TWI336985B - - Google Patents

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1336985 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明’主要有關於由高壓功率動作的變頻器裝 伺服擴大器等的馬達控制裝置，特別是有關爲了實現 ^ 於馬達控制裝置的散熱器的小型化、及裝置整體的零 ， 數削減用的結構。 φ 【先前技術】 習知的馬達控制裝置’例如變頻器裝置，是裝設 熱零件也就是複數功率半導體模組，且裝設有供冷卻 的複數功率半導體模組用的散熱器（例如，專利文獻 照）。且，爲了削減裝置整體的零件點數，複雜的前 熱器的形狀由壓鑄成形製作效果較佳，且爲一般所使j 習知的馬達控制裝置，例如變頻器裝置，是如第 至第9圖所示的結構。 • 在第7圖至第9圖中，在散熱器丨設有轂部la 合部lb及鰭片lc，在前述轂部U上配置基板6，由 7安裝於前述散熱器1。在位於前述基板6下面的前 — 熱器1上配置第丨功率半導體模組2及第2功率半導 ' 組4。又，前述功率半導體模組2，是由螺栓3密合 於前述散熱器1的上面，前述功率半導體模組4是由 5密合安裝於前述散熱器1的上面。且，在前述卡合ί 安裝有風扇8，藉由讓冷卻風接觸前述鰭片lc來提高 散熱器1的冷卻效率。 置或 使用 件點 有發 前述 1參 述散 目。 7圖 及卡 螺栓 述散 體模 安裝 螺栓 ίβ lb 前述 -4- 1336985 此結構’前述散熱器1是由壓鑄成形所製 置：供安裝前述基板6用的前述轂部la、或供 扇8用的前述卡合部lb，實現零件點數的削減 〔專利文獻1〕日本特開2004-349548號公 ‘ 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） • 但是’習知的馬達控制裝置的散熱器具有 〇 即’壓鑄成形的熱傳導性差，鰭片間距也 因此，冷卻效率差且妨害散熱器的小型化。因 熱器的小型化及馬達控制裝置的小型化有其上P 本發明的目的，是爲了解決這種問題，提 控制裝置，藉由極力不增加零件點數，將散熱 就可以容易達成裝置的小型化及成本下降。 (用以解決課題的手段） 爲了解決上述問題，本發明具有以下結構 J 申請專利範圍第1項的發明，是一種馬達 ' 是具備：散熱器、及密合於前述散熱器的複數 模組、及電連接於前述複數功率半導體模組的 發生外氣的流動讓冷卻風接觸前述散熱器的風 爲：前述散熱器，是將由第1散熱器及第2散 的2種類的散熱器組合製作成’在前述第1散 作，藉由設 安裝前述風 〇 報 如以下問題 無法太小。 此，實現散 受。 供一種馬達 器小型化， 控制裝置， 功率半導體 基板、及使 扇，其特徵 熱器所構成 熱器及第2 -5- 1336985 散熱器各別密合至少‘1個以上的前述功率半導體模組。 對於申請專利範圍第2項的發明，前述第1散熱器是 一種壓鑄成形的散熱器，第2散熱器是一種由將熱傳導性 佳的材料擠壓成形或者是以夾箍方式形成的散熱器。 對於申請專利範圍第3項的發明，前述第1散熱器及 第2散熱器中的至少任一 1個散熱器具備鰭片。 對於申請專利範圍第4項的發明，前述第1散熱器及 第2散熱器具備鰭片，將前述第1散熱器的鰭片配置在第 2散熱器的鰭片的上風。 對於申請專利範圍第5項的發明，前述第2散熱器的 鰭片間距，是比前述第1散熱器的鰭片間距小。 對於申請專利範圍第6項的發明，將絕熱材插入前述 第1散熱器及第2散熱器之間。 (發明之效果） 依據本發明具有以下效果。 