JP4135295B2

JP4135295B2 - Cylindrical electrolytic capacitor and three-phase inverter device using the same

Info

Publication number: JP4135295B2
Application number: JP2000120571A
Authority: JP
Inventors: 孝史鳥井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2008-08-20
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP2001307953A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筒形電解コンデンサ及びそれを用いた三相インバータ回路装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
三相交流モ−タを駆動制御する従来の三相インバータ回路は、たとえば特開平２ー２９４２７８号公報に記載されるように、正負直流電源ラインに放出されるスイッチングノイズ電圧を吸収するために、この三相インバータ回路の正負直流電源端間に一個乃至複数の平滑コンデンサを並列接続することが一般的である。この種の平滑コンデンサとしては、大きな体積当たりの容量を確保できる電解コンデンサを採用することが一般的である。
【０００３】
実開平４−４５２３３号公報は電解コンデンサの形状を扁平筒形とすることを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の三相インバータ回路装置において、平滑コンデンサとして通常の円筒型電解コンデンサを用いると、この平滑コンデンサの必要スペ−スが大きくなり、装置体格が大型化するため、車両用など回路装置収容スペ−スに対する制限が大きい用途では十分にコンデンサ容量を確保することができず、電源ラインに重畳するスイッチングノイズ電圧を低減できないという問題があった。
【０００５】
また、三相インバータ回路を高速スイッチングすると、スイッチングによる交流電力が増大し、平滑コンデンサの抵抗発熱による温度上昇が増大するという問題もあった。
【０００６】
扁平筒形のケ−スに扁平に形成した電極ロールを収容することにより平滑コンデンサの放熱性を向上させ、かつ、円筒型コンデンサに比較してアイドルスペ−スを減らせる可能性があるが、このようにすると、平滑コンデンサの正極端子及び負極端子と負極箔及び正極箔との平均距離が増大することになり、コンデンサの内部抵抗がその分だけ増大して、その抵抗損失によりコンデンサの温度上昇が一層増大するという問題が生じることがわかった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、平滑コンデンサの内部温度上昇の増加を抑止しつつ回路装置のコンパクト化を実現可能な筒形電解コンデンサ及びそれを用いた三相インバータ装置を提供することをその目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１記載の本発明は、負極箔及び正極箔を絶縁スペーサで挟んで巻回してなる電極ロールと、前記電極ロールを収容する筒形金属缶からなるケ−スと、内端部が前記両箔に個別に接合されて他端部が前記ケ−スの端面に露出する正極端子及び負極端子とを備え、前記電極ロール及びケースは扁平缶形状を有する筒形電解コンデンサにおいて、前記正極端子及び負極端子は、前記ケ−スの厚さ方向と直角な方向に互いに所定間隔を隔ててそれぞれ複数配設されることを特徴としている。
【０００９】
本構成によれば、筒形電解コンデンサは、ケ−ス及び電解コンデンサとも扁平に形成されるため、そのケ−スの外表面と中心との間の伝熱距離が減少するのでその放熱性は向上する。
【００１０】
ただ、このような扁平筒形のコンデンサでは、負極箔及び正極箔の１巻き当たりの周長が増加するために、正極端子と負極端子との間の箔内の電流経路の距離が増大し、電極抵抗が増大し、抵抗損失が増大する。
【００１１】
そこで本構成によれば、正極端子及び負極端子は互いに幅方向に所定間隔を隔ててそれぞれ複数配設する。これにより、扁平筒形コンデンサの上記箔内の電流経路の距離を格段に短縮して電極抵抗を低減することができ、抵抗損失及び内部発熱を低減して、効率向上と冷却負担の軽減を実現することができる。
