專(zhuān)利名稱(chēng):電力轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及設(shè)置在譬如鐵路機(jī)車(chē)底盤(pán)下、采用半導(dǎo)體元件的電力轉(zhuǎn)換裝置。
譬如,在鐵路機(jī)車(chē)系統(tǒng)的直流電車(chē)上,一般是將VVVF逆轉(zhuǎn)換電路當(dāng)作電力轉(zhuǎn)換裝置使用,將直流轉(zhuǎn)換成可變壓變頻的交流以控制交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。另外,在交流電車(chē)上,是采用順轉(zhuǎn)換電路將交流電先轉(zhuǎn)換為直流、又用逆轉(zhuǎn)換電路把直流電轉(zhuǎn)換成可變壓變頻的交流以驅(qū)動(dòng)交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
在這類(lèi)采用半導(dǎo)體元件的電力轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換電路部中,由于會(huì)從半導(dǎo)體元件散發(fā)發(fā)熱損失引起的熱量,所以要用冷卻器向電力轉(zhuǎn)換裝置外部排熱,以便將半導(dǎo)體元件的溫度維持在容許值以下。電力轉(zhuǎn)換裝置所采用的冷卻器的基本結(jié)構(gòu)是包括供安裝半導(dǎo)體元件的受熱部、和進(jìn)行向外面散熱的散熱部。然而,受熱部和散熱部卻是分別安放在電力轉(zhuǎn)換裝置的封閉室部分和同外面大起氣相通的開(kāi)放室部分中。
關(guān)于安放散熱部的開(kāi)放室部分,有的是從電力轉(zhuǎn)換裝置的框架多少突出一些以便于向外散熱,有的是靠電鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)行吹入冷風(fēng)的冷卻風(fēng)洞,另外,拿設(shè)置在鐵路機(jī)車(chē)底盤(pán)下的電力轉(zhuǎn)換裝置來(lái)說(shuō),還有的是設(shè)在機(jī)車(chē)行駛中容易接受裝置外表面相對(duì)流動(dòng)的行駛風(fēng)的部位上。在以下描述中是就采用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的交流電車(chē)的電力轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行說(shuō)明的。
圖5是交流電車(chē)所采用的電力轉(zhuǎn)換裝置之結(jié)構(gòu)圖。交流電1被順轉(zhuǎn)換電路2轉(zhuǎn)換成直流,繼而又被逆轉(zhuǎn)換電路3轉(zhuǎn)換成可變壓變頻的交流。即,順轉(zhuǎn)換電路2輸入交流電、把交流轉(zhuǎn)換成直流;而逆轉(zhuǎn)換電路3則把經(jīng)順轉(zhuǎn)換電路2電力轉(zhuǎn)換而成的直流電轉(zhuǎn)換成可變壓變頻的交流,從而向驅(qū)動(dòng)鐵路機(jī)車(chē)的電動(dòng)機(jī)4供電。
順轉(zhuǎn)換電路2具有兩相(U與V)轉(zhuǎn)換電路,各相部分分別裝設(shè)在一個(gè)冷卻器上。逆轉(zhuǎn)換電路3具有三相(U、V及W)轉(zhuǎn)換電路,各相部分分別裝設(shè)在一個(gè)冷卻器上。這是由于構(gòu)成單一一相部分電路的半導(dǎo)體元件Q的外圍電路元件的配置以及電聯(lián)接結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn),而且電力轉(zhuǎn)換裝置在機(jī)器配置上按功能劃分、形成集按功能分的各轉(zhuǎn)換電路于一體的結(jié)構(gòu)。
圖6是一種順轉(zhuǎn)換電路2中一個(gè)單相部分的電路圖。順轉(zhuǎn)換電路由并列的a、b兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。首先,a系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的在直流正端子P與直流負(fù)端子N之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件Q1a至第4半導(dǎo)體元件Q4a等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管Dd1a和第2二極管Dd2a。b系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的也同樣是在直流正端子P與直流負(fù)端子N之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件Q1b至第4半導(dǎo)體元件Q4b等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管Dd1b和第2二極管Dd2b。
在第1二極管Dd1a、Dd1b和第2二極管Dd2a、Dd2b的串聯(lián)電路上,聯(lián)接有電容CF1、CF2,還設(shè)有緩沖電路5。進(jìn)而,在第2半導(dǎo)體元件Q2與第3半導(dǎo)體元件Q3的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子M,在第1二極管Dd1與第2二極管Dd2的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子C。又,在直流正端子P與直流負(fù)端子N之間還聯(lián)接有濾波電容FC。
