电力转换装置制造方法及图纸

技术编号:10736771 阅读:74 留言:0更新日期:2014-12-10 12:25
一种电力转换装置,具备:功率模块、具备冷却器的基部、第二基板、第一母线、第二母线、平滑电容器、第一基板,在基部的上面载置有功率模块,并且,第一母线、平滑电容器、第一基板按顺序层叠配备在功率模块的上方侧,第二基板沿立设方向配备于所述基部,并分别固定于功率模块和第一基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种电力转换装置,具备:功率模块、具备冷却器的基部、第二基板、第一母线、第二母线、平滑电容器、第一基板,在基部的上面载置有功率模块,并且,第一母线、平滑电容器、第一基板按顺序层叠配备在功率模块的上方侧,第二基板沿立设方向配备于所述基部,并分别固定于功率模块和第一基板。【专利说明】电力转换装置
本专利技术涉及通过半导体元件转换电量的电力转换装置。
技术介绍
用于电动机等的逆变器控制的电力转换装置具备开关元件等功率半导体和控制该功率半导体装置的动作的控制电路而构成。功率半导体因大多发热,所以需要以控制电路不受热影响的方式构成。 作为这种电力转换装置,在JP4609504B中公开有相对于安装了功率半导体元件的第一电路基板,沿垂直方向配置安装有控制功率半导体元件的电路构成零件的第二电路基板,且将其一端与第一电路基板电接合。 在如JP4609504B记载那样构成的电力转换装置中,因第二电路基板仅其一端侧与安装了功率半导体元件的第一电路基板连接,所以因振动或冲击等来自外部的应力,在第一电路基板和第二电路基板上产生应力。存在因该应力而电力转换装置的耐久可靠性降低这样的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种问题点而创立的,其目的在于,提供一种可以在具备功率半导体元件的电力转换装置中提高耐久性的电力转换装置。 根据本专利技术的一实施方式,适用于电力转换装置,该电力转换装置具备:具备功率半导体的功率模块、具备冷却功率模块的冷却器的基部、安装有控制功率模块的控制电路的控制基板、向功率模块供给电力的第一母线、输出来自功率模块的电力的第二母线、使第一母线的电力平滑化的平滑电容器、具备信号配线的第一基板。 在该电力转换装置中,其特征在于,在基部的上面载置功率模块,并且,第一母线、平滑电容器、第一基板按顺序层叠配备在功率模块的上方侧,控制基板沿立设方向配备于基部,并分别固定于功率模块和第一基板。 对于本专利技术的实施方式、本专利技术的优点,参照附图并在下面详细说明。 【专利附图】【附图说明】 图1是包含本专利技术第一实施方式的半导体模块的驱动系统的说明图; 图2A是本专利技术第一实施方式的电力转换装置的说明图; 图2B是本专利技术第一实施方式的电力转换装置的说明图; 图3A是本专利技术第一实施方式的电力转换装置的说明图,表示图2A的剖面图; 图3B是本专利技术第一实施方式的电力转换装置的说明图,表示图2A的剖面图; 图4是本专利技术第二实施方式的电力转换装置的说明图; 图5A是本专利技术第二实施方式的电力转换装置的说明图,表示图4的剖面图; 图5B是本专利技术第二实施方式的电力转换装置的说明图,表示图4的剖面图; 图6是本专利技术第三实施方式的电力转换装置的说明图; 图7A是本专利技术第三实施方式的电力转换装置的说明图,表示图6的剖面图; 图7B是本专利技术第三实施方式的电力转换装置的说明图,表示图6的剖面图; 图8是本专利技术第四实施方式的电力转换装置的说明图; 图9A是本专利技术第四实施方式的电力转换装置的说明图,表示图8的剖面图; 图9B是本专利技术第四实施方式的电力转换装置的说明图,表示图8的剖面图; 图10是本专利技术第五实施方式的电力转换装置的说明图; 图1lA是本专利技术第五实施方式的电力转换装置的说明图,表示图10的剖面图; 图1lB是本专利技术第五实施方式的电力转换装置的说明图,表示图10的剖面图; 图12是本专利技术第六实施方式的电力转换装置的说明图; 图13A是本专利技术第六实施方式的电力转换装置的说明图,表示图12的剖面图; 图13B是本专利技术第六实施方式的电力转换装置的说明图,表示图12的剖面图; 图14是本专利技术第七实施方式的电力转换装置的说明图; 图15A是本专利技术第七实施方式的电力转换装置的说明图;表示图14的剖面图; 图15B是本专利技术第七实施方式的电力转换装置的说明图,表示图14的剖面图; 图16是本专利技术第八实施方式的电力转换装置的说明图; 图17A是本专利技术第八实施方式的电力转换装置的说明图,表示图16的剖面图; 图17B是本专利技术第八实施方式的电力转换装置的说明图,表示图16的剖面图; 图18是本专利技术第九实施方式的电力转换装置的说明图; 图19A是本专利技术第九实施方式的电力转换装置的说明图,表示图18的剖面图; 图19B是本专利技术第九实施方式的电力转换装置的说明图,表示图18的剖面图。 