【００１２】
請求項１記載の本発明は更に、複数の半導体モジュ−ルを所定の基板上に実装してなる三相インバータ回路と、一主面が前記半導体モジュ−ルに接して前記半導体モジュ−ルの熱を吸収する板状の冷却部材と、前記基板と対向する位置にて前記基板と平行する姿勢で配置され前記冷却部材の他主面に接する上記筒形電解コンデンサとを備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の構成によれば請求項１記載の三相インバータ回路装置において更に、前記筒形電解コンデンサの平坦な外表面の筒長方向及び厚さ方向と直角な幅の寸法は、前記筒形電解コンデンサの前記幅方向における前記各半導体モジュ−ルの全幅と略等しく設定されることを特徴としている。
【００１４】
なおここでいう「略等しい」とは、８０〜１２０％の範囲を意味する。
【００１５】
本構成によれば、装置の全幅を低減でき、また、各半導体モジュールと平滑コンデンサとの間の距離を減少して平滑コンデンサの上記ヒ−トシンク時の伝熱抵抗を低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の筒形電解コンデンサを用いた三相インバータ装置の好適な実施態様を図面を参照して以下説明する。
【００１７】
（回路構成）
この三相インバータ回路装置の回路構成を図１に示す。
【００１８】
１は電池、２〜７はそれぞれ、その寄生ダイオ−ドをフライホイルダイオ−ドとして利用するＮＭＯＳＴが形成された半導体チップである。半導体チップ２、３のペアはＵ相の単相インバ−タ回路１００を構成し、半導体チップ４、５のペアはＶ相の単相インバ−タ回路２００を構成し、半導体チップ６、７のペアはＷ相の単相インバ−タ回路３００を構成している。各単相インバ−タ回路１００、２００、３００はそれぞれ個々にモジュ−ル化されて半導体モジュ−ル３０、４０、５０となっている。
【００１９】
１０１はＵ相の単相インバ−タ回路１００の正の直流電源端子、１０２はＵ相の単相インバ−タ回路１００の負の直流電源端子、１０３はＵ相の単相インバ−タ回路１００の交流出力端子である。
【００２０】
２０１はＶ相の単相インバ−タ回路２００の正の直流電源端子、２０２はＶ相の単相インバ−タ回路２００の負の直流電源端子、２０３はＶ相の単相インバ−タ回路２００の交流出力端子である。
【００２１】
３０１はＷ相の単相インバ−タ回路３００の正の直流電源端子、３０２はＷ相の単相インバ−タ回路３００の負の直流電源端子、３０３はＷ相の単相インバ−タ回路３００の交流出力端子である。
【００２２】
各正の直流電源端子１０１、２０１、３０１は、平滑コンデンサ８の正極端子とともに電池１の正極端子に接続され、各負の直流電源端子１０２、２０２、３０２は、平滑コンデンサ８の負極端子とともに電池１の負極端子に接続され、各交流出力端子１０３、２０３、３０３は三相交流モ−タ９に給電している。
【００２３】
１０はコントロ−ラであり、各ＩＧＢＴのゲ−ト電極に制御電圧を出力するとともに各ＩＧＢＴの温度検出などを行っている。この三相インバータ回路及び平滑コンデンサ８の動作自体は周知であり、説明を省略する
（半導体モジュ−ル構成）
Ｕ相の単相インバ−タ回路１００をモジュ−ル化してなる半導体モジュ−ル３０を図２に示す。
【００２４】
１０５は交流出力端子１０３を有する金属伝熱板、１０６は正の直流電源端子１０１を有する金属伝熱板、１０７は負の直流電源端子１０２を有する金属伝熱板、１１、１２は金属スペ−サ、１０８は半導体チップ２、３の制御電極端子である。
【００２５】
半導体チップ２は金属伝熱板１０６上に、半導体チップ３は金属伝熱板１０５上にはんだ付けされ、これら半導体チップ２、３上に金属スペ−サ１１、１２がはんだ付けされ、金属スペ−サ１１には金属伝熱板１０７が、金属スペ−サ１２には金属伝熱板１０５がはんだ付けされている。金属スペ−サ１１、１２は、半導体チップ２、３の制御電極端子１０８と半導体チップ２、３の制御電極面（図示せず）とをワイヤボンディングするための厚さ方向スペ−スを確保するために介設されている。
【００２６】
最終的に、この単相インバ−タ回路１００は樹脂モ−ルドにより、金属伝熱板１０５〜１０７の外主面を露出させ、端子１０１〜１０３を突出させた状態で封止されて半導体モジュ−ルとされている。
【００２７】
半導体モジュ−ル４０、５０は半導体モジュ−ル３０と同一構造を有するので、説明を省略する。
【００２８】