依據申請專利範圍第1、2、3項的發明，散熱器，是 由第1散熱器及第2散熱器所構成的2種類的散熱器組合 製作成，第1散熱器，因爲是可形成複雜的形狀的由壓鑄 成形的散熱器，所以容易設置供安裝基板用的轂部或風扇 將安裝用的卡合部，裝置的零件點數可削減。且，第2散 熱器，因爲是熱傳導性佳的擠壓成形，或者是由夾箍等方 式形成的散熱器，所以可提高冷卻效率，將散熱器小型化 ’並且可以將馬達控制裝置小型化。 -6 - 1336985 依據申請專利範圍第4項的發明，因爲熱傳導性佳且 功率半導體模組的熱可良好地傳達於容易成爲高溫的前述 第2散熱器的鰭片，是配置於第1散熱器的鰭片的下風， 所以第1散熱器，是不會受到高溫的第2散熱器的影響。 依據申請專利範圍第5項的發明，因爲熱傳導性佳的 由夾箍等方式形成的散熱器的鰭片間距，比由壓鑄成形所 製作的情況的鰭片間距小，所以放熱面積變大而冷卻效率 提高’可以將散熱器小型化，並可以將馬達控制裝置小型 化。 依據申請專利範圍第6項的發明，因爲可以遮斷2個 散熱器間的熱移動，所以可忽視各別裝設於第丨散熱器及 第2散熱器的功率半導體模組彼此的影響，散熱器的小型 化可效率地進行，可以將馬達控制裝置小型化。 【實施方式】 以下，參照圖說明本發明的實施例。 〔實施例1〕 第1圖是顯示本發明的第1實施例的馬達控制裝置的 分解立體圖。第2圖是第1圖的馬達控制裝置的組裝立體 圖。第3圖是第2圖的馬達控制裝置的圖，（a)是右側 視圖’ （b )是後視圖。 第1圖至第3圖中，2是第1功率半導體模組，4是 第2功率半導體模組，6是基板，8是風扇，9是第1散熱 1336985 器，ι〇是第2散熱器’。 在前述第1散熱器9中設有轂部9a及卡合部9b及中 空孔9c，在前述轂部9a上配置前述基板6,由螺栓7安 裝於前述第1散熱器9。在位於前述基板6的下面的前述 第1散熱器9上配置前述第1功率半導體模組2，由螺栓 3密合安裝於前述第1散熱器9的上面。在前述第2散熱 器10上配置前述第2功率半導體模組4，由螺栓5密合安 裝於前述第2散熱器10的上面。前述第2散熱器1〇，是 配置於前述第1散熱器9的前述中空孔9c的位置，由螺 栓11安裝於前述第1散熱器9。且，在前述第2散熱器 10中設置鰭片l〇a，在前述第1散熱器9的前述卡合部9b 安裝有風扇8，藉由讓冷卻風接觸於前述鰭片10C來提高 前述第2散熱器10的冷卻效率。 在此，在前述第1散熱器9具有設置鰭片空間的情況 ，是在前述第1散熱器9設置鰭片，藉由讓冷卻風接觸於 前述風扇8，也可提高前述第1散熱器9的冷卻效率。 此結構，前述第1散熱器9，是由壓鑄成形所製作， 藉由設置供安裝前述基板6用的前述轂部9a或安裝前述 風扇8用的前述卡合部9b就可削減裝置整體零件點數。 且，前述第2散熱器10，是使用熱傳導性佳的由夾箍等方 式形成的散熱器’前述鰭片10a的鰭片間距’是比由壓鑄 所製作的情況的鰭片間距小。由此，因爲前述第2散熱器 10的放熱面積變大使冷卻效率提高，所以前述第2散熱器 1 0的小型化可能。 -8 - 1336985 且，如上述，前述第1散熱器9’是壓鑄成形 器，第2散熱器1〇，由將熱傳導性佳的材料擠壓成 是由夾箍等方式形成的情況，因爲熱傳導性佳且功 體模組的熱可良好地傳達且容易成爲高溫的前述第 器1〇的鰭片l〇a，是配置於第1散熱器9的鰭片（ )的下風，所以第1散熱器9不會受到高溫的風的 冷卻性不會變差。 在此，前述第1功率半導體模組2及前述第2 導體模組4，在通常的使用形態中，發熱量各不相 此，發熱量大的一方的功率半導體模組必然安裝於 率高的前述散熱器10。即，前述第2功率半導體模 發熱量是比前述第1功率半導體模組2高，因此， 2功率半導體模組4，是安裝於冷卻效率佳的第2 10° 且，對於故障上限溫度，也有前述第1功率半 組2及前述第2功率半導體模組4不同的情況。