【具体实施方式】 下面,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。 图1是本专利技术第一实施方式的驱动系统I的说明图。 驱动系统I由电力转换装置50、蓄电池20及驱动用电动机M构成。电力转换装置50具备控制电路10、功率半导体31、二极管32、平滑电容器40等,利用控制电路10控制功率半导体31的输出,控制驱动用电动机M。 蓄电池20向驱动用电动机M供给电力,并且蓄积驱动用电动机M的再生电力。蓄电池20例如作为将铅电池、镍氢电池或锂离子电池等二次电池串联或并列连接多个的蓄电池模块构成。 功率半导体31由例如IGBT等半导体元件构成。二极管32由例如快速恢复二极管(FRD)等半导体元件构成。二极管32防止对功率半导体31通以逆电流,保护功率半导体31。平滑电容器40使功率半导体31的输出电力平滑化。 控制电路10例如在使驱动用电动机M的输出上升时,对各功率半导体31施加栅极电流。由此,向驱动用电动机M供给来自蓄电池20的高电流。 控制电路10通过负荷比等控制栅极电流,由此控制驱动用电动机M的输出。驱动用电动机M再生时,经由电力转换装置50向蓄电池20再生电力。 接着,说明本专利技术的第一实施方式的电力转换装置50的构造。 图2A、图2B、图3A及图3B是本专利技术第一实施方式的电力转换装置50的说明图。图2A表示电力转换装置50的上面图。图2B表示功率模块110的结构。图3A表示电力转换装置50的图2A的IIIA — IIIA剖面图。图3B表示电力转换装置50的图2A的IIIB —IIIB剖面图。 电力转换装置50为圆筒形状,以其上面具有平的顶部的冷却器100作为基部,在冷却器100的顶部侧层叠配置各部位。 电力转换装置50例如配备于同样具有圆筒形状的驱动用电动机M的轴向的一端侦U。冷却器100及其它结构没有必要其外周形状一定是圆形,也可以是多边形。 在冷却器100的顶部,沿着顶部的圆形状在周向以规定的间隔载置有多个功率模块110。功率模块110是将功率半导体31、二极管32等封入同一封装内并模块化的器件。本实施方式中,在冷却器100的顶部载置有10个功率模块110。 功率模块110具备接收高电压直流电力的供给的PN端子111、输出交流的高频率电力的AC端子112及与后述的控制基板150连接的多个控制信号端子113。 功率模块110在冷却器100的顶部朝向内周侧载置PN端子111,朝向外周侧载置AC端子112及控制信号端子113。AC端子112具备朝向冷却器100的外周侧,并且向冷却器100的上方延伸设置的AC母线114。AC母线114与驱动用电动机M电连接。 在功率模块110的上部侧配置向功率模块110供给直流电力的DC母线120。DC母线120具有沿着冷却器100的顶部的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置,具备:功率模块,其具备功率半导体;基部,其具备冷却所述功率模块的冷却器;第二基板,其安装有控制所述功率模块的控制电路;第一母线,其向所述功率模块供给电力;第二母线,其输出来自所述功率模块的电力;平滑电容器,其使所述第一母线的电力平滑化;第一基板,其具备信号配线,在所述基部的上面载置所述功率模块,并且,所述第一母线、所述平滑电容器、所述第一基板按顺序层叠配备在所述功率模块的上方侧,所述第二基板沿立设方向配备于所述基部,并分别固定于所述功率模块和所述第一基板。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:中山裕介长井纯之
申请(专利权)人:日产自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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