电力变换装置转让专利

申请号 : CN201680038093.4

文献号 : CN107710578B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 中岛浩二熊谷隆田原润

申请人 : 三菱电机株式会社

摘要 :

电力变换装置(100)具备磁性芯(21、22)以及多个绕组(11、12)。多个绕组(11、12)卷绕于磁性芯(21、22)的外侧,被弯曲成具有沿磁性芯(21、22)延伸的方向延伸的部分。多个绕组(11、12)都被弯曲成在所有的多个绕组(11、12)之中包括相对于磁性芯(21、22)配置于最外侧的区域。

权利要求 :

1.一种电力变换装置,具备:

磁性芯;

多个绕组,卷绕于所述磁性芯的外侧,被弯曲成具有沿所述磁性芯延伸的方向延伸的部分,所述多个绕组都在被卷绕的部分被弯曲成在所有的所述多个绕组之中包括相对于所述磁性芯配置于最外侧的区域。

2.根据权利要求1所述的电力变换装置,其中,所述多个绕组的每一个包括第1以及第2弯曲部,所述多个绕组为两个,

所述两个绕组的每一个中的一方的端部与所述第1弯曲部之间即第1部分以及与所述一方的端部相反一侧的另一方的端部与所述第2弯曲部之间即第2部分沿所述磁性芯延伸的方向延伸,所述多个绕组分别被弯曲成所述第1部分从所述第1弯曲部延伸的方向与所述第2部分从所述第2弯曲部延伸的方向成为相互相反的方向。

3.根据权利要求2所述的电力变换装置,其中,所述两个绕组中的一方的绕组的所述第1部分与和所述一方的绕组不同的另一方的绕组的所述第1部分相比配置于外侧,所述两个绕组中的所述另一方的绕组的所述第2部分与所述一方的绕组的所述第2部分相比配置于外侧。

4.根据权利要求1所述的电力变换装置,其中,所述多个绕组的每一个包括第1以及第2弯曲部,所述多个绕组为两个,

所述两个绕组的每一个中的一方的端部与所述第1弯曲部之间即第1部分以及与所述一方的端部相反一侧的另一方的端部与所述第2弯曲部之间即第2部分沿所述磁性芯延伸的方向延伸,所述多个绕组分别被弯曲成所述第1部分从所述第1弯曲部延伸的方向与所述第2部分从所述第2弯曲部延伸的方向成为相互相同的方向。

5.根据权利要求4所述的电力变换装置,其中,所述两个绕组中的一方的绕组的介于所述第1以及第2部分的第3部分与所述两个绕组中的与所述一方的绕组不同的另一方的绕组的介于所述第1以及第2部分的第3部分相互重叠,所述一方的绕组的所述第1部分和所述另一方的绕组的所述第1部分在同一平面上排列,所述一方的绕组的所述第2部分和所述另一方的绕组的所述第2部分在同一平面上排列。

6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的电力变换装置,其中,还具备散热器,该散热器被配置成相接于所述磁性芯的与延伸的方向有关的一方的端面,所述多个绕组的每一个中的配置于所述最外侧的区域隔着高散热性绝缘部件而与所述散热器接触。

7.根据权利要求6所述的电力变换装置,其中,所述高散热性绝缘部件的热导率为0.5W/mK以上。

8.根据权利要求1~5中的任意一项所述的电力变换装置,其中,所述磁性芯的表面的至少一部分露出在外部。

说明书 :

电力变换装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力变换装置,特别涉及包括变压器等磁性构件的电力变换装置。

背景技术

[0002] 以往,作为变压器构造,例如公开有如日本特开平7-115024号公报(专利文献1)那样的如下结构:在贯通孔的周围卷绕有初级侧绕组的初级侧印刷基板(printed circuit board)与在贯通孔的周围卷绕有次级侧绕组的次级侧印刷基板层叠,在该贯通孔内插入有两个芯。在专利文献1的变压器构造中,采用如下形式:初级侧绕组以及次级侧绕组介于从初级侧印刷基板侧插入的芯和从次级侧插入的芯之间。
[0003] 另外,例如公开有如日本特开2009-177019号公报(专利文献2)那样的如下结构:在形成于单一的柔性基板的贯通孔的周围卷绕初级侧绕组以及次级侧绕组,两个芯被插入于该贯通孔内,且该柔性基板的表面被折弯成沿着两个芯的延伸方向。在专利文献2的变压器构造中,也采用如下形式:初级侧绕组以及次级侧绕组介于从柔性基板的一方的表面侧插入的芯和从另一方的表面侧插入的芯之间。
[0004] 这些变压器构造都是以铜箔图案形成有初级侧以及次级侧绕组,利用形成于基板的树脂材料固定该图案的位置。由此,各绕组之间的距离、以及绕组与芯的距离被确保为合适值,能够维持各绕组之间等的绝缘状态。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开平7-115024号公报
[0008] 专利文献2:日本特开2009-177019号公报

发明内容

[0009] 专利文献1以及专利文献2中的各绕组形成为铜箔图案,所以其厚度薄,通电剖面面积小。因此,该绕组由于使大电流流过而放热变得非常大。可是,根据专利文献1以及专利文献2,认为难以将各绕组的放热高效地进行散热。特别在专利文献2中,虽然具有通过折弯柔性基板而使变压器构造变得小型化这样的优点,但特别是由于被折弯而难以将配置于与芯靠近的一侧即内侧的次级侧绕组放的热散热到外部。
[0010] 本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供能够兼具绕组的高的散热性和装置整体的小型化的电力变换装置。
[0011] 本发明的电力变换装置具备磁性芯和多个绕组。多个绕组卷绕于磁性芯的外侧,被弯曲成具有沿磁性芯延伸的方向延伸的部分。多个绕组都被弯曲成在所有的多个绕组之中包括相对于磁性芯配置于最外侧的区域。
[0012] 根据本发明,绕组被折弯成具有沿磁性芯延伸的方向延伸的部分,所以电力变换装置整体变得小型化。另外,多个绕组都被弯曲成包括相对于磁性芯配置于最外侧的区域,所以能够使绕组放的热从该配置于外侧的区域高效地散热。

附图说明

[0013] 图1是一个实施方式的电力变换装置的电路框图。
[0014] 图2是示出实施方式1的第1例的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0015] 图3是在实施方式1的第1例中从第一绕组的上侧观察卷绕于下侧磁性芯的中脚的外侧且被弯曲之前的第一绕组的形式时的概略平面图(A)、以及在实施方式1的第1例中从第二绕组的下侧观察卷绕于下侧磁性芯的中脚的外侧且被弯曲之前的第二绕组的形式时的概略平面图(B)。
[0016] 图4是沿着图3(A)的IVA-IVA线的部分的概略剖视图(A)、沿着图3(A)的IVB-IVB线的部分的概略剖视图(B)以及沿着图3(A)的IVC-IVC线的部分的概略剖视图(C)。
[0017] 图5是在实施方式1的第1例中从第一绕组的上侧观察卷绕于下侧磁性芯的中脚的外侧且被弯曲之后的第一绕组的形式时的概略平面图(A)、以及在实施方式1的第1例中从第二绕组的下侧观察卷绕于下侧磁性芯的中脚的外侧且被弯曲之后的第二绕组的形式时的概略平面图(B)。
[0018] 图6是沿着图5(A)的VIA-VIA线的部分的概略剖视图(A)、以及沿着图5(A)的VIB-VIB线的部分的概略剖视图(B)。
[0019] 图7是示出实施方式1中的、与图2的电力变换装置的结构不同的第2例的结构的概略剖视图。
[0020] 图8是示出图2所示的实施方式1的第1例的电力变换装置的结构的分解立体图。
[0021] 图9是示出实施方式2的第1例的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0022] 图10是示出图9所示的实施方式2的第1例的电力变换装置的结构的分解立体图。
[0023] 图11是示出实施方式2的第2例的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0024] 图12是示出图11所示的实施方式2的第2例的电力变换装置的组装方法的概略剖视图。
[0025] 图13是示出实施方式3的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0026] 图14是在实施方式3中从第一绕组的上侧观察卷绕于下侧磁性芯的中脚的外侧且被弯曲之后的第一绕组的形式时的概略平面图(A)、以及在实施方式3中从第二绕组的下侧观察卷绕于下侧磁性芯的中脚的外侧且被弯曲之后的第二绕组的形式时的概略平面图(B)。
[0027] 图15是实施方式3的第一以及第二绕组被弯曲并被组装之后的沿着图14中的XV-XV线的部分的概略剖视图。
[0028] 图16是示出实施方式4的第1例的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0029] 图17是示出实施方式4的第2例的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0030] 图18是示出实施方式4的第3例的电力变换装置的结构的概略剖视图。
[0031] (附图标记说明)
[0032] 1:输入侧驱动电路;2:输出侧驱动电路;10:变压器;11:第一绕组;11A、11B、12A、12B:连接点;11C、12C、61C、62C、63C:开口部;11E1、12E1、12E3、12E4:最下部;11E2、11E3、
11E4、12E2:最上部;11T1、11T3、12T1、12T3:第1弯曲部;11T2、11T4、12T2、12T4:第2弯曲部;
12:第二绕组;15:初级侧绕组;16:次级侧绕组;21:I型磁性芯;22:E型磁性芯;22A、22B:外脚;22C:中脚;22D:芯连结部;31A、31B、31C、31D:开关元件;31E、31F、31G、31H:整流元件;
32A、32B:电容器;33:线圈;43A、44A:散热油脂(thermal grease);51、52:螺钉;53、54:布线;61、62、63、65:绝缘部件;61A、62A、63A:端部;64:高散热性绝缘部件;66、67、68:绝缘部件片材;100、101、200、201、300、400、401、402:电力变换装置。