前 功率半導體模組4的故障上限溫度是比前述第1功 體模組2高的情況時，安裝有前述第2功率半導體 的前述第2散熱器10的溫度可能比安裝有前述第 半導體模組2的前述第1散熱器9高，將前述第2 1 〇儘可能小型化的情況時，前述第2散熱器1 0的 爲比則述第1散熱器9的溫度高。在此，前述第1 9及前述第2散熱器10，雖由螺栓結合被是爲不同 對於零件彼些具有某程度的絕熱效果，可以某程度 的散熱 形或者 率半導 2散熱 無圖示 影響， 功率半 異。因 冷卻效 組4的 前述第 散熱器 導體模 述第2 率半導 模組4 1功率 散熱器 溫度成 散熱器 零件， 防止溫 -9- 1336985 度高的前述第2散熱·器10的熱朝溫度低的前述第1散熱 器9移動。因此對於前述第1散熱器9的小型化，是可以 某程度排除前述第2散熱器10的影響。又，對於前述第1 功率半導體模組2的故障上限溫度比前述第2功率半導體 模組4高的情況也同樣。 〔實施例2〕 Φ 第4圖’是顯示實施例的結構的本發明的馬達控制裝 置的分解立體圖。第5圖，是第4圖的馬達控制裝置的立 體圖。第6圖（a )是第5圖的馬達控制裝置的右側視圖 ’第6圖（b )是第5圖的馬達控制裝置的後視圖。 在第4圖至第6圖中’2是第1功率半導體模組，4 是第2功率半導體模組，6是基板’ 8是風扇，9是第1散 熱器’ 1〇是第2散熱器，12是絕熱材。 在前述第1散熱器9中設有轂部9a及卡合部9b及中 ® 空孔9c ’在前述轂部9a上配置前述基板6，由螺栓7安 裝於前述第1散熱器9。在位於前述基板6下面的前述第 1散熱器9上配置前述第丨功率半導體模組2,由螺栓3 ' 密合安裝於前述第1散熱器9的上面。在前述第2散熱器 10上配置前述第2功率半導體模組4，由螺栓5密合安裝 於前述第2散熱器1〇的上面。前述第2散熱器1〇是隔著 前述絕熱材12配置於前述第1散熱器9的前述中空孔9c 的位置’由螺栓11安裝於前述第1散熱器9。且，在前述 第2散熱器10中設置鰭片i〇a’在前述第1散熱器9的前 -10- 1336985 述卡合部9b女裝風扇8，藉由讓冷卻風接觸於前述籍片 10C來提高前述第2散熱器10的冷卻效率。 在此’在前述第1散熱器9具有鰭片設置空間的情況 時’與前述實施例1同樣，在前述第1散熱器9設置鰭片 ，藉由讓冷卻風接觸前述風扇8來提高前述第1散熱器9 的冷卻效率也可能。此情況，熱傳導性佳且功率半導體模 組的熱可良好地傳達且容易成爲高溫的前述第2散熱器的 鰭片，因爲是配置於第1散熱器的鰭片的下風，所以第1 散熱器不會受到高溫的風的影響，冷卻性不會變差。 此結構，前述第1散熱器9是由壓鑄成形所製作，因 爲藉由設置供安裝則述基板6用的BII述穀部9a或安裝前 述風扇8用的前述卡合部9b，所以就可削減裝置整體零件 的點數。且，因爲前述第2散熱器1 〇是使用熱傳導性佳 的由夾箍等方式形成的散熱器，所以前述鰭片10a的鰭片 間距，可比由壓鑄成形所製作的情況的製作的鰭片間距小 。由此，因爲前述第2散熱器10的放熱面積變大使冷卻 效率提高，所以前述第2散熱器1 0的小型化可能。 在此，前述第1功率半導體模組2及前述第2功率半 導體模組4，是在通常的使用形態中，發熱量各不相異。 因此，因此，發熱量大的一方的功率半導體模組必然安裝 於冷卻效率高的前述散熱器10。即，前述第2功率半導體 模組4的發熱量是比前述第1功率半導體模組2高，因此 ，前述第2功率半導體模組4，是安裝於冷卻效率佳的第 2散熱器10。 -11 - 1336985 且，對於故障上限溫度，也有前述第1功率半導體模 組2及前述第2功率半導體模組4不同的情況。