(57)【要約】  インバータ装置は、主面と、前記主面の反対側に配された放熱フィンと、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第１の凹部と前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第２の凹部とを有する放熱筐体と、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に配され、ダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、前記第１の凹部内に封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗と、前記第２の凹部内に前記封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された回生抵抗とを備える。
2013175597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面と、前記主面の反対側に配された放熱フィンと、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第１の凹部と前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第２の凹部とを有する放熱筐体と、
前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に配され、ダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、
前記第１の凹部内に封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗と、
前記第２の凹部内に前記封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された回生抵抗と、
を備えたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記放熱筐体は、アルミダイカストで一体成形されている
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記第１の凹部内に前記封止材で封止され、前記突入電流抑制抵抗の温度を検知する第１の温度センサと、
前記第２の凹部内に前記封止材で封止され、前記回生抵抗の温度を検知する第２の温度センサと、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記半導体モジュールは、
前記ダイオードモジュールに接続された第１の端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された第２の端子ピンと、
前記ダイオードモジュールに接続された第３の端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された第４の端子ピンと、
をさらに有し、
前記第１の端子ピン及び前記第２の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第１の凹部内まで延びて前記突入電流抑制抵抗の両端に接続されており、
前記第３の端子ピン及び前記第４の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第２の凹部内まで延びて前記回生抵抗の両端に接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電気装置において、発熱量の大きい電気部品が上部に取り付けられた筐体の内部の空洞側に複数のフィンを設け、電磁ノイズの発生源となる電気部品を筐体の内部に配置し、筐体上部の電気部品と筐体内部の電気部品とを電線により電気的に接続することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、発熱量の大きい電気部品の放熱が良好であるとともに、電磁ノイズの発生源となる電気部品から外部への電磁ノイズの放射が小さな電気装置を実現できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−５１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、筐体上部の電気部品からの熱を放熱するために筐体の内部に複数のフィンを設ける必要があるとともに、電磁ノイズの発生源となる電気部品からの電磁ノイズの外部への放射を小さくするために筐体を箱型にしてその内部に電磁ノイズの発生源となる電気部品を複数のフィンにぶつからないように収容する必要がある。このため、電気装置が全体として大型になりやすく、部品実装スペースを低減することが困難である。