專利名稱：功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將由太陽能電池及燃料電池等供給的直流電升壓后轉(zhuǎn)換成交流電，將這種交流電向一般負(fù)荷供給的功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造。
背景技術(shù)：
這種功率調(diào)節(jié)裝置由將從太陽能電池及燃料電池等供給的直流電升壓的DC/DC 轉(zhuǎn)換器電路、及將從該DC/DC轉(zhuǎn)換器電路供給的直流電由電抗器進(jìn)行整流后轉(zhuǎn)換成交流電的逆變器電路、或控制這些DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及逆變器電路的CPU等構(gòu)成。而且，與CPU等相同，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及逆變器電路具有開關(guān)元件及二極管等大量的電子零件而構(gòu)成，在現(xiàn)有的技術(shù)中，這些開關(guān)元件及二極管以及電抗器等電子零件通過安裝于單一的印刷基板上而構(gòu)成(例如參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2006-54215號公報但是，在這種功率調(diào)節(jié)裝置中，由于將各電子零件安裝于單一的印刷基板上而構(gòu)成，所以在各電子零件個別引起故障的情況下，非常難以更換發(fā)生了故障的電子零件而進(jìn)行維護(hù)，勢必需要更換為安裝有所有新品的電子零件而構(gòu)成的新的印刷基板，將尚未安裝正常的電子零件的舊的印刷基板廢棄處理，從而使維護(hù)成本提高，并且可能對地球環(huán)境帶來影響。另外，由于逆變器電路及DC/DC轉(zhuǎn)換器電路使用開關(guān)元件而構(gòu)成，因此，產(chǎn)生非常高的溫度，可能對CPU等的動作帶來影響。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于，提供一種功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造， 第一提高各電子零件發(fā)生故障時的維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)低成本的維護(hù)且也有助于地球環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)而第二 通過高效地冷卻開關(guān)元件或電抗器產(chǎn)生的高熱量，不會對其它電子零件帶來影響。本發(fā)明提供一種功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造，該功率調(diào)節(jié)裝置將直流電在由DC/DC轉(zhuǎn)換器電路升壓后通過逆變器電路轉(zhuǎn)換為交流電，將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及所述逆變器電路或控制這兩電路動作的CPU等電路收納于殼體內(nèi)而構(gòu)成，其特征在于，通過將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和所述逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板而模塊化。根據(jù)本發(fā)明，通過將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/ DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板上并模塊化，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及逆變器電路被分別安裝于各自分體構(gòu)成的DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板及逆變器電路安裝基板上，因此， 在個別的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝一電路的電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，由于可仍繼續(xù)使用其它電路安裝基板，所以可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，可有助于地球環(huán)境的保護(hù)。
而且，所述發(fā)明的一實(shí)施方式的特征在于，所述逆變器電路為輸出單相交流電而由兩個分相逆變器電路(相別〃 > 〃一々回路)分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。根據(jù)具有這種構(gòu)成的本發(fā)明，由于兩個分相逆變器電路分別安裝于彼此分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板上，所以在構(gòu)成一分相逆變器電路的電子零件發(fā)生了故障的情況下，僅將安裝有這種發(fā)生了故障的電子零件的分相逆變器電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，防止尚未發(fā)生故障的電子零件被廢棄處理，這也有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，所述發(fā)明的其它一實(shí)施方式的特征在于，所述逆變器電路為輸出三相交流電而由三個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。根據(jù)具有這種構(gòu)成的本發(fā)明，由于三個分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板上，所以在構(gòu)成一個分相逆變器電路的電子零件發(fā)生了故障的情況下，僅將安裝有這種發(fā)生了故障的電子零件的分相逆變器電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，防止尚未發(fā)生故障的電子零件被廢棄處理，這也有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，所述發(fā)明的其它一實(shí)施方式的功率調(diào)節(jié)裝置的特征在于，通過在所述各分相逆變器電路安裝基板上分別并設(shè)安裝用于構(gòu)成所述各分相逆變器電路的多個逆變器電路用開關(guān)元件，構(gòu)成逆變器電路用開關(guān)元件組，而且，通過在所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板上并設(shè)安裝構(gòu)成所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的多個DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件，構(gòu)成DC/DC 電路用開關(guān)元件組，而且，在所述殼體內(nèi)將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述三個分相逆變器電路中構(gòu)成第一分相逆變器電路的所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組以相互相對的方式配置，并將所述三個分相逆變器電路中構(gòu)成第二分相逆變器電路的第二逆變器電路用開關(guān)元件組和構(gòu)成第三分相逆變器電路的第三逆變器電路用開關(guān)元件組彼此之間以相互相對的方式配置，另外，將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組、所述第二逆變器電路用開關(guān)元件組和所述第三逆變器電路用開關(guān)元件組在所述殼體內(nèi)以相互相對的方式配置。根據(jù)具有這種構(gòu)成的本發(fā)明，可以將構(gòu)成各分相逆變器電路的各逆變器電路用開關(guān)元件組和構(gòu)成DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的DC/DC電路用開關(guān)元件組在殼體內(nèi)集合到到一起，從而能夠高效地冷卻各開關(guān)元件產(chǎn)生的高熱量，能夠不對其它電子零件造成影響。另外，所述本發(fā)明的其它一實(shí)施方式的功率調(diào)節(jié)裝置的特征在于，在所述基體部件的表面?zhèn)韧ㄟ^使所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組之間以及所述第二逆變器電路用開關(guān)元件組和所述第三逆變器電路用開關(guān)元件組之間相互分開，由此形成空隙部，在該空隙部內(nèi)的所述基體部件的表面?zhèn)扰湓O(shè)電抗器。具有這種構(gòu)成的本發(fā)明中，由于在DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和第一逆變器電路用開關(guān)元件組之間以及第二逆變器電路用開關(guān)元件組和所述第三逆變器電路用開關(guān)元件組之間形成的空隙部配設(shè)電抗器，所以可以減少電抗器受各分相逆變器電路的各開關(guān)元件產(chǎn)生的高熱量的影響，而個別地進(jìn)行冷卻，從而能夠高效地實(shí)現(xiàn)裝置的冷卻功能。另外，本發(fā)明的其它實(shí)施方式的功率調(diào)節(jié)裝置的特征在于，在所述基體部件的背面?zhèn)纫运鯠C/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組相對的方式設(shè)置第一主散熱器，而且，以所述第二逆變器電路用開關(guān)元件組和第三逆變器電路用開關(guān)元件組相對的方式配置第二主散熱器。具有這種構(gòu)成的本發(fā)明中，各開關(guān)元件組分別由第一主散熱器和第二主散熱器個別地進(jìn)行冷卻，其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)高效的冷卻功能。另外，本發(fā)明的用于功率調(diào)節(jié)裝置的模塊基板構(gòu)造，該功率調(diào)節(jié)裝置將直流電在由DC/DC轉(zhuǎn)換器電路升壓后通過逆變器電路轉(zhuǎn)換為交流電，將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及所述逆變器電路或控制這兩電路動作的CPU等電路收納于殼體內(nèi)而構(gòu)成，其特征在于，通過將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和所述逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板而模塊化。根據(jù)本發(fā)明，通過將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/ DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板上并模塊化，將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及逆變器電路分別安裝于各自分體構(gòu)成的DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板及逆變器電路安裝基板上，因此， 在個別的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝一電路的電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可以仍繼續(xù)使用其它電路安裝基板，因此，可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，可有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，本發(fā)明其它實(shí)施方式的功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造的特征在于，所述逆變器電路為輸出單相交流電而由兩個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。