（平滑コンデンサ８の構成）
平滑コンデンサ８は、図３に示すように扁平筒形に形成されている。
【００２９】
８０は深絞り加工により形成された扁平筒形の一端開口のアルミ合金製のケ−スであり、内部に扁平柱形の電極ロール（図示せず）を収容している。電極ロ−ルは電解液が含浸された２枚の多孔性スペ−サと、これら多孔性スペ−サにより互いに隔てられた負極箔及び正極箔とを扁平に巻き取ることにより形成されている。電極ロール自体は周知であり、詳細説明は省略する。
【００３０】
ケ−ス８０の開口は蓋板８１により閉鎖されている。蓋板８１は、絶縁樹脂板からなり４つの孔を有している。これら孔には２つの正極端子８２及び２つの負極端子８３が貫設、固定されている。これら正極端子８２、負極端子８３は、図３中、左右方向に所定間隔を隔てて配設されている。
【００３１】
正極端子８２及び負極端子８３には、ケ−ス８０内にて金属製の多数のリ−ドの一端が溶接されており、正極端子８２から延設される各リ−ドは電極ロールの巻き取り前に上記電極ロールの正極箔の表面に溶接され、負極端子８３から延設される各リ−ドは電極ロールの巻き取り前に負極箔の表面に延設されている。
【００３２】
ケ−ス８０の開口縁部８０ａを蓋板８１の周縁部に固定する構造を図４を参照して以下に説明する。
【００３３】
この実施例では、蓋板８１の周縁部を覆って、断面コ字状の金属リング８５がインサ−ト成形されており、ケ−ス８０の開口縁部８０ａの内周面が金属リング８５の外周面に溶接されている。このようにすれば、従来の巻きかしめによる蓋板固定方法に比較して格段に内部圧力増大に耐えることができる。
【００３４】
なお、蓋板を金属板とすればレ−ザ−溶接などで蓋板８１とケ−ス８０とを強固に接合することができるが、端子８２、８３を蓋板８１から電気絶縁するために、端子８２、８３を電気絶縁性の樹脂リングを介して蓋板８１に固定する必要が生じる。
【００３５】
（全体装置構成）
この実施例の三相インバータ回路装置の全体構成を、その正面図を示す図３を参照して以下に説明する。
【００３６】
６０は、本発明で言う冷却部材をなす冷媒チュ−ブである。
【００３７】
冷媒チュ−ブ６０は、アルミニウム合金を引き抜き成形法あるいは押し出し成形法で成形された板材を必要な長さに切断して作製されている。冷媒チュ−ブ６０は、その幅方向に隔壁により互いに区画されてその長手方向に延設される複数の貫通流路を有している。冷媒チュ−ブ６０の両端は入り口側のヘッダ６ａと出口側のヘッダ６ｂとに接合されており、これらヘッダを通じて図示しない外部の冷凍サイクル装置に接続されてそのエバポレ−タを構成している。
【００３８】
冷媒チュ−ブ６０は、扁平で容易に厚さ方向へ塑性変形可能な特性をもち、つづら折り状に湾曲されている。冷媒チュ−ブ６０は、平坦で互いに平行で互いに対向する３つの平坦部６１〜６３と、平坦部６１、６２の間の湾曲部６４と、平坦部６２、６３の間の湾曲部６５とを有している。
【００３９】
冷媒チュ−ブ６０の平坦部６１、６２は、図示しない電気絶縁性スペ−サにより冷媒チュ−ブ６０から電気絶縁を確保されつつ半導体モジュ−ル３０、４０、５０を挟着しており、半導体モジュ−ル３０、４０、５０は冷媒チュ−ブ６０の流路方向に一定間隔を隔てて配列されている。平坦部６１は半導体モジュ−ル３０の金属伝熱板１０５の外主面に密着し、平坦部６２は半導体モジュ−ル３０の金属伝熱板１０６、１０７の外主面に密着している。他の半導体モジュ−ル４０、５０も同様である。
【００４０】
冷媒チュ−ブ６０の平坦部６２、６３、湾曲部６５は、平滑コンデンサ８１の外周面のうちの２つの平坦面と半円筒状の１つの湾曲面とに密着している。
【００４１】
冷媒チュ−ブ６０の平坦部６１の反半導体モジュール側の平坦な外表面には、アルミ合金ブロックからなるヒ−トシンク９１、９２、９３がボルト９４により固定されており、ヒ−トシンク９１、９２、９３には、各半導体モジュール３０、４０、５０の制御電極端子と信号授受する制御回路基板９５が接合されている。ヒ−トシンク９１、９２、９３は、冷媒チュ−ブ６０の平坦部６１を挟んで半導体モジュール３０、４０、５０に対向する位置に配置されて、半導体モジュール３０、４０、５０の一時的な大発熱を良好に吸収するようになされている。
【００４２】
（実施例効果）