具体实施方式

[0033] 以下,根据图,说明本发明的实施方式。
[0034] 实施方式1.
[0035] 首先,使用图1,说明本实施方式的电力变换装置的电路图的一个例子。参照图1,本实施方式的电力变换装置主要具有输入侧驱动电路1、输出侧驱动电路2以及变压器10。
[0036] 输入侧驱动电路1具有4个开关元件31A、31B、31C、31D以及电容器32A。输出侧驱动电路2具有4个整流元件31E、31F、31G、31H、电容器32B以及线圈33。变压器10具有初级侧绕组15和次级侧绕组16。
[0037] 在输入侧驱动电路1中,4个开关元件31A、31B、31C、31D如图1那样连接。具体而言,串联地连接的开关元件31A、31C与串联地连接的开关元件31B、31D并联地连接。在开关元件31A与开关元件31C之间存在连接点11A,在开关元件31B与开关元件31D之间存在连接点
11B。对连接点11A与连接点11B之间连接初级侧绕组15。此外,开关元件31A、31B、31C、31D是为了在变压器10的初级侧绕组15产生正负的电压而被控制成交替地导通截止的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)等半导体元件。在变压器10的初级侧绕组15产生的正负的电压由施加于电容器32A的输入电压Vin决定。
[0038] 在输出侧驱动电路2中,4个整流元件31E、31F、31G、31H如图1那样连接。具体而言,串联地连接的整流元件31E、31G与串联地连接的整流元件31F、31H并联地连接。整流元件31E、31F、31G、31H例如为一般的公知的二极管,在图1中,整流元件31E的阳极与整流元件
31G的阴极连接,另外,整流元件31F的阳极与整流元件31H的阴极连接。
[0039] 在整流元件31E与整流元件31G之间存在连接点12A,在整流元件31F与整流元件31H之间存在连接点12B。对连接点12A与连接点12B之间连接第二绕组12。因而,整流元件
31E、31F、31G、31H具有对在变压器10的次级侧绕组16产生的电压进行整流的功能。另外,对输出侧驱动电路2连接线圈33以及电容器32B,它们具有对被整流元件31E、31F、31G、31H整流后的电压进行平滑的功能。具体而言,线圈33的一端连接于整流元件31E、31F的阴极,线圈33的另一端连接于电容器32B的一端。另外,电容器32B的另一端连接于整流元件31G、31H的阳极。
[0040] 关于施加于电容器32B的输出电压Vout,根据构成变压器10的初级侧绕组15与次级侧绕组16的匝数比、以及开关元件31A、31B、31C、31D的导通截止时间,进行相对于输入电压Vin变高(升压)或者变低(降压)的控制。
[0041] 接下来,使用图2~图8,说明本实施方式的电力变换装置的具体的结构。
[0042] 参照图2,本实施方式的第1例的电力变换装置100包括上述变压器10。变压器10例如主要具有作为1对磁性芯的I型磁性芯21以及E型磁性芯22、和作为多个绕组的第一绕组11以及第二绕组12。
[0043] I型磁性芯21以及E型磁性芯22是为了构成作为磁性构件的变压器10(参照图1)而设置的、具有磁性的部件。I型磁性芯21被载置成与E型磁性芯22在俯视(从图2的上方观察的形式)时重叠。
[0044] 在本实施方式中,第一绕组11相当于图1的初级侧绕组15,第二绕组12相当于图1的次级侧绕组16。此外,在后述实施方式中,存在磁性构件不是变压器10且第一绕组11以及第二绕组12未必相当于变压器10的初级侧绕组15以及次级侧绕组16的情况。因此,在本说明书中,根据内容统一的观点,在所有的实施方式中,将图1的初级侧绕组15以及次级侧绕组16分别记载为(作为还可能包括不是变压器10的构成要素的情况的用语的)第一绕组11以及第二绕组12。
[0045] 例如,参照图3以及图4(C),在此,I型磁性芯21是具有矩形的平板形状的所谓的I型芯,E型磁性芯22是包括外脚22A、22B、中脚22C以及芯连结部22D的所谓的E型芯。例如在图4(C)中,外脚22A、22B以及中脚22C沿图的上下方向延伸,芯连结部22D沿图的左右方向延伸。中脚22C被配置成介于外脚22A以及外脚22B之间,且与外脚22A以及外脚22B的每一个相互隔开间隔。芯连结部22D与外脚22A、22B以及中脚22C成为一体,且与它们正交。
[0046] 参照图2以及图3(A)、(B),作为多个(在此为两个)绕组的第一绕组11以及第二绕组12在此特别卷绕于作为E型磁性芯22的一部分的中脚22C的外侧。在图3中,作为一个例子,第一绕组11以及第二绕组12都为4匝,但第一绕组11以及第二绕组12的匝数是任意的。
[0047] 第一绕组11以及第二绕组12都是对中脚22C的外侧的各匝彼此相互隔开间隔而卷绕。而且,以与由第一绕组11以及第二绕组12的该各匝形成的平面重叠的方式设置有绝缘部件63。
[0048] 此外,如图2所示,在此,作为一个例子,第一绕组11与第二绕组12相比卷绕于图2中的上侧(I型磁性芯21侧),但不限于这样的形式,例如也可以是第二绕组12与第一绕组11相比卷绕于图2的上侧。无论如何,都在介于多个绕组彼此之间即第一绕组11(一方的绕组)与第二绕组12(另一方的绕组)之间的区域介有绝缘部件63。在此的绝缘部件63与第一绕组11和第二绕组12这双方相接。
[0049] 图3(A)、(B)示出了在图中的点划线F1以及虚线F2处被弯曲之前的(即仅卷绕于中脚22C的外侧的)第一绕组11以及第二绕组12的状态。即,参照图4(A),例如是第一绕组11中的沿图3(A)的左右方向延伸的部分在其正上方配置有I型磁性芯21、在其正下方配置有E型磁性芯22的芯连结部22D(相互隔开间隔)的形式。另外,第一绕组11中的沿图的左右方向延伸的部分的左右两端部在未弯曲的状态下在其正上方以及正下方未配置I型磁性芯21以及E型磁性芯22。另外,参照图4(B),图3(A)的第一绕组11沿上下方向延伸的部分配置于I型磁性芯21与E型磁性芯22相互重叠的区域的外侧的区域。在此,仅对第一绕组11进行了图示以及说明,但关于第二绕组12也基本上与上述相同。
[0050] 参照图5以及图6,图3以及图4所示的第一绕组11以及第二绕组12在图3以及图5的点划线F1处向纸面里侧弯曲,在图3以及图5的虚线F2处向纸面跟前弯曲。在此,例如图3(A)的点划线F1的左侧以及虚线F2的右侧的区域被弯曲成与介于点划线F1和虚线F2之间的区域相互大致正交。
[0051] 其结果,特别是如图6(A)所示,在弯曲前在图3(A)中处于点划线F1的左侧以及虚线F2的右侧的第一绕组11的区域在图6(A)的左右侧具有以沿着磁性芯延伸的方向即E型磁性芯22的中脚22C延伸的图的上下方向的方式延伸的区域。另外,特别如图6(B)所示,第一绕组11被卷绕4匝,所以在该剖视图中,各匝的第一绕组11相互隔开间隔地在图的上下方向上排列。另外,是在第一绕组11的E型磁性芯22侧配置绝缘部件63的层的形式。
[0052] 如以上那样,本实施方式的第一绕组11、第二绕组12以及I型磁性芯21、E型磁性芯22具有图3~图6所示的形式,所以准确而言,在任意的剖面,都不是图2所示的形式。图2所示的形式接近于从图3(A)以及图5(A)中的箭头II所示的位置向该箭头的方向观察的侧视图。但是,在本说明书中,根据使第一绕组11、第二绕组12以及I型磁性芯21、E型磁性芯22的位置关系易于观察且易于理解的观点,在以后的各实施方式中,也使用如图2所示的侧视图那样的伪剖视图来说明电力变换装置100的结构。
[0053] 再次参照图2,如图5以及图6所示,在点划线F1以及虚线F2处,两根第一绕组11以及第二绕组12被弯曲。由此,第一绕组11以及第二绕组12各自的一方的端部即图2中的最下部与基于点划线F1的第1弯曲部之间的第1部分、以及上述各绕组的另一方的端部即图2中的最上部与基于虚线F2的第2弯曲部之间的第2部分沿着磁性芯21、22延伸的图2的上下方向延伸。另外,第1部分从上述第1弯曲部延伸到图2的下侧,相对于此,第2部分从第2弯曲部延伸到图2的上侧。即,第1部分与第2部分在相互相反的方向上延伸。因而,在图2中,两根第一绕组11以及第二绕组12分别被弯曲成所谓的S字形状。另外,与第一绕组11以及第二绕组12的弯曲相伴地,介于它们之间的绝缘部件63也在与第1以及第2弯曲部对应的位置处弯曲。
[0054] 此外,在此将如图2那样的剖视图中的第一绕组11的、沿着磁性芯21、22的延伸方向(图2的上下方向)观察时的最下部11E1定义为一方的端部,将最上部11E2定义为另一方的端部。另外,将图2的剖视图中的第一绕组11的、与最下部11E1接近的一侧的弯曲部定义为第1弯曲部11T1,将与最上部11E2接近的一侧的弯曲部定义为第2弯曲部11T2。最下部11E1与第1弯曲部11T1之间的区域为第1部分,第2弯曲部11T2与最上部11E2之间的区域为第2部分。同样地,在此,将如图2那样的剖视图中的第二绕组12的、沿着磁性芯21、22的延伸方向(图2的上下方向)观察时的最下部12E1定义为一方的端部,将最上部12E2定义为另一方的端部。另外,将图2的剖视图中的第二绕组12的、与最下部12E1接近的一侧的弯曲部定义为第1弯曲部12T1,将与最上部12E2接近的一侧的弯曲部定义为第2弯曲部12T2。最下部
12E1与第1弯曲部12T1之间的区域为第1部分,第2弯曲部12T2与最上部12E2之间的区域为第2部分。