圖7是上述設(shè)置于交流電車(chē)底盤(pán)下的電力轉(zhuǎn)換裝置的外觀示意圖。其中,(a)是安裝于冷卻器上的電力轉(zhuǎn)換裝置的主視圖,(b)是側(cè)視圖,(c)是仰視圖。
電力轉(zhuǎn)換裝置的每一單相部分作為一個(gè)單元安裝在冷卻器上。即,順轉(zhuǎn)換電路冷卻器6u、6v分別配屬于順轉(zhuǎn)換電路2的一個(gè)單相部分即U相、V相部分,而逆轉(zhuǎn)換電路冷卻器7u、7v、7w則分別配屬于逆轉(zhuǎn)換電路3的一個(gè)單相部分即U相、V相、W相部分。這些冷卻器6、7配置在風(fēng)洞8中,從電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)9發(fā)出的強(qiáng)制風(fēng)獲得冷卻風(fēng)。冷卻器6、7,在其受熱部10上安裝半導(dǎo)體元件Q,通過(guò)背面的散熱部11散發(fā)半導(dǎo)體元件Q發(fā)出的熱量。
圖8是一種在一個(gè)冷卻器上配置半導(dǎo)體元件Q以及二極管Dd的示意圖。圖8所示出的是順轉(zhuǎn)換電路中一個(gè)單相部分的電路。順轉(zhuǎn)換電路2為3級(jí)2列結(jié)構(gòu),其元件在冷卻器上的配置如圖8所示,是和電路圖相吻合的。即,從冷卻器的受熱部10一端起配置第1半導(dǎo)體元件Q1至第4半導(dǎo)體元件Q4,而鉗式二極管的配置是第1二極管Dd1放在第1半導(dǎo)體元件Q1與第2半導(dǎo)體元件Q2之間,第2二極管Dd2放在第3半導(dǎo)體元件Q3與第4半導(dǎo)體元件Q4之間,另外,在沿著風(fēng)流F的方向上,a系統(tǒng)配置在風(fēng)上游,b系統(tǒng)配置在風(fēng)下游。
繼而,a系統(tǒng)與b系統(tǒng)的第1半導(dǎo)體元件Q1a、Q1b以導(dǎo)體12A聯(lián)接并引出直流正端子P;a系統(tǒng)與b系統(tǒng)的第4半導(dǎo)體元件Q4a、Q4b以導(dǎo)體12B聯(lián)接并引出直流負(fù)端子N。另外,a系統(tǒng)與b系統(tǒng)的第2半導(dǎo)體元件Q2a、Q2b與第3半導(dǎo)體元件Q3a、Q3b以導(dǎo)體12C聯(lián)接并引出交流端子M;a系統(tǒng)與b系統(tǒng)的第1二極管Dd1a、Dd1b與第2二極管Dd2a、Dd2b以導(dǎo)體12D聯(lián)接并引出中性點(diǎn)端子C。
受熱部10安放在電力轉(zhuǎn)換裝置的封閉室部分,散熱部11則在風(fēng)洞8內(nèi)形成,通過(guò)利用電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)9的冷風(fēng)向外部散熱可以將半導(dǎo)體元件Q冷卻,使之在容許溫度以下工作。
關(guān)于最近的高耐化壓半導(dǎo)體元件Q,半導(dǎo)體元件Q內(nèi)芯片個(gè)數(shù)變多,半導(dǎo)體元件Q表面積呈大型化,有時(shí)即便在同一半導(dǎo)體元件Q中也會(huì)出現(xiàn)溫度上升不均的現(xiàn)象。針對(duì)這種現(xiàn)象,采取了這樣措施將發(fā)熱損失大的IGBT芯片置于端部,讓發(fā)熱損失較小的FRD芯片靠近中心,以使半導(dǎo)體元件Q中溫度分布均衡。故此,半導(dǎo)體元件Q本身發(fā)熱損失造成的溫度上升不均并不構(gòu)成問(wèn)題。
然而,這種已有的冷卻器,由于是不使用冷媒的無(wú)冷媒冷卻器,所以容易受周?chē)l(fā)熱損失余熱及冷卻風(fēng)影響、以至有時(shí)不能進(jìn)行正常的冷卻。
譬如,若在周?chē)渲冒l(fā)熱損失大的元件,則有時(shí)會(huì)因受該元件發(fā)熱的影響而致溫度上升。在風(fēng)上游配置發(fā)熱損失大的半導(dǎo)體元件時(shí)也會(huì)受到同樣影響。故,往往發(fā)熱損失大的元件不能被充分冷卻、超過(guò)容許溫度。
為了避免這種來(lái)自周?chē)臒嵊绊?,有必要采取拉大元件之間距離的措施。但是這樣一來(lái),勢(shì)必造成冷卻器大型化,構(gòu)成阻礙電力轉(zhuǎn)換裝置小型輕量化的主要原因。
另外,從電力轉(zhuǎn)換裝置的三級(jí)電路中各元件的發(fā)熱損失來(lái)看,半導(dǎo)體元件Q1、Q4的要比鉗式二極管Dd的大,半導(dǎo)體元件Q2、Q3的要比半導(dǎo)體元件Q1、Q4的大,順轉(zhuǎn)換電路2中2列結(jié)構(gòu)的a系統(tǒng)和b系統(tǒng)的損失相同。
又,順轉(zhuǎn)換電路2單從電路配置來(lái)看,半導(dǎo)體元件Q1一側(cè)的直流正端子P處于端部,半導(dǎo)體元件Q2、Q3之間的中性點(diǎn)端子C處于中心,半導(dǎo)體元件Q4一側(cè)的直流負(fù)端子N處于直流正端子P的相反端。
本來(lái),為了抑制浪涌電壓,有必要將直流正端子P與中性點(diǎn)端子C、中性點(diǎn)端子C與直流負(fù)端子N貼近,以盡量縮小閉合電路面積,從而降低電感。但是,如前所述,直流正端子P與中性點(diǎn)端子C、中性點(diǎn)端子C與直流負(fù)端子N卻是處于冷卻器一端和中心,故電感增大。
作為降低電感的方法,可將各端子間導(dǎo)體伸張的面積加大。但是,若將各端子聯(lián)接的導(dǎo)體作成大面積的平板的話,就需要在導(dǎo)體之間形成絕緣板、和強(qiáng)化作為浪涌吸收電路的緩沖電路5。
無(wú)論怎樣,為了降低電感都會(huì)造成零件數(shù)量增多、結(jié)構(gòu)變復(fù)雜。還有,緩沖電路5制品大容量化所帶來(lái)的部件大型化、并列結(jié)構(gòu)造成的零件數(shù)量增多等,均構(gòu)成了成本提高的主要原因。
本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)如下——(1)一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第1二極管和第2二極管配置在所述受熱部的中心,將第2半導(dǎo)體元件配置在第1二極管端部一側(cè),將第3半導(dǎo)體元件配置在第2二極管端部一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第2半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第3半導(dǎo)體元件端部一側(cè)。
根據(jù)這種電力轉(zhuǎn)換裝置,在電力轉(zhuǎn)換裝置的元件配置上,使各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)風(fēng)流的方向,將發(fā)熱損失小的第1二極管和第2二極管配置在受熱部的中心,在其兩側(cè)配置發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件,將比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件配置在受熱部?jī)啥耍瑩?jù)此使受熱部的溫度分布均衡化。
(2)一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將第1二極管和第2二極管配置在其風(fēng)下游一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第2二極管端部一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第3二極管端部一側(cè)。
根據(jù)這種電力轉(zhuǎn)換裝置,在電力轉(zhuǎn)換裝置的元件配置上,使各元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向,將發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件分別配置在第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將發(fā)熱損失小的第1二極管和第2二極管分別配置在第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè)的中心,據(jù)此使受熱部的溫度分布均衡化。
(3)一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第2半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第1二極管配置在第2半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第2二極管配置在第3半導(dǎo)體元件端部一側(cè)。
根據(jù)這種電力轉(zhuǎn)換裝置,在電力轉(zhuǎn)換裝置的元件配置上,使各元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向,將發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件分別配置在第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將發(fā)熱損失小的第1二極管和第2二極管分別配置在第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件的端部一側(cè),據(jù)此使受熱部的溫度分布均衡化。
(4)一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將第2半導(dǎo)體元件配置在第1半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第3半導(dǎo)體元件配置在第4半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第1二極管配置在第1半導(dǎo)體元件和第2半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第2二極管配置在第3半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè)。
