专利名称：逆变器模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及将用于通过切换使直流电压变换为三相模拟交流电压的开关元件组设置在模制封装(mold package)内的逆变器模块。
背景技术：
近年，作为电动汽车用的空调装置，开发了装载了用蓄电池驱动的电动压缩机的空调装置。如图3所示，该空调装置由蓄电池(直流电源)101、作为串联连接于该蓄电池101的开关装置的开关102、与该开关102并联连接且由电阻104和开关103构成的充电装置111、逆变器模块105、电容器106及电动压缩机110构成。
上述逆变器模块105，通过将由开关元件114和未图示的用以吸收开关冲击的二极管构成的开关元件组112模压在模制封装115内而构成。该开关元件组112用于将来自蓄电池101的直流电压变换为三相模拟交流电压，并施加在电动压缩机110上，驱动该电动压缩机110的电动机。
另外，上述充电装置111的电阻104用于在施加蓄电池101的直流电压时，抑制流入电容器106的冲击电流和发生在电容器106上的冲击电压。即，由于该电阻104的存在，在蓄电池101的连接时，通过打开上述开关102、闭合开关103，经该电阻104流过电流，从而可抑制在施加蓄电池101的电压时产生的冲击电流。这样，可避免因向逆变器模块105施加高电流和高电压而引起逆变器模块105内的开关元件组112等损伤的不利情况的发生(例如，参照专利文献1)。
〖专利文献1〗专利3341327号公报然而，在这样的空调装置中，不限于由未图示的控制装置发出打开开关102的指令，也有可能因熔敷使开关102呈闭合状态不变。因此，以往是在开关102前后设置分压电阻，通过检测相关的分压电阻的端子电压来确认开关102发生熔敷；但通过设置分压电阻，产生了设置空间扩大这一问题。
发明内容
本发明是为了解决相关的现有技术问题而形成的，其目的在于提供一种可实现缩小设置空间的逆变器模块。
本发明的逆变器模块是在模制封装内设有用于通过切换将直流电压变换为三相模拟交流电压的开关元件组，其中将用于检测与直流电源串联连接的开关前后的电压的电阻一体地模制于模制封装内。
在技术方案2的发明的逆变器模块中，设有用于在上述发明中将电阻连接于开关前后的电路的引脚；和用于输出该电阻的端子电压的引脚。
在本发明中，由于是在模制封装内设有用于通过切换而将直流电压变换为三相模拟交流电压的开关元件组，将用于检测与直流电源串联连接的开关前后的电压的电阻一体地模制于模制封装内，故与在外部基板上设置用于检测开关前后的电压的电阻相比，可实现明显的小型化，减少设置空间。此外，由于利用模制可进行电阻的散热，并且可确保绝缘距离，故可构成高性能的逆变器模块。
在技术方案2的发明中，除上述之外还有由于设有用于将电阻连接于开关前后的电路的引脚、和用于输出该电阻的端子电压的引脚，故可无障碍地连接电阻和开关。而且，采用输出电阻的端子电压用的引脚，可将端子电压输出到外部，并可无碍地进行开关前后的电压检测。
图1是具备了本发明的逆变器模块的电动汽车用空调装置一实施例的电路图。
图2是被模制于模制封装内的状态下的逆变器模块的立体图。
图3是具备了现有的逆变器模块的电动汽车用空调装置的电路图。
图中1-蓄电池，2、3-开关，7-充电电路，8-逆变器装置，10-电动压缩机，12-开关元件组，14-开关元件，18-正特性热敏电阻，19-二极管，20、22、23-引脚，30-电容器，31、50、51、52、53-电阻，35-逆变器模块，40-模制封装。
具体实施例方式
以下，根据附图详述本发明的实施方式。图1表示具备了本发明的逆变器模块35的电动汽车用空调装置一实施例的电源电路图，图2表示本发明的逆变器模块35的立体图。
在图1中，1是电动汽车的主蓄电池，通过由开关2或充电电路7、电容器30、放电电阻31及本发明的逆变器模块35等组成的逆变器装置8向空调装置的电动压缩机10提供直流电源。虽然由上述蓄电池1输出直流电压，但向电动压缩机10提供通过后述的逆变器模块35变换为三相模拟交流的电压。
上述逆变器模块35在模制封装内40设有用于通过切换将电压变换为三相模拟交流电压的开关元件组12。该开关元件组12由开关元件14和未图示的开关冲击吸收用二极管构成，连接于蓄电池1的正极线4(DC+300V左右)和负极线6。
上述开关2连接于蓄电池1和开关元件组12间的正极线4。电容器30用于向开关元件组12提供稳定的电压，并连接于开关2与开关元件组12间的正极线4和负极线6之间。此外，放电电阻31用于将充电于该电容器30的电荷放电，连接于电容器30和开关元件组12间的正极线4和负极线6之间。该电阻31被模制于模制封装40内上述充电电路7由开关3、正特性热敏电阻18及二极管19的串联电路构成，与开关2并联连接。该充电电路7用以抑制在施加蓄电池1的电压时，流入电容器30的冲击电流和在电容器30上产生的冲击电压。
