にヒンジ
8が突設され、このヒンジ8には、略逆コ字状のコンデ
ンサユニットケース6の下端がピンを介して取り付けら
れ、このコンデンサユニットケース6の上面右端は、箱
体5の左側面上端にパッキンを介して挿脱自在に固定さ
れ、コンデンサユニットケース6の下面右端もパッキン
を介して箱体5の左側面下端に当接している。
On the other hand, a hinge 8 is provided at the lower end of the left side surface of the box body 5, and the lower end of the capacitor unit case 6, which is approximately inverted U-shaped, is attached to the hinge 8 via a pin. The right end of the upper surface of the capacitor unit case 6 is removably fixed to the upper end of the left side of the box 5 via a packing, and the right end of the lower surface of the capacitor unit case 6 also abuts the lower end of the left side of the box 5 via the packing. ing.

【0032】このコンデンサユニットケース6の上端と
下端の内面には、取付板6aが縦に設けられ、この取付
板6aの右側面には、絶縁板11が取り付けられ、この
絶縁板11には、内部にフィルタコンデンサが収納され
たコンデンサユニット2が、接続端子を絶縁板11の右
側に突き出して上下に取り付けられている。これらのコ
ンデンサユニット2の右端に突き出た端子には、配線1
2の片側が接続され、この配線12の他側は、端子台9
に接続されている。
Mounting plates 6a are vertically provided on the inner surfaces of the upper and lower ends of the capacitor unit case 6, and an insulating plate 11 is attached to the right side of the mounting plate 6a. Capacitor units 2, each containing a filter capacitor therein, are attached above and below an insulating plate 11 with connection terminals protruding to the right side. Wiring 1 is connected to the terminal protruding from the right end of these capacitor units 2.
2 is connected to one side, and the other side of this wiring 12 is connected to the terminal block 9.
It is connected to the.

【0033】このように構成された半導体装置において
は、半導体スタック1の端子台9と、コンデンサユニッ
ト2の端子は、ともに絶縁ベース10とコンデンサユニ
ットケース6で囲まれた密閉室13の内側に突設されて
いるので、配線12を短くすることができ、配線12の
インダクタンスによる過電圧を抑えることができ、GT
Oサイリスタの寿命を延ばすことができる。又、スナバ
回路用品で消費されるエネルギーも減らすことができる
ので、スナバ回路用品を小形化でき、スナバダイオード
冷却用の放熱フィンも小形化できるので、半導体スタッ
ク1を小形化できる。
In the semiconductor device configured as described above, the terminal block 9 of the semiconductor stack 1 and the terminals of the capacitor unit 2 both protrude inside the sealed chamber 13 surrounded by the insulating base 10 and the capacitor unit case 6. Since the wiring 12 is provided, the wiring 12 can be shortened, overvoltage due to the inductance of the wiring 12 can be suppressed,
The life of the O thyristor can be extended. Furthermore, since the energy consumed by the snubber circuit components can be reduced, the snubber circuit components can be made smaller, and the radiation fins for cooling the snubber diode can also be made smaller, so the semiconductor stack 1 can be made smaller.

【0034】又、スナバ回路用品の発熱を減らすことが
でき、コンデンサユニット2は絶縁板4で半導体スタッ
ク1と仕切られており、車両の側面に位置するコンデン
サユニットケース6の放熱面積を広くできるので、コン
デンサユニット2のフイルタコンデンサの温度上昇を減
らすことができ、電解コンデンサでも長期に亘って使用
でき、交換頻度を減らすことができるので、保守が容易
となる。更に、コンデンサユニットケース6は、下端の
ピン8を介して下方に反転することができるので、密閉
室13の内部の半導体スタック1やその他の用品の点検
が容易となり、フィルタコンデンサが電解コンデンサの
ときには、その寿命を判定するための容量値の測定も容
易となる。
Furthermore, the heat generation of the snubber circuit components can be reduced, the capacitor unit 2 is separated from the semiconductor stack 1 by an insulating plate 4, and the heat dissipation area of the capacitor unit case 6 located on the side of the vehicle can be increased. , the temperature rise of the filter capacitor of the capacitor unit 2 can be reduced, even electrolytic capacitors can be used for a long period of time, and the frequency of replacement can be reduced, making maintenance easier. Furthermore, since the capacitor unit case 6 can be flipped downward via the pin 8 at the lower end, it is easy to inspect the semiconductor stack 1 and other items inside the sealed chamber 13, and when the filter capacitor is an electrolytic capacitor, , it becomes easy to measure the capacitance value for determining its lifespan.

