变换器装置制造方法及图纸

一种变换器装置，具备：U相、V相以及W相的各相的上臂用开关元件和下臂用开关元件；搭载上臂用开关元件和下臂用开关元件的主电路基板；U相、V相以及W相的各相的驱动器；以及搭载驱动器的控制基板。各相的上臂用开关元件和下臂用开关元件分别具有发射电极。主电路基板具有：直接接合于各发射电极的布线用导电板；从各布线用导电板分支的辅助发射极；以及连接于各辅助发射极的控制端子。各控制端子从主电路基板朝向控制基板延伸并电连接于对应的相的驱动器。

【技术实现步骤摘要】
变换器装置
本专利技术涉及变换器装置。
技术介绍
例如，在车载用的电动压缩机中，由变换器(逆变器)装置驱动马达，由此通过压缩机构压缩制冷剂。三相变换器装置在U相、V相以及W相这三相的每一相具备在正极母线与负极母线之间互相串联连接的上臂用开关元件和下臂用开关元件。作为这种技术，在日本特开2003-31765号公报中公开了如下技术方案：通过接合线将功率模块的上表面的电极焊盘与外部发射极端子连接，或者代替接合线而利用钎焊料将所述电极焊盘与外部发射极端子直接接合。
技术实现思路
专利技术要解决的问题各相的上下臂用开关元件由U相用、V相用以及W相用的驱动器中的对应的驱动器驱动。这些开关元件搭载于主电路基板，对应的驱动器搭载于控制基板。在使用IGBT作为开关元件的情况下，有时在IGBT的上表面设置辅助发射极用焊盘，并经由接合线将辅助发射极连接于驱动器。这是因为，当设置辅助发射极时，能够减短从IGBT的发射极到驱动器的布线路径，能够期待IGBT的开关的高速化以及动作的稳定化。但是，若在IGBT设置辅助发射极用焊盘，则会妨碍小型化。另外，不仅需要抑制U、V、W相间的发射极布线路径的不平衡，还需要抑制上下臂之间的发射极布线路径的不平衡。本专利技术的目的在与提供一种能够实现开关元件的小型化且能够抑制发射极布线路径的不平衡的变换器装置。用于解决问题的技术方案本公开的变换器装置具备：上臂用开关元件和下臂用开关元件，该上臂用开关元件和下臂用开关元件是U相、V相以及W相的各相的上臂用开关元件和下臂用开关元件，并在正极母线与负极母线之间相互串联连接；主电路基板，各相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件以互相相邻的方式搭载于该主电路基板；驱动器，该驱动器是U相、V相以及W相的各相的驱动器，并构成为驱动对应的相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件；以及控制基板，各相的所述驱动器以与对应的相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件的双方相对的方式搭载于该控制基板。各相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件分别具有发射电极。所述主电路基板具有：与所述各发射电极直接接合的布线用导电板；从所述各布线用导电板分支的辅助发射极；以及连接于所述各辅助发射极的控制端子。所述各控制端子从所述主电路基板朝向所述控制基板延伸，并与对应的相的所述驱动器电连接。附图说明图1是将电动压缩机的一部分剖开来示出的侧视图。图2是沿着图1的A-A线的剖视图。图3A是实施方式的变换器装置具备的功率模块的俯视图。图3B是沿图3A的B-B线观察功率模块而得的图。图4是图3A的功率模块的立体图。图5A是图3A的功率模块的一部分的俯视图。图5B是图3A的功率模块的一部分的侧视图。图6是示出实施方式的变换器装置的电气构成的电路图。图7是实施方式的变换器装置具备的控制基板的概略俯视图。图8是示出实施方式的变换器装置的切断时的栅极-发射极电压、集电极电流以及集电极-发射极电压的测定结果的图。图9是比较例的变换器装置具备的控制基板的概略俯视图。图10是示出比较例的变换器装置的电气构成的电路图。图11是示出比较例的变换器装置的切断时的栅极-发射极电压、集电极电流以及集电极-发射极电压的测定结果的图。具体实施方式以下，按照附图对将本专利技术具体化为车载用的电动压缩机的一实施方式进行说明。如图1所示，电动压缩机10具备：压缩机构(例如涡旋压缩机构)11；具有三相交流马达13的马达部12；驱动三相交流马达13的三相变换器装置14。压缩机构11、马达部12以及三相变换器装置14在三相交流马达13的轴向即Z方向上排列。电动压缩机10具有筒状的壳体15。在壳体15的内部收纳有压缩制冷剂的压缩机构11和驱动压缩机构11的马达部12。壳体15具有在与Z方向交叉的方向上延伸的分隔壁15a。分隔壁15a呈圆板状。壳体15具有第1外壳16和第2外壳17。第1外壳16和第2外壳17分别具有筒状的周壁和封闭周壁的一方的端部的端壁，周壁的另一方的端部为开口端。第1外壳16和第2外壳17配置成彼此的开口端相接。分隔壁15a为第1外壳16的端壁。第1外壳16和第2外壳17由例如铝材料形成。壳体15是通过将第1外壳16与第2外壳17连结而构成的。第1外壳16的周壁具有使制冷剂向第1外壳16内流入的流入口18。流入口18在径向上贯通第1外壳16的周壁。第1外壳16收纳压缩机构11和马达部12。三相交流马达13具有轴13a。轴13a被轴承箱13b内的轴承支承为能够旋转。另外，三相交流马达13具有：固定于轴13a的转子13c和配置于转子13c的径向外侧的定子13d。