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品実装スペースを低減できるインバータ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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかるインバータ装置は、主面と、前記主面の反対側に配された放熱フィンと、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第１の凹部と前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に隣接して設けられた第２の凹部とを有する放熱筐体と、前記主面における前記放熱フィンに対応した領域に配され、ダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、前記第１の凹部内に封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗と、前記第２の凹部内に前記封止材で封止され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された回生抵抗とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、放熱筐体の高さが放熱フィンの先端の高さを超えて高くなることを抑制できるので、部品実装スペースを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態２にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態２にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態３にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態３にかかるインバータ装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるインバータ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１にかかるインバータ装置１の回路構成について図１を用いて説明する。図１は、インバータ装置１の回路構成を示す図である。
【００１１】
インバータ装置１は、半導体モジュール１０、平滑コンデンサＣ、電流検出器ＣＴ、制御部ＣＴＲＬ、突入電流抑制抵抗２０、リレーＲＬ、回生抵抗３０、回生ダイオードＤ、回生トランジスタＴＲ、電圧センサＳＮＳを備える。半導体モジュール１０は、ダイオードモジュール１０ａ及びインバータモジュール１０ｂを有する。
【００１２】
インバータ装置１は、電源ＰＳから供給された交流電力をダイオードモジュール１０ａで直流電力に変換し、直流電力を平滑コンデンサＣで平滑化し、平滑化された直流電力をインバータモジュール１０ｂで複数のスイッチング素子のスイッチング動作により交流電力に変換し、変換された交流電力をモータＭに供給してモータＭを駆動する。
【００１３】
このとき、平滑コンデンサＣによる平滑化を効率的に行わせるために、平滑コンデンサＣに大容量のコンデンサを用いることがある。そのため、電源ＰＳの投入時にインバータモジュール１０ｂへ大きな突入電流が流れ込む可能性があり、大きな突入電流が流れ込むとインバータモジュール１０ｂ内の複数のスイッチング素子が劣化する可能性がある。
【００１４】
この突入電流を抑制するために、ダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間のＰライン上に突入電流抑制抵抗２０及びリレーＲＬを並列接続し、制御部ＣＴＲＬは、電源ＰＳの投入時にリレーＲＬを開状態にさせてダイオードモジュール１０ａの出力電流が突入電流抑制抵抗２０で消費されるようにする。すなわち、突入電流抑制抵抗２０は、ダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間に電気的に接続されている。例えば、突入電流抑制抵抗２０の一端Ｔ２１は、ダイオードモジュール１０ａのＰ側出力端子Ｔ１１に接続され、突入電流抑制抵抗２０の他端Ｔ２２は、インバータモジュール１０ｂのＰ側入力端子Ｔ１３に接続されている。
【００１５】
また、モータＭは、高速運転から減速運転になると発電機として動作するので、モータＭからの回生電力により母線電圧が上昇する可能性があり、母線電圧が上昇するとインバータ装置１が適正な電力変換動作を行うことが困難になる。
【００１６】
この母線電圧の上昇を抑制するために、ダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間においてＰラインとＮラインとの間に回生ダイオードＤ及び回生トランジスタＴＲを接続しその中間ノードとＰラインとの間に回生抵抗３０を接続し、制御部ＣＴＲＬは、電圧センサＳＮＳにより検出されたインバータモジュール１０ｂの入力側電圧が所定電圧を超えた場合に回生トランジスタＴＲをオンさせてモータＭからの回生電力が回生抵抗３０で消費されるようにする。すなわち、回生抵抗３０は、ダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間に電気的に接続されている。例えば、回生抵抗３０の一端Ｔ３１は、ダイオードモジュール１０ａのＰ側出力端子Ｔ１１に接続され、回生抵抗３０の他端Ｔ３２は、回生ダイオードＤを介してインバータモジュール１０ｂのＰ側入力端子Ｔ１３に接続されており、回生トランジスタＴＲを介してインバータモジュール１０ｂのＮ側入力端子Ｔ１４に接続されている。
