功率轉(zhuǎn)換器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)制造技術(shù)

一種功率轉(zhuǎn)換器，外部引線框架從半導(dǎo)體模塊引出，并且彎曲以與冷卻器分離。外部引線中的每個具有終端。每個外部引線框架的終端從沿著外殼的第二表面延伸的虛擬平面突出。連接器引線各自包括設(shè)置在外殼中的內(nèi)部部分和從外殼引出并且彎曲以與冷卻器分離的外部部分。每個連接器引線的外部部分具有終端。每個連接器引線的外部部分的終端從虛擬平面突出。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
功率轉(zhuǎn)換器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)
本公開涉及多個功率轉(zhuǎn)換器，該多個功率轉(zhuǎn)換器各自包括外殼和安裝在外殼中的至少一個半導(dǎo)體模塊，并且還涉及各自包括所述多個功率轉(zhuǎn)換器中的至少一個的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
技術(shù)介紹
例如，日本專利公告第5774207號公開了一種配備有具有更高的可靠性和更容易的組裝工作的控制裝置的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。在日本專利公告第5774207號中公開的常規(guī)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括控制裝置，該控制裝置包括功率模塊組件和控制電路單元。功率模塊組件固定到安裝有轉(zhuǎn)子和定子的殼體，并且包括功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換器用于在定子的繞組與設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)外部的直流(DC)電源之間執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換。可操作控制電路單元以控制功率轉(zhuǎn)換器。功率模塊組件包括功率模塊，該功率模塊包括：構(gòu)成功率轉(zhuǎn)換器的開關(guān)元件；以及環(huán)形外殼，在所述環(huán)形外殼中結(jié)合有功率模塊。功率模塊組件還包括固定到外殼的散熱片，并且被配置成冷卻功率模塊。功率模塊包括連接到開關(guān)元件的第一電極的第一引線框架，以及連接到開關(guān)元件的第二電極的第二引線框架。功率模塊還包括連接到開關(guān)元件的第三電極的第三引線框架。環(huán)形外殼包括彼此相對的第一開口和第二開口。散熱片裝配在第一開口中。環(huán)形外殼還包括電源連接器和信號連接器。電源連接器一體地模制到外殼，并且信號連接器接合到第三引線框架以電連接到第三引線框架。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
遺憾的是，制造專利公告第5774207號中公開的旋轉(zhuǎn)電機(jī)需要使第三引線框架接合到外殼內(nèi)的信號連接器。用于接合第三引線框架與信號連接器的工具，諸如用于焊接第三引線框架與信號連接器的工具，需要經(jīng)由第二開口插入到外殼中。為了防止連接工具的插入而與外殼的第二開口的周邊發(fā)生干涉，外殼需要具有更大面積的第二開口，從而導(dǎo)致外殼的尺寸增大。因此，這會導(dǎo)致專利公告第5774207號中公開的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的尺寸增大。鑒于如上所述的情況，本公開的一個方面尋求提供功率轉(zhuǎn)換器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中每一個被設(shè)計(jì)成解決如上所述的問題。具體地，本公開的替代方面旨在提供這樣的功率轉(zhuǎn)換器和這樣的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中每一個具有更小的尺寸。根據(jù)本公開的第一示例性方面，提供了一種用于在外部直流電源和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子線圈之間執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換的功率轉(zhuǎn)換器。功率轉(zhuǎn)換器包括：具有相對的第一表面和第二表面的外殼；以及包括至少一個半導(dǎo)體元件并具有預(yù)定表面的半導(dǎo)體模塊。半導(dǎo)體模塊配置在外殼中以面對外殼的第一表面，并且構(gòu)造成執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換。功率轉(zhuǎn)換器包括配置成與半導(dǎo)體模塊的預(yù)定表面直接或間接地表面接觸的冷卻器。功率轉(zhuǎn)換器包括從半導(dǎo)體模塊引出并彎曲以與冷卻器分離的多個外部引線框架。外部引線框架中的每個具有終端。每個外部引線框架的終端從沿著外殼的第二表面延伸的虛擬平面突出。功率轉(zhuǎn)換器包括多個連接器引線，所述連接器引線各自包括設(shè)置在外殼中的內(nèi)部部分和從外殼引出并且彎曲以與冷卻器分離的外部部分。連接器引線中每個的外部部分具有終端。每個連接器引線的外部部分的終端從虛擬平面突出。功率轉(zhuǎn)換器包括接合部分，在該接合部分處，每個外部引線框架的終端接合到連接器引線中對應(yīng)的一個的外部部分的終端。功率轉(zhuǎn)換器包括蓋構(gòu)件，該蓋構(gòu)件從外殼的第二表面延伸直到冷卻器，以覆蓋外部引線框架、連接器引線的外部部分、接合部分。功率轉(zhuǎn)換器包括填充在外殼、冷卻器與蓋構(gòu)件之間限定的空間中的樹脂填料。