本发明专利技术力图实现功率转换装置在平面方向的小型化，并且抑制因振动所导致的挠曲，提高耐振动性。功率转换装置(1)包括：搭载于冷却器(10)的冷却面(11)的功率模块(20)；以及分别搭载于印刷基板(40)的C面(40a)和S面(40b)的第一电容器(30a)和第二电容器(30b)。第一电容器(30a)是其冷却要求比第二电容器(30b)要高的种类的电容器。印刷基板(40)将C面(40a)作为冷却面(11)的一侧而与冷却面(11)相对配置，第一电容器(30a)与冷却面(11)热连接。由此，与将所有电容器与冷却面(11)热连接的情况相比较，能够减少冷却面(11)的面积和印刷基板(40)的面积。积。积。
【技术实现步骤摘要】
功率转换装置
[0001]本申请涉及功率转换装置。
技术介绍
[0002]功率转换装置一般包括用于转换功率的开关元件或将这些开关元件模块化的功率模块、以及用于抑制输入到功率模块的直流电压的变动的平滑电容器。
[0003]随着近年来功率转换装置的小型化和高输出化，开发了一种用于高效地将来自功率模块的热量向冷却器散热的冷却结构。另一方面，平滑电容器也由于自身的发热或从功率模块受到的热量而使得温度上升较大，从而需要进行冷却以不超过电容器额定温度。因此，要求不仅冷却功率模块，也能冷却平滑电容器的冷却结构。
[0004]作为能够冷却功率模块和平滑电容器这两者的冷却结构，例如在专利文献1中，公开了在形成有制冷剂流路的水路外壳上设置电容器模块插入部，夹着电容器模块插入部而在两侧设置半导体模块插入部。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第5247745号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题
[0006]在近年来开发频繁的电动车中，更高输出且小型化的高耐久功率转换装置的需求提高。在小型化的需求中，与装置整体的体积不同，有时对一个平面方向施加限制。在上述专利文献1那样的冷却结构中，因为将平滑电容器全部配置在冷却面上，所以存在装置向冷却面方向扩大的问题。另外，存在如下问题：由于冷却面方向扩大，从而因汽车行驶时产生的振动而导致的挠曲变大，装置容易破损。
[0007]本申请公开了用于解决上述问题的技术，其目的是在力图实现功率转换装置在平面方向的小型化，并且能抑制因振动而导致的挠曲，提高耐振动性。用于解决技术问题的技术手段
[0008]本申请所涉及的功率转换装置，包括：具有制冷剂流路且至少形成一个面作为冷却面的冷却器；搭载于冷却面的功率模块；具有两层以上的形成有布线图线的布线层的印刷基板；以及搭载于印刷基板的电容器，电容器包含第一电容器和第二电容器，第一电容器是其冷却要求比第二电容器要高的种类的电容器，印刷基板与冷却面相对配置，当将印刷基板在冷却面一侧的面设为第一面，将与第一面相反一侧的面设为第二面时，第一电容器搭载于第一面，与冷却面热连接，第二电容器搭载于第二面。专利技术效果
[0009]根据本申请所公开的功率转换装置，包括冷却要求不同的第一电容器和第二电容器，通过仅将冷却要求更高的第一电容器与冷却面热连接，从而与将所有的电容器与冷却
面热连接的情况相比较，能够降低冷却面的面积和印刷基板的面积。因此，能力图实现平面方向的小型化，并且能抑制因振动而导致的挠曲，提高耐振动性。
附图说明
[0010]图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的电路的一个示例的图。图2是实施方式1所涉及的功率转换装置的俯视图。图3是实施方式1所涉及的功率转换装置的侧面剖视图。图4是实施方式1所涉及的功率转换装置的正面剖视图。图5是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的印刷基板的布线图案示例的图。图6是实施方式2所涉及的功率转换装置的侧面剖视图。图7是实施方式2所涉及的功率转换装置的正面剖视图。图8是实施方式2所涉及的功率转换装置的冷却器的三面图。图9是实施方式3所涉及的功率转换装置的正面剖视图。图10是实施方式3所涉及的功率转换装置的冷却器的三面图。图11是实施方式4所涉及的功率转换装置的正面剖视图。图12是实施方式4所涉及的功率转换装置的侧面剖视图。图13是实施方式5所涉及的功率转换装置的俯视图。图14是实施方式5所涉及的功率转换装置的正面剖视图。图15是实施方式6所涉及的功率转换装置的俯视图。图16是说明实施方式6所涉及的功率转换装置的图。图17是实施方式6所涉及的功率转换装置的侧面剖视图。图18是实施方式6所涉及的功率转换装置的正面剖视图。图19是表示实施方式6所涉及的功率转换装置的印刷基板的第一层和第四层布线图案示例的图。图20是表示实施方式6所涉及的功率转换装置的印刷基板的第二层和第三层布线图案示例的图。图21是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的印刷基板的第一层和第六层布线图案示例的图。图22是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的印刷基板的第二层和第五层布线图案示例的图。图23是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的印刷基板的第三层和第四层布线图案示例的图。图24是实施方式8所涉及的功率转换装置的俯视图。图25是实施方式8所涉及的功率转换装置的侧面剖视图。图26是实施方式8所涉及的功率转换装置的正面剖视图。
