RU2699823C1 - Преобразователь мощности - Google Patents

Преобразователь мощности Download PDF

Info

Publication number
RU2699823C1
RU2699823C1 RU2019103084A RU2019103084A RU2699823C1 RU 2699823 C1 RU2699823 C1 RU 2699823C1 RU 2019103084 A RU2019103084 A RU 2019103084A RU 2019103084 A RU2019103084 A RU 2019103084A RU 2699823 C1 RU2699823 C1 RU 2699823C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching elements
housing
power module
power
terminal
Prior art date
Application number
RU2019103084A
Other languages
English (en)
Inventor
Юки ДЗОДЗИМА
Суити ИВАТА
Хироми ЯМАСАКИ
Таканори КАВАСИМА
Original Assignee
Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тойота Дзидося Кабусики Кайся filed Critical Тойота Дзидося Кабусики Кайся
Application granted granted Critical
Publication of RU2699823C1 publication Critical patent/RU2699823C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H02M3/1584—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load with a plurality of power processing stages connected in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L23/4012—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws for stacked arrangements of a plurality of semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/495—Lead-frames or other flat leads
    • H01L23/49541—Geometry of the lead-frame
    • H01L23/49562—Geometry of the lead-frame for devices being provided for in H01L29/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/117—Stacked arrangements of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/162—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04042—Bonding areas specifically adapted for wire connectors, e.g. wirebond pads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/061—Disposition
    • H01L2224/0618—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/06181—On opposite sides of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H01L2224/331—Disposition
    • H01L2224/3318—Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/33181—On opposite sides of the body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73215—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразователям мощности. Технический результат заключается в уменьшении нагрузки на переключающие элементы. Достигается тем, что преобразователь мощности может включать в себя первый и второй корпуса, каждый из которых размещает соединенные параллельно переключающие элементы. Каждый из первого и второго корпусов может содержать первую поверхность и вторую поверхность. Первый и второй корпуса могут размещаться "торец к торцу". В каждом из первого и второго корпусов переключающие элементы могут выравниваться в направлении выравнивания, которое является параллельным обеим из первой и второй поверхностей. Контактный вывод эмиттера или контактный вывод истока параллельного соединения переключающих элементов может проходить из второй поверхности в позиции, равноотстоящей от переключающих элементов, позиционированных на обоих концах в направлении выравнивания между множеством переключающих элементов. Контактный вывод коллектора или контактный вывод стока параллельного соединения может позиционироваться рядом с контактным выводом эмиттера или истока в направлении выравнивания. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Область техники
Технология, раскрытая в данном документе, относится к преобразователю мощности. В частности, технология, раскрытая в данном документе, относится к преобразователю мощности, который включает в себя множество корпусов, каждый из которых размещает множество переключающих элементов, соединенных параллельно.
Уровень техники
В некоторых случаях, преобразователь мощности, такой как инвертор или двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный, может включать в себя несколько наборов последовательных соединений, включающих в себя два переключающих элемента. Корпус, выполненный с возможностью размещать два переключающих элемента, является подходящим для такого преобразователя мощности. В публикации заявки на патент Японии № 2016-96620 описан преобразователь мощности, в котором укладываются множество корпусов, каждый из который размещает два переключающих элемента. В каждом из корпусов последовательно соединяются два переключающих элемента.
Сущность изобретения
Чтобы уменьшать нагрузку на переключающие элементы, переключающие элементы могут соединяться параллельно. В этом случае походит корпус, выполненный с возможностью размещать множество переключающих элементов, соединенных параллельно. В случае использования таких корпусов в схеме, которая требует последовательного соединения переключающих элементов, последовательно соединяются два из таких корпусов, каждый из которых размещает параллельное соединение переключающих элементов. Раскрытие сущности в данном документе предоставляет подходящую конструкцию для преобразователя мощности, в которой корпуса размещают множество переключающих элементов, соединенных параллельно, и эти корпуса соединяются последовательно.
Преобразователь мощности, раскрытый в данном документе, может включать в себя первый корпус и второй корпус. Каждый из первого корпуса и второго корпуса может размещать множество переключающих элементов, соединенных параллельно. Каждый из первого корпуса и второго корпуса может содержать первую поверхность и вторую поверхность, которая пересекается с первой поверхностью. Первый и второй корпуса могут размещаться таким образом, что первая поверхность первого корпуса обращена к первой поверхности второго корпуса. Другими словами, первый и второй корпуса размещаются "торец к торцу" (встык).
В каждом из первого корпуса и второго корпуса, множество переключающих элементов могут выравниваться в направлении, параллельном обеим из первой и второй поверхностей. Для удобства описания, направление, в котором выравниваются переключающие элементы, в дальнейшем называется "направлением выравнивания". Контактный вывод эмиттера или контактный вывод истока параллельного соединения множества переключающих элементов может проходить из второй поверхности в позиции, равноотстоящей от переключающих элементов, позиционированных на обоих концах в направлении выравнивания между множеством переключающих элементов. Контактный вывод коллектора или контактный вывод стока параллельного соединения может позиционироваться рядом с контактным выводом эмиттера или истока в направлении выравнивания.
В каждом из корпусов в вышеуказанном преобразователе мощности, контактный вывод эмиттера или истока является равноотстоящим от переключающих элементов, позиционированных на обоих концах в направлении выравнивания. Вышеприведенная конструкция в силу этого позволяет уменьшать варьирования токов, которые протекают во множестве переключающих элементов, соединенных параллельно.
Типичный пример корпусов представляет собой силовой модуль. "Корпус" в дальнейшем представляется как "силовой модуль" для упрощения понимания. Кроме того, при параллельном соединении множества переключающих элементов, контактный вывод силового модуля, который соединяется с электродами эмиттера множества переключающих элементов (их электродами истока в случае MOSFET), в дальнейшем называется "отрицательным контактным выводом", и контактный вывод силового модуля, который соединяется с электродами коллектора множества переключающих элементов (их электродами стока в случае MOSFET), в дальнейшем называется "положительным контактным выводом", для упрощения понимания.
Первый и второй силовые модули последовательно соединяются. В случае если положительный контактный вывод второго силового модуля и отрицательный контактный вывод первого силового модуля соединяются, положительные и отрицательные контактные выводы соединяются посредством проводника (межмодульной шинной системы). В это время, размещение первого и второго силовых модулей "торец к торцу" (встык) приводит к тому, что отрицательный контактный вывод второго силового модуля и положительный контактный вывод первого силового модуля позиционируются на идентичной стороне относительно межмодульной шинной системы в направлении выравнивания. Отрицательный контактный вывод второго силового модуля и положительный контактный вывод первого силового модуля, а именно, положительная сторона и отрицательная сторона последовательного соединения, зачастую соединяются параллельно с другим устройством (например, конденсатором или другим силовым модулем). Когда отрицательный контактный вывод второго силового модуля и положительный контактный вывод первого силового модуля позиционируются на идентичной стороне относительно межмодульной шинной системы, соединительная конструкция с другим устройством упрощается.
Типично, межмодульная шинная система может иметь следующую форму. Межмодульная шинная система, которая проходит из другого устройства, включает в себя базовый участок, соединенный с положительным контактным выводом второго силового модуля, средний участок, изогнутый на конце базового участка к первому силовому модулю, и концевой участок, изогнутый на конце среднего участка таким образом, что он обращен к отрицательному контактному выводу первого силового модуля, и соединенный с отрицательным контактным выводом первого силового модуля. Межмодульная шинная система, которая изгибается дважды, соединяет два силовых модуля последовательно. Типично, межмодульная шинная система может быть изогнута в форме кривошипа.