前述第2 功率半導體模組4的故障上限溫度是比前述第1功率半導 體模組2高的情況時，安裝有前述第2功率半導體模組4 的前述第2散熱器10的溫度可能比安裝有前述第1功率 半導體模組2的前述第1散熱器9高，將前述第2散熱器 1 〇儘可能小型化的情況時，前述第2散熱器1 0的溫度成 爲比前述第1散熱器9的溫度高。在此，前述第1散熱器 9及前述第2散熱器10，雖由螺栓結合被是爲不同零件， 對於零件彼些具有某程度的絕熱效果，進一步，前述第1 散熱器9及前述第2散熱器10是藉由前述絕熱材12絕熱 ，可以某程度防止溫度高的前述第2散熱器丨0的熱朝溫 度低的前述第1散熱器9移動。因此對於前述第1散熱器 9的小型化，是可以某程度排除前述第2散熱器10的影響 。又，對於前述第1功率半導體模組2的故障上限溫度比 前述第2功率半導體模組4高的情況也同樣。 〔產業上的利用可能性〕 可以利用在供製造及提供有關於主要由高壓功率動作 的變頻器裝置或伺服擴大器等的馬達控制裝置者’特別是 有關實現使用於馬達控制裝置的散熱器的小型化、及裝置 整體的零件點數削減將用的結構，藉由極力不增加零件點 數，將散熱器小型化，就可以容易達成裝置的小型化及成 本下降等之領域。 -12- 1336985 【圖式簡單說明】 〔第1圖〕本發明的第1實施例的馬達控制裝置的分 解立體圖。 〔第2圖〕第1圖的馬達控制裝置的組裝立體圖。 〔第3圖〕第2圖的馬達控制裝置，（a )是右側視 圖|， （ b )是後視圖。 〔第4圖〕本發明的第2實施例的馬達控制裝置的分 解立體圖。 〔第5圖〕第4圖的馬達控制裝置的組裝立體圖。 〔第6圖〕第5圖的馬達控制裝置，（a )是右側視 礓|，（ b )是後視圖。 〔第7圖〕習知技術的馬達控制裝置的分解立體圖。 〔第8圖〕第7圖的馬達控制裝置的組裝立體圖。 〔第9圖〕第8圖的馬達控制裝置，（a )是右側視 圖]，（b )是後視圖。 [主要元件符號說明】 1 :散熱器 1 a :穀部 1 b :卡合部 1 c :鰭片 2 :第1功率半導體模組 3 :螺栓 -13- 1336985 4 :第2功率半導‘體模組 5 :螺栓 6 :基板 7 :螺栓 8 :風扇 9 :第1散熱器 9a :轂部 9b :卡合部 9c :中空孔 1 〇 :第2散熱器 l〇a :鰭片 1 1 :螺栓 1 2 :絕熱材

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Claims (1)

1336985 十、申請專利範圍. 1 · 一種馬達控制裝置’是具備：散熱器、及密合於 前述散熱器的複數功率半導體模組、及電連接於前述複數 功率半導體模組的基板、及使發生外氣的流動讓冷卻風接 ' 觸前述散熱器的風扇，其特徵爲··前述散熱器，是將由第 1散熱器及第2散熱器所構成的2種類的散熱器組合製作 成’在前述第1散熱器及第2散熱器各別密合至少丨個以 φ 上的前述功率半導體模組。 2-如申請專利範圍第1項的馬達控制裝置，其中， 前述第1散熱器是一種壓鑄成形的散熱器，第2散熱器是 一種由將熱傳導性佳的材料擠壓成形或者是以夾箍方式形 成的散熱器。 3.如申請專利範圍第2項的馬達控制裝置，其中， 前述第1散熱器及第2散熱器中的至少任一 1個散熱器具 備鰭片。 # 4.如申請專利範圍第3項的馬達控制裝置，其中， 前述第1散熱器及第2散熱器具備鰭片，將前述第1散熱 器的鰭片配置在第2散熱器的鰭片的上風。 ' 5.如申請專利範圍第4項的馬達控制裝置，其中， ‘ 前述第2散熱器的鰭片間距，是比前述第1散熱器的鰭片 間距小。 6.如申請專利範圍第1至5項中任一項的馬達控制 裝置，其中，將絕熱材插入前述第1散熱器及第2散熱器 之間。 -15-