根據(jù)這種電力轉(zhuǎn)換裝置,在電力轉(zhuǎn)換裝置的元件配置上,使各元件的長(zhǎng)邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向,將發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在受熱部?jī)啥?,將比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件分別配置在靠近第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件的中心,將發(fā)熱損失小的第1二極管和第2二極管配置在受熱部的風(fēng)下游一側(cè),據(jù)此使受熱部的溫度分布均衡化。
(5)一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的風(fēng)上游一側(cè),將第1二極管配置在第2半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第2二極管配置在第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第1二極管的風(fēng)下游一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第2二極管的風(fēng)下游一側(cè)。
根據(jù)這種電力轉(zhuǎn)換裝置,在電力轉(zhuǎn)換裝置的元件配置上,使各元件的長(zhǎng)邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向,將發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在受熱部的風(fēng)最上游一側(cè),將比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件分別配置在風(fēng)最下游一側(cè),將發(fā)熱損失小的第1二極管和第2二極管分別配置在第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),據(jù)此使受熱部的溫度分布均衡化。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置中在一個(gè)冷卻器上的半導(dǎo)體元件及二極管配置圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第3實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置中在一個(gè)冷卻器上的半導(dǎo)體元件及二極管配置圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第4實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置中在一個(gè)冷卻器上的半導(dǎo)體元件及二極管配置圖。
圖5是已有的交流電車(chē)所采用的電力轉(zhuǎn)換裝置之結(jié)構(gòu)圖。
圖6是一種已有的順轉(zhuǎn)換電路中一個(gè)單相部分的電路圖。
圖7是已有的設(shè)置于交流電車(chē)底盤(pán)下的電力轉(zhuǎn)換裝置的外觀示意圖,其中,(a)是安裝于冷卻器上的電力轉(zhuǎn)換裝置的主視圖,(b)是側(cè)視圖,(c)是仰視圖。
圖8是一種已有的在一個(gè)冷卻器上配置半導(dǎo)體元件以及二極管的示意圖。
如
圖1所示,各半導(dǎo)體元件Q被安裝在其短邊一側(cè)均面對(duì)風(fēng)流F的方向上。發(fā)熱損失小的第1二極管Dd1和第2二極管Dd2配置在受熱部10的中心部,且其中,沿著風(fēng)流F的方向?qū)系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)上游、b系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)下游。即,a系統(tǒng)的第1二極管Dd1a安裝在風(fēng)上游一側(cè)、b系統(tǒng)的第1二極管Dd1b安裝在風(fēng)下游一側(cè),同時(shí),a系統(tǒng)的第2二極管Dd2a安裝在風(fēng)上游一側(cè)、b系統(tǒng)的第2二極管Dd2b安裝在風(fēng)下游一側(cè)。繼而,用導(dǎo)體12D將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1二極管Dd1a、Dd1b及第2二極管Dd2a、Dd2b聯(lián)接起來(lái)并引出中性點(diǎn)端子C。
在發(fā)熱損失小的第1二極管Dd1和第2二極管Dd2兩側(cè)附近,配置發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2及第3半導(dǎo)體元件Q3。在此,也是沿著風(fēng)流F的方向?qū)系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)上游、b系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)下游。繼而,用導(dǎo)體12C將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第2半導(dǎo)體元件Q2a、Q2b及第3半導(dǎo)體元件Q3a、Q3b聯(lián)接起來(lái)并引出交流端子M。