В дальнейшем описываются подробности и дополнительные модификации технологии, раскрытой в данном документе, в нижеприведенном разделе "Подробное описание изобретения".
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является принципиальной схемой электротранспортного средства, которое включает в себя преобразователь мощности по варианту осуществления.
Фиг. 2 является принципиальной схемой в силовом модуле.
Фиг. 3 является видом в перспективе силового модуля.
Фиг. 4 является видом в поперечном сечении силового модуля по линии IV-IV с фиг. 3.
Фиг. 5 является видом в поперечном сечении силового модуля по линии V-V с фиг. 3.
Фиг. 6 является видом сверху силового модуля с удаленными первой теплорассеивающей пластиной 44 и корпусом 42.
Фиг. 7 является видом сверху первой теплорассеивающей пластины 44.
Фиг. 8 является видом сверху преобразователя мощности.
Фиг. 9 является частично укрупненным видом с фиг. 8.
Фиг. 10 является видом сверху, показывающим разновидность межмодульной шинной системы.
Фиг. 11 является видом сверху силового модуля по первой разновидности.
Фиг. 12 является видом сверху силового модуля по второй разновидности.
Подробное описание изобретения
Ниже подробнее описываются характерные, неограничивающие примеры настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Это подробное описание предназначено только для того, чтобы обучать специалистов в области техники дополнительным подробностям для использования на практике предпочтительных аспектов идей настоящего изобретения, и не предназначено для того, чтобы ограничивать объем изобретения. Кроме того, каждый из дополнительных признаков и идей, раскрытых ниже, может использоваться отдельно или в сочетании с другими признаками и идеями, чтобы предоставлять улучшенный преобразователь мощности.
Более того, комбинации признаков и этапов, раскрытых в нижеприведенном подробном описании, могут быть необязательными для того, чтобы использовать изобретение на практике в самом широком смысле, а вместо этого изучаются просто для того, чтобы конкретно описывать характерные примеры изобретения. Кроме того, различные признаки вышеописанных и нижеописанных характерных примеров, а также различные независимые и зависимые пункты формулы изобретения могут комбинироваться способами, которые не перечисляются конкретно и явно, чтобы предоставлять дополнительные полезные варианты осуществления настоящих идей.
Все признаки, раскрытые в описании и/или формуле изобретения, имеют намерение раскрытия отдельно и независимо друг от друга для целей исходного письменного раскрытия сущности, а также для целей ограничения заявленного предмета изобретения, независимо от компоновок признаков в вариантах осуществления и/или в формуле изобретения. Помимо этого, все диапазоны значений или индикаторы относительно групп объектов имеют намерение раскрывать каждое возможное промежуточное значение или промежуточный объект для целей исходного письменного раскрытия сущности, а также для целей ограничения заявленного предмета изобретения.
Вариант осуществления
Со ссылкой на чертежи, в дальнейшем описывается преобразователь 10 мощности по варианту осуществления. Преобразователь 10 мощности по варианту осуществления монтируется на электротранспортном средстве 100. Фиг. 1 показывает блок-схему системы подачи мощности электротранспортного средства 100, которое включает в себя преобразователь 10 мощности. Преобразователь 10 мощности повышает напряжение мощности аккумулятора 90 и дополнительно преобразует мощность в переменный ток. Мощность переменного тока, которая выводится посредством преобразователя 10 мощности, подается в тяговый электромотор 91.
Преобразователь 10 мощности включает в себя схему 12 преобразователя напряжения, инверторную схему 13, сглаживающий конденсатор 7, датчик 8 тока и контроллер 11. Схема 12 преобразователя напряжения имеет повышающую функцию для повышения напряжения аккумулятора 90 и его подачи в инверторную схему 13 и понижающую функцию для понижения рекуперативной мощности, передаваемой из инверторной схемы 13 (мощности, вырабатываемой посредством тягового электромотора 91), и ее подачи в аккумулятор 90. Схема 12 преобразователя напряжения представляет собой так называемый двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный.
Схема 12 преобразователя напряжения включает в себя конденсатор 5 фильтра, реактор 2, две переключающих схемы 6a, 6b и контроллер 11. Каждая из переключающих схем 6a, 6b представляет собой силовой модуль. Каждая из переключающих схем 6a, 6b представляет собой схему, в которой три переключающих элемента соединяются параллельно, и каждый из переключающих элементов соединяется обратно-параллельным образом с диодом. Переключающие схемы 6a, 6b работают так, как если они представляют собой один переключающий элемент. Ниже описываются схемная конфигурация и аппаратная конструкция переключающих схем 6a, 6b. Каждая из переключающих схем 6a, 6b в данном документе трактуется в качестве обратно-параллельной схемы, включающей в себя один переключающий элемент и один диод. Фиг. 1 в силу этого иллюстрирует один транзистор и один диод в прямоугольнике, который представляет каждую из переключающих схем 6a, 6b.
Две переключающих схемы 6a, 6b последовательно соединяются между стороной 12c, 12d высокого напряжения схемы 12 преобразователя напряжения. Реактор 2 имеет один конец, соединенный со средней точкой последовательного соединения переключающих схем 6a, 6b, и имеет другой конец, соединенный с положительным контактным выводом 12a на стороне низкого напряжения схемы 12 преобразователя напряжения. Отрицательный контактный вывод 12b на стороне низкого напряжения и отрицательный контактный вывод 12d на стороне высокого напряжения схемы 12 преобразователя напряжения непосредственно соединяются. Конденсатор 5 фильтра соединяется между положительным контактным выводом 12a на стороне низкого напряжения и отрицательным контактным выводом 12b на стороне низкого напряжения схемы 12 преобразователя напряжения. Переключающий элемент в переключающей схеме 6a участвует в операции понижения напряжения, и переключающий элемент в переключающей схеме 6b участвует в операции повышения напряжения. Когда переключающие схемы 6a, 6b возбуждаются посредством комплементарных PWM-сигналов, операции понижения и повышения напряжения переключаются пассивно в соответствии с балансом напряжений между контактными выводами 12a, 12b на стороне низкого напряжения и контактными выводами 12c, 12d на стороне высокого напряжения. Комплементарные PWM-сигналы означают подачу возбуждающего сигнала в один из переключающих элементов и подачу, в другой из переключающих элементов, другого возбуждающего сигнала, высокий уровень и низкий уровень которого изменены на противоположное по сравнению с возбуждающим сигналом, подаваемым в один из переключающих элементов.
Инверторная схема 13 включает в себя шесть переключающих схем 6c-6h. Переключающие схемы 6c-6h имеют конструкцию, идентичную конструкции переключающей схемы 6a. Переключающие схемы 6c, 6d последовательно соединяются, переключающие схемы 6e, 6f последовательно соединяются, и переключающие схемы 6g, 6h последовательно соединяются. Три набора последовательных соединений (последовательных соединений, включающих в себя две переключающих схемы) соединяются параллельно между положительной линией 9p и отрицательной линией 9n. Переменный ток выводится из средней точки каждого из последовательных соединений.
Конструкция и работа каждой из схемы 12 преобразователя напряжения и инверторной схемы 13 на фиг. 1 известна, и в силу этого их подробное описание опускается. Сглаживающий конденсатор 7 соединяется между схемой 12 преобразователя напряжения и инверторной схемой 13.
