JPWO2013175597A1 - インバータ装置 - Google Patents

インバータ装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013175597A1
JPWO2013175597A1 JP2013513884A JP2013513884A JPWO2013175597A1 JP WO2013175597 A1 JPWO2013175597 A1 JP WO2013175597A1 JP 2013513884 A JP2013513884 A JP 2013513884A JP 2013513884 A JP2013513884 A JP 2013513884A JP WO2013175597 A1 JPWO2013175597 A1 JP WO2013175597A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
module
recess
resistor
inverter
inrush current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013513884A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5362141B1 (ja
Inventor
勇樹 河内
勇樹 河内
健作 松田
健作 松田
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP5362141B1 publication Critical patent/JP5362141B1/ja
Publication of JPWO2013175597A1 publication Critical patent/JPWO2013175597A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20409Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing
    • H05K7/20418Outer radiating structures on heat dissipating housings, e.g. fins integrated with the housing the radiating structures being additional and fastened onto the housing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06Hermetically-sealed casings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

インバータ装置は、主面と、前記主面の反対側に配された放熱フィンと、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第1の凹部と前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第2の凹部とを有する放熱筐体と、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に配され、ダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、前記第1の凹部内に封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗と、前記第2の凹部内に前記封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された回生抵抗とを備える。

Description

本発明は、インバータ装置に関する。
特許文献1には、電気装置において、発熱量の大きい電気部品が上部に取り付けられた筐体の内部の空洞側に複数のフィンを設け、電磁ノイズの発生源となる電気部品を筐体の内部に配置し、筐体上部の電気部品と筐体内部の電気部品とを電線により電気的に接続することが記載されている。これにより、特許文献1によれば、発熱量の大きい電気部品の放熱が良好であるとともに、電磁ノイズの発生源となる電気部品から外部への電磁ノイズの放射が小さな電気装置を実現できるとされている。
特開平10−51912号公報
特許文献1に記載の技術では、筐体上部の電気部品からの熱を放熱するために筐体の内部に複数のフィンを設ける必要があるとともに、電磁ノイズの発生源となる電気部品からの電磁ノイズの外部への放射を小さくするために筐体を箱型にしてその内部に電磁ノイズの発生源となる電気部品を複数のフィンにぶつからないように収容する必要がある。このため、電気装置が全体として大型になりやすく、部品実装スペースを低減することが困難である。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品実装スペースを低減できるインバータ装置を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の1つの側面にかかるインバータ装置は、主面と、前記主面の反対側に配された放熱フィンと、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第1の凹部と前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第2の凹部とを有する放熱筐体と、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に配され、ダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、前記第1の凹部内に封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗と、前記第2の凹部内に前記封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された回生抵抗とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、放熱筐体の高さが放熱フィンの先端の高さを超えて高くなることを抑制できるので、部品実装スペースを低減できる。
