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HINTERGRUND
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1 Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die mit einer magnetischen Vorrichtung ausgestattet ist.
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2 Hintergrund der Erfindung
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Einige Leistungsumwandlungsvorrichtungen, wie beispielsweise Umrichter, bzw. Inverter oder Wandler, die in elektrischen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen angebracht sind, sind mit einer magnetischen Vorrichtung ausgestattet, wie beispielsweise einer Drossel, einem Transformator oder einer Drosselspule bzw. Schutzdrossel. Die Wirkung eines magnetischen Flusses, der durch die magnetische Vorrichtung erzeugt wird, auf Teile der Leistungsumwandlungsvorrichtung (d.h. eine magnetische Kopplung zwischen ihnen) wird eine Anti-Rausch-Leistungsfähigkeit einer Leistungsumwandlungsschaltung ungünstig beeinflussen. Beispielsweise offenbart Effects of Parasitic Parameters on EMI Filter Performance, verfasst von Shuo, Wang, Fred. C. Lee, Dan Y. Chen, und anderen Mitgliedern, veröffentlicht von IEEE Trans. on power electronics, Band 19, Nr. 3, Mai 2004 Techniken zum Ändern einer Ausrichtung einer magnetischen Vorrichtung oder einer magnetischen Abschirmung der magnetischen Vorrichtung.
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Die Techniken, wie sie in dem vorstehend genannten Dokument gelehrt werden, stoßen jedoch auf eine Schwierigkeit hinsichtlich einer Vermeidung der Wirkung des magnetischen Flusses auf eine elektrische Schaltung, wie beispielsweise eine Steuerungsschaltungsplatine, was das Risiko einer Erzeugung von elektrischem Rauschen von der elektrischen Schaltung vergrößert.
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KURZZUSAMMENFASSUNG
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Es ist folglich eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, ein elektrisches Rauschen, das von einer elektrischen Schaltung erzeugt wird, die in der Leistungsumwandlungsvorrichtung eingebaut ist, zu minimieren.
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Gemäß einer Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels ist eine Leistungsumwandlungsvorrichtung bereitgestellt, die in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise elektrischen Kraftfahrzeugen oder Hybridkraftfahrzeugen, eingesetzt werden kann. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung umfasst: (a) eine erste und eine zweite magnetische Vorrichtung, von denen jede mit einer Spule ausgestattet ist; und (b) eine elektrische Schaltung, die einen Leiter umfasst, der auf einer imaginären Ebene angeordnet ist, die zwischen den ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen definiert ist.
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Wenn von magnetischen Flüssen, die von den Spulen der ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen emittiert werden, Vektoren von Komponenten, die im Wesentlichen in Richtungen von Achsen von Windungen von Leitern der Spulen ausgerichtet sind, als ein erster und ein zweiter Vektor definiert sind, sind die ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen derart angeordnet, dass ein Skalarprodukt von Vektoren, die hergeleitet werden, indem die ersten und zweiten Vektoren auf die imaginäre Ebene projiziert werden, positiv wird.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung, die vorstehend beschrieben ist, ist ausgelegt, die magnetischen Vorrichtungen aufzuweisen, die derart angeordnet sind, dass das Skalarprodukt der ersten und zweiten Vektoren positiv wird. Dies verursacht, dass sich Komponenten der magnetischen Flüsse, die von den ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen emittiert werden, die mit der imaginären Ebene verbunden sind, einander in der Richtung abstoßen, die zu der imaginären Ebene normal bzw. senkrecht ist. Anders ausgedrückt sind die ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen angeordnet, um magnetische Flüsse zu erzeugen, deren Abschnitte sich mit der imaginären Ebene verbinden und in entgegengesetzte Richtungen weg von der imaginären Ebene ausgerichtet sind. Dies wird verursachen, dass die magnetischen Flüsse, die von der ersten und zweiten magnetischen Vorrichtung emittiert werden, sich nicht mit dem Leiter der elektrischen Schaltung verbinden, der sich entlang der imaginären Ebene erstreckt, wobei somit die Wahrscheinlichkeit einer magnetischen Kopplung der ersten und zweiten magnetischen Vorrichtung mit der elektrischen Schaltung beseitigt wird, um das elektrische Rauschen, das in der elektrischen Schaltung erzeugt wird, zu minimieren.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung ist, wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, in der Lage, das elektrische Rauschen, das von der elektrischen Schaltung erzeugt wird, zu minimieren.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die vorliegende Erfindung wird aus der ausführlichen Beschreibung, die nachstehend angegeben ist, und aus der beigefügten Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung vollständiger verständlich, die jedoch nicht verwendet werden sollten, um die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsbeispiele zu begrenzen, sondern lediglich zum Zwecke der Erklärung und des Verständnisses dienen.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung, die eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel teilweise veranschaulicht;