具有這種構(gòu)成的本發(fā)明中，兩個分相逆變器電路分別安裝于彼此分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板上，因此，在構(gòu)成一分相逆變器電路的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝這種安裝有發(fā)生了故障的電子零件的分相逆變器電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，防止尚未發(fā)生故障的電子零件被廢棄處理，這也有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，本發(fā)明其它實(shí)施方式的功率調(diào)節(jié)裝置及用于該這種的模塊基板構(gòu)造的特征在于，所述逆變器電路為輸出三相交流電而由三個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。具有這種構(gòu)成的本發(fā)明中，三個分相逆變器電路分別被安裝于各自分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板上，因此，在構(gòu)成一分相逆變器電路的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝這種安裝有發(fā)生了故障的電子零件的分相逆變器電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，防止尚未發(fā)生故障的電子零件被廢棄處理，這也有助于地球環(huán)境的保護(hù)。如上構(gòu)成的本發(fā)明中，通過將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板上并模塊化，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及逆變器電路被分別安裝于各自分體構(gòu)成的DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板及逆變器電路安裝基板上，因此，在個別的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝一電路的電路安裝基板更換為新品， 即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可以仍繼續(xù)使用其它的電路安裝基板，因此，可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，可有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，如上構(gòu)成的本發(fā)明中，可以將構(gòu)成各分相逆變器電路的各逆變器電路用開關(guān)元件組和構(gòu)成DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的DC/DC電路用開關(guān)元件組在殼體內(nèi)集合在一起，從而能夠高效地冷卻各開關(guān)元件產(chǎn)生的高熱量，能夠不對其它電子零件造成影響。


圖1是從正面上方描繪了采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置的立體圖；圖2是從背面下方描繪了采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置的立體圖；圖3是將采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置分解描繪的立體圖；圖4是圖3中描繪的基體部件的俯視圖；圖5是描繪了圖3所示的基體部件上配置有采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置的電子零件的狀態(tài)的俯視圖；圖6是描繪了在DC-DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板上安裝有構(gòu)成采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置的DC-DC轉(zhuǎn)換器電路的狀態(tài)的概略立體圖；圖7是描繪了在逆變器電路安裝基板上安裝有構(gòu)成采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置的逆變器電路的狀態(tài)的概略立體圖；圖8是用于將構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置的逆變器電路的開關(guān)元件安裝于輔助散熱器上的安裝卡止件的立體圖；圖9是從輔助散熱器側(cè)面?zhèn)让枥L了使用圖8中描繪的安裝卡止件將開關(guān)元件安裝于輔助散熱器上的狀態(tài)的圖；圖10是圖1的A-A剖面圖。
附圖標(biāo)記說明
1殼體
Ia框體
Ib背面蓋體
2冷卻裝置
3功率模塊基板
4功率模塊基板
5基體部件
6-1、6-2、6-3分相逆變器電路
8A、8B輔助散熱器
10功率模塊
11 DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件
IlA DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組
12逆變器電路用開關(guān)元件
12A逆變器電路用開關(guān)元件組