本構成によれば、三相インバータ回路の各半導体モジュール３０、４０、５０と平滑コンデンサ８とを共通の冷却部材で冷却することができ、またそれらを平滑コンデンサの厚さ方向に積層するので装置をコンパクトに構成することができ、必要スペ−スを低減することができる。更に、三相インバータ回路が一時的に大発熱する場合に、冷却部材を介して平滑コンデンサがそのヒ−トシンクとして機能することができるので、三相インバータ回路の過渡的な温度上昇の抑止を実現することができる。
【００４３】
本実施態様によれば、平滑コンデンサ８の平坦な外表面の幅（図３に示す左右方向における寸法）は、３つの半導体モジュール３０、４０、５０の合計幅Ｌに略等しく設定されて、両者が冷媒チュ−ブ６０を挟んで対向させているので、平滑コンデンサ８と半導体モジュール３０、４０、５０との熱授受における熱抵抗を低減することができ、平滑コンデンサ８は半導体モジュール３０、４０、５０のヒ−トシンクとして良好に機能することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の筒形電解コンデンサを用いた三相インバータ回路装置の回路図である。
【図２】図１に示す装置の半導体モジュールの組み立て図である。
【図３】図１に示す装置の正面図である。
【図４】図３に示す平滑コンデンサの部分断面図である。
【符号の説明】
８：平滑コンデンサ
３０：半導体モジュール
４０：半導体モジュール
５０：半導体モジュール
６０：冷媒チュ−ブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylindrical electrolytic capacitor and a three-phase inverter circuit device using the same.
[0002]
[Prior art]
A conventional three-phase inverter circuit for driving and controlling a three-phase AC motor, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-294278, absorbs switching noise voltage emitted to positive and negative DC power supply lines. In general, one or more smoothing capacitors are connected in parallel between the positive and negative DC power supply terminals of the three-phase inverter circuit. As this type of smoothing capacitor, an electrolytic capacitor that can ensure a large capacity per volume is generally employed.
[0003]
Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-45233 proposes that the shape of the electrolytic capacitor be a flat cylindrical shape.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional three-phase inverter circuit device described above, if an ordinary cylindrical electrolytic capacitor is used as a smoothing capacitor, the required space for the smoothing capacitor increases and the size of the device increases. There is a problem that the capacitor capacity cannot be sufficiently secured in an application in which the restriction on the device accommodation space is large, and the switching noise voltage superimposed on the power supply line cannot be reduced.
