CN113826315A - 电力转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于降低流过控制电路板的EMC噪声电流的功率转换器。电力转换装置(1)具备半导体模块(52)、电容器(51)、控制电路基板(45a)、连接半导体模块(52)和电容器(51)的正极侧母线(41)、负极侧母线(42)、与控制电路基板(45a)的接地部电连接且层叠控制电路基板(45a)的基座(33)、与基座(33)电连接且在基座(33)和控制电路基板(45a)的层叠方向上延伸的导电部(35)，正极侧母线(41)、负极侧母线(42)绕过导电部(35)而与半导体模块(52)连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力转换装置。
背景技术
在混合动力车、插电式混合动力车、电动汽车等车辆中，搭载有马达驱动用的逆变器、从商用电源对高电压电池进行充电的充电器、以及对辅机蓄电池进行供电的DCDC转换器等各种电力转换装置。马达驱动用的逆变器等电力转换装置具有在金属壳体内收纳了如下器件的结构：使直流电平滑化的电容器、具有将直流电转换为交流电的电力转换电路部的半导体模块、将电容器和功率模块与直流电源连接的母线。
作为这样的电力转换装置的一例，公知有如下结构：在功率模块的上方配置控制电路基板，在功率模块的侧方配置电容器，通过与直流电源连接的正极侧母线以及负极侧母线连接电容器和功率模块。正、负极侧母线由树脂一体化，分别与功率模块的正极侧端子或负极侧端子连接。正、负极侧母线与功率模块的正、负极侧端子的连接部在接近控制电路基板的位置上，直接与控制电路基板相对配置(例如，参照专利文献1的图2等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2018-27000号公报
发明内容
发明要解决的问题
如专利文献1所示，在具有作为强电系电路部的电容器电路部和作为弱电系电路部的控制电路接近配置的结构的电力转换装置中，流过控制电路基板的EMC(Electromagnetic Compatibility)噪声电流变大，实施控制电路误动作的对策，但要求进一步改善。
解决问题的技术手段
根据本发明的一方式，电力转换装置具备：半导体模块，其具有电力转换电路部；电容器，其使直流电平滑化并提供给所述电力转换电路部；控制电路基板，其具有控制所述电力转换电路部的控制电路，且与所述电容器分离配置；连接导体，其连接所述半导体模块和所述电容器；基座，其与所述控制电路基板的接地部电连接，且层叠有所述控制电路基板；以及导电部，其与所述基座电连接，且在所述基座和所述控制电路基板的层叠方向上延伸，所述连接导体绕过所述导电部而与所述半导体模块连接。
发明的效果
根据本发明，能够降低正、负极侧母线与控制电路基板之间的寄生电容，降低流过控制电路基板的EMC(Electromagnetic Compatibility)噪声电流。
附图说明
图1是表示本发明的电力转换装置的电路图的一例的图。
图2是作为本发明的一实施方式的电力转换装置的外观立体图。
图3是图2所示的电力转换装置的分解立体图。
图4是表示图2所示的电力转换装置的电容器与连接导体的连接结构的立体图。
图5是图2所示的电力转换装置的V-V线剖面图。
图6是表示图5所示的电力转换装置中的EMC噪声电流的流动的示意图。
图7是表示比较例的电力转换装置的EMC噪声电流的流动的图。
图8是表示图5所示的电力转换装置的EMC噪声电流的流动的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的电力转换装置的一实施方式。
图1是表示本发明的电力转换装置的电路图的一例的图。
电力转换装置1具备：逆变器主电路3，其将直流电转换为交流电；噪声滤波电路部20，其用于抑制逆变器主电路3在电力转换动作时产生的电磁噪声；以及控制部170。图1所示的电力转换装置1具备由包含逆变器主电路3、噪声滤波电路部20以及控制部170的框包围的构成。
逆变器主电路3由将直流电转换为交流电的电力转换电路部4和使直流电平滑化的电容器电路部5构成。
电力转换电路部4具有3个上下臂串联电路4a、4b、4c。各上下臂串联电路4a、4b、4c具有：作为上臂动作的IGBT(绝缘栅型双极晶体管)等开关元件328和二极管156、以及作为下臂动作的IGBT等开关元件330和二极管166。上臂的开关元件328和下臂的开关元件330将直流电转换为交流电。二极管156、166还具有在再生时将交流电转换为直流电的功能。
