[發明專利]功率單元及功率轉換裝置

有效

• 申請號: 201380080235.X
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN105637748B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 中嶋幸夫;三木隆義;山崎尚德
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M1/44
• 分類號: H02M1/44;H02M7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 熊風

技術領域

本發明涉及降低功率單元及功率轉換裝置中的噪聲。

背景技術

在從直流系統電源接受供電，并將電力提供給負載的現有的功率轉換裝置中，伴隨構成該功率轉換裝置所包含的逆變器的半導體元件的開關動作，會產生輻射噪聲，具有感應干擾、對無線頻帶產生影響的問題。

針對上述問題，提出了具備鐵芯的功率轉換裝置，該鐵芯具有使連接直流系統電源和逆變器的高壓布線及使逆變器接地的接地布線通過的貫通口。(例如，參照專利文獻1。)

在現有的功率轉換裝置中，在包含逆變器、對該逆變器進行冷卻的散熱片、在該逆變器的輸入側與該逆變器并聯連接的電容器的功率單元和功率轉換裝置的殼體之間設有鐵芯。一般而言，鐵芯的設置位置越靠近產生輻射噪聲的逆變器，能獲得越高的降低輻射噪聲的效果。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平2008-54396號公報(第3頁～第4頁，圖1)

發明內容

發明所要解決的技術問題

然而，在現有的功率轉換裝置中，功率單元的內部沒有設置鐵芯的空間，由于在功率單元的外部設置鐵芯，因此輻射噪聲的降低具有極限。

本發明是用于解決上述問題而完成的，通過在功率單元的內部設置鐵芯，能相比以往降低輻射噪聲。

解決技術問題所采用的技術手段

本發明所涉及的功率單元是能安裝于功率轉換裝置或從功率轉換裝置拆卸下來的功率單元，該功率單元包括：半導體元件部，該半導體元件部設有第1輸入端子、第2輸入端子、第1輸出端子、第2輸出端子、及第3輸出端子，對輸入至第1輸入端子及第2輸入端子的功率進行轉換，并將轉換后的功率輸出至第1輸出端子、第2輸出端子、及第3輸出端子；經由第1輸入端子及第2輸入端子與半導體元件部并聯連接的電容器；分別與第1輸出端子、第2輸出端子、及第3輸出端子對應地連接，并內包于功率單元中的第1輸出側導體棒、第2輸出側導體棒、及第3輸出側導體棒；以及由第1輸出側導體棒、第2輸出側導體棒、及第3輸出側導體棒貫通，且內包于功率單元中的第1鐵芯，當從散熱片側觀察功率單元時，半導體元件部、電容器、第1輸出側導體棒、第2輸出側導體棒、第3輸出側導體棒、及第1鐵芯僅配置在散熱片所占區域的內側，該散熱片設置在半導體元件部的與設置電容器的一側不同的一側，對由半導體元件部產生的熱量進行散熱。

本發明所涉及的功率轉換裝置包括：上述功率單元；以及對功率單元所包含的半導體元件部進行控制的控制單元。

發明效果

根據本發明所涉及的功率單元，相比以往，能降低輻射噪聲。

根據本發明所涉及的功率轉換裝置，相比以往，能降低輻射噪聲。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1所涉及的功率單元及包含功率單元的功率轉換裝置的概要的圖。

圖2是表示本發明的實施方式1所涉及的功率單元的立體結構的圖。

圖3是表示本發明的實施方式1所涉及的第1～第3輸出側導體棒的形狀的圖。

圖4是表示本發明的實施方式1所涉及的分割鐵芯的形狀的圖。

圖5是表示本發明的實施方式1所涉及的輸出側導體單元中的第1～第3輸出側導體棒及分割鐵芯的設置位置的圖。

圖6是表示本發明實施方式1所涉及的功率單元的詳細情況的六面圖。

圖7是表示本發明的實施方式2所涉及的功率單元的立體結構的圖。

圖8是表示本發明實施方式2所涉及的功率單元的詳細情況的六面圖。

圖9是表示本發明的實施方式3所涉及的功率單元及包含功率單元的功率轉換裝置的概要的圖。

圖10是表示本發明的實施方式3所涉及的功率單元的立體結構的圖。

圖11是表示本發明的實施方式3所涉及的第1～第2輸入側導體棒的形狀的圖。

圖12是表示本發明的實施方式3所涉及的輸出側導體單元中的第1～第2輸入側導體棒及分割鐵芯的設置位置的圖。

圖13是表示本發明實施方式3所涉及的功率單元的詳細情況的六面圖。

圖14是表示本發明的實施方式4所涉及的輸出側導體單元中的第1～第3輸出側導體棒及分割鐵芯的設置位置的圖。

圖15表示本發明的實施方式4所涉及的輸出側導體單元的剖視圖。

圖16是表示本發明的實施方式5所涉及的分割鐵芯的圖。

圖17是表示本發明的實施方式5所涉及的分割鐵芯的變形例的圖。