[0005]
Further, when the three-phase inverter circuit is switched at a high speed, there is a problem that the AC power due to switching increases and the temperature rise due to resistance heat generation of the smoothing capacitor increases.
[0006]
There is a possibility of improving the heat dissipation of the smoothing capacitor by accommodating the flatly formed electrode roll in the flat cylindrical case, and reducing the idle space compared to the cylindrical capacitor, As a result, the average distance between the positive and negative terminals of the smoothing capacitor and the negative and positive foils increases, and the internal resistance of the capacitor increases accordingly, and the resistance loss increases the temperature of the capacitor. It has been found that there is a problem of further increase in the value.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a cylindrical electrolytic capacitor capable of realizing a compact circuit device while suppressing an increase in the internal temperature rise of the smoothing capacitor, and a three-phase inverter device using the same. Its purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to claim 1, which achieves the above object, comprises an electrode roll formed by sandwiching a negative foil and a positive foil between insulating spacers, and a case made of a cylindrical metal can that accommodates the electrode roll; A cylindrical electrolytic capacitor having an inner end portion separately joined to the two foils and a second end exposed at the end face of the case, and a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and the electrode roll and the case having a flat can shape In the above, a plurality of the positive terminals and the negative terminals are respectively arranged at predetermined intervals in a direction perpendicular to the thickness direction of the case.
[0009]
According to this configuration, since the cylindrical electrolytic capacitor is formed flat in both the case and the electrolytic capacitor, the heat transfer distance between the outer surface and the center of the case is reduced, so the heat dissipation is improves.
[0010]
However, in such a flat cylindrical capacitor, since the perimeter of each turn of the negative electrode foil and the positive electrode foil increases, the distance of the current path in the foil between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal increases, Electrode resistance increases and resistance loss increases.
[0011]
Thus, according to this configuration, a plurality of positive terminals and negative terminals are arranged at predetermined intervals in the width direction. As a result, the distance of the current path in the foil of the flat cylindrical capacitor can be dramatically shortened to reduce the electrode resistance, and the resistance loss and internal heat generation can be reduced, improving the efficiency and reducing the cooling burden. can do.
[0012]
The present invention according to claim 1 further includes a three-phase inverter circuit formed by mounting a plurality of semiconductor modules on a predetermined substrate, and a main surface of the semiconductor module being in contact with the semiconductor module. a plate-shaped cooling member that absorbs heat, is characterized in that arranged in a posture parallel to the substrate at the substrate opposite to the position and a said cylindrical electrolytic capacitor in contact with the other main surface of the cooling member .
[0013]
According to the second aspect of the present invention, in the three-phase inverter circuit device according to the first aspect of the present invention, the cylindrical length of the flat outer surface of the cylindrical electrolytic capacitor and the width perpendicular to the thickness direction are It is characterized by being set substantially equal to the full width of each semiconductor module in the width direction of the electrolytic capacitor.
[0014]
Here, “substantially equal” means a range of 80 to 120%.
[0015]
According to this configuration, the overall width of the device can be reduced, and the distance between each semiconductor module and the smoothing capacitor can be reduced to reduce the heat transfer resistance of the smoothing capacitor during the heat sink.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a three-phase inverter device using a cylindrical electrolytic capacitor of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
(Circuit configuration)
The circuit configuration of this three-phase inverter circuit device is shown in FIG.
[0018]
Reference numeral 1 denotes a battery, and reference numerals 2 to 7 denote semiconductor chips on which NMOSTs using the parasitic diodes as flywheel diodes are formed. The pair of semiconductor chips 2 and 3 constitutes a U-phase single-phase inverter circuit 100, and the pair of semiconductor chips 4 and 5 constitutes a V-phase single-phase inverter circuit 200. The pair constitutes a W-phase single-phase inverter circuit 300. Each single-phase inverter circuit 100, 200, 300 is individually modularized to form semiconductor modules 30, 40, 50.