図1は、実施の形態1にかかるインバータ装置の構成を示す図である。 図2は、実施の形態1にかかるインバータ装置の構成を示す図である。 図3は、実施の形態2にかかるインバータ装置の構成を示す図である。 図4は、実施の形態2にかかるインバータ装置の構成を示す図である。 図5は、実施の形態3にかかるインバータ装置の構成を示す図である。 図6は、実施の形態3にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
以下に、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
実施の形態1にかかるインバータ装置1の回路構成について図1を用いて説明する。図1は、インバータ装置1の回路構成を示す図である。
インバータ装置1は、半導体モジュール10、平滑コンデンサC、電流検出器CT、制御部CTRL、突入電流抑制抵抗20、リレーRL、回生抵抗30、回生ダイオードD、回生トランジスタTR、電圧センサSNSを備える。半導体モジュール10は、ダイオードモジュール10a及びインバータモジュール10bを有する。
インバータ装置1は、電源PSから供給された交流電力をダイオードモジュール10aで直流電力に変換し、直流電力を平滑コンデンサCで平滑化し、平滑化された直流電力をインバータモジュール10bで複数のスイッチング素子のスイッチング動作により交流電力に変換し、変換された交流電力をモータMに供給してモータMを駆動する。
このとき、平滑コンデンサCによる平滑化を効率的に行わせるために、平滑コンデンサCに大容量のコンデンサを用いることがある。そのため、電源PSの投入時にインバータモジュール10bへ大きな突入電流が流れ込む可能性があり、大きな突入電流が流れ込むとインバータモジュール10b内の複数のスイッチング素子が劣化する可能性がある。
この突入電流を抑制するために、ダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間のPライン上に突入電流抑制抵抗20及びリレーRLを並列接続し、制御部CTRLは、電源PSの投入時にリレーRLを開状態にさせてダイオードモジュール10aの出力電流が突入電流抑制抵抗20で消費されるようにする。すなわち、突入電流抑制抵抗20は、ダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間に電気的に接続されている。例えば、突入電流抑制抵抗20の一端T21は、ダイオードモジュール10aのP側出力端子T11に接続され、突入電流抑制抵抗20の他端T22は、インバータモジュール10bのP側入力端子T13に接続されている。
また、モータMは、高速運転から減速運転になると発電機として動作するので、モータMからの回生電力により母線電圧が上昇する可能性があり、母線電圧が上昇するとインバータ装置1が適正な電力変換動作を行うことが困難になる。
この母線電圧の上昇を抑制するために、ダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間においてPラインとNラインとの間に回生ダイオードD及び回生トランジスタTRを接続しその中間ノードとPラインとの間に回生抵抗30を接続し、制御部CTRLは、電圧センサSNSにより検出されたインバータモジュール10bの入力側電圧が所定電圧を超えた場合に回生トランジスタTRをオンさせてモータMからの回生電力が回生抵抗30で消費されるようにする。すなわち、回生抵抗30は、ダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間に電気的に接続されている。例えば、回生抵抗30の一端T31は、ダイオードモジュール10aのP側出力端子T11に接続され、回生抵抗30の他端T32は、回生ダイオードDを介してインバータモジュール10bのP側入力端子T13に接続されており、回生トランジスタTRを介してインバータモジュール10bのN側入力端子T14に接続されている。
このように、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30は、半導体モジュール10におけるダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間に電気的に接続されるので、実装する際には、半導体モジュール10の近くに配置することが好ましい。
次に、インバータ装置1の実装構成について図2を用いて説明する。図2は、インバータ装置1の実装形態を示す図であり、図2(b)は、インバータ装置1の実装構成を示す平面図であり、図2(a)は、図2(b)の平面図をA−A線で切った場合の断面図であり、図2(c)は、図2(b)の平面図をC−C線で切った場合の断面図である。
インバータ装置1は、放熱筐体40、半導体モジュール10、突入電流抑制抵抗20、及び回生抵抗30を備える。
放熱筐体40は、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30を収容するとともに、その主面40a上に半導体モジュール10が搭載され、複数の放熱フィンF1〜F6が放熱筐体40の本体と一体成型されている。突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30は、放熱筐体40内に封止材51、52で封止されている。
具体的には、放熱筐体40は、図2(a)〜(c)に示すように、略直方体形状を基本構成としつつC−C線方向に延びた溝TR1〜TR6とA−A線方向に延びた溝TR7とが形成されている。放熱筐体40は、例えばアルミダイカストで図2(a)〜(c)に示すような形状に一体成形されている。
より具体的には、放熱筐体40は、主面40aの反対側に溝TR1〜TR6と溝TR7とが形成されており、主面40aの反対側に複数の放熱フィンF1〜F6が配されている。放熱筐体40の主面40aにおいて、放熱フィンF1〜F6に対応した領域40a1に隣接した領域40a2には、第1の凹部40bが設けられている。放熱筐体40において、第1の凹部40bを囲む壁部WL1は、複数の放熱フィンF1〜F6から溝TR1を介して離間している。第1の凹部40bは、領域40a2に対応した形状を有しており、例えば略直方体形状に形成されている。また、放熱筐体40の主面40aにおいて、放熱フィンF1〜F6に対応した領域40a1に隣接した領域40a3には、第2の凹部40cが設けられている。放熱筐体40において、第2の凹部40cを囲む壁部WL2は、複数の放熱フィンF1〜F6から溝TR7を介して離間している。第2の凹部40cは、領域40a3に対応した形状を有しており、例えば略直方体形状に形成されている。