進(jìn)一步,發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件Q1和第4半導(dǎo)體元件Q4配置在受熱部10的兩端,且其中,沿著風(fēng)流F的方向?qū)系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)上游、b系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)下游。繼而,用導(dǎo)體12A將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1半導(dǎo)體元件Q1a、Q1b聯(lián)接起來(lái)并引出直流正端子P,而用導(dǎo)體12B將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第4Q4a、Q4b聯(lián)接起來(lái)并引出直流負(fù)端子N。
若此,發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3不相鄰,在兩側(cè)配置比其發(fā)熱損失小的半導(dǎo)體元件Q1、Q4。故,可以抑制第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3的溫度上升。
即,由于在與風(fēng)流F垂直的方向上半導(dǎo)體元件Q按發(fā)熱損失大小來(lái)一大一小地交錯(cuò)配置,所以受熱部10的溫度分布沒(méi)有局部集中、而是被均衡化,故可以有效地進(jìn)行冷卻。據(jù)此,冷卻器整體上可以高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)、散熱,可以對(duì)具有大容量發(fā)熱損失的半導(dǎo)體元件Q進(jìn)行冷卻,就中小容量發(fā)熱損失的半導(dǎo)體元件Q而言可以做到進(jìn)一步小型化。
下面描述一下本發(fā)明第2實(shí)施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明第2實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置中在一個(gè)冷卻器上的半導(dǎo)體元件Q及二極管Dd配置圖。在圖2中,同圖1一樣,示出了具有a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的2列結(jié)構(gòu)的順轉(zhuǎn)換電路中一個(gè)單相部分的電路。
如圖2所示,各半導(dǎo)體元件Q被安裝在其短邊一側(cè)均面對(duì)風(fēng)流F的方向上。發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3配置在受熱部10的中心部,且其中a系統(tǒng)及b系統(tǒng)全部配置在風(fēng)上游一側(cè)。繼而,用導(dǎo)體12C將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第2半導(dǎo)體元件Q2a、Q2b及第3半導(dǎo)體元件Q3a、Q3b聯(lián)接起來(lái)并引出交流端子M。
在第2半導(dǎo)體元件Q2及第3半導(dǎo)體元件Q3的風(fēng)下游一側(cè),a系統(tǒng)和b系統(tǒng)的第1二極管Dd1和第2二極管Dd2一塊配置,用導(dǎo)體12D將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1二極管Dd1a、Dd1b及第2二極管Dd2a、Dd2b聯(lián)接起來(lái)并引出中性點(diǎn)端子C。
進(jìn)一步,發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件Q1和第4半導(dǎo)體元件Q4配置在受熱部10的兩端,且其中,沿著風(fēng)流F的方向?qū)系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)上游、b系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)下游。繼而,用導(dǎo)體12A將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1半導(dǎo)體元件Q1a、Q1b聯(lián)接起來(lái)并引出直流正端子P,而用導(dǎo)體12B將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第4半導(dǎo)體Q4a、Q4b聯(lián)接起來(lái)并引出直流負(fù)端子N。
若此,發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3配置在風(fēng)上游,在受熱部10兩側(cè)配置比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件Q1、第4半導(dǎo)體元件Q4。據(jù)此,可以抑制第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3的溫度上升。
