ケース内収容型発熱部品で小型化を実現する電源装置

本実施形態の電源装置は、伝熱性を有するケースで箱形状を作り、ケース内に複数種類の発熱部品を収容します。発熱部品の一部は内壁面に熱的に接触配置され、他は間隙に配置されます。接触面には絶縁放熱部材を介して絶縁性と放熱性を確保します。絶縁放熱性樹脂材はケース内に充填され、発熱部品表面を覆って熱を放熱筐体へ伝えます。樹脂材は硬化性を持ち、部品間を隙間なく満たします。第1発熱部品にはリアクトル・キャパシタ・変圧器などを含み、体積が大きい部品です。第2発熱部品にはダイオード・FET・IGBT等の半導体素子が含まれ、ケース内壁面に接触配置される場合が多いです。ワイヤは樹脂材に直接接触され、絶縁放熱性樹脂材により表面が覆われます。これらの放熱経路を通じて熱は放熱筐体へ伝わり、外部へ放熱されます。装置はケース内に部品を集約し、外壁へ部品を配置しないことで、半導体素子のパッケージ化を省略でき、電源装置全体の小型化に寄与します。

この電源装置は、ケース内に複数種の発熱部品を集約し、絶縁放熱性樹脂材で各部表面を覆って放熱と絶縁を同時に満たす構成です。ケースは伝熱性の高い素材で作られ、内部の発熱部品は第1発熱部品（リアクトル・キャパシタ・変圧器など）と第2発熱部品（ダイオード・FET・サイリスタ・IGBT等）に分けて配置します。第2発熱部品はケース内壁面に熱的に接触配置され、絶縁放熱部材上に置かれることが望ましいです。絶縁放熱性樹脂材はケース内に充填され、部品間の隙間を埋めて表面を保護し、ワイヤの絶縁を確保します。樹脂材は硬化性を有し、放熱経路を阻害せず熱を放熱筒体へ伝えます。ケース外部には発熱部品を配置せず、内部収容により半導体素子のパッケージ化を省略し、電源装置の小型化と信頼性向上を図ります。車載機器、特に車載充電器やインバータといった高出力電源での適用が想定されます。