專利名稱：電力轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置，尤其涉及一種使用于控制功率半導(dǎo)體元件 的驅(qū)動(dòng)電路基板的散熱性提高的電力轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
一般在電力轉(zhuǎn)換裝置中，由于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路會(huì)降低 因重疊于布線的噪聲而引起的誤動(dòng)作的影響，所以，被搭載于功率半導(dǎo)體 元件的附近。由于功率半導(dǎo)體元件因進(jìn)行開關(guān)控制而發(fā)出大量的熱，所以， 驅(qū)動(dòng)電路容易受到由功率半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱的影響。而且，近年來，由 于電力轉(zhuǎn)換裝置的環(huán)境溫度具有越來越苛刻的傾向，所以，需要使驅(qū)動(dòng)電 路上的搭載部件的耐熱溫度提高等對策。
如果提升驅(qū)動(dòng)電路部件的耐熱溫度，則由于使用部件成本增高且可靠
性也降低，因此成為問題。在特開2004—282804號公報(bào)(專利文獻(xiàn)l)中 公開了用于解決這樣的問題的構(gòu)造。其中，在功率半導(dǎo)體元件的正上方配 置有驅(qū)動(dòng)電路。利用粘結(jié)材料使搭載了該驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電路基板與第一 傳熱板連接。該傳熱板與被固定于功率半導(dǎo)體元件的冷卻器的第二傳熱板 接觸。這樣，通過使驅(qū)動(dòng)電路的熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)高的板向冷卻部件逃逸，來 降低驅(qū)動(dòng)電路的熱。
專利文獻(xiàn)1特開2004—282804號公報(bào)
然而，在上述的構(gòu)造中，為了連接驅(qū)動(dòng)電路基板和傳熱板，需要使用 粘結(jié)劑。因此，需要粘結(jié)劑的固化時(shí)間等長的工時(shí)。而且，由于驅(qū)動(dòng)電路 基板向傳熱板側(cè)固定，所以，需要通過撓性基板等多余部件對驅(qū)動(dòng)電路基 板與功率半導(dǎo)體元件的連接進(jìn)行布線，由此導(dǎo)致難以組裝。并且，由于將
驅(qū)動(dòng)電路基板搭載于功率半導(dǎo)體元件的正上方，所以，容易受到功率半導(dǎo) 體元件的開關(guān)噪聲的影響，在耐噪聲性方面存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可靠性高的電力轉(zhuǎn)換裝置。更具體的一個(gè) 目的在于，提供一種通過采用高防護(hù)構(gòu)造和高散熱構(gòu)造，以組裝性良好、 能夠降低組裝工時(shí)的簡易構(gòu)造，使驅(qū)動(dòng)電路基板提高了耐熱性能、耐噪聲 性能的電力轉(zhuǎn)換裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置中的代表之一具有金屬 殼體；搭載于金屬殼體，具備多個(gè)功率半導(dǎo)體元件的功率模塊；搭載于功 率模塊，被固定于金屬殼體的金屬板；配置在金屬板之上的散熱片；和配 置在散熱片之上，用于控制功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路基板。
優(yōu)選在金屬板與散熱片之間設(shè)置有絕緣片。而且，散熱片被分割為多 個(gè)，設(shè)置在絕緣片之上。并且，驅(qū)動(dòng)電路基板中，在與散熱片接觸的面搭 載有電子部件，電子部件被配置在分割為多個(gè)的散熱片之間。
而且，優(yōu)選具有平滑電容器，平滑電容器利用母線條與功率模塊電連 接，通過彎曲金屬板，使得其一部分位于母線條和驅(qū)動(dòng)電路基板之間。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供可靠性高的電力轉(zhuǎn)換裝置。


圖
1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的車輛構(gòu)成圖。
圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的電路圖。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的外觀立體圖。
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的分解立體圖。
圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的功率模塊的立體圖。
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的功率模塊的主要部分剖面圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例1的構(gòu)成的剖面圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的構(gòu)成的剖面圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例2的散熱片與金屬板的構(gòu)成的俯視圖。 圖10是表示本發(fā)明實(shí)施例3的金屬板的形狀的剖面圖。 圖中l(wèi)一驅(qū)動(dòng)電路基板，2—電子部件，3 —散熱片，4一金屬板，5 一功率模塊，6 —金屬殼體，7 —制冷劑通路，8 —鋁線，IO —絕緣片，11 一定位用孔，12 —金屬板固定用孔，13 —電容器模塊，14一母線條(busbar) ， 20 —電力轉(zhuǎn)換裝置。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1是對利用了本發(fā)明實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置20而構(gòu)成的車載用 電機(jī)系統(tǒng)、和內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行組合后的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(下面 稱為"HEV")的框圖。
本實(shí)施方式的HEV具備前輪FRW、 FLW、后輪RRW、 RLW、前 輪車軸FDS、后輪車軸RDS、差動(dòng)齒輪DEF、變速器57、發(fā)動(dòng)機(jī)55、旋 轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140、電力轉(zhuǎn)換裝置20、電池70、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置ECU、變 速器控制裝置TCU、旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU、電池控制裝置BCU、車載 用局域網(wǎng)LAN。
在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)55和兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140產(chǎn)生， 通過變速器57、差動(dòng)齒輪DEF、前輪車軸FDS傳遞給前輪FRW、 FLW。
變速器57由多個(gè)齒輪構(gòu)成，是能夠根據(jù)速度等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)改變齒輪比 的裝置。
差動(dòng)齒輪DEF是在因轉(zhuǎn)彎等使得左右車輪FRW、FLW存在速度差時(shí)， 將動(dòng)力適當(dāng)向左右分配的裝置。
發(fā)動(dòng)機(jī)55由噴射器(injector)、節(jié)流閥、點(diǎn)火裝置、吸排氣閥(全 都省略圖示)等多個(gè)元件構(gòu)成。噴射器是對向發(fā)動(dòng)機(jī)55的氣筒內(nèi)噴射的 燃料進(jìn)行控制的燃料噴射閥。節(jié)流閥是對向發(fā)動(dòng)機(jī)55的氣筒內(nèi)供給的空 氣量進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)閥。點(diǎn)火裝置是用于使發(fā)動(dòng)機(jī)55的氣筒內(nèi)的混合氣 燃燒的火源。吸排氣閥是用于發(fā)動(dòng)機(jī)55的氣筒的吸氣及排氣而設(shè)置的開 閉閥。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140是三相交流同步式、即永磁體旋轉(zhuǎn)電機(jī)，但也可 以采用三相交流感應(yīng)式旋轉(zhuǎn)電機(jī)或磁阻式旋轉(zhuǎn)電機(jī)等。
旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140由旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子、和產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的定子構(gòu)成。
轉(zhuǎn)子構(gòu)成為將多個(gè)永磁體嵌入到鐵心的內(nèi)部、或在鐵心的外周表面配 置多個(gè)永磁體。定子通過將銅線巻繞于電磁鋼板而構(gòu)成。
通過在定子的繞線中流過三相交流電流，可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；基于轉(zhuǎn)
子所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，可以使旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140旋轉(zhuǎn)。
電力轉(zhuǎn)換裝置20通過功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)控制動(dòng)作，控制對旋轉(zhuǎn) 電機(jī)130、 140賦予的電流。gp，功率半導(dǎo)體元件通過使來自電池70的直 流電流流過旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140 (on)、或?qū)⑵淝袛?off)，來控制旋轉(zhuǎn) 電機(jī)130、 140。在本實(shí)施例中，由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140是三相交流電動(dòng) 機(jī)，所以，基于接通/斷開開關(guān)的時(shí)間寬度的疏密產(chǎn)生三相交流電壓，來控 制旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140的驅(qū)動(dòng)力(PWM控制)。
電力轉(zhuǎn)換裝置20由在開關(guān)時(shí)瞬間供給電力的電容器模塊13、進(jìn)行開 關(guān)控制的功率模塊5、驅(qū)動(dòng)功率模塊5的驅(qū)動(dòng)電路裝置DCU及對開關(guān)控 制的時(shí)間寬度的疏密進(jìn)行決定的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU構(gòu)成。
由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU根據(jù)來自綜合控制裝置GCU的轉(zhuǎn)速指 令n、轉(zhuǎn)矩指令值T"區(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140,所以，對功率模塊5的幵 關(guān)動(dòng)作進(jìn)行控制。因此，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU搭載有用于進(jìn)行必要運(yùn) 算的微機(jī)、和數(shù)據(jù)圖等的存儲器。
驅(qū)動(dòng)電路裝置DCU根據(jù)由旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU決定的PWM信 號，驅(qū)動(dòng)功率模塊5。因此，搭載有功率模塊5的驅(qū)動(dòng)所必要的、具有數(shù) A、數(shù)十V的驅(qū)動(dòng)能力的電路。而且，為了驅(qū)動(dòng)高電位側(cè)的功率半導(dǎo)體元 件，搭載有將控制信號絕緣分離的電路。
電池70由直流電源、鎳氫電池或鋰離子電池等電力密度高的二次電 池構(gòu)成。電池70經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換裝置20向旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140供給電力， 或者反過來，由電力轉(zhuǎn)換裝置20轉(zhuǎn)換旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140的發(fā)電力并進(jìn)行 蓄積。
變速器57、發(fā)動(dòng)機(jī)55、電力轉(zhuǎn)換裝置20、電池70分別由變速器控制 裝置TCU、發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置ECU、旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU、電池控制裝 置BCU控制。這些控制裝置通過車載用局域網(wǎng)LAN與綜合控制裝置GCU 連接，根據(jù)來自綜合控制裝置GCU的指令值而被統(tǒng)一，并且，能夠?qū)崿F(xiàn) 與綜合控制裝置GCU之間的雙向通信。各控制裝置基于綜合控制裝置 GCU的指令信號(指令值)、各傳感器、其他控制裝置的輸出信號(各 種參數(shù)值)、預(yù)先存儲于存儲裝置的數(shù)據(jù)或映射等，對設(shè)備進(jìn)行控制。
例如，綜合控制裝置GCU根據(jù)基于駕駛者的加速要求的加速器的踩
踏量計(jì)算出車輛的必要轉(zhuǎn)矩值，并按照發(fā)動(dòng)機(jī)55的運(yùn)轉(zhuǎn)效率良好的方式， 將該必要轉(zhuǎn)矩值分配成發(fā)動(dòng)機(jī)55側(cè)的輸出轉(zhuǎn)矩值和第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)130側(cè) 的輸出轉(zhuǎn)矩值。所分配的發(fā)動(dòng)機(jī)55側(cè)的輸出轉(zhuǎn)矩值作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令 信號被傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置ECU,所分配的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)130側(cè)的輸出 轉(zhuǎn)矩值作為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩指令信號被傳遞給旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU，分別 控制發(fā)動(dòng)機(jī)55、旋轉(zhuǎn)電機(jī)130。
接著，對混合動(dòng)力汽車的運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行說明。
首先，在車輛出發(fā)時(shí)或低速行駛時(shí)，主要使旋轉(zhuǎn)電機(jī)130作為旋轉(zhuǎn)電 機(jī)而動(dòng)作，將由旋轉(zhuǎn)電機(jī)130產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過變速器57或差動(dòng)齒 輪DEF傳遞給前輪車軸FDS。由此，前輪車軸FDS基于旋轉(zhuǎn)電機(jī)130的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)前輪FRW、 FLW，從而使得車輛行 駛。此時(shí)，來自電池70的輸出電力(直流電力)被電力轉(zhuǎn)換裝置20轉(zhuǎn)換 為三相交流電力，提供給旋轉(zhuǎn)電機(jī)130。
接著，在車輛通常行駛時(shí)(中速、高速行駛時(shí))并用發(fā)動(dòng)機(jī)55和旋 轉(zhuǎn)電機(jī)130，將由發(fā)動(dòng)機(jī)55產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力、和由旋轉(zhuǎn)電機(jī)130產(chǎn)生的 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過變速器57及差動(dòng)齒輪DFF傳遞給前輪車軸FDS。由此， 前輪車軸FDS通過發(fā)動(dòng)機(jī)55和旋轉(zhuǎn)電機(jī)130的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)前 輪FRW、 FLW，使車輛行駛。而且，由發(fā)動(dòng)機(jī)55產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的一 部分被供給旋轉(zhuǎn)電機(jī)140。通過該動(dòng)力的分配，旋轉(zhuǎn)電機(jī)140基于由發(fā)動(dòng) 機(jī)55產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的一部分被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，作為發(fā)電機(jī)動(dòng)作、進(jìn)行發(fā) 電。由旋轉(zhuǎn)電機(jī)140發(fā)出的三相交流電力被供給電力轉(zhuǎn)換裝置20,在被整 流為直流電力之后，轉(zhuǎn)換為三相交流電力，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)130供給。由此， 旋轉(zhuǎn)電機(jī)130能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。
接著，在車輛加速時(shí)，尤其在對提供給發(fā)動(dòng)機(jī)55的空氣量進(jìn)行控制 的節(jié)流閥的開度為全開的緊急加速時(shí)(例如在攀登坡度陡峭的坡時(shí)，加速 器的踩踏量大的情況)，除了上述通常行駛時(shí)的動(dòng)作之外，還通過電力轉(zhuǎn) 換裝置20將來自電池70的輸出電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力，提供給旋轉(zhuǎn)電 機(jī)130，使得由旋轉(zhuǎn)電機(jī)130產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力增加。
接著，在車輛的減速、制動(dòng)時(shí)，經(jīng)由差動(dòng)齒輪DFF、變速器57將由 前輪FRW、 FLW的回動(dòng)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)車軸FDS的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，向旋轉(zhuǎn)電機(jī)130供給，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)130作為發(fā)電機(jī)工作，進(jìn)行發(fā)電。通過發(fā)電得到的 三相交流電力(再生能量)由電力轉(zhuǎn)換裝置20整流成直流電力，向電池 70供給。由此，可以對電池70進(jìn)行充電。
當(dāng)車輛停止時(shí)，基本上停止發(fā)動(dòng)機(jī)55及旋轉(zhuǎn)電機(jī)130、 140的驅(qū)動(dòng)， 但在電池70的殘余量少的情況下，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、使旋轉(zhuǎn)電機(jī)140作為發(fā) 電機(jī)動(dòng)作，經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換裝置20將所得到的發(fā)電電力充給電池70。
另外，130、 140的發(fā)電、驅(qū)動(dòng)的作用沒有特別限定，也可以根據(jù)效率 以和上述相反的作用進(jìn)行動(dòng)作。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置20的主電路的電路圖。 其中，與圖1相同的符號表示同一部分。
本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置20由開關(guān)時(shí)瞬時(shí)供給電力的電容器模塊 13、進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作的功率模塊5、供給功率模塊5的開關(guān)電力的驅(qū)動(dòng)電路 裝置DCU、和為了控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)而對功率模塊5的開關(guān)動(dòng)作進(jìn)行控制的 旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU構(gòu)成。
另外，雖然在圖2中僅表示了針對第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)130的電力轉(zhuǎn)換裝置 20的構(gòu)成，但圖1的電力轉(zhuǎn)換裝置20還具備針對第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)140的功 率模塊5、驅(qū)動(dòng)電路裝置DCU，這些構(gòu)成與圖2所示的相同。
功率模塊5利用進(jìn)行接通/斷開的開關(guān)動(dòng)作的功率半導(dǎo)體元件M (Mpu、 Mnu、 Mpv、 Mnv、 Mpw、 Mnw)，構(gòu)成用于三相交流輸出的三 個(gè)(Au、 Av、 Aw)橋接電路(bridge circuit)。
橋接電路的兩端通過連接端子部15a及連接端子部16a與電容模塊13 的連接端子部15b、 16b連接。而且，電容模塊13通過連接端子部15c、 16c與電池70連接。
橋接電路的中點(diǎn)通過連接端子部24U、 24V、 24W與旋轉(zhuǎn)電機(jī)130的 三相輸入連接端子部(U連接端子部、V連接端子部、W連接端子部)連接。
橋接電路也被稱為橋臂，將與高電位側(cè)連接的功率半導(dǎo)體元件稱為上 橋臂，將與低電位側(cè)連接的功率半導(dǎo)體元件稱為下橋臂。
三個(gè)橋接電路(Au、 Av、 Aw)的功率半導(dǎo)體元件按照產(chǎn)生三相交流 電壓的方式分別具有120。的相位差，進(jìn)行接通/斷開的開關(guān)動(dòng)作，切換高電位側(cè)(上橋臂)、低電位側(cè)(下橋臂)的連接。由此，產(chǎn)生時(shí)間寬度具 有疏密的脈沖電壓波形的三相交流電壓。
由于功率半導(dǎo)體元件M (Mpu、 Mnu、 Mpv、 Mnv、 Mpw、 Mnw)進(jìn) 行基于大電流的開關(guān)控制，所以，需要用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電 路。因此，用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路裝置DCU與功率模塊5 連接。
而且，旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU與驅(qū)動(dòng)電路裝置DCU連接。驅(qū)動(dòng)電 路裝置DCU從旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU接收旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、與轉(zhuǎn)矩對 應(yīng)的開關(guān)時(shí)間寬度、定時(shí)(脈沖電壓的疏密寬度)的各信號。
在本實(shí)施例中，采用了 IGBT (絕緣柵極型場效應(yīng)晶體管)作為功率 半導(dǎo)體元件M (Mpu、 Mnu、 Mpv、 Mnv、 Mpw、 Mnw)。因此，用于使 開關(guān)控制時(shí)的電流逆流的二極管D (Dpu、 Dnu、 Dpv、 Dnv、 Dpw、 Dnw) 外置于IGBT并與之倒并聯(lián)地連接。
而且，在本實(shí)施例中，雖然各相的上/下橋臂的功率半導(dǎo)體元件M由 一個(gè)元件構(gòu)成(如果算二極管的話為2個(gè))，但也可以根據(jù)電流容量并聯(lián) 連接功率半導(dǎo)體元件M。
并且，在本實(shí)施例中，雖然釆用了IGBT作為功率半導(dǎo)體元件M，但 也可以取代IGBT而使用MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)晶體管)。 該情況下，由于MOSFET在其構(gòu)造上內(nèi)置有逆流用二極管，所以，也可 以不外置二極管。
圖3是本實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置20的分解立體圖，圖4是本實(shí)施例 的電力轉(zhuǎn)換裝置20的外觀立體圖。
電力轉(zhuǎn)換裝置20具有呈箱體形狀的金屬殼體6，在金屬殼體6的底部 設(shè)置有水路形成體48,其在內(nèi)部具有冷卻水進(jìn)行循環(huán)的制冷劑通路7。在 金屬殼體6的底部，用于向制冷劑通路7供給冷卻水的入口管72及出口 管74向金屬殼體6的外側(cè)突出。水路形成體48形成冷卻劑通路，在本實(shí) 施例中，采用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水作為制冷劑。
電力轉(zhuǎn)換裝置20的功率模塊5由在金屬殼體6內(nèi)并列設(shè)置的第一功 率模塊5A和第二功率模塊5B一構(gòu)成。在第一功率模塊5A和第二功率模塊 5B中分別設(shè)置有冷卻用的散熱片(未圖示)。另一方面，在水路形成體48中設(shè)置有開口 49。通過將第一功率模塊5A和第二功率模塊5B固定于 水路形成體48，使冷卻用的散熱片分別從開口 49向制冷劑通路7的內(nèi)部 突出。開口 49被散熱片周圍的金屬壁堵塞，按照形成冷卻水路并且不泄 漏冷卻水的方式阻塞開口 49。
第一功率模塊5A和第二功率模塊5B以金屬殼體6的與形成有冷卻 水入口管72及冷卻水出口管74的側(cè)壁面正交的假想線段為邊界，分別配 置于左右。
在水路形成體48的內(nèi)部形成的冷卻水路從冷卻水的入口管72沿著金 屬殼體底部的長邊方向延伸到另一端，在另一端折彎成U字狀，沿著金屬 殼體6底部的長邊方向延伸到出口管74。沿著上述長邊方向并行的兩組水 路形成在水路形成體48內(nèi)，在水路形成體48中形成有貫通各個(gè)水路的形 狀的開口 49。沿著上述通路，將第一功率模塊5A和第二功率模塊5B固 定于水路形成體48。
通過設(shè)置于第一和第二功率模塊5A、 5B的散熱片向水路突出，不僅 可以形成效率良好的冷卻，而且通過使第一功率模塊5A和第二功率模塊 5B的散熱面與金屬制的水路形成體48密接，可實(shí)現(xiàn)效率良好的散熱構(gòu)造。 并且，由于開口 49分別被第一功率模塊5A和第二功率模塊5B的散熱面 阻塞，所以，在實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造小型化的同時(shí)，提高了冷卻效果。
通過分別層疊于第一功率模塊5A和第二功率模塊5B，使得第一驅(qū)動(dòng) 電路基板1A和第二驅(qū)動(dòng)電路基板1B并列配置。第一驅(qū)動(dòng)電路基板1A和 第二驅(qū)動(dòng)電路基板1B構(gòu)成圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路基板1。
俯視觀察時(shí)，在第一功率模塊5A的上方配置的第一驅(qū)動(dòng)電路基板1A 形成得比第一功率模塊5A稍小。同樣，俯視觀察時(shí)，在所述第二功率模 塊5B的上方配置的第二驅(qū)動(dòng)電路基板1B也形成得比第二功率模塊5B稍 小。
在金屬殼體6的側(cè)面設(shè)置有冷卻水的入口管72及出口管74，并且在 該側(cè)面形成孔81，該孔81中配置有信號用的連接器82。
在第一驅(qū)動(dòng)電路基板1A和第二驅(qū)動(dòng)電路基板1B的上方，配置了具 有平滑用的多個(gè)電容器的電容器模塊13，該電容器模塊13'具有第一電容 器模塊13a和第二電容器模塊13b。第一電容器模塊13a和第二電容器模
塊13b分別配置在第一驅(qū)動(dòng)電路基板1A和第二驅(qū)動(dòng)電路基板IB的上方。
在第一電容器模塊13a和第二電容器模塊13b的上方，平板狀的保持 板62將其周邊與金屬殼體6的內(nèi)壁面密接，從而被固定配置。該保持板 62將第一電容器模塊13a和第二電容器模塊13b支承于功率模塊一側(cè)的 面，并將旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制電路基板75固定保持于其相反一側(cè)的面。而且， 該保持板62由金屬材料構(gòu)成，使電容器模塊13a、電容器模塊13b及搭載 了旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU的控制電路基板75發(fā)出的熱流向金屬殼體6， 來進(jìn)行散熱。
如上所述，將功率模塊5、驅(qū)動(dòng)電路基板l、電容器模塊13、保持板 62和控制電路基板75收納到金屬殼體6內(nèi)，并利用金屬制的罩90堵塞金 屬殼體6的上部開口 。罩90利用螺栓50被固定于金屬殼體6。
而且，在將金屬殼體6的設(shè)置有冷卻水入口管72及出口管74的側(cè)壁 作為正面的情況下，在該側(cè)壁安裝配置有端子盒80。端子盒別中設(shè)置有 用于將來自電池70的直流電力提供給電容器模塊13的連接端子部15c、 16c的直流電力用連接器95、 96;設(shè)置于其內(nèi)部的直流電力用端子臺85; 用于和第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)130及第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)140連接的交流電力用連接器 91、 92;以及設(shè)置于其內(nèi)部的交流用端子臺83。
直流電力用端子臺85通過母線條與第一電容器模塊13a和第二電容 器模塊13b的電極電連接，交流用端子臺83通過母線條分別與構(gòu)成功率 模塊5的多個(gè)功率模塊5A、 5B的端子電連接。
另外，該端子盒80通過將配置直流電力用端子臺85的底板部64和 罩部66安裝于其主體84而構(gòu)成。其原因在于容易組裝端子盒80。
通過如上所述進(jìn)行構(gòu)成，可以提供小型的電力轉(zhuǎn)換裝置20。
圖5是表示本實(shí)施例的功率模塊5的立體圖。
功率模塊5具備多個(gè)功率半導(dǎo)體元件M (Mpu、 Mnu、 Mpv、 Mnv、 Mpw、 Mnw)。而且，用于使電流倒流的二極管D (Dpu、 Dnu、 Dpv、 Dnv、 Dpw、 Dnw)與功率半導(dǎo)體元件M并列設(shè)置。另夕卜，在本實(shí)施例中， 功率半導(dǎo)體元件M及二極管D分別并聯(lián)連接相同的兩個(gè)元件，構(gòu)成電路 上的各個(gè)元件。但元件的個(gè)數(shù)可以根據(jù)式樣等進(jìn)行適當(dāng)變更。
沿著功率模塊5的對面的長邊，配置有與電容器模塊13連接的連接端子部。多個(gè)正極側(cè)的連接端子16a和負(fù)極側(cè)的連接端子部15a排列配置 成一列。而且，在功率模塊5的另一條長邊，用于輸出對旋轉(zhuǎn)電機(jī)130進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的交流電流的連接端子部24U、 24V、 24W配置成一列。通過從連 接端子部24U、 24V、 24W分別輸出U相、V相、W相的三相交流電流， 使得旋轉(zhuǎn)電機(jī)130被驅(qū)動(dòng)控制。功率半導(dǎo)體元件M、 二極管D及各連接 端子部之間通過鋁線8電連接。
而且，在功率模塊5中設(shè)置有用于將從驅(qū)動(dòng)電路基板1賦予的控制信 號(柵極信號)傳遞給功率半導(dǎo)體元件M (Mpu、 Mnu、 Mpv、 Mnv、 Mpw、 Mnw)的柵極端子的柵極管腳(pin) 25。功率半導(dǎo)體元件M根據(jù)來自驅(qū) 動(dòng)電路基板l的柵極信號被控制。由于配置有六組功率半導(dǎo)體元件M，所 以，設(shè)置有與各個(gè)功率半導(dǎo)體元件M連接的六組柵極管腳。
功率半導(dǎo)體元件M及二極管D被搭載于氮化鋁(A1N)等的絕緣基板 56上。由于氮化鋁(A1N)具有良好的熱傳導(dǎo)性，所以，優(yōu)選使用。另外， 也可以替代氮化鋁(A1N)而采用氮化硅(SiN)。由于氮化硅(SiN)韌 性高，所以，可以將絕緣基板56形成得薄。
絕緣基板56中，在金屬底部26側(cè)的面以鍍Ni的銅等于整個(gè)面或僅 在其一部分形成圖案，在配置功率半導(dǎo)體元件M等的面，以鍍Ni的銅等 形成布線圖案。通過在絕緣基板56的兩面粘貼金屬，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)功率 半導(dǎo)體元件M等與金屬底部26的焊接，還可以構(gòu)成由金屬夾持絕緣基板 56的夾持構(gòu)造。通過這種構(gòu)造，可以抑制溫度變化時(shí)因熱膨脹系數(shù)之差而 引起的變形。
采用了該夾持構(gòu)造的結(jié)果如下，如果使絕緣基板56變薄，則在功率 半導(dǎo)體元件M的開關(guān)控制時(shí)，對應(yīng)在功率半導(dǎo)體元件M的搭載側(cè)的布線 圖案中流動(dòng)的電流變化，由金屬底部26側(cè)的整個(gè)面圖案感應(yīng)的渦電流增 多。結(jié)果，可以降低絕緣基板56上的布線圖案的寄生電感，對功率模塊5的低電感作出貢獻(xiàn)。
另外，在功率模塊5的下部設(shè)置有由銅等形成的金屬底部26。在金屬 底部26之下形成有直線形狀或銷(pin)形狀的散熱片(未圖示)。通過 將功率模塊5搭載于金屬殼體6形成了制冷劑通路，在金屬底部26下直 接流淌冷卻水。
圖6是直流電流端子的連接端子部15a、 16a的剖面圖。
連接端子部15a、 16a被固定于樹脂殼體46。在與電容器模塊13連接 的端部，正極的連接端子部16a及負(fù)極的連接端子部15a相互反向折彎。 而且，正極的連接端子部16a及負(fù)極的連接端子部15a隔著絕緣片等絕緣 部件28而層疊。根據(jù)這樣的層疊構(gòu)造，由于在連接端子部15a、 16a中流 動(dòng)的電流以反向流動(dòng)，所以，可抵消電流所形成的磁場，使電感降低。
并且，由于使得和與連接端子部15a、 16a連接的電容器模塊13的連 接容易，所以，成為在樹脂殼體46中埋入螺母32、 34，利用螺栓來安裝 電容器模塊13的構(gòu)造。不過，為了使連接更加容易，還能夠取代螺栓而 通過焊接等進(jìn)行連接。
(實(shí)施例1)
圖7表示本發(fā)明實(shí)施例1的電力轉(zhuǎn)換裝置20的剖面構(gòu)造圖。在圖7 中，l是用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路基板，2是驅(qū)動(dòng)電路基板1 上的電子部件，3是散熱片，4是金屬板，5是具有功率半導(dǎo)體元件M及 二極管D的功率模塊，6是金屬殼體。
從上開始，分別按照驅(qū)動(dòng)電路基板l、散熱片3、金屬板4、功率模塊 5、金屬殼體6的順序進(jìn)行組裝。
在驅(qū)動(dòng)電路基板1中搭載有用于對功率模塊5的功率半導(dǎo)體元件M進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的電路(驅(qū)動(dòng)電路裝置DCU)。驅(qū)動(dòng)電路基板1被固定于功 率模塊5，驅(qū)動(dòng)電路基板1和功率模塊5的控制端子通過軟釬焊等而電連 接。另外，在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路基板1中，不僅搭載有驅(qū)動(dòng)電路裝置 DCU，而且在此基礎(chǔ)上還能夠搭載旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制裝置MCU。
在驅(qū)動(dòng)電路基板1上，搭載有用于驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體元件M的驅(qū)動(dòng)IC、 熱耦合器、緩沖晶體管、電容器、微機(jī)等作為發(fā)熱部件的多個(gè)電子部件2。
散熱片3被配置在驅(qū)動(dòng)電路基板1和具有作為防護(hù)板的功能的金屬板 4之間。該散熱片3用于將驅(qū)動(dòng)電路基板1的熱高效地從金屬板4向金屬 殼體6逃逸。
而且，由于在驅(qū)動(dòng)電路基板1中設(shè)置有與功率半導(dǎo)體元件M同電位 的高電壓部，所以，需要在與降低為金屬殼體6的電位的金屬板4之間確
保絕緣性。因此，散熱片3的材料可采用熱傳導(dǎo)率高且能夠確保絕緣性的 材料。在本實(shí)施例中，采用了含有陶瓷填充劑的硅片。該硅片的厚度約為 2.7mm，熱傳導(dǎo)率約為1.2W/mK，絕緣破壞強(qiáng)度約為26kV。作為含有陶 瓷填充劑的硅片，優(yōu)選采用熱傳導(dǎo)率為1 5W/mK的硅片。不過，不限定 于上述的硅片，也可以使用例如epdm橡膠(乙烯丙烯橡膠)系的片作為 散熱片3。該情況下，可以采用熱傳導(dǎo)率為1W/mK以下的硅片。而且， 還可以采用其他的材料。
金屬板4由鋁形成，為了使由驅(qū)動(dòng)電路基板1及散熱片3傳遞的熱高 效地逃逸，將其一端固定于流通冷卻水的金屬殼體6。在本實(shí)施例中，利 用螺栓將金屬板4固定于金屬殼體6。不過不限定于此，還可以通過焊接 等其他方法進(jìn)行固定。
而且，金屬板4具有對驅(qū)動(dòng)電路基板1上的控制電路因?yàn)閺墓β誓K 5的功率半導(dǎo)體元件m放射的噪聲而產(chǎn)生誤動(dòng)作進(jìn)行防止的功能。本實(shí)施 例的金屬板4采用了熱傳導(dǎo)率高且具有防護(hù)效果的鋁，但也可以采用銅等 其他金屬、各項(xiàng)異性碳等材料，或?qū)⑵涮娲鸀闊釋?dǎo)管。另外，通過對金屬 板4的表面實(shí)施鍍鎳等處理，可以有效防止氧化。
功率模塊5被固定于金屬殼體6。在功率模塊5的內(nèi)部設(shè)置的功率半 導(dǎo)體元件m由驅(qū)動(dòng)電路基板1上的控制電路驅(qū)動(dòng)控制。功率半導(dǎo)體元件 m按照形成三相橋接電路的方式，通過用于將各功率半導(dǎo)體元件m之間、 功率半導(dǎo)體元件m與輸入端子之間、功率半導(dǎo)體元件m與輸出端子之間 電連接的鋁線8將其電連接。不過，也可以替代鋁線8而通過板狀導(dǎo)體等 進(jìn)行連接。
另外，由于功率半導(dǎo)體元件m以高電壓進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，所以，其自 身發(fā)熱大。因此，在金屬殼體6中設(shè)置有制冷劑通路7。制冷劑通路7中 流通用于對來自功率半導(dǎo)體元件m的熱進(jìn)行冷卻的冷卻水等。為了提高 冷卻效率，可以在制冷劑通路7中設(shè)置用于增加與制冷劑的接觸面積的散 熱片。作為散熱片，可以使用直線形狀或銷形狀。
此外，本實(shí)施例中制冷劑通路7被設(shè)置在金屬殼體6的內(nèi)部，但不限 定于此，也可以采用使功率模塊5的基底部與制冷劑直接接觸的直接冷卻 構(gòu)造。本構(gòu)造中，在金屬殼體6中設(shè)置成為制冷劑通路7的卉口部，通過
在該開口部之上直接配置功率模塊5的金屬基體26，可形成制冷劑通路7。 該情況下，能夠在功率模塊5的金屬基體26設(shè)置直線形狀或銷形狀的散 熱片。
并且，功率半導(dǎo)體元件M設(shè)置在配置有銅布線圖案的絕緣基板56上， 被硅凝膠等樹脂密封。因此，硅凝膠會(huì)基于功率半導(dǎo)體元件M發(fā)出的熱 而溫度上升。結(jié)果，該熱傳遞給金屬板4與驅(qū)動(dòng)電路基板1，使它們的溫 度上升。因此，為了防止金屬板4與驅(qū)動(dòng)電路基板1的溫度上升，可利用 由樹脂等形成的蓋密封功率模塊5。
如上所述，通過簡單的構(gòu)成，可以使驅(qū)動(dòng)電路基板l的熱從驅(qū)動(dòng)電路 基板1高效傳遞給散熱片3、金屬板4、金屬殼體6。因此，即便在周圍溫 度高的情況下，也能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)電路基板1保持為與金屬殼體6的溫度同樣 低。
而且，由功率半導(dǎo)體元件M放射的電磁噪聲被與金屬殼體6接地的 金屬板4遮斷。因此，能夠降低驅(qū)動(dòng)電路l發(fā)生誤動(dòng)作的危險(xiǎn)性，從而可 提供耐噪聲性出色的電力轉(zhuǎn)換裝置。
并且，由于不僅可確保耐熱性及耐噪聲性，而且還會(huì)縮小功率模塊5 與驅(qū)動(dòng)電路基板1之間的距離，所以，用于連接它們的柵極管腳25 (圖5) 變短，能夠降低該部分的電感。
(實(shí)施例2)
接著，對本發(fā)明實(shí)施例2的電力轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行說明。圖8是實(shí)施例2 的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖面構(gòu)造圖，圖9是電力轉(zhuǎn)換裝置的主要部分的俯視圖 及剖面圖。
如圖8所示，實(shí)施例2的電力轉(zhuǎn)換裝置與實(shí)施例1同樣，具有驅(qū)動(dòng)電 路基板l、散熱片3、金屬板4、功率模塊5及金屬殼體6。不過在實(shí)施例 2中，與實(shí)施例1構(gòu)成的不同點(diǎn)在于，僅在熱量程度嚴(yán)峻的位置配置散熱 片3。即，在本實(shí)施例中，散熱片3被分割為多個(gè)，各個(gè)散熱片3被選擇 性地配置在驅(qū)動(dòng)IC與熱耦合器等發(fā)熱部件的正下方。通過在耐熱溫度為 125'C左右的驅(qū)動(dòng)IC與耐熱溫度為l(X)'C左右的熱耦合器那樣熱量程度嚴(yán) 峻的部件正下方，選擇性地設(shè)置散熱片3，可以降低散熱片3的成本。
而且，由于在熱量比較具有余裕的位置沒有配置散熱片3，所以，無 法確保在與金屬殼體6接地的金屬板4之間的電絕緣性。因此，本實(shí)施例 通過在散熱片3下設(shè)置絕緣片10，來確保電絕緣性。
而且，在驅(qū)動(dòng)電路基板1上與散熱片3接觸的面，搭載有電子部件。 即，成為在驅(qū)動(dòng)電路基板1的兩面?zhèn)劝惭b電子部件的兩面安裝構(gòu)造。通過 釆用這種構(gòu)成，可以減少安裝面積。這里，在與散熱片3接觸的面搭載的 電子部件被配置在分割為多個(gè)的散熱片3之間。由于散熱片3被配置在驅(qū) 動(dòng)IC與熱耦合器等發(fā)熱部件的正下方，所以，這些電子部件未被配置在 發(fā)熱部件的正下方。
作為本實(shí)施例的絕緣片10，可采用聚酯系片(PET片)。該片具有熱 傳導(dǎo)率約為0.16W/mK，厚度約為0.1mm,絕緣破壞強(qiáng)度約為12.5kV的性 質(zhì)。另外，由于作為絕緣片10不僅需要考慮絕緣性，還要考慮耐熱溫度， 優(yōu)選盡量采用耐熱溫度高的片。作為絕緣片10除了聚酯系片之外，例如 還可以采用聚苯硫(求]J :7工-A^W77一 K， Polyphenyl sulfide)系 板(PPS片)或聚烯烴(polyolefm)系板(PP片)等。
雖然絕緣片10的熱傳導(dǎo)率比散熱片3差，但通過采用比散熱片3薄 的絕緣片10，可以抑制散熱性劣化。散熱片3的厚度例如為2 3mm左右， 絕緣片10的厚度可采取0.1 0.2mm左右。不過這些片的厚度不一定為上 述的范圍，也可以根據(jù)使用環(huán)境或其他限制等進(jìn)行適宜變更。
例如，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路基板1中，在與散熱片3接觸的面搭載有 電子部件。該電子部件按照被散熱片3和絕緣片10包圍的方式搭載于驅(qū) 動(dòng)電路基板l。因此，至少需要使散熱片3的厚度比電子部件的高度大。
在利用薄的散熱片3的情況下,僅將面安裝型的電子部件配置于該面， 對于電容器等比較大的部件而言，優(yōu)選將其搭載于與散熱片3的接觸面相 反一側(cè)的面。但是，在因?yàn)槊娣e制約等將分立部件等大的部件配置在與散 熱片3的接觸面的情況下，只要使散熱片3的厚度大于該分立部件等的高 度即可。
另外，為了確保以高壓使電位變動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路和與金屬殼體6接地的 金屬板4之間的絕緣性，優(yōu)選使絕緣片10的面積大于金屬板4。但不需要 使用整體大于金屬板4的絕緣片10。為了確保驅(qū)動(dòng)電基板1上的電子部件
等與金屬板4之間的絕緣距離，只要考慮驅(qū)動(dòng)電路基板1與電子部件等的 位置，使絕緣片10局部比金屬板4向外側(cè)擴(kuò)張即可。
而且，金屬板4與絕緣片10具有用于對與功率模塊5之間的相對位 置關(guān)系進(jìn)行決定的定位用孔11。該定位用孔11構(gòu)成為通過設(shè)置于功率模 塊5的定位用的突出部。通過設(shè)置這樣的定位用孔ll，可以提高將金屬板 4和絕緣片10搭載于功率模塊5時(shí)的組裝性。
并且，在本實(shí)施例中，折彎金屬板4的端部，利用螺栓將其固定到功 率模塊5的基材。由于采用這種構(gòu)成，可以預(yù)先對組裝于功率模塊5的構(gòu) 成部分進(jìn)行組裝，所以，能夠使得電力轉(zhuǎn)換裝置的組裝性變得容易。
另外，在本實(shí)施例中，針對分割散熱片3，并僅在驅(qū)動(dòng)ic與熱耦合器 等發(fā)熱部件的正下方、即熱量程度嚴(yán)峻的位置配置散熱片3的構(gòu)成進(jìn)行了 說明，但也可以替代該構(gòu)成，例如采用將整體或其一部分形成為網(wǎng)眼狀的 散熱片3。根據(jù)需要，也可以分割網(wǎng)眼狀的散熱片3。利用這種構(gòu)成，也 能夠在降低成本的基礎(chǔ)上，確保散熱性。
(實(shí)施例3)
接著，對本發(fā)明實(shí)施例3的電力轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行說明。實(shí)施例3的電力 轉(zhuǎn)換裝置的剖面構(gòu)造圖如圖io所示。
在實(shí)施例3中，13是用于使功率半導(dǎo)體元件m開關(guān)控制時(shí)的電流平 滑化的電容器模塊，14是與電容器模塊13 —體化的母線條。母線條14 被利用螺栓固定于功率模塊5的端子。
通常，在功率半導(dǎo)體元件m的驅(qū)動(dòng)時(shí)，從電容器模塊13向功率半導(dǎo) 體元件流入陡峭的電流。因此，如果驅(qū)動(dòng)電路基板1位于母線條14與功 率半導(dǎo)體元件m的端子附近，則會(huì)從功率半導(dǎo)體元件受到電磁噪聲的影 響，存在著發(fā)生誤動(dòng)作之虞。因此，本實(shí)施例中將金屬板4彎曲，構(gòu)成在 成為噪聲源的母線條14和驅(qū)動(dòng)電路基板1之間設(shè)置金屬板4的結(jié)構(gòu)。通 過采用這樣的構(gòu)成，能夠有效保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路基板1不受電磁噪聲的影響。
由此，根據(jù)上述實(shí)施例1 3的構(gòu)成，可以使驅(qū)動(dòng)電路基板的熱從驅(qū) 動(dòng)電路基板有效地向散熱片、金屬板、殼體逃逸。而且，由于不需要粘結(jié) 劑的固化、撓性基板等多余的部件，所以，使得電力轉(zhuǎn)換裝置的組裝容易，
可以提高生產(chǎn)率。
而且，通過在驅(qū)動(dòng)電路基板1和功率半導(dǎo)體元件M之間設(shè)置與金屬 殼體6接地的金屬板4，能夠?qū)墓β拾雽?dǎo)體元件M放射的電磁噪聲遮斷， 從而可以提高驅(qū)動(dòng)電路基板1的耐噪聲性能。
綜上所述，根據(jù)上述實(shí)施例，能夠以簡易的構(gòu)成，事先兼具耐噪聲性 和高散熱性能的構(gòu)成，從而可提供具有耐噪聲性和高散熱性能的電力轉(zhuǎn)換 裝置。
權(quán)利要求
1、一種電力轉(zhuǎn)換裝置，具有金屬殼體；搭載于所述金屬殼體，具備多個(gè)功率半導(dǎo)體元件的功率模塊；搭載于所述功率模塊，被固定于所述金屬殼體的金屬板；配置在所述金屬板之上的散熱片；和配置在所述散熱片之上，用于控制所述功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路基板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 在所述金屬板與所述散熱片之間設(shè)置有絕緣片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述散熱片被分割為多個(gè)，設(shè)置在所述絕緣片之上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述散熱片被配置在搭載于所述驅(qū)動(dòng)電路基板之上的發(fā)熱部件的下部。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動(dòng)電路基板中，在與所述散熱片接觸的面搭載有電子部件， 所述電子部件配置在分割為多個(gè)的所述散熱片之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述散熱片為網(wǎng)眼狀。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述金屬板利用螺栓被固定于所述金屬殼體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述金屬板及所述絕緣片具有用于確定所述功率模塊之間的相對位 置關(guān)系的定位孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述金屬殼體在所述功率模塊的下部具有制冷劑通路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，還具有電容器，所述電容器利用母線條與所述功率模塊電連接，通過所述金屬板發(fā)生彎曲，使得其一部分位于所述母線條與所述驅(qū)動(dòng) 電路基板之間。
11、 一種電力轉(zhuǎn)換裝置，具有功率模塊，其具備將由電池供給的直流電流轉(zhuǎn)換為三相交流電流的多個(gè)功率半導(dǎo)體元件；電容器模塊，其具備用于使所述直流電流平滑化的多個(gè)電容器； 搭載在所述功率模塊之上的金屬板； 配置在所述金屬板之上的散熱片；和驅(qū)動(dòng)電路基板，其配置在所述散熱片之上，具備用于向所述多個(gè)功率 半導(dǎo)體元件供給控制信號的電路。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 在所述金屬板與所述散熱片之間設(shè)置有絕緣片。
13、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述功率模塊搭載于金屬殼體， 所述金屬板被固定于所述金屬殼體。
14、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述功率模塊具有用于和所述電容器模塊連接的正極側(cè)連接端子及負(fù)極側(cè)連接端子，所述正極側(cè)連接端子及所述負(fù)極側(cè)連接端子隔著絕緣部件層疊。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述正極側(cè)連接端子及所述負(fù)極側(cè)連接端子在與所述電容器模塊連 接的端部，相互朝相反方向折彎。
16、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述功率模塊具備由樹脂形成的樹脂殼體，所述正極側(cè)連接端子及所述負(fù)極側(cè)連接端子的至少一部分被固定在 所述樹脂殼體的內(nèi)部。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述正極側(cè)連接端子及所述負(fù)極側(cè)連接端子在所述樹脂殼體的一邊并列配置有多個(gè)。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述功率模塊具有用于輸出所述三相交流電流的交流連接端子， 所述交流連接端子在與配置有所述正極側(cè)連接端子及所述負(fù)極側(cè)連接端子的所述樹脂殼體的一邊對置的邊，并列配置有多個(gè)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述功率半導(dǎo)體元件配置在絕緣基板之上，所述絕緣基板中，在搭載有所述功率半導(dǎo)體元件一側(cè)的面及其相反側(cè) 的面這兩個(gè)面中，形成有金屬的圖案。
20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于， 所述絕緣基板由氮化硅構(gòu)成。
全文摘要
一種電力轉(zhuǎn)換裝置(20)，由金屬殼體(6)；搭載于金屬殼體(6)，具備多個(gè)功率半導(dǎo)體元件的功率模塊(5)；配置在功率模塊(5)之上，被固定于金屬殼體(6)的金屬板(4)；配置在金屬板(4)之上的散熱片(3)；和配置在散熱片(3)之上，具備用于控制功率半導(dǎo)體元件的控制電路的驅(qū)動(dòng)電路基板(1)構(gòu)成。由此，可提供用于控制功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動(dòng)電路基板的散熱性及耐噪聲性被提高的、可靠性高的電力轉(zhuǎn)換裝置。
文檔編號H02M1/08GK101202495SQ200710169289
公開日2008年6月18日 申請日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者八幡光一, 行武正剛, 赤石賢生 申請人:株式會(huì)社日立制作所