定子13d固定于第1外壳16的周壁。线圈13e卷绕于定子13d的定子芯。如图1和图2所示，在分隔壁15a的外表面上配置有使三相交流马达13驱动的三相变换器装置14。三相变换器装置14被罩19覆盖。罩具有：周壁、与分隔壁15a相接的开口端、以及开口端的相反侧的端壁。使罩19在Z方向上移动而嵌于第1外壳16，由此三相变换器装置14被罩19覆盖。罩19，在覆盖着三相变换器装置14的状态下，通过螺纹件等固定于第1外壳16。罩19既可以由例如铝材料形成，也可以由用树脂涂布后的铁质材料形成。变换器装置14包括功率模块20。由功率模块20构成图6的变换器电路21。在功率模块20内置有构成臂的功率元件(图6的开关元件Q1～Q6和二极管D1～D6)。如图6所示，变换器装置14具备变换器电路21、变换器控制装置22、线圈23以及电容器24。变换器控制装置22具备与三相分别对应的驱动器25、26、27。驱动器25是U相用驱动器，驱动器26是V相用驱动器，驱动器27是W相用驱动器。驱动器25、26、27是IC化了的芯片(IC芯片)。变换器电路21具有六个开关元件Q1～Q6和六个二极管D1～D6。开关元件Q1～Q6是IGBT。在正极母线Lp与负极母线Ln之间，构成U相上臂的开关元件Q1与构成U相下臂的开关元件Q2串联连接。在正极母线Lp与负极母线Ln之间，构成V相上臂的开关元件Q3与构成V相下臂的开关元件Q4串联连接。在正极母线Lp与负极母线Ln之间，构成W相上臂的开关元件Q5与构成W相下臂的开关元件Q6串联连接。二极管D1～D6分别反并联连接于开关元件Q1～Q6。作为直流电源的车载蓄电池28连接于正极母线Lp和负极母线Ln。车载蓄电池28是高压例如600V的蓄电池。三相交流马达13的U相端子连接于开关元件Q1与开关元件Q2之间。马达13的V相端子连接于开关元件Q3与开关元件Q4之间。马达13的W相端子连接于开关元件Q5与开关元件Q6之间。具有构成上下臂的开关元件Q1～Q6和二极管D1～D6的变换器电路21构成为，伴随于开关元件Q1～Q6的开关动作而将车载蓄电池28的直流电压变换为交流电压并将该交流电压向马达13供给。U相用的驱动器25连接于开关元件Q1、Q2的栅极端子。V相用的驱动器26连接于开关元件Q3、Q4的栅极端子。W相用的驱动器27连接于开关元件Q5、Q6的栅极端子。驱动器25、26、27使对应的开关元件Q1～Q6进行开关动作。也就是说，变换器电路21的开关元件Q1～Q6和二极管D1～D6构成对应的相的上下臂。变换器电路21构成为，根据开关元件Q1～Q6的开关动作将从车载蓄电池2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变换器装置，具备：上臂用开关元件和下臂用开关元件，该上臂用开关元件和下臂用开关元件是U相、V相以及W相的各相的上臂用开关元件和下臂用开关元件，并在正极母线与负极母线之间相互串联连接；主电路基板，各相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件以互相相邻的方式搭载于该主电路基板；驱动器，该驱动器是U相、V相以及W相的各相的驱动器，并构成为驱动对应的相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件；以及控制基板，各相的所述驱动器以与对应的相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件的双方相对的方式搭载于该控制基板，各相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件分别具有发射电极，所述主电路基板具有：与所述各发射电极直接接合的布线用导电板；从所述各布线用导电板分支的辅助发射极；以及连接于所述各辅助发射极的控制端子，所述各控制端子从所述主电路基板朝向所述控制基板延伸，并与对应的相的所述驱动器电连接。

【技术特征摘要】
2017.10.02 JP 2017-1928341.一种变换器装置，具备：上臂用开关元件和下臂用开关元件，该上臂用开关元件和下臂用开关元件是U相、V相以及W相的各相的上臂用开关元件和下臂用开关元件，并在正极母线与负极母线之间相互串联连接；主电路基板，各相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件以互相相邻的方式搭载于该主电路基板；驱动器，该驱动器是U相、V相以及W相的各相的驱动器，并构成为驱动对应的相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件；以及控制基板，各相的所述驱动器以与对应的相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件的双方相对的方式搭载于该控制基板，各相的所述上臂用开关元件和所述下臂用开关元件分别具有发射电极，所述主电路基板具有：与所述各发射电极直接接合的布线用导电板；从所述各布线用导电板分支的辅助发射极；以及连接于所述各辅助发射极的控制端子，所述各...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川贤治，汤口洋史，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本,JP