12A-1第一逆變器電路用開關(guān)元件組
12A-2第二逆變器電路用開關(guān)元件組
12A-3第三逆變器電路用開關(guān)元件組
13空隙部
14電抗器
16主散熱器17空冷通道19冷卻風(fēng)扇22CPU30DC/DC轉(zhuǎn)換器電路40逆變器電路41-1第一逆變器電路安裝基板41-2第二逆變器電路安裝基板41-3第三逆變器電路安裝基板
具體實(shí)施例方式其次，使用附圖對采用本發(fā)明的實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造進(jìn)行說明。在圖1 圖3中，在將從太陽能電池及燃料電池供給的直流電升壓后轉(zhuǎn)換成交流電的功率調(diào)節(jié)裝置的殼體1為由在前后方向扁平且正面看上下方向長的長方形狀的金屬構(gòu)成的收納箱體，其構(gòu)成為，為處理10安培左右的大電流，而使左右方向的寬度具有與用于處理小電流的殼體主體(未圖示)交換并可以設(shè)置于已有的設(shè)置場所的尺寸的結(jié)構(gòu)，殼體1由具有用于收納后述的電子零件等的收納空間并且背面?zhèn)乳_口的框體la、和閉塞框體 Ia的開口部的背面蓋體Ib構(gòu)成，背面蓋體Ia通過在閉塞框體Ia的開口部的狀態(tài)下將卡合片Ib-I與框體Ia側(cè)的卡合部(未圖示)卡合而被固定于框體Ia上。在框體Ia的靠前面部的上方側(cè)的部位，為使收納于框體Ia內(nèi)的連接器Ia等露出到外部而形成有一對小開口部Ia-I (參照圖3)，小開口部Ia-I通過在罩體la_2與框體Ia 間具有未圖示的密封材料的狀態(tài)下將罩體la-2利用小螺釘?shù)裙潭ㄓ诳蝮wIa上而被閉塞。如圖2所示，在框體Ia的下面設(shè)置有用于將配設(shè)于框體Ia內(nèi)的線束引出到外部的多個線束夾具la-3。在背面蓋體Ib上設(shè)有后面詳述的冷卻裝置2。而且，殼體1如下構(gòu)成，即，從框體Ia的前面?zhèn)瘸虮趁鎮(zhèn)纫来问占{了安裝有多個控制用電子零件3a的控制基板3、配設(shè)有功率模塊10的功率模塊基板1、設(shè)置功率模塊基板4的基體部件5及冷卻裝置2后，通過背面蓋體Ib閉塞開口部。如圖5所示，功率模塊基板4的構(gòu)成為具有彼此分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31、逆變器電路安裝基板41及CPU安裝基板23，逆變器電路安裝基板41在本裝置中為輸出三相交流而分別安裝三個分相逆變器電路6-1、6-2及6-3，構(gòu)成為具有彼此分體構(gòu)成的第一逆變器電路安裝基板41-1、第二逆變器電路安裝基板41-2及第三逆變器電路安裝基板41-3。如圖6所示，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31除電容器及熱敏電阻等電子零件外，還安裝多個DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11，并且，通過將這些DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件 11直接設(shè)置于由鋁制棒材構(gòu)成的輔助散熱器8A上，實(shí)現(xiàn)DC/DC轉(zhuǎn)換器電路30的模塊化。而且，安裝有DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11的輔助散熱器8A與相對于DC/DC 轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31的安裝有DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11的基板面接合在相反側(cè)的相對基板面，并通過螺釘?shù)裙潭ㄔO(shè)置。此時，以逆變器電路安裝基板41的安裝DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11的基板面不向設(shè)有DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11的輔助散熱器 8A的設(shè)置面?zhèn)韧怀龅姆绞皆谳o助散熱器8A上形成有臺階部8A-1。構(gòu)成逆變器電路安裝基板41的彼此分體結(jié)構(gòu)的第一逆變器電路安裝基板41-1、 第二逆變器電路安裝基板41-2及第三逆變器電路安裝基板41-3如圖7所示，與上述DC/DC 轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31相同，除電容器及熱敏電阻等電子零件外，還安裝多個逆變器電路用開關(guān)元件12，并且通過將這些開關(guān)元件直接設(shè)置于由鋁制棒材構(gòu)成的輔助散熱器8B上， 實(shí)現(xiàn)逆變器電路40的模塊化。逆變器電路用開關(guān)元件12向輔助散熱器8B的直接設(shè)置使用圖8所示的安裝卡止件7進(jìn)行。即，安裝卡止件7將大致平板狀的開關(guān)元件側(cè)固定片部7-1和輔助散熱器側(cè)卡止片部7-2形成為一體而構(gòu)成。而且，如圖9所示，逆變器電路用開關(guān)元件12以經(jīng)由電絕緣性的散熱片9的狀態(tài)載置于輔助散熱器8B上，之后將輔助散熱器側(cè)卡止片部7-2與螺合于輔助散熱器8B的螺釘7-3卡止，由此，開關(guān)元件固定片部7-1的突起部7-la將逆變器電路用開關(guān)元件12通過彈性力向輔助散熱器8B側(cè)按壓而固定。此時，逆變器電路用開關(guān)元件12因介設(shè)有散熱片9而相對于輔助散熱器8B以密封性設(shè)置。另外，如圖9所示，散熱片9延設(shè)介于輔助散熱器8B和DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11的端子Ila之間，得出輔助散熱器8B和逆變器電路用開關(guān)元件12的端子Ila之間的絕緣距離。散熱片9使用粘接劑等與輔助散熱器8B結(jié)合。