功率单元及功率转换装置的制造方法_3

文档序号:9872665阅读:来源:国知局
图2所示的箭头52的方向观察功率单元2的图。图6(b)是从图2所示的箭头50的方向观察功率单元2的图。图6(c)是从图2所示的箭头51的方向观察功率单元2的图。图6(d)是从图2所示的箭头53的方向观察功率单元2的图。图6(e)是从图2所示的箭头55的方向观察功率单元2的图。图6(f)是从图2所示的箭头54的方向观察功率单元2的图。
[0061]如图6(a)?图6(e)所示,在电容器设置部24设置有并联电连接的3个电容器4。在电容器4分别设有电容器连接端子44,电容器连接端子44经由电容器连接导体43与设置于半导体元件部21的第I输入端子25及第2输入端子26电连接。
[0062]如图6(e)所示,两个电容器连接导体43示为L字的板状结构体,但并不限于上述结构体。只要电容器4的电容器连接端子44能与第I输入端子25及第2输入端子26电连接,电容器连接导体43可以采用任何结构,例如可以使用被绝缘体覆盖的电缆等。
[0063]如图6所示,在第I铁芯6和电容器设置部24的第2面46之间设有平板上的固定板38。固定板38被设为一条边固定于半导体元件部21,固定板38上固定有多个分割铁芯35。
[0064]固定板38固定在与半导体元件部21垂直的方向上,因此因第I铁芯6的重量而对固定板38施加有垂直向下的负荷,能稳定地将固定板38固定于半导体元件部21,能稳定地将输出侧导体单元23保持在功率单元2内。
[0065]另外,图6中示出了固定板38为平板的情况,但并不限于平板,只要能固定分割铁芯35,可以采用任何结构。例如,可以采用如下方法:S卩,在与铁芯固定用突起部42相对应的位置设置棒状的板,将该棒状的板的一部分固定于半导体元件部21、或散热片22、或电容器
4。通过适当改变固定板38的结构,能实现功率单元2的轻量化。已在图4中说明了将分割铁芯35固定于固定板38上的方法,因此省略说明。
[0066]如图6(a)所示,第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、及第3输出侧导体棒18的一端经由端子连接孔32分别与设置于半导体元件部21的第I输出端子27、第2输出端子28、第3输出端子29相连接。
[0067]如图6(c)所示,功率单元2的结构元器件并不超出散热片22所占区域(从图2的箭头51观察功率单元2时散热片22所占区域)外,因此能顺畅地进行功率单元2的安装或拆卸。已在图2的说明中,对图6所示的半导体元件部21、散热片22等配置进行了说明,因此省略该说明。
[0068]本发明的实施方式I所涉及的功率单元2是能安装于功率转换装置I或从功率转换装置I拆卸下来的功率单元2,该功率单元2包括:半导体元件部21,该半导体元件部21设有第I输入端子25、第2输入端子26、第I输出端子27、第2输出端子28、及第3输出端子29,对输入至第I输入端子25及第2输入端子26的功率进行转换,并将转换后的功率输出至第I输出端子27、第2输出端子28、及第3输出端子29;经由第I输入端子25及第2输入端子26与半导体元件部21并联连接的电容器4;分别与第I输出端子27、第2输出端子28、及第3输出端子29对应地连接,并内包于功率单元2中的第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、及第3输出侧导体棒18;以及由第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、及第3输出侧导体棒18贯通,且内包于功率单元2中的第I铁芯6。
[0069]因此,相比以往,能将铁芯配置于接近半导体元件部的位置,能降低辐射噪声。
[0070]根据本发明的实施方式I所涉及的功率单元2,具有汇集有第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、及第3输出侧导体棒18的第I汇集部15,第I汇集部15贯通第I铁芯6,因此能有效利用功率单元2内的空间。
[0071]根据本发明的实施方式I所涉及的功率单元2,设置电容器4的电容器设置部24具有与半导体元件部21相接的第I面45、与第I面45邻接且垂直于水平面的第2面46及第3面47,第I铁芯6、第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、及第3输出侧导体棒18设置于第2面46,因此能将固定板38稳定地固定于半导体元件部21,能将输出侧导体单元23稳定地保持在功率单元2内。
[0072]根据本发明的实施方式I所涉及的功率转换装置I,包括本发明的实施方式I所涉及的功率单元2、以及对功率单元2所包含的半导体元件部21进行控制的控制单元7,因此相比以往能降低辐射噪声。