【００１７】
このように、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０は、半導体モジュール１０におけるダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間に電気的に接続されるので、実装する際には、半導体モジュール１０の近くに配置することが好ましい。
【００１８】
次に、インバータ装置１の実装構成について図２を用いて説明する。図２は、インバータ装置１の実装形態を示す図であり、図２（ｂ）は、インバータ装置１の実装構成を示す平面図であり、図２（ａ）は、図２（ｂ）の平面図をＡ−Ａ線で切った場合の断面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の平面図をＣ−Ｃ線で切った場合の断面図である。
【００１９】
インバータ装置１は、放熱筐体４０、半導体モジュール１０、突入電流抑制抵抗２０、及び回生抵抗３０を備える。
【００２０】
放熱筐体４０は、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０を収容するとともに、その主面４０ａ上に半導体モジュール１０が搭載され、複数の放熱フィンＦ１〜Ｆ６が放熱筐体４０の本体と一体成型されている。突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０は、放熱筐体４０内に封止材５１、５２で封止されている。
【００２１】
具体的には、放熱筐体４０は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、略直方体形状を基本構成としつつＣ−Ｃ線方向に延びた溝ＴＲ１〜ＴＲ６とＡ−Ａ線方向に延びた溝ＴＲ７とが形成されている。放熱筐体４０は、例えばアルミダイカストで図２（ａ）〜（ｃ）に示すような形状に一体成形されている。
【００２２】
より具体的には、放熱筐体４０は、主面４０ａの反対側に溝ＴＲ１〜ＴＲ６と溝ＴＲ７とが形成されており、主面４０ａの反対側に複数の放熱フィンＦ１〜Ｆ６が配されている。放熱筐体４０の主面４０ａにおいて、放熱フィンＦ１〜Ｆ６に対応した領域４０ａ１に隣接した領域４０ａ２には、第１の凹部４０ｂが設けられている。放熱筐体４０において、第１の凹部４０ｂを囲む壁部ＷＬ１は、複数の放熱フィンＦ１〜Ｆ６から溝ＴＲ１を介して離間している。第１の凹部４０ｂは、領域４０ａ２に対応した形状を有しており、例えば略直方体形状に形成されている。また、放熱筐体４０の主面４０ａにおいて、放熱フィンＦ１〜Ｆ６に対応した領域４０ａ１に隣接した領域４０ａ３には、第２の凹部４０ｃが設けられている。放熱筐体４０において、第２の凹部４０ｃを囲む壁部ＷＬ２は、複数の放熱フィンＦ１〜Ｆ６から溝ＴＲ７を介して離間している。第２の凹部４０ｃは、領域４０ａ３に対応した形状を有しており、例えば略直方体形状に形成されている。
【００２３】
半導体モジュール１０は、放熱筐体４０の主面４０ａにおける放熱フィンＦ１〜Ｆ６に対応した領域４０ａ１に配されている。これにより、半導体モジュール１０における複数のスイッチング素子のスイッチング動作などにより発生した熱が主面４０ａにおける領域４０ａ１から放熱フィンＦ１〜Ｆ６を介して効率的に放熱できる。
【００２４】
突入電流抑制抵抗２０は、第１の凹部４０ｂ内に収容され、第１の凹部４０ｂ内に封止材５１で封止されている。封止材５１は、例えば熱伝導性を有するセメントであり、突入電流抑制抵抗２０で発生した熱を放熱筐体４０の壁部ＷＬ１へ伝達する。これにより、突入電流抑制抵抗２０で発生した熱が封止材５１から壁部ＷＬ１を介して効率的に放熱できる。また、壁部ＷＬ１が放熱フィンＦ１〜Ｆ６から離間しているので、突入電流抑制抵抗２０で発生した熱を、半導体モジュール１０で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。
【００２５】
回生抵抗３０は、第２の凹部４０ｃ内に収容され、第２の凹部４０ｃ内に封止材５２で封止されている。封止材５２は、例えば熱伝導性を有するセメントであり、回生抵抗３０で発生した熱を放熱筐体４０の壁部ＷＬ２へ伝達する。これにより、回生抵抗３０で発生した熱が封止材５２から壁部ＷＬ２を介して効率的に放熱できる。また、壁部ＷＬ２が放熱フィンＦ１〜Ｆ６から離間しているので、回生抵抗３０で発生した熱を、半導体モジュール１０で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。
【００２６】
また、半導体モジュール１０は、ダイオードモジュール１０ａの入力端子Ｔｒ、Ｔｓ、Ｔｔ（図１）として端子ピンＰ−Ｔｒ、Ｐ−Ｔｓ、Ｐ−Ｔｔを有し、端子ピンＰ−Ｔｒ、Ｐ−Ｔｓ、Ｐ−Ｔｔは、プリント配線基板ＰＣＢを介して電源ＰＳ（図１参照）に接続されている。半導体モジュール１０は、ダイオードモジュール１０ａの出力端子Ｔ１１、Ｔ１２（図１参照）として端子ピンＰ−Ｔ１１、Ｐ−Ｔ１２を有し、端子ピンＰ−Ｔ１１は、プリント配線基板ＰＣＢを介して突入電流抑制抵抗２０の一端Ｔ２１及び回生抵抗３０の一端Ｔ３１（図１参照）に接続されている。端子ピンＰ−Ｔ１１は、プリント配線基板ＰＣＢを介してインバータモジュール１０ｂのＮ側入力端子Ｔ１４（図１参照）に接続されている。
