Dcdc轉(zhuǎn)換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及DCDC轉(zhuǎn)換器裝置，特別涉及適用于電動車和插電式混合動力車的D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電動車和插電式混合動力車搭載有高電壓蓄電池和低電壓蓄電池，高電壓蓄電池用于通過逆變器裝置進(jìn)行電動機驅(qū)動的動力驅(qū)動用途，低電壓蓄電池用于使車輛的燈或收音機(rad1)等輔助設(shè)備工作。
[0003]這樣的車輛中，搭載有進(jìn)行從高電壓蓄電池向低電壓蓄電池的電力轉(zhuǎn)換或者從低電壓蓄電池向高電壓蓄電池的電力轉(zhuǎn)換的DCDC轉(zhuǎn)換器裝置。
[0004]在與電力轉(zhuǎn)換裝置連接的濾波電路中，疊加有從電力轉(zhuǎn)換裝置輻射并空間傳播到濾波電路的噪聲和因流過框體的渦電流而發(fā)生的電磁噪聲，可能導(dǎo)致濾波性能降低。
[0005]作為用于改善該技術(shù)問題的一種手段，已知專利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)。但是存在如下問題，該技術(shù)中，僅示出了殼體具有施加了接地電位的金屬制的底部，沒有考慮因底部中疊加的噪聲電流引起的噪聲的問題。
[0006]在這樣的D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置中，期待減小裝置內(nèi)發(fā)生的電磁噪聲輻射產(chǎn)生的影響。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-324839號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種降低從電路輻射來的噪聲疊加，確保濾波器的噪聲降低效果的裝置。
[0012]用于解決問題的技術(shù)方案
[0013]本發(fā)明的DCDC轉(zhuǎn)換器裝置，特征在于，包括:變壓器；高電壓側(cè)開關(guān)電路部，其電配置在所述變壓器與高電壓側(cè)電路部之間；低電壓側(cè)開關(guān)電路部，其電配置在所述變壓器與低電壓側(cè)電路部之間；噪聲濾波電路部，其電配置在所述低電壓側(cè)開關(guān)電路部與所述低電壓側(cè)電路部之間；金屬制的殼體，其收納所述變壓器、所述高電壓側(cè)開關(guān)電路部、所述低電壓側(cè)開關(guān)電路部、和所述噪聲濾波電路部；驅(qū)動電路基板，其具有驅(qū)動所述低電壓側(cè)開關(guān)電路部的驅(qū)動電路；和金屬制的底(base)板，其搭載所述驅(qū)動電路基板，所述殼體具有配置在所述低電壓側(cè)開關(guān)電路部與所述噪聲濾波電路部之間并且與該殼體連接的金屬制的分隔壁，所述底板配置在夾著所述低電壓側(cè)開關(guān)電路部與所述殼體的底面相對的位置，所述分隔壁與所述底板連接。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，能夠降低噪聲電流對濾波器電路部的影響。
【附圖說明】
[0016]圖1是用于說明電力轉(zhuǎn)換裝置的外觀立體圖。
[0017]圖2是表示D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖3(a)是用于說明D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100中的部件配置的分解立體圖。
[0019]圖3(b)是高電壓電路106的分解立體圖。
[0020]圖4(a)是用于說明D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0021]圖4(b)是表示ECDC轉(zhuǎn)換器裝置100的內(nèi)部的平面圖。
[0022]圖4(c)是從箭頭方向看到圖4(b)的A-A截面的截面圖。
[0023]圖5是表示D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100內(nèi)的低電壓基板107的立體圖。
[0024]圖6 (a)是表示D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100內(nèi)的濾波器基板120的立體圖。
[0025]圖6(b)是表示EOC轉(zhuǎn)換器裝置100內(nèi)的濾波器基板120的立體圖，是從與圖6 (a)不同的方向觀察的圖。