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2 eine Seitenansicht der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß 1;
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3 eine Vorderansicht, die die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß 1 teilweise veranschaulicht;
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4 eine Draufsicht, die die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß 1 teilweise veranschaulicht;
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5 eine Seitenansicht, die die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zur Beschreibung eines Betriebs und zugehöriger vorteilhafter Wirkungen veranschaulicht;
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6 eine Seitenansicht, die demonstriert, wie eine magnetische Kopplung zwischen einer magnetischen Vorrichtung und einer elektronischen Schaltung erzeugt wird;
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7 eine perspektivische Darstellung, die demonstriert, wie eine magnetische Kopplung zwischen einer magnetischen Vorrichtung und einer elektronischen Schaltung erzeugt wird;
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8 eine Seitenansicht, die eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel teilweise veranschaulicht;
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9 eine Seitenansicht, die eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel teilweise veranschaulicht;
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10 eine perspektivische Darstellung, die eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel teilweise veranschaulicht; und
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11 eine Draufsicht, die eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel teilweise veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Teile in mehreren Ansichten beziehen, insbesondere in Bezug auf 1 bis 5, ist eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, die in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise elektrischen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, angebracht werden kann. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung, die in den 1 bis 3 veranschaulicht ist, umfasst zumindest zwei magnetische Vorrichtung 2a und 2b, die mit Spulen 21 ausgestattet sind, und eine elektrische Schaltung 3, die mit einem Leiter 31 ausgestattet ist, der auf einer imaginären Ebene F ausgebildet ist, die zwischen den magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b angeordnet ist.
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In der nachstehenden Beschreibung sind von magnetischen Flüssen, die von den Spulen 21 der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b emittiert werden, Vektoren von Komponenten, die in axiale Wicklungsrichtungen L (d.h. Richtungen, in denen sich Achsen von Wicklungen von Leitern 28 der Spulen 21 erstrecken) ausgerichtet sind, als Vektoren A und B definiert, die in einer axialen Richtung der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b ausgerichtet sind. Die Vektoren A und B erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b, wobei sie jedoch nicht notwendigerweise exakt in eine derartige Richtung ausgerichtet sein müssen. Beispielsweise können sich die Vektoren A und B innerhalb eines Winkelbereichs von ±45°, noch mehr bevorzugt von ±35° in Bezug auf die axiale Wicklungsrichtung L erstrecken.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind derart angeordnet, dass ein Skalarprodukt von Vektoren, die durch ein Projizieren der Vektoren A und B auf die imaginäre Ebene F hergeleitet werden, positiv wird.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung ist beispielsweise in einem elektrischen Fahrzeug oder einem Hybridfahrzeug angebracht. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung, die hier beschrieben ist, wird beispielsweise durch einen Umrichter bzw. Inverter, der arbeitet, um eine Gleichstromleistung bzw. DC-Leistung in eine Wechselstromleistung bzw. AC-Leistung umzuwandeln, die durch einen Fahrmotor gefordert wird, der in dem Fahrzeug eingebaut ist, einen Aufwärtswandler, der arbeitet, um eine Gleichstromleistung bzw. DC-Leistung hoch zu transformieren bzw. zu verstärken und diese einem Umrichter bzw. Inverter zuzuführen, oder einen Gleichspannungswandler bzw. DC-DC-Wandler implementiert, der arbeitet, um eine Gleichstromleistung bzw. DC-Leistung für eine Verwendung in Zubehörgeräten herunter zu transformieren, die in dem Fahrzeug angebracht sind.
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Jede der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b kann eine Drossel, eine Schutzdrossel bzw. Drosselspule oder ein Transformator sein. Spezifisch wird jede der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b durch eine Drossel, die eine Hochsetzschaltung bzw. Hochtransformierschaltung bildet, eine Drosselspule, die eine Filterschaltung bildet, oder einen Transformator implementiert, der mit einem Gleichspannungswandler bzw. DC-DC-Wandler verwendet wird.
