CN112655143A - 电力转换器 - Google Patents
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Abstract
电力转换器具有:框体;散热部,将框体的热向外部散出;第1散热板,具有相对的第1主面及第2主面;以及第1基板,固定于第1主面,安装有第1发热部件,在框体的内侧面形成有第1锥形部,第1散热板具有与第1锥形部能够热交换地连接且相对于第1锥形部滑动的第2锥形部,第1散热板构成为通过第2锥形部相对于第1锥形部滑动而相对于框体在第1方向上位移,第1发热部件通过第1散热板向第1方向的位移而与框体能够热交换地连接。
Description
技术领域
本发明涉及将输入的电压转换为任意的电压电平并输出的电力转换器。
背景技术
在以往的电力转换器中,将安装在收纳于框体内的基板上的电子部件等发热部件的热经由金属板等散热构件传递至框体,利用安装于框体的冷却器进行冷却(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4231626号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在以往的电力转换器中,将安装于基板的发热部件的热经由金属板等散热构件传递至框体,利用安装于框体的冷却器进行冷却,因此,对安装于远离冷却器的基板的发热部件的冷却效果低。因此,若存在大量发热大的发热部件,则需要的冷却面的面积变大,存在装置大型化的问题。
本发明是为了解决这样的课题而完成的,其目的在于得到能够有效地对发热部件的热进行散热的小型的电力转换器。
用于解决课题的手段
本发明的电力转换器具有:框体;散热部,将所述框体的热向外部散出;第1散热板,具有相对的第1主面及第2主面;以及第1基板,固定于所述第1主面,安装有第1发热部件,在所述框体的内侧面形成有第1锥形部,所述第1散热板具有第2锥形部,所述第2锥形部与所述第1锥形部能够热交换地连接且相对于所述第1锥形部滑动,所述第1散热板构成为通过所述第2锥形部相对于所述第1锥形部滑动而相对于所述框体在第1方向上位移,所述第1发热部件通过所述第1散热板向所述第1方向的位移而与所述框体能够热交换地连接。
发明效果
根据本发明,能够提供能够有效地对发热部件的热进行散热的小型的电力转换器。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的电力转换器的电路图。
图2是表示本发明的实施方式1的电力转换器的俯视图。
图3是图2的A-A向视剖视图。
图4是图2的B-B向视剖视图。
图5是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的铁芯周围的主要部分剖视图。
图6是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的构造的主要部分立体图。
图7是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的构造的剖视图。
图8是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的固定方法的图。
图9是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的固定所使用的固定金属件的俯视图。
图10是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的固定所使用的固定金属件的侧视图。
图11是说明本发明的实施方式1的电力转换器的组装方法的图。
图12是表示本发明的实施方式1的电力转换器的第1变形例的俯视图。
图13是图12的A-A向视剖视图。
图14是图12的B-B向视剖视图。
图15是表示本发明的实施方式1的电力转换器的第2变形例的俯视图。
图16是图15的A-A向视剖视图。
图17是图15的B-B向视剖视图。
图18是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的第1锥形部的立体图。
图19是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的第1锥形部的第1变形例的立体图。
图20是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的第1锥形部的第2变形例的立体图。
图21是表示比较例的电力转换器的剖视图。
图22是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的连接构造的俯视图。
图23是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的连接构造的剖视图。
图24是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的连接构造的剖视图。
图25是表示本发明的实施方式2的电力转换器的俯视图。
图26是图25的A-A向视剖视图。
图27是图25的B-B向视剖视图。
图28是表示本发明的实施方式2的电力转换器中的第1锥形部的立体图。
图29是表示本发明的实施方式2的电力转换器中的第1锥形部的第1变形例的立体图。
图30是表示本发明的实施方式2的电力转换器中的第1锥形部的第2变形例的立体图。
图31是表示本发明的实施方式3的电力转换器的俯视图。
图32是图31的A-A向视剖视图。
图33是图31的B-B向视剖视图。
图34是说明本发明的实施方式3的电力转换器中的狭缝的结构的主要部分立体图。
图35是表示本发明的实施方式4的电力转换器的俯视图。
图36是图35的A-A向视剖视图。
图37是图35的B-B向视剖视图。
图38是说明本发明的实施方式4的电力转换器中的狭缝的结构的主要部分立体图。
图39是表示本发明的实施方式5的电力转换器的俯视图。
图40是图39的A-A向视剖视图。
图41是图39的B-B向视剖视图。
图42是说明本发明的实施方式6的电力转换器中的散热板的固定方法的主要部分立体图。
图43是表示本发明的实施方式6的电力转换器中的散热板的固定状态的主要部分侧视图。
图44是说明本发明的实施方式7的电力转换器中的散热板的固定方法的主要部分立体图。
图45是表示本发明的实施方式7的电力转换器的剖视图。
图46是表示本发明的实施方式8的电力转换器的剖视图。
图47是表示本发明的实施方式9的电力转换器的立体图。
图48是表示本发明的实施方式10的电力转换器的剖视图。
图49是表示本发明的实施方式10的电力转换器的变形例的剖视图。
图50是表示本发明的实施方式11的电力转换器的立体图。
具体实施方式
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的电力转换器的电路图。
在图1中,电力转换器100例如是DC-DC转换器,搭载于电动汽车,将100V~300V的锂离子电池的输入电压转换为12~15V的电压并输出,对铅蓄电池进行充电。电力转换器100具备4个MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)2、变压器3、2个二极管4、平滑电抗器5以及平滑电容器6。
4个MOSFET2被开关控制,将输入电压转换为交流电压。变压器3根据变压器3的匝数比将由4个MOSFET2转换后的交流电压转换为任意的电压,并供给至输出侧电路。另外,变压器3将输入侧电路与输出侧电路电绝缘。二极管4将从变压器3供给的交流电压再次转换为直流电压。平滑电抗器5和平滑电容器6对由二极管4转换后的直流电压进行平滑,使输出电压稳定。
在这样构成的电力转换器100中,存在4个MOSFET2、变压器3、2个二极管4以及平滑电抗器5等发热部件。为了使这些发热部件的温度不超过额定温度,例如使发热部件的温度达到100℃~120℃以下,需要对发热部件进行冷却。
在此,对电力转换器100的具体结构进行说明。图2是表示本发明的实施方式1的电力转换器的俯视图,图3是图2的A-A向视剖视图,图4是图2的B-B向视剖视图。此外,在图2及图4中,箭头所示的X方向是框体内的固定于散热板的基板的排列方向。另外,在各剖视图中,为了方便起见,省略了剖面线。
电力转换器100具备框体10和以接触状态安装于框体10的外壁面的冷却器9。以下,有时将框体10的外壁面称为外侧面。框体10例如是宽度150mm、高度90mm、进深50mm的箱形。框体10由高导热材料例如铝制作。将与冷却器9所接触的框体10的外壁面相对的框体10的内壁面设为主冷却面11。以下,有时将框体10的内壁面称为内侧面。主冷却面11是箱形的框体10的内底面。此外,框体10和冷却器9由不同的构件制作,但也可以由一个构件制作。