在根據(jù)第一示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器中，外部引線框架中每個的終端從沿著外殼的第二表面延伸的虛擬平面突出，并且連接器引線中每個的外部部分的終端從虛擬平面突出。每個外部引線框架的終端接合到連接器引線中對應(yīng)的一個的外部部分的終端。也就是說，每個外部引線框架的終端與連接器引線中對應(yīng)的一個的外部部分的終端之間的連接部位于外殼的外部。這消除了確保具有通過外殼的較大面積的開口的需要，從而造成功率轉(zhuǎn)換器在外部引線框架和連接器引線中每個的延伸方向上具有較短的長度。這使得功率轉(zhuǎn)換器具有較小的尺寸。在根據(jù)本公開的第二示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器中，半導(dǎo)體模塊包括樹脂模制封裝件，在所述樹脂模制封裝件中模制有至少一個半導(dǎo)體元件。這促成半導(dǎo)體模塊的較小尺寸。根據(jù)本公開的第三示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體模塊包括：被冷卻器經(jīng)由半導(dǎo)體模塊的預(yù)定表面冷卻的冷卻部分；以及配置在冷卻部分中并且具有比每個外部引線框架更大的厚度的內(nèi)部引線框架。上述構(gòu)造使得從半導(dǎo)體模塊的至少一個半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱量能夠經(jīng)由內(nèi)部引線框架被有效地傳遞到冷卻器。在根據(jù)本公開的第四示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器中，至少一個半導(dǎo)體元件包括彼此串聯(lián)連接的至少一對第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件。至少一對第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件中的第一半導(dǎo)體元件是連接到直流電源的正端子的上臂開關(guān)元件。至少一對第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件中的第二半導(dǎo)體元件是連接到直流電源的負(fù)端子的下臂開關(guān)元件。上述構(gòu)造使得內(nèi)部引線框架和外部引線框架的數(shù)量能夠減少，從而導(dǎo)致半導(dǎo)體模塊的尺寸減小。在根據(jù)本公開的第五示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器中，半導(dǎo)體模塊具有與預(yù)定表面不同的相對表面。外部引線框架包括：從半導(dǎo)體模塊的相對表面中的一個引出的第一組外引部線框架；以及從半導(dǎo)體模塊的相對表面中的另一個引出的第二組外部引線框架。上述構(gòu)造使得具有高電位差的第一組外部引線框架和第二組外部引線框架能夠分離到半導(dǎo)體模塊的不同的相對側(cè)面。這提高了半導(dǎo)體模塊的外部引線框架的可靠性。根據(jù)本公開的第六示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器還包括插置在半導(dǎo)體模塊的預(yù)定表面和冷卻器之間的絕緣構(gòu)件。絕緣構(gòu)件具有比樹脂填料高的熱導(dǎo)率。上述構(gòu)造使得從半導(dǎo)體模塊產(chǎn)生的熱量能夠經(jīng)由絕緣粘合劑被有效地傳遞到冷卻器，進(jìn)而有效地冷卻半導(dǎo)體模塊。在根據(jù)本公開的第七示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器中，蓋構(gòu)件具有接合到外殼的第二表面的第一端部部分和接合到冷卻劑的第二端部部分。蓋構(gòu)件的第一端部在該第一端部的尖端處具有第一配合部分，并且外殼的第二表面具有在該第二表面中形成的第二配合部分。蓋構(gòu)件的第一端部的第一配合部分裝配在外殼的第二表面的第二配合部分中。上述構(gòu)造使得蓋構(gòu)件的整個空間具有迷宮式結(jié)構(gòu)，進(jìn)而能更可靠地防止填充在蓋構(gòu)件的整個空間中的樹脂填料從蓋構(gòu)件的內(nèi)部泄漏。在根據(jù)本公開的第八示例性方面的功率轉(zhuǎn)換器中，蓋構(gòu)件用作外殼的一部分以支撐半導(dǎo)體模塊。上述構(gòu)造促成功率轉(zhuǎn)換器的尺寸減小。根據(jù)本公開的第九示例性方面，提供了一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括：轉(zhuǎn)子；設(shè)置成面向轉(zhuǎn)子的定子；可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子并支撐定子的框架；以及功率轉(zhuǎn)換器，該功率轉(zhuǎn)換器用于在外部直流電源與定子的定子線圈之間執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換的功率轉(zhuǎn)換器。功率轉(zhuǎn)換器包括：具有相對的第一表面和第二表面的外殼；以及包括至少一個半導(dǎo)體元件并具有預(yù)定表面的半導(dǎo)體模塊。半導(dǎo)體模塊配置在外殼中以面對外殼的第一表面，并且構(gòu)造成執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換。功率轉(zhuǎn)換器包括配置成與半導(dǎo)體模塊的預(yù)定表面直接或間接地表面接觸的冷卻器。功率轉(zhuǎn)換器包括從半導(dǎo)體模塊引出并彎曲以與冷卻器分離的多個外部引線框架。外部引線框架中的每個具有終端，并且每個外部引線框架的終端從沿著外殼的第二表面延伸的虛擬平面突出。