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Jede der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b, die in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, umfasst einen Kern 22, der aus einem magnetischen Material hergestellt ist, und eine Spule 21, die um den Kern 22 in einer Spiralenform gewickelt ist, wobei sie nicht hierauf begrenzt ist.
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Wenn sie aus einer Richtung betrachtet werden, die zu der imaginären Ebene F in 4 senkrecht ist, sind die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b so gelegt, dass sie sich zumindest teilweise überschneiden bzw. überlappen. In diesem Ausführungsbeispiel überlappen sich die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b beinahe in der Richtung, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind, wie es in den 1 bis 3 veranschaulicht ist, angeordnet, um in Bezug auf die imaginäre Ebene F symmetrisch zu sein. Anders ausgedrückt sind die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b platziert, um sich einander in der Richtung zu überlappen, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, wobei sie ebenso mit der gleichen Entfernung von der imaginären Ebene F in der Richtung angeordnet sind, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind ebenso angeordnet, die Vektoren A und B aufzuweisen, die parallel zu der imaginären Ebene F ausgerichtet sind, sodass die Vektoren A und B in den magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sich parallel zueinander erstrecken und in der gleichen Richtung ausgerichtet sind.
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Die elektrische Schaltung 3 wird auf einer gedruckten Schaltungsplatine 4 hergestellt. Der Leiter 31 ist als ein Verdrahtungsmuster bzw. Leitungsmuster ausgebildet, das auf der gedruckten Schaltungsplatine 4 aufgedruckt ist. Spezifisch ist der Leiter 31 aus einem gedruckten Verdrahtungsmuster bzw. Leitungsmuster hergestellt, das auf der gedruckten Schaltungsplatine 4 aufmetallisiert ist. Die elektrische Schaltung 3 umfasst verschiedene Typen von (nicht gezeigten) elektronischen Vorrichtungen, wie beispielsweise einen Kondensator, einen Widerstand und eine Halbleitervorrichtung, die mit dem Leiter 31 elektrisch verbunden sind. Der Leiter 31 ist, wie es eindeutig in den 1, 2 und 4 veranschaulicht ist, zumindest teilweise von den magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b in der axialen Wicklungsrichtung versetzt. Wenn sie aus der Richtung betrachtet werden, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, sind die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b innerhalb des Profils des Außenumfangs der gedruckten Schaltungsplatine 4 angeordnet. Wenn sie aus der Richtung betrachtet werden, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, schneidet sich eine Linie, die sich von der Wicklungsachse (d.h. der longitudinalen Mittellinie) der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b erstreckt, mit dem Leiter 31.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind von dem gleichen Typ. Spezifisch sind die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b bezüglich einer Größe und Konfiguration zueinander identisch, wobei sie ebenso konstruiert worden sind, die gleichen magnetischen Eigenschaften aufzuweisen. Genauer gesagt sind die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b mit den Spulen 21 ausgestattet, die bezüglich einer Anzahl von Wicklungen eines Drahtes und einer Induktanz zueinander identisch sind.
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Der Betrieb der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sowie Vorteile, die sich hierdurch ergeben, werden nachstehend beschrieben
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung, die vorstehend beschrieben ist, ist ausgelegt, die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b aufzuweisen, die derart angeordnet sind, dass das Skalarprodukt von Vektoren, die durch ein Projizieren der Vektoren A und B auf die imaginäre Ebene F hergeleitet werden, positiv wird. Insbesondere sind die projizierten Vektoren in der gleichen Richtung ausgerichtet und so gelegt, dass sie einander überlappen. Dies verursacht, wie es in 5 veranschaulicht ist, dass Anteile der magnetischen Flüsse, die von den magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b emittiert werden, die sich mit der imaginären Ebene F verbinden, einander in der Richtung abstoßen, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist.
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Zum besseren Verständnis des Betriebs der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Fall betrachtet, wie er in den 6 und 7 veranschaulicht ist, bei dem eine magnetische Vorrichtung 92 nur in einem von zwei Räumen angeordnet ist, die durch die imaginäre Ebene F isoliert werden. Ein derartiger Fall entspricht dem Fall, bei dem lediglich die magnetische Vorrichtung 2a auf einer der Seiten der imaginären Ebene F angeordnet ist.
