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      電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法_4

      文檔序號(hào):9650811閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      28的控制電極328A與元件側(cè)信號(hào)連接端子327U通過(guò)接合線371連接,且使IGBT330的控制電極330A與元件側(cè)信號(hào)連接端子327L通過(guò)接合線371連接。
      [0105]圖11(a)是用于說(shuō)明電容器組件500的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分解立體圖。疊層導(dǎo)體板501由用板狀的較寬的導(dǎo)體形成的負(fù)極導(dǎo)體板505和正極導(dǎo)體板507、以及被負(fù)極導(dǎo)體板505和正極導(dǎo)體板507夾著的絕緣片(未圖示)構(gòu)成。疊層導(dǎo)體板501對(duì)于流過(guò)各相的上下臂的串聯(lián)電路150的電流使磁通相互抵消,因此對(duì)于流過(guò)上下臂的串聯(lián)電路150的電流能夠?qū)崿F(xiàn)低電感化。
      [0106]負(fù)極側(cè)的電源端子508和正極側(cè)的電源端子509,以從疊層導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的一方的邊立起的狀態(tài)形成。負(fù)極側(cè)的電源端子508與負(fù)極導(dǎo)體板505連接。正極側(cè)的電源端子509與正極導(dǎo)體板507連接。輔助設(shè)備用電容器端子516和517以從疊層導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的一方的邊立起的狀態(tài)形成。輔助設(shè)備用電容器端子516與正極導(dǎo)體板507連接。輔助設(shè)備用電容器端子517與負(fù)極導(dǎo)體板505連接。
      [0107]中繼導(dǎo)體部530以從疊層導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的另一方的邊立起的狀態(tài)形成。電容器端子503a?503c從中繼導(dǎo)體部530的端部突出,與各功率半導(dǎo)體組件300a?300c對(duì)應(yīng)地形成。此外,電容器端子503d?503f也從中繼導(dǎo)體部530的端部突出,與各功率半導(dǎo)體組件301a?301c對(duì)應(yīng)地形成。中繼導(dǎo)體部530和電容器端子503a?503f均以隔著絕緣片(未圖示)的疊層狀態(tài)構(gòu)成,能夠?qū)τ诹鬟^(guò)上下臂的串聯(lián)電路150的電流實(shí)現(xiàn)低電感化。此外,中繼導(dǎo)體部530構(gòu)成為完全不形成妨礙電流流動(dòng)的貫通孔等、或盡可能少形成。
      [0108]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu),開關(guān)時(shí)在對(duì)每個(gè)相設(shè)置的功率半導(dǎo)體組件300a?300c之間產(chǎn)生的回流電流易于流向中繼導(dǎo)體部530,難以流向疊層導(dǎo)體部501—側(cè)。由此,能夠減少回流電流引起的疊層導(dǎo)體板501的發(fā)熱。疊層導(dǎo)體板501部設(shè)置在與電容器單元514相對(duì)的區(qū)域,減少疊層導(dǎo)體板501的發(fā)熱與使熱對(duì)電容器單元514的影響減少有關(guān)。
      [0109]其中,本實(shí)施方式中,負(fù)極導(dǎo)體板505、正極導(dǎo)體板507、蓄電池負(fù)極側(cè)端子508、蓄電池正極側(cè)端子509、中繼導(dǎo)體部530和電容器端子503a?503f由一體成形的金屬制的板構(gòu)成,對(duì)于流過(guò)上下臂的串聯(lián)電路150的電流具有降低電感的效果。
      [0110]基座板550配置成在疊層導(dǎo)體板501和電容器單元514之間與疊層導(dǎo)體板501大致平行。以用于以最短距離將疊層導(dǎo)體板501和電容器單元514電連接的引線560能夠貫通基座板550的方式在基座板550設(shè)置有貫通孔556。貫通孔556和引線560的絕緣能夠采用由樹脂進(jìn)行密封后的沿面距離確保,或用絕緣材料(未圖示)預(yù)先包覆貫通孔556的緣后使引線560貫通的方法。
      [0111]基座板550為了使疊層導(dǎo)體板501、中繼導(dǎo)體部530和電容器端子503a?503f的焦耳熱散熱到流路形成體12而與疊層導(dǎo)體板501接近,在填充于基座板550和疊層導(dǎo)體板501相對(duì)的隙間中的密封樹脂的絕緣不充分的情況下,可以在上述隙間設(shè)置絕緣片(未圖示)?;?50和電容器單元514不需要熱接近,但是,以降低阻抗為目的縮短引線560的情況下,可以在基座板550與電容器單元514之間設(shè)置絕緣片(未圖示)。