上下臂串联电路4a通过交流端子270a与电动发电机MG的u相连接。上下臂串联电路4b经由交流端子270a与电动发电机MG的v相连接。上下臂串联电路4c经由交流端子270a与电动发电机MG的w相连接。
电动发电机MG基于经由交流端子270a从逆变器主电路3供给的交流电来输出HEV或EV的驱动力。另外，电动发电机MG还作为将马达因外力而旋转时的交流电向高电压电池2再生的发电机而发挥作用。高压电池2是HEV或EV的直流电源。
电容器电路部5具有电容器(capacitor)51，连接在高电压电池2和电力转换电路部4之间，且使直流电平滑化并供给到电力转换电路部4。
噪声滤波电路部20设置在直流电源端子6和电容器电路部5之间，抑制电力转换电路部4在电力转换动作时产生的电磁噪声。
噪声滤波电路部20具有连接导体10、X电容器31、正极侧Y电容器32p、负极侧Y电容器32n、以及芯构件21。连接导体10是连接高压电池2和电容器电路部5之间的电力传输路径。连接导体10包含正极侧连接导体10p和负极侧连接导体10n。正极侧连接导体10p、负极侧连接导体10n分别经由正极侧直流电源端子6p、负极侧直流电源端子6n与高电压电池2的正、负极侧端子连接。
X电容器31设置在正极侧连接导体10p和负极侧连接导体10n之间，使频率比电容器电路部5所平滑化的电力的频率高的电力平滑化。正极侧Y电容器32p、负极侧Y电容器32n分别设置在正极侧连接导体10p和接地端子134之间，或设置在负极侧连接导体10n和接地端子134之间，使电力平滑化。
芯构件21通过吸收流过连接导体10的电流的变动来抑制电磁噪声。
电容器电路部5的正极侧端子通过正极侧连接导体10p与各上臂的开关元件328的集电极以及二极管156的阴极连接。另外，电容器51的负极侧端子通过负极侧连接导体10n与各下臂的开关元件330的发射极以及二极管166的阳极连接。
控制部170包含驱动控制2个电力转换电路部4的驱动电路174、和经由信号线(总线)176向驱动电路174供给控制信号的控制电路172。上下臂串联电路4a、4b、4c各自的IGBT328、330的栅极端子以及发射极感应端子与控制部170连接。上下臂串联电路4a、4b、4c接受从控制部170输出的驱动信号而动作，将从高电压电池2供给的直流电转换为三相交流电。该变换后的电力被提供给电动发电机MG的电枢绕组。
控制电路172具备用于运算处理IGBT 328、330的开关时刻的微型计算机。对电动发电机MG要求的目标转矩值、从上下臂串联电路4a、4b、4c向电动发电机MG的电枢绕组供给的电流值、以及电动发电机MG的转子的磁极位置作为输入信息被输入至微型计算机。目标转矩值基于从未图示的上位控制装置输出的指令信号。电流值基于是从电流传感器(未图示)输出的检测信号而检测出的。磁极位置是基于从设置在电动发电机MG上的旋转磁极传感器(未图示)输出的检测信号而检测出的。
图2是作为本发明的一实施方式的电力转换装置的外观立体图。
电力转换装置1具有由壳体7和未图示的盖形成的框体。
图2表示了盖从壳体7上拆下的状态。壳体7的用于形成收纳部的侧壁被省略，仅图示了收纳部的底部7a。
另外，在以下的说明中，x方向、y方向、z方向如图所示。
壳体7由铝合金等金属形成。
在壳体7中，在宽度方向(y方向)的大致中央部设置有电容器收纳部53，从电容器收纳部53离开，在长度方向(x方向)的一侧(图示右侧)配置有基座33。在电容器收纳部53内收纳有构成电容器51的多个电容器元件51a(参照图4)，其详细情况在后面叙述。在基座33上配置有控制电路基板45a，通过螺钉等紧固构件61固定在基座33上。
图3是图2所示的电力转换装置的分解立体图，图4是表示图2所示的电力转换装置的电容器与连接导体的连接结构的立体图。图5是图2所示的电力转换装置的V-V线剖面图。
基座33由铝合金、铁或铜等的导电金属形成。基座33具有：大致平坦的支承部34、在相对于支承部34的xy面大致成直角的方向(z方向)上延伸的导电部35、以及从支承部34向壳体7的底部7a侧延伸的多个安装脚38。
在基座33的支承部34的上方层叠有控制电路基板45a，在基座33的支承部34的下方层叠有控制电路基板45b。即，控制电路基板45a以及控制电路基板45b与基座33的支承部34重合。控制电路基板45a以及控制电路基板45b具有图1所示的控制电路172。
如图5所示，导电部35在基座33的支承部34和控制电路基板45a、45b的层叠方向(z方向)上延伸。如图3所示，导电部35具有：沿支承部34的一侧边在y方向上长地延伸的宽幅部35a；以及设置在宽幅部35a的两端，且相对于宽幅部35a大致成直角地在-x方向(电容器51侧)上延伸的一对侧部35b、35c。导电部35具有：从支承部34向上部(+z方向)侧延伸的第1导电部36；以及从支承部34向下部(-z方向)侧延伸的第2导电部37。一对侧部35b、35c设置在第1导电部36以及第2导电部37两者上。
在各安装脚38的顶端部设置有安装孔38a(参照图3)。基座33在安装脚38的安装孔38a中插通螺钉、螺栓等紧固构件(未图示)，如图2所示，固定于设置在壳体7上的凸台部7b上。
半导体模块52配置在基座33的支承部34的下方，固定于设置在壳体7的底部7a的固定部7c上。半导体模块52具有图1所示的上下臂串联电路4a、4b、4c。如图3所示，半导体模块52具有上下臂串联电路4a、4b、4c各自的正极直流端子52p、负极直流端子52n以及交流端子52t。在基座33的支承部34和半导体模块52之间配置有驱动电路基板46。驱动电路基板46具有图1所示的驱动电路174。
如图3、图5所示，正极侧母线41以及负极侧母线42连接电容器51和半导体模块52(参照图3)。正极侧母线41以及负极侧母线42分别相当于图1所示的正极侧连接导体10p以及负极侧连接导体10n。电容器51和基座33构成下面说明的EMC噪声降低结构。
正极侧母线41通过一端侧的正极端子41p与直流电源端子6的正极侧直流电源端子6p(参照图1)连接，通过连接部71(参照图5)与电容器51的正极端子(未图示)连接，通过另一端侧的连接端部41c(参照图4)与半导体模块52的各正极直流端子52p(参照图3)连接。负极侧母线42通过一端侧的负极端子41n与直流电源端子6的负极侧直流电源端子6n(参照图1)连接，通过连接部72(参照图5)与电容器51的负极端子(未图示)连接，通过连接部72(参照图5)与电容器51的负极端子(未图示)连接，通过另一端侧的连接端部42c(参照图4)与半导体模块52的各负极直流端子52n(参照图3)连接。从半导体模块52的交流端子52t输出由上下臂串联电路4a、4b、4c得到的交流电。
如图5所示，正极侧母线41、负极侧母线42在长度方向(x方向)从基座33的导电部35分离配置。另外，如图2所示，正极侧母线41、负极侧母线42的宽度方向(y方向)的长度形成得比导电部35的一对侧部35b、35c之间的长度稍短，正极侧母线41、负极侧母线42均与导电部35的侧部35b、35c的任一个分离配置。在正极侧母线41和负极侧母线42之间夹有树脂43(参照图5)，正极侧母线41和负极侧母线42由树脂43绝缘。正极侧母线41和负极侧母线42可以构成为通过嵌件成型而与树脂43一体化的模制母线体。
正极侧母线41、负极侧母线42分别具有下降部41a、42a。下降部41a、42a从第1导电部36的上端36a侧沿导电部35与导电部35大致平行地向下方(-z方向)侧延伸。正极侧母线41、负极侧母线42在第2导电部37的下端37a的下方，分别通过螺钉或螺栓等紧固构件(未图示)固定在半导体模块52的各正极直流端子52p、负极直流端子52n上。
如图4所示，电容器51由多个电容器元件51a构成。多个电容器元件51a通过正极侧母线41、负极侧母线42的正极侧连接部71、负极侧连接部72的正极侧端子71p、负极侧端子72n电并联连接。
另外，在本实施方式中，例示了正极侧母线41配置在负极侧母线42的上方(+z方向)侧的结构，但也可以是负极侧母线42配置在正极侧母线41的上方(+z方向)侧的结构。
如图5所示，导电部35的第1导电部36的上端36a在正极侧母线41、负极侧母线42与电容器51连接的连接部71、72的上方(+z方向)延伸。
如上所述，在基座33的支承部34的上部(+z方向)侧安装有控制电路基板45a。在基座33的支承部34的下部(-z方向)侧安装有控制电路基板45b。控制电路基板45a配置在导电部35的第1导电部36的上端36a的下方(-z方向)，换言之，配置在支承部34侧。控制电路基板45b配置在导电部35的第2导电部37的下端37a的上方(+z方向)，换言之，配置在支承部34侧。
半导体模块52具有铝合金等热传导性良好的金属壳体。参照图5进行说明，半导体模块52的金属壳体具有矩形形状的一对宽幅面52a、52b、和设置在宽幅面52a、52b的周缘部之间的窄幅的两对外周侧面52c。即，外周侧面52c由4个矩形形状的侧面构成。半导体模块52的金属壳体的一个宽幅面52a与设置在壳体7的底部7a上的固定部7c能够热传导地耦合、即热耦合。虽然未图示，但在壳体7上形成有供冷却水等制冷剂流过的冷却流路，半导体模块52经由壳体7的固定部7c被冷却。也可以在半导体模块52的宽幅面52a上形成散热片。