【0035】次に、図2は、第1の発明の半導体装置の
他の実施例を示す縦断面図である。同図において、絶縁
ベース10の下端前面側には、詳細を同図(b)で示す
チューリップ接触形の接触部19が突設され、この接触
部19には、コンデンサユニット2の後部に突出した端
子間を接続したバス18の下端のおす形接触端子18a
が挿入されている。
Next, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the first invention. In the same figure, a tulip contact type contact part 19, the details of which are shown in FIG. Male contact terminal 18a at the lower end of the bus 18 connecting the terminals
is inserted.

【0036】このような接触部19を設けることにより
、コンデンサユニット2の端子と半導体スタック1の端
子台9を密閉室13に位置させたので、コンデンサユニ
ット2と半導体スタック1との配線の長さを更に減らす
ことができ、GTOサイリスタやフィルタのコンデンサ
の寿命を延ばすことができ、スナバ回路用品を小形化で
き、過電圧によるエネルギーの消費を減らすことができ
る。
By providing such a contact portion 19, the terminals of the capacitor unit 2 and the terminal block 9 of the semiconductor stack 1 are located in the sealed chamber 13, so that the length of the wiring between the capacitor unit 2 and the semiconductor stack 1 can be reduced. can be further reduced, the life of GTO thyristors and filter capacitors can be extended, snubber circuit components can be downsized, and energy consumption due to overvoltage can be reduced.

【0037】次に、図3は、第2の発明の半導体装置を
示す縦断面図、図4は図3のA矢視詳細図である。図3
及び図4において、ヒートパイプ22の受熱ブロック2
4の両側には、半導体素子21がそれぞれ取り付けられ
、受熱ブロック24の上面には絶縁座29Aを介してス
ナバ抵抗23の片側の端子部23bが固定され、この端
子部23bの上面には絶縁座29Bを介してスナバ抵抗
23の他側の端子部23aが固定されている。このスナ
バ抵抗23は、U字形に形成され、放熱効果を上げるた
めにシーズ線抵抗器が使用され、U形の大部分は、絶縁
板29の右側に突出し、その突出長さは、下方に取り付
けられた半導体素子21のヒートパイプ22とほぼ等し
くなっている。又、箱体25の右端に着脱自在に取り付
けられた逆L字形の扉28には、下面にだけ打抜き板2
7aが設けられている。
Next, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor device according to a second invention, and FIG. 4 is a detailed view taken in the direction of arrow A in FIG. Figure 3
In FIG. 4, the heat receiving block 2 of the heat pipe 22
Semiconductor elements 21 are attached to both sides of the heat receiving block 24, and a terminal portion 23b on one side of the snubber resistor 23 is fixed to the upper surface of the heat receiving block 24 via an insulating seat 29A. Terminal portion 23a on the other side of snubber resistor 23 is fixed via 29B. This snubber resistor 23 is formed in a U-shape, and a sheathed wire resistor is used to increase the heat dissipation effect.The majority of the U-shape protrudes to the right side of the insulating plate 29, and its protruding length is set downwardly. It is almost equal to the heat pipe 22 of the semiconductor element 21 which has been heated. In addition, the inverted L-shaped door 28 removably attached to the right end of the box body 25 has a punched plate 2 only on the bottom surface.
7a is provided.

