一种安装有高效散热电容器的变流器制造技术

一种安装有高效散热电容器的变流器，属于电子元器件封装技术领域。包括电容器、外壳，所述外壳的内腔中设有绝缘栅双极型晶体管，所述的绝缘栅双极型晶体管的晶体管电容连接脚与电容器的电容连接脚相连接，所述外壳的一侧开设有连通外部的电容安装开口，特点是：所述的电容器沿着电容安装开口装入外壳的内部，所述电容器的背向绝缘栅双极型晶体管而朝向外壳外侧的外置侧壁作为封闭外壳的电容安装开口的一个面存在。优点：提高电容器散热效率、降低成本、增大电容器有效体积,对改善电容器耐压性能和提高寿命有积极意义。性能和提高寿命有积极意义。性能和提高寿命有积极意义。

【技术实现步骤摘要】
一种安装有高效散热电容器的变流器


[0001]本专利技术属于电子元器件封装
，具体涉及一种安装有高效散热电容器的变流器。

技术介绍

[0002]作为三大无源元件(电阻、电感和电容)之一，电容器有着重要而广泛的用途，在电子电气装置中具有储能、吸收和滤波等作用。近年来随着“双碳”目标的制定与实施，各行各业都为达到“减碳”目的推动了各种新能源替代“油”“煤”等传统能源。变流器是新能源应用的重要设备，其可以实现“直
‑
交”、“交
‑
交”等转换。
[0003]汽车变流器是用量最广泛的变流器之一。为了提高新能源车的续航里程，一方面提高电池容量、品质，另一方面就是提高变流器的效率，还有就是受到空间的限制，提高变流器功率密度也是不断追求的目标。从汽车变流器发展来看，为提高其效率和功率密度而采用SiC基等取代Si制作功率器件IGBT成为可能。由于汽车变流器各零部件通常安装在浇筑铝成型的外壳2中，如图1、图2所示。
[0004]目前，变流器中广泛应用的支撑电容器为聚丙烯电容器，其主要性能——耐压性能与膜厚有关，简单地说就是膜厚厚度越厚其耐压性能越好，但受空间限制，通常设计时考虑基材料的电场强度要控制在260V/
µ
m以下。另外，根据电容器工作电流确定金属化层图形、指标等，然而金属化层方阻小，利于电容器过电流能力增强、温升减小。但也会导致电容器耐压性能的降低。另外，电容器的寿命与其温升有密切关系，所以对于电容器来讲，一方面减小其自身损耗导致的温升，另一方面提高其自身散热效率也是提高电容器寿命的有效方法之一。
[0005]从图1可以看出现有变流器中的电容器1通常采用金属壳体并通过安装脚10与变流器的外壳2相连，电容器1的散热主要通过热传导和辐射，然而在外壳2的密闭空间内对流作用不大。另外，电容器1的寿命、耐压与热点温度有密切关系，电容器1的热点温度越高，其耐压性能越差及寿命越短，反之则相反，所以，提高电容器寿命与耐压可以通过降低电容器热点温度来实现。电容器热点温度不仅与电容器内部结构、选用材料等有关，还有一个重要因素是电容器的应用环境温度。但是，对于电容器1来讲其热点温度与外壳2温度之间有一个几乎不变的温差(热平衡时)，也就是说外壳2温度低必然导致电容器1的热点温度低。
[0006]对于汽车变流器来讲，由于将功率器件(IGBT)、母排、控制器和电容器1等置于一个外壳2内，导致内部温度往往高于环境温度，尽管外壳2中有水冷板，但其入水温度只能控制在70℃以下，高于变流器外壳2的环境温度(75%以上时间低于50℃)，所以电容器1的散热效果不佳，降低了电容器1的寿命和耐压性能。
[0007]鉴于上述已有技术，有必要对现有变流器的电容器安装结构加以合理的改进。为此，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