[0055] 如图2所示,被弯曲成S字形状,从而第一绕组11(一方的绕组)的第1部分与第二绕组12(另一方的绕组)的第1部分相比,相对于磁性芯21、22配置于外侧。另外,第二绕组12的第2部分与第一绕组11的第2部分相比,相对于磁性芯21、22配置于外侧。这样,多个绕组11、12都被弯曲成在这些多个绕组11、12全部之中包括相对于I型磁性芯21以及E型磁性芯22配置于最外侧的区域。
[0056] 第一绕组11以及第二绕组12都例如贯通在图2等中未示出的印刷基板,从而与该印刷基板(形成于该印刷基板的电极焊盘等)电连接。第一绕组11以及第二绕组12朝向印刷基板延伸的部分能够作为引出部13、14电连接于其它元件等。例如再次参照图3(A)、(B),第一绕组11以及第二绕组12各自的引出部13、14能够通过绝缘部件65形成,该绝缘部件65是为了能够使该引出部13、14与以卷绕中脚22C的周围的方式延伸的第一绕组11以及第二绕组12不短路地交叉而设置的。此外,绝缘部件65例如优选由基于聚酯或者聚酰亚胺材料的绝缘性的带、或者硅酮材料等绝缘性的片材形成。
[0057] 再次参照图2,在第一绕组11的与和第二绕组12对置的一侧相反一侧的表面、与磁性芯(I型磁性芯21以及E型磁性芯22)之间配置有绝缘部件61。绝缘部件61与第一绕组11和磁性芯(I型磁性芯21以及E型磁性芯22)这双方相接。另外,在第二绕组12的与和第一绕组11对置的一侧相反一侧的表面、与磁性芯(E型磁性芯22)之间配置有绝缘部件62。绝缘部件
62与第二绕组12和E型磁性芯22这双方相接。
[0058] 绝缘部件61、62由与绝缘部件63相同的绝缘材料形成。具体而言,绝缘部件61、62、63也可以是使芳纶纸(aramid paper)等绝缘纸弯曲而成的。或者,绝缘部件61、62、63也可以是通过使聚苯硫醚或者聚对苯二甲酸丁二醇酯等树脂材料成形而形成的。
[0059] 此外,实际上如图6(A)、(B)等所示,在剖视图中,第一绕组11以及第二绕组12成为与各自的匝数相应地由多个相互隔开间隔而能够视觉辨认的形式。但是,在图2中,根据简化的观点,省略这样的形式的图示,设为在其延伸的方向上连续地配置。
[0060] 另外,在图2中,考虑到作为I型芯的I型磁性芯21与作为E型芯的E型磁性芯22相比,图的上下方向的尺寸小(厚度薄),图示成E型磁性芯22延伸至沿图2的左右方向延伸的第一绕组11以及第二绕组12的上侧的区域。但是,不限于这样的形式,例如参照图7,作为本实施方式的第2例的电力变换装置101也可以是在沿图2的左右方向延伸的第一绕组11以及第二绕组12的上侧整体配置I型磁性芯21、在下侧整体配置E型磁性芯22的形式。在图7中,绕组11、12以及绝缘部件61、62、63卷绕于E型磁性芯22的中脚22C的最上侧的区域的周围。但是图7的电力变换装置101在除了上述以外的方面基本上与作为图2的本实施方式的第1例的电力变换装置100相同,所以对相同的构成要素附加相同的参照编号,不重复其说明。
[0061] 在此,使用图8的分解立体图,说明图2所示的电力变换装置100的组装方法的概略。参照图8,准备E型磁性芯22,作为在上下方向上层叠的各结构部件中的最下层。E型磁性芯22优选为以使芯连结部22D成为最下部、在其上侧使外脚22A、22B以及中脚22C突起的方式被载置。
[0062] 接下来,以如上所述在所期望的第1以及第2弯曲部(例如点划线F1以及虚线F2)预先被弯曲成所谓的S字形状的状态,以卷绕于中脚22C的外侧的方式,绝缘部件62、第二绕组12、绝缘部件63、第一绕组11以及绝缘部件61按照该顺序层叠。在此,在绝缘部件62、第二绕组12、绝缘部件63、第一绕组11、绝缘部件61分别形成有如用于使中脚22C贯通的贯通孔那样的开口部62C、12C、63C、11C、61C。成为中脚22C贯通这些开口部62C、12C、63C、11C、61C的形式。此外,在磁性构件为变压器10(参照图1)的情况下,第一绕组11相当于初级侧绕组15(参照图1),第二绕组12相当于次级侧绕组16(参照图1)。
[0063] 在以上的图8中,作为相互独立的部件准备绝缘部件61、62、63。然而,例如也可以利用绝缘性高的聚苯硫醚等树脂材料对被弯曲成S字形状的第一绕组11以及第二绕组12进行嵌入模塑(insert molding),从而绝缘部件61、62、63作为一体的部件被提供,它们与图2同样地被形成为与第一绕组11以及第二绕组12重叠的结构。
[0064] 之后,以从绝缘部件61的上方跨过E型磁性芯22的外脚22A、22B以及中脚22C并与它们重叠的方式载置平板矩形形状的I型磁性芯21。
[0065] 此外,在图8中,例如示出了通过绝缘部件61以及第一绕组11等的弯曲而沿图的上下方向延伸的部分的与上下方向有关的尺寸与图2等相比非常短。这是因为为了将绝缘部件63、62、第二绕组12等很多部件在上下方向上重叠地进行图示而调整了上下方向的尺寸。也就是说,虽然短,但图8的绕组11、12等沿上下方向延伸的部分相当于图2中的绕组11、12等沿上下方向延伸的部分。因而,实际如图2所示,例如第一绕组11的朝向上侧延伸的部分的上下方向的尺寸长到能够贯通配置于绕组11、12的上方的印刷基板的程度。关于其它部件的上下方向的尺寸也同样地,实际比图8所示的尺寸长。
[0066] 接下来,说明本实施方式的电力变换装置的作用效果。
[0067] 如以上说明,在本实施方式的包括磁性芯21、22的电力变换装置100中,多个绕组即第一绕组11以及第二绕组12分别被弯曲成具有S字形状。由此,能够以使从第1弯曲部延伸的第1部分和从第2弯曲部延伸的第2部分沿着磁性芯21、22延伸的方向延伸的方式使变压器10变小型化。也就是说,能够使包括第一绕组11以及第二绕组12的电力变换装置100的整体小型化至与重叠I型磁性芯21和E型磁性芯22而成的构造物相同的程度。
[0068] 另外,在本实施方式中,第一绕组11和第二绕组12都被弯曲成在绕组11、12之中包括相对于磁性芯21、22配置于最外侧的区域。具体而言,如上所述,第一绕组11的第1部分相对于磁性芯21、22(与另一方的绕组相比)配置于外侧并在外侧露出,第二绕组12的第2部分相对于磁性芯21、22(与另一方的绕组相比)配置于外侧并在外侧露出。因此,绕组11、12都能够将其放热从该在外侧露出的部分高效地散热到外部的大气中。
[0069] 另外,在图2等中,I型磁性芯21的左侧的表面以及E型磁性芯22的右侧的表面在外侧露出。另外,I型磁性芯21的最上表面以及E型磁性芯22的最下表面也在外侧露出。这样,磁性芯21、22的表面的至少一部分具有在外侧露出的部分。因此,磁性芯21、22都能够将其放热从该在外侧露出的部分高效地散热到外部的大气中。
[0070] 进而,在本实施方式中,被配置成绝缘部件61、62、63介于第一绕组11与第二绕组12之间、以及绕组11、12与磁性芯21、22之间。因此,能够确保第一绕组11与第二绕组12之间的电绝缘状态、以及绕组11、12与磁性芯21、22之间的电绝缘状态。
[0071] 基于以上内容,本实施方式的电力变换装置100能够兼具变压器10的小型化、绕组11、12间的绝缘性、和针对绕组11、12以及磁性芯21、22的放热的高的散热性。
[0072] 接下来,说明本实施方式中的、特别是变压器10的各结构构件的电绝缘性。再次参照图2,在本实施方式的电力变换装置100中,被弯曲成L字形状的绝缘部件62介于E型磁性芯22与S字形状的第二绕组12之间。由此,E型磁性芯22与第二绕组12相互电绝缘。S字形状的绝缘部件63介于都具有S字形状的第二绕组12与第一绕组11之间,由此第二绕组12与第一绕组11相互电绝缘。另外,在图2中被弯曲成L字形状的绝缘部件61介于在沿图2的左右方向延伸的绕组11、12的正上方的部分的E型磁性芯22或者I型磁性芯21与S字形状的第一绕组11之间。由此,第一绕组11与其正上方的磁性芯21、22相互电绝缘。通过控制绝缘部件61、62、63各自的材质以及厚度,能够满足第一绕组11、第二绕组12、I型磁性芯21以及E型磁性芯22的各部件之间所需的绝缘性能。关于绝缘性能,例如作为第一绕组11与第二绕组12之间的绝缘耐压而被规定成能够施加1分钟的2000V的电压的耐压。因此,例如在绝缘部件61、
62、63由具有10kV/mm以上的绝缘耐压特性的树脂材料构成的情况下,只要使(特别是第一绕组11与第二绕组12之间的绝缘部件63的)厚度成为0.2mm以上,就能够得到所期望的绝缘耐压特性。
[0073] 接下来,说明本实施方式中的、特别是变压器10的各结构构件的散热性。基本上,第一绕组11、第二绕组12、I型磁性芯21以及E型磁性芯22的放热从朝向其外侧露出的表面散热到大气中。因而,例如,介于放热的两个部件之间的区域等的表面不朝向外侧露出,所以散热性下降。
[0074] 因而,再次参照图2,例如第一绕组11的上述第2部分介于I型磁性芯21和第二绕组12之间,所以难以散热,但上述第1部分的表面朝向外侧露出,从该部分的散热性高。因而,特别是第一绕组11能够从第1部分高效地散热。同样地,例如第二绕组12的上述第1部分介于E型磁性芯22和第一绕组11之间,所以难以散热,但上述第2部分的表面朝向外侧露出,从该部分的散热性高。因而,特别是第二绕组12能够从第2部分高效地散热。因此,第一绕组11以及第二绕组12这双方具有能够高效地散热的朝向外部露出的区域,绕组11、12这双方具有良好的散热性。