【0038】このように構成された半導体装置において
は、抜打ち板27aから扉28の内部に流入した矢印3
0で示す冷却空気は、ヒートパイプ22で加熱されて上
昇するが、更にヒートパイプ22の上部に位置するスナ
バ抵抗23で加熱されるので、更に温度が上昇し加速さ
れて、箱体25の上端右端に横に延設された打抜ち板2
6aから上昇し外部に放出される。したがって、抜打ち
板27aから流入し上昇する冷却空気の流速も加速され
るので、ヒートパイプ22の冷却も加速され、半導体素
子21の冷却も加速される。したがって、ヒートパイプ
22の放熱部を図13で示す従来のヒートパイプよりも
小形にすることができる。
In the semiconductor device constructed in this manner, the arrow 3 flowing into the door 28 from the punching plate 27a
The cooling air indicated by 0 is heated by the heat pipe 22 and rises, but is further heated by the snubber resistor 23 located at the upper part of the heat pipe 22, so the temperature is further increased and accelerated, and the upper end of the box body 25 is heated. Punching board 2 extended horizontally on the right end
It rises from 6a and is released to the outside. Therefore, the flow rate of the cooling air flowing in and rising from the punching plate 27a is accelerated, so that the cooling of the heat pipe 22 is also accelerated, and the cooling of the semiconductor element 21 is also accelerated. Therefore, the heat dissipation section of the heat pipe 22 can be made smaller than the conventional heat pipe shown in FIG. 13.

【0039】一方、スナバ抵抗23は、端子部23a,
23bがヒートパイプ22の受熱ブロック24に絶縁座
29A,29Bを介して隣接固定されているので、スナ
バ抵抗23と半導体素子21とを接続する配線の長さを
短縮することができ、リアクタンスによる過電圧を抑え
、配線のばらつきによる特性のばらつきのおそれを解消
することができる。又、スナバ抵抗23と半導体素子2
1などは、ともに絶縁板77に取り付けられるユニット
となるので、組立が容易となる。
On the other hand, the snubber resistor 23 has terminal portions 23a,
23b is fixed adjacent to the heat receiving block 24 of the heat pipe 22 via the insulators 29A and 29B, the length of the wiring connecting the snubber resistor 23 and the semiconductor element 21 can be shortened, and overvoltage due to reactance can be reduced. This makes it possible to suppress the possibility of variations in characteristics due to variations in wiring. Moreover, the snubber resistor 23 and the semiconductor element 2
1 and the like form a unit that is attached to the insulating plate 77, making assembly easy.

【0040】次に、図5は、第2の発明の半導体装置の
他の実施例を示す縦断面図で、図6は図5のB矢視詳細
図である。図5及び図6においては、ヒートパイプ22
の受熱部24の左側面には、上部にスナバダイオード3
0が、下部にスナバコンデンサ31が取り付けられ、受
熱部24の図5において紙面直交方向(すなわち、車両
の前後方向)には、図3と同様に半導体素子32A,3
2Bが取り付けられている。
Next, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the second invention, and FIG. 6 is a detailed view taken in the direction of arrow B in FIG. In FIGS. 5 and 6, the heat pipe 22
On the left side of the heat receiving part 24, there is a snubber diode 3 at the top.
0 has a snubber capacitor 31 attached to its lower part, and semiconductor elements 32A, 3 are attached to the heat receiving part 24 in the direction perpendicular to the plane of the paper in FIG.
2B is installed.

【0041】この場合には、放熱ブロック24に半導体
素子32A,32Bとスナバ回路用品すべてを取り付け
ることで、半導体素子32A,32Bとスナバ回路用品
との接続を最短にすることができるので、発熱を抑え、
部品の寿命を延ばすことができ、特性が均一で保守性の
よい半導体装置となる。又、半導体素子32A,32B
とその周辺部品を受熱部24に取り付けてユニット化す
ることで、組立が容易になり、スタック当りに収納する
素子の数が変ったときでも、ユニットとして同じものを
使うことができ、組立を標準化できる。
In this case, by attaching all of the semiconductor elements 32A, 32B and snubber circuit supplies to the heat dissipation block 24, the connection between the semiconductor elements 32A, 32B and the snubber circuit supplies can be made as short as possible, thereby reducing heat generation. suppress,
The lifespan of parts can be extended, and a semiconductor device with uniform characteristics and good maintainability can be obtained. Moreover, semiconductor elements 32A, 32B
By attaching the and its peripheral parts to the heat receiving part 24 to form a unit, assembly becomes easy, and even when the number of elements stored per stack changes, the same unit can be used, standardizing assembly. can.