即,由于在受熱部10中心沿風(fēng)流F方向?qū)l(fā)熱損失大的半導(dǎo)體元件Q2和Q3配置在風(fēng)上游一側(cè)、發(fā)熱損失小的二極管Dd配置在風(fēng)下游一側(cè),發(fā)熱損失小的半導(dǎo)體元件Q1及Q4配置在受熱部10兩端,所以在風(fēng)上游一側(cè)能夠靠新鮮冷卻風(fēng)高效地進(jìn)行冷卻、抑制溫度上升。另一方面,在風(fēng)下游一側(cè),由于發(fā)熱損失小、溫度上升余地大,故即便受到風(fēng)上游的余熱影響也仍然可以將溫度抑制在溫度上升閾值內(nèi)。
在上述說(shuō)明中,雖說(shuō)是在風(fēng)上游一側(cè)配置二極管Dd,但是如果將第1半導(dǎo)體元件Q1與第1二極管Dd1、第4半導(dǎo)體元件Q4與第2二極管Dd2相互置換也可達(dá)到同樣效果。通過(guò)上述配置,冷卻器整體上可以高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)、散熱,因此有利于冷卻器小型化,進(jìn)一步還有助于電力轉(zhuǎn)換裝置小型輕量化。
下面描述一下本發(fā)明第3實(shí)施例。圖3是根據(jù)本發(fā)明第3實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置中在一個(gè)冷卻器上的半導(dǎo)體元件Q及二極管Dd配置圖。在圖3中,同圖1一樣,示出了具有a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的2列結(jié)構(gòu)的順轉(zhuǎn)換電路中一個(gè)單相部分的電路。
如圖3所示,各半導(dǎo)體元件Q被安裝在其長(zhǎng)邊一側(cè)均面對(duì)風(fēng)流F的方向上。發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件Q1和第4半導(dǎo)體元件Q4配置在受熱部10的中心部,且其中,沿著風(fēng)流F的方向?qū)系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)上游、b系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)下游。繼而,用導(dǎo)體12A將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1半導(dǎo)體元件Q1a、Q1b聯(lián)接起來(lái)并引出直流正端子P,而用導(dǎo)體12B將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第4Q4a、Q4b聯(lián)接起來(lái)并引出直流負(fù)端子N。
又,在受熱部10兩端配置發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2及第3半導(dǎo)體元件Q3,且其中,沿著風(fēng)流F的方向?qū)系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)上游、b系統(tǒng)一側(cè)配置在風(fēng)下游。繼而,用導(dǎo)體12C將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第2半導(dǎo)體元件Q2a、Q2b及第3半導(dǎo)體元件Q3a、Q3b聯(lián)接起來(lái)并引出交流端子M。
進(jìn)一步,將第1二極管Dd1配置在第1半導(dǎo)體元件Q1及第2半導(dǎo)體元件Q2的風(fēng)上游一側(cè),而將第2二極管Dd2配置在第3半導(dǎo)體元件Q3及第4半導(dǎo)體元件Q4的風(fēng)下游一側(cè)。繼而,用導(dǎo)體12D將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1二極管Dd1a、Dd1b及第2二極管Dd2a、Dd2b聯(lián)接起來(lái)并引出中性點(diǎn)端子C。
若此,由于將半導(dǎo)體元件Q長(zhǎng)邊一側(cè)在面對(duì)風(fēng)流F的方向上配置,故形成這樣的配置對(duì)于各半導(dǎo)體元件Q的單一部件中的各芯片來(lái)說(shuō),處在風(fēng)下游的芯片不容易受余熱影響。故可以抑制配置在受熱部10兩端的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3的溫度上升。
又,在電特性上,直流正端子P、中性點(diǎn)端子C、直流負(fù)端子N等端子都集中于中心并處風(fēng)下游一側(cè),故形成對(duì)降低電感有效的配置。
即,通過(guò)將發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3配置在受熱部10兩端,可減輕來(lái)自周?chē)臒嵊绊?、抑制溫度上升。另外,通過(guò)將發(fā)熱損失小的鉗式二極管Dd配置在風(fēng)最下游,受熱部10的溫度分布被均衡化,可以有效地進(jìn)行冷卻。
再者,通過(guò)將半導(dǎo)體元件Q安裝在其長(zhǎng)邊一側(cè)面對(duì)風(fēng)流F的方向上,對(duì)于半導(dǎo)體元件Q來(lái)說(shuō)風(fēng)流向?yàn)槎踢叿较?,?lái)自風(fēng)上游的熱影響小,可以抑制溫度上升。
引出各端子的導(dǎo)體12A至導(dǎo)體12D的結(jié)構(gòu)是使引出直流正端子P的電路和引出中性點(diǎn)端子C的電路相重合的結(jié)構(gòu),同樣,也是使引出直流負(fù)端子N的電路和引出中性點(diǎn)端子C的電路相重合的結(jié)構(gòu)。據(jù)此,在電特性上,可縮小閉合電路面積,故可以降低電感。
靠這種配置,在熱特性上,冷卻器整體上可以高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)、散熱,可以實(shí)現(xiàn)冷卻器小型化。另外,在電特性上,可以實(shí)現(xiàn)緩沖電路5制品的小型化及削減,有助于電力轉(zhuǎn)換裝置小型輕量化。
下面描述一下本發(fā)明第4實(shí)施例。圖4是根據(jù)本發(fā)明第4實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置中在一個(gè)冷卻器上的半導(dǎo)體元件Q及二極管Dd配置圖。在圖4中,同圖1一樣,示出了具有a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的2列結(jié)構(gòu)的順轉(zhuǎn)換電路中一個(gè)單相部分的電路。
如圖4所示,各半導(dǎo)體元件Q被安裝在其長(zhǎng)邊一側(cè)均面對(duì)風(fēng)流F的方向上。發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3配置在受熱部10的風(fēng)上游一側(cè),且其中a系統(tǒng)及b系統(tǒng)全部配置在風(fēng)上游。繼而,用導(dǎo)體12C將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第2半導(dǎo)體元件Q2a、Q2b及第3半導(dǎo)體元件Q3a、Q3b聯(lián)接起來(lái)并引出交流端子M。
在第2半導(dǎo)體元件Q2及第3半導(dǎo)體元件Q3的風(fēng)下游配置第1二極管Dd1和第2二極管Dd2。繼而,用導(dǎo)體12D將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1二極管Dd1a、Dd1b及第2二極管Dd2a、Dd2b聯(lián)接起來(lái)并引出中性點(diǎn)端子C。
另外,將第1半導(dǎo)體元件Q1和第4半導(dǎo)體元件Q4配置在風(fēng)最下游。繼而,用導(dǎo)體12A將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第1半導(dǎo)體元件Q1a、Q1b聯(lián)接起來(lái)并引出直流正端子P,而用導(dǎo)體12B將a系統(tǒng)及b系統(tǒng)的第4半導(dǎo)體元件Q4a、Q4b聯(lián)接起來(lái)并引出直流負(fù)端子N。
若此,由于將半導(dǎo)體元件Q長(zhǎng)邊一側(cè)在面對(duì)風(fēng)流F的方向上配置,故形成這樣的配置拿各半導(dǎo)體元件Q的單一部件中的各芯片來(lái)說(shuō),處在風(fēng)下游的半導(dǎo)體元件不容易受余熱影響。由于在元件配置上,發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3配置在受熱部10的風(fēng)最上游一側(cè),故可以抑制第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3的溫度上升。
又,在電特性上,直流正端子P、中性點(diǎn)端子C、直流負(fù)端子N等端子都集中于中心并處風(fēng)下游一側(cè),故形成對(duì)降低電感有效的配置。
即,通過(guò)將發(fā)熱損失大的第2半導(dǎo)體元件Q2和第3半導(dǎo)體元件Q3配置在風(fēng)最上游,余熱等熱影響沒(méi)有了,故可抑制溫度上升。又,由于將發(fā)熱損失小的鉗式二極管Dd及第1半導(dǎo)體元件Q1和第4半導(dǎo)體元件Q4配置在風(fēng)下游一側(cè),受熱部10的溫度分布被均衡化,可以有效地進(jìn)行冷卻。
再者,通過(guò)將半導(dǎo)體元件Q安裝在其長(zhǎng)邊一側(cè)面對(duì)風(fēng)流F的方向上,風(fēng)流向變成順著半導(dǎo)體元件Q短邊方向。因此,同風(fēng)流向?yàn)轫樦雽?dǎo)體元件Q長(zhǎng)邊方向的情況相比,就半導(dǎo)體元件Q內(nèi)芯片配置引起的熱影響而言,風(fēng)上游的熱影響減少,故可以抑制溫度上升。
引出各端子的導(dǎo)體12A至導(dǎo)體12D的結(jié)構(gòu)是使引出直流正端子P的電路和引出中性點(diǎn)端子C的電路相重合的結(jié)構(gòu),同樣,也是使引出直流負(fù)端子N的電路和引出中性點(diǎn)端子C的電路相重合的結(jié)構(gòu)。據(jù)此,在電特性上,可縮小閉合電路面積,故可以降低電感。
靠這種配置,在熱特性上,冷卻器整體上可以高效地進(jìn)行熱傳導(dǎo)、散熱,可以實(shí)現(xiàn)冷卻器小型化。另外,在電特性上,可以實(shí)現(xiàn)緩沖電路5制品的小型化及削減,有助于電力轉(zhuǎn)換裝置小型輕量化。
綜上所述,根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)有效地在冷卻器受熱部上配置諸多半導(dǎo)體元件,實(shí)現(xiàn)受熱部溫度上升均衡化,可將發(fā)熱損失大的半導(dǎo)體元件的溫度上升抑制在容許溫度內(nèi)。因此,冷卻器可以達(dá)到最低限度大小、效率優(yōu)異,能形成在電特性上電感降低的結(jié)構(gòu),可以簡(jiǎn)化或去掉緩沖電路??梢詮恼w上實(shí)現(xiàn)電力轉(zhuǎn)換裝置的小型輕量化。
權(quán)利要求
1.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第1二極管和第2二極管配置在所述受熱部的中心,將第2半導(dǎo)體元件配置在第1二極管端部一側(cè),將第3半導(dǎo)體元件配置在第2二極管端部一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第2半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第3半導(dǎo)體元件端部一側(cè)。
2.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將第1二極管和第2二極管配置在其風(fēng)下游一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第2二極管端部一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第3二極管端部一側(cè)。
3.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第2半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第1二極管配置在第2半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第2二極管配置在第3半導(dǎo)體元件端部一側(cè)。
4.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的中心處風(fēng)上游一側(cè),將第2半導(dǎo)體元件配置在第1半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第3半導(dǎo)體元件配置在第4半導(dǎo)體元件端部一側(cè),將第1二極管配置在第1半導(dǎo)體元件和第2半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第2二極管配置在第3半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè)。
5.一種電力轉(zhuǎn)換裝置,構(gòu)成電轉(zhuǎn)換部的各相由一個(gè)單元構(gòu)成,其主電路是這樣構(gòu)成的——在直流正端子與直流負(fù)端子之間串聯(lián)第1半導(dǎo)體元件至第4半導(dǎo)體元件等4個(gè)半導(dǎo)體元件,同時(shí)還串聯(lián)第1二極管和第2二極管,在第2半導(dǎo)體元件與第3半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有交流端子,在第1二極管與第2二極管的聯(lián)接點(diǎn)處聯(lián)接有中性點(diǎn)端子,第1二極管聯(lián)接在第1半導(dǎo)體元件與第2半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處,第2二極管聯(lián)接在第3半導(dǎo)體元件與第4半導(dǎo)體元件的聯(lián)接點(diǎn)處;構(gòu)成一個(gè)單元的半導(dǎo)體元件群,設(shè)置在同一平面上的受熱部上,通過(guò)使散熱部通風(fēng)的冷卻風(fēng)而散熱;其特征在于使構(gòu)成一個(gè)單元的各半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)邊一側(cè)均朝向面對(duì)冷卻風(fēng)流的方向;將第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件配置在所述受熱部的風(fēng)上游一側(cè),將第1二極管配置在第2半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第2二極管配置在第3半導(dǎo)體元件的風(fēng)下游一側(cè),將第1半導(dǎo)體元件配置在第1二極管的風(fēng)下游一側(cè),將第4半導(dǎo)體元件配置在第2二極管的風(fēng)下游一側(cè)。
全文摘要
一種電力轉(zhuǎn)換裝置,使各半導(dǎo)體元件的短邊一側(cè)均朝向面對(duì)風(fēng)流的方向,將發(fā)熱損失小的第1二極管和第2二極管配置在受熱部的中心,在其兩側(cè)配置發(fā)熱損失大小第2半導(dǎo)體元件和第3半導(dǎo)體元件,將比其發(fā)熱損失小的第1半導(dǎo)體元件和第4半導(dǎo)體元件配置在受熱部?jī)啥耍瑩?jù)此使受熱部的溫度分布均衡化。
文檔編號(hào)H02M7/48GK1404206SQ0213225
公開(kāi)日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月3日
發(fā)明者宮入正樹(shù), 橋本隆 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