功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种功率转换装置，其能够减少冷却风的上游侧的功率模块和下游侧的功率模块的热干涉，能够抑制风直接吹到下游侧的功率模块上。功率转换装置具有：多个功率模块；散热器，其具有排列有所述多个功率模块的基座部和经由所述基座部对所述多个功率模块进行冷却的多个散热片；以及送风部，其沿所述多个功率模块的排列方向将冷却风送风至所述多个散热片之间，所述基座部形成为沿冷却风的送风方向高度以阶梯状增高，在台阶部具有开口部。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术一种功率转换装置，其能够减少冷却风的上游侧的功率模块和下游侧的功率模块的热干涉，能够抑制风直接吹到下游侧的功率模块上。功率转换装置具有：多个功率模块；散热器，其具有排列有所述多个功率模块的基座部和经由所述基座部对所述多个功率模块进行冷却的多个散热片；以及送风部，其沿所述多个功率模块的排列方向将冷却风送风至所述多个散热片之间，所述基座部形成为沿冷却风的送风方向高度以阶梯状增高，在台阶部具有开口部。【专利说明】功率转换装置
本专利技术涉及一种功率转换装置。
技术介绍
在大容量的功率转换装置的情况下，从容许电流的角度出发，将多个功率模块配置在散热器上，但为了散热器尺寸的小型化而希望将功率模块进行近邻式配置。为此，功率模块在设置于散热器上的风扇的风路方向上串联排列。但是，在近邻式配置的情况下，经由散热器而发生功率模块之间的热干涉。从风路的上游(吸气侧)至下游(排气侧)温度升高，功率模块动作温度产生不平衡。在此，功率模块具有温度特性，但由于温度不平衡，动作点不同且特性出现波动。由于功率模块的温度越高发热量越大，因此，陷入恶性循环，导致特性进一步劣化。在专利文献I中记载了下述功率转换装置的冷却装置，其在风洞内串联配置多个散热片，多个散热片上分别隔着受热板而安装有半导体元件，在该功率转换装置的冷却装置中，使风洞形成为随着从风的通路的上风侧朝向下风侧而缩小。由此，根据专利文献1，能够大致均等地冷却多个散热片，因此，减小各相的半导体元件的温度上升值的差异。在专利文献2中记载了下述电子部件冷却构造，其具有基座部，在该基座部上，在由风扇产生的冷却风的朝向上排列有多个电子部件，在该电子部件冷却构造中，在基座部上以隔开多个电子部件的方式形成有通气孔。由此，根据专利文献2，由于通过通气孔将冷却风供给至冷却片，因此，多个电子部件之间的热量的移动受到限制，使得容许温度不同的电子部件能够通过相同的冷却片进行冷却。专利文献 1:日本特开2001 - 25254号公报专利文献2:日本特开2010 - 165761号公报在专利文献I中记载的技术中，在关注风洞内的流过受热板附近的风(空气)的情况下，对经由受热板及散热片而从上游侧的半导体元件接受到的热量进行保持的风，要从下游侧的半导体元件的受热板附近的散热片附近流过，因此，可能会经由散热片使上游侧的半导体元件和下游侧的半导体元件彼此发生热干涉。在专利文献2中记载的技术中，由于在剖面观察时，通气孔以接近下游侧的电子部件的方式倾斜，因此，在通气孔中吸入空气时，易于形成直接吹到下游侧的电子部件上的风。如果风直接吹到电子部件上，则可能导致电子部件发生电气劣化。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，目的在于得到一种功率转换装置，其能够减少冷却风的上游侧的功率模块和下游侧的功率模块的热干涉，能够抑制风直接吹到下游侧的功率模块上。为了解决上述课题并实现目的，本专利技术的I个技术方案所涉及的功率转换装置的特征在于，具有:多个功率模块；散热器，其具有排列有所述多个功率模块的基座部和经由所述基座部对所述多个功率模块进行冷却的多个散热片；以及送风部，其沿所述多个功率模块的排列方向将冷却风送风至所述多个散热片之间，所述基座部形成为沿冷却风的送风方向高度以阶梯状增高，在台阶部具有开口部。专利技术的效果根据本专利技术，由于能够在各功率模块的上游侧紧前处将冷空气向多个散热片之间的功率模块侧的空间中导入，因此，能够减少经由散热片弓I起的各功率模块之间的热干涉。另外，由于能够在各功率模块的上游侧紧前处的空间中近似地形成风帘，因此，能够抑制风直接吹到功率模块上。即，能够减少冷却风的上游侧的功率模块和下游侧的功率模块的热干涉，能够抑制风直接吹到下游侧的功率模块上。