[0075] 实施方式2.
[0076] 使用图9~图10,说明本实施方式的第1例的电力变换装置的具体的结构。
[0077] 参照图9,本实施方式的第1例的电力变换装置200相对于实施方式1的电力变换装置100,不同点在于还具有印刷基板41、框体42、侧壁43、44、高散热性绝缘部件64等。
[0078] 在本实施方式中,多个侧壁43、44被配置成框体42的一部分,换言之,框体42与多个侧壁43、44形成为一体。侧壁43是在图9中的磁性芯21、22以及绕组11、12等的外侧(右侧)与I型磁性芯21以及E型磁性芯22相同地沿图9的上下方向(铅垂方向)以支柱状延伸的区域。同样地,侧壁44是在图9中的磁性芯21、22以及绕组11、12等的外侧(左侧)与I型磁性芯21以及E型磁性芯22相同地沿图9的上下方向(铅垂方向)以支柱状延伸的区域。图9中的虚线成为框体42中的侧壁43、44与除此以外的区域的边界。框体42例如能够使用铝制的压铸(die casting)来以与侧壁43、44成为一体的方式形成。
[0079] 印刷基板41是作为用于载置以及安装电力变换装置100整体所包含的电路以及元件等的基础的平板状的部件。即,对印刷基板41电连接图1所示的开关元件31A~31D、整流元件31E~31H等半导体元件。另外,虽然在图9中省略了图示,但对印刷基板41还电连接图1所示的电容器32A、32B、以及其它电子构件等。更具体而言,开关元件31A~31D以及整流元件31E~31H利用螺钉51固定于框体42,利用布线53而与印刷基板41电连接。另外,印刷基板41利用螺钉52固定于框体42的特别是图9中的侧壁43、44。由此,侧壁43、44作为用于用螺钉
52将印刷基板41固定于框体42的支柱发挥功能。
[0080] 在本实施方式的第1例中,E型磁性芯22载置于框体42的一部分的区域之上,I型磁性芯21被载置成与E型磁性芯22在俯视(从图9的上方观察的形式)时重叠。
[0081] 该除了侧壁43、44以外的框体42的部分作为散热器发挥功能。即,在框体42的一部分的区域之上载置E型磁性芯22等,从而E型磁性芯22被配置成与和其延伸的方向(图9中的上下方向)有关的一方的(图9的下侧的)端面相接。框体42例如通过其下侧的区域利用空冷或者水冷被冷却,能够将其相接的变压器10的结构构件以及开关元件31A~31D等的放热高效地散热到外部。
[0082] 但是,如上所述,多个侧壁43、44与框体42形成为一体。因此,侧壁43、44也基本上为铝等金属制,具有散热性。
[0083] 此外,上述第1部分配置于图9中的E型磁性芯22的左侧,上述第2部分配置于图9中的E型磁性芯22以及I型磁性芯21的右侧。另外,第一绕组11以及第二绕组12都通过由上述第2部分贯通印刷基板41,而与印刷基板41(形成于印刷基板41的未图示的电极焊盘等)电连接。
[0084] 在本实施方式中,也如图9所示,被弯曲成S字形状,从而第一绕组11的第1部分与第二绕组12的第1部分相比,相对于磁性芯21、22配置于外侧。另外,第二绕组12的第2部分与第一绕组11的第2部分相比,相对于磁性芯21、22配置于外侧。
[0085] 卷绕有第一绕组11以及第二绕组12的磁性芯21、22载置于框体42上的、特别是介于作为支柱的1对侧壁43、44之间的区域。在此,以与多个侧壁43、44的每一个和第一绕组11以及第二绕组12的每一个这双方相接的方式,在多个绕组(第一绕组11以及第二绕组12)的外侧配置有高散热性绝缘部件64。由于成为这样,所以在两个绕组的每一个中,相互与另一方相比配置于外侧的区域(第一绕组11的第1部分以及第二绕组12的第2部分)与其外侧的高散热性绝缘部件64相接。
[0086] 高散热性绝缘部件64配置于I型磁性芯21以及(第一绕组11以及第二绕组12沿水平延伸的区域的上侧的)E型磁性芯22与其左侧的侧壁44之间的区域、以及(第一绕组11以及第二绕组12沿水平延伸的区域的下侧的)E型磁性芯22与其右侧的侧壁43之间的区域。即,高散热性绝缘部件64被配置成以与侧壁43、44和磁性芯21、22这双方中的至少一部分相接的方式介于两者之间。
[0087] 另外,高散热性绝缘部件64配置于第一绕组11的第1部分与其外侧即左侧的侧壁44之间的区域、以及第二绕组12的第2部分与其外侧即右侧的侧壁43之间的区域。即,高散热性绝缘部件64被配置成以与侧壁43、44和绕组11、12这双方中的至少一部分相接的方式介于两者之间。
[0088] 换言之,多个绕组11、12的每一个中的配置于最外侧的区域隔着高散热性绝缘部件64而与作为散热器的框体42(侧壁43、44)接触。在此,第一绕组11的配置于最外侧的区域是指上述第1部分,第二绕组12的配置于最外侧的区域是指上述第2部分。
[0089] 进一步换言之,高散热性绝缘部件64仅配置于第一绕组11、第二绕组12以及磁性芯21、22各自的外侧。此外,在此,第一绕组11、第二绕组12的外侧意味着:在与该第一绕组11、第二绕组12相比与图9的上下方向有关的位置(坐标)相等的位置处,与第一绕组11、第二绕组12相比相对于磁性芯21、22在外侧的位置配置高散热性绝缘部件64。例如,还存在如下情况:相对于第1部分,在图9的正上方的区域,在比第一绕组11以及第二绕组12稍微靠内侧的位置配置高散热性绝缘部件64。但这不被认为是在比第一绕组11以及第二绕组12靠内侧的位置配置高散热性绝缘部件64。而且,具有第1以及第2弯曲部的两根第一绕组11、第二绕组12都被配置成在各自的一部分与高散热性绝缘部件64相接。即,第一绕组11被配置成其第1部分与高散热性绝缘部件64相接,第二绕组12被配置成其第2部分与高散热性绝缘部件64相接。
[0090] 高散热性绝缘部件64的热导率比绝缘部件61、62、63高。具体而言,例如在使用上述树脂材料作为绝缘部件61、62、63的情况下,其热导率一般被设为0.3W/mK以下。高散热性绝缘部件64具有比其高的热导率,特别是具有0.5W/mK以上的热导率是优选的。
[0091] 另外,高散热性绝缘部件64优选由如下材质形成:具有高的绝缘性能,且具有基本上例如能够以填充第一绕组11与侧壁43的间隙的方式提供的流动性。即,高散热性绝缘部件64优选由将满足以上的导热性、绝缘性以及流动性的环氧系树脂或者硅酮系树脂与绝缘性的填料进行了混合而成的组成物形成。
[0092] 在此,使用图10的分解立体图,说明图9所示的电力变换装置200的组装方法的概略。参照图10,相互对置的一对侧壁43、44载置于框体42(的侧壁43、44以外的区域)之上,这些侧壁43、44和沿在俯视时与侧壁43、44正交的方向延伸的相互对置的一对其它壁面形成为从四方包围后述芯21、22等的区域。该从四方包围的区域和框体42(的侧壁以外的区域)形成为一体。
[0093] 接下来,例如E型磁性芯22进入到被包括侧壁43、44的壁面从四方包围的区域内。E型磁性芯22优选为被载置成芯连结部22D成为最下部,在其上侧由外脚22A、22B以及中脚22C突起。
[0094] 以后,与实施方式1同样地,以卷绕于中脚22C的外侧的方式,预先被弯曲的绝缘部件62、第二绕组12、绝缘部件63、第一绕组11以及绝缘部件61按照该顺序层叠。在此也是中脚22C贯通开口部62C、12C、63C、11C、61C的形式。
[0095] 之后,以从绝缘部件61的上方跨过E型磁性芯22的外脚22A、22B以及中脚22C并与它们重叠的方式,载置平板矩形形状的I型磁性芯21。之后,虽然未图示,但在被包括侧壁43、44的壁面从四方包围的区域内提供上述作为满足高的导热性、绝缘性以及流动性的材质的高散热性绝缘部件64。由此该从四方包围的区域内的间隙由高散热性绝缘部件64填充,成为图9所示的形式。
[0096] 接下来,虽然在图10中未示出,但例如图9所示的印刷基板41利用螺钉52固定于侧壁43、44。另外,第一绕组11贯通印刷基板41而被引出到其上方,从而形成引出部13,第二绕组12贯通印刷基板41而被引出到其上方,从而形成引出部14。引出部13、14通过一般公知的焊接等固定于印刷基板41。进而,如图9所示,从开关元件31A~31D等延伸的布线53等贯通印刷基板41并被焊接等,从而固定于印刷基板41。
[0097] 在以上的各方面中,本实施方式的第1例的电力变换装置200与实施方式1的电力变换装置100不同,但除此以外的本实施方式的结构与实施方式1的结构大致相同。因此对相同的要素附加相同的附图标记,不重复其说明。
[0098] 接下来,说明本实施方式的第1例的电力变换装置的作用效果。在本实施方式中,除了起到与实施方式1同样的作用效果之外,起到下述作用效果。
[0099] 在本实施方式中,在实施方式1中第一绕组11以及第二绕组12的相对于磁性芯21、22(与另一方的绕组相比)配置于外侧并在外侧露出的部分(配置于最外侧的区域)隔着高散热性绝缘部件64而与作为散热器的框体42(侧壁43、44)接触。因此,能够将绕组11、12的放热从高散热性绝缘部件64高效地散热到侧壁43、44。侧壁43、44与框体42形成为一体,所以与框体42同样地作为散热器发挥功能。通过将高散热性绝缘部件64的热导率设为0.5W/mK以上,能够可靠地提高从高散热性绝缘部件64向侧壁43、44的散热性。仅在绕组11、12的外侧配置高散热性绝缘部件64,绕组11、12都被配置成在其至少一部分(相互相对于另一方的绕组12、11配置于外侧的第1或者第2部分)与高散热性绝缘部件64相接。这样,在本实施方式中,绕组11、12都具有与另一方相比配置于外侧的区域,成为以与其外侧相接的方式配置散热性高的部件的结构,从而能够将绕组11、12的放热从高散热性绝缘部件64高效地散热到侧壁43、44。