      [0112]基座板550具有與流路形成體12進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)。電容器組件500的位置由上述定位結(jié)構(gòu)確定,基座板550固定于流路形成體12。
      [0113]在本實(shí)施方式中,基座板550在電容器組件500的短邊側(cè)具有定位孔552a,在相對(duì)的另一方的短邊側(cè)也具有定位孔552b (未圖示)。該定位孔552a和552b中被插入設(shè)置于流路形成體12的突起,由此基座板550被固定于流路形成體12。
      [0114]另外,基座板550也具有與電容器殼體502進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)。基座板550在電容器組件500的短邊側(cè)具有定位孔551a,在相對(duì)的另一方的短邊側(cè)也具有定位孔551b (未圖示)。定位孔551a與形成在電容器殼體502的一方的短邊上的定位突起522a嵌合。定位孔551b與形成在電容器殼體502的另一方的短邊上的定位突起522b (未圖示)嵌合。
      [0115]另外,基座板550也具有與疊層導(dǎo)體板501進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)?;?50在與疊層導(dǎo)體板501相對(duì)的面上具有定位孔558a和558b。從定位孔558a和558b各自的上方以定位夾(clip) 554a和554b與基座板550夾著疊層導(dǎo)體板501的方式安裝于定位孔558a和558bο定位夾554a和554b的結(jié)構(gòu)如圖11(c)和(d)后述。
      [0116]電容器單元514在疊層導(dǎo)體板501的下方設(shè)置多個(gè)。在本實(shí)施方式中,3個(gè)電容器單元514沿疊層導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的一方的邊排列成一排。并且,另外的3個(gè)電容器單元514沿疊層導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向的另一方的邊排列成一排。即,在本實(shí)施方式中,設(shè)置有合計(jì)6個(gè)電容器單元。
      [0117]沿疊層導(dǎo)體板501的長(zhǎng)邊方向各自的邊排列的電容器單元514以圖11(a)中所示的虛線AA為界對(duì)稱地排列。由此,在將由電容器單元514平滑化后的直流電流供給到功率半導(dǎo)體組件300a?300c和功率半導(dǎo)體組件301a?301c的情況下,使得電容器端子503a?503c與電容器端子503d?503f之間的電流平衡均勻化,能夠?qū)崿F(xiàn)疊層導(dǎo)體板501的電感減少。另外,能夠防止電流在疊層導(dǎo)體板501中局部流動(dòng),能夠使熱平衡均勻化也能夠提尚耐熱性。
      [0118]電容器單元514為電容器組件500的蓄電部的單位結(jié)構(gòu)體,使用將在一個(gè)面蒸鍍有鋁等金屬的薄膜疊層2片并進(jìn)行卷繞,以2片的金屬分別為正極、負(fù)極的薄膜電容器。電容器單元514的電極中,卷繞的軸面分別為正極、負(fù)極電極,通過(guò)噴鍍鋅等導(dǎo)電體而制造。
      [0119]電容器殼體502具有用于收納電容器單元514的收納部511。收納部511的上表面和下表面成大致長(zhǎng)方形。電容器殼體502設(shè)置有用于將電容器組件500固定于流路形成體12的固定裝置。作為固定裝置例如設(shè)置有用于使螺釘貫通的孔520a?520h。本實(shí)施方式的電容器殼體502為了提高熱傳導(dǎo)性而由高熱傳導(dǎo)性的樹脂構(gòu)成,但是也可以由金屬等構(gòu)成。
      [0120]另外,疊層導(dǎo)體板501和電容器單元514收納在電容器殼體502后,除了電容器端子503a?503f、負(fù)極側(cè)的電源端子508和正極側(cè)的電源端子509之外,在電容器殼體502內(nèi)填充填充材料(未圖示)而覆蓋疊層導(dǎo)體板501。
      [0121]另外,電容器單元514因開關(guān)時(shí)的波紋電流,由蒸鍍?cè)趦?nèi)部的薄膜上的金屬薄膜、內(nèi)部導(dǎo)體的電阻抗發(fā)熱。所以,為了使電容器單元514的熱容易經(jīng)由電容器殼體502散掉,利用填充材料對(duì)電容器單元514進(jìn)行模塑。并且,使用樹脂制的填充材料也能夠提高電容器單元514的耐濕性。
      [0122]噪聲濾波器用電容器單元515a與正極導(dǎo)體板507連接,將在正極和接地之間產(chǎn)生的規(guī)定噪聲除去。噪聲濾波器用電容器單元515b與負(fù)極導(dǎo)體板505連接,將在負(fù)極與接地之間產(chǎn)生的規(guī)定噪聲除去。噪聲濾波器用電容器單元515a和515b設(shè)定成容量小于電容器單元514的容量。