半導体モジュール10は、放熱筐体40の主面40aにおける放熱フィンF1〜F6に対応した領域40a1に配されている。これにより、半導体モジュール10における複数のスイッチング素子のスイッチング動作などにより発生した熱が主面40aにおける領域40a1から放熱フィンF1〜F6を介して効率的に放熱できる。
突入電流抑制抵抗20は、第1の凹部40b内に収容され、第1の凹部40b内に封止材51で封止されている。封止材51は、例えば熱伝導性を有するセメントであり、突入電流抑制抵抗20で発生した熱を放熱筐体40の壁部WL1へ伝達する。これにより、突入電流抑制抵抗20で発生した熱が封止材51から壁部WL1を介して効率的に放熱できる。また、壁部WL1が放熱フィンF1〜F6から離間しているので、突入電流抑制抵抗20で発生した熱を、半導体モジュール10で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。
回生抵抗30は、第2の凹部40c内に収容され、第2の凹部40c内に封止材52で封止されている。封止材52は、例えば熱伝導性を有するセメントであり、回生抵抗30で発生した熱を放熱筐体40の壁部WL2へ伝達する。これにより、回生抵抗30で発生した熱が封止材52から壁部WL2を介して効率的に放熱できる。また、壁部WL2が放熱フィンF1〜F6から離間しているので、回生抵抗30で発生した熱を、半導体モジュール10で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。
また、半導体モジュール10は、ダイオードモジュール10aの入力端子Tr、Ts、Tt(図1)として端子ピンP−Tr、P−Ts、P−Ttを有し、端子ピンP−Tr、P−Ts、P−Ttは、プリント配線基板PCBを介して電源PS(図1参照)に接続されている。半導体モジュール10は、ダイオードモジュール10aの出力端子T11、T12(図1参照)として端子ピンP−T11、P−T12を有し、端子ピンP−T11は、プリント配線基板PCBを介して突入電流抑制抵抗20の一端T21及び回生抵抗30の一端T31(図1参照)に接続されている。端子ピンP−T11は、プリント配線基板PCBを介してインバータモジュール10bのN側入力端子T14(図1参照)に接続されている。
半導体モジュール10は、インバータモジュール10bの入力端子T13、T14(図1参照)として端子ピンP−T13、P−T14を有し、端子ピンP−T13は、プリント配線基板PCBを介して突入電流抑制抵抗20の他端T22(図1参照)に接続されているとともに、プリント配線基板PCB及び回生ダイオードD(図1参照)を介して回生抵抗30の他端T32(図1参照)に接続されている。半導体モジュール10は、インバータモジュール10bの出力端子Tu、Tv、Twとして端子ピンP−Tu、P−Tv、P−Twを有し、端子ピンP−Tu、P−Tv、P−Twは、プリント配線基板PCBを介してモータM(図1参照)に接続されている。
なお、図2に示す端子ピンの配置は例示的なものであり、図2に示す場合に限定されない。また、図1に示す平滑コンデンサC、リレーRL、回生ダイオードD、回生トランジスタTR、及び電圧センサSNSは、図2に図示しないが、例えばプリント配線基板PCB上に実装されていてもよいし、プリント配線基板PCBに隣接した位置で実装されていてもよい。
ここで、仮に、半導体モジュール10が主面上に配された放熱筐体を箱型に形成しその内部に突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30を実装した場合を考える。この場合、放熱筐体主面上の半導体モジュール10からの熱を放熱するために放熱筐体の内部に複数の放熱フィンを設ける必要があるとともに、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30を複数の放熱フィンにぶつからないように収容する必要がある。このため、インバータ装置が全体として大型になりやすく、部品実装スペースを低減することが困難である。
それに対して、実施の形態1では、突入電流抑制抵抗20が、主面40aにおける放熱フィンF1〜F6に対応した領域に隣接して設けられた第1の凹部40b内に封止材51で封止されており、回生抵抗30が、主面40aにおける放熱フィンF1〜F6に対応した領域に隣接して設けられた第2の凹部40b内に封止材52で封止されている。これにより、放熱筐体40の高さH(図2(a)参照)が放熱フィンF1〜F6の先端の高さを超えて高くなることを抑制できるので、部品実装スペースを低減できる。
あるいは、仮に、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30をプリント配線基板PCB上に実装する場合を考える。この場合、これらの抵抗は位置固定や抵抗線断線時の保護のために、セラミックや金属のケースに収めセメントで封止する必要がある。これにより、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の製造コストが高くなりやすく、インバータ装置の製造コストも高くなる可能性がある。
それに対して、実施の形態1では、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30を第1の凹部40b内及び第2の凹部40c内に埋め込んでおり、内蔵する抵抗を保護するため覆っていたセラミックやアルミの筺体が必要なくなるので、安価で回生抵抗や突入電流抑制抵抗の機能を得ることができる。これにより、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の製造コストを低減でき、インバータ装置の製造コストを低減できる。また、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30を第1の凹部40b内及び第2の凹部40c内に埋め込んでいるため、固定のネジ等による取り付けの必要がなくなり、組み立て工数を削減できる。
また、実施の形態1では、ダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗20が、半導体モジュール10に隣接した位置にある第1の凹部40b内に封止され、ダイオードモジュール10aとインバータモジュール10bとの間に電気的に接続された回生抵抗30が、半導体モジュール10に隣接した位置にある第2の凹部40c内に封止されている。これにより、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30のそれぞれとダイオードモジュール10a及びインバータモジュール10bのそれぞれとの配線長を容易に短くできる。
また、実施の形態1では、放熱筐体40は、例えば、アルミダイカストで一体成形されている。放熱フィンF1〜F6が放熱筐体40に一体化されているので、放熱フィンF1〜F6を放熱筐体40に接続する必要もなくなり、組み立て工数を削減できる。
あるいは、仮に、半導体モジュール10が主面上に配された放熱筐体を箱型に形成しその内部に複数の放熱フィンを設け、放熱フィンの間に突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30を熱伝導性の固定材で固定して実装した場合を考える。この場合、半導体モジュール10で発生した熱が放熱筐体の主面から放熱フィンを介して放熱される際に、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30で発生した熱が干渉しやすく、例えば放熱筐体の主面から放熱フィンへ向かう方向と逆方向の熱の流れを生成する可能性があり、半導体モジュール10、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30のそれぞれについて効率的な放熱が困難になる。
それに対して、実施の形態1では、第1の凹部40bを囲む壁部WL1が、複数の放熱フィンF1〜F6から溝TR1を介して離間している。これにより、突入電流抑制抵抗20で発生した熱を、半導体モジュール10で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。また、第2の凹部40cを囲む壁部WL2が、複数の放熱フィンF1〜F6から溝TR7を介して離間している。これにより、回生抵抗30で発生した熱を、半導体モジュール10で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。したがって、半導体モジュール10、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30のそれぞれについて効率的な放熱が容易である。
実施の形態2.
次に、実施の形態2にかかるインバータ装置1iについて説明する。以下では、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態1では、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の温度について特に考慮していないが、実施の形態2では、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の温度を監視できるようにする。
具体的には、インバータ装置1iは、図3に示すように、温度センサ(第1の温度センサ)61i及び温度センサ(第2の温度センサ)62iをさらに備える。図3は、インバータ装置1iの回路構成を示す図である。温度センサ61iは、突入電流抑制抵抗20の温度を検知し、検知結果を制御部CTRLへ供給する。温度センサ62iは、回生抵抗30の温度を検知し、検知結果を制御部CTRLへ供給する。制御部CTRLは、温度センサ61iによる検知結果と温度センサ62iによる検知結果とに応じて、例えば突入電流抑制抵抗20の温度と所定の第1の閾値とを比較し回生抵抗30の温度と所定の第2の閾値とを比較することなどにより、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の少なくとも一方に異常発熱が発生しているか否かを判断する。制御部CTRLは、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の少なくとも一方に異常発熱が発生している場合、電源PSをオフさせることなどにより、インバータ装置1iを停止させる。これにより、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の少なくとも一方の焼損等を抑制できる。
また、インバータ装置1iの実装構成が、図4に示すように、次の点で実施の形態1と異なる。図4は、インバータ装置1iの実装構成を示す図である。
温度センサ61iは、第1の凹部40b内に突入電流抑制抵抗20とともに収容され、第1の凹部40b内に突入電流抑制抵抗20とともに封止材51で封止されている。これにより、温度センサ61iは、突入電流抑制抵抗20の温度を検知できる。また、温度センサ61iは、図示しない配線がプリント配線基板PCBを介して制御部CTRL(図3参照)に接続されている。温度センサ61iは、例えば、サーミスタ、測温抵抗体、及び熱電対などである。
温度センサ62iは、第2の凹部40c内に回生抵抗30とともに収容され、第2の凹部40c内に回生抵抗30とともに封止材52で封止されている。これにより、温度センサ62iは、回生抵抗30の温度を検知できる。また、温度センサ62iは、図示しない配線がプリント配線基板PCBを介して制御部CTRL(図3参照)に接続されている。温度センサ62iは、例えば、サーミスタ、測温抵抗体、及び熱電対などである。
このように、実施の形態2では、温度センサ61iが、第1の凹部40b内に突入電流抑制抵抗20とともに封止材51で封止されており、温度センサ62iが、第2の凹部40c内に回生抵抗30とともに封止材52で封止されている。これにより、部品実装スペースの増大を抑制しながら、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30の温度を監視できる。
実施の形態3.