[0100] 另外,在本实施方式中,特别是,高散热性绝缘部件64仅配置于绕组11、12的例如第1以及第2部分的外侧。即,仅在相对于芯21、22的绕组11、12的第1部分的外侧配置高散热性绝缘部件64,例如在绕组11、12的第1部分的内侧(芯21、22侧)未配置高散热性绝缘部件64。关于绕组11、12的第2部分也同样地仅在其外侧配置有高散热性绝缘部件64。由此,相比于在第1以及第2部分的内侧也配置高散热性绝缘部件64的情况,能够削减基于高散热性绝缘部件64的材料费的制造成本。
[0101] 另外,特别是E型磁性芯22被配置成与其延伸的方向有关的一方(下侧)的端部与作为散热器的框体42相接。因此,E型磁性芯22的一部分直接与框体42相接,所以从E型磁性芯22向框体42的散热效率提高。此外,I型磁性芯21以及E型磁性芯22的一部分隔着高散热性绝缘部件64连接于侧壁43、44。因此,还能够使磁性芯21、22的放热的一部分经由高散热性绝缘部件64快速地散热到侧壁43、44。
[0102] 进而,在本实施方式的第1例中,侧壁43、44与框体42形成为一体。因此,从侧壁43、44向框体42的导热变得更容易,能够进一步提高绕组11、12的散热性。
[0103] 基于以上内容,本实施方式的电力变换装置100、101能够兼具变压器10的小型化、绕组11、12间的绝缘性和针对绕组11、12以及磁性芯21、22的放热的高的散热性。
[0104] 接下来,说明本实施方式的第1例中的变压器10的各结构构件的电绝缘性。E型磁性芯22的下侧的端部与框体42接触,与框体42处于相同电位。另外,在本实施方式中也与实施方式1同样地,能够利用绝缘部件61、62、63来满足第一绕组11、第二绕组12、I型磁性芯21以及E型磁性芯22的各部件之间所需的绝缘性能。
[0105] 再次参照图9,沿图的左右方向延伸的绝缘部件61的最左侧的端部61A形成为与第一绕组11的第1部分相比在图9的左侧延伸。另外,沿图的左右方向延伸的绝缘部件62的最右侧的端部62A形成为与第二绕组12的第2部分相比在图9的右侧延伸。进而,沿图的上下方向延伸的绝缘部件62的最下侧的端部62A形成为与第二绕组12的第1部分的最下部相比在图9的下侧延伸。进而,沿图的上下方向延伸的绝缘部件63的最下侧的端部63A形成为与第二绕组12的第1部分的最下部相比在图9的下侧延伸。
[0106] 由于具有这样相对于绕组11、12突起的端部61A、62A、63A,所以在这些端部61A、62A、63A与和它们相邻的绕组11、12之间形成间隙。该间隙在构成变压器10的绕组11、12等各部件进入到被侧壁43、44包围的区域内之后通过构成高散热性绝缘部件64的流动性优良的材料的提供而被填充。高散热性绝缘部件64具有散热性,并且具有绝缘性,所以介有其的例如第一绕组11与侧壁44之间的区域等能够确保高的散热性,并且能够确保高的电绝缘性。对该间隙提供的高散热性绝缘部件64的厚度与上述端部61A、62A、63A在图9中沿着绝缘部件61、62、63延伸的方向的尺寸大致相等。因而,通过控制该端部61A、62A、63A的延伸的长度,能够控制高散热性绝缘部件64的厚度,能够控制基于高散热性绝缘部件64的绝缘性。
[0107] 接下来,说明本实施方式的第1例中的变压器10的各结构构件的散热性。E型磁性芯22具有从与框体42接触的下表面向框体42直接散热的路径、以及经由高散热性绝缘部件64向侧壁43散热的路径。I型磁性芯21具有经由高散热性绝缘部件64向侧壁44散热的路径。
构成磁性构件的I型磁性芯21以及E型磁性芯22的放热与体积成比例。因此,通过将散热路径仅为1个的I型磁性芯21作为I型芯,将存在两个散热路径的E型磁性芯22作为E型芯,能够使存在两个散热路径的E型磁性芯22的体积比散热路径仅为1个的I型磁性芯21的体积大。
[0108] 第一绕组11从图9的左下方的第1部分经由高散热性绝缘部件64散热到侧壁44,第二绕组12从图9的右上方的第2部分经由高散热性绝缘部件64散热到侧壁43。侧壁43的与图9的上下方向有关的尺寸比较长。因此,例如根据更加提高将来自第二绕组12的第2部分的放热更优先地从侧壁43散热的效率的观点,侧壁43也可以形成为特别是在下方(比沿图9的左右方向延伸的绕组11、12靠下侧的区域)在图的左右方向的宽度比上方宽。另一方面,图9的侧壁44未形成为这样的结构。如果这样做,则能够更加提高使第二绕组12从第2部分的放热以经由侧壁43到达其下侧的框体42的方式散热的效率。
[0109] 进而,绝缘部件61、62、63的散热性(热导率)比高散热性绝缘部件64低。对绝缘部件61、62、63不要求如高散热性绝缘部件64那样的高的散热性,所以能够提高其材料的选择的自由度。因而,能够由成本比高散热性绝缘部件64低的材料形成绝缘部件61、62、63,能够降低电力变换装置200整体的成本。另外,通过提高绝缘部件61、62、63的材料的选择的自由度,例如未必要求设法提高绕组11、12以及磁性芯21、22与绝缘部件61、62、63的密接性,无需使用用于使两者密接的粘接剂等。
[0110] 接下来,使用图11~图12,说明本实施方式的第2例的电力变换装置的具体的结构。
[0111] 参照图11,本实施方式的第2例的电力变换装置201基本上具有与第1例的电力变换装置200同样的结构。但是,在电力变换装置201中,框体42与侧壁43、44不为一体,它们相互独立。即,作为散热器的框体42仅配置于与E型磁性芯22相比配置于图11的下侧的区域。配置成对此处使沿图11的上下方向延伸的侧壁43、44各自的、与该延伸的方向有关的一方(下侧)的端面相接。框体42上的侧壁43、44利用螺钉51固定于框体42的最上表面上。
[0112] 侧壁43与第1例同样地,特别是在比与高散热性绝缘部件64相互相接的区域靠图11的下侧的区域,与图的左右方向有关的宽度比其它区域宽。但是,在图11中,关于侧壁44,也与侧壁43同样地,图11的下侧的区域的宽度变宽。
[0113] 即,在第2例中,以相接于与E型磁性芯22以及多个侧壁43、44延伸的图11的上下方向有关的一方(下侧)的端面的方式配置有作为散热器的框体42。另外,多个侧壁43、44在最下部的与框体42相接的部分,具有相比于除了最下部以外的区域在与其延伸的方向(上下方向)交叉的方向(图11的左右方向)上扩展的形式的接合部43C、44C。
[0114] 另外,在第2例中,作为高散热性绝缘部件的绝缘部件片材66配置于在第1例中配置高散热性绝缘部件64的、第1部分处的(比第二绕组12靠外侧的)第一绕组11与侧壁44之间的区域。同样地,在第2例中,作为高散热性绝缘部件的绝缘部件片材66配置于在第1例中配置高散热性绝缘部件64的、第2部分处的(比第一绕组11靠外侧的)第二绕组12与侧壁43之间的区域。即,在第2例中,具有以与多个侧壁43、44的每一个和多个绕组11、12的每一个这双方相接的方式配置于多个绕组11、12的外侧的绝缘部件片材66。
[0115] 绝缘部件片材66是热导率比绝缘部件61、62、63高的、柔软的片材类型的部件。
[0116] 此外,在第1例中,在与沿图9的左右方向延伸的绕组11、12相比在上方的区域,在介于I型磁性芯21以及E型磁性芯22的一部分与侧壁44之间的区域配置有高散热性绝缘部件64。同样地,在第1例中,在与沿图9的左右方向延伸的绕组11、12相比在下方的区域,在介于E型磁性芯22的一部分与侧壁43之间的区域也配置有高散热性绝缘部件64。然而,在第2例中,在这些区域,高散热性绝缘部件64以及绝缘部件片材66都未被配置,而形成有间隙。
[0117] 在以上的各方面,第2例的电力变换装置201与第1例的电力变换装置200不同,但除此以外的第2例的结构与第1例的结构大致相同。因此对相同的要素附加相同的附图标记,不重复其说明。
[0118] 在此,使用图12的概略剖视图,说明图11所示的电力变换装置201的组装方法的概略。参照图12,首先,在框体42的最上表面上的一部分,E型磁性芯22以使芯连结部22D成为最下部、在其上侧使外脚22A、22B以及中脚22C突起的方式被载置。
[0119] 接下来,与实施方式1等同样地,以在所期望的第1以及第2弯曲部(例如点划线F1以及虚线F2)预先被弯曲成所谓的S字形状的状态,以卷绕于中脚22C的外侧的方式,绝缘部件62、第二绕组12、绝缘部件63、第一绕组11以及绝缘部件61按照该顺序层叠。在此,与实施方式1等同样地,成为中脚22C贯通开口部62C、12C、63C、11C、61C的每一个的形式。之后,以从绝缘部件61的上方跨过E型磁性芯22的外脚22A、22B以及中脚22C并与它们重叠的方式载置平板矩形形状的I型磁性芯21。
[0120] 接下来,如图12所示,在一方的面(最终设置之后的内侧的面)的一部分的区域(侧壁44为下侧的区域,侧壁43为上侧的区域)粘贴有绝缘部件片材66的侧壁44、43利用螺钉51(参照图11)固定于框体42的最上表面上的一部分。此时,以使绝缘部件片材66向图中的箭头的方向被按压到先载置的第一绕组11的第1部分的表面上、以及第二绕组12的第2部分的表面上并接触的方式,侧壁43、44固定于框体42。