如图5所示，电容器51配置在在上下方向(z方向)上延伸的导电部35的左侧(-x方向)。在导电部35的右侧(+方向)配置有层叠在基座33的支承部34上的控制电路基板45a、45b。在底座33的支承部34和壳体7的底部7a之间的区域中配置有半导体模块52。半导体模块52的宽幅面52a以隔着固定部7c与壳体7的底部7a接触的姿势配置。半导体模块52的金属壳体的宽幅面52a为了实现散热性的提高而形成为大面积，因此如果将宽幅面52a配置在与壳体7的底部7a垂直的方向上，则电力转换装置1的高度变大。在本实施方式中，将半导体模块52的宽幅面52a与壳体7的底部7a平行地配置。这样，通过在基座33的支承部34和壳体7的底部7a之间配置有半导体模块52的结构，能够实现电力转换装置1的薄型化和小型化。
在半导体模块52的另一个宽幅面52b侧配置有驱动电路基板46。驱动电路板46具有图1所示的驱动电路174。驱动电路基板46固定于设置在壳体7上的凸台部7b(参照图5)的上端上。驱动电路基板46通过连接器64(参照图5)与控制电路基板45b连接。连接器64相当于图1所示的总线176。
正极侧母线41、负极侧母线42从上部侧平坦部41b、42b沿着导电部35与导电部35大致平行地下降，在比第2导电部37的下端37a稍下方的位置，换言之，绕过导电部35，与半导体模块52连接。
如图5所示，基座33的支承部34具有供支承控制电路基板45a的支承构件34s设置的基板支承面(基板设置面)Sf。半导体模块52配置在作为与基板支承面Sf重叠的区域的基板支承面Sf的一侧，电容器51与正极侧母线41、负极侧母线42连接的连接部71、72配置在基板支承面Sf的延长线上的、与配置有半导体模块52的一侧相反的一侧。即，连接部71、72的z方向的位置比基板支承面Sf更靠近+z方向侧。
第1导电部36的上端36a距基板支承面Sf的距离L1比正极侧母线41、负极侧母线42的连接部71、72距基板支承面Sf的距离L2大。即，第1导电部36向正极侧母线41、负极侧母线42的连接部71、72的上方(+z方向)延伸设置。由此，正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35相对的面积变大。
图6是表示图5所示的电力转换装置中的EMC噪声电流的流动的示意图。
如图6所示，基座33具有支承部34，该支承部34设置有支承控制电路基板45a的支承构件34s。在基座33上设置有从支承部34在上下方向(z方向)上延伸的导电部35。电容器51配置在导电部35的左(-x方向)侧，控制电路基板45a配置在导电部35的右(+x方向)侧。正极侧母线41、负极侧母线42的下降部41a、42a配置在导电部35的左(-x方向)侧。即，正极侧母线41、负极侧母线42和控制电路基板45a由导电部35隔开。
在正极侧母线41、负极侧母线42和控制电路基板45a之间，产生伴随着磁性/电容性耦合的EMC噪声。EMC噪声在基于电容性耦合的传输中占主导地位。
在本实施方式中，在正极侧母线41、负极侧母线42和控制电路基板45a之间，设置有导电部35，该导电部35在与xy面垂直的方向、换言之在基座33和控制电路基板45a的层叠方向上、即在上下方向上延伸。通过这样的构件配置，产生正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45a之间的寄生电容C1以及正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C2的电容性耦合。
如图6中箭头所示，通过正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45a之间的寄生电容C1的电容性耦合，EMC噪声电流从正极侧母线41、负极侧母线42经由控制电路基板45a、基座33的支承部34以及壳体7流向接地部。另外，通过正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C2的电容性耦合，EMC噪声电流从正极侧母线41、负极侧母线42经由基座33的导电部35、支承部34以及壳体7流向接地部。如上所述，导电部35在电容器51和控制电路基板45a的层叠方向，即上下方向延伸，正极侧母线41、负极侧母线42的下降部41a、42a从导电部35的上端36a侧到下端37a侧，沿导电部35与导电部35大致平行地延伸。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35的相对面积大，因此，正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C2大。
