技術の概要
筐体内部に流路を走行させる放熱設計と液冷を活用し、力率改善回路モジュールを組み込んだ電力変換装置を小型化します。樹脂モールドや中継基板を用いて熱と電気の管理を最適化します。
ユースケース
- 車載充電器としての電力変換装置
- 外部交流電源からの直流供給を行う電力変換ユニット
- 高電力機器の放熱性改善による小型化
- モジュール化によるスケーラビリティ拡張
- 絶縁放熱板と中継基板を用いる熱管理設計の適用
本技術は、筐体内に流路を走行させる放熱設計と、力率改善回路モジュールを組み合わせる電力変換装置の小型化技術です。筐体内部には面内流路が形成され、冷却液が効率的に流れるよう分岐を抑制します。力率改善回路モジュールは、冷却板、パワー半導体、電解コンデンサ、樹脂モールド(樹脂で作られた覆い)から成り、樹脂モールドはパワー半導体と電解コンデンサの位置決めと保護を担います。パワー半導体の放熱面は冷却板に対向し、電解コンデンサはその反対側に配置され、駆動基板へ電気的に接続されます。筐体と冷却板の第1主面裏面は熱的に接続され、熱を筐体へ伝えます。絶縁放熱板(熱伝導性と電気絶縁性を有する板)や中継基板(駆動基板への電気的接続用)を用い、放熱経路と配線の自由度を両立します。ギャップフィラー等の熱伝導材で熱容量を調整可能です。複数モジュールの並列化により出力拡張性を確保し、トランス等の大型部品より高さを抑えて小型化を図ります。
本技術は放熱性を高めつつ小型化を実現する力率改善回路モジュールを備えた電力変換装置の要旨です。筐体には面内流路を配置し、液冷による放熱を効率化します。力率改善回路モジュールは冷却板、パワー半導体、電解コンデンサ、樹脂モールド(樹脂で作られた覆い)からなり、樹脂モールドが半導体と電解コンデンサの位置決めと保護を担います。パワー半導体の放熱面は冷却板に対向し、電解コンデンサは反対側に配置され、駆動基板へ接続します。冷却板裏面は筐体と熱的に接続され、熱を筐体へ伝えます。絶縁放熱板(熱伝導性と電気絶縁性を有する板)と中継基板(駆動基板への電気的接続用)を用い、放熱経路と配線の自由度を両立します。ギャップフィラー等の熱伝導材で熱容量を調整可能です。複数モジュールの並列化により出力拡張性を確保し、トランス等の大型部品より高さを抑えて小型化を図ります。車載充電器や大容量充電設備など、外部電源と負荷を結ぶ電力変換系に適用され、熱と電気の配置を分離して信頼性を高めます。