次に、実施の形態3にかかるインバータ装置1jについて説明する。以下では、実施の形態1と異なる部分を中心に説明する。
実施の形態1では、半導体モジュール10と突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30との間の電気的な接続にプリント配線基板PCBが介在しているが、実施の形態3では、半導体モジュール10と突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30との間の電気的な接続にプリント配線基板PCBが介在しないようにする。
具体的には、インバータ装置1jでは、図5に示すように、半導体モジュール10jが、ダイオードモジュール10a及びインバータモジュール10bに加えて、回生ダイオードD、回生トランジスタTR、及び電圧センサSNSをさらに含む。これにより、半導体モジュール10jでは、突入電流抑制抵抗20の一端T21及び他端T22に直接接続すべき端子として、端子T111j及び端子T131jを設けることが可能になり、回生抵抗30の一端T31及び他端T32に直接接続すべき端子として、端子T112j及び端子T132jを設けることが可能になる。
また、インバータ装置1jの実装構成が、図6に示すように、次の点で実施の形態1と異なる。図6は、インバータ装置1jの実装構成を示す図である。
半導体モジュール10jは、端子T111j、T131j(図5参照)として端子ピンP−T111j、P−T131jを有し、端子ピンP−T111j、P−T131jは、半導体モジュール10jから第1の凹部40b内まで延びて突入電流抑制抵抗20の両端T21、T22(図5参照)に接続されている。
半導体モジュール10jは、端子T112j及び端子T132j(図5参照)として端子ピンP−T112j、P−T132jを有し、端子ピンP−T112j、P−T132jは、半導体モジュール10jから第2の凹部40c内まで延びて回生抵抗30の両端T31、T32(図5参照)に接続されている。
このように、実施の形態3では、端子ピンP−T111j、P−T131jが、半導体モジュール10jから第1の凹部40b内まで延びて突入電流抑制抵抗20の両端に接続されており、端子ピンP−T112j、P−T132jが、半導体モジュール10jから第2の凹部40c内まで延びて回生抵抗30の両端に接続されている。これにより、放熱筐体40の平面方向の幅Wを容易に低減でき、部品実装スペースをさらに低減できる。
また、実施の形態3では、突入電流抑制抵抗20及び回生抵抗30のそれぞれとダイオードモジュール10a及びインバータモジュール10bのそれぞれとの間の配線数を低減でき、組み立て工数をさらに削減できる。
以上のように、本発明にかかるインバータ装置は、半導体モジュールの実装に有用である。
1、1i、1j インバータ装置
10、10j 半導体モジュール
10a ダイオードモジュール
10b インバータモジュール
20 突入電流抑制抵抗
30 回生抵抗
40 放熱筐体
40a 主面
40b 第1の凹部
40c 第2の凹部
51、52 封止材
61i、62i 温度センサ
F1〜F6 放熱フィン

Claims (4)

  1. 主面と、前記主面の反対側に配された放熱フィンと、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第1の凹部と前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第2の凹部とを有する放熱筐体と、
    前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に配され、ダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、
    前記第1の凹部内に封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗と、
    前記第2の凹部内に前記封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された回生抵抗と、
    を備えたことを特徴とするインバータ装置。
  2. 前記放熱筐体は、アルミダイカストで一体成形されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
  3. 前記第1の凹部内に前記封止材で封止され、前記突入電流抑制抵抗の温度を検知する第1の温度センサと、
    前記第2の凹部内に前記封止材で封止され、前記回生抵抗の温度を検知する第2の温度センサと、
    をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
  4. 前記半導体モジュールは、
    前記ダイオードモジュールに接続された第1の端子ピンと、
    前記インバータモジュールに接続された第2の端子ピンと、
    前記ダイオードモジュールに接続された第3の端子ピンと、
    前記インバータモジュールに接続された第4の端子ピンと、
    をさらに有し、
    前記第1の端子ピン及び前記第2の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第1の凹部内まで延びて前記突入電流抑制抵抗の両端に接続されており、
    前記第3の端子ピン及び前記第4の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第2の凹部内まで延びて前記回生抵抗の両端に接続されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。