另外，安裝有逆變器電路用開關(guān)元件12的輔助散熱器8B與相對于逆變器電路安裝基板41的安裝有逆變器電路用開關(guān)元件12的基板面在相反側(cè)的相對基板面接合，并通過螺釘?shù)裙潭ㄔO(shè)置。此時，以逆變器電路安裝基板41的安裝有逆變器電路用開關(guān)元件12 的基板面不向設(shè)有逆變器電路用開關(guān)元件12的輔助散熱器8B的設(shè)置面?zhèn)韧怀龅姆绞皆谳o助散熱器8B上形成有臺階部8B-1 (參照圖7)。而且，在DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31上安裝多個DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件 11的情況下，多個DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11在DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31的一邊端側(cè)并設(shè)安裝于一直線上，由此，構(gòu)成DC/DC電路用開關(guān)元件組IlA0另外，在第一逆變器電路安裝基板41-1、第二逆變器電路安裝基板41-2及第三逆變器電路安裝基板41-3上分別安裝多個逆變器電路用開關(guān)元件12的情況下，如圖7所示， 多個逆變器電路用開關(guān)元件12分別在第一逆變器電路安裝基板41-1、第二逆變器電路安裝基板41-2及第三逆變器電路安裝基板41-3的一邊端側(cè)并設(shè)安裝于一直線上，由此，構(gòu)成逆變器電路用開關(guān)元件組12A。DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31、第一逆變器電路安裝基板41-1及第二逆變器電路安裝基板41-2及第三逆變器電路安裝基板41-3均通過螺釘?shù)劝惭b于基體部件5上。而且，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31、第一逆變器電路安裝基板41-1、第二逆變器電路安裝基板41-2及第三逆變器電路安裝基板41-4向基體部件5的配置如下進(jìn)行，首先，在基體部件 5上使構(gòu)成第一分相逆變器電路6-1的第一逆變器電路開關(guān)元件組12A-1和構(gòu)成DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組IlA相互相對而配置，且使構(gòu)成第二分相逆變器電路6-2的第二逆變器電路用開關(guān)元件組12A-2和構(gòu)成第三分相逆變器電路6-3的第三
9逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3彼此之間相互相對而配置，進(jìn)而使上述第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1和DC/DC轉(zhuǎn)換器電路DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組11A、第二逆變器電路用開關(guān)元件組12A-2和第三逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3在殼體1內(nèi)的基體5的表面大致中央部以相互相對的方式配置。在基體部件5的大致中央部的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組IlA和第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1之間、以及第二逆變器電路用開關(guān)元件組12A-2和第三納逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3之間形成有空隙部13，在空隙部13的基體部件5的表面上配設(shè)有多個電抗器器14。如圖4所示，基體部件5以圍繞其外周端部的方式配置有環(huán)狀密封件15，如圖10 所示，環(huán)狀密封件15實(shí)現(xiàn)基體部件5與框體Ia之間的密接性，使雨水等不會侵入到殼體1。另外，在基體部件5的與輔助散熱器8A、8B相對的部位分別形成有貫通孔5A，且在貫通孔5A中分別嵌合有輔助散熱器8A、8B。另外，在基體部件5的背面?zhèn)龋耘c安裝于DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31以及逆變器電路安裝基板41的各DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11A、12B分別相對配置的方式，彼此分別接合設(shè)置有由鋁材料等構(gòu)成的分體構(gòu)成的第一及第二主散熱器16、16。第一及第二主散熱器16、16在相對于基體部件5的設(shè)置面的相對面形成有凹凸?fàn)畹纳崦?，而且，第一及第二主散熱?6、16的各一邊側(cè)在基體部件5的中央部的空隙部13 側(cè)在相互之間具有若干間隙的范圍內(nèi)延伸，由此，形成電抗器冷卻用空冷風(fēng)扇部16A、16A， 電抗器冷卻用空冷風(fēng)扇部16A、16A與電抗器14相對，對電抗器14進(jìn)行空冷。另外，在第一及第二主散熱器16、16的背面?zhèn)龋耘c各輔助散熱器8A、8B相對的方式設(shè)置有導(dǎo)入主要用于冷卻開關(guān)元件組11A、12A的冷卻用空氣的空冷通道17、17。在空冷通道17、17的最上游側(cè)(殼體1的設(shè)置狀態(tài)下的下側(cè)部)分別設(shè)置有在介有半通道18、18的狀態(tài)下向空冷通道17、17強(qiáng)制供給冷卻空氣的冷卻風(fēng)扇19、19。兩冷卻風(fēng)扇8、8利用向空冷通道17、17的安裝部件20而相互輔助裝配。半通道18、18確保冷卻風(fēng)扇8、8的與第一及第二主散熱器16、16之間的絕緣距離，由絕緣材料構(gòu)成。