[0121] 构成绝缘部件片材66的材料是导热性(比绝缘部件61、62、63)高且柔软的片材状的部件,根据热导率以及绝缘耐压的特性选定。例如,绝缘部件片材66由热导率为1.8W/mK以上且绝缘耐压为22kV/mm以上的低高度散热硅橡胶(silicone rubber)形成。或者绝缘部件片材66例如也可以由热导率为1W/mK以上且绝缘耐压为10kV/mm以上的散热隔离物形成。
[0122] 进而,如图12所示,在侧壁44、43的上表面上载置印刷基板41,利用螺钉52(参照图11)固定。此时,优选构成为第一绕组11以及第二绕组12的最上部贯通印刷基板41而能够作为引出部13、14向印刷基板41的上方突出。
[0123] 此外,在图12中,从最初起(在设置于框体42上的时间点),第一绕组11的第1部分(左下部)和第二绕组12的第2部分(右上部)沿与框体42的主表面大致垂直的方向(沿图12的上下方向)延伸。但是,例如也可以使用如下方法:在将侧壁43、44按压到绕组11、12之前,第一绕组11的第1部分(左下部)与第二绕组12的第2部分(右上部)相对于框体42的主表面向倾斜方向(以分别向对置的侧壁43、44侧倾斜的方式)延伸,之后以绕组11、12沿垂直方向延伸的方式按压侧壁43、44。如果这样做,则能够更加增强来自按压绝缘部件片材66的侧壁43、44的接触压力。因此,能够更加降低绝缘部件片材66的与侧壁43、44接触的面、以及绝缘部件片材66的与第一绕组11以及第二绕组12接触的面处的接触热阻。
[0124] 接下来,说明本实施方式的第2例的电力变换装置的作用效果。
[0125] 如以上所示,在第2例中,代替第1例的高散热性绝缘部件64,而利用高散热性的绝缘部件片材66进行从绕组11、12向侧壁43、44的传热。因此,与第1例同样地,确保将绕组11、12的放热从侧壁43、44快速地散热的效果。
[0126] 另外,在第2例中,也与第1例同样地,绕组11、12被弯曲,且在绕组11、12间配置绝缘部件63。基于以上内容,在第2例中,也能够形成为兼具变压器的小型化、绝缘性以及散热性的全部的结构。
[0127] 在第2例中,侧壁43、44与框体42独立,但在侧壁43、44的最下部,具有与其它区域相比沿图11的左右方向扩展的接合部43C、44C。由此,能够更加扩大侧壁43、44与框体42的接合部的面积,所以能够将侧壁43、44的放热高效地传递到框体42。
[0128] 进而,在第2例中,在I型磁性芯21、E型磁性芯22与侧壁43、44之间不配置高散热性绝缘部件64以及高散热性的绝缘部件片材66而成为间隙。在第2例中,特别是为了能够使绕组11、12优先地散热,绕组11、12这双方隔着绝缘部件片材66而与侧壁43、44接触。如果这样做,则相比于第1例,能够减少散热性高的高散热性绝缘部件64或者绝缘部件片材66的量,所以能够削减制造成本。
[0129] 接下来,说明第2例中的变压器10的各结构构件的电绝缘性。
[0130] 参照图11,在第2例中,也是沿图的左右方向延伸的绝缘部件61的最左侧的端部61A形成为与第一绕组11的第1部分相比在图11的左侧延伸。另外,沿图的左右方向延伸的绝缘部件62的最右侧的端部62A形成为与第二绕组12的第2部分相比在图11的右侧延伸。进而,沿图的上下方向延伸的绝缘部件62的最下侧的端部62A形成为与第二绕组12的第1部分相比在图11的下侧延伸。进而,沿图的上下方向延伸的绝缘部件63的最下侧的端部63A形成为与第二绕组12的第1部分相比在图11的下侧延伸。在这些端部61A、62A、63A与和它们相邻的绕组11、12之间形成间隙。该间隙在第1例中被高散热性绝缘部件64填充,相对于此,在第
2例中,对该间隙什么都不提供,利用间隙的距离来满足绝缘性能。
[0131] 绝缘部件片材66介于第一绕组11的第1部分(左下侧)与侧壁44之间、以及第二绕组12的第2部分(右上侧)与侧壁43之间。绝缘部件片材66与第一绕组11和侧壁44这双方接触,从而使第一绕组11与侧壁44之间绝缘。另外,绝缘部件片材66与第二绕组12和侧壁43这双方接触,从而使第二绕组12与侧壁43之间绝缘。
[0132] 在此,如上所述,沿图的左右方向延伸的绝缘部件61的最左侧的端部61A形成为与第一绕组11的第1部分相比在图11的左侧延伸。因此,通过将形成有绝缘部件片材66的侧壁44按压到第一绕组11的第1部分,侧壁44与绝缘部件61的端部61A接触,能够确保与端部61A的长度量相应的绝缘部件片材66的厚度。
[0133] 除此之外,沿图的左右方向延伸的绝缘部件62的最右侧的端部62A形成为与第二绕组12的第2部分相比在图11的右侧延伸。因此,通过将形成有绝缘部件片材66的侧壁43按压到第二绕组12的第2部分,侧壁43与绝缘部件62的端部62A接触,能够确保与端部62A的长度量相应的绝缘部件片材66的厚度。
[0134] 接下来,说明第2例中的变压器10的各结构构件的散热性。在第1例中,框体42以及侧壁43、44与变压器10的各构成要素的间隙由高散热性绝缘部件64填充。因此在第1例中,E型磁性芯22以及I型磁性芯21存在经由高散热性绝缘部件64向侧壁43、44散热的路径。
[0135] 相对于此,在第2例中,在E型磁性芯22与侧壁43之间、以及I型磁性芯21或者E型磁性芯22与侧壁44之间的区域不填充高散热性绝缘部件64等,在该区域形成间隙。因此,在第2例中,磁性芯21、22的散热性比第1例差。
[0136] 然而,在I型磁性芯21以及E型磁性芯22中的磁通密度的变化量小的情况、或者磁通密度的变化的频度低的情况下,I型磁性芯21以及E型磁性芯22的损耗小。因此,能够使用如图11所示的具有间隙的结构。
[0137] 另外,如图11所示,在第2例中,侧壁43、44与框体42独立,两者利用散热油脂43A、44A相互接合。散热油脂43A、44A例如优选通过涂敷提供给侧壁43、44的宽度变宽的接合部
43C、44C的最下部与框体42接合的部位。通过提供散热油脂43A、44A,能够降低接合部43C、
44C与框体42的边界处的接触热阻,抑制散热性的劣化。
[0138] 此外,例如还能够通过将风吹送到侧壁43、44的与配置绕组11、12的一侧相反一侧的表面上而对侧壁43、44直接进行冷却(空冷),以代替通过空冷或者水冷来冷却侧壁43、44的下方的框体42。
[0139] 实施方式3.
[0140] 使用图13~图15,说明本实施方式的电力变换装置的具体的结构。
[0141] 参照图13,本实施方式的电力变换装置300相对于实施方式1、2的电力变换装置,第一绕组11、第二绕组12、绝缘部件61、62、63被弯曲的形状以及配置不同。具体而言,被弯曲的绕组11、12等在图13的剖视图中的一方以及另一方的端部侧延伸的方向与实施方式1等不同。
[0142] 在此,将两根第一绕组11以及第二绕组12各自的一方的端部即图13的磁性芯21、22的左侧的端部与磁性芯21、22的左侧的第一绕组11以及第二绕组12各自的弯曲部(第1弯曲部)之间的区域设为第1部分。另外,将第一绕组11以及第二绕组12各自的与上述一方的端部相反一侧的另一方的端部即图13的磁性芯21、22的右侧的端部与磁性芯21、22的右侧的第一绕组11以及第二绕组12各自的弯曲部(第2弯曲部)之间的区域设为第2部分。此外,上述第1弯曲部相当于图14(A)、(B)中的磁性芯22的左侧的点划线F2,上述第2弯曲部相当于图14(A)、(B)中的磁性芯22的右侧的点划线F2。
[0143] 此时,在本实施方式中,第一绕组11的从上述第1弯曲部起的第1部分和从上述第2弯曲部起的第2部分都向图13的上侧延伸。另外,第二绕组12的从上述第1弯曲部起的第1部分和从上述第2弯曲部起的第2部分都向图13的下侧延伸。即,第1部分与第2部分向相互相同的方向延伸。这样,在图13中,两根第一绕组11以及第二绕组12的每一个被弯曲成所谓的C字形状。此外,与其它实施方式同样地,第1以及第2部分延伸的方向沿着I型磁性芯21以及E型磁性芯22延伸的方向(图13的上下方向)。
[0144] 另外,在此,关于第一绕组11、第二绕组12,都将介于第1以及第2部分的部分(第1弯曲部与第2弯曲部之间的区域)设为第3部分。此时,具有第一绕组11的第3部分和第二绕组12的第3部分相互在图13的上下方向上重叠的结构。另外,第一绕组11的第1部分和第二绕组12的第1部分在沿图13的上下方向延伸的相同的平面上排列。同样地,第一绕组11的第2部分和第二绕组12的第2部分在沿图13的上下方向延伸的相同的平面上排列。
[0145] 此外,在此,将如图13那样的剖视图中的第一绕组11的、沿着磁性芯21、22的延伸方向(图13的上下方向)观察时的最上部11E3定义为一方的端部,将最上部11E4定义为另一方的端部。另外,将图13的剖视图中的第一绕组11的、与最上部11E3接近的一侧的弯曲部定义为第1弯曲部11T3,将与最上部11E4接近的一侧的弯曲部定义为第2弯曲部11T4。最上部11E3与第1弯曲部11T3之间的区域为第1部分,第2弯曲部11T4与最上部11E4之间的区域为第2部分。同样地,在此,将如图13那样的剖视图中的第二绕组12的、沿着磁性芯21、22的延伸方向(图13的上下方向)观察时的最下部12E3定义为一方的端部,将最下部12E4定义为另一方的端部。另外,将图13的剖视图中的第二绕组12的、与最下部12E3接近的一侧的弯曲部定义为第1弯曲部12T3,将与最下部12E4接近的一侧的弯曲部定义为第2弯曲部12T4。最下部12E3与第1弯曲部12T3之间的区域为第1部分,第2弯曲部12T4与最下部12E4之间的区域为第2部分。
