CN102027661A - 滤波电路安装单元及电源单元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤波电路安装单元及电源单元。滤波电路(60、70)和切换电路(20、40)安装在印刷电路基板(51)上。滤波电路(70)的接地路径由与所述印刷电路基板(51)保持距离而设的电缆线(78)形成。

Description

滤波电路安装单元及电源单元

技术领域

本发明涉及一种降低切换噪音的滤波电路安装在基板上的滤波电路安装单元和装载有该滤波电路安装单元的电源单元。

背景技术

到目前为止，连接在供电线路上，降低伴随着切换所产生的噪音的滤波电路已为众人所知。

专利文献1中公开了这种滤波电路。滤波电路连接在交流电源和切换电源(切换电路)之间的供电线路上。滤波电路防止伴随着切换电路的切换动作所产生的噪音传送给交流电源一侧。在滤波电路中采取让电容器并联，两个电容器的接地点接地这一做法，谋求共模噪音的降低。

专利文献1：日本公开专利公报特开平6-233521号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

一般情况是，在将所述滤波电路安装在基板上的滤波电路安装单元中，在印刷电路基板上进行图案化来形成滤波电路中的连接电容器间的接线部与接地部的接地路径。换句话说，就印刷电路基板而言，滤波电路在与电源的输入端子相连的供电线路上被图案化，电容器间的接线部和接地端子由规定的布线图案连接起来。

但是，所述输入端子和接地端子由于印刷电路基板的电气布线的制约等设置在相互靠得较近的地方。因此，在印刷电路基板上，上述供电线路和接地路径相互并行而靠得较近。

如果这样做造成供电线路和接地路径靠得较近，则从滤波电路朝着接地路径释放的噪音便会作为辐射噪音朝着供电线路传送。其结果是，在滤波电路中产生了无法充分地获得所希望的降噪效果的问题。也能够想到：让供电线路和接地路径在基板上尽量离得远一些这一做法来防止噪音从接地路径朝着供电线路传送。但在该情况下会导致印刷电路基板的大型化。

本发明正是为解决上述技术问题而完成的。其目的在于：在安装有滤波电路的滤波电路安装单元中，不导致印刷电路基板大型化地避免来自滤波电路的噪音传送给供电线路。

-用以解决技术问题的技术方案-

第一方面的发明以一种滤波电路安装单元为对象。其具备安装有输入来自电源S的输出功率的输入端子53、与地连接的接地端子54以及滤波电路60、70的基板51，该滤波电路60、70有一个以上，连接在所述输入端子53和切换电路20、40之间的供电线路55上，降低该切换电路20、40的切换噪音。电连接所述滤波电路60、70和所述接地端子54的接地路径由与所述基板51保持距离而设的电缆线78形成。

在第一方面的发明中，滤波电路60、70连接在输入端子53和切换电路20、40之间的供电线路55上。切换电路20、40的切换噪音利用滤波电路60、70来降低。换句话说，滤波电路60、70通过朝着接地端子54一侧释放起因于切换动作的共模噪音来防止朝着供电线路55等传送噪音。这里，在本发明中，电连接滤波电路60、70和接地端子54的接地路径由电缆线78形成。换句话说，本发明中的接地路径，不是像现有技术之例那样在基板51上图案化而形成，而是由与基板51保持距离的电缆线78形成。因此，不将基板51大型化，即可增大滤波电路60、70的接地路径(电缆线78)和供电线路55之间的距离。其结果是，能够避免来自滤波电路60、70的接地路径的辐射噪音传递给供电线路55。

第二方面的发明是，在第一方面的发明中，在所述供电线路55上多级地连接有多个所述滤波电路60、70，所述多个滤波电路60、70中的至少一个滤波电路的接地路径由所述电缆线78形成。

在第二方面的发明中，多个滤波电路60、70多级连接在供电线路55上。由此切换电路20、40的噪音进一步降低。这里，在多个滤波电路60、70中的至少一个滤波电路使用所述电缆线78。因此，避免了该滤波电路60、70的接地路径上的辐射噪音传送给供电线路55。

第三方面的发明是，第二方面的发明中，所述多个滤波电路60、70中连接在切换电路20、40一侧的滤波电路60、70的接地路径由所述电缆线78形成，所述多个滤波电路60、70中连接在所述输入端子53一侧的滤波电路60、70的接地路径由所述基板51上的布线图案68形成。

在第三方面的发明中，多级设置的多个滤波电路60、70中切换电路20、40一侧的滤波电路60、70的接地路径由电缆线78形成。这里，与输入端子53一侧的滤波电路60、70的接地路径相比，切换电路20、40一侧的滤波电路60、70的接地路径其噪音量增大。于是，在本发明中，通过这样使噪音量大的接地路径为电缆线78，便可靠地防止了辐射噪音自该接地路径向供电线路55传送。另一方面，输入端子53一侧的滤波电路60、70的接地路径其噪音量较小。因此，即使在基板51上用布线图案68形成接地路径，供电线路55受辐射噪音的影响也是很小的。

第四方面的发明是，在第一到第三方面任一方面的发明中，所述电缆线78与形成在基板51端部的金属板51a上的接地端子54相连接。

在第四方面的发明中，成为滤波电路60、70的接地路径的电缆线78与形成在基板51端部的金属板51a上的接地端子54相连接。因此，能够增大滤波电路60、70的接地路径和供电线路55的距离，从而能够避免来自滤波电路60、70的接地路径的辐射噪音传送给供电线路55。

第五方面的发明是，在第一到第四方面中任一方面的发明中，所述切换电路由将直流电压转换为交流电压的直交流转换电路40和将交流电源S的交流电压整流为直流电压的整流电路20中之一方或者双方构成。

在第五方面的发明中，整流电路20和直交流转换电路40中之一电路或者两电路被用作切换电路，这些切换电路20、40的切换噪音利用滤波电路60、70降低。

第六方面的发明以进行制冷循环的制冷装置的压缩机或者风扇的电动机M电源单元为对象。第一到第五方面任一方面的发明中的滤波电路安装单元50装载于该电源单元上。

在第六方面的发明中，上述各方面发明中的滤波电路安装单元装载于制冷装置的压缩机或风扇的电动机M的电源单元中。因此，作为电源单元在供电线路55的噪音有效地降低。

-发明的效果-

在本发明中，由与基板51保持距离而设的电缆线78形成滤波电路60、70的接地路径。于是，不将基板51大型化，即可容易地增大接地路径和供电线路55间的距离。这样便能够防止辐射噪音自接地路径朝着供电线路55传送，从而能够利用滤波电路60、70获得所希望的降噪效果。结果是，不用设置其它噪音降低部件，也不用增大基板51的尺寸等，即可提供可充分地去除噪音的滤波电路安装单元。特别是，在第四方面的发明中，因为将接地端子54设置在金属板51a上，所以不将基板51大型化，即可较容易地增大金属板51a上的接地端子54和供电线路55间的距离，这样便可以进一步增大接地路径和供电线路55间的距离。最终结果是可更加有效地防止辐射噪音从接地路径向供电线路55传送。

在第二方面的发明中，通过多级地设置滤波电路60、70便能够彻底地降低切换噪音。特别是，在第三方面的发明中，用电缆线78形成噪音量容易变大的切换电路20、40一侧的滤波电路60、70的接地路径。因此可有效地防止辐射噪音自接地路径向供电线路55传送。另一方面，噪音量容易变小的输入端子53一侧的滤波电路60、70的接地路径，不用电缆线78形成，而用基板51上的布线图案68形成，因此可谋求装置结构的简单化。

在第五方面的发明中，利用滤波电路60、70可有效地降低整流电路20、直交流转换电路40的切换噪音。

在第六方面的发明中，在制冷装置的压缩机或风扇的电动机M的电源单元中，能够充分地获得降噪效果，从而能够确保电源单元的可靠性。还可谋求电源单元的省空间化和简单化。

附图说明

图1是电路图，示出了本实施方式所涉及的电源单元的概略结构。

图2是概略结构图，示出了实施方式所涉及的电源单元中的金属板部件的布置例。

图3是电路图，示出了其它实施方式第一例所涉及的电源单元的概略结构。

图4是电路图，示出了其它实施方式第二例所涉及的电源单元的概略结构。

图5是电路图，示出了其它实施方式第三例所涉及的电源单元的概略结构。

图6是电路图，示出了其它实施方式第四例所涉及的电源单元的概略结构。

图7是电路图，示出了其它实施方式第五例所涉及的电源单元的概略结构。

-符号说明-

10    电源单元

20    整流电路(切换电路)

40    直交流转换电路(切换电路)

50    滤波电路安装单元

51    印刷电路基板(基板)

51a   金属板

53    输入端子

54    接地端子

55    供电线路

60    第一滤波电路

68    接地图案(布线图案)

70    第二滤波电路

78    接地线(电缆线)

S     交流电源(电源)

M     电动机

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施方式。

本发明所涉及的滤波电路安装单元50装载在空调装置的压缩机的电动机M的电源单元10中。空调装置是制冷剂在制冷剂回路中循环而进行制冷循环的制冷装置，所述压缩机连接在该制冷剂回路中。所述电动机M由DC无刷电动机构成。电源单元10与所述压缩机、室外风扇一起收纳在空调装置的室外机的内部。

如图1所示，电源单元10包括所述滤波电路安装单元50和直交流转换电路40。

滤波电路安装单元50具有印刷电路基板51。在印刷电路基板51的一个端部形成有金属板51a。金属板51a上设置有接地的接地端子54。换句话说，金属板51a保持为接地电位。在金属板51a上与接地端子54相邻地设置有端子单元52。端子单元52上设置有输入端子53。输入端子53上连接有三相交流电源即商业用电源S，来自商业用电源S的输出功率输入输入端子53。在印刷电路基板51上还安装有两个滤波电路60、70和一个整流电路20。

滤波电路60、70多级地连接在输入端子53和整流电路20之间的供电线路55上。换句话说，第一滤波电路60连接在供电线路55的输入端子53一侧；第二滤波电路70连接在供电线路55的整流电路20一侧。滤波电路60、70用来降低伴随着整流电路20和直交流转换电路40的切换所产生的噪音。供电线路55是通过在印刷电路基板51上图案化而形成的。

整流电路20构成切换电路，该切换电路由六个切换元件21～26三相桥式接线而成，该六个切换元件21～26由半导体功率元件构成。整流电路20中，通过控制各切换元件21～26的切换(打开/关闭)来生成直流电压、改善功率因数以及抑制高次谐波等。整流电路20中连接有用以充放电该输出的电容器31。

所述直交流转换电路40安装在与所述印刷电路基板51不同的印刷电路基板(图示省略)上。直交流转换电路40将所述电容器31的直流电压转换为三相交流电压，再将变换后所得到的交流电压供给成为负载的电动机M。直交流转换电路40构成切换电路，该切换电路由六个切换元件41～46三相桥式接线而成，该六个切换元件41～46由半导体功率元件构成。直交流转换电路40中，通过控制各切换元件41～46的切换(打开/关闭)来调节电动机M的转速、输出扭矩等。

上述滤波电路60、70由降低共模噪音的共模噪音滤波器构成。具体而言，第一滤波电路60具有三个由线圈61、62、63构成的共模扼流线圈和三个Y电容器64、65、66。同样，第二滤波电路70具有三个由线圈71、72、73构成的共模扼流线圈和三个Y电容器74、75、76。

在第一滤波电路60中，三个Y电容器61、62、63的接线部67经印刷电路基板51上的接地图案68与所述接地端子54相连接。换句话说，在第一滤波电路60中，用以将噪音释放到接地部一侧的接地路径由印刷电路基板51上的布线图案形成。

相对于此，在第二滤波电路70中，三个Y电容器71、72、73的接线部77经接地线78与所述接地端子54相连接。换句话说，在第二滤波电路70中，用以将噪音释放到接地部一侧的接地路径由接地线78形成，该接地线78由电缆线(所谓的电线束)构成。接地线78与印刷电路基板51保持距离而设。具体而言，接地线78沿着装载印刷电路基板51的电子部件壳体的侧面板布线，其终端与金属板51a上的接地端子54结合。于是，第二滤波电路70的接地线78和印刷电路基板51上的供电线路55成为保持规定距离以上的状态。

在本实施方式中，在印刷电路基板51附近设置有金属板部件95。金属板部件95在印刷电路基板51的端部附近与印刷电路基板51保持规定的距离而设。所述接地线78的电线束部经规定的紧固部件96、96固定在金属板部件95上。换句话说，金属板部件95构成与供电线路55之间留有规定距离地保持接地线78的保持部件。金属板部件95与所述接地端子54电连接，电位是接地电位。因此，即使让金属板部件95保持接地线78，也能够抑制噪音等传送给接地线78。此外，金属板部件95相对于印刷电路基板51的位置关系并不限于图1中之例。也就是说，金属板部件95可以设置在印刷电路基板51的端部附近，但除此以外，还可以如图2所示，在印刷电路基板51的下侧(表面侧、背面侧等)与印刷电路基板51近似平行地设置金属板部件95。

如上所述，在本实施方式中，第二滤波电路70的接地路径由与供电线路55保持规定距离而设的接地线78形成。因此，抑制了自第二滤波电路70的接地线78产生的辐射噪音朝着印刷电路基板51上的供电线路55传送。

进一步具体说明的话，因为第二滤波电路70连接在成为切换电路的整流电路20、直交流转换电路40一侧，所以与第一滤波电路60相比，从第二滤波电路70的接地路径(接地线78)释放给接地部的噪音量也会增大。因此，从第二滤波电路70的接地路径放出的辐射噪音比从第一滤波电路60的接地路径(布线图案68)放出的辐射噪音大。于是，当假定在印刷电路基板51上已形成有第二滤波电路70的接地路径时，该接地路径和供电线路55之间的距离就变短，辐射噪音就大量地从接地路径传送给供电线路55。

但是，在本实施方式中，第二滤波电路70的接地路径由接地线78形成，且与第一滤波电路60的接地路径相比，与供电线路55之间保持距离而设，因此，自接地线78传送给供电线路55的辐射噪音被抑制在最低水平上。

另一方面，第一滤波电路60的接地路径利用接地图案68形成在印刷电路基板51上。但是，因为在第一滤波电路60的接地路径上辐射噪音较小，所以即使接地图案68和供电线路55之间的距离变短，从接地图案68传送给供电线路55的辐射噪音也微不足道。

-上述实施方式的效果-

在上述实施方式中，由与印刷电路基板51之间保持距离而设的接地线78形成第二滤波电路70的接地路径。因此，不将印刷电路基板51大型化，便能够很容易地使第二滤波电路70的接地路径和供电线路55之间的距离增大。结果是，可防止辐射噪音自第二滤波电路70的接地路径朝着供电线路55传送，从而可利用滤波电路安装单元50获得所希望的降噪效果。其结果是，不用设置其它降噪部件，也不用增大印刷电路基板51的尺寸，即能够充分地降低噪音，确保压缩机的电动机M的电源单元10的可靠性。

另一方面，因为第一滤波电路60的接地路径，形成在印刷电路基板51上，没有使用电缆线，所以能够谋求滤波电路安装单元50的简单化。这里，因为在第一滤波电路60的接地路径上的辐射噪音较小，所以辐射噪音几乎不会自第一滤波电路60的接地路径传送给供电线路55。

(其它实施方式)

上述实施方式还可以采用以下结构。

就图1所示的上述实施方式的滤波电路安装单元50而言，可以用与上述实施方式一样的接地线78形成第一滤波电路60和第二滤波电路70二者的接地路径。在该情况下，能够可靠地防止滤波电路60、70二者的接地路径上的辐射噪音朝着供电线路55传送。而且，例如，如图3所示，可以在供电线路55上仅设置一个滤波电路70，并由上述实施方式的接地线78形成滤波电路70的接地路径。

如图4所示，还可以在滤波电路安装单元50上设置通信电路80。电从供电线路55以单相双线式供给通信电路80。另一方面，通信电路80经端子单元52的中继端子81、81、81与空调装置的室内机(图示省略)电连接。于是便可在通信电路80和室内机之间通信。电经通信电路80及中继端子81、81、81供给室内机。

在图4所示之例中，也是由接地线78形成滤波电路70的接地路径。这里，接地线78与印刷电路基板51的供电线路55之间保持距离而设，并且与通信电路80和中继端子81之间的通信线也保持距离而设。于是便能够防止来自接地线78的辐射噪音传送给通信线，从而可谋求空调装置的可靠性提高。

如图5所示，还可以给供电线路55设置控制电路用切换电源90。控制电路用切换电源90连接在滤波电路70和整流电路20之间。控制用回路切换电源90构成成为弱电的控制电路用电源。

图5之例中，因为利用控制用回路用切换电源90进行适当的切换动作，所以与上述实施方式相比，切换噪音会产生得较多。但是，在该例中，也是通过让滤波电路70的接地路径作为接地线78与印刷电路基板51之间保持有距离，而能够将向供电线路55传送的辐射噪音的影响抑制在最低水平上。对上述各个实施方式而言，并非一定要让整流电路20是切换电路，例如可以由二极管桥电路构成整流电路20。在该情况下，也是通过使滤波电路70的接地路径为接地线78与印刷电路基板51之间保持有距离，便能够将向供电线路55传送的辐射噪音的影响抑制在最低水平上。

如图6所示，还可以在端子单元52上设置接地端子54。在该情况下，也是通过使滤波电路70的接地路径为接地线78与印刷电路基板51保持有距离，便能够将向供电线路55传送的辐射噪音的影响抑制在最低水平上。

如图7所示，可以在印刷电路基板51上设置中间端子79，并由接地线78形成中间端子79和接地端子54之间的接地路径。具体而言，图7之例中，在印刷电路基板51的侧端部附近设置有中间端子79。中间端子79经印刷电路基板51上的布线图案与第二滤波电路70中的三个Y电容器71、72、73的接线部77相连接。而且，中间端子79和接地端子54由接地线78连接起来。在该例中，也是使从中间端子79到接地端子54的接地路径为接地线78，让该接地线78与印刷电路基板51保持有距离，便能够将向供电线路55传送的辐射噪音的影响抑制在最低水平上。

在上述实施方式中，将本发明的滤波电路安装单元50应用到空调装置的压缩机的电动机M的电源单元10中。除此以外，例如，还可以将本发明的滤波电路安装单元50应用到空调装置的室内风扇、室外风扇上的电动机M的电源单元10中，也可以将本发明应用到其它用途的电源单元10中。

以上实施方式仅仅是本质上的优选示例而已，并不意味着要限制本发明、本发明的适用物或本发明的用途等。

-产业实用性-

综上所述，本发明对降低切换噪音的滤波电路安装在基板上的滤波电路安装单元很有用。

Claims (6)

1.一种滤波电路安装单元，具备安装有输入来自电源(S)的输出功率的输入端子(53)、与地连接的接地端子(54)以及滤波电路(60、70)的基板(51)，该滤波电路(60、70)有一个以上，连接在所述输入端子(53)和切换电路(20、40)之间的供电线路(55)上，降低该切换电路(20、40)的切换噪音，其特征在于：

电连接所述滤波电路(60、70)和所述接地端子(54)的接地路径由与所述基板(51)保持距离而设的电缆线(78)形成。

2.根据权利要求1所述的滤波电路安装单元，其特征在于：

在所述供电线路(55)上多级地连接有多个所述滤波电路(60、70)，

所述多个滤波电路(60、70)中的至少一个滤波电路的接地路径由所述电缆线(78)形成。

3.根据权利要求2所述的滤波电路安装单元，其特征在于：

所述多个滤波电路(60、70)中连接在切换电路(20、40)一侧的滤波电路(60、70)的接地路径由所述电缆线(78)形成，

所述多个滤波电路(60、70)中连接在所述输入端子(53)一侧的滤波电路(60、70)的接地路径由所述基板(51)上的布线图案(68)形成。

4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的滤波电路安装单元，其特征在于：

所述电缆线(78)与形成在基板(51)端部的金属板(51a)上的接地端子(54)相连接。

5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的滤波电路安装单元，其特征在于：

所述切换电路由将直流电压转换为交流电压的直交流转换电路(40)和将交流电源(S)的交流电压整流为直流电压的整流电路(20)中之一方或者双方构成。

6.一种电源单元，是用于进行制冷循环的制冷装置的压缩机或者风扇的电动机(M)的电源单元，其特征在于：

装载有权利要求1到5中任一项权利要求所述的滤波电路安装单元(50)。

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