[0019]
101 is a positive DC power supply terminal of the U-phase single-phase inverter circuit 100, 102 is a negative DC power supply terminal of the U-phase single-phase inverter circuit 100, and 103 is a U-phase single-phase inverter circuit 100. AC output terminal.
[0020]
201 is a positive DC power supply terminal of the V-phase single-phase inverter circuit 200, 202 is a negative DC power supply terminal of the V-phase single-phase inverter circuit 200, and 203 is a V-phase single-phase inverter circuit 200. AC output terminal.
[0021]
Reference numeral 301 is a positive DC power supply terminal of the W-phase single-phase inverter circuit 300, 302 is a negative DC power supply terminal of the W-phase single-phase inverter circuit 300, and 303 is a W-phase single-phase inverter circuit 300. AC output terminal.
[0022]
Each positive DC power supply terminal 101, 201, 301 is connected to the positive terminal of the battery 1 together with the positive terminal of the smoothing capacitor 8, and each negative DC power supply terminal 102, 202, 302 is connected to the battery together with the negative terminal of the smoothing capacitor 8. 1, each AC output terminal 103, 203, 303 supplies power to the three-phase AC motor 9.
[0023]
A controller 10 outputs a control voltage to the gate electrode of each IGBT and detects the temperature of each IGBT. The operation of the three-phase inverter circuit and the smoothing capacitor 8 is well known, and the description is omitted (semiconductor module configuration).
A semiconductor module 30 formed by modularizing the U-phase single-phase inverter circuit 100 is shown in FIG.
[0024]
105 is a metal heat transfer plate having an AC output terminal 103, 106 is a metal heat transfer plate having a positive DC power supply terminal 101, 107 is a metal heat transfer plate having a negative DC power supply terminal 102, and 11 and 12 are metal space transfer plates. Reference numerals 108 and 108 denote control electrode terminals of the semiconductor chips 2 and 3.
[0025]
The semiconductor chip 2 is soldered on the metal heat transfer plate 106 and the semiconductor chip 3 is soldered on the metal heat transfer plate 105. The metal spacers 11 and 12 are soldered on the semiconductor chips 2 and 3, and the metal spacers are soldered. A metal heat transfer plate 107 is soldered to the spacer 11, and a metal heat transfer plate 105 is soldered to the metal spacer 12. The metal spacers 11 and 12 ensure a thickness direction space for wire bonding between the control electrode terminal 108 of the semiconductor chips 2 and 3 and the control electrode surface (not shown) of the semiconductor chips 2 and 3. For the purpose.
[0026]
Finally, this single-phase inverter circuit 100 is sealed with a resin mold in a state where the outer main surfaces of the metal heat transfer plates 105 to 107 are exposed and the terminals 101 to 103 are projected. -It is said that
[0027]
Since the semiconductor modules 40 and 50 have the same structure as the semiconductor module 30, the description thereof is omitted.
[0028]
(Configuration of smoothing capacitor 8)
The smoothing capacitor 8 is formed in a flat cylindrical shape as shown in FIG.
[0029]
Reference numeral 80 denotes a flat cylindrical one-end opening aluminum alloy case formed by deep drawing, and accommodates a flat columnar electrode roll (not shown) inside. The electrode roll is formed by flatly winding two porous spacers impregnated with an electrolytic solution and a negative electrode foil and a positive electrode foil separated from each other by these porous spacers. The electrode roll itself is well known and will not be described in detail.
[0030]
The opening of the case 80 is closed by a cover plate 81. The lid plate 81 is made of an insulating resin plate and has four holes. Two positive terminals 82 and two negative terminals 83 are penetrated and fixed in these holes. The positive terminal 82 and the negative terminal 83 are arranged at a predetermined interval in the left-right direction in FIG.