【００２７】
半導体モジュール１０は、インバータモジュール１０ｂの入力端子Ｔ１３、Ｔ１４（図１参照）として端子ピンＰ−Ｔ１３、Ｐ−Ｔ１４を有し、端子ピンＰ−Ｔ１３は、プリント配線基板ＰＣＢを介して突入電流抑制抵抗２０の他端Ｔ２２（図１参照）に接続されているとともに、プリント配線基板ＰＣＢ及び回生ダイオードＤ（図１参照）を介して回生抵抗３０の他端Ｔ３２（図１参照）に接続されている。半導体モジュール１０は、インバータモジュール１０ｂの出力端子Ｔｕ、Ｔｖ、Ｔｗとして端子ピンＰ−Ｔｕ、Ｐ−Ｔｖ、Ｐ−Ｔｗを有し、端子ピンＰ−Ｔｕ、Ｐ−Ｔｖ、Ｐ−Ｔｗは、プリント配線基板ＰＣＢを介してモータＭ（図１参照）に接続されている。
【００２８】
なお、図２に示す端子ピンの配置は例示的なものであり、図２に示す場合に限定されない。また、図１に示す平滑コンデンサＣ、リレーＲＬ、回生ダイオードＤ、回生トランジスタＴＲ、及び電圧センサＳＮＳは、図２に図示しないが、例えばプリント配線基板ＰＣＢ上に実装されていてもよいし、プリント配線基板ＰＣＢに隣接した位置で実装されていてもよい。
【００２９】
ここで、仮に、半導体モジュール１０が主面上に配された放熱筐体を箱型に形成しその内部に突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０を実装した場合を考える。この場合、放熱筐体主面上の半導体モジュール１０からの熱を放熱するために放熱筐体の内部に複数の放熱フィンを設ける必要があるとともに、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０を複数の放熱フィンにぶつからないように収容する必要がある。このため、インバータ装置が全体として大型になりやすく、部品実装スペースを低減することが困難である。
【００３０】
それに対して、実施の形態１では、突入電流抑制抵抗２０が、主面４０ａにおける放熱フィンＦ１〜Ｆ６に対応した領域に隣接して設けられた第１の凹部４０ｂ内に封止材５１で封止されており、回生抵抗３０が、主面４０ａにおける放熱フィンＦ１〜Ｆ６に対応した領域に隣接して設けられた第２の凹部４０ｂ内に封止材５２で封止されている。これにより、放熱筐体４０の高さＨ（図２（ａ）参照）が放熱フィンＦ１〜Ｆ６の先端の高さを超えて高くなることを抑制できるので、部品実装スペースを低減できる。
【００３１】
あるいは、仮に、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０をプリント配線基板ＰＣＢ上に実装する場合を考える。この場合、これらの抵抗は位置固定や抵抗線断線時の保護のために、セラミックや金属のケースに収めセメントで封止する必要がある。これにより、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の製造コストが高くなりやすく、インバータ装置の製造コストも高くなる可能性がある。
【００３２】
それに対して、実施の形態１では、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０を第１の凹部４０ｂ内及び第２の凹部４０ｃ内に埋め込んでおり、内蔵する抵抗を保護するため覆っていたセラミックやアルミの筺体が必要なくなるので、安価で回生抵抗や突入電流抑制抵抗の機能を得ることができる。これにより、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の製造コストを低減でき、インバータ装置の製造コストを低減できる。また、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０を第１の凹部４０ｂ内及び第２の凹部４０ｃ内に埋め込んでいるため、固定のネジ等による取り付けの必要がなくなり、組み立て工数を削減できる。
【００３３】
また、実施の形態１では、ダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間に電気的に接続された突入電流抑制抵抗２０が、半導体モジュール１０に隣接した位置にある第１の凹部４０ｂ内に封止され、ダイオードモジュール１０ａとインバータモジュール１０ｂとの間に電気的に接続された回生抵抗３０が、半導体モジュール１０に隣接した位置にある第２の凹部４０ｃ内に封止されている。これにより、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０のそれぞれとダイオードモジュール１０ａ及びインバータモジュール１０ｂのそれぞれとの配線長を容易に短くできる。
【００３４】
また、実施の形態１では、放熱筐体４０は、例えば、アルミダイカストで一体成形されている。放熱フィンＦ１〜Ｆ６が放熱筐体４０に一体化されているので、放熱フィンＦ１〜Ｆ６を放熱筐体４０に接続する必要もなくなり、組み立て工数を削減できる。