[0026]圖7是用于說明D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置101內(nèi)的濾波器基板120周邊的結(jié)構(gòu)的截面概略圖。
[0027]圖8(a)是表示D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的內(nèi)部的平面圖(用于說明匯流條163、164與主變壓器104的連接狀態(tài)的圖)。
[0028]圖8(b)是從箭頭方向看到圖8(a)的B-B截面的截面圖。
[0029]圖9(a)是表示D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的內(nèi)部的平面圖(用于說明連接部109a、濾波電路120、接地的接地端子1lc的配置的圖)。
[0030]圖9(b)是從箭頭方向看到圖9(a)的A-A截面的截面圖。
[0031]圖10是從箭頭方向看到圖4(b)的D-D截面的截面圖。
【具體實施方式】
[0032]以下參考【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0033]圖1是表示電力轉(zhuǎn)換裝置的外觀的圖的立體圖。電力轉(zhuǎn)換裝置是將DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100和逆變器裝置200—體化而成的裝置，圖1中以分離的狀態(tài)示出了 DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100和逆變器裝置200。D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100通過多個螺栓(未圖示)固定在逆變器裝置200的殼體底面?zhèn)取?br>[0034]該電力轉(zhuǎn)換裝置適用于電動車等，逆變器裝置200利用來自車載的高電壓蓄電池的電力驅(qū)動行駛用電動機。車輛中搭載有用于使燈和收音機等輔助設(shè)備工作的低電壓蓄電池，DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100進(jìn)行從高電壓蓄電池向低電壓蓄電池的電力轉(zhuǎn)換或者從低電壓蓄電池向高電壓蓄電池的電力轉(zhuǎn)換。
[0035]在逆變器裝置200的殼體201的側(cè)壁內(nèi)形成有制冷劑流動的制冷劑流路。制冷劑從入口配管13流入流路內(nèi)，從出口配管14流出。另一方面，D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的殼體101與逆變器裝置200的底面部相對地?zé)o間隙地固定。在固定的狀態(tài)下，成為DCDC轉(zhuǎn)換裝置100也共用制冷劑流路的形式。本實施方式中，作為制冷劑一般適合用水，但也能夠使用除水以外的制冷劑。
[0036]接著，說明D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100。圖2是表示D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的電路結(jié)構(gòu)的圖。如圖2所示，本實施方式的DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100中，進(jìn)行使低電壓蓄電池與高電壓蓄電池之間的電壓相互轉(zhuǎn)換的雙向DCDC轉(zhuǎn)換。高電壓電路由H電橋電路構(gòu)成，低電壓電路由同步整流電路和主動鉗位(active clamp)電路構(gòu)成。此外，為了在雙向D⑶C轉(zhuǎn)換中實現(xiàn)高輸出，而考慮開關(guān)元件采用大電流部件、平滑線圈的大型化。
[0037]具體而言，在高電壓側(cè)，采用使用了具有回流二極管的MOSFET的H電橋型開關(guān)電路結(jié)構(gòu)(Hl?H4)。開關(guān)控制時，使用LC電路(Cr、Lr)以高開關(guān)頻率(10kHz)進(jìn)行零電壓開關(guān)，降低開關(guān)損失，提高轉(zhuǎn)換效率。此外，與雙向動作(降壓模式動作和升壓模式動作)對應(yīng)地，設(shè)置IGBT開關(guān)(HO)作為在降壓模式動作時接通、在升壓模式動作時斷開的切換開關(guān)。
[0038]進(jìn)而，為了確保低電壓側(cè)的高輸出，采用使用了 MOSFET的同步整流電路和全波整流型的倍流(current doubler)方式。此外，在高輸出化時，通過使多個開關(guān)元件并聯(lián)同時工作而確保高輸出。圖2的例子中，如SWAl?SWA4、SWB1?SWB4那樣使4個元件并聯(lián)。此夕卜，通過使開關(guān)電路和平滑電抗器的小型電抗器(reactor) (L1、L2)成為具有對稱性的2電路并聯(lián)配置而實現(xiàn)高輸出化。這樣，通過使小型電抗器成為2電路配置，與配置I臺大型電抗器的情況相比，能夠使DCDC轉(zhuǎn)換器裝置整體小型化。另外，設(shè)置主動鉗位電路，抑制開關(guān)時的浪涌電壓的產(chǎn)生，降低開關(guān)元件的耐壓，從而實現(xiàn)電路部件的低耐壓化，從而使裝置小型化。此外，在輸出端，為了降低DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100的輸出噪聲而構(gòu)成有LC濾波電路。LC濾波電路由電抗器L3與電容器Cf的串聯(lián)電路構(gòu)成。
[0039]圖3(a)是D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的分解立體圖。圖3 (b)是高電壓電路106中的分解立體圖。圖4(a)是表示DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖4(b)是表示DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100的內(nèi)部的平面圖。圖4(c)是從箭頭方向看到圖4(b)的A-A截面的截面圖。圖5是表示DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100內(nèi)的低電壓基板的立體圖。
[0040]在控制電路基板108，安裝有控制設(shè)置于低電壓電路和高電壓電路的開關(guān)元件的控制電路?？刂齐娐坊?08通過螺栓等固定在金屬制的底板109的上表面形成的凸部。底板109被螺栓固定在從殼體101的底面部向上方突出的多個支承部。由此，控制電路基板108隔著底板109配置在配置于殼體底面部的發(fā)熱部件(主變壓器104、電感器(inductor)元件105等)的上方。
[0041]如圖3(a)所示，D⑶C轉(zhuǎn)換器裝置100的電路部件被收納在金屬制(例如鋁鑄件(aluminium die cast)制)的殼體101內(nèi)。在殼體101的開口部，螺栓固定有殼體蓋102。如上所述，在殼體101的底面?zhèn)?，固定逆變器裝置200的殼體201。在殼體內(nèi)的底面部分，載置有主變壓器104、電感器元件105、搭載了開關(guān)元件Hl?H4的高電壓電路106、搭載了開關(guān)元件SWAl?SWA4、SAffBl?SWB4的低電壓電路107等。高電壓電路106的分解立體圖如圖3(b)所示。
[0042]此外，就與圖2的電路圖的對應(yīng)而言，主變壓器104與變壓器Tr對應(yīng)，電感器元件105與倍流器的電抗器L1、L2對應(yīng)。在低電壓電路基板107，還搭載有圖2的主動鉗位電路的開關(guān)元件S1、S2等。
[0043]如圖5所示，低電壓電路107在形成有圖案(pattern)的金屬基板上安裝有開關(guān)元件170?177。由金屬材料構(gòu)成的匯流條160、161、162、163、164、190、191安裝在金屬基板上。
[0044]圖4 (a)所示的鐵氧體鐵芯(ferrite core) 140和濾波器基板120，構(gòu)成為了降低DCDC轉(zhuǎn)換器裝置100的輸出噪聲而設(shè)置的LC濾波電路，與低電壓電路107的基板上搭載的平滑化電容器130 —同構(gòu)成型的LC濾波電路。此外，電路結(jié)構(gòu)以降低輸出的噪聲為目的，所以不限于π型的LC濾波電路。圖4(c)所示的輸出端子122在從HV側(cè)向LV側(cè)進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下起到輸出端子的作用，但在從LV側(cè)向HV側(cè)進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的情況下，起到輸入端子的作用。本實施例的轉(zhuǎn)換器中，能夠進(jìn)行HV側(cè)與LV側(cè)的雙向的電力轉(zhuǎn)換，但也有僅進(jìn)行單向的電力轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器。
[0045]在LC濾波電路與低電壓電路部107之間形成與殼體101形成為一體的屏蔽壁1la0圖5所示的輸出匯流條162繞過該屏蔽壁102，使低電壓電路107與鐵氧體鐵芯140、濾波器基板120和輸出端子122之間電連接。
[0046]因為該屏蔽壁101a，即使LC濾波器電路與高電壓電路1