在框体10的主冷却面11形成有第1锥形部13。固定有基板30的散热板20相对于主冷却面11垂直地***到框体10内,在X方向上排列成1列而收纳有2张。此外,***到框体10内的基板30和散热板20的数量也可以为3张以上。另外,基板30和散热板20的数量也可以不相同。
在基板30上安装有多个发热部件以及多个电子部件。虽然未图示,但在基板30上例如形成有铜的配线图案。多个发热部件和多个电子部件焊接于配线图案,相互电连接。另外,如后所述,2张基板30使用配线相互电连接。由此,构成图1所示的DC-DC转换器。在基板30形成有基板固定孔31和铁芯用开口部32。并且,虽然未图示,但在基板30的铁芯用开口部32的周围形成有构成平滑电抗器5及变压器3的绕组的例如铜的线圈图案。发热部件是MOSFET2及二极管4这些功率半导体、以及平滑电抗器5及变压器3的铁芯7。基板30的尺寸例如为宽度125mm、高度75mm、厚度1.6mm。
在散热板20形成有基板固定面25、部件接触面24以及第2锥形部22。如图6所示,在基板固定面25形成有用于固定基板30的螺纹孔28。安装在固定于其他散热板20的基板30上的铁芯7等发热部件与部件接触面24接触。散热板20的尺寸例如为宽度130mm×高度80mm×厚度9mm。散热板20由高导热材料例如铝制作。
基板30通过在基板固定孔31所在的部位***间隔件40并使螺钉穿过基板固定孔31紧固于螺纹孔28而固定于散热板20的基板固定面25。相向的基板固定面25与基板面33之间的距离通过间隔件40确保为例如1mm。绝缘性的散热片50以从X方向观察时包含基板30的MOSFET2及二极管4这些功率半导体的安装区域的方式设置在基板固定面25与基板面33之间。此外,也可以代替散热片50而将绝缘性的灌封树脂设置在基板固定面25与基板面33之间。另外,在不需要使基板固定面25和与基板固定面25相向的基板面33电绝缘的情况下,也可以使基板固定面25与基板面33相互接触。此外,散热片50以及灌封树脂是导热构件。
下面,参照图5,对平滑电抗器5及变压器3的铁芯7与基板30的绝缘距离进行说明。图5是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的铁芯周围的主要部分剖视图。
凹陷26形成于散热板20的基板固定面25。凹陷26的深度Hd例如为7mm。平滑电抗器5和变压器3的铁芯7以贯通铁芯用开口部32的方式安装于基板30。铁芯7的底面7a与凹陷26的底面26a接触。在此,深度Hd满足下式。
Hd>Hi-Hs+Hc且Hd<Ha-Hu-Hs-Hb-Hi
其中,
Hi:形成于基板30的金属图案与铁芯7之间所需的绝缘距离
Hs:间隔件40的高度
Hc:凹陷26的底面26a侧的铁芯7的厚度
Hd:凹陷26的深度
Ha:铁芯7的高度
Hu:与凹陷26的底面26a相反的一侧的铁芯7的厚度
Hb:基板30的厚度。
例如,在Hi=3mm、Hs=1mm、Hc=Hu=3.5mm、Hb=1.6mm、Ha=18mm的情况下,深度Hd为6mm~8.4mm。
此外,也可以对形成于散热板20的凹陷26进行灌封处理。另外,也可以在铁芯7的底面7a与凹陷26的底面26a之间设置导热系数高的散热片、散热脂等。
下面,参照图6及图7,对散热板20的构造进行说明。图6是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的构造的主要部分立体图,图7是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的构造的剖视图。此外,在图6中,仅示出了散热板和框体的底部。
在散热板20的、框体10的主冷却面11侧的面设置有第2锥形部22。第2锥形部22具有朝向框体10的主冷却面11而散热板20的厚度变薄的构造。与散热板20的基板固定面25相向的其他散热板20的部件接触面24与散热板20的第2锥形部22所成的角度θb例如为70°。
在框体10的主冷却面11设置有凹型的第1锥形部13。设置于主冷却面11的凹型的第1锥形部13为在凹型的深度方向上第1锥形部13的宽度Wt变细的凹形状,在与X方向正交的方向上延伸。第1锥形部13的宽度Wt在最宽的部位例如为12mm。第1锥形部13的深度例如为4mm。另外,第1锥形部13的长度Lt与框体10的内宽度相同。设置于主冷却面11的第1锥形部13与散热板20的部件接触面24所成的角度θc与θb相同。在此,框体10的第1锥形部13形成于主冷却面11的宽度方向的整个区域。
在将固定有基板30的散热板20相对于主冷却面11垂直地***到框体10内时,散热板20的第2锥形部22与框体10的第1锥形部13接触。然后,在散热板20的第2锥形部22与框体10的第1锥形部13相接的同时沿着第1锥形部13滑动移动。此时,固定有安装了MOSFET2的基板30的散热板20沿着作为第2锥形部22连接对象的第1锥形部13在X方向上滑动移动,MOSFET2经由散热片50与框体10的部件接触面12相接。另外,固定有安装了铁芯7的基板30的散热板20沿着作为第2锥形部22连接对象的第1锥形部13在X方向上滑动移动,铁芯7与散热板20的部件接触面24相接。由此,固定有基板30的2张散热板20以基板30与X方向正交的姿势在X方向上排列成1列而收纳于框体10内。相邻的散热板20的基板固定面25与部件接触面24相对。在此,固定有安装了MOSFET2的基板30的散热板20成为位于散热板20的排列方向的前头的散热板。另外,固定有安装了铁芯7的基板30的散热板20成为剩余的散热板。
此外,MOSFET2经由散热片50与框体10的部件接触面12相接,但在不需要相对于框体10电绝缘的情况下,也可以与部件接触面12直接接触。另外,铁芯7与散热板20的部件接触面24直接接触,但在要相对于散热板20的部件接触面24提高热接触的情况下,也可以经由散热片50与部件接触面24接触。
在此,使用图8至图10对散热板20的固定方法进行说明。图8是说明本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的固定方法的图,图9是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的固定所使用的固定金属件的俯视图,图10是表示本发明的实施方式1的电力转换器中的散热板的固定所使用的固定金属件的侧视图。
固定金属件80具有框体安装部81、散热板安装部82、以及连结框体安装部81与散热板安装部82的连结部83。固定金属件80形成为从与上表面正交的方向观察时散热板安装部82和连结部83相对于框体安装部81正交的T字形。另外,固定金属件80形成为从与侧面正交的方向观察时,散热板安装部82相对于框体安装部81向下方偏移的曲柄形状。由此,吸收框体10与散热板20的高度差。在框体安装部81形成有2个长孔84。在散热板安装部82形成有1个螺纹孔85。然后,使螺钉90穿过螺纹孔85而紧固于散热板20,将散热板安装部82固定于散热板20。并且,使螺钉90穿过长孔84而紧固于框体10,将框体安装部81固定于框体10。这样,散热板20的两侧通过固定金属件80固定于框体10。
下面,对这样构成的电力转换器100的组装方法进行说明。图11是说明本发明的实施方式1的电力转换器的组装方法的图。
首先,在基板30安装作为发热部件的MOSFET2及二极管4这些功率半导体、平滑电抗器5及变压器3的铁芯7以及其他的电气部件。在此,MOSFET2及二极管4这些功率半导体使用表面安装件,但也可以使用通孔件。另外,这些部件大多焊接于基板30的配线图案,但只要电连接,则接合方法并不限定于焊接。
例如,如图11所示,平滑电抗器5及变压器3的铁芯7通过组合E型铁芯71和I型铁芯72而构成。E型铁芯71具有多个柱。因此,在基板30设置与E型铁芯71的各柱对应的、柱的截面积以上的铁芯用开口部32。然后,将E型铁芯71的各柱分别***到铁芯用开口部32,使用粘接剂等将I型铁芯72固定于从铁芯用开口部32突出的各柱。由此,将铁芯7安装于基板30。
接着,安装有发热部件及电气部件的基板30使用螺钉等固定于散热板20的基板固定面25。此时,在一方的基板30中,散热片50被夹在散热板20的基板固定面25和安装有二极管4的基板30的区域的相反侧的基板面33之间。在另一方的基板30中,散热片50被夹在散热板20的基板固定面25和安装有MOSFET2的基板30的区域的相反侧的基板面33之间。由此,MOSFET2经由基板30及散热片50与散热板20的基板固定面25接触。另外,二极管4经由基板30及散热片50与散热板20的基板固定面25接触。
接着,固定有基板30的2张散热板20相对于主冷却面11垂直地***到框体10内。此时,2张散热板20中的位于X方向前方的散热板20先***到框体10内。此外,X方向前方是指图4中右侧。2个散热板20分别在第2锥形部22与框体10的第1锥形部13相接的同时向X方向前方滑动移动。由此,MOSFET2经由散热片50与框体10的部件接触面12接触。铁芯7的位于X方向前方的面与固定有安装了MOSFET2的基板30的散热板20的部件接触面24直接接触。并且,铁芯7的位于X方向后方的底面7a与散热板20的凹陷26的底面26a直接接触。
接着,散热板20分别使用固定金属件80固定于框体10。之后,使用未图示的配线,将2张基板30的输入与输出电连接。由此,组装了电力转换器100。
此外,也可以在将固定有基板30的散热板20***框体10内的工序之前,使灌封材料流入框体10内,在散热板20***到框体10内之后,使灌封材料固化。
下面,说明实施方式1的效果。
安装于基板30的MOSFET2经由散热片50与框体10的部件接触面12接触。然后,MOSFET2经由基板30的相反侧的基板面33和散热片50而与散热板20的基板固定面25接触。因此,作为发热部件的MOSFET2中的发热从固定有基板30的散热板20的基板固定面25和框体10的部件接触面12这2个路径经由框体10向冷却器9散热。
安装于基板30的二极管4经由散热片50与散热板20的基板固定面25接触。因此,作为发热部件的二极管4中的发热从固定有基板30的散热板20的基板固定面25的路径经由框体10向冷却器9散热。
安装于基板30的铁芯7与固定有安装了铁芯7的基板30的散热板20的凹陷26的底面26a及另一方的散热板20的部件接触面24接触。因此,作为发热部件的铁芯7中的发热从固定有安装了铁芯7的基板30的散热板20的基板固定面25和另一方的散热板20的部件接触面24这2个路径经由框体10向冷却器9散热。
这样,由MOSFET2和铁芯7构成的发热部件中的发热通过2个路径从冷却器9散热。由此,即使从发热部件到冷却器9的距离远,也能够降低从发热部件到冷却器9的热阻,抑制发热部件的温度上升。因此,仅利用主冷却面11与散热板20接触的面积就能够高效地进行冷却。由此,能够在不增大主冷却面11的面积的情况下抑制发热部件的温度上升,因此,能够提供小型的电力转换器100。
在框体10设置有使各散热板20的第2锥形部22向X方向前方滑动移动的第1锥形部13。因此,X方向前方的散热板20朝向框体10的部件接触面12滑动移动。X方向后方的散热板20朝向X方向前方的散热板20的部件接触面24滑动移动。由此,安装在固定于X方向前方的散热板20的基板30上的发热部件即MOSFET2经由散热片50简易且可靠地与框体10的部件接触面12接触。安装在固定于X方向后方的散热板20的基板30上的发热部件即铁芯7简易且可靠地与X方向前方的散热板20的部件接触面24接触。并且,通过X方向后方的散热板20的滑动移动,X方向前方的散热板20被推向X方向前方,因此,夹在MOSFET2与框体10的部件接触面12之间的散热片50变形为沿着MOSFET2的表面的形状。由此,MOSFET2与框体10的部件接触面12经由散热片50的接触面积增大。
另外,由于使散热板20的第2锥形部22与框体10的第1锥形部13接触,因此,与使没有锥形部的散热板与框体接触的情况相比,能够增加散热板20与框体10的接触面积。由此,从发热部件到冷却器9的热阻降低。因此,不仅能够抑制MOSFET2及铁芯7的温度上升,还能够抑制散热***为1个***的二极管4的温度上升。即,能够抑制所有发热部件的温度上升。
并且,由于与散热板20的部件接触面24接触的铁芯7的面为平面,因此,铁芯7与部件接触面24的接触面积变大。由此,铁芯7中的发热高效地传递至散热板20。此外,只要与散热板20的部件接触面24接触的铁芯7的面为平面即可,能够使用EI型、EE型、EER型、PQ型那样的铁芯。
另外,变压器3及平滑电抗器5的铁芯7与设置于散热板20的基板固定面25的凹陷26的底面26a及其他散热板20的部件接触面24接触。由此,即使不将变压器3及平滑电抗器5的铁芯7固定于基板30,也能保持铁芯7与基板30之间的距离。因此,不需要用于固定变压器3及平滑电抗器5的铁芯7的构件,能够实现电力转换器100的小型化。
有时多个发热部件距与散热板20的部件接触面24相向的基板30的面的高度不同。在实施方式1中,二极管4和铁芯7从基板30突出的高度不同。因此,铁芯7与散热板20的部件接触面24接触。另一方面,二极管4不与散热板20的部件接触面24接触。在该情况下,如图12至图14所示,也可以在散热板20的部件接触面24按照发热部件的高度来设置金属块27。由此,能够使高度低的二极管4经由散热片50与金属块27接触。结果,能够使所有发热部件的散热路径为2个***。在此,金属块27在散热板20的制作时同时制作,即制作成与散热板20同一部件,但金属块27也可以由与散热板20不同的构件制作,通过螺钉等固定于部件接触面24。
另外,如图15至图17所示,金属块27也可以由与散热板20不同的构件制作,在基板30的高度低的发热部件即二极管4的附近或者以与二极管4接触的状态安装。此时,金属块27的高度与作为高度高的发热部件的铁芯7的高度相同,或者,金属块27与散热片50的厚度的合计与铁芯7的高度相同。金属块27也可以通过焊接或螺钉固定于基板30的配线图案。另外,通过将金属块27固定于与二极管4相同电位的配线图案,能够高效地从二极管4向散热板20传热。并且,也可以在每个基板30将相同高度的发热部件对齐来进行安装。通过在每个基板30将发热部件的高度对齐,即使散热板20的部件接触面24为平面,也能够使所有发热部件与散热板20接触。在该情况下,能够使散热板20的部件接触面24为平面,因此,散热板20的加工变得容易。
下面,对设置于框体10的主冷却面11的第1锥形部13的形状进行说明。如图18所示,第1锥形部13也可以形成为从与作为滑动方向的X方向正交的主冷却面11的宽度方向的一侧到另一侧。另外,如图19所示,第1锥形部13也可以在主冷却面11的宽度方向的两侧分开形成。并且,如图20所示,第1锥形部13也可以形成在主冷却面11的宽度方向的中央位置。这样,只要能够通过第1锥形部13使散热板20在X方向上滑动移动,则可以形成在任意的位置。在该情况下,形成于散热板20的第2锥形部22按照框体10的第1锥形部13的形状、位置而适当设定,以便能够滑动移动地嵌合于框体10的第1锥形部13。
在此,使用图21对在框体10的主冷却面11未设置第1锥形部13的情况进行说明。图21是表示比较例的电力转换器的剖视图。
在将安装有基板30的散热板20***框体10内的情况下,发热部件、散热板20、框体10存在尺寸误差。因此,散热板20的基板固定面25与框体10的部件接触面12的间隔D的最小尺寸Dmin必须比从散热板20的基板固定面25到作为高度最高的发热部件的MOSFET2的顶点为止的高度的最大尺寸Hmax大。
比较例的电力转换器200中,框体10的主冷却面11形成为平坦面,未设置第1锥形部13。与主冷却面11相接的散热板20的侧面为平坦面。即,在比较例的电力转换器200中,在框体10的主冷却面11与散热板20的接触部没有锥形部。因此,在将散热板20***到框体10内时,散热板20不滑动移动。因此,如图21所示,在作为发热部件的MOSFET2与框体10的部件接触面12之间必然存在间隙Dx。若在发热部件与框体10的部件接触面12之间存在间隙Dx,则不会热连接,发热部件的温度上升不会被抑制。此外,间隙Dx为Dx=Dmin-Hmax。
在实施方式1的电力转换器100中,第1锥形部13形成于框体10的主冷却面11,第2锥形部22形成于散热板20的侧面。因此,在将散热板20***到框体10内时,散热板20在X方向上滑动移动。由此,成为作为发热部件的MOSFET2与框体10的部件接触面12相接的状态,MOSFET2的温度上升被抑制。
在实施方式1的电力转换器100中,使用2张基板30。此时,优选安装在各个基板30上的多个发热部件的高度一致。如果多个发热部件的高度一致,则不再需要与发热部件的高度匹配的金属块27。但是,若按照多个发热部件的每个高度准备基板30,则基板30的数量会增加。结果,图1所示的电力转换器100的电路被分割,连接部位增加,因此不优选。
在实施方式1的电力转换器100中,如图22至图24所示,将4个MOSFET2安装于1张基板30,将变压器3、2个二极管4、平滑电抗器5、平滑电容器6安装于另1张基板30。在1张基板30设置有与图1所示的a点和b点连接的连接端子90a、90b以及输入端子92。在另1张基板30设置有与变压器3的一次侧输入端连接的连接端子91a、91b以及输出端子93。而且,通过连接线94将连接端子90a、90b、91a、91b彼此连接。另外,输入线95与输入端子92连接,输出线96与输出端子93连接。这样,根据实施方式1,能够将连接部位设为输入、a点-b点、输出这3处。
实施方式2
图25是表示本发明的实施方式2的电力转换器的俯视图,图26是图25的A-A向视剖视图,图27是图25的B-B向视剖视图。
在图25至图27中,第1锥形部13形成为,从框体10的主冷却面11与位于X方向前方的框体10的部件接触面12相对地向高度方向突出。第1锥形部13的与部件接触面12相对的面成为朝向主冷却面11逐渐向部件接触面12侧位移的倾斜面。第1锥形部13的与部件接触面12相反的一侧的面成为与部件接触面12平行的、与主冷却面11正交的垂直面13a。散热板20的与基板固定面25相反的一侧的面成为适合第1锥形部13的倾斜面的倾斜面,散热板20的与基板固定面25相反的一侧的部分成为第2锥形部22。
位于X方向后方的框体10的内壁面成为朝向主冷却面11逐渐向X方向前方位移的倾斜面。位于该X方向后方的框体10的侧壁部成为第1锥形部13。散热板20的与基板固定面25相反的一侧的面成为适合该倾斜面的倾斜面,散热板20的与基板固定面25相反的一侧的部分成为第2锥形部22。
此外,实施方式2的电力转换器101除了在框体10形成有凸状的第1锥形部13这点以外,与上述实施方式1的电力转换器100同样地构成。
在实施方式2中,当将安装有安装了MOSFET2的基板30的散热板20***框体10内时,散热板20在第2锥形部22在框体10的第1锥形部13的倾斜面上滑动移动的同时向X方向前方位移。由此,安装于基板30的MOSFET2经由散热片50与框体10的部件接触面12相接。因此,MOSFET2中的发热从固定有基板30的散热板20的基板固定面25和框体10的部件接触面12这2个路径经由框体10向冷却器9散热。
另外,当将安装有安装了铁芯7的基板30的散热板20***框体10内时,散热板20在第2锥形部22在框体10的第1锥形部13的倾斜面上滑动移动的同时向X方向前方位移。由此,铁芯7与第1锥形部13的垂直面13a相接。因此,从固定有基板30的散热板20的基板固定面25和第1锥形部13的垂直面13a这2个路径经由框体10向冷却器9散热。在该情况下,垂直面13a成为框体10的部件接触面12。
第1锥形部13具有与散热板20相同的高度。因此,第1锥形部13与第2锥形部22的接触面积变大,能够降低从作为发热部件的MOSFET2、二极管4、铁芯7到冷却器9的热阻。并且,在安装于基板30的发热部件中,远离主冷却面11的发热部件与靠近主冷却面11的发热部件的散热路径不发生干涉,因此能够进一步降低热阻。
下面,对设置于框体10的主冷却面11的第1锥形部13的形状进行说明。如图28所示,第1锥形部13也可以形成为从与作为滑动方向的X方向正交的主冷却面11的宽度方向的一侧到另一侧。另外,如图29所示,第1锥形部13也可以在主冷却面11的宽度方向的两侧分开形成。并且,如图30所示,第1锥形部13也可以形成在主冷却面11的宽度方向的中央位置。这样,只要能够通过第1锥形部13使散热板20在X方向上滑动移动,则可以形成在任意的位置。在该情况下,形成于散热板20的第2锥形部22按照框体10的第1锥形部13的形状、位置而适当设定,以便能够滑动移动地嵌合于框体10的第1锥形部13。
实施方式3
图31是表示本发明的实施方式3的电力转换器的俯视图,图32是图31的A-A向视剖视图,图33是图31的B-B向视剖视图,图34是说明本发明的实施方式3的电力转换器中的狭缝的结构的主要部分立体图。
在图31至图34中,狭缝14形成为在隔着主冷却面11在与X方向正交的方向上相对的框体10的两内壁面相对。这样形成的狭缝14的组对在X方向上分离地形成有2对。狭缝14形成为使框体10的两内壁面凹陷,从上端到主冷却面11。狭缝14的X方向前方及后方的侧壁面成为与主冷却面11及X方向正交的平面。即,狭缝14的宽度Ws恒定。将狭缝14的X方向前方的侧壁面设为狭缝14的外形线14a。狭缝14的底部成为其高度朝向X方向前方逐渐变低的倾斜面。即,狭缝14的底部的厚度朝向X方向前方逐渐变薄。狭缝14的底部成为第1锥形部13。散热板20的底部的两侧部形成为适合狭缝14的第1锥形部13的倾斜面。散热板20的底部的两侧部成为第2锥形部22。狭缝14的第1锥形部13及散热板20的第2锥形部22的锥形角度与实施方式1相同。
在此,散热板20的宽度比框体10的与X方向正交的方向的内宽度宽,比相对的狭缝14的底面间的间隔Ds窄。另外,狭缝14的宽度Ws大于散热板20的厚度。例如,框体10的内宽度为135mm,狭缝14的间隔Ds为150mm,散热板20的宽度为145mm。散热板20的厚度为9mm,狭缝14的宽度Ws为10mm。由此,能够将散热板20***到框体10的狭缝14的组对中。
另外,将从狭缝14的外形线14a到X方向前方的散热板20的部件接触面24或框体10的部件接触面12的距离设为Dn。将从散热板20的基板固定面25到搭载于基板30的发热部件的顶点的距离设为Hh。Dn和Hh满足Dn>Hh的关系。
此外,实施方式3的电力转换器102的其他结构与上述实施方式1、2的电力转换器100、101同样地构成。
在实施方式3中,散热板20***到狭缝14的各组对中而***到框体10内。然后,散热板20的第2锥形部22与狭缝14的底部的第1锥形部13接触,散热板20沿着第1锥形部13向X方向前方滑动移动。安装在固定于X方向前方的散热板20的基板30上的发热部件即MOSFET2与框体10的部件接触面12接触。另外,安装在固定于X方向后方的散热板20的基板30上的发热部件即铁芯7与X方向前方的散热板20的部件接触面24接触。由此,MOSFET2被按压于框体10的部件接触面12。
因此,在实施方式3中,也能够得到与上述实施方式1、2相同的效果。
此外,在实施方式3中,也可以在铁芯7与部件接触面24之间、以及MOSFET2与部件接触面12之间配置散热片50、灌封树脂。
另外,在实施方式3中,狭缝14的组对在X方向上分离地设置有2对,但在散热板20为3张的情况下,狭缝14的组对在X方向上分离地设置3对。
实施方式4
图35是表示本发明的实施方式4的电力转换器的俯视图,图36是图35的A-A向视剖视图,图37是图35的B-B向视剖视图,图38是说明本发明的实施方式4的电力转换器中的狭缝的结构的主要部分立体图。
在图35至图38中,狭缝14形成为在隔着主冷却面11在与X方向正交的方向即Y方向上相对的框体10的两内壁面相对。这样形成的狭缝14的组对在X方向上分离地形成有2对。狭缝14形成为使框体10的两内壁面凹陷,从上端到主冷却面11。狭缝14的宽度Ws恒定,大于散热板20的厚度。Y方向后方的狭缝14的深度Dp从上端朝向主冷却面11逐渐变浅。即,Y方向后方的狭缝14的底面成为从上端朝向主冷却面11逐渐向Y方向前方位移的倾斜面,成为第1锥形部13。Y方向前方的狭缝14的深度恒定。散热板20的Y方向后方的侧部形成为适合狭缝14的第1锥形部13的倾斜面,成为第2锥形部22。散热板20的Y方向前方的侧部成为与Y方向前方的狭缝14的底面平行的平坦面。狭缝14的组对的Y方向宽度的最小宽度比散热板20的Y方向宽度的最小宽度宽。在此,Y方向前方是指图36中右方向。
第1金属块27A以位于作为发热部件的MOSFET2的各自的Y方向前方的方式固定于框体10的部件接触面12。并且,第2金属块27B以位于作为发热部件的铁芯7和二极管4的各自的Y方向前方的方式固定于X方向前方的散热板20的部件接触面24。另外,第1金属块27A和第2金属块27B的高度Hk大于发热部件和与发热部件相向的部件接触面24、12之间的距离Dk。
此外,实施方式4的电力转换器103的其他结构与上述实施方式1-3的电力转换器100-102同样地构成。
在实施方式4中,散热板20***到狭缝14的各组对中而***到框体10内。然后,散热板20的第2锥形部22与狭缝14的第1锥形部13接触,散热板20沿着第1锥形部13向Y方向前方滑动移动。由此,安装在固定于X方向前方的散热板20的基板30上的发热部件即MOSFET2与从框体10的部件接触面12突出的第1金属块27A接触。另外,安装在固定于X方向后方的散热板20的基板30上的发热部件即铁芯7及二极管4与从X方向前方的散热板20的部件接触面24突出的第2金属块27B接触。
因此,在实施方式4中,也能够得到与上述实施方式1-3相同的效果。
在上述实施方式1-3中,散热板20能够在X方向上滑动移动,在实施方式4中,散热板20能够在Y方向上滑动移动。这样,本发明能够根据冷却器9及发热部件的位置而任意地设定散热板20的滑动移动方向,因此,发热部件的配置的自由度变高。
实施方式5
图39是表示本发明的实施方式5的电力转换器的俯视图,图40是图39的A-A向视剖视图,图41是图39的B-B向视剖视图。
在图39至图41中,基板30以从散热板20向Y方向后方突出的状态固定于散热板20的基板固定面25。狭缝14形成为使在Y方向前方与散热板20相对的框体10的内壁面凹陷,从上端到主冷却面11。狭缝14A形成为使在Y方向后方与基板30相对的框体10的内壁面凹陷,从上端到主冷却面11。这样形成的狭缝14、14A的组对在X方向上分离地形成有2对。狭缝14的宽度恒定,大于散热板20的厚度。狭缝14的深度恒定。狭缝14A的宽度恒定,大于基板30的厚度。狭缝14A的深度从上端朝向主冷却面11逐渐变浅。即,狭缝14A的底面成为从上端朝向主冷却面11逐渐向Y方向前方位移的倾斜面,成为第1锥形部13。基板30的Y方向后方的侧部形成为适合狭缝14A的第1锥形部13的倾斜面,成为第2锥形部34。散热板20的Y方向前方的侧部成为与狭缝14的底面平行的平坦面。狭缝14、14A的组对的Y方向宽度的最小宽度比散热板20和基板30的整体的Y方向宽度的最小宽度宽。