【００３５】
あるいは、仮に、半導体モジュール１０が主面上に配された放熱筐体を箱型に形成しその内部に複数の放熱フィンを設け、放熱フィンの間に突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０を熱伝導性の固定材で固定して実装した場合を考える。この場合、半導体モジュール１０で発生した熱が放熱筐体の主面から放熱フィンを介して放熱される際に、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０で発生した熱が干渉しやすく、例えば放熱筐体の主面から放熱フィンへ向かう方向と逆方向の熱の流れを生成する可能性があり、半導体モジュール１０、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０のそれぞれについて効率的な放熱が困難になる。
【００３６】
それに対して、実施の形態１では、第１の凹部４０ｂを囲む壁部ＷＬ１が、複数の放熱フィンＦ１〜Ｆ６から溝ＴＲ１を介して離間している。これにより、突入電流抑制抵抗２０で発生した熱を、半導体モジュール１０で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。また、第２の凹部４０ｃを囲む壁部ＷＬ２が、複数の放熱フィンＦ１〜Ｆ６から溝ＴＲ７を介して離間している。これにより、回生抵抗３０で発生した熱を、半導体モジュール１０で発生した熱の放熱経路と干渉せずに放熱することができる。したがって、半導体モジュール１０、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０のそれぞれについて効率的な放熱が容易である。
【００３７】
実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかるインバータ装置１ｉについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００３８】
実施の形態１では、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の温度について特に考慮していないが、実施の形態２では、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の温度を監視できるようにする。
【００３９】
具体的には、インバータ装置１ｉは、図３に示すように、温度センサ（第１の温度センサ）６１ｉ及び温度センサ（第２の温度センサ）６２ｉをさらに備える。図３は、インバータ装置１ｉの回路構成を示す図である。温度センサ６１ｉは、突入電流抑制抵抗２０の温度を検知し、検知結果を制御部ＣＴＲＬへ供給する。温度センサ６２ｉは、回生抵抗３０の温度を検知し、検知結果を制御部ＣＴＲＬへ供給する。制御部ＣＴＲＬは、温度センサ６１ｉによる検知結果と温度センサ６２ｉによる検知結果とに応じて、例えば突入電流抑制抵抗２０の温度と所定の第１の閾値とを比較し回生抵抗３０の温度と所定の第２の閾値とを比較することなどにより、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の少なくとも一方に異常発熱が発生しているか否かを判断する。制御部ＣＴＲＬは、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の少なくとも一方に異常発熱が発生している場合、電源ＰＳをオフさせることなどにより、インバータ装置１ｉを停止させる。これにより、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の少なくとも一方の焼損等を抑制できる。
【００４０】
また、インバータ装置１ｉの実装構成が、図４に示すように、次の点で実施の形態１と異なる。図４は、インバータ装置１ｉの実装構成を示す図である。
【００４１】
温度センサ６１ｉは、第１の凹部４０ｂ内に突入電流抑制抵抗２０とともに収容され、第１の凹部４０ｂ内に突入電流抑制抵抗２０とともに封止材５１で封止されている。これにより、温度センサ６１ｉは、突入電流抑制抵抗２０の温度を検知できる。また、温度センサ６１ｉは、図示しない配線がプリント配線基板ＰＣＢを介して制御部ＣＴＲＬ（図３参照）に接続されている。温度センサ６１ｉは、例えば、サーミスタ、測温抵抗体、及び熱電対などである。
【００４２】
温度センサ６２ｉは、第２の凹部４０ｃ内に回生抵抗３０とともに収容され、第２の凹部４０ｃ内に回生抵抗３０とともに封止材５２で封止されている。これにより、温度センサ６２ｉは、回生抵抗３０の温度を検知できる。また、温度センサ６２ｉは、図示しない配線がプリント配線基板ＰＣＢを介して制御部ＣＴＲＬ（図３参照）に接続されている。温度センサ６２ｉは、例えば、サーミスタ、測温抵抗体、及び熱電対などである。
【００４３】
このように、実施の形態２では、温度センサ６１ｉが、第１の凹部４０ｂ内に突入電流抑制抵抗２０とともに封止材５１で封止されており、温度センサ６２ｉが、第２の凹部４０ｃ内に回生抵抗３０とともに封止材５２で封止されている。これにより、部品実装スペースの増大を抑制しながら、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０の温度を監視できる。
【００４４】
実施の形態３．
次に、実施の形態３にかかるインバータ装置１ｊについて説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００４５】
実施の形態１では、半導体モジュール１０と突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０との間の電気的な接続にプリント配線基板ＰＣＢが介在しているが、実施の形態３では、半導体モジュール１０と突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０との間の電気的な接続にプリント配線基板ＰＣＢが介在しないようにする。
【００４６】
具体的には、インバータ装置１ｊでは、図５に示すように、半導体モジュール１０ｊが、ダイオードモジュール１０ａ及びインバータモジュール１０ｂに加えて、回生ダイオードＤ、回生トランジスタＴＲ、及び電圧センサＳＮＳをさらに含む。これにより、半導体モジュール１０ｊでは、突入電流抑制抵抗２０の一端Ｔ２１及び他端Ｔ２２に直接接続すべき端子として、端子Ｔ１１１ｊ及び端子Ｔ１３１ｊを設けることが可能になり、回生抵抗３０の一端Ｔ３１及び他端Ｔ３２に直接接続すべき端子として、端子Ｔ１１２ｊ及び端子Ｔ１３２ｊを設けることが可能になる。
【００４７】
また、インバータ装置１ｊの実装構成が、図６に示すように、次の点で実施の形態１と異なる。図６は、インバータ装置１ｊの実装構成を示す図である。
【００４８】
半導体モジュール１０ｊは、端子Ｔ１１１ｊ、Ｔ１３１ｊ（図５参照）として端子ピンＰ−Ｔ１１１ｊ、Ｐ−Ｔ１３１ｊを有し、端子ピンＰ−Ｔ１１１ｊ、Ｐ−Ｔ１３１ｊは、半導体モジュール１０ｊから第１の凹部４０ｂ内まで延びて突入電流抑制抵抗２０の両端Ｔ２１、Ｔ２２（図５参照）に接続されている。
【００４９】
半導体モジュール１０ｊは、端子Ｔ１１２ｊ及び端子Ｔ１３２ｊ（図５参照）として端子ピンＰ−Ｔ１１２ｊ、Ｐ−Ｔ１３２ｊを有し、端子ピンＰ−Ｔ１１２ｊ、Ｐ−Ｔ１３２ｊは、半導体モジュール１０ｊから第２の凹部４０ｃ内まで延びて回生抵抗３０の両端Ｔ３１、Ｔ３２（図５参照）に接続されている。
【００５０】
このように、実施の形態３では、端子ピンＰ−Ｔ１１１ｊ、Ｐ−Ｔ１３１ｊが、半導体モジュール１０ｊから第１の凹部４０ｂ内まで延びて突入電流抑制抵抗２０の両端に接続されており、端子ピンＰ−Ｔ１１２ｊ、Ｐ−Ｔ１３２ｊが、半導体モジュール１０ｊから第２の凹部４０ｃ内まで延びて回生抵抗３０の両端に接続されている。これにより、放熱筐体４０の平面方向の幅Ｗを容易に低減でき、部品実装スペースをさらに低減できる。
【００５１】
また、実施の形態３では、突入電流抑制抵抗２０及び回生抵抗３０のそれぞれとダイオードモジュール１０ａ及びインバータモジュール１０ｂのそれぞれとの間の配線数を低減でき、組み立て工数をさらに削減できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明にかかるインバータ装置は、半導体モジュールの実装に有用である。
【符号の説明】
【００５３】
１、１ｉ、１ｊ  インバータ装置
１０、１０ｊ  半導体モジュール
１０ａ  ダイオードモジュール
１０ｂ  インバータモジュール
２０  突入電流抑制抵抗
３０  回生抵抗
４０  放熱筐体
４０ａ  主面
４０ｂ  第１の凹部
４０ｃ  第２の凹部
５１、５２  封止材
６１ｉ、６２ｉ  温度センサ
Ｆ１〜Ｆ６  放熱フィン
【図１】
2013175597.tif 000003
【図２】
2013175597.tif 000004
【図３】
2013175597.tif 000005
【図４】
2013175597.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年3月27日(2013.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗と、
主面における第１の領域に設けられた凹部内に前記抵抗を収容し、前記抵抗の熱を放熱する放熱筐体と、
前記主面における第２の領域に熱的に接触され、前記抵抗が間に電気的に接続されるダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、
を備え、
前記放熱筐体は、
前記主面の反対側で前記第２の領域に対応した位置に設けられた放熱フィンと、
前記放熱フィンと溝を介して離間しており、前記凹部を囲むように前記第１の領域に対応した位置に設けられた壁部と、
を有する
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記放熱筐体は、複数の第２の溝を介して複数の前記放熱フィンを有し、
前記複数の第２の溝のそれぞれは、前記溝に沿った方向に延びている
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記溝の幅は、前記複数の第２の溝のそれぞれの幅より広い
