特開2020-188622IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

交流電力を直流電力に変換して負荷に供給し又は直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する電力変換装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】簡易な構成で複数の半導体素子間の温度むらの上昇を抑制できる電力変換装置を得ること。
【解決手段】電力変換装置100は、複数のフィンと、複数のフィンが設けられる第1端面及び第1端面側とは反対側の第2端面を有するフィンベース11と、第2端面に設けられる第1半導体モジュールと、第2端面に設けられ、第1半導体モジュールよりも第2端面の風上側の第1領域に設けられる第2半導体モジュールと、第2端面と第1半導体モジュールとの間に設けられ第1熱伝導率を有する第1熱伝導部材41と、第2端面と第2半導体モジュールとの間に設けられ、第1熱伝導率より低い第2熱伝導率を有する第2熱伝導部材42とを備える。
【選択図】図4

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、特許文献1に開示される従来技術では、複数の半導体スイッチング素子を千鳥配列させるために、半導体スイッチング素子の位置が異なる専用の半導体モジュールを利用する必要がある。従って、主回路の製造コストが増大する可能性がある。また、専用の半導体モジュールを基板へ組み付ける際に基板に組み付ける端子からスイッチング素子までの距離が均一にならずスイッチング特性がばらつき、損失の増加、サージ電圧による故障などの悪影響が生じる。また汎用の半導体モジュールの放熱器上での配置を工夫すれば、特許文献1に開示される従来技術と同様の効果を期待できるが、放熱器の形状に制約がある条件下では当該従来技術を適用できないという問題がある。 本発明は、に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で複数の半導体素子間の温度むらの上昇を抑制できる電力変換装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る電力変換装置は、互いに離れて設けられ互いが対向する領域に風の流路が形成される複数のフィンと、複数の前記フィンが設けられる第1端面及び前記第1端面側とは反対側の第2端面を有するフィンベースとを備える。電力変換装置は、前記第2端面に設けられる第1半導体モジュールと、前記第2端面に設けられ、前記第1半導体モジュールよりも前記第2端面の風上側の領・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、簡易な構成で複数の半導体素子間の温度むらの上昇を抑制できる、という効果を奏する。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の実施の形態に係る電力変換装置100が備える放熱器10などの構成例を示す第1図

【図2】本発明の実施の形態に係る電力変換装置100が備える放熱器などの構成例を示す第2図

【図3】半導体モジュール31の内部構造のイメージを表す図

【図4】熱伝導部材の第1構成例を示す図

【図5】熱伝導部材の第2構成例を示す図

【図6】熱伝導部材の第3構成例を示す図

【図7】熱伝導部材の材料の一例を示す図

【図8】電力変換装置100に温度センサ60などを取り付けた状態を示す図

【図9A】図8に示されるA−A線を含むYZ平面における電力変換装置100の断面図

【図9B】図8に示されるB−B線を含むYZ平面における電力変換装置100の断面図

【図9C】図8に示されるC−C線を含むYZ平面における電力変換装置100の断面図

【図10】電力変換装置100の解析モデルにおいて、ヒータ80で発生する熱を放熱器10に与えて、ファン20で強制風冷したときのフィンの温度分布を測定した結果を示す図

【図11】変形例に係る電力変換装置100Aの構成例を示す第1図

【図12】変形例に係る電力変換装置100Aの構成例を示す第2図

【図13】図11に示す半導体モジュール31Aの内部構造のイメージを表す図

選択図 図4出願人が指定した本件の代表的な図

10 :放熱器   11 :フィンベース   11a :第1端面   11b :第2端面   12 :フィン   12a :風路   20 :ファン   31 :半導体モジュール   31A :半導体モジュール   31a :スイッチング素子   31b :スイッチング素子   32 :半導体モジュール   32A :半導体モジュール   33 :半導体モジュール   33A :半導体モジュール   34 :半導体モジュール   35 :半導体モジュール   36 :半導体モジュール   40 :熱伝導部材   41 :第1熱伝導部材   42 :第2熱伝導部材   43 :第3熱伝導部材   50 :筐体   60 :温度センサ   70 :断熱板   80 :ヒータ   100 :電力変換装置   100A :電力変換装置

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