[0073]实施方式2 接着,对本发明的实施方式2进行说明。图7是简要表示本发明的实施方式2所涉及的功率单元2的立体结构的图。如图7所示,在本发明的实施方式2所涉及的功率单元2中,输出侧导体单元23设置为与电容器设置部24的上表面48相接。
[0074]伴随着输出侧导体单元23设置为与电容器设置部24的上表面48相接,设置于半导体元件部21的第I输出端子27、第2输出端子28、第3输出端子29的位置与实施方式I不同。除此以外的结构与实施方式I相同,因此省略说明。
[0075]另外,图7(b)中,如图2中已示出的那样,将从上部向下观察功率单元2及电容器设置部24的方向设为箭头50。将从下部向上观察功率单元2及电容器设置部24的方向设为箭头53。将从外部相对于功率单元2及电容器设置部24垂直朝向第2面46的方向设为箭头52。
[0076]将从外部相对于功率单元2及电容器设置部24垂直朝向第3面的方向设为箭头55。将从外部相对于功率单元2及电容器设置部24垂直朝向第I面的方向设为箭头51。将从外部相对于功率单元2及电容器设置部24垂直朝向与电容器设置部24的第I面相对的面的方向设为箭头54。
[0077]如图7(a)所示,输出侧导体单元23设为与电容器设置部24的上表面48及半导体元件部21相接。输出侧导体单元23的一端部与设置于半导体元件部21的第I输出端子27、第2输出端子28、及第3输出端子29电连接。
[0078]对于图7所示的输出侧导体单元23,图8示出了清楚地表示出第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、第3输出侧导体棒18、第I铁芯6、及电容器设置部24的结构的功率单元
2。其中,图8(a)?图8(f)是从图7所示的箭头50?55的方向观察到的图。
[0079]S卩,图8(a)是从图7所示的箭头52的方向观察功率单元2的图。图8(b)是从图7所示的箭头50的方向观察功率单元2的图。图8(c)是从图7所示的箭头51的方向观察功率单元2的图。图8(d)是从图7所示的箭头53的方向观察功率单元2的图。图8(e)是从图7所示的箭头55的方向观察功率单元2的图。图8(f)是从图7所示的箭头54的方向观察功率单元2的图。
[0080]如图8所示,在第I铁芯6和电容器设置部24的上表面48之间设有平板上的固定板38。固定板38设为一条边固定于半导体元件部21,固定板38上固定有多个分割铁芯35。另夕卜,第I铁芯6也可以是一体结构的铁芯。
[0081]对于固定板38,能利用电容器设置部24的上表面48从下部对固定板38进行保持。因此,输出侧导体单元23比实施方式I更稳定。除此以外的结构与图6所说明的结构相同,因此省略说明。
[0082]根据本发明的实施方式2所涉及的功率单元2,设置电容器4的电容器设置部24包含与半导体元件部21相接的第I面45、与第I面45邻接且平行于水平面的上表面48及下表面49,第I铁芯6、第I输出侧导体棒16、第2输出侧导体棒17、及第3输出侧导体棒18设置于上表面48,因此能稳定地固定输出侧导体单元23,即使对功率单元2施加振动,也能更稳定地固定输出侧导体单元23。
[0083]根据本发明的实施方式2所涉及的功率转换装置I,包括本发明的实施方式2的变形例所涉及的功率单元2、以及对功率单元2所包含的半导体元件部21进行控制的控制单元7,因此即使对功率单元2施加振动,也能更稳定地固定输出侧导体单元23。
[0084]实施方式3
图9是简要表示本发明的实施方式3所涉及的功率单元及具备该功率单元的功率转换装置的图。如图9所示,实施方式3所涉及的功率转换装置I中,在功率单元2内,功率单元2的输入侧的端子9、1和电容器4a之间的结构与实施方式I?2不同。
[0085]S卩,实施方式3所涉及的功率单元2在功率单元2的输入侧的端子9、10和电容器4a之间包括输入侧导体单元62。并且,输入侧导体单元62包含第I输入侧导体棒19、第2输入侧导体棒20及第2铁芯60。
[0086]汇集有第I输入侧导体棒19及第2输入侧导体棒20的第2汇集部61贯通第2铁芯60的第2贯通部34。除此以外的结构与实施方式I?2相同,因此省略说明。
[0087]图10是简要表示本发明的实施方式3所涉及的功率单元2的立体结构的图。如图10(b)所示,电容器设置部24包含第I面45、第2面46、第3面47、上表面48、下表面49。已对电容器设置部24所包含的面的定义进行了阐述,因此省略说明。
[0088]如图10(a)所示,输入侧导体单元62设为与电容器设置部24的第3面47及半导体元件部21相接。输入侧导体单元62的一端部与设置于半导体元件部21的第I输入端子25及第2输入端子26电连接。
[0089]输入侧导体单元62的端部中,在与
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