ことを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記放熱筐体は、複数の第２の溝を介して複数の前記放熱フィンを有し、
前記複数の第２の溝のそれぞれは、前記溝に交差する方向に延びている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記凹部は、略直方体形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記放熱筐体は、アルミダイカストで一体成形されている
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記抵抗は、熱伝導性の封止材で前記凹部内に封止されている
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記凹部内に前記封止材で前記抵抗とともに封止され、前記抵抗の温度を検知する温度センサをさらに備えた
ことを特徴とする請求項７に記載のインバータ装置。
【請求項９】
前記半導体モジュールは、
前記ダイオードモジュールに接続された端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された端子ピンと、
をさらに有し、
前記ダイオードモジュールに接続された端子ピン及び前記インバータモジュールに接続された端子ピンは、前記半導体モジュールから前記凹部内まで延びて前記抵抗の両端に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１０】
前記放熱筐体では、前記第１の領域における前記第２の領域に第１の側で隣接する第１の部分に第１の凹部が形成され、前記第１の領域における前記第２の領域に第２の側で隣接する第２の部分に第２の凹部が形成され、
前記抵抗は、
前記第１の凹部内に収容され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された第１の抵抗と、
前記第２の凹部内に収容され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された第２の抵抗と、
を含み、
前記壁部は、
前記放熱フィンに沿った方向に延びた溝を介して前記放熱フィンと離間しており、前記第１の凹部を囲むように前記第２の領域の前記第１の部分に対応した位置に設けられた第１の壁部と、
前記放熱フィンに交差する方向に延びた溝を介して前記放熱フィンと離間しており、前記第２の凹部を囲むように前記第２の領域の前記第２の部分に対応した位置に設けられた第２の壁部と、
を含み、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１１】
前記第１の凹部内に前記封止材で前記第１の抵抗とともに封止され、前記第１の抵抗の温度を検知する第１の温度センサと、
前記第２の凹部内に前記封止材で前記第２の抵抗とともに封止され、前記第２の抵抗の温度を検知する第２の温度センサと、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項１０に記載のインバータ装置。
【請求項１２】
前記半導体モジュールは、
前記ダイオードモジュールに接続された第１の端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された第２の端子ピンと、
前記ダイオードモジュールに接続された第３の端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された第４の端子ピンと、
をさらに有し、
前記第１の端子ピン及び前記第２の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第１の凹部内まで延びて前記第１の抵抗の両端に電気的に接続されており、
前記第３の端子ピン及び前記第４の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第２の凹部内まで延びて前記第２の抵抗の両端に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のインバータ装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月11日(2013.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗と、
主面における第１の領域に設けられた凹部内に前記抵抗を収容し、前記抵抗の熱を放熱する放熱筐体と、
前記主面における第２の領域に熱的に接触され、前記抵抗が間に電気的に接続されるダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、
を備え、
前記放熱筐体は、
前記主面の反対側で前記第２の領域に対応した位置に設けられた放熱フィンと、
前記放熱フィンと溝を介して離間しており、前記凹部を囲むように前記第１の領域に対応した位置に設けられた壁部と、
を有し、
前記放熱筐体では、前記第１の領域における前記第２の領域に第１の側で隣接する第１の部分に第１の凹部が形成され、前記第１の領域における前記第２の領域に第２の側で隣接する第２の部分に第２の凹部が形成され、
