电力变换装置制造方法及图纸

一种散热容器，一个噪声过滤器组件用具有与散热容器的导热特性几乎相同的导热特性的树脂绝缘材料密封和容纳在散热容器内，以及一个驱动组件直接安装在散热片上，因而噪声过滤器组件产生的热量有效地在散热片上散发，并且可得到必要的绝缘特性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力变换装置，电力变换装置具有电力变换器的噪声过滤器，噪声过滤器过滤半导体开关元件的开关操作中出现的开关噪声。近年来，已经为这种电力变换器出台了各种法规，以便抑制在这种开关噪声的频率成分中的100kHz或更高的成分对外部设备的负面影响，一种用于电力变换器的噪声过滤器用于解决这个问题。传统上，这种电力变换器的噪声过滤器是通过下述方式构成的例如，以倒L形方式连一个电抗器和一个电容器，所述电抗器是一个单一的装置，是用电线缠绕铁素体、非晶质合金、晶体合金等制成芯部上形成的，所述电容器是一个单一的装置，是由薄膜、芯片等组成的。一个单一的整体是在电力变换器之前的阶段布线的，使半导体开关元件的开关操作中的出现的开关噪声被过滤。近年来，对装有这种噪声过滤器的电力变换器的需求一直在增加，以便节省空间或省去为电力变换器和噪声过滤器组件布线的麻烦。图1和2例举了一种结构，其中噪声过滤器布置在一个印刷电路板上。图1是横剖图，而图2是其立体图。噪声过滤器的元件如电抗器L21、接地电容器Cy22、界面电容器Cx23等使用销插入方法安装在印刷电路板7上，从而构成噪声过滤器的底板8。图3表示的一个实例中，一个电力变换器是通过装入图1和2所示的噪声过滤底板8而制成的。这种电力变换器根据功能被分成上、中、下阶段，是由一个控制底板9、一个印刷电路板和一个主电路组件10构成，所述控制底板进行CPU的信号处理等或进行控制操作等，在所述印刷电路板上安装图1的上述噪声过滤器底板8，在主电路组件10中布置整流电路3和由开关元件51构成的变换器电路5。噪声过滤器底板8布置在控制底板9和主电路组件10之间。产生小量热量的控制底板9一般布置在顶部。产生大量热量的主电路组件10通过散热板60如陶瓷底板、金属基底板等布置在散热片11的中央，这利于散热，便于冷却。应注意的是，主电路组件11用硅胶70密封。接头块43布置在散热片11的周边上。印刷电路板8和控制底板9通过固定在接头块43上的支承件41构制成多个台阶。用壳体12固定在接头块43上，覆盖住噪声过滤器底板8、控制底板9和主电路组件10，从而构成电力变换器。但是，在传统上，热量生成是由于出现来自构成这种噪声过滤器的电抗器的损耗如铜损等而引起的。如图3所示，如果电抗器在电力变换器内安装在印刷电路板7上，那么壳体12内的气温就会升高。特别是如果电力变换器的功率增加，那么，壳体12内的气温就会显著升高。另外，由于电力变换器原来具有大的半导体电损失，因而要密切关注电力变换器的冷却。由另一热源引起的壳体12内的气温升高会导致印刷电路板7，即，控制底板9的温度增加，引起元件耐热寿命缩短等问题。另外，在图3所示三级结构中，整个电力变换器的散热恶化，同时，其功率变大。电抗器21最好布置得尽可能多地接触散热片11。这是由于如果电抗器21在电力变换器内安装在印刷电路板上，冷却效果就会降低。但是，由于地电位一般出现在电抗器21和散热片11之间，因而电抗器21和散热片11必须适当绝缘。按照本专利技术的电力变换装置变换来自电源的电力，并控制一个电器。这种装置包括一个噪声过滤器组件、驱动组件、散热容器和散热底板。在本专利技术的第一方面中，噪声过滤器组件消除在装置本身中出现的噪声成分，驱动组件具有整流通过噪声过滤器从电源供应的电力的功能，以及控制电器的功能，散热容器是由其上叠放一薄膜树脂绝缘层和一金属板的底板构成的，并且具有预定的导热特性和绝缘特性。在按照本专利技术的电力变换装置中，噪声过滤器组件装在散热容器中，由树脂绝缘材料密封，绝缘树脂材料具有几乎与散热容器的薄膜树脂绝缘层的导热特性相等的导热特性，容纳噪声过滤器组件和驱动组件的散热容器直接布置在散热底板上。在本专利技术的第二方面中，噪声过滤器组件消除在装置本身中出现的噪声成分，驱动组件具有整流通过噪声过滤器从电源供应的电力的功能，以及控制电器的功能，散热容器是由其上叠放一薄膜树脂绝缘层和一金属板的底板构成的，并具有预定的导热特性和绝缘特性。