JP6457155B1 - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
Description
入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
第1面および前記第1面の反対側の第2面を有する収納ケースと、
前記収納ケースの前記第1面上の第1領域に配置された、第1の発熱源である第1の電子部品と、
前記収納ケースの前記第1面上の第2領域に、前記第1の電子部品に隣接して配置された、第2の発熱源である第2の電子部品と、
前記収納ケースの前記第1面上の第3領域に、前記第2の電子部品に隣接して配置された、第3の発熱源である第3の電子部品と、
前記収納ケース内に配置され、前記収納ケースの前記第1面に対向する第3面および前記第3面の反対側の第4面を有する配線基板と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記第1及び第2の電子部品の動作を制御する制御部と、
前記収納ケースの前記第1面上で、前記第1ないし第3の電子部品を封止するとともに、前記配線基板および前記配線基板の前記第4面上の前記制御部を封止する封止部材と、
前記収納ケースの前記第2面上に配置された放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンは、前記第2面上において、前記第1面の前記第1の電子部品が配置された前記第1領域から前記第2の電子部品が配置された前記第2領域に亘る領域に対して、前記収納ケースを介して連続して対向するように、延在している
ことを特徴とする。
前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量が前記第1の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きく、
前記第3の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量は、前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さいことを特徴とする。
前記放熱フィンは、前記第1面上で前記第1領域と前記第2領域とが隣接する第1の方向に平行な方向に延在するように、前記第2面上に設けられている
ことを特徴とする。
前記放熱フィンは、前記第1の方向に平行な方向に延在するように、複数個設けられていることを特徴とする。
前記放熱フィンは前記収納ケースの前記第2面から突出した平板状の形状を有することを特徴とする。
前記放熱フィンは、前記第2面上において、前記第1面の前記第3の電子部品が配置された前記第3領域に対向する領域には、設けられていない
ことを特徴とする。
前記第1の電子部品が配置される前記第1面の前記第1領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第1凹部であり、前記第1凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出しており、
前記第2の電子部品が配置される前記第1面の前記第2領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第2凹部であり、前記第2凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出している
ことを特徴とする。
前記放熱フィンは、前記第1凹部及び前記第2凹部の前記第2面側に接していることを特徴とする。
前記第3の電子部品が配置される前記第1面の前記第3領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第3凹部であり、前記第3凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出している
ことを特徴とする。
前記放熱フィンは、前記第3凹部の前記第2面側に接していないことを特徴とする。
前記収納ケースの前記第1面上において、前記第2の電子部品と前記第3の電子部品とが隣接する第2の方向は、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品とが隣接する前記第1の方向と、異なる
ことを特徴とする。
前記放熱フィンは、外部から供給された気流により冷却されることで、少なくとも前記第1及び第2の電子部品が発する熱を外部に放出するように構成されるとともに、
前記放熱フィンにより誘導される気流の少なくとも一部が前記第3の電子部品が配置される前記第3凹部の前記第2面側を避けるように配置されている
ことを特徴とする。
前記収納ケースと前記放熱フィンとは、一体成型されていることを特徴とする。
前記第1の電子部品は、前記制御部により制御され、前記入力電圧を整流して出力する整流回路であり、
前記第2の電子部品は、前記制御部により制御され、前記整流回路が整流した電圧を変換して出力するモジュールであり、
前記第3の電子部品は、前記モジュールが出力した電圧を調整して出力するリアクタであることを特徴とする。
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の入力に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記入力電圧が供給される入力端子と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して整流回路の出力に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタと、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記リアクタを含むLCフィルタが出力した電圧をフィルタリングして出力するノイズフィルタと、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記ノイズフィルタから供給された電圧を前記出力電圧として出力する出力端子とをさらに備える
ことを特徴とする。
このように、発熱量が高い第2の電子部品と第1の電子部品とを隣接して配置している。そして、例えば、第1、第2の電子部品の熱を放熱する放熱フィンを第3の電子部品から離れるように第2の電子部品側から第1の電子部品側に向かう第1の方向に沿って設けている。
1000 発電システム
E エンジン
X ファン
A、B 気流
H 収納ケース
Z 放熱フィン
11 封止部材
10 配線基板
TIN 入力端子
TOUT 出力端子
Y 第1の電子部品(整流回路)
M 第2の電子部品(モジュール)
R 第3の電子部品(リアクタ)
W 第4の電子部品、
C 平滑化キャパシタ
FX LCフィルタ
F ノイズフィルタ
CON 制御部
CF1、C2F キャパシタ
10Ya、10Ca、10Cb、10Ra、10Rb、10Fa、10a、10b 配線