[0031]
The positive electrode terminal 82 and the negative electrode terminal 83 are welded with one end of a number of metal leads in a case 80, and each lead extended from the positive electrode terminal 82 is wound around an electrode roll. Each lead which is welded to the surface of the positive electrode foil of the electrode roll before taking up and extends from the negative electrode terminal 83 is extended to the surface of the negative electrode foil before winding up the electrode roll.
[0032]
A structure for fixing the opening edge 80a of the case 80 to the peripheral edge of the cover plate 81 will be described below with reference to FIG.
[0033]
In this embodiment, a metal ring 85 having a U-shaped cross section is inserted to cover the peripheral edge of the cover plate 81, and the inner peripheral surface of the opening edge 80 a of the case 80 is the metal ring 85. It is welded to the outer peripheral surface. In this way, it is possible to withstand a significant increase in internal pressure as compared with the conventional lid plate fixing method by caulking.
[0034]
If the lid plate is a metal plate, the lid plate 81 and the case 80 can be firmly joined by laser welding or the like, but the terminals 82 and 83 are electrically insulated from the lid plate 81. Therefore, it is necessary to fix the terminals 82 and 83 to the cover plate 81 through an electrically insulating resin ring.
[0035]
(Overall equipment configuration)
The overall configuration of the three-phase inverter circuit device of this embodiment will be described below with reference to FIG. 3 showing a front view thereof.
[0036]
Reference numeral 60 denotes a refrigerant tube forming a cooling member in the present invention.
[0037]
The refrigerant tube 60 is manufactured by cutting a plate material formed by drawing or extrusion molding an aluminum alloy into a required length. The refrigerant tube 60 has a plurality of through passages that are partitioned from each other by a partition wall in the width direction and extend in the longitudinal direction. Both ends of the refrigerant tube 60 are joined to an inlet-side header 6a and an outlet-side header 6b, and are connected to an external refrigeration cycle apparatus (not shown) through these headers to constitute the evaporator.
[0038]
The refrigerant tube 60 is flat and easily plastically deformed in the thickness direction, and is bent in a zigzag manner. The refrigerant tube 60 includes three flat portions 61 to 63 that are flat and parallel to each other and face each other, a curved portion 64 between the flat portions 61 and 62, and a curved portion 65 between the flat portions 62 and 63. Have.
[0039]
The flat portions 61, 62 of the refrigerant tube 60 sandwich the semiconductor modules 30, 40, 50 while ensuring electrical insulation from the refrigerant tube 60 by an electric insulating spacer (not shown). The semiconductor modules 30, 40, 50 are arranged at regular intervals in the flow path direction of the refrigerant tube 60. The flat portion 61 is in close contact with the outer main surface of the metal heat transfer plate 105 of the semiconductor module 30, and the flat portion 62 is in close contact with the outer main surfaces of the metal heat transfer plates 106 and 107 of the semiconductor module 30. The same applies to the other semiconductor modules 40 and 50.
[0040]
The flat portions 62 and 63 and the curved portion 65 of the refrigerant tube 60 are in close contact with two flat surfaces of the outer peripheral surface of the smoothing capacitor 81 and one semi-cylindrical curved surface.
[0041]
Heat sinks 91, 92, 93 made of aluminum alloy blocks are fixed to the flat outer surface of the flat portion 61 of the refrigerant tube 60 on the side opposite to the semiconductor module by bolts 94. , 93 is joined to a control circuit board 95 for exchanging signals with the control electrode terminals of the semiconductor modules 30, 40, 50. The heat sinks 91, 92, 93 are arranged at positions facing the semiconductor modules 30, 40, 50 across the flat portion 61 of the refrigerant tube 60, so that the semiconductor modules 30, 40, 50 are temporarily large. It is designed to absorb heat generation well.
[0042]
(Example effect)
According to this configuration, the semiconductor modules 30, 40, 50 of the three-phase inverter circuit and the smoothing capacitor 8 can be cooled by the common cooling member, and they are stacked in the thickness direction of the smoothing capacitor, so that the apparatus Can be made compact, and the required space can be reduced. In addition, when the three-phase inverter circuit generates a large amount of heat temporarily, the smoothing capacitor can function as a heat sink via the cooling member, thus preventing the transient temperature rise of the three-phase inverter circuit. can do.
[0043]
According to the present embodiment, the width of the flat outer surface of the smoothing capacitor 8 (the dimension in the left-right direction shown in FIG. 3) is set to be approximately equal to the total width L of the three semiconductor modules 30, 40, 50. Are opposed to each other with the refrigerant tube 60 interposed therebetween, so that the thermal resistance in the heat transfer between the smoothing capacitor 8 and the semiconductor modules 30, 40, 50 can be reduced. It can function well as 50 heat sinks.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of a three-phase inverter circuit device using a cylindrical electrolytic capacitor of the present invention.
FIG. 2 is an assembly diagram of a semiconductor module of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a front view of the apparatus shown in FIG. 1;
4 is a partial cross-sectional view of the smoothing capacitor shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
8: Smoothing capacitor 30: Semiconductor module 40: Semiconductor module 50: Semiconductor module 60: Refrigerant tube

Claims

負極箔及び正極箔を絶縁スペーサで挟んで巻回してなる電極ロールと、前記電極ロールを収容する筒形金属缶からなるケ−スと、内端部が前記両箔に個別に接合されて他端部が前記ケ−スの端面に露出する正極端子及び負極端子とを備え、前記電極ロール及びケースは扁平缶形状を有し、前記正極端子及び負極端子は前記ケ−スの厚さ方向と直角な方向に互いに所定間隔を隔ててそれぞれ複数配設される筒形コンデンサと、
複数の半導体モジュ−ルを所定の基板上に実装してなる三相インバータ回路と、
一主面が前記半導体モジュ−ルに接して前記半導体モジュ−ルの熱を吸収する板状の冷却部材とを備え、
前記筒形電解コンデンサは、前記基板と対向する位置にて前記基板と平行する姿勢で配置され前記冷却部材の他主面に接することを特徴とする三相インバータ回路装置。 An electrode roll formed by sandwiching a negative electrode foil and a positive electrode foil with insulating spacers, a case made of a cylindrical metal can that accommodates the electrode roll, and an inner end portion individually joined to the two foils wherein the end portion Ke - a positive and negative terminals are exposed on the end surface of the scan, the electrode roll and the case will have a flat cans shape, the positive and negative terminals before speechless - scan in the thickness direction a cylindrical capacitor that will be more disposed respectively at a predetermined distance from each other in the perpendicular direction,
A three-phase inverter circuit in which a plurality of semiconductor modules are mounted on a predetermined substrate;
A plate-like cooling member whose one main surface is in contact with the semiconductor module and absorbs heat of the semiconductor module;
The three-phase inverter circuit device, wherein the cylindrical electrolytic capacitor is disposed in a posture parallel to the substrate at a position facing the substrate, and is in contact with the other main surface of the cooling member.

請求項１記載の三相インバータ回路装置において、
前記筒形電解コンデンサの平坦な外表面の筒長方向及び厚さ方向と直角な幅の寸法は、前記筒形電解コンデンサの前記幅方向における前記各半導体モジュ−ルの全幅と略等しく設定されることを特徴とする三相インバータ回路装置。In the three-phase inverter circuit device according to claim 1 ,
The dimensions of the width of the flat outer surface of the cylindrical electrolytic capacitor perpendicular to the cylinder length direction and the thickness direction are set to be approximately equal to the total width of each semiconductor module in the width direction of the cylindrical electrolytic capacitor. A three-phase inverter circuit device.