【专利附图】【附图说明】图1是表示实施方式I所涉及的功率转换装置的结构的图。图2是表示实施方式I所涉及的功率转换装置的结构的图。图3是表示实施方式I中的空气的流向的图。图4是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的结构的图。图5是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的结构的图。图6是表示实施方式2中的空气的流向的图。图7是表示实施方式3所涉及的功率转换装置的结构的图。图8是表示实施方式4所涉及的功率转换装置的结构的图。图9是表示实施方式4中的空气的流向的图。图10是表示实施方式5所涉及的功率转换装置的结构的图。图11是表示实施方式6所涉及的功率转换装置的结构的图。图12是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的结构的图。图13是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的结构的图。图14是表示实施方式8所涉及的功率转换装置的结构的图。图15是表示实施方式8所涉及的功率转换装置的结构的图。图16是表示实施方式9所涉及的功率转换装置的结构的图。图17是表示实施方式9所涉及的功率转换装置的结构的图。图18是表示实施方式I至9的变形例中的半导体元件的特性的图。图19是表示对比例中的空气的流向的图。标号的说明l、l1、lj、lp、lq、ln、lr、ls、lt 功率转换装置，10、101、10p 散热器，20 送风部，301、30j外部气体导入路，PM功率模块。【具体实施方式】下面，基于附图，详细地说明本专利技术所涉及的功率转换装置的实施方式。此外，本专利技术并不限定于本实施方式。实施方式I对实施方式I所涉及的功率转换装置I进行说明。功率转换装置I例如具有逆变器，该逆变器将直流电力转换为交流电力，并通过将转换后的交流电力供给至负载而驱动负载。例如，逆变器具有多个半导体元件，通过使多个半导体元件分别在规定的定时(timing)进行通断动作，从而将直流电力转换为交流电力。因此，多个半导体元件分别易于发热。关于逆变器中的各半导体元件，例如作为大于或等于I个功率模块而进行安装。例如，在功率转换装置I将直流电力转换为3相的交流电力的情况下,在逆变器中，对应于3相而使用6个晶体管(例如，IGBT或FET等)，但在各相分别实施功率模块化的情况下，需要成为各自具有2个半导体元件的3个功率模块。或者，在功率转换装置I为大容量的功率转换装置的情况下，功率转换装置I具有多个逆变器，通过多个逆变器驱动负载。例如，在各逆变器分别实施功率模块化的情况下，需要成为各自具有多个半导体元件的多个功率模块。这样，在功率转换装置I中，在需要多个功率模块的情况下，由于多个功率模块分别易于发热，因此，期望分别对多个功率模块进行冷却。此时，将多个功率模块配置在散热器中的平板状的基座部上，但为了实现散热器尺寸的小型化而希望功率模块采用近邻式配置。为此，功率模块在设置于散热器上的风扇的风路方向上串联排列。但是，在近邻式配置的情况下，经由散热器而发生功率模块之间的热干涉。从风路的上游(吸气侧)至下游(排气侧)温度升高，功率模块动作温度产生不平衡。与其相对，例如可以考虑如图19所示，在基座部BS900上的多个功率模块PM900 - 1、PM900 一 2之间设有通气孔BS900a，使通气孔BS900a在剖视观察时以接近下游侧的功率模块PM900 - 2的方式倾斜。在此情况下，在通气孔BS900a中吸入空气时，易于形成直接吹到下游侧的功率模块PM900 - 2上的风。如果风直接吹到功率模块PM900 —2上，则可能导致功率模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率转换装置，其特征在于，具有：多个功率模块；散热器，其具有排列有所述多个功率模块的基座部和经由所述基座部对所述多个功率模块进行冷却的多个散热片；以及送风部，其沿所述多个功率模块的排列方向将冷却风送风至所述多个散热片之间，所述基座部形成为沿冷却风的送风方向高度以阶梯状增高，在台阶部具有开口部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：野尻祐二，加藤昌则，关本安泰，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP