JPH0878873A - 車両用半導体制御装置 - Google Patents

車両用半導体制御装置

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Publication number
JPH0878873A
JPH0878873A JP21104794A JP21104794A JPH0878873A JP H0878873 A JPH0878873 A JP H0878873A JP 21104794 A JP21104794 A JP 21104794A JP 21104794 A JP21104794 A JP 21104794A JP H0878873 A JPH0878873 A JP H0878873A
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JP
Japan
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semiconductor
sealed portion
heat
control device
bypass duct
Prior art date
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Pending
Application number
JP21104794A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Ide
勇治 井手
Kazuaki Fukuda
和明 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Transport Engineering Inc
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Transport Engineering Inc filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 密閉部内部の放熱を効率よく行って密閉部内
の電気部品の寿命を延ばして信頼性の向上を図り、しか
も半導体ユニットの汚損を防止する。 【構成】 筐体1と、この筐体を仕切板4で密閉部2と
通風ダクト10に配置された放熱部3とに区分けし、こ
の筐体に密閉部及び放熱部にまたがる複数の半導体ユニ
ット6を配設し、この半導体ユニットは仕切板で区分け
された密閉部側の半導体素子収納部6a及びこの半導体
素子を放熱する放熱フィンが設けられた放熱部側の放熱
部材収納部とから構成し、通風ダクトからの強制風冷に
より放熱部を冷却する半導体制御装置において、密閉部
の半導体ユニット間に、通風ダクトに連通してこの通風
ダクト内に流れる風の一部を取入れ、密閉部を冷却する
筒状のバイパスダクト21を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気車両に搭載される
強制風冷式の車両用半導体制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の車両用半導体制御装置
は、半導体素子を収納した半導体ユニットを複数配列す
る密閉部と、通風ダクトに配置し、前記半導体素子を放
熱する放熱部とを備え、この通風ダクトからの強制風冷
により前記放熱部を冷却するものが知られている。
【0003】このような車両用半導体制御装置は、具体
的には図7及び図8に示すように密閉部2と通風ダクト
10に配置された放熱部3とが仕切部材としての仕切板
4で区分けされた筐体1に、トランジスタ等の半導体素
子5を偶数個ずつ収納する半導体ユニット6がそれぞれ
空間を空けて配設している。この半導体ユニット6とし
ては、例えばU層、V層、W層を1組とすると、計2
組、すなわち6つの半導体ユニット6が配列される。
【0004】これら半導体ユニット6には、その図8
(a)に示すように、上記密閉部2から放熱部3まで延
出して設けられ、それぞれが仕切板4で密閉部2内の半
導体収納部6aと放熱フィン収納部6bとに区分けされ
ている。
【0005】この半導体ユニット6の半導体収納部6a
内には、その略中央部に絶縁材料で構成された直方体状
の半導体取付部材7が設けられており、この半導体取付
部材7の側面に半導体素子5が複数個取付けられてい
る。
【0006】上記半導体取付部材7には、放熱部3側の
面からこの放熱部3に向けて、仕切板4を貫通した3つ
の板状の放熱フィン保持部材9が取付けられている。そ
して、この放熱フィン保持部材9に垂直に複数枚の放熱
フィン11が仕切板4から順に一定間隔を開けて配設さ
れている。
【0007】これら半導体取付部材7及び放熱フィン保
持部材9は、図8(b)に示すように、放熱フィン保持
部材9の先端を上方に傾けた状態で、上記半導体ユニッ
ト6内に図示しない固定部材により固定されている。
【0008】また、上記半導体ユニット6には、その下
部に上記半導体素子5をスイッチングするゲートアンプ
12が固定されている。そして、このゲートアンプ12
や上記半導体素子等からの電線をそれぞれ接続するブス
バー13が、上記半導体ユニット6間に仕切板4に沿っ
て設けられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような車
両用半導体制御装置においては、通風ダクト10に配置
した放熱部3と密閉部2とを仕切板4で仕切っているた
め、密閉部2内に収納した半導体素子5の表面からの熱
14は、図8及び図9に示す実線矢印に示すように、放
射状に放射されるため、密閉部2内の温度が上昇する。
【0010】このため、半導体素子5、ゲートアンプ1
2等の電気部品の寿命を低下させるという問題があっ
た。特に、ゲートアンプ12は、温度上昇により信頼性
が低下するので問題が大きかった。
【0011】また、半導体ユニット6を縦に配設した場
合、図8(b)に示すように下段の半導体素子が放出す
る熱14によって、上段の半導体素子5等の周囲温度が
より上昇するため、上段の放熱が十分に行われないとい
う問題もあった。
【0012】また、発熱量が比較的多いブスバー13も
密閉部2内に配置されているため、密閉部2内の温度が
上昇する原因となっていた。なお、このような問題を解
決するため、通風ダクト10内の入風の一部を密閉部2
の半導体ユニット6内にフィルタを介して取り入れるこ
とも考えられるが、このようにした場合、密閉部2内、
すなわち半導体ユニット6内の汚損が問題となるため、
適当でない。
【0013】そこで本発明は、密閉部内部の放熱を効率
よく行うことができ、従って密閉部内の電気部品の寿命
を延ばして信頼性の向上を図ることができ、しかも半導
体ユニットの汚損が防止できる車両用半導体制御装置を
提供しようとするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、筐体と、この筐体を密閉部と放熱部とに区分けする
仕切部材と、この筐体に密閉部及び放熱部にまたがって
配設される複数の半導体ユニットと、密閉部の半導体ユ
ニット間に設けられ、放熱部と連通する筒状のバイパス
ダクトとを設けたことを特徴とする車両用半導体制御装
置。
【0015】請求項2記載の本発明は、バイパスダクト
の側面にくびれ部を形成したことを特徴とする請求項1
記載の車両用半導体制御装置。請求項3記載の本発明
は、バイパスダクトの側面に冷却フィンを設けたことを
特徴とする請求項1記載の車両用半導体制御装置。請求
項4記載の本発明は、バイパスダクトの内部に電子部品
の配線用のブスバーを配置したことを特徴とする請求項
1記載の車両用半導体制御装置。
【0016】
【作用】このような構成の本発明においては、半導体素
子から放出される熱は、放射線状に放出される。これら
の熱は、半導体ユニットの側面から、この半導体ユニッ
トの枠体を介してバイパスダクトへ流込む。そして、こ
のバイパスダクトの開口部から入込む通風ダクトからの
入風によって密閉部の外部に排出され、密閉部の温度上
昇が抑制される。また、バイパスダクト内のブスバーか
ら放出される熱もこのバイパスダクトの開口部から入込
む通風ダクトからの入風によって密閉部の外部に排出さ
れる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお、本実施例において図7及び図8に示す部分
と同一部分については、同一符号を付して詳細な説明を
省略する。
【0018】図1及び図2は、本実施例にかかる車両用
半導体制御装置の構成を示す図で、図1は正面図、図2
(a)は図1に示すA−A断面図、図2(b)は図1に
示すB−B断面図であり、図7及び図8と異なるのは、
半導体ユニット6間に、仕切板4に沿ってバイパスダク
ト21を設けた点である。
【0019】このバイパスダクト21は、仕切板4を一
つの側面とした断面ロの字状の筒状に構成され、密閉部
2を連通している。このバイパスダクト21は、その一
方の開口部21aが通風ダクト10に連通しており、こ
の通風ダクト10の入風の一部22が入込むようになっ
ている。
【0020】このような構成の本実施例においては、半
導体素子から放出される熱23は、図1及び図2の実線
矢印に示すように、放射線状に放出される。これらの熱
23は、半導体ユニット6の側面から、この半導体ユニ
ット6の枠体を介してバイパスダクト21へ流込む。そ
して、このバイパスダクト21の開口部21aから入込
む通風ダクト10からの入風22によって密閉部2の外
部へ排出される。
【0021】これにより、密閉部2の放熱を行うことが
できる。従って、密閉部2内の温度上昇を抑制すること
ができ、ゲートアンプ12等の電気部品の寿命を延ばし
て装置の信頼性の向上を図ることができる。
【0022】このため、図2(b)に示すような下段か
ら上段に上昇する熱24も減少し、上段のとランジスタ
等の半導体素子5等の周囲温度の上昇を抑えることもで
き、上段の放熱も十分に行うことができる。
【0023】また、通風ダクト10内の入風の一部を半
導体ユニット6間のバイパスダクト21を介して取入れ
るため、半導体ユニット6内に風が入込むことはない。
これにより、密閉部2内、すなわち半導体ユニット6内
の汚損を防止することもできる。
【0024】次に、本発明の他の実施例を図3を参照し
て説明する。なお、本実施例において図1及び図2に示
す部分と同一部分については、同一符号を付して詳細な
説明を省略する。また、正面図及び図1に示すB−B断
面図は、図1及び図2(b)に示すものと同様である。
【0025】本実施例におけるバイパスダクト25は、
図2(a)に示すものの半導体ユニット6側の側部中央
にこの側面に沿ってくびれ部25aを設けるとともに、
側面隅角部を面取部25bを設けた形状のキーストンプ
レートで構成される。
【0026】このようにバイパスダクト25をキースト
ンプレートで構成することにより、そのくびれ部25a
や面取部25bの分だけ、図2(a)に示すバイパスダ
クト21よりも風に触れる面積が大きいため、より大き
な放熱効果を得ることができる。
【0027】従って、密閉部2内の温度上昇をさらに抑
制することができ、電気部品の寿命を延ばしてさらなる
信頼性の向上を図ることができる。また、バイパスダク
ト25をキーストンプレートで構成することにより、そ
の渡り方向、すなわち筐体1の上下方向の強度を向上す
ることができる。
【0028】また、上記実施例と同様に、通風ダクト1
0内の入風の一部を半導体ユニット6間のバイパスダク
ト25を介して取入れるため、半導体ユニット6内に風
が入込むことはない。これにより、密閉部2内、すなわ
ち半導体ユニット6内の汚損を防止することもできる。
【0029】次に、本発明の他の実施例を図4を参照し
て説明する。なお、本実施例において図1及び図2に示
す部分と同一部分については、同一符号を付して詳細な
説明を省略する。また、正面図及び図1に示すB−B断
面図は、図1及び図2(b)に示すものと同様である。
【0030】図4は、本実施例にかかる車両用半導体制
御装置の構成を示す断面図で、図1に示すA−A断面で
切断して実線矢印の方向から見たものである。本実施例
におけるバイパスダクト31は、図2(a)に示すバイ
パスダクトの半導体ユニット6側の2つの側面の中央部
に側面に沿って孔部31aを設け、この孔部31aを塞
ぐように冷却フィン32をねじ止めして構成される。こ
れら冷却フィン32には、バイパスダクト31の側面の
直角方向に突出し、かつこれら側面に沿ってフィン33
が形成されている。
【0031】このように、バイパスダクト31に冷却フ
ィン32を設けたため、図2(a)に示すバイパスダク
ト21より大きな放熱効果を得ることができる。従っ
て、密閉部2内の温度上昇をさらに抑制することがで
き、電気部品の寿命を延ばしてさらなる信頼性の向上を
図ることができる。
【0032】また、上記実施例と同様に、通風ダクト1
0内の入風の一部を半導体ユニット6間のバイパスダク
ト31を介して取入れるため、半導体ユニット6内に風
が入込むことはない。これにより、密閉部2内、すなわ
ち半導体ユニット6内の汚損を防止することもできる。
【0033】次に、本発明の他の実施例を図5を参照し
て説明する。なお、本実施例において図1及び図2に示
す部分と同一部分については、同一符号を付して詳細な
説明を省略する。また、正面図及び図1に示すB−B断
面図は、図1及び図2(b)に示すものと同様である。
【0034】図5は、本実施例にかかる車両用半導体制
御装置の構成を示す断面図で、図1に示すA−A断面で
切断して実線矢印の方向から見たものであり、図2
(a)に示すものと異なるのは、図2(a)に示すバイ
パスダクト21内に、特に発熱量の多い主回路のブスバ
ー13を配設した点である。
【0035】このような構成の本実施例においては、半
導体素子5から放出される熱35に加えて、ブスバーか
ら放出される熱36もバイパスダクト21内に入込む通
風ダクト10からの入風によって密閉部2の外部に排出
される。
【0036】これにより、密閉部2の半導体素子5から
放熱のみならず、ブスバー13からの放熱も行うことが
できる。従って、密閉部2内の温度上昇の抑制をより効
果的に行うことができ、電気部品の寿命を延ばしてさら
なる信頼性の向上を図ることができる。
【0037】また、通風ダクト10内の入風の一部を半
導体ユニット6間のバイパスダクト21を介して取入れ
るため、半導体ユニット6内に風が入込むことはない。
これにより、密閉部2内、すなわち半導体ユニット6内
の汚損を防止することもできる。
【0038】なお、上記実施例においては、半導体素子
5としてトランジスタの放熱を行うものについて述べた
が、必ずしもこれに限定されるものではなく、半導体素
子5としてインバータを使用したものであってもよい。
【0039】このようなインバータを使用した半導体制
御装置は、例えば図6に示すようにインバータ等で構成
された半導体ユニット41を例えばU層、V層、W層を
1組とすると、上下2組ずつ計4組、すなわち6つの半
導体ユニット41を配設して構成される。
【0040】そして、これら半導体ユニット41間に上
記実施例と同様の構成のバイパスダクト42を配設す
る。このように、バイパスダクト42を配設することに
よって上記実施例と同様に半導体ユニット41のインバ
ータ等の放熱を行うことができる。
【0041】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、密
閉部内部の放熱を効率よく行うことができ、従って密閉
部内の電気部品の寿命を延ばして信頼性の向上を図るこ
とができ、しかも半導体ユニットの汚損が防止できる車
両用半導体制御装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる半導体制御装置の構
成を示す正面図。
【図2】同実施例にかかる半導体制御装置の断面を示す
図で、同図(a)は図1に示すA−A断面図、同図
(b)は図1に示すB−B断面図。
【図3】本発明の他の実施例にかかる半導体制御装置の
構成を示す断面図。
【図4】本発明の他の実施例にかかる半導体制御装置の
構成を示す断面図。
【図5】本発明の他の実施例にかかる半導体制御装置の
構成を示す断面図。
【図6】本発明の他の実施例にかかる半導体制御装置の
構成を示す断面図。
【図7】従来の半導体制御装置の構成を示す正面図。
【図8】従来の半導体制御装置の断面を示す図で、同図
(a)は図1に示すA−A断面図、同図(b)は図1に
示すB−B断面図。
【符号の説明】
1…筐体 2…密閉部 3…放熱部 4…仕切板 6,41…半導体ユニット 10…通風ダクト 11…放熱フィン 21,25,31,41…バイパスダクト 13…ブスバー
フロントページの続き (72)発明者 福田 和明 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筐体と、この筐体を密閉部と放熱部とに
    区分けする仕切部材と、この筐体に前記密閉部及び前記
    放熱部にまたがって配設される複数の半導体ユニット
    と、前記密閉部の前記半導体ユニット間に設けられ、前
    記放熱部と連通する筒状のバイパスダクトとを設けたこ
    とを特徴とする車両用半導体制御装置。
  2. 【請求項2】 前記バイパスダクトの側面にくびれ部を
    形成したことを特徴とする請求項1記載の車両用半導体
    制御装置。
  3. 【請求項3】 前記バイパスダクトの側面に冷却フィン
    を設けたことを特徴とする請求項1記載の車両用半導体
    制御装置。
  4. 【請求項4】 前記バイパスダクトの内部に電子部品の
    配線用のブスバーを配置したことを特徴とする請求項1
    記載の車両用半導体制御装置。
JP21104794A 1994-09-05 1994-09-05 車両用半導体制御装置 Pending JPH0878873A (ja)

Priority Applications (1)

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JP21104794A JPH0878873A (ja) 1994-09-05 1994-09-05 車両用半導体制御装置

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JP21104794A JPH0878873A (ja) 1994-09-05 1994-09-05 車両用半導体制御装置

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JPH0878873A true JPH0878873A (ja) 1996-03-22

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JP21104794A Pending JPH0878873A (ja) 1994-09-05 1994-09-05 車両用半導体制御装置

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JP (1) JPH0878873A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004201500A (ja) * 2004-03-15 2004-07-15 Toshiba Transport Eng Inc 電力変換装置
CN108583210A (zh) * 2018-05-25 2018-09-28 夏远味 一种用于汽车的半导体空调装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004201500A (ja) * 2004-03-15 2004-07-15 Toshiba Transport Eng Inc 電力変換装置
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