此外,在实施方式5的电力转换器104中,其他结构与上述实施方式4的电力转换器103同样地构成。
在实施方式5中,散热板20和基板30***到狭缝14、14A的各组对中而***到框体10内。然后,基板30的第2锥形部34与狭缝14A的第1锥形部13接触,基板30沿着第1锥形部13向Y方向前方滑动移动。由此,安装在固定于X方向前方的散热板20的基板30上的发热部件即MOSFET2与从框体10的部件接触面12突出的第1金属块27A接触。另外,安装在固定于X方向后方的散热板20的基板30上的发热部件即铁芯7及二极管4与从X方向前方的散热板20的部件接触面24突出的第2金属块27B接触。
因此,在实施方式5中,也能够得到与上述实施方式4相同的效果。
根据实施方式5,由于第2锥形部34不是形成于散热板20,而是形成于容易加工的基板30,因此,能够以低成本形成第2锥形部34。
实施方式6
图42是说明本发明的实施方式6的电力转换器中的散热板的固定方法的主要部分立体图,图43是表示本发明的实施方式6的电力转换器中的散热板的固定状态的主要部分侧视图。
在图42和图43中,固定用孔29具有在X方向上细长的长孔形状,形成为在与X方向正交的方向上分离的2处,在上下方向上贯通散热板20。散热板固定用螺纹孔15以与固定用孔29对应的方式形成于在框体10的主冷却面11形成的第1锥形部13。
此外,其他结构与上述实施方式1同样地形成。
在实施方式6中,将散热板固定用螺钉60穿过散热板20的固定用孔29,紧固于散热板固定用螺纹孔15。由此,散热板20的第2锥形部22沿着框体10的第1锥形部13向X方向前方滑动移动。安装于基板30的MOSFET2经由散热片50与框体10的部件接触面12相接。此时,框体10的散热板固定用螺纹孔15的位置、散热板固定用螺钉60的螺纹直径Φ6、散热板固定用螺纹孔15的螺纹孔径Φ2、以及固定用孔29的形状及位置设定成使固定用孔29的X方向后方的壁面与散热板固定用螺钉60之间的距离Db大于0mm。因此,越紧固散热板固定用螺钉60,散热板20越沿着框体10的第1锥形部13滑动移动,MOSFET2与框体10的部件接触面12经由散热片50的紧贴度变高。
此外,在上述实施方式6中,对X方向前方的散热板20的固定方法进行了说明,但X方向后方的散热板20也同样地固定。
另外,在上述实施方式6中,对上述实施方式1的电力转换器100中的散热板20的固定方法进行了说明,但也可以应用于其他实施方式的电力转换器101-104中的散热板20的固定。
实施方式7
图44是说明本发明的实施方式7的电力转换器中的散热板的固定方法的主要部分立体图,图45是表示本发明的实施方式7的电力转换器的剖视图。
在图44和图45中,弹性构件70配置在散热板20的与主冷却面11相反的一侧的端部。固定构件16以堵塞框体10的上部开口的方式固定于框体10。由此,弹性构件70以压缩状态配置在固定构件16与散热板20之间。弹性构件70能够使用树脂片、板簧等。通过固定构件16固定前的状态的弹性构件70的厚度ts比通过固定构件16固定后的状态的弹性构件70的厚度Du厚。
在实施方式7中,在将固定构件16安装于框体10的状态下,弹性构件70从厚度ts被压缩到厚度Du。由此,弹性构件70的恢复力作用于散热板20,散热板20沿着框体10的第1锥形部13滑动移动。因此,MOSFET2与框体10的部件接触面12经由散热片50的紧贴度变高。并且,铁芯7与散热板20的部件接触面24的紧贴度提高。
根据实施方式7,通过弹性构件70的恢复力,保持发热部件与框体10的部件接触面12的接触状态,并且保持发热部件与散热板20的部件接触面24的接触状态。因此,散热板20的***方向并不限定于重力的方向,因此,能够提高电力转换器100的设置自由度。
并且,散热板20经由弹性构件70与固定构件16热连接。因此,形成从发热部件经由散热板20、弹性构件70、固定构件16到达框体10的热路径。由此,从发热部件到冷却器9的热路径增加,能够更高效地冷却发热部件。
此外,在上述实施方式7中,对上述实施方式1的电力转换器100中的散热板20的固定方法进行了说明,但也可以应用于其他实施方式的电力转换器101-104中的散热板20的固定。
此外,在上述各实施方式中,对散热板在主冷却面上排列成1列而收纳在框体内的情况进行了说明,但散热板也可以在主冷却面上排列成多列而收纳在框体内。在该情况下,也只要在散热板的各列中采用与上述各实施方式相同的结构即可。
实施方式8
图46是表示本发明的实施方式8的电力转换器的剖视图。实施方式8的特征在于,与实施方式1相比,***到框体10内的散热板20A的数量为1张。也就是说,在实施方式8中,在X方向上排列的散热板20A的数量为1个。
在图46中,在框体10的主冷却面11形成有1个第1锥形部13。在第1锥形部13形成有相对于部件接触面12倾斜的倾斜面。该倾斜面以越靠近部件接触面12越远离框体10的上部开口的方式倾斜。
在散热板20A形成有主面25A、主面24A以及第2锥形部22。主面24A与主面25A相对。即,主面24A是在散热板20A的厚度方向上位于主面25A的相反侧的面。在第2锥形部22形成有相对于主面25A及主面24A倾斜的倾斜面。该倾斜面相对于散热板20A的厚度方向也倾斜。第2锥形部22形成为相对于框体10的第1锥形部13滑动。另外,第2锥形部22与第1锥形部13能够传热即能够热交换地连接。主面25A位于散热板20A的X方向前方。在主面25A固定有安装了MOSFET2、二极管4等发热部件的基板30A。通过将基板30A固定于散热板20A,MOSFET2及二极管4经由散热片50等与散热板20A能够热交换地连接。
散热板20A的主面25A与框体10的内侧面即部件接触面12相向。***到框体10内的散热板20A通过使第2锥形部22相对于第1锥形部13滑动而向X方向前方位移,直到安装于基板30A的MOSFET2、二极管4等发热部件与部件接触面12接触。MOSFET2、二极管4等发热部件通过散热板20A向X方向前方的位移而与部件接触面12能够传热即能够热交换地连接。由此,由MOSFET2、二极管4等发热部件产生的热经由通过散热板20A及框体10的路径和通过部件接触面12及框体10的路径这2个散热路径向冷却器9散热。
通过在第1锥形部13和第2锥形部22分别形成倾斜面,框体10与散热板20A的接触面积变大。因此,能够降低从MOSFET2、二极管4等发热部件到冷却器9的散热路径中的热阻。并且,安装于基板30A的发热部件与散热板20A及框体10双方能够热交换地连接。由此,从发热部件到冷却器9的散热路径增加,因此,能够进一步降低从发热部件到冷却器9的散热路径中的热阻。
实施方式9
图47是表示本发明的实施方式9的电力转换器的立体图。图47中的Z方向表示与X方向及Y方向双方垂直的方向,例如铅垂向下方向。实施方式9的特征在于,与实施方式1相比,多个散热板20B、20C各自位移的方向相互不同。其他结构与实施方式1相同。
在图47中,框体10具有与X方向垂直且朝向X方向后方的内侧面12B和与Y方向垂直且朝向Y方向后方的内侧面12C作为内侧面。虽然未图示,但在框体10的主冷却面11形成有沿着内侧面12B延伸的第1锥形部和沿着内侧面12C延伸的另一第1锥形部。2个第1锥形部的延伸方向相互正交。
在散热板20B形成有主面25B、主面24B以及第2锥形部22。位于散热板20B的X方向前方的主面25B与框体10的内侧面12B相向。在主面25B上固定有安装了MOSFET、二极管等发热部件110的基板30B。***到框体10内的散热板20B通过使第2锥形部22相对于沿着内侧面12B延伸的第1锥形部滑动,向X方向前方位移,直到安装于基板30B的发热部件110与内侧面12B接触。安装于基板30B的发热部件110通过散热板20B向X方向前方的位移而与内侧面12B能够热交换地连接。
在散热板20C形成有主面25C、主面24C以及第2锥形部22。位于散热板20C的Y方向前方的主面25C与框体10的内侧面12C相向。在主面25C固定有安装了MOSFET、二极管等发热部件110的基板30C。***到框体10内的散热板20C通过使第2锥形部22相对于沿着内侧面12C延伸的第1锥形部滑动,向Y方向前方位移,直到安装于基板30C的发热部件110与内侧面12C接触。安装于基板30C的发热部件110通过散热板20C向Y方向前方的位移而与内侧面12C能够热交换地接触。
安装于基板30B的发热部件110与散热板20B及框体10双方能够热交换地连接。由此,从安装于基板30B的发热部件110到冷却器9的散热路径增加,因此,能够降低散热路径中的热阻。同样地,安装于基板30C的发热部件110与散热板20C及框体10双方能够热交换地连接。由此,从安装于基板30C的发热部件110到冷却器9的散热路径增加,因此,能够降低散热路径中的热阻。
在本实施方式中,散热板20B位移的方向与散热板20C位移的方向所成的角度为90°。但是,散热板20B位移的方向与散热板20C位移的方向所成的角度也可以是180°。另外,散热板20B位移的方向与散热板20C位移的方向所成的角度也可以是90°及180°以外的角度。
实施方式10
图48是表示本发明的实施方式10的电力转换器的剖视图。在实施方式1~9中,作为散热部,使用由与框体10不同的构件制作的冷却器9。与此相对,在实施方式10中,框体10自身具有散热部。实施方式10能够与实施方式1~9中的任一个组合来实施。
在图48中,在框体10的底部形成有供冷却水等冷却材料流通的冷却材料流路111。冷却材料流路111与框体10的主冷却面11相邻地形成。冷却材料流路111是设置在框体10的内部的冷却机构。冷却材料流路111作为将框体10的热向外部散热的散热部发挥功能。传递到框体10的热向在冷却材料流路111中流通的冷却材料散热。即,框体10不经由作为不同的构件的冷却器而通过与在冷却材料流路111中流通的冷却材料直接进行热交换而被冷却。根据该结构,由于在框体10的内部设置有散热部,因此,能够缩短从散热板20到散热部的散热路径。因此,能够更有效地冷却发热部件。
图49是表示本发明的实施方式10的电力转换器的变形例的剖视图。在图49中,在框体10的外侧面的一部分、例如框体10的外侧面中的与主冷却面11相向的底面形成有散热翅片状的凹凸部112。凹凸部112作为将框体10的热向外部散热的散热部发挥功能。传递到框体10的热经由凹凸部112向框体10外部的空气散热。即,框体10不经由作为不同的构件的冷却器而通过与框体10外部的空气直接进行热交换而被冷却。根据该结构,由于在框体10自身设置有散热部,因此,能够缩短从散热板20到散热部的散热路径。因此,能够更有效地冷却发热部件。另外,由于形成于框体10自身的外侧面的凹凸部112成为散热部,因此,能够通过更少的构件高效地冷却发热部件。
实施方式11
图50是表示本发明的实施方式11的电力转换器的立体图。实施方式11的特征在于,与实施方式1相比,多个散热板20D、20E并列成多列。其他结构与实施方式1相同。在图50所示的结构中,在各列中在X方向上排列的散热板的数量为1个,但在各列中在X方向上排列的散热板的数量也可以为2个以上。实施方式11能够与实施方式1~10中的任一个组合来实施。
在图50中,散热板20D及散热板20E沿着作为并列方向的Y方向并列成2列。在散热板20D形成有主面25D、主面24D以及第2锥形部22。在散热板20E形成有主面25E、主面24E以及第2锥形部22。散热板20D的主面25D及散热板20E的主面25E与同一部件接触面12相向。在主面25D固定有安装了发热部件110D的基板30D。在主面25E固定有安装了发热部件110E的基板30E。例如,基板30D的以主面25D为基准的发热部件110D的部件高度与基板30E的以主面25E为基准的发热部件110E的部件高度相互不同。
虽然未图示,但在框体10的主冷却面11形成有沿着部件接触面12延伸的第1锥形部。散热板20D的第2锥形部22形成为相对于第1锥形部的一部分滑动。散热板20E的第2锥形部22形成为相对于第1锥形部的另一部分滑动。
***到框体10内的散热板20D通过使第2锥形部22相对于第1锥形部滑动,向X方向前方位移,直到发热部件110D与部件接触面12接触。同样地,***到框体10内的散热板20E通过使第2锥形部22相对于第1锥形部滑动,向X方向前方位移,直到发热部件110E与部件接触面12接触。假设如图4中后列侧的散热板20那样在散热板20D的X方向前方设置有另一散热板的情况下,散热板20D向X方向前方位移,直到发热部件110D与X方向前方的散热板接触。另外,在散热板20E的X方向前方设置有另一散热板的情况下,散热板20E向X方向前方位移,直到发热部件110E与X方向前方的散热板接触。
在本实施方式中,多个散热板20D、20E在Y方向上并列。因此,即使发热部件110D的部件高度与发热部件110E的部件高度相互不同,也能够使散热板20D及散热板20E分别相互独立地向X方向前方位移。即,无论发热部件110E的部件高度如何,散热板20D都向X方向前方位移,直到发热部件110D与部件接触面12或X方向前方的散热板接触。无论发热部件110D的部件高度如何,散热板20E都向X方向前方位移,直到发热部件110E与部件接触面12或X方向前方的散热板接触。因此,不需要根据发热部件的部件高度在框体10的内侧面或散热板设置凹凸。因此,能够简化框体10的内侧面的形状或散热板的形状。另外,在X方向上排列的散热板的数量为2个以上的情况下,能够使这些散热板的形状全部相同。
并且,在本实施方式中,由于多个散热板20D、20E相互分割,因此,能够防止在安装于基板30D的发热部件110D与安装于基板30E的发热部件110E之间经由散热板产生热干涉。
如以上说明的那样,上述实施方式1~11各自的电力转换器具有:框体10;散热部,将框体10的热向外部散出;第1散热板,具有相对的第1主面及第2主面;以及第1基板,固定于第1主面,安装有第1发热部件。在此,冷却器9、冷却材料流路111及凹凸部112均为“散热部”的一例。散热板20、散热板20A、散热板20B以及散热板20D均为“第1散热板”的一例。基板固定面25、主面25A、主面25B以及主面25D均为“第1主面”的一例。部件接触面24及主面24A均为“第2主面”的一例。MOSFET2、变压器3、二极管4、平滑电抗器5、铁芯7、发热部件110、发热部件110D以及发热部件110E均为“第1发热部件”的一例。基板30、基板30A、基板30B以及基板30D均为“第1基板”的一例。
在框体10的内侧面形成有第1锥形部13。第1散热板具有与第1锥形部13能够热交换地连接且相对于第1锥形部13滑动的第2锥形部。第1散热板构成为通过第2锥形部相对于第1锥形部13滑动而相对于框体10在第1方向上位移。第1发热部件通过第1散热板向第1方向的位移而与框体10能够热交换地连接。在此,图4、图7、图14、图17、图24、图27、图33、图42、图43、图46、图47及图50的X方向前方、以及图35、图36、图39及图40的Y方向前方均为“第1方向”的一例。第2锥形部22及第2锥形部34均为“第2锥形部”的一例。
根据该结构,能够使安装于第1基板的第1发热部件更可靠地与框体10能够热交换地连接。由此,从第1发热部件到散热部的散热路径增加,因此,能够降低散热路径中的热阻。因此,能够得到能够有效地对第1发热部件的热进行散热的小型的电力转换器。
上述电力转换器也可以具有安装于框体10的外侧面的冷却器9作为散热部。根据该结构,能够经由冷却器9有效地对第1发热部件的热进行散热。
上述电力转换器也可以具有设置于框体10的内部的冷却机构作为散热部。冷却材料流路111是“冷却机构”的一例。根据该结构,能够经由设置于框体10的内部的冷却机构,有效地对第1发热部件的热进行散热。另外,根据该结构,能够缩短从第1散热板到散热部的散热路径,因此,能够更有效地对第1发热部件的热进行散热。
在上述电力转换器中,也可以在第1发热部件与该第1发热部件所相对的框体10的内侧面之间设置导热构件。散热片50及灌封树脂均为“导热构件”的一例。根据该结构,能够增大第1发热部件与框体10的内侧面的传热面积。
在上述电力转换器中,第1方向也可以是与第1主面的法线方向平行的方向。图4、图7、图14、图17、图24、图27、图33、图42、图43、图46、图47及图50的X方向均为“与第1主面的法线方向平行的方向”的一例。
在上述电力转换器中,第1方向也可以是与第1主面平行的方向。图35、图36、图39及图40的Y方向均为“与第1主面平行的方向”的一例。
在上述电力转换器中,框体10也可以具有从第1发热部件所相对的框体10的内侧面突出的金属块。第1发热部件也可以与金属块能够热交换地连接。第1金属块27A及第2金属块27B均为“金属块”的一例。
在上述电力转换器中,也可以在第1发热部件与金属块之间设置散热片、灌封树脂等导热构件。
在上述电力转换器中,也可以在第1散热板形成在第1方向上长的长孔形状的固定用孔29,该固定用孔29在与形成有第1锥形部13的框体10的内侧面垂直的方向上贯通。第1散热板也可以通过穿过固定用孔29的固定用螺钉固定于框体10。主冷却面11是“内侧面”的一例。图42及图43的上下方向是“与内侧面垂直的方向”的一例。散热板固定用螺钉60是“固定用螺钉”的一例。根据该结构,固定用螺钉越紧固,第1散热板向第1方向的位移量越大,因此,能够提高第1发热部件与框体10的紧贴度。
上述电力转换器也可以还具有:弹性构件70,配置于第1散热板的与第2锥形部相反的一侧的端部;以及固定构件16,安装于框体10,在与第1散热板的上述端部之间将弹性构件70保持为压缩状态。根据该结构,通过弹性构件70的恢复力,无论重力的方向如何,都能够使第1散热板沿着第1锥形部13在第1方向上滑动移动。因此,能够提高电力转换器的设置姿势的自由度。
上述电力转换器也可以还具有:第2散热板,具有相对的第3主面及第4主面;以及第2基板,固定于第3主面,安装有第2发热部件。散热板20C及散热板20E均为“第2散热板”的一例。主面25C及主面25E均为“第3主面”的一例。主面24C及24E均为“第4主面”的一例。基板30C及基板30E均为“第2基板”的一例。安装于基板30C的发热部件110及安装于基板30E的发热部件110均为“第2发热部件”的一例。
也可以在框体10的内侧面形成有第3锥形部。在图47中沿着内侧面12C延伸的第1锥形部及在图50中沿着部件接触面12延伸的第1锥形部均为“第3锥形部”的一例。第2散热板也可以具有与第3锥形部能够热交换地连接且相对于第3锥形部滑动的第4锥形部。散热板20C的第2锥形部22及散热板20E的第2锥形部22均为“第4锥形部”的一例。第2散热板也可以构成为通过第4锥形部相对于第3锥形部滑动而相对于框体10在第2方向上位移。图47的Y方向前方及图50的X方向前方均为“第2方向”的一例。第2发热部件也可以通过第2散热板向第2方向的位移而与框体10能够热交换地连接。
在上述电力转换器中,第1方向与第2方向所成的角度也可以是90°。图47的X方向前方及Y方向前方分别是“第1方向”及“第2方向”的一例。
在上述电力转换器中,第1方向与第2方向所成的角度也可以是180°。
上述电力转换器也可以还具有:第3散热板,具有相对的第5主面及第6主面;以及第3基板,固定于第5主面,安装有第3发热部件。第3散热板在第1方向上配置于第1散热板的后方。在图2及图4中,X方向后方的散热板20是“第3散热板”的一例。在图2及图4中,X方向前方的散热板20是“第1散热板”的一例。在图2及图4中,X方向后方的散热板20的基板固定面25是“第5主面”的一例。与该基板固定面25相反的一侧的面是“第6主面”的一例。在图2及图4中,固定于X方向后方的散热板20的基板30是“第3基板”的一例。安装于该基板30的铁芯7是“第3发热部件”的一例。
也可以在框体10的内侧面形成有第5锥形部。在图4中,X方向后方的第1锥形部13是“第5锥形部”的一例。第3散热板也可以具有与第5锥形部能够热交换地连接且相对于第5锥形部滑动的第6锥形部。在图4中,X方向后方的散热板20所具有的第2锥形部22是“第6锥形部”的一例。第3散热板也可以构成为通过第6锥形部相对于第5锥形部滑动而相对于框体10在第1方向上位移。第3发热部件也可以通过第3散热板向第1方向的位移而与第1散热板能够热交换地连接。
根据该结构,能够使安装于第3基板的第3发热部件更可靠地与第1散热板能够热交换地连接。由此,从第3发热部件到散热部的散热路径增加,因此,能够降低散热路径中的热阻。因此,能够得到能够有效地对发热部件的热进行散热的小型的电力转换器。
附图标记说明
2MOSFET(发热部件);3变压器(发热部件);4二极管(发热部件);5平滑电抗器(发热部件);6平滑电容器;7铁芯(发热部件);7a底面;9冷却器;10框体;11主冷却面;12部件接触面;12B、12C内侧面;13第1锥形部;13a垂直面;14、14A狭缝;14a外形线;15散热板固定用螺纹孔;16固定构件;20、20A、20B、20C、20D、20E散热板;22第2锥形部;24部件接触面;24A、24B、24C、24D、24E主面;25基板固定面;25A、25B、25C、25D、25E主面;26凹陷;26a底面;27金属块;27A第1金属块;27B第2金属块;28螺纹孔;29固定用孔;30、30A、30B、30C、30D、30E基板;31基板固定孔;32铁芯用开口部;33基板面;34第2锥形部;40间隔件;50散热片(导热构件);60散热板固定用螺钉;70弹性构件;71E型铁芯;72I型铁芯;80固定金属件;81框体安装部;82散热板安装部;83连结部;84长孔;85螺纹孔;90螺钉;90a、90b、91a、91b连接端子;92输入端子;93输出端子;94连接线;95输入线;96输出线;100、101、102、103、104电力转换器;110、110D、110E发热部件;111冷却材料流路;112凹凸部;200电力转换器。
Claims (14)
1.一种电力转换器,其中,具有:
框体;
散热部,将所述框体的热向外部散出;
第1散热板,具有相对的第1主面及第2主面;以及
第1基板,固定于所述第1主面,安装有第1发热部件,
在所述框体的内侧面形成有第1锥形部,
所述第1散热板具有第2锥形部,所述第2锥形部与所述第1锥形部能够热交换地连接且相对于所述第1锥形部滑动,
所述第1散热板构成为通过所述第2锥形部相对于所述第1锥形部滑动而相对于所述框体在第1方向上位移,
所述第1发热部件通过所述第1散热板向所述第1方向的位移而与所述框体能够热交换地连接。
2.根据权利要求1所述的电力转换器,其中,
作为所述散热部,具有安装于所述框体的外侧面的冷却器。
3.根据权利要求1所述的电力转换器,其中,
作为所述散热部,具有设置在所述框体的内部的冷却机构。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力转换器,其中,
在所述第1发热部件与该第1发热部件所相对的所述框体的内侧面之间设置有导热构件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力转换器,其中,
所述第1方向是与所述第1主面的法线方向平行的方向。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电力转换器,其中,
所述第1方向是与所述第1主面平行的方向。
7.根据权利要求6所述的电力转换器,其中,
所述框体具有从所述第1发热部件所相对的所述框体的内侧面突出的金属块,
所述第1发热部件与所述金属块能够热交换地连接。
8.根据权利要求7所述的电力转换器,其中,
在所述第1发热部件与所述金属块之间设置有导热构件。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电力转换器,其中,
在所述第1散热板形成有在所述第1方向上长的长孔形状的固定用孔,所述固定用孔在与形成有所述第1锥形部的所述框体的内侧面垂直的方向上贯通,
所述第1散热板通过穿过所述固定用孔的固定用螺钉固定于所述框体。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电力转换器,其中,
所述电力转换器还具有:
弹性构件,配置于所述第1散热板的与所述第2锥形部相反的一侧的端部;以及
固定构件,安装于所述框体,在与所述第1散热板的所述端部之间将所述弹性构件保持为压缩状态。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电力转换器,其中,
所述电力转换器还具有:
第2散热板,具有相对的第3主面及第4主面;以及
第2基板,固定于所述第3主面,安装有第2发热部件,
在所述框体的内侧面形成有第3锥形部,
所述第2散热板具有第4锥形部,所述第4锥形部与所述第3锥形部能够热交换地连接且相对于所述第3锥形部滑动,
所述第2散热板构成为通过所述第4锥形部相对于所述第3锥形部滑动而相对于所述框体在第2方向上位移,
所述第2发热部件通过所述第2散热板向所述第2方向的位移而与所述框体能够热交换地连接。
12.根据权利要求11所述的电力转换器,其中,
所述第1方向与所述第2方向所成的角度为90°。
13.根据权利要求11所述的电力转换器,其中,
所述第1方向与所述第2方向所成的角度为180°。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的电力转换器,其中,
所述电力转换器还具有:
第3散热板,具有相对的第5主面及第6主面;以及
第3基板,固定于所述第5主面,安装有第3发热部件,
所述第3散热板在所述第1方向上配置于所述第1散热板的后方,
在所述框体的内侧面形成有第5锥形部,
所述第3散热板具有第6锥形部,所述第6锥形部与所述第5锥形部能够热交换地连接且相对于所述第5锥形部滑动,
所述第3散热板构成为通过所述第6锥形部相对于所述第5锥形部滑动而相对于所述框体在所述第1方向上位移,
所述第3发热部件通过所述第3散热板向所述第1方向的位移而与所述第1散热板能够热交换地连接。
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---|---|---|---|---|
