[發明專利]逆變器單元

有效

• 申請號: 201410239378.7
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104218829B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 紺谷一善
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 杜誠,陳煒

技術領域

本發明涉及一種逆變器單元，該逆變器單元具有以預定間隔布置以面向彼此的一對電路板。

背景技術

日本未審查專利公開第2000-133768號公開了功率半導體模塊。該功率半導體模塊包括其中依次層壓了金屬板、絕緣層和銅箔圖案的絕緣金屬基板。銅箔圖案包括具有功率半導體器件諸如IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)的主電路圖案區域，以及具有控制半導體器件的控制電路圖案區域。主電路圖案區域與控制電路圖案區域被線性分離器彼此分離。

在具有功率半導體器件的主電路圖案區域與具有控制半導體器件的控制電路圖案區域被線性分離器彼此分離的上述功率半導體模塊中，可以通過金屬板來抑制功率半導體器件的切換所產生的噪聲傳送到控制半導體器件。

對于作為半導體模塊的逆變器單元的尺寸縮小以及輸出功率增大有越來越多的需求。為了滿足這樣的需求，提出了：應當將逆變器單元的電路部件，包括多個功率器件、多個電容器和控制器件，分離地布置在多個電路板上，并且這樣的電路板應當彼此相距預定間隔來布置。在這樣的逆變器單元中，在包括功率器件和電容器的主電路中有大電流流動，而在包括用于控制主電路的切換的控制器件的控制電路中有相比于主電路中的電流相對小的電流流動。盡管逆變器單元的各個部件具有不同的尺寸和形狀，但是主電路的部件和控制電路的部件在逆變器單元的單個電路板上的混合布置可以增大部件的安裝密度并且實現逆變器單元的尺寸縮小。

然而，上述逆變器單元具有以下問題：在功率器件的切換期間出現噪聲，并且由于大電流在主電路中流動而出現高發熱。因此，需要抑制噪聲和熱量傳送至逆變器單元的控制電路。

本發明旨在提供一種抑制功率器件的噪聲產生和主電路的發熱對逆變器單元的控制電路造成的影響的逆變器單元。

發明內容

根據本發明的一個方面，逆變器單元包括以預定間隔布置以便面向彼此的第一電路板和第二電路板。第一電路板和第二電路板中的每個電路板具有主電路形成區域。多個功率器件安裝在第一電路板的主電路形成區域中，并且形成主電路，該主電路包括多個功率器件。多個電容器電連接至該多個功率器件，并且安裝在第二電路板的主電路形成區域中。控制電路控制主電路的操作。第二電路板包括與主電路形成區域分離的控制電路形成區域。控制電路包括在第二電路板的控制電路形成區域中形成的第一控制電路。連接到功率器件之間的節點的輸出端子被布置在所述第一電路板上，并且輸出端子穿過第二電路板上的主電路形成區域而突出。

根據下面的描述，結合附圖，本發明的其他方面和優點將變得明顯，該附圖通過示例示出了本發明的原理。

附圖說明

參照本優選實施方式的以下描述和附圖，可以最佳地理解本發明以及本發明的目的和優點，在附圖中：

圖1是根據本發明的實施方式的逆變器單元的分解透視圖；

圖2是圖1的逆變器單元的主電路的等效電路視圖；

圖3A和圖3B分別是圖1所示的主電路板和電容器電路板的平面視圖；以及

圖4A和圖4B分別是根據本發明的實施方式的變型的主電路板和電容器電路板的平面視圖。

具體實施方式

下面將參照附圖描述根據本發明的實施方式的逆變器單元。在附圖中，相同部件或具有相同特征的部件由相同的符號表示，并且將省略對其的重復描述。注意，為了附圖的清晰，使用與實際元件的尺寸比率不同的尺寸比率示出了附圖中的一些元件。

參照圖1，數字1表示根據本發明的實施方式的逆變器單元。逆變器單元1是用于驅動三相電機的三相逆變器單元。

如圖2所示，逆變器單元1的主電路跨正輸入端P和負輸入端N而被供電，并且包括連接在三相橋配置中的六個功率器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6，諸如MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)，以及分別與功率器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6反向并聯連接的飛輪(flywheel)二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6。IGBT可以用作為功率器件Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6。

功率器件Q1、Q2跨正輸入端P和負輸入端N串聯連接。U相輸出端U連接至功率器件Q1、Q2之間的節點。功率器件Q3、Q4跨正輸入端P和負輸入端N串聯連接。V相輸出端V連接至功率器件Q3、Q4之間的節點。功率器件Q5、Q6跨正輸入端P和負輸入端N串聯連接。W相輸出端W連接至功率器件Q5、Q6之間的節點。