JP2013513884A 2012-05-23 2012-05-23 インバータ装置 Active JP5362141B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/063232 WO2013175597A1 (ja) 2012-05-23 2012-05-23 インバータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5362141B1 JP5362141B1 (ja) 2013-12-11
JPWO2013175597A1 true JPWO2013175597A1 (ja) 2016-01-12

Family

ID=49623328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013513884A Active JP5362141B1 (ja) 2012-05-23 2012-05-23 インバータ装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9474189B2 (ja)
JP (1) JP5362141B1 (ja)
CN (1) CN104335471B (ja)
TW (1) TWI493817B (ja)
WO (1) WO2013175597A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215563A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Robert Bosch Gmbh Vorladeeinheit für Batterieunterbrechungseinheit
KR102257795B1 (ko) * 2014-08-29 2021-05-28 한온시스템 주식회사 전동 압축기
WO2016067383A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 新電元工業株式会社 放熱構造
US10279653B2 (en) * 2014-11-13 2019-05-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Power converter
US10199804B2 (en) * 2014-12-01 2019-02-05 Tesla, Inc. Busbar locating component
CN106068603B (zh) * 2015-02-23 2018-09-28 三菱电机株式会社 半导体电力变换器
JP6200457B2 (ja) * 2015-06-29 2017-09-20 ファナック株式会社 初期充電回路の異常発熱を検出する手段を有するモータ駆動装置
CN106206330B (zh) * 2016-08-26 2019-02-26 王文杰 一种应用于电动汽车电控产品的针脚式功率单管集成结构
JP6944251B2 (ja) * 2017-02-27 2021-10-06 川崎重工業株式会社 制御盤
JP6832790B2 (ja) * 2017-05-19 2021-02-24 三菱電機株式会社 インバータ装置
JP7027140B2 (ja) * 2017-12-04 2022-03-01 株式会社東芝 電力変換装置及び鉄道車両
JP6711859B2 (ja) * 2018-04-04 2020-06-17 ファナック株式会社 モータ駆動装置およびモータ駆動装置の異常発熱検出方法
KR102180032B1 (ko) * 2018-04-10 2020-11-18 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 모터 구동 장치
CN111315182B (zh) * 2018-12-12 2022-02-08 台达电子工业股份有限公司 整合式电子装置
JP7036000B2 (ja) * 2018-12-27 2022-03-15 株式会社豊田自動織機 電子装置
US11889665B2 (en) * 2019-02-21 2024-01-30 Nissan Motor Co., Ltd. Power converter
JP7014871B1 (ja) * 2020-09-04 2022-02-01 日立Astemo株式会社 電力変換装置
JP7400668B2 (ja) * 2020-09-07 2023-12-19 株式会社ダイフク 物品搬送設備
US11949294B2 (en) 2021-03-13 2024-04-02 Hamilton Sundstrand Corporation Resistor plate assembly with contact bands
US11799391B2 (en) * 2021-03-13 2023-10-24 Hamilton Sundstrand Corporation Diode mounting ring with contact band inserts
US11520391B1 (en) * 2021-05-14 2022-12-06 AA Power Inc. Power supply for a mining machine

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785659B2 (ja) * 1986-10-27 1995-09-13 三菱電機株式会社 インバ−タ装置
JPS63161886A (ja) 1986-12-23 1988-07-05 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ装置の回生エネルギ消費回路
JPH0394096U (ja) 1990-01-16 1991-09-25
JP2536657B2 (ja) * 1990-03-28 1996-09-18 三菱電機株式会社 電気装置及びその製造方法
JP2841002B2 (ja) * 1992-10-20 1998-12-24 株式会社日立製作所 インバータ電源装置
