[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率转换装置，在该功率转换装置中，在内置有功率转换用的半导体开关元件的半导体功率模块上，将安装基板支承为与上述半导体功率模块之间保持规定间隔，其中，在上述安装基板上安装有包括对上述半导体开关元件进行驱动的发热电路部件的电路部件。

背景技术

作为这种功率转换装置，已知有专利文献1记载的功率变化装置。这种功率转换装置构成为在筐体内配置有水冷套，并在上述水冷套上配置有半导体功率模块以进行冷却，其中，上述半导体功率模块内置有作为功率转换用的半导体开关元件的IGBT。另外，在筐体内，在半导体功率模块的与水冷套相反的一侧以隔着规定距离的方式配置有控制电路基板，将在上述控制电路基板上产生的热经由散热构件传递到对控制电路基板进行支承的金属基底板，再将传递到金属基底板的热经由对该金属基底板进行支承的筐体的侧壁传递到水冷套。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第4657329号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1记载的现有例中，将在控制电路基板上产生的热以控制电路基板→散热构件→金属基底板→筐体→水冷套的路径进行散热。因此，筐体被用作传热路径的一部分，因而要求筐体也具有良好的传热性，在材料限定为导热系数高的金属且要求小型轻量化的功率转换装置中，存在无法选择树脂等轻型的材料、且很难实现轻量化这样尚未解决的技术问题。

另外，对于筐体，由于多数情况下要求防水、防尘，因此，一般要在金属基底板与筐体之间、筐体与水冷套之间涂覆液态密封剂或是放入橡胶制垫圈等。液态密封剂和橡胶制垫圈的导热系数一般较低，因而，也存在因将液态密封剂和橡胶制垫圈夹设在热冷却路径中而使热阻增加、冷却效率下降这样尚未解决的技术问题。为了解决上述尚未解决的技术问题，也需要将基板及安装部件没有完全去除的发热通过从筐体及筐体盖的自然对流进行散热，为了增大筐体及筐体盖的表面积，使得筐体及筐体盖的外形增大，从而使功率转换装置大型化。

因此，本发明着眼于上述现有例中尚未解决的技术问题而作，其目的在于提供一种能够将装载于基板的发热电路部件的热高效地散热到冷却体，并且能使基板侧发挥发热电路部件的散热功能的功率转换装置。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明的第一方面的功率转换装置包括：半导体功率模块，该半导体功率模块的一个面与冷却体接合；多个安装基板，在这些安装基板上安装有电路部件，该电路部件包括对上述半导体功率模块进行驱动的发热电路部件；传热支承构件，该传热支承构件对上述安装基板进行支承；以及热传导通路，该热传导通路将上述安装基板的热经由上述传热支承构件传导至上述冷却体。此外，上述传热支承构件具有从基板周围的空气中吸热的吸热部。

根据上述结构，能够将安装于安装基板的发热电路部件的发热经由传热支承构件散热到冷却体，并能够高效地进行发热电路部件的散热。

此外，由于在对安装基板进行支承的传热支承构件上形成有吸热部，因此，能够从周围的空气中吸热，以发挥使周围的空气温度降低的冷却效果。

另外，本发明的第二方面的功率转换装置包括：半导体功率模块，该半导体功率模块在壳体中内置有功率转换用的半导体开关元件，并在上述壳体的一个面上形成有与冷却体接触的冷却构件；安装基板，在该安装基板上安装有电路部件，该电路部件包括对上述半导体开关元件进行驱动的发热电路部件；传热支承构件，该传热支承构件将上述安装基板支承为与上述半导体功率模块之间保持规定间隔，并且上述传热支承构件不经由包围上述半导体功率模块及各上述安装基板的筐体，而直接与上述冷却体接触。此外，上述传热支承构件包括对上述安装基板进行支承的传热支承板部和从周围的空气中吸热的吸热部。

根据上述结构，能够将安装于安装基板的发热电路部件的发热经由独立于筐体的传热支承构件散热到冷却体，并能够高效地进行发热电路部件的散热。在这种情况下，安装基板与冷却体通过传热支承构件，不经由包围半导体功率模块及各安装基板的筐体，而是直接接触，因此，能够在不考虑筐体的导热系数的情况下形成筐体，并能够提高设计的自由度。

此外，由于在对安装基板进行支承的传热支承构件上形成有吸热部，因此，能够从周围的空气中吸热，以发挥使周围的空气温度降低的冷却效果。

另外，在本发明的第三方面的功率转换装置中，上述传热支承构件具有传热侧板部，该传热侧板部对上述传热支承板部的侧面进行固定支承，并与上述冷却体接触。