[0146] 图13的剖视图的形状对应于在图14(A)、(B)的平面图中的点划线F1以及虚线F2处绕组11、12被弯曲的形式。因此,在绕组11、12的第3部分即与磁性芯21、22大致重叠的部分,第一绕组11以及第二绕组12所形成的平面(由各绕组的各匝形成的平面)相互大致重叠。但是,在绕组11、12的第1以及第2部分,第一绕组11以及第二绕组12所形成的平面在同一平面上排列,但这些平面未相互重叠。也就是说,在图13的剖视图中,第一绕组11与第二绕组12以在各自的第3部分相互背靠背的方式重叠。
[0147] 这样,由第一绕组11和第二绕组12的各匝形成的平面彼此具备部分地未重叠的区域。在这一点上,本实施方式与被弯曲成由第一绕组11和第二绕组12的各匝形成的平面彼此在其大致整体中重叠的实施方式1、2不同。
[0148] 实施方式1、2的第一绕组11以及第二绕组12构成图1的变压器10(初级侧绕组15以及次级侧绕组16)。在该情况下,如图13等那样,由第一绕组11和第二绕组12的各匝形成的平面彼此重叠的(对置的)部分的面积大的情况下的输入侧驱动电路1与输出侧驱动电路2之间的电力变换的效率的下降被抑制。
[0149] 但是,在本实施方式中,作为第一绕组11以及第二绕组12,设想与图1的变压器10的初级侧绕组15以及次级侧绕组16不同的线圈。在该情况下,如果遍及宽范围地使第一绕组11以及第二绕组12对置,则在绕组11、12之间产生寄生电容,所以优选减小使两者对置的面积。因此,如上所述,在绕组11、12的第1以及第2部分,第一绕组11以及第二绕组12所形成的平面在同一平面上排列,但这些平面相互未重叠。
[0150] 绝缘部件61、62、63被配置的位置基本上与实施方式1相同。也就是说在介于第一绕组11与第二绕组12之间的区域设置有绝缘部件63。另外,在第一绕组11与磁性芯(I型磁性芯21以及E型磁性芯22)之间配置有绝缘部件61,在第二绕组12与磁性芯(E型磁性芯22)之间配置有绝缘部件62。因而,以卷绕于E型磁性芯22(E型芯)的中脚22C(参照图4(C))的外侧的方式,绝缘部件62、第二绕组12、绝缘部件63、第一绕组11以及绝缘部件61按照该顺序层叠。但是,绝缘部件63仅具有在图13的剖视图中沿左右方向延伸的部分,未被弯曲。另外,绝缘部件61与第一绕组11同样地,绝缘部件62与第二绕组12同样地,被弯曲成在图13的剖视图中成为C字形状。
[0151] 参照图13以及图14(A)、(B),本实施方式中的第一绕组11以及第二绕组12卷绕于中脚22C的外侧的形式基本上与图2以及图3(A)、(B)所示的实施方式1的卷绕形式相同。但是,在本实施方式中,第一绕组11以及第二绕组12在上述第1以及第2弯曲部被弯曲的方向与实施方式1不同。具体而言,图14所示的第一绕组11以及第二绕组12在图14的点划线F1处向纸面里侧弯曲,在图14的虚线F2处向纸面跟前弯曲。由此,绕组11、12的第1部分和第2部分沿相互相同的方向延伸(成为C字形状)。
[0152] 但是,关于作为从第一绕组11以及第二绕组12起的引出部13、14的部分,在从上侧观察时的图14(A)中向纸面跟前弯曲,在从下侧观察时的图14(B)中向纸面里侧弯曲。其结果,参照图15,引出部13以及引出部14都成为例如向图13中的上方延伸的形式,能够朝向未图示的例如印刷基板的上方引出。此外,为了形成引出部13、14设置有绝缘部件65,以能够与以卷绕中脚22C的周围的方式延伸的第一绕组11以及第二绕组12不短路地交叉。
[0153] 在以上的各方面,本实施方式的电力变换装置300与实施方式1的电力变换装置100不同,但除此以外的本实施方式的结构与实施方式1的结构大致相同。因此对相同的要素附加相同的附图标记,不重复其说明。
[0154] 接下来,说明本实施方式的电力变换装置的作用效果。
[0155] 在本实施方式的电力变换装置300中,多个绕组即第一绕组11以及第二绕组12分别被弯曲成具有C字形状。在该情况下,也能够与如电力变换装置100那样被弯曲成S字形状的情况同样地,以使从第1弯曲部延伸的第1部分和从第2弯曲部延伸的第2部分沿着磁性芯21、22延伸的方向延伸的方式使变压器10小型化。也就是说,能够使包括第一绕组11以及第二绕组12的电力变换装置300的整体小型化到与将I型磁性芯21与E型磁性芯22重叠而成的构造物相同的程度。
[0156] 另外,在本实施方式中,第一绕组11和第二绕组12都被弯曲成在绕组11、12之中包括相对于磁性芯21、22配置于最外侧的区域。具体而言,如上所述,第一绕组11、第二绕组12都是第1部分以及第2部分相对于磁性芯21、22配置于外侧并在外侧露出。因此,绕组11、12都能够将其放热从该在外侧露出的部分高效地散热到外部的大气中。
[0157] 第一绕组11的第1部分和第二绕组12的第1部分在同一平面上排列,且第一绕组11的第2部分和第二绕组12的第2部分在同一平面上排列,所以例如易于如后述实施方式那样使绝缘部件片材66与第一绕组11的第1部分和第二绕组12的第1部分这双方接触。
[0158] 此外,在图13中,并不是如图2等那样,以与第一绕组11的第1部分重叠的方式(在与上下方向有关的位置(坐标)与图13的第一绕组11相等的位置)配置有第二绕组12。但是,关于这样不配置形成外侧以及内侧的对比的绕组的情况,在此也表达成“在所有的多个绕组之中”相对于磁性芯配置于最外侧。在图13中,第一绕组11和第二绕组12的沿上下方向延伸的区域都相对于磁性芯21、22(关于图13的左右方向)配置于相同的位置(坐标),在绕组11、12的外侧不存在绕组11、12。因此,第一绕组11和第二绕组12都可说成相对于磁性芯21、
22配置于最外侧。
[0159] 另外,在图13等中,I型磁性芯21的最上表面以及E型磁性芯22的最下表面在外侧露出。因此,磁性芯21、22都能够将其放热从该在外侧露出的部分高效地散热到外部的大气中。
[0160] 进而,在本实施方式中,也配置成绝缘部件61、62、63介于第一绕组11与第二绕组12之间、以及绕组11、12与磁性芯21、22之间。因此,能够确保第一绕组11与第二绕组12之间的电绝缘状态、以及绕组11、12与磁性芯21、22之间的电绝缘状态。
[0161] 基于以上内容,本实施方式的电力变换装置100能够兼具变压器10的小型化、绕组11、12间的绝缘性以及针对绕组11、12以及磁性芯21、22的放热的高的散热性。
[0162] 接下来,说明本实施方式中的各结构构件的电绝缘性。与实施方式1、2基本上同样地,利用绝缘部件61、62、63使各绕组之间等绝缘。此外,再次参照图13,在本实施方式中,例如也可以形成为磁性芯21、22的左侧的绝缘部件61的最上侧的端部61A与第一绕组11的第1部分相比在图13的上侧延伸。另外,例如也可以形成为磁性芯21、22的左侧的绝缘部件62的最下侧的端部62A与第二绕组12的第1部分相比在图13的下侧延伸。进而,例如也可以形成为绝缘部件63的最左侧的端部63A与第一绕组11以及第二绕组12的第1部分相比在图13的左侧延伸。由此,能够满足第一绕组11、第二绕组12、I型磁性芯21以及E型磁性芯22的各部件之间所需的绝缘性能。
[0163] 接下来,说明本实施方式中的各结构构件的散热性。再次参照图13,在本实施方式中,例如第一绕组11以及第二绕组12的第1以及第2部分的表面在各部件之间配置于最外侧并朝向外侧露出。因此,绕组11、12都能够将其放热从该在外侧露出的部分高效地散热到外部的大气中。另外,I型磁性芯21的最上表面以及E型磁性芯22的最下表面也在外侧露出。因此,磁性芯21、22都能够将其放热从上述在外侧露出的部分高效地散热到外部的大气中。
[0164] 实施方式4.
[0165] 参照图16,说明本实施方式的第1例的电力变换装置的具体的结构。
[0166] 参照图16,本实施方式的第1例的电力变换装置400相对于实施方式3的电力变换装置300的不同点在于,还具有框体42、侧壁43、44、绝缘部件片材66等。
[0167] 图16中的框体42以及侧壁43、44的形状等基本上与实施方式2的第2例即图11的电力变换装置201中的框体42以及侧壁43、44的形状等相同。
[0168] 在图16中,例如与实施方式2的第2例即图11的电力变换装置201同样地,多个侧壁43、44与框体42相互独立。但是,在本实施方式中,例如也可以与图9的电力变换装置200同样地,框体42与侧壁43、44成为一体。此外,在图16中,省略了将侧壁43、44与框体42相互进行接合的螺钉以及散热油脂的图示,但也可以与图11同样地利用螺钉51以及散热油脂43A、
44A将它们相互进行接合。
[0169] 本实施方式的第1例中的磁性芯21、22、绕组11、12以及绝缘部件61、62、63的组装方法基本上与实施方式3相同。另外,它们与框体42、侧壁43、44的组装方法基本上与实施方式2的第2例相同。因此,在此省略该组装方法的说明。