在空冷通道17、17的最下游側(cè)即頂面(殼體1的設(shè)置狀態(tài)下的上部側(cè))安裝有將開口部網(wǎng)眼狀地閉塞的頂面罩體21，防止蟲及垃圾等侵入空冷通道17、17內(nèi)。另外，在空冷通道17、17和基體部件5之間介有環(huán)狀密封件15A。環(huán)狀密封件15A 以圍繞貫通孔5A的方式設(shè)置。另外，以位于基體部件5的空冷通道17、17的上游側(cè)部位的方式配設(shè)有設(shè)置有 CPU22的CPU安裝基板23。在具有以上說明的構(gòu)成的本發(fā)明實(shí)施例的功率調(diào)節(jié)裝置中，將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路 30和逆變器電路40分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板30和逆變器電路40 并模塊化，由此，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路30及逆變器電路40分別被安裝于各自分體構(gòu)成的DC/ DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31及逆變器電路安裝基板41，因此，在個別的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝一電路的電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，由于其它電路安裝基板仍繼續(xù)使用，所以可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，能夠有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，在上述構(gòu)成中，三個分相逆變器電路6-1、6-2、6_3分別被安裝于各自分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板即第一逆變器電路安裝基板41-1、第二逆變器電路安裝基板41-2、第三逆變器電路安裝基板41-3上，所以在第一逆變器電路安裝基板41-1、第二逆變器電路安裝基板41-2、第三逆變器電路安裝基板41-3中構(gòu)成一逆變器電路安裝基板的電子零件發(fā)生了故障的情況下，僅將安裝有該故障的電子零件的逆變器電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，從而可以降低維護(hù)費(fèi)用，并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，防止尚未發(fā)生故障的電子零件被廢棄處理，這也有助于地球環(huán)境的保護(hù)。另外，在上述構(gòu)成中，構(gòu)成DC/DC轉(zhuǎn)換器電路30的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件 IlA和分別構(gòu)成各分相逆變器電路6-1、6-2、6-3的逆變器電路用開關(guān)元件組12A被分別在直線上并設(shè)安裝于DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31及第一 第三逆變器電路安裝基板41-1、 41-2、41-3上，而且，在殼體1內(nèi)的基體部件5上，以相互相對的方式配置DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組IlA和第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1，并且，以相互相對的方式配置第二逆變器電路用開關(guān)元件組12A-2和第三逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3，而且，第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1和DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件11A、以及第二逆變器電路用開關(guān)元件組12-2及第三逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3在上述殼體內(nèi)的基體部件5上以相互相對的方式配置，因此，各逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1 12A-3及DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組在殼體1內(nèi)的基體部件5上集合在一起，由此，能夠高效地冷卻各開關(guān)元件 11、12產(chǎn)生的高熱量，能夠不對其它電子零件造成影響。另外，在上述構(gòu)成中，在基體部件5的表面上，在形成于DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組IlA和第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1之間、以及第二逆變器電路用開關(guān)元件組12A-2和第三逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3之間的空隙部13配設(shè)有電抗器14，因此， 可減少電抗器14受各開關(guān)元件11、12發(fā)出的高熱量的影響，可對其個別地進(jìn)行冷卻，從而能夠高效地實(shí)現(xiàn)裝置的冷卻功能。而且，通過使第一及第二主散熱器16的各一邊向空隙部13側(cè)延伸，一體形成電抗器冷卻用空冷風(fēng)扇部16A，因此，可冷卻電抗器14，所以可以高效地實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇19對各開關(guān)元件11、12的冷卻功能。另外，在上述構(gòu)成中，在基體部件5的背面?zhèn)?