Преобразователь 10 мощности включает в себя датчик 8 тока, который измеряет трехфазный переменный ток, выведенный посредством инверторной схемы 13 в течение каждой фазы. Преобразователь 10 мощности также включает в себя контроллер 11, который возбуждает восемь переключающих схем 6a в 6h.
Переключающие схемы 6a, 6b в схеме 12 преобразователя напряжения также соединяются последовательно между положительными и отрицательными линиями 9p, 9n. Преобразователь 10 мощности, показанный на фиг. 1, содержит четыре набора последовательных соединений, включающих в себя две переключающих схемы, и четыре набора последовательных соединений соединяются параллельно между положительными и отрицательными линиями 9p, 9n. Сглаживающий конденсатор 7 также соединяется между положительными и отрицательными линиями 9p, 9n. Переключающие схемы 6a-6h имеют идентичную конструкцию. При описании без различения между собой, переключающие схемы 6a в 6h в дальнейшем обозначатся как переключающие схемы 6. Как упомянуто выше, в каждой из переключающих схем 6, множество переключающих элементов соединяются параллельно. Каждая из переключающих схем 6 реализуется посредством одного силового модуля. Далее описываются силовой модуль, подходящий для схемы на фиг. 1, и подходящая соединительная конструкция для множества силовых модулей.
Фиг. 2 показывает принципиальную схему одной из переключающих схем 6. В переключающей схеме 6, три переключающих элемента 3a-3c соединяются параллельно, и диоды 4a-4c соединяются обратно-параллельным образом с переключающими элементами 3a-3c, соответственно. При параллельном соединении трех переключающих элементов 3a-3c, контактный вывод на их стороне коллектора называется "положительным контактным выводом 6p", и контактный вывод на их стороне эмиттера называется "отрицательным контактным выводом 6n".
Контроллер 11 в преобразователе 10 мощности подает идентичные возбуждающие сигналы в три переключающих элемента 3a-3c, включенные в переключающую схему 6. Три переключающих элемента 3a-3c имеют идентичные типы и имеют идентичные характеристики. Аналогично, три диода 4a-4c имеют идентичные типы и имеют идентичные характеристики. Идентичные возбуждающие сигналы подаются в три переключающих элемента 3a-3c, соединенные параллельно, так что три переключающих элемента 3a-3c работают так, как если они представляют собой один переключающий элемент. Параллельная схема из трех переключающих элементов 3a-3c может обеспечивать ток, в три раза больший допустимого тока в одном переключающем элементе. Соединение множества переключающих элементов параллельно обеспечивает возможность уменьшения нагрузки в расчете на переключающий элемент. Другими словами, соединение множества переключающих элементов параллельно может реализовывать преобразователь мощности, допускающий обработку большого тока.
Каждая переключающая схема 6 реализуется посредством одного силового модуля. Переключающие схемы 6 в дальнейшем альтернативно называется "силовыми модулями 6". Фиг. 3 показывает вид в перспективе одного из силовых модулей 6. Силовой модуль 6 включает в себя корпус 42, состоящий из смолы, в качестве основного корпуса. Корпус 42 (силовой модуль 6) имеет плоскую форму. Для удобства описания, одна широкая поверхность корпуса 42 (силового модуля 6) называется "первой поверхностью 421", одна узкая поверхность, пересекающаяся с первой поверхностью 421, называется "второй поверхностью 422", и широкая поверхность, параллельная первой поверхности 421, называется "третьей поверхностью 423". Другими словами, силовой модуль 6 представляет собой печатное устройство, содержащее пару широких поверхностей (первую и третью поверхности 421, 423) и узкую поверхность (вторую поверхность 422), пересекающуюся с обеими из пары широких поверхностей.
Три полупроводниковых микросхемы 41a-41c заглублены в корпусе 42. Каждая из полупроводниковых микросхем 41a-41c представляет собой микросхему на проводящих в обратном направлении биполярных транзисторах с изолированным затвором (RC-IGBT), в которой IGBT (переключающий элемент) и диод соединяются обратно-параллельным образом друг с другом на одной подложке. Полупроводниковая микросхема 41a в силу этого реализует обратно-параллельную схему переключающего элемента 3a и диода 4a в принципиальной схеме на фиг. 2.
Металлическая теплорассеивающая пластина (первая теплорассеивающая пластина 44) раскрывается на первой поверхности 421 корпуса 42. Хотя скрыто и не показано на фиг. 3, другая теплорассеивающая пластина (вторая теплорассеивающая пластина 45) раскрывается на третьей поверхности 423, расположенной напротив первой поверхности 421. Положительные и отрицательные контактные выводы 6p, 6n проходят из второй поверхности 422, пересекающейся с первой поверхностью 421. Положительный контактный вывод 6p представляет собой контактный вывод, соединенный с электродами 413 коллектора (описаны ниже) трех полупроводниковых микросхем 41a-41c. Отрицательный контактный вывод 6n представляет собой контактный вывод, соединенный с электродами 412 эмиттера (описаны ниже) трех полупроводниковых микросхем 41a-41c.
Направление по оси X в системе координат на чертеже совпадает с нормальным направлением первой поверхности 421 силового модуля 6. Направление по оси Y в системе координат совпадает с продольным направлением продолговатой второй поверхности 422. Положительные и отрицательные контактные выводы 6p, 6n предоставляются с возможностью выравниваться в направлении по оси Y. Направление по оси Y может в дальнейшем называться "направлением выравнивания". Отрицательный контактный вывод 6n предоставляется в центре второй поверхности 422 в направлении выравнивания, и положительный контактный вывод 6p предоставляется рядом с отрицательным контактным выводом 6n в направлении выравнивания.
Управляющие контактные выводы 43a-43c проходят из узкой поверхности, расположенной напротив второй поверхности 422. Управляющие контактные выводы 43a представляют собой контактные выводы полупроводниковой микросхемы 41a и включают в себя контактный вывод, электропроводящий с электродом затвора, контактный вывод, электропроводящий с температурным датчиком, который измеряет температуру в полупроводниковой микросхеме, контактный вывод, электропроводящий со считывающим эмиттером переключающего элемента, и т.п. Управляющие контактные выводы 43b представляют собой контактные выводы полупроводниковой микросхемы 41b, и управляющие контактные выводы 43c представляют собой контактные выводы полупроводниковой микросхемы 41c.
Фиг. 4 показывает вид в поперечном сечении силового модуля 6 вдоль линии IV-IV на фиг. 3, и фиг. 5 показывает вид в поперечном сечении силового модуля 6 вдоль линии V-V на фиг. 3. Фиг. 4 показывает поперечное сечение, которое проходит по центральной полупроводниковой микросхеме 41b. Фиг. 5 показывает поперечное сечение, которое проходит по трем полупроводниковым микросхемам 41a-41c. Как упомянуто выше, первая теплорассеивающая пластина 44 раскрывается на первой поверхности 421 корпуса 42, и вторая теплорассеивающая пластина 45 раскрывается на третьей поверхности 423 корпуса 42. В корпусе 42, полупроводниковые микросхемы 41a-41c и прокладочные блоки 46a-46c размещаются между первой и второй теплорассеивающими пластинами 44, 45. Теплорассеивающие пластины 44, 45 и прокладочные блоки 46a-46c состоят из проводящего металла (типично, меди).
Каждая из полупроводниковых микросхем 41a-41c является плоскопластинчатой, имеет электрод 412 эмиттера, предоставленный на ее одной широкой поверхности, и имеет электрод 413 коллектора и электродные контактные площадки 414, предоставленные на ее другой широкой поверхности. Электроды 412 эмиттера полупроводниковых микросхем 41a-41c связываются со второй теплорассеивающей пластиной 45. Электроды 413 коллектора полупроводниковых микросхем 41a-41c соединяются с прокладочными блоками 46a-46c, соответственно. Прокладочные блоки 46a-46c связываются с первой теплорассеивающей пластиной 44 на сторонах, противоположных электродам 413 коллектора. Теплорассеивающие пластины 44, 45 имеют электропроводность. Первая теплорассеивающая пластина 44 является электропроводящей с электродами 413 коллектора полупроводниковых микросхем 41a-41c, и вторая теплорассеивающая пластина 45 является электропроводящей с электродами 412 эмиттера полупроводниковых микросхем 41a-41c. Другими словами, теплорассеивающие пластины 44, 45 соединяют три полупроводниковых микросхемы 41a-41c параллельно.
Как показано на фиг. 4, электродные контактные площадки 414 полупроводниковой микросхемы 41b соединяются с управляющими контактными выводами 43b через связывающие провода 47.
Как показано на фиг. 4, вторая теплорассеивающая пластина 45 соединяется с отрицательным контактным выводом 6n в корпусе 42. Вторая теплорассеивающая пластина 45 раскрывается на широкой поверхности (третьей поверхности 423) корпуса 42 и имеет функции для того, чтобы рассеивать тепло полупроводниковых микросхем 41a-41c и соединять электроды 412 эмиттера полупроводниковых микросхем 41a-41c параллельно. Аналогично, первая теплорассеивающая пластина 44 имеет функции для того, чтобы рассеивать тепло полупроводниковых микросхем 41a-41c и соединять электроды 413 коллектора полупроводниковых микросхем 41a-41c параллельно.
Полупроводниковые микросхемы 41a-41c размещаются с регулярными интервалами в корпусе 42. Полупроводниковая микросхема 41b позиционируется в центре корпуса 42 в направлении выравнивания. Как упомянуто выше, отрицательный контактный вывод 6n предоставляется в центре второй поверхности 422 силового модуля 6 (корпуса 42) в направлении выравнивания. Следовательно, отрицательный контактный вывод 6n находится в позиции, равноотстоящей от электродов 412 эмиттера полупроводниковых микросхем 41a, 41c, позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем 41a-41c. Далее описываются преимущества, полученные посредством этого конструктивного признака.
Фиг. 6 показывает вид сверху силового модуля 6 с удаленными корпусом 42 и первой теплорассеивающей пластиной 44. Как упомянуто выше, направление по оси X в системе координат на чертеже соответствует нормальному направлению первой поверхности 421, и направление по оси Y соответствует направлению выравнивания. Фиг. 6 показывает внутреннюю конструкцию силового модуля 6 при просмотре в нормальном направлении первой поверхности 421. Три полупроводниковых микросхемы 41a-41c размещаются в линию с регулярными интервалами в направлении выравнивания, и отрицательный контактный вывод 6n позиционируется в центре второй поверхности 422 в направлении выравнивания. Пунктирная линия CL на фиг. 6 представляет собой центральную линию силового модуля 6 при просмотре в нормальном направлении первой поверхности 421. Другими словами, пунктирная линия CL представляет собой центральную линию силового модуля 6 в направлении выравнивания.
Три полупроводниковых микросхемы 41a-41c выравниваются в направлении выравнивания таким образом, что они являются линейно-симметричными относительно центральной линии CL, и отрицательный контактный вывод 6n проходит вдоль центральной линии CL в центре направления выравнивания. Полная схема размещения трех полупроводниковых микросхем 41a-41c и отрицательного контактного вывода 6n является линейно-симметричной относительно центральной линии CL. В этой схеме размещения, расстояние от полупроводниковой микросхемы 41a, которая позиционируется на одном конце совмещения полупроводниковых микросхем, до отрицательного контактного вывода 6n равно расстоянию от полупроводниковой микросхемы 41c, которая позиционируется на другом конце совмещения полупроводниковых микросхем, до отрицательного контактного вывода 6n. Другими словами, отрицательный контактный вывод 6n позиционируется равноотстоящим от электродов 412 эмиттера полупроводниковых микросхем (полупроводниковых микросхем 41a, 41c), позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем 41a-41c. На фиг. 6, электроды 412 эмиттера размещаются на поверхностях полупроводниковых микросхем 41a-41c, расположенных напротив поверхностей, на которых размещаются электроды 413 коллектора. Стрелки, указываемые посредством обозначения L1 на фиг. 6, показывают то, что расстояние от полупроводниковой микросхемы 41a до отрицательного контактного вывода 6n равно расстоянию от полупроводниковой микросхемы 41c до отрицательного контактного вывода 6n.
Вышеуказанная схема размещения задает токи, которые вытекают из электродов эмиттера полупроводниковых микросхем 41a, 41c, равными. Полужирные стрелки на фиг. 6 схематично представляют ток, который протекает из полупроводниковой микросхемы 41a в отрицательный контактный вывод 6n, и ток, который протекает из полупроводниковой микросхемы 41c в отрицательный контактный вывод 6n, соответственно. Две полужирных стрелки нарисованы таким образом, что они являются линейно-симметричными относительно центральной линии CL. Это показывает то, что токи, которые вытекают из электродов 412 эмиттера полупроводниковых микросхем 41a, 41c, задаются равными.
Предполагается случай, в котором отрицательный контактный вывод 6n размещается непосредственно выше полупроводниковой микросхемы 41a. В этом случае, отрицательный контактный вывод 6n находится на кратчайшем расстоянии от полупроводниковой микросхемы 41a, находится на втором кратчайшем расстоянии от полупроводниковой микросхемы 41b и находится на наибольшем расстоянии от полупроводниковой микросхемы 41c. Следовательно, полупроводниковые микросхемы 41a, 41c находятся на существенно отличающихся расстояниях от отрицательного контактного вывода 6n, за счет чего вызывается дисбаланс в токах, протекающих в них.
Три полупроводниковых микросхемы 41a-41c возбуждаются посредством идентичных возбуждающих сигналов и ведут себя так, как если они представляют собой один переключающий элемент. Соединение трех полупроводниковых микросхем 41a-41c параллельно может уменьшать нагрузку в расчете на полупроводниковую микросхему. В силу этого, предпочтительно, если токи протекают одинаково в трех полупроводниковых микросхемах 41a-41c. Посредством выравнивания трех полупроводниковых микросхем 41a-41c в линию в направлении выравнивания и размещения отрицательного контактного вывода 6n в позиции, равноотстоящей от полупроводниковых микросхем, позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем, могут уменьшаться варьирования токов, протекающих в трех полупроводниковых микросхемах 41a-41c.
Фиг. 7 показывает вид сверху первой теплорассеивающей пластины 44. Первая теплорассеивающая пластина 44 имеет присоединенный положительный контактный вывод 6p. Положительный контактный вывод 6p позиционируется рядом с отрицательным контактным выводом 6n в направлении выравнивания второй поверхности 422 корпуса 42. Положительный контактный вывод 6p находится на кратчайшем расстоянии от полупроводниковой микросхемы 41a, находится на втором кратчайшем расстоянии от полупроводниковой микросхемы 41b и находится на наибольшем расстоянии от полупроводниковой микросхемы 41c. Положительный контактный вывод 6p находится на различных расстояниях от трех полупроводниковых микросхем 41a-41c. Небольшие варьирования расстояний от отрицательного контактного вывода 6n до полупроводниковых микросхем являются более эффективными для уменьшения разностей токов, чем небольшие варьирования расстояний от положительного контактного вывода 6p до полупроводниковых микросхем. Это обусловлено тем, что варьирования токов, которые протекают в полупроводниковых микросхемах, в большей степени затрагиваются посредством варьирований сопротивлений на стороне выпуска токов в полупроводниковых микросхемах, чем посредством варьирований сопротивлений на стороне впуска токов в полупроводниковых микросхемах. Следовательно, посредством размещения отрицательного контактного вывода 6n в позиции, равноотстоящей от электродов эмиттера полупроводниковых микросхем, позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем, варьирования токов, которые протекают в трех полупроводниковых микросхемах 41a-41c, могут эффективно подавляться.
Каждая из полупроводниковых микросхем 41a-41c по варианту осуществления представляет собой IGBT с каналом n-типа, и его напряжение затвора задается относительно потенциала эмиттера. В этом случае, чтобы подавлять колебания затвора, когда множество полупроводниковых микросхем 41a-41c возбуждаются одновременно, полупроводниковые микросхемы 41a-41c предпочтительно имеют максимально возможно одинаковые потенциалы эмиттера. В преобразователе 10 мощности по варианту осуществления, отрицательный контактный вывод 6n является равноотстоящим от электродов эмиттера полупроводниковых микросхем 41a, 41c, позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем, так что варьирования потенциалов эмиттера множества полупроводниковых микросхем 41a-41c подавляются. Преобразователь 10 мощности по варианту осуществления также достигает преимущества подавления колебаний затвора.
Далее, со ссылкой на фиг. 8, описывается подходящая схема размещения множества силовых модулей 6 и шинных систем, которые соединяют силовые модули 6. Фиг. 8 показывает вид сверху аппаратных средств преобразователя 10 мощности. Фиг. 8 показывает преобразователь 10 мощности с удаленной верхней крышкой чехла 70. Со ссылкой на фиг. 8, в дальнейшем описывается схема размещения компонентов преобразователя 10 мощности. Фиг. 8 опускает иллюстрацию конденсатора 5 фильтра, показанного на фиг. 1.
Преобразователь 10 мощности содержит восемь силовых модулей 6a-6h. Восемь силовых модулей 6a-6h укладываются с множеством плоских охлаждающих пластин 71. На фиг. 8, обозначение 71 присваивается только самой левой охлаждающей пластине, и обозначение не присваивается остальным охлаждающим пластинам. Силовые модули 6a, 6b представляют собой компоненты схемы 12 преобразователя напряжения, и силовые модули 6c-6h представляют собой компоненты инверторной схемы 13. При описании без различения между собой, силовые модули 6a-6h могут называться "силовыми модулями 6".
Восемь силовых модулей 6 и множество охлаждающих пластин 71 попеременно укладываются поверх друг друга. Восемь силовых модулей 6 размещаются таким образом, что их широкие поверхности обращены друг к другу. Во множество охлаждающих пластин 71 проникают две соединительных трубы 78, 79. Каждая из охлаждающих пластин 71 является полой и снабжается охлаждающей водой снаружи через соединительную трубу 78. При прохождении через каждую из охлаждающих пластин 71, охлаждающая вода поглощает тепло из силовых модулей 6, смежных с ними, и выпускается наружу через соединительную трубу 79.
Батарея из множества силовых модулей 6 и множества охлаждающих пластин 71 размещается между одной наружной стеной 72 и опорной стенкой 74 из чехла 70. Листовая пружина 73 размещается между батареей и опорной стенкой 74. Листовая пружина 73 прижимает батарею в направлении укладки. Давление из листовой пружины 73 приводит силовые модули 6 и охлаждающие пластины 71 в фактический контакт друг с другом, за счет чего повышается эффективность охлаждения.
На фиг. 8, можно видеть вторую поверхность 422 (поверхность, на которой предоставляются положительные и отрицательные контактные выводы 6p, 6n) каждого из силовых модулей 6. На фиг. 8, обозначения 6p, 6n присваиваются только контактным выводам самых левых двух силовых модулей 6c, 6d и самых правых двух силовых модулей 6a, 6b, и обозначения не присваиваются контактным выводам остальных силовых модулей. На фиг. 8, положительные контактные выводы 6p раскрашиваются серым цветом для упрощения понимания.
Самый левый силовой модуль 6c на чертеже имеет положительный контактный вывод 6p, позиционированный на верхней стороне относительно отрицательного контактного вывода 6n. Силовой модуль 6d, смежный с силовым модулем 6c, имеет положительный контактный вывод 6p, позиционированный на нижней стороне относительно отрицательного контактного вывода 6n. Это обусловлено тем, что силовые модули 6c, 6d размещаются "торец к торцу" (встык) таким образом, что их сопряженные широкие поверхности обращены друг к другу. Другими словами, силовые модули 6c, 6d размещаются таким образом, что их первые поверхности 421 обращены друг к другу. Силовые модули 6c, 6d могут размещаться таким образом, что их третьи поверхности 423 обращены друг к другу. В этом случае, третьи поверхности 423 должны называться просто "первыми поверхностями", посредством которых первые поверхности обращены друг к другу. Далее описывается преимущество схемы размещения, в которой два силовых модуля 6c, 6d размещаются "торец к торцу" (встык).
Силовые модули 6c, 6d составляют часть инверторной схемы 13 и соединяются последовательно (см. фиг. 1). Переменный ток выводится из средней точки последовательного соединения силовых модулей 6c, 6d. Положительный электрод последовательного соединения силовых модулей 6c, 6d соединяется с одним из контактных выводов сглаживающего конденсатора 7 через положительную линию 9p, и его отрицательный электрод соединяется с другим из контактных выводов сглаживающего конденсатора 7 через отрицательную линию 9n. На фиг. 8, сглаживающий конденсатор 7 размещается между положительной шинной системой 50 и отрицательной шинной системой 60. Положительная шинная система 50 соединяется с одним из контактных выводов сглаживающего конденсатора 7, и отрицательная шинная система 60 соединяется с другим из контактных выводов сглаживающего конденсатора 7. Ответвления 51 положительной шинной системы проходят из положительной шинной системы 50, и одно из них имеет конец, соединенный с положительным контактным выводом 6p силового модуля 6c. Ответвления 61 отрицательной шинной системы проходят из отрицательной шинной системы 60, и одно из них имеет конец, соединенный с отрицательным контактным выводом 6n силового модуля 6d. Одна из межмодульных шинных систем 52, которая соответствует средней точке последовательного соединения силовых модулей 6c, 6d, соединяется с положительным контактным выводом 6p силового модуля 6d и отрицательным контактным выводом 6n силового модуля 6c на одном конце. Межмодульная шинная система 52 соединяется с датчиком 8 тока на другом конце, проходит через датчик 8 тока и составляет соединительный контактный вывод 52a в разъеме 77.
Отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6c и положительный контактный вывод 6p силового модуля 6d соединяются посредством одной шинной системы (межмодульной шинной системы 52). Когда силовые модули 6c, 6d, которые последовательно соединяются, размещаются "торец к торцу" (встык), оба из положительного контактного вывода 6p силового модуля 6c и отрицательного контактного вывода 6n силового модуля 6d позиционируются на идентичной стороне относительно межмодульной шинной системы 52 (на верхней стороне относительно межмодульной шинной системы 52 на фиг. 8). Эта схема размещения не приводит к пересечению шинных систем для того, чтобы соединять положительный контактный вывод 6p силового модуля 6c и отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6d со сглаживающим конденсатором 7, и в силу этого упрощает компоновку шинных систем. В частности, ответвления 51, 61 положительной и отрицательной шинной системы, которые соединяют силовые модули 6c, 6d в сглаживающий конденсатор 7, проходят к контактным выводам 6p, 6n из одной стороны направления выравнивания (стороны -Y). С другой стороны, межмодульная шинная система 52, которая соединяет отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6c и положительный контактный вывод 6p силового модуля 6d с датчиком 8 тока, проходит к контактным выводам 6p, 6n из другой стороны направления выравнивания (стороны +Y). При просмотре в нормальном направлении вторых поверхностей 422 (в направлении по оси Z), три шинных системы 51, 52, 61 не должны пересекать друг друга.
Силовые модули 6a, 6b, силовые модули 6e, 6f и силовые модули 6g, 6h, которые последовательно соединяются, также размещаются таким образом, что первые поверхности 421 (или третьи поверхности 423) силовых модулей обращены друг к другу. Другими словами, силовые модули 6a, 6b, силовые модули 6e, 6f и силовые модули 6g, 6h, которые последовательно соединяются, размещаются "торец к торцу" (встык). Эти силовые модули также могут достигать преимущества, идентичного преимуществу силовых модулей 6c, 6d.
Силовые модули 6c-6h представляют собой компоненты инверторной схемы 13 (см. фиг. 1). Межмодульная шинная система 52, которая соединяет отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6e и положительный контактный вывод 6p силового модуля 6f, также соединяется с датчиком 8 тока и имеет конец, составляющий соединительный контактный вывод 52b в разъеме 77. Межмодульная шинная система 52, которая соединяет отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6g и положительный контактный вывод 6p силового модуля 6h, также соединяется с датчиком 8 тока и имеет конец, составляющий соединительный контактный вывод 52c в разъеме 77. Соединительные контактные выводы 52a-52c, надлежащим образом соответствуют контактным выводам средних точек трех наборов последовательных соединений инверторной схемы 13 (см. фиг. 1). Соединительные контактные выводы 52a-52c соответствуют выходным контактным выводам для трехфазного переменного тока, который должен подаваться в тяговый электромотор 91.
Силовые модули 6a, 6b представляют собой компоненты схемы 12 преобразователя напряжения (см. фиг. 1). Силовые модули 6a, 6b последовательно соединяются, и силовой модуль 6a находится на стороне с высоким потенциалом. Другая межмодульная шинная система 53 соединяет положительный контактный вывод 6p силового модуля 6b и отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6a на одном конце. Другой конец межмодульной шинной системы 53 соединяется с одним концом 2a реактора 2. Последовательное соединение силовых модулей 6a, 6b также соединяется со сглаживающим конденсатором 7. Следовательно, аналогично силовым модулям 6c-6h, ответвление 51 положительной шинной системы соединяется с положительным контактным выводом 6p силового модуля 6a, и ответвление 61 отрицательной шинной системы соединяется с отрицательным контактным выводом 6n силового модуля 6b. Оба из положительного контактного вывода 6p силового модуля 6a и отрицательного контактного вывода 6n силового модуля 6b позиционируются на идентичной стороне относительно межмодульной шинной системы 53 в направлении выравнивания, так что три шинных системы (ответвления 51, 61 положительной и отрицательной шинной системы и межмодульная шинная система 53) могут размещаться без пересечения друг друга.
Другой конец 2b реактора 2 соединяется с одним концом входной положительной шинной системы 54, и другой конец входной положительной шинной системы 54 позиционируется во входном разъеме 76. Отрицательная шинная система 60, соединенная со сглаживающим конденсатором 7, соединяется с входной отрицательной шинной системой 55, и один конец входной отрицательной шинной системы 55 также позиционируется во входном разъеме 76. Входной разъем 76 представляет собой разъем, который соединяет кабель из аккумулятора 90.
Фиг. 9 показывает частично укрупненный вид по фиг. 8. Фиг. 9 является укрупненным видом двух силовых модулей 6c, 6d и их окрестностей. Фиг. 9 опускает иллюстрацию соединительных труб 78, 79, которые соединяют смежные охлаждающие пластины 71. Как показано на фиг. 9, межмодульная шинная система 52 изгибается в форме кривошипа. Межмодульная шинная система 52 включает в себя базовый участок 521, проходящий из датчика 8 тока и соединенный с положительным контактным выводом 6p силового модуля 6d, средний участок, изогнутый 522 на конце базового участка 521 под приблизительно прямым углом к силовому модулю 6c, и концевой участок, изогнутый 523 на конце среднего участка 522 таким образом, что он обращен к отрицательному контактному выводу 6n силового модуля 6c. Концевой участок 523 связывается с отрицательным контактным выводом 6n силового модуля 6c. Отрицательный контактный вывод 6n силового модуля 6c и положительный контактный вывод 6p силового модуля 6d соединяются посредством межмодульной шинной системы 52, имеющей простую форму кривошипа. Кроме того, поскольку межмодульная шинная система 52 изгибается в форме кривошипа, изоляционное расстояние dW может обеспечиваться между межмодульной шинной системой 52, которая является электропроводящей с положительным контактным выводом 6p силового модуля 6d, и отрицательным контактным выводом 6n силового модуля 6d.
Фиг. 10 показывает межмодульную шинную систему 152 по разновидности. Фиг. 10 показывает случай приспособления силовых модулей 106c, 106d, каждый из которых включает в себя положительные и отрицательные контактные выводы 6p, 6n, дополнительно разнесенные друг от друга. Межмодульная шинная система 152 включает в себя базовый участок 1521, соединенный с положительным контактным выводом 6p силового модуля 106d, средний участок, изогнутый 1522 на конце базового участка 1521 к силовому модулю 106c, и концевой участок, изогнутый 1523 на конце среднего участка 1522 таким образом, что он обращен к отрицательному контактному выводу 6n силового модуля 106c. Концевой участок 1523 связывается с отрицательным контактным выводом 6n силового модуля 106c. Средний участок 1522 не пересекается ортогонально с базовым и концевым участками 1521, 1523, а пересекается с ними под углом. Межмодульная шинная система 152 с такой формой может приспосабливаться.
Далее, со ссылкой на фиг. 11, описывается силовой модуль 206 по первой разновидности. Фиг. 11 является видом сверху силового модуля 206 по первой разновидности. Как показано на фиг. 6, фиг. 11 является схемой с удаленными теплорассеивающей пластиной в передней части на чертеже и корпусом. Корпус 242 проиллюстрирован с помощью пунктирной линии. Силовой модуль 206 размещает две полупроводниковых микросхемы 41a, 41b в корпусе 242. Каждая из полупроводниковых микросхем 41a, 41b размещает переключающий элемент (IGBT). Две полупроводниковых микросхемы 41a, 41b (два переключающих элемента) выравниваются в направлении по оси Y системы координат на чертеже. Отрицательный контактный вывод 6n, который соединяет электроды эмиттера двух полупроводниковых микросхем 41a, 41b (двух переключающих элементов), размещается в позиции, равноотстоящей от полупроводниковых микросхем, позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем, а именно, от полупроводниковых микросхем 41a, 41b. Стрелки, указываемые посредством обозначения L2 на фиг. 11, показывают то, что расстояние от полупроводниковой микросхемы 41a до отрицательного контактного вывода 6n равно расстоянию от полупроводниковой микросхемы 41b до отрицательного контактного вывода 6n.
Преобразователь мощности, который включает в себя силовые модули 206 по первой разновидности, вместо силовых модулей 6, также предоставляет преимущества, аналогичные преимуществам преобразователя 10 мощности по варианту осуществления. Две полупроводниковых микросхемы 41a, 41b размещены слева на чертеже в корпусе 242, и отрицательный контактный вывод 6n не позиционируется на центральной линии CL корпуса 242. Хотя отрицательный контактный вывод предпочтительно позиционируется в центре корпуса, отрицательный контактный вывод может не позиционироваться в центре корпуса, аналогично силовому модулю 206 по первой разновидности.
Далее, со ссылкой на фиг. 12, описывается силовой модуль 306 по второй разновидности. Фиг. 12 является видом сверху силового модуля 306 по второй разновидности. Как показано на фиг. 6, фиг. 12 является схемой с удаленными теплорассеивающей пластиной в передней части на чертеже и корпусом. Корпус 342 проиллюстрирован с помощью пунктирной линии. Силовой модуль 306 размещает три полупроводниковых микросхемы 41a-41c в корпусе 342. Каждая из полупроводниковых микросхем 41a-41c размещает переключающий элемент (IGBT). Три полупроводниковых микросхемы 41a-41c (три переключающих элемента) выравниваются в направлении по оси Y системы координат на чертеже. Тем не менее, расстояние между полупроводниковыми микросхемами 41a, 41b не равно расстоянию между полупроводниковыми микросхемами 41b, 41c. Отрицательный контактный вывод 6n, который соединяет электроды эмиттера трех полупроводниковых микросхем 41a-41c (трех переключающих элементов), размещается в позиции, равноотстоящей от полупроводниковых микросхем, позиционированных на обоих концах совмещения полупроводниковых микросхем, а именно, от полупроводниковых микросхем 41a, 41c. Стрелки, указываемые посредством обозначения L3 на фиг. 12, показывают то, что расстояние от полупроводниковой микросхемы 41a до отрицательного контактного вывода 6n равно расстоянию от полупроводниковой микросхемы 41c до отрицательного контактного вывода 6n.
Преобразователь мощности, который включает в себя силовые модули 306 по второй разновидности, вместо силовых модулей 6, также предоставляет преимущества, аналогичные преимуществам преобразователя 10 мощности по варианту осуществления. Три полупроводниковых микросхемы 41a-41c размещены слева на чертеже в корпусе 342, и отрицательный контактный вывод 6n не позиционируется на центральной линии корпуса 342. Хотя отрицательный контактный вывод предпочтительно позиционируется в центре корпуса, отрицательный контактный вывод может не позиционироваться в центре корпуса, аналогично силовому модулю 306 по второй разновидности.
В дальнейшем описываются аспекты, которые следует отметить, связанные с технологией, описанной в варианте осуществления. Каждый из переключающих элементов в варианте осуществления представляет собой IGBT. Тем не менее, переключающие элементы не ограничены IGBT. Каждый переключающий элемент, например, может представлять собой полевой транзистор со структурой "металл-оксид-полупроводник" (MOSFET) с каналом n-типа. В качестве электродов MOSFET с каналом n-типа, конец ввода тока называется "электродом стока" и конец вывода тока называются "электродом истока". Следовательно, в случае использования MOSFET вместо IGBT, электрод эмиттера и электрод коллектора в варианте осуществления должны называться просто "электродом истока" и "электродом стока", соответственно. В случае MOSFET с каналом n-типа, его напряжение затвора задается относительно потенциала истока, в силу чего колебания затвора могут подавляться в большей степени с небольшими варьированиями потенциалов множества электродов истока. Следовательно, посредством позиционирования отрицательного контактного вывода, соединяющего множество электродов истока, в позиции, равноотстоящей от переключающих элементов, позиционированных на обоих концах совмещения переключающих элементов, эффект подавления колебаний затвора может достигаться.
Каждый из силовых модулей по варианту осуществления размещает множество переключающих элементов, соединенных параллельно. Типичный переключающий элемент представляет собой транзистор, такой как IGBT или MOSFET. В варианте осуществления, контактный вывод, который соединяет электроды (электроды эмиттера IGBT с каналом n-типа или электроды истока MOSFET) множества транзисторов (переключающих элементов) на стороне выпуска в прямом направлении, называется "отрицательным контактным выводом" и контактный вывод, который соединяет электроды множества транзисторов на стороне впуска в прямом направлении, называется "положительным контактным выводом".
Ниже обобщенно описываются некоторые признаки преобразователя 10 мощности, описанного в варианте осуществления. Преобразователь 10 мощности включает в себя множество силовых модулей 6. Каждый из силовых модулей 6 размещает множество переключающих элементов, соединенных параллельно. Каждый из силовых модулей 6 является плоским и содержит первую поверхность 421 (первую широкую поверхность), вторую поверхность 422 (узкую поверхность), пересекающуюся с первой поверхностью 421, и третью поверхность 423 (вторую широкую поверхность), параллельную первой поверхности 421. Множество переключающих элементов соединяются параллельно посредством первой теплорассеивающей пластины 44, раскрываемой на первой поверхности 421, и второй теплорассеивающей пластины 45, раскрываемой на третьей поверхности 423. Множество переключающих элементов выравниваются в линию в направлении (в направлении выравнивания), параллельном обеим из первой и второй поверхностей 421, 422. Отрицательный контактный вывод 6n, который соединяет электроды эмиттера (электроды истока) множества переключающих элементов, проходит из второй поверхности 422 в позиции, равноотстоящей от электродов эмиттера переключающих элементов, позиционированных на обоих концах совмещения переключающих элементов. Положительный контактный вывод 6p, который соединяет электроды коллектора (электроды стока) множества переключающих элементов, размещается рядом с отрицательным контактным выводом 6n в направлении выравнивания на второй поверхности 422.
Множество силовых модулей 6 и множество охлаждающих пластин 71 попеременно укладываются поверх друг друга. Смежные силовые модули (например, 6c, 6d) размещаются "торец к торцу" (встык) таким образом, что их первые поверхности 421 (или третьи поверхности 423) обращены друг к другу. То же применимо к другим смежным силовым модулям (например, 6a, 6b). Посредством размещения смежных силовых модулей (например, 6c, 6d) "торец к торцу" (встык), их отрицательные контактные выводы 6n обращены друг к другу, но их положительные контактные выводы 6p не обращены друг к другу. Отрицательный контактный вывод 6n одного (например, 6c) из силовых модулей и положительный контактный вывод 6p другого (например, 6d) из силовых модулей соединяются посредством шинной системы (межмодульной шинной системы 52), которая проходит из одной стороны направления выравнивания. Положительный контактный вывод 6p одного (например, 6c) из силовых модулей и отрицательный контактный вывод 6n другого (например, 6d) из силовых модулей соединяются с другим компонентом (сглаживающим конденсатором 7) посредством шинных систем (ответвлений 51, 61 положительной и отрицательной шинной системы), которые проходят из другой стороны направления выравнивания. Шинная система (межмодульная шинная система 52), которая проходит из одной стороны направления выравнивания к контактным выводам 6p, 6n, и шинные системы (ответвления 51, 61 положительной и отрицательной шинной системы), которые проходят из другой стороны направления выравнивания к контактным выводам 6p, 6n, могут соединяться со своими соответствующими силовыми модулями без пересечения друг друга при просмотре в нормальном направлении вторых поверхностей 422.
Силовой модуль 6c соответствует примеру первого корпуса, и силовой модуль 6d соответствует примеру второго корпуса. Силовой модуль 6a соответствует другому примеру первого корпуса, и силовой модуль 6b соответствует другому примеру второго корпуса.
Выше подробно описываются конкретные примеры настоящего изобретения; тем не менее, они представляют собой простые примерные указания и в силу этого не ограничивают объем формулы изобретения. Область техники, описанная в формуле изобретения, включает в себя модификации и варьирования конкретных примеров, представленных выше. Технические признаки, приведенные в описании и на чертежах, технически могут быть полезными отдельно или в различных комбинациях и не ограничены первоначально заявленными комбинациями. Дополнительно, область техники, приведенная в описании и на чертежах, позволяет параллельно достигать множества целей, и ее техническая значимость заключается в достижении любой из таких целей.

Claims (16)


1. Преобразователь мощности, содержащий:
первый корпус и второй корпус, в каждом из которых размещено множество переключающих элементов, соединенных параллельно, при этом:
каждый из первого и второго корпусов содержит первую поверхность и вторую поверхность, причем вторая поверхность пересекается с первой поверхностью,
первый и второй корпуса размещены таким образом, что первая поверхность первого корпуса обращена к первой поверхности второго корпуса,
в каждом из первого и второго корпусов множество переключающих элементов выровнено в направлении выравнивания, которое параллельно обеим из первой и второй поверхностей,
контактный вывод эмиттера или контактный вывод истока параллельного соединения множества переключающих элементов проходит из второй поверхности в позиции, равноотстоящей от переключающих элементов, позиционированных на обоих концах в направлении выравнивания между множеством переключающих элементов, и
контактный вывод коллектора или контактный вывод стока параллельного соединения позиционируются рядом с контактным выводом эмиттера или истока в направлении выравнивания.

2. Преобразователь мощности по п. 1, дополнительно содержащий:
шинную систему, соединяющую другое устройство с контактным выводом эмиттера или истока первого корпуса и контактным выводом коллектора или стока второго корпуса,
при этом шинная система включает в себя:
базовый участок, соединенный с контактным выводом коллектора или стока второго корпуса;
средний участок, изогнутый на конце базового участка к первому корпусу; и
концевой участок, изогнутый на конце среднего участка таким образом, что он обращен к контактному выводу эмиттера или истока первого корпуса, и соединенный с контактным выводом эмиттера или истока первого корпуса.

3. Преобразователь мощности по п. 2, в котором шинная система изогнута в форме кривошипа.

4. Преобразователь мощности по п. 1, в котором множество переключающих элементов размещено с регулярными интервалами в каждом из первого и второго корпусов.

5. Преобразователь мощности по п. 1, в котором первый и второй корпуса представляют собой силовые модули.
RU2019103084A 2018-02-06 2019-02-05 Преобразователь мощности RU2699823C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019601A JP2019140722A (ja) 2018-02-06 2018-02-06 電力変換装置
JP2018-019601 2018-02-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2699823C1 true RU2699823C1 (ru) 2019-09-11

Family

ID=65228376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019103084A RU2699823C1 (ru) 2018-02-06 2019-02-05 Преобразователь мощности

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10454375B2 (ru)
EP (1) EP3522351A1 (ru)
JP (1) JP2019140722A (ru)
KR (1) KR20190095137A (ru)
CN (1) CN110120751A (ru)
BR (1) BR102019001168A2 (ru)
RU (1) RU2699823C1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022193255A1 (en) * 2021-03-18 2022-09-22 Huawei Technologies Co., Ltd. High-symmetrical semiconductor arrangement

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5351775A (en) * 1989-11-30 1994-10-04 Marathon Letourneau Company Method for propelling and retarding off-road haulers
US20030186116A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-02 Nissan Motor Co., Ltd. Power supply unit
RU2397592C1 (ru) * 2006-12-14 2010-08-20 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Система электропитания, транспортное средство, использующее систему электропитания, и способ управления системой электропитания
RU2557456C2 (ru) * 2011-05-12 2015-07-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Переключающая схема и полупроводниковый модуль
WO2016194050A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 日産自動車株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003060157A (ja) * 2001-08-08 2003-02-28 Mitsubishi Electric Corp パワーモジュール
US6721181B1 (en) * 2002-09-27 2004-04-13 Rockwell Automation Technologies, Inc. Elongated heat sink for use in converter assemblies
JP4506848B2 (ja) * 2008-02-08 2010-07-21 株式会社デンソー 半導体モジュール
CN103563075B (zh) * 2011-06-16 2016-05-18 富士电机株式会社 半导体单元及使用该单元的半导体器件
JP5541362B2 (ja) 2011-11-04 2014-07-09 トヨタ自動車株式会社 パワーモジュール、電力変換装置および電動車両
KR20140098805A (ko) * 2011-12-20 2014-08-08 도요타 지도샤（주） 반도체 모듈
JP6323306B2 (ja) 2014-11-12 2018-05-16 トヨタ自動車株式会社 電動機制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5351775A (en) * 1989-11-30 1994-10-04 Marathon Letourneau Company Method for propelling and retarding off-road haulers
US20030186116A1 (en) * 2002-03-26 2003-10-02 Nissan Motor Co., Ltd. Power supply unit
RU2397592C1 (ru) * 2006-12-14 2010-08-20 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Система электропитания, транспортное средство, использующее систему электропитания, и способ управления системой электропитания
RU2557456C2 (ru) * 2011-05-12 2015-07-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Переключающая схема и полупроводниковый модуль
WO2016194050A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 日産自動車株式会社 電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110120751A (zh) 2019-08-13
JP2019140722A (ja) 2019-08-22
US20190245443A1 (en) 2019-08-08
US10454375B2 (en) 2019-10-22
EP3522351A1 (en) 2019-08-07
BR102019001168A2 (pt) 2019-08-27
KR20190095137A (ko) 2019-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8686601B2 (en) Power conversion apparatus for vehicle use
WO2018142863A1 (ja) 半導体モジュール、電気自動車、及びパワーコントロールユニット
US8045352B2 (en) Power converter
CN107851637B (zh) 功率半导体模块
US9029977B2 (en) Power conversion apparatus
CN112543994B (zh) 半导体装置
JP2013219967A (ja) 電力変換装置
JP2015139270A (ja) 電力変換装置
US20220319976A1 (en) Three-level power module
JP2015136224A (ja) 電力変換器
JP4455914B2 (ja) 電力変換装置
RU2699823C1 (ru) Преобразователь мощности
JP2007325387A (ja) 電力変換装置
JP7052609B2 (ja) 電力変換装置
US11916491B2 (en) Electric power converter
US20220181980A1 (en) Power converter
US11404970B2 (en) Power converter
CN111034007B (zh) 电力变换装置
JP6862282B2 (ja) 電力変換装置
JP2019198173A (ja) 電力変換器
WO2023140077A1 (ja) 半導体装置および半導体装置を備えたインバータ
CN111769081B (zh) 一种集成模块及功率器件
WO2023058381A1 (ja) 電力変換装置
JP2022088084A (ja) 電力変換装置
JP2023033612A (ja) 電力変換装置