[0170] 但是,在实施方式2的第2例中是仅第一绕组11的第1部分、以及第二绕组12的第2部分相对于其它绕组配置于外侧并在外侧露出的结构。因此,根据能够与这些绕组11、12的以朝向外侧的方式配置的部分接触的观点,仅在侧壁44的内侧的面的(与沿左右方向延伸的绕组11、12相比)下方的区域、以及侧壁43的内侧的面的(与沿左右方向延伸的绕组11、12相比)上方的区域粘贴有绝缘部件片材66。
[0171] 相对于此,在本实施方式中,第一绕组11、第二绕组12都是第1部分以及第2部分这双方相对于磁性芯21、22朝向外侧的结构。因此,根据能够与这些绕组11、12的朝向外侧的部分接触的观点,在侧壁43、44各自的内侧的面的(与沿左右方向延伸的绕组11、12相比)上方以及下方的区域这双方粘贴有绝缘部件片材66。由此,以与绝缘部件片材66和绝缘部件61、62这双方接触的方式介有第一绕组11以及第二绕组12的第1以及第2部分。此外,绝缘部件片材66的材质等与实施方式2相同。
[0172] 在以上的各方面,本实施方式的第1例的电力变换装置400与实施方式2、3的电力变换装置201、300不同,但除此以外的本实施方式的结构与实施方式2、3的结构大致相同。因此对相同的要素附加相同的附图标记,不重复其说明。
[0173] 接下来,说明本实施方式的第1例的电力变换装置的作用效果。
[0174] 在本实施方式的第1例中,与在实施方式3中朝向外部露出的第一绕组11以及第二绕组12的第1以及第2部分相当的部分与粘贴于侧壁43、44的高散热性的绝缘部件片材66接触。换言之,第一绕组11以及第二绕组12的第1以及第2部分隔着绝缘部件片材66而与作为散热器的框体42(侧壁43、44)接触。因此,能够从高散热性的绝缘部件片材66高效地散热到侧壁43、44,来代替将绕组11、12的第1以及第2部分的放热高效地释放到外部。侧壁43、44是与框体42接合(或者形成为一体)的散热器,所以传递到侧壁43、44的热快速地传递到框体42。
[0175] 如先前所述,通过第一绕组11的第1部分与第二绕组12的第1部分在同一平面上排列,且第一绕组11的第2部分与第二绕组12的第2部分在同一平面上排列,能够容易地实现如上述第1例那样的结构。这是因为例如能够在同一平面上(侧壁44的内侧的面上)形成与第一绕组11的第1部分相接的绝缘部件片材66、以及与第二绕组12的第1部分相接的绝缘部件片材66。
[0176] 另外,特别是E型磁性芯22的最下表面与框体42直接接触,所以磁性芯21、22的放热高效地散热到框体42。
[0177] 因而,在本实施方式中,也与其它实施方式同样地,能够提供将小型化、绝缘性以及散热性全部兼具的电力变换装置400。
[0178] 关于上述第1例中的构成要素的绝缘性、以及散热路径,基本上与上述其它实施方式相同,所以省略详细的说明。
[0179] 接下来,使用图17,说明本实施方式的第2例的电力变换装置的具体的结构。
[0180] 参照图17,本实施方式的第2例的电力变换装置401基本上具有与第1例的电力变换装置400同样的结构。但是,在电力变换装置401中是如下结构:绕组11、12各自的、与和绝缘部件片材66接触的一侧相反一侧(磁性芯21、22侧即内侧)的面与绝缘部件片材67接触。在这一点上,电力变换装置401与电力变换装置400在结构上不同,其中,在该电力变换装置
400中,绕组11、12各自的、与和绝缘部件片材66接触的一侧相反一侧(磁性芯21、22侧即内侧)的面与具有C字形状的绝缘部件61、62的一部分接触。
[0181] 也就是说,在电力变换装置401中是如下结构:在绕组11、12的第1以及第2部分与磁性芯21、22之间的区域,(以与绕组11、12和磁性芯21、22这双方相接的方式)介有绝缘部件片材67,来代替绝缘部件61、62。因此,绝缘部件61、62未具有弯曲的C字形状,而与绝缘部件63同样地仅具有沿图17的左右方向延伸的部分。
[0182] 绝缘部件片材67由与绝缘部件片材66同样的材质构成。即,绝缘部件片材67与绝缘部件片材66同样地,作为高散热性绝缘部件而配置,是热导率比绝缘部件61、62、63高的、柔软的片材类型的部件。
[0183] 在以上的各方面,第2例的电力变换装置401与第1例的电力变换装置400不同,但除此以外的第2例的结构与第1例的结构大致相同。因此对相同的要素附加相同的附图标记,不重复其说明。
[0184] 接下来,说明本实施方式的第2例的电力变换装置的作用效果。
[0185] 该第2例的作用效果基本上与第1例以及上述其它各实施方式相同,在该第2例中,也能够提供将小型化、绝缘性以及散热性全部兼具的电力变换装置401。
[0186] 此外,关于各构成要素的绝缘性,例如在图17中,形成为第一绕组11以及第二绕组12的沿左右方向延伸的部分的长度比绝缘部件61、62的左右方向的长度长。由此,能够确保绝缘部件片材67的(图17的左右方向的)厚度,能够确保其绝缘性。
[0187] 进而,关于各构成要素的散热性,例如在第1例的电力变换装置400中,I型磁性芯21的放热仅能够从在外侧露出的最上表面良好地散热。相对于此,在第2例的电力变换装置
401中,I型磁性芯21的一部分的表面与绝缘部件片材67相接,绝缘部件片材67与绕组11、12的第1以及第2部分相接,而且,该第1以及第2部分与绝缘部件片材66相接。进而,绝缘部件片材66与侧壁43、44相接。因而,电力变换装置401的I型磁性芯21具有经由了绝缘部件片材
67的良好的散热路径,所以与电力变换装置400的I型磁性芯21相比,散热性提高。关于E型磁性芯22也同样地,由于与绝缘部件片材67相接,所以在电力变换装置401中,与电力变换装置400相比,散热性提高。
[0188] 接下来,使用图18,说明本实施方式的第3例的电力变换装置的具体的结构。
[0189] 参照图18,本实施方式的第3例的电力变换装置402与第1例以及第2例同样地,在磁性芯21、22的外侧卷绕有绕组11、12以及绝缘部件61、62、63。但是,在电力变换装置402中,磁性芯21以及磁性芯22被配置成在沿着框体42的载置磁性芯21、22等的表面的方向上排列。换言之,在图17以前的各例中,I型磁性芯21和E型磁性芯22在各图的铅垂方向上排列,相对于此,在图18中,I型磁性芯21和E型磁性芯22在水平方向上排列。在这一点上,该第3例与其它各例在结构上不同。即,在图18中成为使其它各例中的包括I型磁性芯21、E型磁性芯22以及绝缘部件61、62、63的结构旋转约90°而成的形式。
[0190] 相对于磁性芯21、22配置绕组11、12以及绝缘部件61、62、63的位置、形状以及组装方法基本上与实施方式3以及实施方式4的第1例相同,在剖视图中,被弯曲成所谓的C字形状。即,在介于第一绕组11与第二绕组12之间的区域设置有绝缘部件63。另外,在第一绕组11与磁性芯(I型磁性芯21以及E型磁性芯22)之间配置有绝缘部件61,在第二绕组12与磁性芯(E型磁性芯22)之间配置有绝缘部件62。
[0191] 由此,配置于图18的磁性芯21、22的上方并沿图的左右方向延伸的绕组11、12的部分是分别进而朝向上方弯曲,从而形成有引出部13、14。绕组11、12的该部分朝向外侧露出。另外,在配置于图18的磁性芯21、22的下方并沿图的左右方向延伸的绕组11、12的部分是各自与框体42之间配置有绝缘部件片材68。即,成为以与绕组11、12以及框体42这双方相接的方式介有绝缘部件片材68的结构。
[0192] 绝缘部件片材68由与绝缘部件片材66同样的材质构成。即,绝缘部件片材68与绝缘部件片材66同样地,作为高散热性绝缘部件而配置,是热导率比绝缘部件61、62、63高的、柔软的片材类型的部件。
[0193] 在以上的各方面,第3例的电力变换装置402与第1例以及第2例的电力变换装置400、401不同,但除此以外的第3例的结构与第1例以及第2例的结构大致相同。因此对相同的要素附加相同的附图标记,不重复其说明。
[0194] 接下来,说明本实施方式的第3例的电力变换装置的作用效果。
[0195] 该第3例的作用效果基本上与第1例、第2例以及上述其它各实施方式相同,在该第3例中,也能够提供将小型化、绝缘性以及散热性全部兼具的电力变换装置402。
[0196] 此外,关于各构成要素的绝缘性,例如在图18中,使绝缘部件63的上下方向的长度形成为比第一绕组11以及第二绕组12沿上下方向延伸的部分的长度长。特别是形成为绝缘部件63的最下部延伸至与第一绕组11以及第二绕组12的最下部相比在下方的位置。由此,能够确保绝缘部件片材68的(图18的上下方向的)厚度,能够确保其绝缘性。
[0197] 进而,关于各构成要素的散热性,例如第一绕组11以及第二绕组12的最下部与绝缘部件片材68相接,由此,绕组11、12的放热经由绝缘部件片材68高效地散热到框体42。另外,I型磁性芯21的放热从图18中的最左侧的露出的表面高效地散热,E型磁性芯22的放热从图18中的最右侧的露出的表面高效地散热。另外,虽然未图示,但也可以在I型磁性芯21的左侧以及E型磁性芯22的右侧,例如与图16以及图17同样地以介有高散热性的绝缘部件片材66的方式配置侧壁44、43。此时的绝缘部件片材66被配置成与侧壁44、43以及磁性芯21、22这双方接触。
[0198] 以上的各实施方式所示的结构上的特征也可以在技术上没有矛盾的范围内适当地组合。
[0199] 本次公开的实施方式应被认为在所有的方面是例示而不是限制性的。本发明的范围不是通过上述说明示出,而是通过权利要求书示出,意图包含与权利要求书同等的意义以及范围内的所有的变更。