前記抵抗は、
前記第１の凹部内に収容され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された第１の抵抗と、
前記第２の凹部内に収容され、前記ダイオードモジュールと前記インバータモジュールとの間に電気的に接続された第２の抵抗と、
を含み、
前記壁部は、
前記放熱フィンに沿った方向に延びた溝を介して前記放熱フィンと離間しており、前記第１の凹部を囲むように前記第２の領域の前記第１の部分に対応した位置に設けられた第１の壁部と、
前記放熱フィンに交差する方向に延びた溝を介して前記放熱フィンと離間しており、前記第２の凹部を囲むように前記第２の領域の前記第２の部分に対応した位置に設けられた第２の壁部と、
を含む
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記第１の抵抗は、熱伝導性の第１の封止材で前記第１の凹部内に封止されており、
前記第２の抵抗は、熱伝導性の第２の封止材で前記第２の凹部内に封止されている
ことを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記第１の凹部内に前記第１の封止材で前記第１の抵抗とともに封止され、前記第１の抵抗の温度を検知する第１の温度センサと、
前記第２の凹部内に前記第２の封止材で前記第２の抵抗とともに封止され、前記第２の抵抗の温度を検知する第２の温度センサと、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記半導体モジュールは、
前記ダイオードモジュールに接続された第１の端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された第２の端子ピンと、
前記ダイオードモジュールに接続された第３の端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された第４の端子ピンと、
をさらに有し、
前記第１の端子ピン及び前記第２の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第１の凹部内まで延びて前記第１の抵抗の両端に電気的に接続されており、
前記第３の端子ピン及び前記第４の端子ピンは、前記半導体モジュールから前記第２の凹部内まで延びて前記第２の抵抗の両端に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記放熱筐体は、前記放熱フィンを複数形成する複数の第２の溝を有し、
前記複数の第２の溝のそれぞれは、前記放熱フィンに沿った方向に延びた溝と同じ方向に延びている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記放熱フィンに沿った方向に延びた溝の幅は、前記複数の第２の溝のそれぞれの幅より広い
ことを特徴とする請求項５に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記第１及び第２の凹部は、略直方体形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記放熱筐体は、アルミダイカストで一体成形されている
ことを特徴とする請求項７に記載のインバータ装置。
【請求項９】
抵抗と、
主面における第１の領域に設けられた凹部内に前記抵抗を収容し、前記抵抗の熱を放熱する放熱筐体と、
前記主面における第２の領域に熱的に接触され、前記抵抗が間に電気的に接続されるダイオードモジュール及びインバータモジュールを有する半導体モジュールと、
を備え、
前記放熱筐体は、
前記主面の反対側で前記第２の領域に対応した位置に設けられた放熱フィンと、
前記放熱フィンと溝を介して離間しており、前記凹部を囲むように前記第１の領域に対応した位置に設けられた壁部と、
を有し、
前記放熱筐体は、前記放熱フィンを複数形成する複数の第２の溝を有し、
前記複数の第２の溝のそれぞれは、前記溝に交差する方向に延びている
ことを特徴とするインバータ装置。
【請求項１０】
前記抵抗は、熱伝導性の封止材で前記凹部内に封止されている
ことを特徴とする請求項９に記載のインバータ装置。
【請求項１１】
前記凹部内に前記封止材で前記抵抗とともに封止され、前記抵抗の温度を検知する温度センサをさらに備えた
ことを特徴とする請求項１０に記載のインバータ装置。
【請求項１２】
前記半導体モジュールは、
前記ダイオードモジュールに接続された端子ピンと、
前記インバータモジュールに接続された端子ピンと、
をさらに有し、
前記ダイオードモジュールに接続された端子ピン及び前記インバータモジュールに接続された端子ピンは、前記半導体モジュールから前記凹部内まで延びて前記抵抗の両端に電気的に接続されている
ことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【国際調査報告】
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2013175597.tif 000010
2013175597.tif 000011
2013175597.tif 000012