另外，在图6中，图示了EMC噪声电流从基座33的与导电部35相反侧的侧部33a流向壳体7的图。但是，如图3所示，基座33具有多个安装脚38，各安装脚38通过紧固构件(未图示)固定于设置在壳体7的凸台部7b上。即，基座33在靠近导电部35的位置固定在壳体7上。因此，流过EMC噪声电流的路径的阻抗变小，分流到导电部35侧的EMC噪声电流变大，能够进一步提高EMC噪声降低效果。
图7是表示比较例的电力转换装置1A的EMC噪声电流的流动的示意图，图8是表示图5所示的电力转换装置1的EMC噪声电流的流动的示意图。
在图7所示的比较例的电力转换装置1A中，基座33不具有导电部35。即，在比较例的电力转换装置1A中，在基座33的支承部34和正极侧母线41、负极侧母线42之间不具有在上下方向(z方向)上延伸的导电部35，正极侧母线41、负极侧母线42直接与基座33的支承部34的端部34a及控制电路基板45a相对配置。
在该结构中，如图7所示，正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45a之间的寄生电容C1和正极侧母线41、负极侧母线42与基座33之间的寄生电容C2并联连接。在这样的结构中，从噪声源流向寄生电容C1、C2的EMC噪声电流以并联配置的寄生电容C1、C2的比分流。
在比较例的结构中，寄生电容C1和寄生电容C2大致相等。
即，C1≒C2。
因此，通过寄生电容C1、C2的EMC噪声电流I1、I2为
I1≒I2。
与此相对，在图8所示的本实施方式的EMC噪声降低结构中，在基座33的支承部34和正极侧母线41、负极侧母线42之间设置有在上下方向上延伸的第1导电部36。正极侧母线41、负极侧母线42沿着第1导电部36在上下方向上延伸。控制电路基板45a配置在比第1导电部36更远离正极侧母线41、负极侧母线42的位置。
因此，寄生电容C1与寄生电容C2的关系为
C2>>C1。
因此，通过寄生电容C1、C2的EMC噪声电流I1、I2为
I2>>I1。
即，来自作为噪声源的正极侧母线41、负极侧母线42的EMC噪声电流，与控制电路基板45a相比，被极大地分流到导电部35。因此，能够大幅度降低从正极侧母线41、负极侧母线42流向控制电路基板45a的EMC噪声电流。
如上所述，第1导电部36的上端36a距基板支承面Sf的距离L1比正极侧母线41、负极侧母线42的连接部71、72距基板支承面Sf的延长线的距离L2大。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与第1导电部36的相对面积变大，正极侧母线41、负极侧母线42与基座33之间的寄生电容C2变大。
如图5所示，在正极侧母线41、负极侧母线42和控制电路基板45b之间设置有第2导电部37。控制电路基板45b在上下方向配置在第2导电部37的下端37a的上方(+z方向)侧。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45b之间的寄生电容比正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C2小。
因此，从正极侧母线41、负极侧母线42流向控制电路基板45b的EMC噪声电流变得比从正极侧母线41、负极侧母线42流向基座33的正极侧母线41、负极侧母线42小。
另外，导电部35具有第2导电部37，该第2导电部37向具有驱动半导体模块52的驱动电路的驱动电路基板46侧延伸。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与第2导电部37之间的寄生电容C变得比正极侧母线41、负极侧母线42与驱动电路基板46之间的寄生电容大，流过驱动电路基板46的EMC噪声电流降低。
另外，在上述中，例示了导电部35在相对于xy面垂直的方向上延伸的结构。但是，导电部35也可以是相对于xy面倾斜的结构。在导电部35为相对于xy面倾斜的结构的情况下，为了增大与导电部35的寄生电容，优选正极侧母线41、负极侧母线42沿着导电部35平行地延伸。
根据上述实施方式，起到下述效果。