即，逆变装置8的控制器60根据来自未图示的空调装置的控制器的运行指令，首先在打开开关2的状态(切断)下闭合开关3，通过正特性热敏电阻18及二极管19，在电容器30中流过来自蓄电池1的电流，进行充电。正特性热敏电阻18因自身发热使电阻值增大，故起到抑制流过的电流值上升的作用。由此抑制冲击电流，实现电容器30或开关元件组12的保护。
接着，在向电容器30充电结束的时刻，控制器60闭合开关2，其后打开充电电路7的开关3，以后通过开关2向开关元件组12施加蓄电池1的电压。控制器60控制开关元件组12的开关元件14的接通-断开，并生成规定频率的三相模拟交流电压，施加在电动压缩机10的电动机上并进行驱动。
而且，根据来自上述空调装置控制器的运行指定指令，控制器60打开开关2(切断)，停止电动压缩机10的运行。另外，二极管19将电容器30侧作为顺方向，起防止当蓄电池接反时等电容器30或开关元件组12等损伤，或当人手触摸蓄电池1侧端子时触电的不利情况发生、的作用。
并且，在本发明的逆变器模块中35，内置有用于检测开关2前后de电压的分压用电阻50、51、52、53。即，在成为与开关2的后级开关元件组12之间的位置的正极线4和蓄电池1的负极线6间，连接电阻50和51的串联电路(电压检测电路)。
此外，在成为与开关2前级的蓄电池1之间的位置的正极线4和负极线6间，连接电阻52和53的串联电路(电压检测电路)。上述电阻50、51检测开关2的后端电压，电阻52、53用于检测开关2的前端电压。
此外，在实施例中，电阻50及电阻52为同一电阻值，同样电阻51和电阻53也为同一电阻值。而且，电阻50及电阻52的电阻值，比连接于这些负极线6侧的电阻51及53要大的多。还有，电阻51和电阻53的端子电压被输入到控制器60。
在此，在连接了蓄电池1的状态下，不论开关2的开闭状态如何，输入到控制器60的电阻53的端子电压V1都大致为蓄电池1的电压。而且，在电容器30放电完毕的状态下，如果开关2打开，则输入到控制器60的电阻51的端子电压V2为0(GND)，在开关2闭合的状态下，电压V2大致为电压V1(有些许的电压降)。这样，由输入到控制器60的电阻51、电阻53的端子电压V1、V2可检测出开关2的开闭状态。因此，由控制器60不仅可进行打开开关2的控制，而且可判断开关2闭合的状态、所谓开关2的熔敷。
而且，在本发明中，上述的电压检测用各分压电阻50、51、52、53与开关元件组12同时被一体模制在模制封装40内。
在此，由于以往熔敷确认用电阻配置在电路基板上，故产生了逆变装置扩大这一问题。另一方面，在为了驱动如本实施例的电动汽车用空调装置的电动压缩机而将相关的逆变器装载到车辆中时，在必须设置在设置空间被限制的狭小发动机室内的关系上，需实现其小型化。
因此，通过将如本发明的各电阻50、51、52、53一体模制化于模制封装40内，而可谋取逆变器装置8的明显小型化。这样，可削减具备该逆变器模块35的逆变器装置8的设置空间。
另外，通过将各电阻50、51、52、53模制化，从而各电阻50、51、52、53的散热也可用逆变器模块35的散热机构(散热风扇等)进行。因此，不需要为了电阻的散热而设置特别的散热机构，还可谋取减少零件数量。并且还可确保各电阻的绝缘距离。因此，可提供高性能的逆变器模块35。
另外，在模制封装40中，安装有用于连接该模制封装40内的开关元件组12或放电电阻31、模制封装40外部的蓄电池1、开关2及电动压缩机10的引脚20…。
通过该引脚20…，可无碍地连接模制封装40内和模制封装40外的设备。而且，在模制封装40中，还安装有用于将该模制封装40内的上述各电阻50、51、52、53连接于上述开关2的前后电路的引脚22…、连接于控制器60并用于输出端子电压V1、V2的引脚23、23。这样，即使是将如本发明的各电阻50、51、52、53设置于模制封装40内的情况，通过该引脚22…，也可在开关2的前后无碍地连接各电阻50、51、52、53，同时，通过引脚23、23，也可将电阻51及53的端子电压无碍地输出到控制器60。
权利要求
1.一种逆变器模块，其中在模制封装内设有用于通过切换而将直流电压变换为三相模拟交流电压的开关元件组，其特征在于，将用于检测与直流电源串联连接的开关前后的电压的电阻一体模制化于所述模制封装内。
2.根据权利要求1所述的逆变器模块，其特征在于，设有用于将所述电阻连接于所述开关前后的电路的引脚；和用于输出该电阻的端子电压的引脚。
全文摘要
本发明提供一种可用以实现缩小设置空间的逆变器模块。在模制封装(40)内设有用于通过切换而将直流电压变换为三相模拟交流电压的开关元件组(12)的逆变器模块(35)中，将用于检测与直流电源串联连接的开关(2)前后的电压的电阻(50、51、52、53)一体模制化于模制封装(40)内。并且设有用于将电阻(50、51、52、53)连接于开关(2)前后的引脚(22…)；和用于输出电阻(51、53)的端子电压的引脚(23、23)。
文档编号H02M7/00GK1691476SQ200510067669
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月25日 优先权日2004年4月27日
发明者佐佐木重晴 申请人:三洋电机株式会社