【0042】又、図7は、第2の発明の半導体装置の異
なる他の実施例を示す縦断面図、図8は、図7のC−C
断面図を示す。図7及び図8においては、ヒートパイプ
22とスナバ抵抗23の周りには、図7ではコ字状で図
8では逆U字状に折り曲げられた風洞33が設けられて
いる。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the second invention, and FIG.
A cross-sectional view is shown. 7 and 8, a wind tunnel 33 is provided around the heat pipe 22 and the snubber resistor 23, which is bent into a U-shape in FIG. 7 and an inverted U-shape in FIG.

【0043】この風洞33は、上面と下面に打抜き板3
3a,33bがそれぞれ取り付けられている。この場合
には、スナバ抵抗23で加熱された冷却空気による冷却
風の上昇を更に促進することができ、半導体素子やスナ
バ用品の冷却も更に促進することができるので、ヒート
パイプ22を更に小形化することができるだけでなく、
半導体スタックを箱体25から外して床面などに下した
ときには、ヒートパイプ22の放熱部やスナバ抵抗23
の発熱部を保護するカバーを兼用させることにもできる
This wind tunnel 33 has punched plates 3 on the upper and lower surfaces.
3a and 33b are attached respectively. In this case, the rise of the cooling air by the cooling air heated by the snubber resistor 23 can be further promoted, and the cooling of the semiconductor elements and snubber components can also be further promoted, so that the heat pipe 22 can be further downsized. Not only can you
When the semiconductor stack is removed from the box body 25 and placed on the floor, etc., the heat dissipation part of the heat pipe 22 and the snubber resistor 23
It can also be used as a cover to protect the heat generating part.

【0044】次に、図9は、第3の発明の半導体装置を
示す縦断面図である。同図において、上端に横に配設さ
れたL形鋼41cで図示しない車両の取付枠40に固定
された箱体41の天井部中央下面には、仕切板41aが
垂設され、この仕切板41aと箱体41の底板41bの
右端には、ユニットケース43が図9では右側から固定
され、このユニットケース43の右側図面下部には、点
検カバー44が取り付けられている。
Next, FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a semiconductor device according to the third invention. In the same figure, a partition plate 41a is vertically provided on the lower surface of the center of the ceiling of a box body 41, which is fixed to a mounting frame 40 of a vehicle (not shown) by an L-beam 41c disposed horizontally at the upper end. 41a and the right end of the bottom plate 41b of the box body 41, a unit case 43 is fixed from the right side in FIG. 9, and an inspection cover 44 is attached to the lower part of the right side of the unit case 43 in the figure.

【0045】このユニットケース43の内部には、放熱
部がこのユニットケース43の右側面から突き出たヒー
トパイプ46の受熱部47が収納され、この受熱部47
の同図紙面直交方向の両側には、左側にGTOサイリス
タ48が、右側にフライホイールダイオード49がそれ
ぞれ取り付けられ、受熱部47の左側面下部には、スナ
バダイオード52が取り付けられている。
A heat receiving section 47 of a heat pipe 46 whose heat dissipating section protrudes from the right side of the unit case 43 is housed inside the unit case 43.
A GTO thyristor 48 is attached to the left side, a flywheel diode 49 is attached to the right side, and a snubber diode 52 is attached to the lower left side of the heat receiving part 47 on both sides in the direction orthogonal to the plane of the figure.

【0046】このスナバダイオード52の下方には、ス
ナバコンデンサ51が収納され、このスナバコンデンサ
51の右側には、ゲートアンプ50が収納され、受熱ブ
ロック47の上方には、周辺回路用品54が収納され、
この周辺回路用品54の右側には、スナバ抵抗53が端
子を内側にして取り付けられている。
A snubber capacitor 51 is housed below the snubber diode 52, a gate amplifier 50 is housed on the right side of the snubber capacitor 51, and peripheral circuit supplies 54 are housed above the heat receiving block 47. ,
A snubber resistor 53 is attached to the right side of this peripheral circuit component 54 with its terminals inside.

【0047】一方、箱体41の上部左端には、端子台5
6が固定され、この端子台56には、下端がGTOサイ
リスタ48に接続されたバスバー55A,55Bの上端
が接続され、底板41bの上面には、ゲートアンプ50
に接続された電線束57が配設されている。
On the other hand, at the upper left end of the box body 41, there is a terminal block 5.
6 is fixed, and to this terminal block 56, the upper ends of bus bars 55A, 55B whose lower ends are connected to the GTO thyristor 48 are connected, and on the upper surface of the bottom plate 41b, a gate amplifier 50 is connected.
A wire bundle 57 connected to is disposed.

【0048】このように構成された半導体装置において
は、ほとんどの部品の取付は、組立用の作業台の上に置
かれたユニットケース43の両側面から行うことができ
、スナバコンデンサ51とスナバダイオード5及びGT
Oサイリスタ48との接続やGTOサイリスタ48とゲ
ートアンプ50との接続も作業台におかれたユニットケ
ース43で行うことができ、これらの取付、配線が完了
したユニットケース43を箱体41に組込み、バスバー
55A,55Bと電線束57の接続を行うだけでよいの
で、組立が容易で配線の長さを短縮することができるだ
けでなく、特性のばらつきを減らすことができる。
In the semiconductor device constructed in this manner, most of the parts can be mounted from both sides of the unit case 43 placed on the workbench for assembly, and the snubber capacitor 51 and snubber diode 5 and GT
The connection with the O thyristor 48 and the connection between the GTO thyristor 48 and the gate amplifier 50 can also be made in the unit case 43 placed on the workbench, and the unit case 43 with these installations and wiring completed is assembled into the box body 41. Since it is only necessary to connect the bus bars 55A, 55B and the wire bundle 57, assembly is easy and the length of the wiring can be shortened, as well as variations in characteristics can be reduced.

【0049】更に、保守点検時にゲートアンプ50のチ
ェックを行うときには、点検カバー44を外して、ゲー
トアンプ50に設けられた試験用端子にプラグを挿入す
ることで、容易にゲートのチェックなどを行うことがで
きる。
Furthermore, when checking the gate amplifier 50 during maintenance and inspection, the inspection cover 44 is removed and a plug is inserted into the test terminal provided on the gate amplifier 50 to easily check the gate. be able to.

【0050】図10は、第3の発明の半導体装置の他の
実施例を示す縦断面図である。同図においては、ユニッ
トケース58には、図9に示す点検カバー44はなく、
受熱部47の下面中央部にスナバダイオード52が取り
付けられ、このスナバダイオード52の右下方にスナバ
コンデンサ51が収納され、このスナバコンデンサ51
の左側にゲートアンプ50が収納されている。この場合
には、ゲート回路の点検が比較的不要なときに適用でき
る利点がある。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the third invention. In the figure, the unit case 58 does not have the inspection cover 44 shown in FIG.
A snubber diode 52 is attached to the center of the lower surface of the heat receiving part 47, and a snubber capacitor 51 is housed in the lower right of this snubber diode 52.
A gate amplifier 50 is housed on the left side. In this case, there is an advantage that it can be applied when inspection of the gate circuit is relatively unnecessary.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上、第1の発明によれば、車両の床下
に設けられた箱体内に半導体スタックとコンデンサユニ
ットが収納された半導体装置において、箱体の車両中央
側に外気が流出入する開放室を設け、この開放室の車両
外側に放熱部を開放室に突き出して半導体スタックを取
り付け、箱体の車両外側に開閉自在のコンデンサユニッ
トケースを設けることで、コンデンサユニットと半導体
スタックの端子部を同一密閉室に位置させて接続したの
で、配線のインダクタンスを減らし、半導体素子のスイ
ッチOFF時の過電圧を抑え、損失を減らし寿命の低下
を防ぐことのできる半導体装置を得ることができる。
As described above, according to the first invention, in a semiconductor device in which a semiconductor stack and a capacitor unit are housed in a box provided under the floor of a vehicle, outside air flows in and out of the box toward the center of the vehicle. An open chamber is provided, a semiconductor stack is attached to the outside of the vehicle with a heat dissipation section protruding into the open chamber, and a capacitor unit case that can be opened and closed is provided on the outside of the vehicle in the box body, thereby making it possible to easily connect the terminals of the capacitor unit and semiconductor stack. Since they are located and connected in the same sealed room, it is possible to obtain a semiconductor device that can reduce wiring inductance, suppress overvoltage when the semiconductor element is switched off, reduce loss, and prevent shortening of life.