JP3159071B2 (ja) * 1996-08-01 2001-04-23 株式会社日立製作所 放熱フィンを有する電気装置
JP3623328B2 (ja) * 1996-10-29 2005-02-23 東洋電機製造株式会社 回生制動装置の過熱保護装置
JP2000184584A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Fuji Electric Co Ltd 電圧形インバータ装置
JP3928694B2 (ja) * 2001-02-22 2007-06-13 株式会社小糸製作所 電子回路装置
JP3651444B2 (ja) 2002-02-27 2005-05-25 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP4463536B2 (ja) * 2003-12-11 2010-05-19 三菱電機株式会社 エレベータの制御盤
JP4438526B2 (ja) * 2004-06-16 2010-03-24 株式会社安川電機 パワー部品冷却装置
JP4866680B2 (ja) * 2006-08-23 2012-02-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 Dcdcコンバータ
JP2008140803A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd ヒートシンク
CN101202528B (zh) * 2006-12-11 2012-10-10 丹佛斯传动有限公司 电子装置及电动机变频器
JP2008282931A (ja) * 2007-05-09 2008-11-20 Fujitsu Ten Ltd 電気回路装置
JP5109528B2 (ja) 2007-08-10 2012-12-26 トヨタ自動車株式会社 電力変換ユニット
JP2009106046A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Hitachi Ltd 自動車用電力変換装置
JP2010187504A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Mitsubishi Electric Corp インバータ装置
EP2299582B1 (de) * 2009-09-18 2015-03-11 SMA Solar Technology AG Wechselrichter mit einem Gehäuse und darin angeordneten elektrischen und elektronischen Bauteilen
KR101156903B1 (ko) * 2010-10-28 2012-06-21 삼성전기주식회사 전력변환모듈의 방열장치
CN103283136B (zh) * 2010-12-28 2015-02-11 三菱电机株式会社 功率转换装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104335471B (zh) 2017-11-10
TWI493817B (zh) 2015-07-21
CN104335471A (zh) 2015-02-04
TW201349690A (zh) 2013-12-01
WO2013175597A1 (ja) 2013-11-28
JP5362141B1 (ja) 2013-12-11
US9474189B2 (en) 2016-10-18
US20150131233A1 (en) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5362141B1 (ja) インバータ装置
JP7001960B2 (ja) 回路構成体
KR101086803B1 (ko) 파워 모듈
JP5783212B2 (ja) 電源装置
JP4985810B2 (ja) 半導体装置
CN109392266A (zh) 电源装置、灯具、移动体以及电源装置的制造方法
JP2008282931A (ja) 電気回路装置
JP2017022337A (ja) 電力変換装置
JP5785203B2 (ja) ヒートシンクを含む冷却構造部を備えるサーボアンプ
US11464141B2 (en) Power converter device for a vehicle, and vehicle
JP5781185B1 (ja) 樹脂封止型半導体装置
JP2005235929A (ja) 電力変換器
JP2009088215A (ja) 半導体装置
CN211128747U (zh) 排热结构及电子设备
JP6345344B2 (ja) 車両用制御装置
JP6364384B2 (ja) 電力変換装置
WO2020080248A1 (ja) 回路構造体及び電気接続箱
JP2008135235A (ja) 放電灯点灯装置
JP2008282637A (ja) 電気回路装置および電子制御装置
JP6785721B2 (ja) Dcdcコンバータ一体インバータ装置。
JP2006288117A (ja) スイッチングユニット
JP6969285B2 (ja) モータユニット
JP2010067804A (ja) 静止誘導電器
JP2017011235A (ja) ヒートシンク及び電気接続箱
JP2007134386A (ja) 電子ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130806

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130903

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5362141

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250