10Y、10M、10R、10F 電極
Claims (14)
- 入力電圧を電力変換した出力電圧を出力する電力変換装置であって、
第1面および前記第1面の反対側の第2面を有する収納ケースと、
前記収納ケース内に配置され、前記収納ケースの前記第1面に対向する第3面および前記第3面の反対側の第4面を有する配線基板と、
前記収納ケースの前記第1面上の第1領域に配置され、前記配線基板に電気的に接続され、前記入力電圧を整流して出力する第1の電子部品である整流回路と、
前記収納ケースの前記第1面上の第2領域に、前記第1の電子部品に隣接して配置され、前記配線基板に電気的に接続され、前記整流回路が整流した電圧を変換して出力する第2の電子部品であるモジュールと、
前記収納ケースの前記第1面上の第3領域に、前記第2の電子部品に隣接して配置され、前記配線基板に電気的に接続され、前記モジュールが出力した電圧を調整して出力する第3の電子部品であるリアクタと、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記第1の電子部品である前記整流回路及び前記第2の電子部品である前記モジュールの動作を制御する制御部と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の出力に接続され、前記整流回路が出力した電圧を平滑化する平滑化キャパシタと、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記リアクタを含むLCフィルタの出力に接続され、前記LCフィルタが出力した電圧をフィルタリングして出力するノイズフィルタと、
前記収納ケースの前記第1面上で、前記整流回路、前記モジュール、及び前記リアクタを封止するとともに、前記配線基板および前記配線基板の前記第4面上の前記制御部、前記平滑化キャパシタ、並びに、前記ノイズフィルタを封止する封止部材と、
前記収納ケースの前記第2面上に配置された放熱フィンと、を備え、
前記放熱フィンは、前記第2面上において、前記第1面の前記第1の電子部品が配置された前記第1領域から前記第2の電子部品が配置された前記第2領域に亘る領域に対して、前記収納ケースを介して連続して対向するように、延在している
ことを特徴とする電力変換装置。 - 前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量が前記第1の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、大きく、
前記第3の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量は、前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品の動作時の単位時間当たりの発熱量よりも、小さいことを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記放熱フィンは、前記第1面上で前記第1領域と前記第2領域とが隣接する第1の方向に平行な方向に延在するように、前記第2面上に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置。
- 前記放熱フィンは、前記第1の方向に平行な方向に延在するように、複数個設けられていることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記放熱フィンは前記収納ケースの前記第2面から突出した平板状の形状を有することを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記放熱フィンは、前記第2面上において、前記第1面の前記第3の電子部品が配置された前記第3領域に対向する領域には、設けられていないことを特徴とする請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記第1の電子部品が配置される前記第1面の前記第1領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第1凹部であり、前記第1凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出しており、
前記第2の電子部品が配置される前記第1面の前記第2領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第2凹部であり、前記第2凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出していることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記放熱フィンは、前記第1凹部及び前記第2凹部の前記第2面側に接していることを特徴とする請求項7に記載の電力変換装置。
- 前記第3の電子部品が配置される前記第1面の前記第3領域は、前記収納ケースの前記第1面に凹むように形成された第3凹部であり、前記第3凹部の前記第2面側は、前記収納ケースの前記第2面から突出していることを特徴とする請求項8に記載の電力変換装置。
- 前記放熱フィンは、前記第3凹部の前記第2面側に接していないことを特徴とする請求項9に記載の電力変換装置。
- 前記収納ケースの前記第1面上において、前記第2の電子部品と前記第3の電子部品とが隣接する第2の方向は、前記第1の電子部品と前記第2の電子部品とが隣接する前記第1の方向と、異なる
ことを特徴とする請求項10に記載の電力変換装置。 - 前記放熱フィンは、外部から供給された気流により冷却されることで、少なくとも前記第1及び第2の電子部品が発する熱を外部に放出するように構成されるとともに、
前記放熱フィンにより誘導される気流の少なくとも一部が前記第3の電子部品が配置される前記第3凹部の前記第2面側を避けるように配置されている
ことを特徴とする請求項11に記載の電力変換装置。 - 前記収納ケースと前記放熱フィンとは、一体成型されていることを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。
- 前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板の配線を介して前記整流回路の入力に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記入力電圧が供給される入力端子と、
前記配線基板の前記第4面上に配置され、前記配線基板に接続され、前記封止部材により前記配線基板との接続部分が封止され、前記ノイズフィルタから供給された電圧を前記出力電圧として出力する出力端子とをさらに備える
ことを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置。
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