【0052】又、第2の発明によれば、車両の床下に設
けられた箱体内に半導体スタックとスナバ抵抗が収納さ
れ、箱体の車両外側に外気が流出入する開放室が設けら
れ、この開放室の車両内側に放熱部を開放室に突き出し
てヒートパイプが設けられた半導体装置において、受熱
部の上面に発熱部を開放室に突き出してスナバ抵抗を取
り付け、受熱部の側面に半導体スタックを取り付けるこ
とで、スナバ抵抗と半導体素子を接続し、開放室の冷却
空気の上昇速度を上げたので、配線のインダクタンスを
減らし、半導体素子の冷却効果が上がり小形・軽量化す
ることのできる半導体装置を得ることができる。
According to the second invention, the semiconductor stack and the snubber resistor are housed in a box provided under the floor of the vehicle, and an open chamber through which outside air flows in and out is provided on the outside of the box. In a semiconductor device in which a heat pipe is provided with a heat dissipating part protruding into the open room inside the vehicle in an open room, a snubber resistor is attached to the top surface of the heat receiving part with the heat generating part protruding into the open room, and a semiconductor stack is attached to the side of the heat receiving part. By attaching the snubber resistor to the semiconductor element, the rising speed of the cooling air in the open room is increased, which reduces wiring inductance, improves the cooling effect of the semiconductor element, and allows semiconductor devices to be made smaller and lighter. Obtainable.

【0053】更に、第3の発明によれば、車両の床下に
設けられた箱体内に半導体スタック、ゲートアンプ及び
スナバコンデンサが収納され、箱体の車両外側に外気が
流出入する開放室が設けられ、この開放室の車両内側に
放熱部を開放室に突き出してヒートパイプが設けられた
半導体装置において、開放室の車両内側にユニットを取
り付け、このユニットの内部のヒートパイプの受熱部に
、半導体スタックを取り付け、ユニットにゲートアンプ
とスナバコンデンサを収納することで、ユニット組立、
ユニット試験を可能にしたので、組立や保守が容易で特
性のばらつきを防ぐことのできる半導体装置を得ること
ができる。
Furthermore, according to the third aspect of the invention, the semiconductor stack, the gate amplifier, and the snubber capacitor are housed in a box provided under the floor of the vehicle, and an open chamber is provided outside the box to allow outside air to flow in and out. In a semiconductor device in which a heat pipe is provided with a heat dissipating part protruding into the open room inside the vehicle, a unit is installed inside the vehicle in the open room, and the semiconductor is installed in the heat receiving part of the heat pipe inside this unit. By attaching the stack and storing the gate amplifier and snubber capacitor in the unit, the unit can be assembled.
Since unit testing is enabled, it is possible to obtain a semiconductor device that is easy to assemble and maintain, and can prevent variations in characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】第1の発明の半導体装置の一実施例を示す縦断
面図。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor device of a first invention.

【図2】第1の発明の半導体装置の他の実施例を示す縦
断面図。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the first invention.

【図3】第2の発明の半導体装置の一実施例を示す縦断
面図。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the semiconductor device of the second invention.

【図4】図3のA矢視拡大詳細図。FIG. 4 is an enlarged detailed view in the direction of arrow A in FIG. 3;

【図5】第2の発明の半導体装置の他の実施例を示す縦
断面図。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the second invention.

【図6】図5のB矢視拡大詳細図。FIG. 6 is an enlarged detailed view in the direction of arrow B in FIG. 5;

【図7】第2の発明の半導体装置の異なる他の実施例を
示す縦断面図。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing another different embodiment of the semiconductor device of the second invention.

【図8】図7のC−C矢視図。FIG. 8 is a view along the line CC in FIG. 7;

【図9】第3の発明の半導体装置の一実施例を示す縦断
面図。
FIG. 9 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment of a semiconductor device according to a third invention.

【図10】第3の発明の半導体装置の他の実施例を示す
縦断面図。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the semiconductor device of the third invention.

【図11】この種の半導体装置の主回路を示す結線図。FIG. 11 is a wiring diagram showing the main circuit of this type of semiconductor device.

【図12】従来の半導体装置の一例を示す縦断面図。FIG. 12 is a vertical cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor device.

【図13】図12と異なる従来の半導体装置の一例を示
す縦断面図。
FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor device different from FIG. 12;

【図14】図12及び図13と異なる従来の半導体装置
の一例を示す縦断面図。
FIG. 14 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor device different from FIGS. 12 and 13.