US20220264769A1 (en) * | 2019-09-09 | 2022-08-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter and method for manufacturing power converter |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102360808A (zh) * | 2008-12-26 | 2012-02-22 | Tdk株式会社 | 线圈基板结构、基板保持结构以及转换电源装置 |
CN102910163A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 日立汽车***株式会社 | 电子控制装置 |
CN202798488U (zh) * | 2011-09-30 | 2013-03-13 | 三洋电机株式会社 | 电力转换装置 |
CN103378746A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 株式会社日立制作所 | 电力转换装置 |
CN103459967A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-12-18 | 鲍尔芬科技有限公司 | 制造热交换区块的方法及机器、制造热交换区块的散热片、以及热交换区块 |
CN103597729A (zh) * | 2011-06-08 | 2014-02-19 | 日立汽车***株式会社 | 功率模块和使用它的电力转换装置 |
JP2017228748A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 三協立山株式会社 | ヒートシンク |
CN108352691A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-07-31 | 株式会社自动网络技术研究所 | 电路结构体及电气接线盒 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS556151Y2 (zh) * | 1974-10-07 | 1980-02-12 | ||
DE4028003A1 (de) * | 1990-09-04 | 1992-03-05 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Klemmelement zur halterung von elektronik-karten |
JPH07221479A (ja) * | 1994-02-08 | 1995-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | 電子機器 |
JP4231626B2 (ja) | 1998-09-18 | 2009-03-04 | 株式会社日立製作所 | 自動車用モータ駆動装置 |
AU2002306161A1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-23 | Liebert Corporation | Single or dual buss thermal transfer system |
US6665184B2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-12-16 | Lytron, Inc. | Tapered cold plate |
US6873528B2 (en) * | 2002-05-28 | 2005-03-29 | Dy 4 Systems Ltd. | Supplemental heat conduction path for card to chassis heat dissipation |
US6771504B2 (en) * | 2002-12-23 | 2004-08-03 | Eastman Kodak Company | Thermal transport element for use with a heat dissipating electrical assemblage |
US7719837B2 (en) * | 2005-08-22 | 2010-05-18 | Shan Ping Wu | Method and apparatus for cooling a blade server |
US8289710B2 (en) * | 2006-02-16 | 2012-10-16 | Liebert Corporation | Liquid cooling systems for server applications |
CN102246616A (zh) | 2008-12-12 | 2011-11-16 | 株式会社村田制作所 | 电路模块 |
US8233279B2 (en) * | 2010-11-04 | 2012-07-31 | Ge Intelligent Platforms, Inc. | Wedge lock for use with a single board computer and method of assembling a computer system |
JP6226543B2 (ja) | 2013-04-02 | 2017-11-08 | 三菱電機株式会社 | 電源装置 |
CN107078659A (zh) * | 2014-11-13 | 2017-08-18 | 日立汽车***株式会社 | 电力转换装置 |
US9806503B2 (en) * | 2015-12-15 | 2017-10-31 | Onesubsea Ip Uk Limited | Gas filled subsea electronics housing with spring engaged heat sink |
US10070562B2 (en) * | 2016-05-17 | 2018-09-04 | Ge Aviation Systems Llc | Method and apparatus for heat-dissipation in an avionics chassis |
JP2018164324A (ja) | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電気接続箱 |
-
2019
- 2019-08-26 JP JP2020546818A patent/JP6906709B2/ja active Active
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102360808A (zh) * | 2008-12-26 | 2012-02-22 | Tdk株式会社 | 线圈基板结构、基板保持结构以及转换电源装置 |
CN103459967A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-12-18 | 鲍尔芬科技有限公司 | 制造热交换区块的方法及机器、制造热交换区块的散热片、以及热交换区块 |
CN103597729A (zh) * | 2011-06-08 | 2014-02-19 | 日立汽车***株式会社 | 功率模块和使用它的电力转换装置 |
CN102910163A (zh) * | 2011-08-05 | 2013-02-06 | 日立汽车***株式会社 | 电子控制装置 |
CN202798488U (zh) * | 2011-09-30 | 2013-03-13 | 三洋电机株式会社 | 电力转换装置 |
CN103378746A (zh) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | 株式会社日立制作所 | 电力转换装置 |
CN108352691A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-07-31 | 株式会社自动网络技术研究所 | 电路结构体及电气接线盒 |
JP2017228748A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 三協立山株式会社 | ヒートシンク |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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