      [0123]另外,噪聲濾波器用電容器單元515a和515b配置成比電容器端子503a?503f靠近負(fù)極側(cè)的電源端子508和正極側(cè)的電源端子509。由此,能夠?qū)⒒烊胴?fù)極側(cè)的電源端子508和正極側(cè)的電源端子509的規(guī)定噪聲早些除去,能夠減小噪聲對(duì)功率半導(dǎo)體組件的影響。噪聲濾波器用電容器單元515a和515b也由填充在電容器殼體502內(nèi)的填充材料密封。
      [0124]另外,噪聲濾波器用電容器單元515a和515b具有將因電力轉(zhuǎn)換裝置200產(chǎn)生的交流電流導(dǎo)致的噪聲回流至高電壓電路即疊層導(dǎo)體板501的電流路徑的作用。噪聲濾波器用電容器單元515a和515b經(jīng)由引線561與基座板550以較短的距離連接。與電接地的基座板550以最短距離連接,由此,對(duì)接地的阻抗變低,上述噪聲的回流效果提高,能夠進(jìn)行作為電力轉(zhuǎn)換裝置的輻射噪聲減少等的EMC改善。
      [0125]圖11 (b)表示從長(zhǎng)邊側(cè)側(cè)面觀察電容器組件500的內(nèi)部部件配置和熱路徑559和557。基座板550配置成疊層導(dǎo)體板501和平面部相對(duì)。由負(fù)極導(dǎo)體板505、正極導(dǎo)體板507、蓄電池負(fù)極側(cè)端子508、蓄電池負(fù)極側(cè)端子509、中繼導(dǎo)體部530和電容器端子503a?503f產(chǎn)生的焦耳熱,如熱路徑559所示,從疊層導(dǎo)體板501的平面部整體向基座板550的平面部整體傳遞。傳遞至基座板550的上述焦耳熱,如熱路徑557所示,在基座板550內(nèi)傳導(dǎo),傳遞至流路形成體12。利用該結(jié)構(gòu),能夠減少電容器單元514的上述焦耳熱的受熱。
      [0126]如上所述,本實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置200,在電容器組件500中,在電容器單元514、正極導(dǎo)體板507和負(fù)極導(dǎo)體板505之間設(shè)置基座板550,在該基座板550形成有使從電容器單元514延伸的電容器端子(引線560)貫通的貫通孔556。
      [0127]通過(guò)如上述方式在基座板形成開口部,能夠在電容器單元與匯流條之間追加基座板,并將電容器單元和匯流條的電連接的距離抑制為最低限度,能夠防止阻抗的增大。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)追加基座板,形成有將電容器單元和功率組件電連接的匯流條的發(fā)熱經(jīng)由基座板向流路形成體散熱的熱路徑。所以,能夠減少匯流條的發(fā)熱導(dǎo)致的平滑電容器單元的受熱,能夠在最大使用溫度的限制內(nèi)使用平滑電容器。
      [0128]圖11 (c)是定位夾554a和554b的側(cè)面圖。另外,圖11 (d)是定位夾554a和554b的立體圖。圖11(d)中也圖示安裝目標(biāo)的負(fù)極導(dǎo)體板505、正極導(dǎo)體板507和基座板550。
      [0129]定位夾554a和554b由絕緣材料形成。如圖11 (c)所示,定位夾554a和554b以與負(fù)極導(dǎo)體板505、正極導(dǎo)體板507和基座板550等的3層的疊層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的方式具有3層的嵌合形狀。即,定位夾554a和554b具有第一層嵌合部571、第二層嵌合部572和第三層嵌合部573。
      [0130]第一層嵌合部571的厚度574相當(dāng)于正極導(dǎo)體板507的厚度。第二層嵌合部572的厚度575相當(dāng)于將負(fù)極導(dǎo)體板505的厚度和介于負(fù)極導(dǎo)體板505與正極導(dǎo)體板507之間的絕緣片(未圖示)的厚度總和的厚度。第三層嵌合部573的厚度576是基座板550的厚度和介于負(fù)極導(dǎo)體板505與基座板550之間的絕緣片(未圖示)的厚度總和的厚度。
      [0131]另外,在作為第三層嵌合部573的下一層的第四層形成有定位件553。定位件553卡住基座板550,用作與疊層導(dǎo)體板501 —起夾著基座板550的卡止部。
      [0132]如圖11(d)所示,在正極導(dǎo)體板507形成有與第一層嵌合部571嵌合的安裝孔。在負(fù)極導(dǎo)體板505形成有與第二層嵌合部572嵌合的安裝孔。在基座板550形成有與第三層嵌合部573嵌合的定位孔558a和558b。另外,在介于負(fù)極導(dǎo)體板505與正極導(dǎo)體板507之間的絕緣片(未圖示)、介于負(fù)極導(dǎo)體板505與基座板550之間的絕緣片(未圖示),也形成有用于插通定位夾554a和554b的孔。
      [0133]利用這樣的定位夾554a和554b,將負(fù)極導(dǎo)體板505、正極導(dǎo)體板507和基座板550以被夾著的方
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