【符号の説明】 1…半導体スタック、2…コンデンサユニット、3…ス
ナバ抵抗、4…放熱フィン、5,25,41…箱体、6
…コンデンサユニットケース、7…開放室、8…ヒンジ
、9…端子台、10,11,29…絶線ベース、21…
半導体素子、22,46…ヒートパイプ、23,53…
スナバ抵抗、24,47…受熱ブロック、42…扉、4
3…ユニットケース、44…点検カバー、45…抜打ち
カバー、48…GTOサイリスタ、49…フライホイー
ルダイオード、50…ゲートアンプ、51…スナバコン
デンサ、52…スナバダイオード。
[Explanation of symbols] 1... Semiconductor stack, 2... Capacitor unit, 3... Snubber resistor, 4... Radiation fin, 5, 25, 41... Box, 6
...Capacitor unit case, 7...Open chamber, 8...Hinge, 9...Terminal block, 10, 11, 29...Disconnected base, 21...
Semiconductor element, 22, 46... Heat pipe, 23, 53...
Snubber resistor, 24, 47...heat receiving block, 42...door, 4
3... Unit case, 44... Inspection cover, 45... Sampling cover, 48... GTO thyristor, 49... Flywheel diode, 50... Gate amplifier, 51... Snubber capacitor, 52... Snubber diode.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  車両の床下に設けられた箱体内に半導
体スタックとコンデンサユニットが収納された半導体装
置において、前記箱体の車両中央側に外気が流出入する
開放室を設け、この開放室の車両外側に放熱部を前記開
放室に突き出して半導体スタックを取り付け、前記箱体
の車両外側に開閉自在のコンデンサユニットケースを設
けたことを特徴とする半導体装置。
Claim 1: In a semiconductor device in which a semiconductor stack and a capacitor unit are housed in a box provided under the floor of a vehicle, an open chamber through which outside air flows in and out is provided on the vehicle center side of the box, and A semiconductor device, characterized in that a semiconductor stack is attached to the outside of the vehicle with a heat dissipation part protruding into the open chamber, and a capacitor unit case that can be opened and closed is provided on the outside of the box.
【請求項2】  車両の床下に設けられた箱体内に半導
体スタックとスナバ抵抗が収納され、前記箱体の車両外
側に外気が流出入する開放室が設けられ、この開放室の
車両内側に放熱部を前記開放室に突き出してヒートパイ
プが取り付けられた半導体装置において、前記ヒートパ
イプの受熱部の上面に発熱部を前記開放室に突き出して
前記スナバ抵抗を取り付け、前記受熱部の側面に前記半
導体スタックを取り付けたことを特徴とする半導体装置
[Claim 2] A semiconductor stack and a snubber resistor are housed in a box provided under the floor of the vehicle, and an open chamber through which outside air flows in and out is provided on the outside of the box, and heat is dissipated to the inside of the vehicle. In the semiconductor device, the snubber resistor is attached to the top surface of the heat receiving part of the heat pipe with the heat generating part protruding into the open chamber, and the semiconductor device is attached to the side surface of the heat receiving part. A semiconductor device characterized by having a stack attached thereto.
【請求項3】  車両の床下に設けられた箱体内に半導
体スタック、ゲートアンプ及びスナバコンデンサが収納
され、前記箱体の車両外側に外気が流出入する開放室が
設けられ、この開放室の車両内側に放熱部を前記開放室
に突き出してヒートパイプが取り付けられた半導体装置
において、前記放開室の前記車両内側にユニットを取り
付け、このユニットの内部の前記ヒートパイプの受熱部
に前記半導体スタックを取り付けたことを特徴とする半
導体装置。
3. A semiconductor stack, a gate amplifier, and a snubber capacitor are housed in a box provided under the floor of the vehicle, and an open chamber is provided outside the box through which outside air flows in and out of the vehicle. In a semiconductor device in which a heat pipe is attached with a heat dissipating part protruding inside the open chamber, a unit is attached to the inside of the vehicle in the open chamber, and the semiconductor stack is attached to the heat receiving part of the heat pipe inside the unit. A semiconductor device characterized by being attached.
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