(1)电力转换装置1具备：半导体模块52，其具有电力转换电路部4；电容器(capacitor)51，其使直流电平滑化并供给到电力转换电路部；控制电路基板45a，其具有控制电力转换电路部4的控制电路，且与电容器51分离配置；正极侧母线41和负极侧母线42(连接导体)，它们连接半导体模块52和电容器51；基座33，其与控制电路基板45a的接地部电连接，且层叠有控制电路基板45a；以及导电部35，其与基座33电连接，且在基座33和控制电路基板45a的层叠方向上延伸，正极侧母线41、负极侧母线42绕过导电部35而与所述半导体模块连接。因此，能够使正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45之间的寄生电容C1变得比正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C2小，能够降低流过控制电路基板45a的EMC噪声电流。
(2)导电部35和基座33一体成型。因此，能够通过铸造等有效地生产导电部35和基座33。
(3)导电部35与基座33和控制电路基板45a的层叠方向大致平行地延伸。因此，能够增大导电部35与正极侧母线41、负极侧母线42的相对面积，增大导电部35与正极侧母线41、负极侧母线42的寄生电容，能够降低流过控制电路基板45a的EMC噪声电流。
(4)基座33具有层叠有控制电路基板45a的支承部34，控制电路基板45a配置在支承部34的层叠方向的一侧，半导体模块52配置在支承部34的层叠方向的另一侧。由于是不将支承部34的控制电路基板45a的相反侧作为空间区域而配置有半导体模块52的结构，所以能够实现电力转换装置1的薄型化和小型化。
(5)基座33具有支承控制电路基板45a的基板支承面Sf，半导体模块52配置在基板支承面Sf的基座33和控制电路基板45a层叠的层叠方向的一侧，电容器51与正极侧母线41、负极侧母线42连接的连接部71、72配置在基板支承面Sf的延长线上的基板支承面Sf的另一侧。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45a之间的寄生电容C1变得更小，流过控制电路基板45a的EMC噪声电流的降低变得更有效。
(6)基座33具有支承控制电路基板45a的基板支承面Sf，基座33的上端36a距基板支承面Sf的距离L1比正极侧母线41、负极侧母线42与电容器51连接的连接部71、72距基板支承面Sf的延长线的距离L2大。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35的相对面积变大，正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C2变大，流过控制电路基板45a的EMC噪声电流的降低变得更有效。
(7)控制电路基板45a包含配置在基座33的一面侧的控制电路基板45a和配置在与一面侧相对的相对面侧的控制电路基板45b，基座33具有支承控制电路基板45a以及控制电路基板45b的支承部34，导电部35包含从支承部34向控制电路基板45a侧延伸的第1导电部36和从支承部34向控制电路基板45b侧延伸的第2导电部37。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与第1导电部36以及第2导电部37各自之间的寄生电容C变得比正极侧母线41、负极侧母线42与控制电路基板45a、45b之间的寄生电容大，流过控制电路基板45a、45b的EMC噪声电流降低。
(8)还具备具有驱动半导体模块52的驱动电路的驱动电路基板46，导电部35具有向驱动电路基板46侧延伸的第2导电部37。因此，正极侧母线41、负极侧母线42与导电部35之间的寄生电容C变得比正极侧母线41、负极侧母线42与驱动电路基板46之间的寄生电容大，流过驱动电路基板46的EMC噪声电流降低。
(9)具备具有与控制电路基板45a大致平行的底部(一面)7a的壳体7，半导体模块52具有一对宽幅面52a、52b、以及包围宽幅面52a的外周的窄幅的外周侧面52c，半导体模块52的一个宽幅面52a与壳体7的与控制电路基板45a大致平行的底部7a热耦合。通过将半导体模块52的面积大的宽幅面52a与控制电路基板45a的底部7a大致平行地配置，并与底部7a热耦合，与将半导体模块52配置在与控制电路基板45a正交的方向上的结构相比，能够实现电力转换装置的1薄型化，能够得到能够冷却半导体模块52的薄型化的电力转换装置1。
另外，在上述实施方式中，例示了在基座33的上、下表面分别设置控制电路基板45a、45b的结构。但是，也可以采用仅在基座33的上表面或下表面设置控制电路基板45a(45b)的结构。
在上述实施方式中，例示了基座33具有向支承部34的上方(+z方向)侧延伸的第1导电部36、向支承部34的下方(-z方向)侧延伸的第2导电部37的结构。但是，如果是控制电路基板45a、45b仅配置在支承部34的一面侧的结构，则基座33可以是仅在配置来控制电路基板45a、45b的一侧延伸有导电部35(36)的结构。