具体实施方式
[0011]实施方式1.下面，基于附图对实施方式1所涉及的功率转换装置进行说明。图1是表示实施方
式1所涉及的功率转换装置的电路的一个示例的图，图2是实施方式1所涉及的功率转换装置的俯视图，图3是从箭头方向看图2中A
‑
A所示的部分的侧面剖视图，图3是从箭头方向看图2中B
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B所示的部分的正面剖视图。图5示出了在实施方式1所涉及的功率转换装置的印刷基板上形成的布线图案的示例。另外，各图中，对相同或相当部分标注相同标号。
[0012]实施方式1所涉及的功率转换装置1例如搭载于电动车，具备图1所示的逆变器电路。逆变器电路包含功率转换部2、功率平滑部3、P侧布线4a及N侧布线4b(统称为布线4)及控制电路部5。
[0013]功率转换部2具备包含开关元件20a的功率模块20。功率模块20通过将开关元件20a进行开关从而将直流电流转换为交流电流，并通过交流布线来驱动电动机6。另外，对由再生制动器等在电动机6上产生的交流电流通过交流布线用功率模块20进行整流，并利用平滑电容器30平滑后存储到电池7。
[0014]驱动电动车的电动机6大多由三相交流型的全桥电路驱动，因此由3个功率模块20构成。开关元件20a例如是MOSFET(Meatal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管)等。
[0015]功率平滑部3包括在功率转换部2的输入级配置的平滑电容器30，对几十V到几百V的锂离子电池即电池7的输入电压进行平滑。平滑电容器30对从电池7经过较长的布线而容易振动的功率模块20的输入电压、或由电动机6发电并通过功率模块20经整流后的脉冲的某个电压进行平滑。平滑电容器30例如是铝电解电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器、双电层电容器等。
[0016]控制电路部5向功率模块20输出适当的信号，控制功率模块20的开关以获得目标的电机驱动频率及转矩。控制电路部5的电压大多为20V以下，大多与施加有几十V至几百V的功率模块20在电路上绝缘。
[0017]功率模块20和平滑电容器30通过布线4电连接。在布线4中有大电流流动而达到高温的情况较多，所以不使用带被覆的电缆，而使用导体部露出的汇流条或印刷基板40的布线图案。布线4包含在电路上与电池7的高电压部成为同电位的P侧布线4a、和在电路上与电池7的低电压部成为同电位的N侧布本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：冷却器，该冷却器具有制冷剂流路，至少形成一个面作为冷却面；功率模块，该功率模块搭载于所述冷却面；印刷基板，该印刷基板具有两层以上的形成有布线图线的布线层；以及电容器，该电容器搭载于所述印刷基板，所述电容器包含第一电容器和第二电容器，所述第一电容器是其冷却要求比所述第二电容器要高的种类的电容器，所述印刷基板与所述冷却面相对配置，当将所述印刷基板在所述冷却面一侧的面设为第一面，将与所述第一面相反一侧的面设为第二面时，所述第一电容器搭载于所述第一面，与所述冷却面热连接，所述第二电容器搭载于所述第二面。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一电容器和所述第二电容器是平滑电容器。3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一电容器的发热量比所述第二电容器要大。4.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一电容器的电容比所述第二电容器要大。5.如权利要求3所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一电容器的介电正切比所述第二电容器要大。6.如权利要求1至5的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述第一电容器和所述第二电容器在相同条件下使用时的寿命存在差异，所述第一电容器搭载于所述第一面并与所述冷却面热连接，并且所述第二电容器搭载于所述第二面，从而所述第一电容器和所述第二电容器的寿命之差比在相同条件下使用时的寿命之差变得要小。7.如权利要求1至6的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却器包括形成于所述冷却面的凹部，所述冷却面包含作为所述凹部的底部的第二冷却面、和作为所述凹部的侧壁部的顶部的第三冷却面，所述印刷基板固定于所述第三冷却面，与所述第三冷却面热连接，所述第一电容器配置于所述凹部的内部，与所述第二冷却面热连接。8.如权利要求7所述的功率转换装置，其特征在于，所述冷却器在所述侧壁部的内部具有所...
【专利技术属性】
技术研发人员：野野村昌也，岸和田优，渡边俊夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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