在按照本专利技术的电力变换装置中，噪声过滤器组件用第一树脂绝缘材料密封，所述第一树脂密封材料具有几乎与散热容器的薄膜树脂绝缘层的导热特性相同的导热特性，驱动组件用第二树脂绝缘材料密封并与噪声过滤器组件一起整体装在散热容器中。作为一体装纳噪声过滤器组件和驱动组件的散热容器直接布置在散热底板上。附图说明现在对照以下附图描述优选实施例以进一步阐明本专利技术。图1的横剖图表示安装在印刷电路板上的传统的噪声过滤器元件等；图2的立体图表示安装在印刷电路板上的传统的噪声过滤器元件等；图3的横剖图表示电力变换装置的传统结构，其中装有一印刷电路板，噪声过滤器元件等安装在印刷电路板上；图4的横剖图表示层压结构；图5的横剖图表示通过将层压件弯曲成箱形而加工成的散热容器结构；图6的横剖图表示的结构中，噪声过滤器组件装在散热容器中，散热容器由层压板构制，并用树脂绝缘材料密封；图7的横剖图表示电力变换器的构造，其中容纳噪声过滤器组件的散热容器直接布置在散热片上；图8的简化电路图表示在图7所示电力变换装置中的电路结构；图9例举了按照本专利技术的第二优选实施例的第一种变型，该图是横剖图，表示电力变换器的构造，其中，作为整体容纳噪声过滤器组件和电机驱动组件的散热容器直接布置在一个散热片上；图10例举按照本专利技术的第二实施例的第二变型，该图是横剖图，表示电力变换器装置的构造，其中，作为一个整体容纳噪声过滤器组件和电机驱动组件的散热容器直接布置在散热片上。本专利技术是一种变换从电源供应的电力并控制一电器的电力变换装置。该装置包括一个清除在装置本身中出现的噪音成分的噪声过滤器组件；一个驱动组件，它具有整流从电源通过噪声过滤器组件供应的电力的功能和控制电器的功能；一个散热容器，它是由一个底板构制的，该底板上叠放一个薄膜树脂绝缘层和一个金属板，该底板具有预定的导热特性和绝缘特性；以及一个散热底板。噪声过滤器组件用树脂绝缘材料密封并容纳在散热容器中，所述树脂绝缘材料具有几乎与散热容器的薄膜树脂绝缘层的导热特性相同的导热特性，容纳噪声过滤器组件和驱动组件的散热容器直接安装在散热片上，从而构制成电力变换装置。本专利技术是一种变换从电源供应的电力并控制一个电器的电力变换装置。该装置包括一个清除在装置本身中出现的噪声成分的噪声过滤器组件；一个驱动组件，它具有整流从电源通过噪声过滤器组件供应的电力的功能和控制电器的功能；一个电力变换装置，它是由一个底板构制的，在所述底板上叠放一个薄膜树脂绝缘层和一个金属板，所述底板具有预定的导热特性和绝缘特性；以及一个散热底板。噪声过滤器组件被第一树脂绝缘材料密封，所述第一树脂绝缘材料具有几乎与散热容器的薄膜树脂绝缘层相等的导热特性，驱动组件用第二树脂绝缘材料密封，并与噪声过滤器组件作为一体容纳在散热容器中。作为一体容纳噪声过滤器组件和驱动组件的散热容器直接安装在散热片上，从而构制成电力变换装置。这里散热容器可以构制成一个底板在四侧弯曲成的容器，在底板上叠放有薄膜树脂绝缘层和金属板。该装置还可以包括一个信号处理组件，其连接于噪声过滤器组件和驱动组件，为了驱动和控制电器进行信号处理。信号处理组件安装在一个支承件的顶部上，该支承件直立布置在散热片的周边上。构成散热容器的薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从电源供电及控制电器的电力变换装置，包括：一个清除在装置本身中出现的噪声成分的噪声过滤器组件；一个驱动组件，它具有整流通过所述噪声过滤器组件从电源供应的电力的功能，以及控制所述电器的功能；一个散热容器，它是用一个叠放着薄膜树 脂绝缘层和金属板的底板构制的，并且具有预定的导热特性和绝缘特性；以及一个散热底板，其中，所述噪声过滤器组件用树脂绝缘材料密封和容纳在所述散热容器内，所述树脂绝缘材料具有与所述散热容器的所述薄膜绝缘树脂层的导热特性几乎相同的导热特性， 以及容纳所述噪声过滤器组件的所述散热容器和所述驱动组件直接安装在所述散热底板上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本健次，今村一彦，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]