，以DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組 IlA和第二逆變器電路用開關(guān)元件組12A-2相對的方式設(shè)置構(gòu)成第一主散熱器的主散熱器 16，而且，以與第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1及第三逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3 的方式設(shè)置構(gòu)成第二主散熱器的主散熱器16，由此，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組IlA和第一逆變器電路用開關(guān)元件組12A-1、以及第二逆變器電路用開關(guān)元件12A-2和第三逆變器電路用開關(guān)元件組12A-3通過第一及第二主散熱器16個別冷卻，結(jié)果實(shí)現(xiàn)了高效的冷卻功能。另外，在上述構(gòu)成中，在相對于第一 第三逆變器電路安裝基板41-1、41-2、41-3 及DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板31的安裝有各開關(guān)元件組12A-1 12A-3及IlA的基板面的相反側(cè)的相對基板面，以分別與上述各開關(guān)元件組12A-1 12A-3及IlA相對的方式分別接合設(shè)置輔助散熱器8A、8B，且將各輔助散熱器8A、8B與形成于基體部件5的貫通孔5A 嵌合，由此與各主散熱器16直接接合，因此，可提高各開關(guān)元件組12A-1 12A-3及IlA的冷卻效果。
另外，在上述構(gòu)成中，在第一及第二主散熱器16、16的背面?zhèn)?，以與各輔助散熱器 8A、8B相對的方式分別設(shè)置空冷通道17、17，并利用冷卻風(fēng)扇19向空冷通道17、17強(qiáng)制供給冷卻空氣，因此，第一及的第二主散熱器16、16使用通過各冷卻風(fēng)扇19導(dǎo)入的冷氣對個別的空冷通道進(jìn)行個別冷卻，不會有各開關(guān)元件組11A、12A-1 12A-3彼此產(chǎn)生的高熱量造成影響，而可以高效地冷卻，能夠更高效地發(fā)揮各冷卻風(fēng)扇的冷卻效果。另外，在上述構(gòu)成中，通過使第一及第二主散熱器16的各一邊向空隙部側(cè)延伸， 形成對電抗器14進(jìn)行冷卻的電抗器冷卻用空冷風(fēng)扇部16A，因此，利用電抗器冷卻用空冷風(fēng)扇部16A，可冷卻電抗器14，因此，能夠高效地實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇19對各開關(guān)元件組11A、 12A-1 12A-3的冷卻功能。另外，在上述構(gòu)成中，向各空冷通道17內(nèi)強(qiáng)制供給冷卻空氣的冷卻風(fēng)扇19設(shè)置于各空冷通道17的最上游側(cè)，因此，可減小冷卻風(fēng)扇19因各開關(guān)元件組12A-1 12A-3及 IlA而產(chǎn)生的高熱量的影響，可實(shí)現(xiàn)這樣的冷卻風(fēng)扇的長壽命化。另外，通過在框體Ia上設(shè)置背面蓋體lb，從而使冷氣不會從空冷通道17及空隙部 13脫出，最終實(shí)現(xiàn)冷卻功能的提高。另外，在上述構(gòu)成中，容易受熱量影響的CPU22以位于基體部件5的空冷通道17 上游側(cè)的方式設(shè)于CPU安裝基板23上，因此，不會受各開關(guān)元件組11A、12A-1 12A-3及電抗器14產(chǎn)生的高熱量影響，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)正常的控制功能。另外，在上述實(shí)施例中，構(gòu)成作為輸出三相交流電的功率調(diào)節(jié)裝置，但本發(fā)明不限于此，例如也可以作為通過DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和單一的逆變器電路輸出一相交流電的功率調(diào)節(jié)裝置或作為通過DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和兩個逆變器電路輸出單相交流電的功率調(diào)節(jié)裝置構(gòu)成。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如以上說明，本發(fā)明中，通過將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板上進(jìn)行模塊化，由此，DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及逆變器電路被分別安裝于各自分體構(gòu)成的DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板及逆變器電路安裝基板上，因此，在個別的電子零件發(fā)生了故障時，僅將安裝一電路的電路安裝基板更換為新品，即可實(shí)現(xiàn)維護(hù)作業(yè)，可以仍繼續(xù)使用其它電路安裝基板，因此，可以降低維護(hù)費(fèi)用， 并且可以將與新品的電子零件的更換范圍限制為最小限度，可有助于地球環(huán)境的保護(hù)。因此，本發(fā)明中適用于將從太陽能電池及燃料電池等供給的直流電在升壓后轉(zhuǎn)換為交流電且將交流電向一般負(fù)荷供給的功率調(diào)節(jié)裝置及用于該裝置的模塊基板構(gòu)造等。
權(quán)利要求
1.一種功率調(diào)節(jié)裝置，將直流電在由DC/DC轉(zhuǎn)換器電路升壓后通過逆變器電路轉(zhuǎn)換為交流電，將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及所述逆變器電路或控制這兩電路動作的CPU等電路收納于殼體內(nèi)而構(gòu)成，其特征在于，通過將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和所述逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板而模塊化。
2.如權(quán)利要求1所述的功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述逆變器電路為輸出單相交流電而由兩個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。
3.如權(quán)利要求1所述的功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述逆變器電路為輸出三相交流電而由三個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。
4.如權(quán)利要求3所述的功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，通過在所述各分相逆變器電路安裝基板上分別并設(shè)安裝用于構(gòu)成所述各分相逆變器電路的多個逆變器電路用開關(guān)元件，構(gòu)成逆變器電路用開關(guān)元件組，而且，通過在所述DC/ DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板上并設(shè)安裝構(gòu)成所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的多個DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件，構(gòu)成DC/DC電路用開關(guān)元件組，而且，在所述殼體內(nèi)將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述三個分相逆變器電路中構(gòu)成第一分相逆變器電路的所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組以相互相對的方式配置，并將所述三個分相逆變器電路中構(gòu)成第二分相逆變器電路的第二逆變器電路用開關(guān)元件組和構(gòu)成第三分相逆變器電路的第三逆變器電路用開關(guān)元件組彼此之間以相互相對的方式配置，另外，將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組、 所述第二逆變器電路用開關(guān)元件組和所述第三逆變器電路用開關(guān)元件組在所述殼體內(nèi)以相互相對的方式配置。
5.如權(quán)利要求4所述的功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，在所述基體部件的表面?zhèn)韧ㄟ^使所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組之間以及所述第二逆變器電路用開關(guān)元件組和所述第三逆變器電路用開關(guān)元件組之間相互分開，由此形成空隙部，在該空隙部內(nèi)的所述基體部件的表面?zhèn)扰湓O(shè)電抗器。
6.如權(quán)利要求5所述的功率調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，在所述基體部件的背面?zhèn)纫运?DC/DC轉(zhuǎn)換器電路用開關(guān)元件組和所述第一逆變器電路用開關(guān)元件組相對的方式設(shè)置第一主散熱器，而且，以所述第二逆變器電路用開關(guān)元件組和第三逆變器電路用開關(guān)元件組相對的方式配置第二主散熱器。
7.一種用于功率調(diào)節(jié)裝置的模塊基板構(gòu)造，該功率調(diào)節(jié)裝置將直流電在由DC/DC轉(zhuǎn)換器電路升壓后通過逆變器電路轉(zhuǎn)換為交流電，將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路及所述逆變器電路或控制這兩電路動作的CPU等電路收納于殼體內(nèi)而構(gòu)成，其特征在于，通過將所述DC/DC轉(zhuǎn)換器電路和所述逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板和逆變器電路安裝基板而模塊化。
8.如權(quán)利要求7所述的用于功率調(diào)節(jié)裝置的模塊基板構(gòu)造，其特征在于，所述逆變器電路為輸出單相交流電而由兩個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。
9.如權(quán)利要求7所述的用于功率調(diào)節(jié)裝置的模塊基板構(gòu)造，其特征在于，所述逆變器電路為輸出三相交流電而由三個分相逆變器電路分別構(gòu)成，通過將該各分相逆變器電路分別安裝于分體構(gòu)成的分相逆變器電路安裝基板而模塊化。
全文摘要
一種功率調(diào)節(jié)裝置，提高各電子零件故障時的維護(hù)性，實(shí)現(xiàn)低成本的維護(hù)。將從太陽能電池及燃料電池等供給的直流電在由DC/DC轉(zhuǎn)換器電路(30)升壓后通過逆變器電路(40)轉(zhuǎn)換成交流電，在為將該交流電向一般負(fù)荷供給而將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路(30)及逆變器電路(40)或控制這兩電路的動作的CPU等電路收納于殼體內(nèi)而構(gòu)成的情況下，通過將DC/DC轉(zhuǎn)換器電路(30)和逆變器電路(40)分別安裝于分體構(gòu)成的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路安裝基板(31)和逆變器電路安裝基板(41)而模塊化。
文檔編號H02M7/44GK102195454SQ20111004230
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者坪田康弘, 片山健清, 高城博人 申請人:歐姆龍株式會社