在上述实施方式中，例示了通过铸造等一体成型有第1导电部36和第2导电部37的基座33。但是，也可以将第1导电部36及/或第2导电部37形成为与基座33不同的构件，固定在基座33上。
或者，也可以是将导电部35一体成型在壳体7上的结构。作为其一例，只要是导电部与设置在壳体7上的未图示的侧壁连结的结构即可。
在上述实施方式中，例示了将半导体模块52的一对宽幅面52a、52b的一方与壳体7的底部7a热耦合而进行冷却的结构。但是，也可以采用通过在壳体7中形成冷却水流过的冷却流路，来冷却半导体模块52的一对宽幅面52a、52b双方的结构。
以上说明了各种实施方式及变形例，但本发明并不限定于这些内容。在本发明的精神和范围内能够考虑到的其它方式也包括在本发明的范围内。
符号说明
1电力转换装置
4电力转换电路部
7壳体
7a底部
10连接导体
33底座
34支承部
35导电部
35a、35b宽幅部
36第1导电部
36a上端
37第2导电部
37a下端
41正极侧母线(连接导体)
42负极侧母线(连接导体)
45a、45b控制电路基板
46驱动电路基板
51电容器(capacitor)
52半导体模块
52a、52b宽幅面
71、72连接部
72连接部
170控制部
172控制电路
Sf基板支承面
L1、L2距离。
Claims (9)
1.一种电力转换装置，其特征在于，具备：
半导体模块，其具有电力转换电路部；
电容器，其使直流电平滑化并提供给所述电力转换电路部；
控制电路基板，其具有控制所述电力转换电路部的控制电路，并与所述电容器分离配置；
连接导体，其连接所述半导体模块和所述电容器；
基座，其与所述控制电路基板的接地部电连接，与所述控制电路基板层叠；以及
导电部，其与所述基座电连接，在所述基座和所述控制电路基板的层叠方向上延伸，
所述连接导体绕过所述导电部而与所述半导体模块连接。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述导电部和所述基座一体成型。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述导电部与所述基座和所述控制电路基板的层叠方向大致平行地延伸。
4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述基座具有与所述控制电路基板层叠的支承部，所述控制电路基板配置在所述支承部的层叠方向的一侧，所述半导体模块配置在所述支承部的层叠方向的另一侧。
5.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述基座具有支承所述控制电路基板的基板支承面，
所述半导体模块配置在所述基板支承面的、所述基座和所述控制电路基板层叠的层叠方向的一侧，
所述电容器与所述连接导体连接的连接部配置在所述基板支承面的延长线上的所述基板支承面的另一侧。
6.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述基座具有支承所述控制电路基板的基板支承面，所述基座的上端距所述基板支承面的距离比正极侧母线、负极侧母线与电容器连接的连接部距所述基板支承面的延长线的距离大。
7.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述控制电路基板包含配置在所述基座的一面侧的第1控制电路基板以及配置在与所述一面侧相对的相对面侧的第2控制电路基板，
所述基座具有分别支承所述第1控制电路基板以及所述第2控制电路基板的支承部，
所述导电部包含从所述支承部向所述第1控制电路基板侧延伸的第1导电部以及从所述支承部向所述第2控制电路基板侧延伸的第2导电部。
8.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
还具备驱动电路基板，所述驱动电路基板具有驱动所述半导体模块的驱动电路，
所述导电部具有向所述驱动电路基板侧延伸的第2导电部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，
还具备壳体，所述壳体具有与所述控制电路基板大致平行的一个面，
所述半导体模块具有一对宽幅面和包围所述宽幅面的外周的窄幅的外周侧面，
所述半导体模块的一个所述宽幅面与所述壳体的所述一个面热耦合。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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