技术实现思路

[0008]本专利技术的任务是要提供一种安装有高效散热电容器的变流器，提高电容器散热效率、降低成本、增大电容器有效体积,对改善电容器耐压性能和提高寿命有积极意义。
[0009]本专利技术的任务是这样来完成的，一种安装有高效散热电容器的变流器，包括电容器、外壳，所述外壳的内腔中设有绝缘栅双极型晶体管，所述的绝缘栅双极型晶体管的晶体管电容连接脚与电容器的电容连接脚相连接，所述外壳的一侧开设有连通外部的电容安装开口，特点是：所述的电容器沿着电容安装开口装入外壳的内部，所述电容器的背向绝缘栅双极型晶体管而朝向外壳外侧的外置侧壁作为封闭外壳的电容安装开口的一个面存在。
[0010]在本专利技术的一个具体的实施例中，所述的电容器沿着电容安装开口装入外壳的内部后，电容器的底壁与外壳的底板相贴合，装入方向两侧的电容器的侧壁与外壳的侧板相贴合。
[0011]在本专利技术的另一个具体的实施例中，所述外壳的底板为方形，从底板四个方向中的三个方向向上延伸构成三个侧板，最后一个方向留有所述的电容安装开口，所述的绝缘栅双极型晶体管上设有与金属框架连接器电连接的晶体管接口连接脚，正对所述晶体管接口连接脚的侧板上设有金属框架连接器，另外两个所述侧板的下端向外延伸出用于安装变流器的外壳固定边。
[0012]在本专利技术的又一个具体的实施例中，所述的变流器包括设置于绝缘栅双极型晶体管的左右两侧的水冷板，所述的侧板具体为靠近水冷板的左侧板和右侧板、以及正对晶体管接口连接脚的前侧板，所述的左侧板和右侧板的下端向外延伸出所述的外壳固定边。
[0013]在本专利技术的再一个具体的实施例中，所述的电容器包括壳体和电容连接脚，所述的壳体包括方形的底壁、从底壁四个方向向上延伸构成的侧壁、位于侧壁上方将侧壁围成的空间进行封闭的上盖，所述的侧壁包括左侧壁、右侧壁、安装所述电容连接脚的电容连接脚安装侧壁以及外置侧壁，将电容器从外壳的电容安装开口装入壳腔中，所述的底壁与外壳的底板贴合，所述的左侧壁、右侧壁分别与外壳的左侧板、右侧板贴合。
[0014]在本专利技术的还有一个具体的实施例中，所述左侧壁、右侧壁的靠近电容安装开口的一端分别向外侧延伸出电容器固定边，在电容器固定边上开设电容器固定孔，利用紧固件穿过电容器固定孔后与外壳相连实现电容器的安装。
[0015]在本专利技术的进而一个具体的实施例中，所述的外置侧壁与电容器固定边在同一个面上，或者高出电容器固定边，或者低于电容器固定边。
[0016]在本专利技术的更而一个具体的实施例中，所述电容器的壳体为铸铝成型。
[0017]在本专利技术的又进而一个具体的实施例中，所述的变流器包括盖板，当所述的电容器已安装于变流器的外壳中时，所述的盖板同时与外壳的上端和电容器的上盖相固定。
[0018]在本专利技术的又更而一个具体的实施例中，在安装电容器时，所述电容器的与外壳贴合的侧壁和底壁涂热胶后，从外壳的电容安装开口装入外壳内。
[0019]本专利技术由于采用了上述结构，具有的有益效果：第一、本技术方案采用电容器和变流器共用一个面，并且电容器的底壁和两侧面贴合于变流器的外壳，与传统结构相比，增加了三个热传导面，所以可以充分利用变流器外壳具有大的表面积以及环境温度低的特点，为提高电容器散热效率提供帮助；第二、该种一体化的结构增大了电容器的有效体积，但并未增大电容器占用变流器的空间，因此有效提高了电容器的可靠性和使用寿命，可应用于
各种全封闭的变流器中；第三，所述的电容器壳体为铸铝成型，提高了电容器的抗冲击和抗振动的性能；第四、本技术方案与现有变流器制造工艺兼容，无需改造已有的生产线和安装工具，也不需要对操作工进行额外的培训，达到省力省成本的效果。
附图说明
[0020]图1为现有技术所述变流器的装配示意图；图2为现有技术所述变流器的结构示意图；图3为本专利技术所述变流器一方向上的装配示意图；图4为本专利技术所述变流器除去盖板后另一方向上的装配示意图；图5为本专利技术所述变流器的结构示意图。
[0021]图中：1.电容器、11.底壁、12.侧壁、121.左侧壁、122.右侧壁、123.电容连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安装有高效散热电容器的变流器，包括电容器(1)、外壳(2)，所述外壳(2)的内腔中设有绝缘栅双极型晶体管(4)，所述的绝缘栅双极型晶体管(4)的晶体管电容连接脚(42)与电容器(1)的电容连接脚(14)相连接，所述外壳(2)的一侧开设有连通外部的电容安装开口(23)，其特征在于：所述的电容器(1)沿着电容安装开口(23)装入外壳(2)的内部，所述电容器(1)的背向绝缘栅双极型晶体管(4)而朝向外壳(2)外侧的外置侧壁(124)作为封闭外壳(2)的电容安装开口(23)的一个面存在。2.根据权利要求1所述的一种安装有高效散热电容器的变流器，其特征在于：所述的电容器(1)沿着电容安装开口(23)装入外壳(2)的内部后，电容器(1)的底壁(11)与外壳(2)的底板(21)相贴合，装入方向两侧的电容器(1)的侧壁(12)与外壳(2)的侧板(22)相贴合。3.根据权利要求2所述的一种安装有高效散热电容器的变流器，其特征在于：所述外壳(2)的底板(21)为方形，从底板(21)四个方向中的三个方向向上延伸构成三个侧板(22)，最后一个方向留有所述的电容安装开口(23)，所述的绝缘栅双极型晶体管(4)上设有与电连接的晶体管接口连接脚(41)，正对所述晶体管接口连接脚(41)的侧板(22)上设有(24)，另外两个所述侧板(22)的下端向外延伸出用于安装变流器的外壳固定边(25)。4.根据权利要求3所述的一种安装有高效散热电容器的变流器，其特征在于：所述的变流器包括设置于绝缘栅双极型晶体管(4)的左右两侧的水冷板(5)，所述的侧板(22)具体为靠近水冷板(5)的左侧板(221)和右侧板(222)、以及正对晶体管接口连接脚(41)的前侧板(223)，所述的左侧板(221)和右侧板(222)的下端向外延伸出所述的外壳固定边(25)。5.根据权利要求4所述的一种安装有高效散热电容器的变流器，其特征在于：所述的电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：张佳贞，毛翔宇，施晓英，
申请(专利权)人：杭州海创自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：