功率轉(zhuǎn)換器包括多個連接器引線，所述連接器引線各自包括設(shè)置在外殼中的內(nèi)部部分和從外殼引出并且彎曲以與冷卻器分離的外部部分。連接器引線中每個的外部部分具有終端，并且每個連接器引線的外部部分的終端從虛擬平面突出。功率轉(zhuǎn)換器包括接合部分，在該接合部分處，每個外部本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種功率轉(zhuǎn)換器，用于在外部直流電源和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子線圈之間執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換，所述功率轉(zhuǎn)換器包括：外殼，所述外殼具有相對的第一表面和第二表面；半導(dǎo)體模塊，所述半導(dǎo)體模塊包括至少一個半導(dǎo)體元件并且具有預(yù)定表面，所述半導(dǎo)體模塊配置在所述外殼中以面對所述外殼的所述第一表面，并且構(gòu)造成執(zhí)行所述功率轉(zhuǎn)換；冷卻器，所述冷卻器配置成與所述半導(dǎo)體模塊的所述預(yù)定表面直接或間接地表面接觸；多個外部引線框架，多個所述外部引線框架從所述半導(dǎo)體模塊引出并彎曲以與所述冷卻器分離，多個所述外部引線框架中的每個具有終端，每個所述外部引線框架的所述終端從沿著所述外殼的所述第二表面延伸的虛擬平面突出；多個連接器引線，多個連接器引線各自具有：內(nèi)部部分，所述內(nèi)部部分配置在所述外殼中；和外部部分，所述外部部分從所述外殼引出并彎曲以與所述冷卻器分離，所述連接器引線中每個的所述外部部分具有終端，每個所述連接器引線的所述外部部分的所述終端從所述虛擬平面突出；接合部分，在所述接合部分處，每個所述外部引線框架的所述終端接合到所述連接器引線中對應(yīng)的一個的所述外部部分的所述終端；蓋構(gòu)件，所述蓋構(gòu)件從所述外殼的所述第二表面延伸到所述冷卻器，以覆蓋所述外部引線框架、所述連接器引線的所述外部部分、所述接合部分；以及樹脂填料，所述樹脂填料填充在所述外殼、所述冷卻器與所述蓋構(gòu)件之間限定的空間中。...

【技術(shù)特征摘要】
2015.12.18 JP 2015-2479351.一種功率轉(zhuǎn)換器，用于在外部直流電源和旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子線圈之間執(zhí)行功率轉(zhuǎn)換，所述功率轉(zhuǎn)換器包括：外殼，所述外殼具有相對的第一表面和第二表面；半導(dǎo)體模塊，所述半導(dǎo)體模塊包括至少一個半導(dǎo)體元件并且具有預(yù)定表面，所述半導(dǎo)體模塊配置在所述外殼中以面對所述外殼的所述第一表面，并且構(gòu)造成執(zhí)行所述功率轉(zhuǎn)換；冷卻器，所述冷卻器配置成與所述半導(dǎo)體模塊的所述預(yù)定表面直接或間接地表面接觸；多個外部引線框架，多個所述外部引線框架從所述半導(dǎo)體模塊引出并彎曲以與所述冷卻器分離，多個所述外部引線框架中的每個具有終端，每個所述外部引線框架的所述終端從沿著所述外殼的所述第二表面延伸的虛擬平面突出；多個連接器引線，多個連接器引線各自具有：內(nèi)部部分，所述內(nèi)部部分配置在所述外殼中；和外部部分，所述外部部分從所述外殼引出并彎曲以與所述冷卻器分離，所述連接器引線中每個的所述外部部分具有終端，每個所述連接器引線的所述外部部分的所述終端從所述虛擬平面突出；接合部分，在所述接合部分處，每個所述外部引線框架的所述終端接合到所述連接器引線中對應(yīng)的一個的所述外部部分的所述終端；蓋構(gòu)件，所述蓋構(gòu)件從所述外殼的所述第二表面延伸到所述冷卻器，以覆蓋所述外部引線框架、所述連接器引線的所述外部部分、所述接合部分；以及樹脂填料，所述樹脂填料填充在所述外殼、所述冷卻器與所述蓋構(gòu)件之間限定的空間中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述半導(dǎo)體模塊包括樹脂模制封裝件，在所述樹脂模制封裝件中模制有至少一個所述半導(dǎo)體元件。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述半導(dǎo)體模塊還包括：冷卻部分，所述冷卻部分被所述冷卻器經(jīng)由所述半導(dǎo)體模塊的所述預(yù)定表面冷卻；以及內(nèi)部引線框架，所述內(nèi)部引線框架配置在所述冷卻部分中，并且具有比每個所述外部引線框架更大的厚度。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，至少一個所述半導(dǎo)體元件包括彼此串聯(lián)連接的至少一對第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件，所述至少一對第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件中的所述第一半導(dǎo)體元件是連接到所述直流電源的正端子的上臂開關(guān)元件，所述至少一對第一半導(dǎo)體元件和第二半導(dǎo)體元件中的所述第二半導(dǎo)體元件是連接到所述直流電源的負(fù)端子的下臂開關(guān)元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的功率轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述半導(dǎo)體模塊具有與所述預(yù)定表面不同的相對表面，所述外部引線框架包括：第一組外部引線框架，所述第一組外部引線框架從所述半導(dǎo)體模塊的所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：磯貝伸男，
申請(專利權(quán))人：株式會社電裝，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP