JP2007252177A

JP2007252177A - Power converter

Info

Publication number: JP2007252177A
Application number: JP2006247191A
Authority: JP
Inventors: Koji Noda; 浩二野田; Takahisa Endo; 隆久遠藤; Naoyoshi Uesugi; 通可植杉
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Carrier Japan Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2007-09-27

Abstract

【課題】昇圧回路のスイッチング素子およびダイオードを共通の放熱部材にしかも単一の押さえ部材でそれぞれ隙間なく密着して固定することができ、これによりスイッチング素子およびダイオードに対する良好な放熱性を確保しながら、製造効率の向上および取付け面積の縮小が図れる電力変換装置を提供する。
【解決手段】昇圧用のスイッチング素子として高速整流ダイオード４ｄを内蔵したＩＧＢＴ４を用いるとともに、逆流防止用のダイオードとしてＩＧＢＴ４と同じ定格を有するＩＧＢＴ５の高速整流ダイオード５ｄを用い、このＩＧＢＴ４，５を共通の第２ヒートシンク１１に互いに並べて単一の押さえ板１３により固定した。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To fix a switching circuit and a diode of a booster circuit to a common heat radiating member with a single pressing member in close contact with each other without any gap, thereby ensuring good heat dissipation for the switching element and the diode. A power conversion device capable of improving manufacturing efficiency and reducing the mounting area is provided.
An IGBT 4 having a built-in high-speed rectifier diode 4d is used as a switching element for boosting, and a high-speed rectifier diode 5d of an IGBT 5 having the same rating as that of the IGBT 4 is used as a diode for preventing a backflow. The second heat sinks 11 were arranged side by side and fixed by a single pressing plate 13.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、直流電圧を昇圧する昇圧回路およびこの昇圧回路の出力を交流電圧に変換するスイッチング回路からなる電力変換装置に関する。 The present invention relates to a booster circuit that boosts a DC voltage and a power converter that includes a switching circuit that converts an output of the booster circuit into an AC voltage.

一般に、太陽電池などで発電した電力を家庭用の機器に供給するための電力変換装置は、公知資料（特許文献１）に示すように、太陽電池で発電した低い直流電圧を昇圧回路により昇圧し、昇圧した直流電圧をスイッチング回路により交流電圧に変換して機器に供給する。 In general, a power converter for supplying electric power generated by a solar cell or the like to a household device boosts a low DC voltage generated by the solar cell by a booster circuit as shown in a publicly known document (Patent Document 1). The boosted DC voltage is converted into an AC voltage by a switching circuit and supplied to the device.

昇圧回路は、太陽電池から入力される直流電圧をリアクトルを介してスイッチング素子のコレクタ・エミッタ間に印加し、そのスイッチング素子のオン，オフによって同スイッチング素子のコレクタ・エミッタ間に生じる電圧を逆流防止用のダイオードを介してコンデンサに印加し、そのコンデンサの電圧を出力とする。 The booster circuit applies a DC voltage input from the solar cell between the collector and emitter of the switching element via the reactor, and prevents backflow of the voltage generated between the collector and emitter of the switching element by turning on and off the switching element. The voltage is applied to the capacitor via the diode for output, and the voltage of the capacitor is used as the output.

このような昇圧回路では、スイッチング素子およびダイオードに大電流が流れてその発熱が大きいため、スイッチング素子およびダイオードが放熱板（ヒートシンク）に取付けられる。この取付けに際しては、製造効率の向上および取付け面積の縮小のため、スイッチング素子およびダイオードが同じ放熱板に共通の押さえ板を用いて螺子止めされることが多い。
特開２０００―３１２４８４号公報 In such a booster circuit, since a large current flows through the switching element and the diode and the heat generation is large, the switching element and the diode are attached to a heat sink (heat sink). In this mounting, the switching element and the diode are often screwed by using a common pressing plate for the same heat radiating plate in order to improve manufacturing efficiency and reduce the mounting area.
JP 2000-312484 A

上記昇圧回路に用いられるスイッチング素子として、例えばＩＧＢＴが用いられる。このＩＧＢＴと逆流防止用のダイオードとはパッケージの外形寸法が異なるため、両素子を共通の押さえ板を用いて放熱板に螺子止めする場合に、両者の厚みの違いから一方の素子と放熱板との間に隙間が生じ易く、放熱性が悪くなるという問題があった。隙間が生じないように螺子を無理に締め付けると、素子の破壊を招いてしまう。このため、それぞれの素子を個々に放熱板に螺子止めすればよいが、この場合、取付け作業工程の増加によるコストアップとなる。 As a switching element used in the booster circuit, for example, an IGBT is used. Since the IGBT and the diode for preventing backflow are different in package external dimensions, when both elements are screwed to the heat sink using a common holding plate, the difference between the thickness of one element and the heat sink There is a problem that a gap is easily generated between the two, and the heat dissipation property is deteriorated. If the screw is forcibly tightened so that no gap is formed, the element will be destroyed. For this reason, each element may be screwed individually to the heat radiating plate, but in this case, the cost is increased due to an increase in the mounting work process.

この発明は、上記の事情を考慮したもので、その目的とするところは、昇圧回路のスイッチング素子および逆流防止用ダイオードを共通の放熱部材にしかも単一の押さえ部材でそれぞれ隙間なく密着して固定することができ、これによりスイッチング素子およびダイオードに対する良好な放熱性を確保しながら、製造効率の向上および取付け面積の縮小が図れる電力変換装置を提供することにある。 The present invention takes the above-mentioned circumstances into consideration, and its object is to fix the switching element of the booster circuit and the backflow prevention diode to a common heat radiating member and tightly contact each other with a single pressing member. Accordingly, an object of the present invention is to provide a power conversion device that can improve the manufacturing efficiency and reduce the mounting area while ensuring good heat dissipation for the switching element and the diode.

この発明の電力変換装置は、昇圧用のスイッチング素子および逆流防止用のダイオードを有し直流電圧を昇圧する昇圧回路と、複数のスイッチング素子を有し上記昇圧回路の出力を交流電圧に変換するスイッチング回路とを備えたものであって、昇圧用のスイッチング素子として高速整流ダイオードを内蔵した第１スイッチング素子を用いるとともに、逆流防止用のダイオードとして上記第１スイッチング素子と同じ定格を有する第２スイッチング素子の高速整流ダイオードを用い、この第１および第２スイッチング素子を共通の放熱部材に互いに並べて単一の押さえ部材により固定した。 The power conversion device of the present invention includes a boosting circuit having a boosting switching element and a backflow prevention diode for boosting a DC voltage, and a switching circuit having a plurality of switching elements for converting the output of the boosting circuit into an AC voltage. A first switching element having a built-in high-speed rectifier diode as a boosting switching element and a second switching element having the same rating as the first switching element as a backflow preventing diode The first and second switching elements were arranged on a common heat dissipating member and fixed by a single pressing member.

この発明の電力変換装置によれば、昇圧回路のスイッチング素子およびダイオードを共通の放熱部材にしかも単一の押さえ部材でそれぞれ隙間なく密着して固定することができる。これにより、スイッチング素子およびダイオードに対する良好な放熱性を確保しながら、製造効率の向上および取付け面積の縮小が図れる。 According to the power conversion device of the present invention, the switching element and the diode of the booster circuit can be fixed to each other with a common heat radiating member and a single pressing member without any gap. As a result, it is possible to improve the manufacturing efficiency and reduce the mounting area while ensuring good heat dissipation for the switching element and the diode.

［１］以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１において、１は太陽電池などの直流電源で、この直流電源１の出力電圧が昇圧回路２に供給される。昇圧回路２は、入力電圧をリアクタ３を介して第１スイッチング素子であるＩＧＢＴ４のコレクタ・エミッタ間に印加し、そのＩＧＢＴ４のオン，オフによって同ＩＧＢＴ４のコレクタ・エミッタ間に生じる電圧を逆流防止用のダイオード５ｄを介してコンデンサ６に印加し、そのコンデンサ６の電圧を出力とする。 [1] A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a DC power source such as a solar battery, and the output voltage of the DC power source 1 is supplied to the booster circuit 2. The booster circuit 2 applies an input voltage between the collector and emitter of the IGBT 4 that is the first switching element via the reactor 3, and the voltage generated between the collector and emitter of the IGBT 4 due to ON / OFF of the IGBT 4 is used for preventing backflow. Is applied to the capacitor 6 via the diode 5d, and the voltage of the capacitor 6 is used as an output.

ＩＧＢＴ４は、自身のコレクタ・エミッタ間に逆並列接続された高速整流ダイオード４ｄを内蔵している。逆流防止用のダイオード５ｄは、ＩＧＢＴ４と同じ定格を有する第２スイッチング素子であるＩＧＢＴ５に内蔵された高速整流ダイオードであり、ＩＧＢＴ５のコレクタ・エミッタ間に逆並列接続されている。そして、ＩＧＢＴ５は、常にオフ状態を維持するように、ゲート・エミッタ間が配線により短絡されている。なお、ＩＧＢＴ５をオフするにはゲートとエミッタを同電位とすればよく、ノイズ対策等のため、ゲート・エミッタ間に抵抗を介して接続させてもよい。 The IGBT 4 has a built-in high-speed rectifier diode 4d connected in reverse parallel between its collector and emitter. The backflow preventing diode 5d is a high-speed rectifier diode built in the IGBT 5 that is the second switching element having the same rating as the IGBT 4, and is connected in reverse parallel between the collector and the emitter of the IGBT 5. The IGBT 5 is short-circuited between the gate and the emitter by wiring so as to always maintain the OFF state. In order to turn off the IGBT 5, the gate and the emitter may be set to the same potential, and the gate and the emitter may be connected via a resistor for noise countermeasures and the like.

この昇圧回路２の出力がスイッチング回路７に供給される。スイッチング回路７は、スイッチング素子たとえばＭＯＳＦＥＴ８u＋とＭＯＳＦＥＴ８u−の直列回路、およびＭＯＳＦＥＴ８ｖ＋とＭＯＳＦＥＴ８ｖ−の直列回路からなる単相スイッチング回路であり、昇圧回路２の出力電圧を各ＭＯＳＦＥＴのオン，オフにより交流電圧に変換し、各スイッチング素子の直列回路の中間点から出力する。各ＭＯＳＦＥＴは、自身のドレイン・エミッタ間に逆並列接続された還流ダイオード（寄生ダイオードともいう）Ｄ＋，Ｄ−をそれぞれ内蔵している。 The output of the booster circuit 2 is supplied to the switching circuit 7. The switching circuit 7 is a single-phase switching circuit composed of switching elements, for example, a series circuit of MOSFET 8u + and MOSFET 8u− and a series circuit of MOSFET 8v + and MOSFET 8v−. The output voltage of the booster circuit 2 is changed to an AC voltage by turning on / off each MOSFET. It converts and outputs from the intermediate point of the series circuit of each switching element. Each MOSFET incorporates freewheeling diodes (also called parasitic diodes) D + and D− connected in reverse parallel between their drains and emitters.

これら昇圧回路２および単相スイッチング回路７により、本発明の電力変換装置が構成されている。この電力変換装置における各スイッチング素子の配置およびその周辺部を図２および図３に示している。図２は各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図、図３は図２の要部の断面を側方から見た図である。 The booster circuit 2 and the single-phase switching circuit 7 constitute a power conversion device of the present invention. FIG. 2 and FIG. 3 show the arrangement of each switching element and its peripheral part in this power converter. FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of each switching element and the configuration of its peripheral part, and FIG. 3 is a side view of the cross section of the main part of FIG.

放熱部材である第１ヒートシンク１０は、熱伝達率の高いアルミなどで構成され、一方の面に多数の放熱フィン１０ａを有し、反対側が平面状となっていて、その平面部に凸部１０ｂを有している。凸部１０ｂは各放熱フィン１０ａの配列方向と直行する方向に延び、その凸部１０ｂの側面に放熱部材である第２ヒートシンク１１が設けられている。第２ヒートシンク１１は、凸部１０ｂとほぼ同じ高さおよび長さを有し、数本の螺子１２によって凸部１０ｂの側面に密着するように取付けられている。 The first heat sink 10 as a heat radiating member is made of aluminum having a high heat transfer coefficient, has a plurality of heat radiating fins 10a on one surface, and has a flat shape on the opposite side, and a convex portion 10b on the flat surface portion. have. The convex portion 10b extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the radiating fins 10a, and a second heat sink 11 as a heat radiating member is provided on a side surface of the convex portion 10b. The second heat sink 11 has substantially the same height and length as the convex portion 10b, and is attached to the side surface of the convex portion 10b with several screws 12.

第１ヒートシンク１０の他方の平面部の四隅にそれぞれスペーサ２１が立設され、その各スペーサ２１の上に回路基板２２が載置されている。そして、回路基板２２の四隅に螺子２３がそれぞれ挿通され、その各螺子２３の先が各スペーサ２１に螺合されている。これにより、第１ヒートシンク１０の平面部と平行な状態に回路基板２２が保持されている。 Spacers 21 are erected at the four corners of the other flat portion of the first heat sink 10, and a circuit board 22 is placed on each spacer 21. Then, screws 23 are respectively inserted into the four corners of the circuit board 22, and the tips of the screws 23 are screwed into the spacers 21. Thereby, the circuit board 22 is held in a state parallel to the planar portion of the first heat sink 10.

第２ヒートシンク１１の側面に、昇圧回路２のＩＧＢＴ４，５が、第２ヒートシンク１１の側面に沿って互いに並んだ状態で、かつそれぞれの端子Ｇ，Ｃ，Ｅが回路基板２２に向く状態で、装着されている。この装着に際し、ＩＧＢＴ４，５が、第２ヒートシンク１１の側面に密着するように、単一の押さえ板（押さえ部材）１３によって第２ヒートシンク１１に押さえ付けられている。押さえ板１３は、数本の螺子１４によって第２ヒートシンク１１の側面に取付けられている。ＩＧＢＴ４，５の端子Ｇ，Ｃ，Ｅは、回路基板２２に挿通されて回路基板２２上の配線パターンに半田付け接続される。 With the IGBTs 4, 5 of the booster circuit 2 aligned with each other along the side surface of the second heat sink 11 on the side surface of the second heat sink 11, and with the terminals G, C, E facing the circuit board 22, It is installed. At the time of mounting, the IGBTs 4 and 5 are pressed against the second heat sink 11 by a single pressing plate (pressing member) 13 so as to be in close contact with the side surface of the second heat sink 11. The holding plate 13 is attached to the side surface of the second heat sink 11 by several screws 14. The terminals G, C and E of the IGBTs 4 and 5 are inserted into the circuit board 22 and soldered to the wiring pattern on the circuit board 22.

また、第２ヒートシンク１１の側面における上記ＩＧＢＴ４，５の隣り位置に、スイッチング回路７のＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋，８ｕ−，８ｖ＋，８ｖ−が設けられている。これらＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−は、ヒートシンク１１の側面に沿って互いに並んだ状態で、かつそれぞれの端子Ｇ，Ｄ，Ｓが回路基板２２に向く状態で、装着されている。この装着に際し、ＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−が、ヒートシンク１１の側面に密着するように、単一の押さえ板（押さえ部材）１５によってヒートシンク１１に押さえ付けられている。押さえ板１５は、数本の螺子１６によってヒートシンク１１の側面に取付けられている。ＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の端子Ｇ，Ｄ，Ｓは、回路基板２２に挿通されて回路基板２２上の配線パターンに半田付け接続される。 Further, MOSFETs 8u +, 8u−, 8v +, and 8v− of the switching circuit 7 are provided at positions adjacent to the IGBTs 4 and 5 on the side surface of the second heat sink 11. The MOSFETs 8u + to 8v− are mounted in a state where they are aligned with each other along the side surface of the heat sink 11 and each terminal G, D, S faces the circuit board 22. At the time of mounting, the MOSFETs 8 u + to 8 v − are pressed against the heat sink 11 by a single pressing plate (pressing member) 15 so as to be in close contact with the side surface of the heat sink 11. The holding plate 15 is attached to the side surface of the heat sink 11 by several screws 16. The terminals G, D, and S of the MOSFETs 8u + to 8v− are inserted into the circuit board 22 and soldered to the wiring pattern on the circuit board 22.

以上のように、昇圧用のスイッチング素子であるＩＧＢＴ４とＩＧＢＴ５は同じ定格であり、両方とも高速整流ダイオードを内蔵した同一素子（パッケージ）が使用されている。このＩＧＢＴ５の高速整流ダイオード５ｄを逆流防止用のダイオードとして用いることにより、結果的に、昇圧用のスイッチング素子（ＩＧＢＴ４）および逆流防止用のダイオード（高速整流ダイオード５ｄ）の外形寸法、特に厚みを同一とすることができる。 As described above, the boosting switching elements IGBT4 and IGBT5 have the same rating, and both use the same element (package) incorporating a high-speed rectifier diode. By using the high-speed rectifier diode 5d of the IGBT 5 as a diode for preventing a reverse current, as a result, the external dimensions, particularly the thickness, of the switching element for boosting (IGBT4) and the diode for preventing a reverse current (high-speed rectifier diode 5d) are the same. It can be.

したがって、ＩＧＢＴ４，５を共通のヒートシンク１１に互いに並べて、しかも単一の押さえ板１３により、それぞれ隙間なく密着して固定することができる。従来のように一方の素子とヒートシンクとの間に隙間が生じることがなく、ＩＧＢＴ４およびダイオード５ｄに対する良好な放熱性を確保することができる。隙間が生じないようにするために螺子を無理に締め付ける必要もないので、素子の破壊を未然に防ぐことができる。しかも、ＩＧＢＴ４，５の固定用として単一の押さえ板１３を用いているので、製造効率の向上が図れる。さらに、ＩＧＢＴ４，５を互いに並べて設けているので、ＩＧＢＴ４，５の取付け面積の縮小が図れる。また、従来は逆流防止用のダイオードとしてダイオードのみからなる素子を用いていたため、取付け時に昇圧用のスイッチング素子とダイオードを確認し、回路基板２２の所定の位置に取付ける必要があったが、本実施形態ではＩＧＢＴ４，５は同一素子であるため、製造段階で素子を確認する必要もなく、この点から製造効率の向上が図れる。スイッチング回路７のＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−についても、共通のヒートシンク１１に互いに並べて、しかも単一の押さえ板１５により、それぞれ隙間なく密着して固定することができる。よって、ＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−に対する良好な放熱性を確保することができる。しかも、ＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の固定用として単一の押さえ板１５を用いているので、製造効率の向上が図れる。さらに、ＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−を互いに並べて設けているので、ＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の取付け面積の縮小が図れる。 Therefore, the IGBTs 4 and 5 can be arranged on the common heat sink 11 and fixed in close contact with each other by the single pressing plate 13 without any gap. There is no gap between one element and the heat sink as in the prior art, and good heat dissipation for the IGBT 4 and the diode 5d can be ensured. Since it is not necessary to forcefully tighten the screw in order to prevent a gap from occurring, the element can be prevented from being destroyed. In addition, since the single pressing plate 13 is used for fixing the IGBTs 4 and 5, the manufacturing efficiency can be improved. Further, since the IGBTs 4 and 5 are provided side by side, the mounting area of the IGBTs 4 and 5 can be reduced. Conventionally, since an element consisting only of a diode is used as a backflow prevention diode, it is necessary to check the switching element for boosting and the diode at the time of mounting, and to be mounted at a predetermined position on the circuit board 22. In the embodiment, since the IGBTs 4 and 5 are the same element, it is not necessary to check the element at the manufacturing stage, and the manufacturing efficiency can be improved from this point. The MOSFETs 8u + to 8v− of the switching circuit 7 can also be fixed to each other on the common heat sink 11 in close contact with each other by the single pressing plate 15 without any gap. Therefore, good heat dissipation for the MOSFETs 8u + to 8v− can be ensured. Moreover, since the single pressing plate 15 is used for fixing the MOSFETs 8u + to 8v−, the manufacturing efficiency can be improved. Further, since the MOSFETs 8u + to 8v− are provided side by side, the mounting area of the MOSFETs 8u + to 8v− can be reduced.

［２］この発明の第２の実施形態について説明する。
図４に示すように、第１ヒートシンク１０の凸部１０ｂに代わり、第１ヒートシンク１０と別ピースのヒートシンク３１が設けられている。ヒートシンク３１は、凸部１０ｂと同じく、各放熱フィン１０ａの配列方向と直行する方向に延び、その長手方向の数箇所に螺子挿入用の凹部３１ａを有している。また、回路基板２２において、ヒートシンク３１の各凹部３１ａと対応する位置に、それぞれ螺子挿入用の開口２２ａが形成されている。 [2] A second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 4, a heat sink 31 that is a separate piece from the first heat sink 10 is provided instead of the convex portion 10 b of the first heat sink 10. The heat sink 31 extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the radiating fins 10a, as with the convex portions 10b, and has concave portions 31a for screw insertion at several locations in the longitudinal direction. In the circuit board 22, screw insertion openings 22 a are formed at positions corresponding to the respective recesses 31 a of the heat sink 31.

回路基板２２の各開口２２ａからヒートシンク３１の各凹部３１ａに螺子３２がそれぞれ挿通され、その各螺子３２が各凹部３１ａの底部を通して第１ヒートシンク１０の平面部に螺合されることにより、ヒートシンク３１が第１ヒートシンク１０に固定される。各螺子３２の螺合に際しては、各螺子３２に熱伝導性の高いシリコングリース等が塗布される。 Screws 32 are respectively inserted into the recesses 31a of the heat sink 31 from the openings 22a of the circuit board 22, and the screws 32 are screwed into the flat portions of the first heat sink 10 through the bottoms of the recesses 31a. Is fixed to the first heat sink 10. When the screws 32 are screwed together, silicon grease or the like having high thermal conductivity is applied to the screws 32.

このような構成によれば、幅が異なる数種類のヒートシンク３１を用意しておき、これらヒートシンク３１をＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の外形形状や寸法の変更に合わせて選択的に付け替えることができる。これにより、ＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の形状や寸法が変わっても、高価な第１ヒートシンク１０の形状には何も手を加えることなく、ＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−を適切な位置に配置することができる。 According to such a configuration, several types of heat sinks 31 having different widths are prepared, and these heat sinks 31 can be selectively replaced according to changes in the outer shape and dimensions of the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v−. . Accordingly, even if the shapes and dimensions of the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v− are changed, the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v− are appropriately positioned without changing the shape of the expensive first heat sink 10. Can be arranged.

他の構成および作用効果は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment. Therefore, the description is omitted.

［３］この発明の第３の実施形態について説明する。
図５に示すように、第１ヒートシンク１０の凸部１０ｂに代わり、第２ヒートシンク４１が設けられている。第２ヒートシンク４１は、凸部１０ｂと同じく、各放熱フィン１０ａの配列方向と直行する方向に延び、その長手方向の数箇所に螺子挿入用の凹部４１ａを有している。また、回路基板２２において、第２ヒートシンク４１の各凹部４１ａと対応する位置に、それぞれ螺子挿入用の開口２２ａが形成されている。 [3] A third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5, a second heat sink 41 is provided instead of the convex portion 10 b of the first heat sink 10. The second heat sink 41 extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the radiating fins 10a, as with the convex portions 10b, and has concave portions 41a for screw insertion at several locations in the longitudinal direction. In the circuit board 22, screw insertion openings 22 a are formed at positions corresponding to the respective recesses 41 a of the second heat sink 41.

回路基板２２の各開口２２ａから第２ヒートシンク４１の各凹部４１ａに螺子４２がそれぞれ挿通され、その各螺子４２が各凹部４１ａの底部を通して第１ヒートシンク１０の平面部に螺合されることにより、第２ヒートシンク４１が第１ヒートシンク１０に固定される。各螺子４２の螺合に際しては、各螺子４２に熱伝導性の高いシリコングリース等が塗布される。 Screws 42 are respectively inserted from the openings 22a of the circuit board 22 into the recesses 41a of the second heat sink 41, and the screws 42 are screwed into the flat portions of the first heat sink 10 through the bottoms of the recesses 41a. The second heat sink 41 is fixed to the first heat sink 10. When the screws 42 are screwed together, silicon grease or the like having high thermal conductivity is applied to the screws 42.

そして、第１実施形態の第２ヒートシンク１１を用いることなく、第２ヒートシンク４１の側面に、ＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋，８ｕ−，８ｖ＋，８ｖ−が直接的に取付けられている。この取付け構造は、第１実施形態の第２ヒートシンク１１に対する取付け構造と同じである。 The IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u +, 8u−, 8v +, and 8v− are directly attached to the side surface of the second heat sink 41 without using the second heat sink 11 of the first embodiment. This attachment structure is the same as the attachment structure for the second heat sink 11 of the first embodiment.

このような構成によれば、幅が異なる数種類の第２ヒートシンク４１を用意しておき、これら第２ヒートシンク４１をＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の形状や寸法の変更に合わせて選択的に付け替えることができる。これにより、ＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−の形状や寸法が変わっても、高価な第１ヒートシンク１０の形状には何も手を加えることなく、ＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−を適切な位置に配置することができる。 According to such a configuration, several types of second heat sinks 41 having different widths are prepared, and these second heat sinks 41 are selectively replaced according to changes in the shapes and dimensions of the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v−. be able to. Accordingly, even if the shapes and dimensions of the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v− are changed, the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v− are appropriately positioned without changing the shape of the expensive first heat sink 10. Can be arranged.

［４］この発明の第４の実施形態について説明する。
図６に示すように、第１ヒートシンク１０の平面部に位置決め用の凹部１０ｃが形成され、その凹部１０ｃに第２の実施形態におけるヒートシンク３１の下部が嵌合される。 [4] A fourth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 6, a positioning recess 10c is formed in the flat portion of the first heat sink 10, and the lower portion of the heat sink 31 in the second embodiment is fitted into the recess 10c.

他の構成および作用効果は第２の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the second embodiment. Therefore, the description is omitted.

［５］この発明の第５の実施形態について説明する。
図７に示すように、ＩＧＢＴ４，５およびＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−が単一の押さえ板１３によって押さえ付けられる。この際、ＩＧＢＴとＭＯＳＦＥＴでは素子が相違するため、それぞれの厚みに若干差が出る場合もあるが、図７に示すようにＩＧＢＴ４，５とＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋〜８ｖ−との間の間隔を他の素子間の間隔よりも広めに取っておけば、その間隔で押さえ板１３をたわませることができ、素子間の厚みの差を吸収させることができる。 [5] A fifth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 7, the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8 u + to 8 v− are pressed by a single pressing plate 13. At this time, since the elements are different between the IGBT and the MOSFET, there may be a slight difference in the respective thicknesses. However, as shown in FIG. 7, the interval between the IGBTs 4 and 5 and the MOSFETs 8u + to 8v− is set between the other elements. If the distance is set wider than the distance between the two, the pressing plate 13 can be bent at the distance, and the difference in thickness between the elements can be absorbed.

［６］この発明の第６の実施形態を図８および図９に示している。図８は各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図、図９は図８の要部の断面を側方から見た図である。
凸部１０ｂの上面部において、ＩＧＢＴ４，５のほぼ中間と対応する位置に温度センサ５１の素子が埋設され、その温度センサ５１の端子５１ａ，５１ｂが回路基板２２に挿通されて半田付け接続される。さらに、凸部１０ｂの上面部において、ＭＯＳＦＥＴ８ｕ−，８ｖ＋のほぼ中間と対応する位置に温度センサ５２の素子本体が埋設され、その温度センサ５２の端子５２ａ，５２ｂが回路基板２２に挿通されて半田付け接続される。温度センサ５１，５２は、ＩＧＢＴおよびＭＯＳＦＥＴの温度をそれぞれ検知する。 [6] A sixth embodiment of the present invention is shown in FIGS. FIG. 8 is a view showing the arrangement of each switching element and the configuration of its peripheral portion, and FIG. 9 is a view of the cross section of the main part of FIG.
On the upper surface of the convex portion 10b, the element of the temperature sensor 51 is embedded at a position corresponding to the middle of the IGBTs 4 and 5, and the terminals 51a and 51b of the temperature sensor 51 are inserted into the circuit board 22 and soldered. . Further, the element body of the temperature sensor 52 is embedded at a position corresponding to the middle of the MOSFETs 8u− and 8v + on the upper surface of the convex portion 10b, and the terminals 52a and 52b of the temperature sensor 52 are inserted into the circuit board 22 and soldered. Connected. The temperature sensors 51 and 52 detect the temperatures of the IGBT and the MOSFET, respectively.

［７］この発明の第７の実施形態について説明する。
図１０に示すように、スイッチング回路７として、Ｕ相側にＭＯＳＦＥＴ８uａ＋とＭＯＳＦＥＴ８uａ−の直列回路、ＭＯＳＦＥＴ８uｂ＋とＭＯＳＦＥＴ８uｂ−の直列回路を有し、Ｖ相側にＭＯＳＦＥＴ８ｖａ＋とＭＯＳＦＥＴ８ｖａ−の直列回路、ＭＯＳＦＥＴ８ｖｂ＋とＭＯＳＦＥＴ８ｖｂ−の直列回路を有する単相スイッチング回路が採用されている。
他の構成および作用効果は第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 [7] A seventh embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 10, the switching circuit 7 has a series circuit of MOSFET 8ua + and MOSFET 8ua- on the U-phase side, a series circuit of MOSFET 8ub + and MOSFET 8ub-, and a series circuit of MOSFET 8va + and MOSFET 8va- on the V-phase side, MOSFET 8vb + and MOSFET 8vb. A single-phase switching circuit having a negative series circuit is employed.
Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment. Therefore, the description is omitted.

［８］この発明の第８の実施形態について説明する。
図１１に示すように、スイッチング回路７として、Ｕ相側にＭＯＳＦＥＴ８uａ＋とＭＯＳＦＥＴ８uａ−の直列回路、ＭＯＳＦＥＴ８uｂ＋とＭＯＳＦＥＴ８uｂ−の直列回路、ＭＯＳＦＥＴ８uｃ＋とＭＯＳＦＥＴ８uｃ−の直列回路を有し、Ｖ相側にＭＯＳＦＥＴ８ｖａ＋とＭＯＳＦＥＴ８ｖａ−の直列回路、ＭＯＳＦＥＴ８ｖｂ＋とＭＯＳＦＥＴ８ｖｂ−の直列回路、ＭＯＳＦＥＴ８ｖｃ＋とＭＯＳＦＥＴ８ｖｃ−の直列回路を有する単相スイッチング回路が採用されている。 [8] An eighth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 11, the switching circuit 7 has a series circuit of MOSFET 8ua + and MOSFET 8ua- on the U-phase side, a series circuit of MOSFET 8ub + and MOSFET 8ub-, and a series circuit of MOSFET 8uc + and MOSFET 8uc-, and MOSFET 8va + and MOSFET 8vaa on the V-phase side. A single-phase switching circuit having a series circuit of −, a series circuit of MOSFET 8vb + and MOSFET 8vb−, and a series circuit of MOSFET 8vc + and MOSFET 8vc− is employed.

［９］この発明の第９の実施形態について説明する。
図１０に示したＭＯＳＦＥＴ８uａ＋〜８ｖｂ−を有するスイッチング回路７が採用され、その各ＭＯＳＦＥＴが図１２、図１３、図１４に示すように第１ヒートシンク１０に設けられている。図１２は各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図、図１３は図１２の要部の断面を側方から見た図、図１４は図１２を上方から見た図である。
すなわち、第１ヒートシンク１０の平面部に板状の第２ヒートシンク６１の下面側が埋設され、その第２ヒートシンク６１の数箇所が螺子６２によって第１ヒートシンク１０に固定されている。そして、第２ヒートシンク６１の上面部の長手方向に沿って複数の凸部６１ａと複数の凸部６１ｂが互いに並列状態に形成されている。相対向する１組目の凸部６１ａ，６１ｂには、その側面にＭＯＳＦＥＴ８ｕａ＋，８ｕｂ＋がそれぞれ装着され、その両ＭＯＳＦＥＴがクリップ６３によって凸部６１ａ，６１ｂに挟み込み固定されている。同様に、２組目の凸部６１ａ，６１ｂにＭＯＳＦＥＴ８ｕａ−，８ｕｂ−、３組目の凸部６１ａ，６１ｂにＭＯＳＦＥＴ８ｖａ＋，８ｖｂ＋、４組目の凸部６１ａ，６１ｂにＭＯＳＦＥＴ８ｖａ−，８ｖｂ−が固定されている。 [9] A ninth embodiment of the present invention will be described.
The switching circuit 7 having the MOSFETs 8ua + to 8vb− shown in FIG. 10 is adopted, and each MOSFET is provided in the first heat sink 10 as shown in FIGS. 12 is a diagram showing the arrangement of each switching element and the configuration of its peripheral portion, FIG. 13 is a diagram showing a cross section of the main part of FIG. 12 from the side, and FIG. 14 is a diagram showing FIG.
That is, the lower surface side of the plate-like second heat sink 61 is embedded in the flat portion of the first heat sink 10, and several portions of the second heat sink 61 are fixed to the first heat sink 10 by screws 62. A plurality of convex portions 61 a and a plurality of convex portions 61 b are formed in parallel with each other along the longitudinal direction of the upper surface portion of the second heat sink 61. MOSFETs 8ua + and 8ub + are mounted on the side surfaces of the first pair of convex portions 61a and 61b that face each other, and both MOSFETs are sandwiched and fixed by the clip 63 to the convex portions 61a and 61b. Similarly, MOSFETs 8ua− and 8ub− are fixed to the second set of convex portions 61a and 61b, MOSFETs 8va + and 8vb + are fixed to the third set of convex portions 61a and 61b, and MOSFETs 8va− and 8vb− are fixed to the fourth set of convex portions 61a and 61b. Has been.

１組目の凸部６１ａ，６１ｂに固定されているＭＯＳＦＥＴ８ｕａ＋，８ｕｂ＋は、それぞれの端子Ｇ，Ｄ，Ｓが相対向する状態に配置されている。これにより、ＭＯＳＦＥＴ８ｕａ＋，８ｕｂ＋の相互間の接続経路を回路基板２２上の最短の配線パターンによって形成することができる。他の組の凸部６１ａ，６１ｂにおける両ＭＯＳＦＥＴの端子も同様に配置されている。 The MOSFETs 8 ua + and 8 ub + fixed to the first set of convex portions 61 a and 61 b are arranged in a state where the terminals G, D, and S face each other. Thereby, the connection path between the MOSFETs 8 ua + and 8 ub + can be formed by the shortest wiring pattern on the circuit board 22. The terminals of both MOSFETs in the other sets of convex portions 61a and 61b are arranged in the same manner.

［１０］この発明の第１０の実施形態を図１５、図１６、図１７に示している。図１５は各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図、図１６は図１５の要部の断面を側方から見た図、図１７は図１５を上方から見た図である。
第９の実施形態では各ＭＯＳＦＥＴをクリップ６３により凸部６１ａ，６１ｂに挟み込み固定する構成としたが、この第１０の実施形態では各ＭＯＳＦＥＴを螺子６４によって凸部６１ａ，６１ｂに固定している。凸部６１ｂ側には、螺子止め用のタップ付き止め金６５を用いている。 [10] A tenth embodiment of the present invention is shown in FIG. 15, FIG. 16, and FIG. 15 is a diagram showing the arrangement of each switching element and the configuration of its peripheral part, FIG. 16 is a diagram showing a cross section of the main part of FIG. 15 from the side, and FIG. 17 is a diagram showing FIG.
In the ninth embodiment, each MOSFET is sandwiched and fixed to the convex portions 61a and 61b by the clip 63, but in the tenth embodiment, each MOSFET is fixed to the convex portions 61a and 61b by a screw 64. A tapping clasp 65 for screwing is used on the convex portion 61b side.

他の構成および作用効果は第１および第９の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first and ninth embodiments. Therefore, the description is omitted.

［１１］第１１の実施形態を図１８および図１９に示している。図１８はヒートシンクおよび要部の断面を示す図、図１９は図１８を側方から見た図である。
第１ヒートシンク１０が、一方の面に多数の放熱フィン１０ａを有する主部１０Ｘおよび同じく一方の面に多数の放熱フィン１０ｄを有する副部１０Ｙからなり、他方の面が主部１０Ｘから副部１０Ｙへ段状に立ち上がる形状を有している。副部１０Ｙの各放熱フィン１０ｄは、副部１０Ｙが主部１０Ｘよりも厚みが大きい分だけ、各放熱フィン１０ａよりも長い形状を有している。 [11] An eleventh embodiment is shown in FIGS. 18 is a view showing a cross section of the heat sink and the main part, and FIG. 19 is a view of FIG. 18 viewed from the side.
The first heat sink 10 includes a main portion 10X having a large number of heat radiating fins 10a on one surface and a sub portion 10Y having a large number of heat radiating fins 10d on the same surface, and the other surface from the main portion 10X to the sub portion 10Y. It has a shape that rises like a step. Each heat dissipating fin 10d of the sub part 10Y has a shape longer than each heat dissipating fin 10a by the amount that the sub part 10Y is thicker than the main part 10X.

第２ヒートシンクとして第３の実施形態（図５）に示したのと同じ第２ヒートシンク４１が採用され、その第２ヒートシンク４１が第１ヒートシンク１０の主部１０Ｘから副部１０Ｙにかけての段状部に接して配設されている。この配設に際し、第２ヒートシンク４１の側面が副部１０Ｙの側面に面接触するとともに、第２ヒートシンク４１の底部が主部１０Ｘの平面部（一方の面）に形成されている小さな凹部に嵌め込まれる。第２ヒートシンク４１は、各放熱フィン１０ａの配列方向と直行する方向に延び、その長手方向の数箇所に螺子挿入用の凹部４１ａを有している。これら凹部４１ａにそれぞれ螺子４２がそれぞれ挿通され、その各螺子４２が各凹部４１ａの底部を通して第１ヒートシンク１０の主部１０Ｘの上記凹部に螺合されることにより、第２ヒートシンク４１が第１ヒートシンク１０に固定される。各螺子４２の螺合に際しては、各ヒートシンク４１，１０の嵌合面に熱伝導性の高いシリコングリース等が塗布される。 The same second heat sink 41 as that shown in the third embodiment (FIG. 5) is adopted as the second heat sink, and the second heat sink 41 is a stepped portion from the main portion 10X to the sub portion 10Y of the first heat sink 10. It is arranged in contact with. In this arrangement, the side surface of the second heat sink 41 is in surface contact with the side surface of the sub-portion 10Y, and the bottom portion of the second heat sink 41 is fitted into a small recess formed in the flat portion (one surface) of the main portion 10X. It is. The second heat sink 41 extends in a direction orthogonal to the arrangement direction of the heat radiating fins 10a, and has concave portions 41a for screw insertion at several positions in the longitudinal direction. Screws 42 are respectively inserted into the recesses 41a, and the screws 42 are screwed into the recesses of the main portion 10X of the first heat sink 10 through the bottoms of the recesses 41a. 10 is fixed. When the screws 42 are screwed together, silicon grease or the like having high thermal conductivity is applied to the fitting surfaces of the heat sinks 41 and 10.

第１ヒートシンク１０の主部１０Ｘと副部１０Ｙのそれぞれ他方の面に、長さの異なる複数のスペーサ２１が立設され、その各スペーサ２１に回路基板２２ａが保持されている。第１ヒートシンク１０と最も幅の大きい回路基板２２ａとの幅寸法はほぼ同じに設定される。各スペーサ２１と回路基板２２ａとの連結部分はそれぞれ螺子２３の螺合により固定される。また、各スペーサ２１の上方部に、回路基板２２ａと平行な状態に、回路基板２２ｂおよび回路基板２２ｃが段階的に保持されている。これら回路基板２２ｂ、２２ｃと各スペーサ２１と連結部分も、それぞれ螺子２３の螺合により固定される。 A plurality of spacers 21 having different lengths are erected on the other surfaces of the main part 10X and the sub part 10Y of the first heat sink 10, and a circuit board 22a is held by each spacer 21. The width dimensions of the first heat sink 10 and the widest circuit board 22a are set to be substantially the same. The connecting portions of the spacers 21 and the circuit board 22a are fixed by screwing of the screws 23, respectively. In addition, the circuit board 22b and the circuit board 22c are held stepwise above the spacers 21 in a state parallel to the circuit board 22a. The circuit boards 22b and 22c, the spacers 21, and the connecting portions are also fixed by screwing of the screws 23, respectively.

そして、第２ヒートシンク４１の側面に、昇圧回路２のＩＧＢＴ４，５およびスイッチング回路７のＭＯＳＦＥＴ８ｕ＋，８ｕ−，８ｖ＋，８ｖ−が、第２ヒートシンク４１の側面に沿って互いに並んだ状態で、かつそれぞれの端子が回路基板２２ａに向く状態で、装着されている。この装着に際し、各ＩＧＢＴおよび各ＭＯＳＦＥＴが、第２ヒートシンク４１の側面に密着するように、単一の押さえ板（押さえ部材）１３によって第２ヒートシンク４１に押さえ付けられている。押さえ板１３は、数本の螺子１４によって第２ヒートシンク４１の側面に取付けられている。各ＩＧＢＴおよび各ＭＯＳＦＥＴの端子は、回路基板２２ａに挿通されて回路基板２２ａ上の配線パターンに半田付け接続される。 The IGBTs 4 and 5 of the booster circuit 2 and the MOSFETs 8u +, 8u−, 8v +, and 8v− of the switching circuit 7 are arranged on the side surface of the second heat sink 41 along the side surface of the second heat sink 41, respectively. The terminal is mounted with the terminal facing the circuit board 22a. At the time of mounting, each IGBT and each MOSFET is pressed against the second heat sink 41 by a single pressing plate (pressing member) 13 so as to be in close contact with the side surface of the second heat sink 41. The holding plate 13 is attached to the side surface of the second heat sink 41 by several screws 14. The terminals of each IGBT and each MOSFET are inserted into the circuit board 22a and soldered to the wiring pattern on the circuit board 22a.

このような構成によれば、第１ヒートシンク１０の主部１０Ｘに多数の放熱フィン１０ａがあることに加え、第１ヒートシンク１０の副部１０Ｙにも長い形状の多数の放熱フィン１０ｄがあるので、第１ヒートシンク１０の全体の放熱効率が大幅に増大する。とくに、第１ヒートシンク１０と回路基板２２ａとの間には第２ヒートシンク４１、各ＩＧＢＴ、各ＭＯＳＦＥＴの装着領域を除いて十分に広い余剰空間が存在しており、その余剰空間に第１ヒートシンク１０の副部１０Ｙが拡張的に入り込む簡単な構成であるから、余剰空間の有効活用を図りながら、コストの上昇を招くことなく放熱効率の増大が図れる。 According to such a configuration, in addition to the large number of radiating fins 10a in the main portion 10X of the first heat sink 10, there are also a large number of long radiating fins 10d in the sub-portion 10Y of the first heat sink 10. The overall heat radiation efficiency of the first heat sink 10 is greatly increased. In particular, a sufficiently large surplus space exists between the first heat sink 10 and the circuit board 22a except for the mounting area of the second heat sink 41, each IGBT, and each MOSFET, and the first heat sink 10 is in that surplus space. Therefore, the heat radiation efficiency can be increased without causing an increase in cost while effectively utilizing the surplus space.

他の構成および作用効果は第１の実施形態および第３の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment and the third embodiment. Therefore, the description is omitted.

［１２］第１２の実施形態を図２０により説明する。図２０はヒートシンクおよび要部の断面を示している。
第１ヒートシンク１０の一方の面に多数の放熱フィン１０ａが設けられるとともに、第１ヒートシンク１０の他方の面における一部の領域を除く広い領域に多数の放熱フィン１０ｅが設けられている。 [12] A twelfth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 20 shows a cross section of the heat sink and the main part.
A large number of radiating fins 10 a are provided on one surface of the first heat sink 10, and a large number of radiating fins 10 e are provided in a wide region excluding a part of the region on the other surface of the first heat sink 10.

第２ヒートシンクとして第１１の実施形態（図１８）に示したのと同じ第２ヒートシンク４１が採用され、その第２ヒートシンク４１が第１ヒートシンク１０の他方の面における上記一部の領域に配設されている。第２ヒートシンク４１は、各放熱フィン１０ｅの配列方向と直行する方向に延び、その長手方向の数箇所に螺子挿入用の凹部４１ａを有している。これら凹部４１ａにそれぞれ螺子４２がそれぞれ挿通され、その各螺子４２が各凹部４１ａの底部を通して第１ヒートシンク１０の他方の面に螺合されることにより、第２ヒートシンク４１が第１ヒートシンク１０に固定される。 As the second heat sink, the same second heat sink 41 as shown in the eleventh embodiment (FIG. 18) is adopted, and the second heat sink 41 is disposed in the partial area on the other surface of the first heat sink 10. Has been. The second heat sink 41 extends in a direction perpendicular to the arrangement direction of the radiating fins 10e, and has screw insertion concave portions 41a at several positions in the longitudinal direction. Screws 42 are respectively inserted into the recesses 41a, and each screw 42 is screwed to the other surface of the first heat sink 10 through the bottom of each recess 41a, whereby the second heat sink 41 is fixed to the first heat sink 10. Is done.

第１ヒートシンク１０の他方の面に複数のスペーサ２１が立設され、その各スペーサ２１に回路基板２２ａが保持されている。 A plurality of spacers 21 are erected on the other surface of the first heat sink 10, and a circuit board 22 a is held by each spacer 21.

このような構成によれば、第１ヒートシンク１０の一方の面に多数の放熱フィン１０ａがあることに加え、第１ヒートシンク１０の他方の面にも多数の放熱フィン１０ｅがあるので、第１ヒートシンク１０の全体の放熱効率が大幅に増大する。とくに、第１ヒートシンク１０と回路基板２２ａとの間には第２ヒートシンク４１、各ＩＧＢＴ、各ＭＯＳＦＥＴの装着領域を除いて十分に広い余剰空間が存在しており、その余剰空間に多数の放熱フィン１０ｅを設ける簡単な構成であるから、余剰空間の有効活用を図りながら、コストの上昇を招くことなく放熱効率の増大が図れる。 According to such a configuration, in addition to the large number of radiating fins 10a on one surface of the first heat sink 10, there is also a large number of radiating fins 10e on the other surface of the first heat sink 10. The overall heat dissipation efficiency of 10 is greatly increased. In particular, there is a sufficiently wide surplus space between the first heat sink 10 and the circuit board 22a except for the mounting area of the second heat sink 41, each IGBT, and each MOSFET, and a large number of heat radiation fins in the surplus space. Since it is the simple structure which provides 10e, the increase in thermal radiation efficiency can be aimed at without raising a cost, aiming at the effective utilization of a surplus space.

他の構成および作用効果は第１の実施形態および第１１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment and the eleventh embodiment. Therefore, the description is omitted.

［１３］第１３の実施形態について説明する。
第１１の実施形態（図１８）の変形であり、とくに、第７の実施形態（図１０）に示したＭＯＳＦＥＴ８uａ＋〜８ｖｂ−を有するスイッチング回路７が採用され、その各ＭＯＳＦＥＴが図２１に示すように第１ヒートシンク１０および第２ヒートシンク４１に装着されている。 [13] A thirteenth embodiment will be described.
This is a modification of the eleventh embodiment (FIG. 18). In particular, the switching circuit 7 having the MOSFETs 8ua + to 8vb− shown in the seventh embodiment (FIG. 10) is employed, and each MOSFET is shown in FIG. Are attached to the first heat sink 10 and the second heat sink 41.

すなわち、図２１に示すように、第１ヒートシンク１０の他方の面における主部１０Ｘから副部１０Ｙにかけての段状部に接する位置に、かつ各放熱フィン１０ａの配列方向と直行する方向に沿って、１列目の第２ヒートシンク４１が配設されている。そして、この１列目の第２ヒートシンク４１の側面に、ＭＯＳＦＥＴ８ｕｂ＋，８ｕｂ−，８ｖｂ＋，８ｖｂ−が順次に装着されている。
また、第１ヒートシンク１０の他方の面において、上記１列目の第２ヒートシンク４１と並列に、かつ各放熱フィン１０ａの配列方向と直行する方向に沿って、２列目の第２ヒートシンク４１が配設されている。そして、この２列目の第２ヒートシンク４１の側面に、ＭＯＳＦＥＴ８ｕａ＋，８ｕａ−，８ｖａ＋，８ｖａ−が順次に装着されている。
昇圧回路のＩＧＢＴ４，５は、第１１の実施形態（図１８）と同様に１列に並んで装着されてもよいし、上記各ＭＯＳＦＥＴと同様に並列に装着されてもよい。 That is, as shown in FIG. 21, at the position in contact with the stepped portion from the main portion 10X to the sub-portion 10Y on the other surface of the first heat sink 10, and along the direction orthogonal to the arrangement direction of the radiating fins 10a. A second heat sink 41 in the first row is provided. Then, MOSFETs 8ub +, 8ub−, 8vb +, and 8vb− are sequentially mounted on the side surface of the second heat sink 41 in the first row.
In addition, on the other surface of the first heat sink 10, the second heat sink 41 in the second row is parallel to the second heat sink 41 in the first row and along the direction perpendicular to the arrangement direction of the radiation fins 10a. It is arranged. The MOSFETs 8ua +, 8ua−, 8va +, and 8va− are sequentially mounted on the side surface of the second heat sink 41 in the second row.
The IGBTs 4 and 5 of the booster circuit may be mounted side by side in the same manner as in the eleventh embodiment (FIG. 18), or may be mounted in parallel in the same manner as the above MOSFETs.

［１４］第１４の実施形態について説明する。
第１２の実施形態（図２０）の変形であり、とくに、第７の実施形態（図１０）に示したＭＯＳＦＥＴ８uａ＋〜８ｖｂ−を有するスイッチング回路７が採用され、その各ＭＯＳＦＥＴが図２２に示すように第１ヒートシンク１０および第２ヒートシンク４１に装着されている。 [14] A fourteenth embodiment will be described.
This is a modification of the twelfth embodiment (FIG. 20). In particular, the switching circuit 7 having the MOSFETs 8ua + to 8vb− shown in the seventh embodiment (FIG. 10) is employed, and each MOSFET is shown in FIG. Are attached to the first heat sink 10 and the second heat sink 41.

すなわち、第１ヒートシンク１０の他方の面において、各放熱フィン１０ｅのない領域に、かつ各放熱フィン１０ｅの配列方向と直行する方向に沿って、１列目の第２ヒートシンク４１が配設されている。そして、この１列目の各第２ヒートシンク４１の側面に、ＭＯＳＦＥＴ８ｕｂ＋，８ｕｂ−，８ｖｂ＋，８ｖｂ−がそれぞれ装着されている。
また、第１ヒートシンク１０の他方の面における各放熱フィン１０ｅのない領域に、上記１列目の第２ヒートシンク４１と並列に、かつ各放熱フィン１０ｅの配列方向と直行する方向に沿って、２列目の第２ヒートシンク４１が配設されている。そして、この２列目の第２ヒートシンク４１の側面に、ＭＯＳＦＥＴ８ｕａ＋，８ｕａ−，８ｖａ＋，８ｖａ−がそれぞれ装着されている。
昇圧回路のＩＧＢＴ４，５は、第１２の実施形態（図２０）と同様に１列に並んで装着されてもよいし、上記各ＭＯＳＦＥＴと同様に並列に装着されてもよい。 That is, on the other surface of the first heat sink 10, the second heat sink 41 in the first row is arranged in a region without the heat dissipating fins 10 e and along a direction perpendicular to the arrangement direction of the heat dissipating fins 10 e. Yes. Then, MOSFETs 8ub +, 8ub−, 8vb +, and 8vb− are respectively attached to the side surfaces of the second heat sinks 41 in the first row.
Further, in a region where the heat radiating fins 10e on the other surface of the first heat sink 10 are not provided, in parallel with the second heat sink 41 in the first row and along a direction perpendicular to the arrangement direction of the heat radiating fins 10e, 2 A second heat sink 41 in the row is provided. Then, MOSFETs 8ua +, 8ua−, 8va +, and 8va− are mounted on the side surfaces of the second heat sink 41 in the second row.
The IGBTs 4 and 5 of the booster circuit may be mounted side by side in the same manner as in the twelfth embodiment (FIG. 20), or may be mounted in parallel in the same manner as the above MOSFETs.

他の構成および作用効果は第１の実施形態および第１２の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment and the twelfth embodiment. Therefore, the description is omitted.

［１５］第１５の実施形態について説明する。
第１３の実施形態（図２１）の変形であり、１列目の第２ヒートシンク４１に温度センサ５１が取付けられ、その温度センサ５１の端子５１ａ，５１ｂが回路基板２２に挿通されて半田付け接続される。さらに、２列目の第２ヒートシンク４１にも温度センサ５１が取付けられ、その温度センサ５１の端子５１ａ，５１ｂが回路基板２２に挿通されて半田付け接続される。 [15] A fifteenth embodiment will be described.
This is a modification of the thirteenth embodiment (FIG. 21). A temperature sensor 51 is attached to the second heat sink 41 in the first row, and terminals 51a and 51b of the temperature sensor 51 are inserted into the circuit board 22 and soldered. Is done. Further, a temperature sensor 51 is also attached to the second heat sink 41 in the second row, and terminals 51a and 51b of the temperature sensor 51 are inserted into the circuit board 22 and soldered.

各温度センサ５１によって１列目および２列目の第２ヒートシンク４１の温度がそれぞれ検出され、図２４に示すように、その各検出温度のいずれかが設定値Ｔ２以上に上昇すると、スイッチング回路７における各ＭＯＳＦＥＴのオン，オフデューティが低減される。これにより、スイッチング回路７の出力電力が低減されて、第２ヒートシンク４１の温度上昇が抑制される。その後、検出温度が設定値Ｔ１（＜Ｔ２）まで下降すると、スイッチング回路７における各ＭＯＳＦＥＴに対するオン，オフデューティの低減が解除される。 When each temperature sensor 51 detects the temperature of the second heat sink 41 in the first row and the second row, and when any one of the detected temperatures rises to a set value T2 or more as shown in FIG. 24, the switching circuit 7 The on / off duty of each MOSFET is reduced. Thereby, the output power of the switching circuit 7 is reduced, and the temperature rise of the second heat sink 41 is suppressed. Thereafter, when the detected temperature falls to the set value T1 (<T2), the reduction of the on / off duty for each MOSFET in the switching circuit 7 is released.

各温度センサ５１の検出温度のいずれかがが異常上昇して設定値Ｔerrorに達した場合には、スイッチング回路７の動作が停止される。また、各温度センサ５１の検出温度の相互間に著しい差が生じた場合には、各第２ヒートシンク４１の取付け状態や各ＭＯＳＦＥＴの装着状態に何らかの異常があるとの判断の下に、スイッチング回路７の動作が停止される。 When any one of the detected temperatures of each temperature sensor 51 rises abnormally and reaches the set value Terror, the operation of the switching circuit 7 is stopped. Further, when there is a significant difference between the detected temperatures of the temperature sensors 51, the switching circuit is determined based on the determination that there is some abnormality in the mounting state of each second heat sink 41 and the mounting state of each MOSFET. 7 is stopped.

他の構成および作用効果は第１の実施形態および第１３の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。 Other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment and the thirteenth embodiment. Therefore, the description is omitted.

［１６］なお、上記各実施形態では、昇圧回路２の逆流防止用ダイオードとしてＩＧＢＴ５に内蔵された高速整流ダイオード５ｄを用いたが、ヒートシンクに対する装着に関して外形寸法的に支障のないダイオードが存在するならば、そのダイオードを昇圧回路２の逆流防止用ダイオードとして用いることももちろん可能である。 [16] In each of the above embodiments, the high-speed rectifier diode 5d incorporated in the IGBT 5 is used as the backflow prevention diode of the booster circuit 2. However, if there is a diode that does not interfere with the external dimensions with respect to mounting to the heat sink. For example, it is of course possible to use the diode as a backflow prevention diode of the booster circuit 2.

第１ないし第６の実施形態の電気回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the electric circuit of 1st thru | or 6th Embodiment. 第１の実施形態における各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of each switching element in 1st Embodiment, and the structure of the peripheral part. 図２の要部を断面して側方から見た図。The figure which looked at the principal part of FIG. 第２の実施形態における要部を断面して側方から見た図。The figure which looked at the principal part in 2nd Embodiment, and was seen from the side. 第３の実施形態における要部を断面して側方から見た図。The figure which looked at the principal part in a 3rd embodiment, and was seen from the side. 第４の実施形態における要部を断面して側方から見た図。The figure which looked at the principal part in a 4th embodiment, and was seen from the side. 第５の実施形態における要部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the principal part in 5th Embodiment. 第６の実施形態における要部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the principal part in 6th Embodiment. 図８の要部を断面して側方から見た図。The figure which looked at the principal part of FIG. 第７の実施形態の電気回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the electric circuit of 7th Embodiment. 第８の実施形態の電気回路の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the electric circuit of 8th Embodiment. 第９の実施形態における各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of each switching element in 9th Embodiment, and the structure of the peripheral part. 図１２の要部を断面して側方から見た図。FIG. 13 is a cross-sectional view of the main part of FIG. 12 viewed from the side. 図１２を上方から見た図。The figure which looked at FIG. 12 from the upper part. 第１０の実施形態における各スイッチング素子の配置とその周辺部の構成を示す図。The figure which shows arrangement | positioning of each switching element in 10th Embodiment, and the structure of the peripheral part. 図１５の要部を断面して側方から見た図。FIG. 16 is a cross-sectional view of the main part of FIG. 15 viewed from the side. 図１５を上方から見た図。The figure which looked at FIG. 15 from the upper part. 第１１の実施形態における要部を断面して示す図。The figure which cuts and shows the principal part in 11th Embodiment. 図１８を側方から見た図。The figure which looked at FIG. 18 from the side. 第１２の実施形態における要部を断面して示す図。The figure which shows the principal part in 12th Embodiment in cross section. 第１３の実施形態における要部を断面して示す図。The figure which cuts and shows the principal part in 13th Embodiment. 第１４の実施形態における要部を断面して示す図。The figure which shows the principal part in 14th Embodiment in cross section. 第１５の実施形態における要部を断面して示す図。The figure which shows the principal part in 15th Embodiment in cross section. 第１５の実施形態における温度制御を示す図。The figure which shows the temperature control in 15th Embodiment.

Explanation of symbols

１…直流電源、２…昇圧回路、３…リアクタ、４…ＩＧＢＴ（昇圧用のスイッチング素子）、５…ＩＧＢＴ、５ｄ…逆流防止用のダイオード、６…コンデンサ、７…スイッチング回路、８ｕ＋〜８ｖ−…ＭＯＳＦＥＴ、１０…第１ヒートシンク（第１放熱部材）、１０ａ…放熱フィン、１０ｂ…凸部、１０ｃ…凹部、１１…第２ヒートシンク（第２放熱部材）、１２…螺子、１３…押さえ板（押さえ部材）、１４…螺子、１５…押さえ板（押さえ部材）、１６…螺子、２１…スペーサ、２２…螺子、２２…回路基板、３１…ヒートシンク、３２…螺子、４１…第２ヒートシンク（第２放熱部材）、４２…螺子、５１，５２…温度センサ、６１…第２ヒートシンク（第２放熱部材）、６１ａ，６１ｂ…凹部、、６３…クリップ、６４…螺子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power supply, 2 ... Boosting circuit, 3 ... Reactor, 4 ... IGBT (switching element for boosting), 5 ... IGBT, 5d ... Diode for preventing backflow, 6 ... Capacitor, 7 ... Switching circuit, 8u + to 8v- ... MOSFET, 10 ... first heat sink (first heat radiating member), 10a ... radiating fin, 10b ... convex, 10c ... concave, 11 ... second heat sink (second heat radiating member), 12 ... screw, 13 ... pressing plate ( (Pressing member), 14 ... screw, 15 ... pressing plate (pressing member), 16 ... screw, 21 ... spacer, 22 ... screw, 22 ... circuit board, 31 ... heat sink, 32 ... screw, 41 ... second heat sink (second) Radiating member), 42 ... screw, 51, 52 ... temperature sensor, 61 ... second heat sink (second radiating member), 61a, 61b ... recess, 63 ... clip, 64 ... screw

Claims

A power converter comprising a boosting circuit having a boosting switching element and a backflow preventing diode and boosting a DC voltage, and a switching circuit having a plurality of switching elements and converting the output of the boosting circuit into an AC voltage In
A first switching element including a high-speed rectifier diode is used as the boosting switching element, and a second switching element high-speed rectifier diode having the same rating as the first switching element is used as the backflow prevention diode. A power conversion device, wherein the first and second switching elements are arranged on a common heat dissipating member and fixed by a single pressing member.

2. The IGBT according to claim 1, wherein the first switching element is an IGBT in which a built-in high-speed rectifier diode is connected in reverse parallel between a collector and an emitter, and a gate and an emitter are short-circuited to always maintain an off state. The power converter described.

The heat dissipating member is a first heat sink having a heat dissipating fin on one surface and the other surface being a flat surface, and a second heat sink provided projectingly on the other surface of the first heat sink,
A circuit board is provided via a spacer in a state parallel to the other surface of the first heat sink, and each terminal of each of the switching elements of the first switching element, the second switching element, and the switching circuit is the circuit It is a configuration in which the side of the second heat sink is in close contact with the substrate and fixed by the pressing member, and the terminals of the switching elements are connected to the circuit board.
The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is a power conversion device.

The heat radiating member includes a first heat sink having a main part and a sub part each having a heat radiating fin on one surface, and the other surface rising in a stepped manner from the main part to the sub part, and the other surface of the first heat sink. A second heat sink provided in contact with the stepped portion from the main part to the sub part in
A circuit board is provided on the other surface of each of the main part and the sub part of the first heat sink via a spacer, and the switching elements of the first switching element, the second switching element, and the switching circuit are connected to respective terminals. In a state where the second heat sink is in close contact with the circuit board and fixed by the pressing member, and the terminals of the switching elements are connected to the circuit board.
The power converter according to claim 1 or 2, wherein

The heat dissipating member is a first heat sink having heat dissipating fins on one surface and the other surface, and a second heat sink provided on the other surface of the first heat sink,
A circuit board is provided on the other surface of the first heat sink via a spacer, and each terminal of the first switching element, the second switching element, and the switching element of the switching circuit is directed to the circuit board. The second heat sink is closely attached to the side surface and fixed by the pressing member, and the terminals of these switching elements are connected to the circuit board.
The power conversion device according to claim 1, wherein the power conversion device is a power conversion device.