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In dem vorstehend beschriebenen Fall verbindet sich der magnetische Fluss Φ, der durch die magnetische Vorrichtung 92 erzeugt wird, teilweise mit dem Leiter 31, der sich entlang der imaginären Ebene F erstreckt, anders ausgedrückt, die magnetische Vorrichtung 92 ist magnetisch mit der elektronischen Schaltung 3 gekoppelt. Der magnetische Fluss Φ, der von der magnetischen Vorrichtung 92 emittiert wird, kann folglich ein elektrisches Rauschen in der elektronischen Schaltung 3 erhöhen.
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Um das vorstehend beschriebene Problem zu beseitigen, ist die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel konstruiert, die zwei magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b aufzuweisen, die angeordnet sind, um die magnetischen Flüsse Φ zu erzeugen, deren Anteile sich mit der imaginären Ebene F verbinden und in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet sind, die senkrecht zu der imaginären Ebene F sind. Dies verursacht, wie es aus 5 ersichtlich ist, dass die magnetischen Flüsse Φ, die von den magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b emittiert werden, sich nicht mit dem Leiter 31 der elektrischen Schaltung 3 verbinden, der sich entlang der imaginären Ebene F erstreckt, wobei somit die magnetische Kopplung der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b mit der elektrischen Schaltung 3 beseitigt wird, um das elektrische Rauschen, das durch die elektrische Schaltung 3 erzeugt wird, zu minimieren.
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Jede der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ausgerichtet, um eine Länge aufzuweisen, die sich im Wesentlichen parallel zu der imaginären Ebene F erstreckt, wobei somit die Wahrscheinlichkeit der magnetischen Kopplung der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b mit der elektrischen Schaltung 3 minimiert wird.
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Wenn sie aus der Richtung betrachtet werden, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, sind die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b, die vorstehend beschrieben ist, so gelegt worden, dass sie sich zumindest teilweise einander überlappen bzw. überschneiden, sodass die magnetischen Flüsse Φ, die von den magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b emittiert werden, Komponenten aufweisen, die in der Richtung ausgerichtet sind, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, und die durch die jeweils andere aufgehoben bzw. gelöscht werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel überlappen sich die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b beinahe vollständig in der Richtung, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, wodurch die Aufhebung bzw. Löschung von Komponenten der magnetischen Flüsse Φ, die sich in der Richtung erstrecken, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, vereinfacht wird.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind ebenso angeordnet, um in Bezug auf die imaginäre Ebene F symmetrisch zu sein, wodurch die Leichtigkeit unterstützt wird, mit der sich die magnetischen Flüsse Φ einander aufheben bzw. löschen, die von den Komponenten der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b emittiert werden, die in der Richtung ausgerichtet sind, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist.
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Die elektrische Schaltung 3 wird auf der gedruckten Schaltungsplatine 4 hergestellt. Der Leiter 31 wird durch ein Verdrahtungsmuster bzw. Leitermuster gebildet, das auf der gedruckten Schaltungsplatine 4 gedruckt ist, wodurch das elektrische Rauschen, das von der elektrischen Schaltung 3 auf der gedruckten Schaltungsplatine 4 erzeugt wird, minimiert wird.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind, wie es vorstehend beschrieben ist, vom gleichen Typ, wodurch die Leichtigkeit gesteigert wird, mit der sich die Komponenten der magnetischen Flüsse Φ einander aufheben bzw. löschen, die in der Richtung ausgerichtet sind, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, in der Lage, das elektrische Rauschen, das von der elektrischen Schaltung 3 erzeugt wird, zu minimieren.
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ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie es in 8 veranschaulicht ist, ausgelegt, die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b aufzuweisen, die mit den Spulen 21 ausgestattet sind, die aus einem einzelnen Leiter 211 (d.h. einem einzelnen Drahtstück) hergestellt sind. Anders ausgedrückt teilen sich die Spulen 21 der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b den Leiter 211 miteinander. Andere Anordnungen sind zu denen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, wobei eine ausführliche Beschreibung hiervon weggelassen wird. Die gleichen Bezugszeichen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, beziehen sich auf die gleichen Teile in den Ausführungsbeispielen, die dem ersten Ausführungsbeispiel folgen, solange es nicht anders spezifiziert ist.
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Die vorstehend beschriebenen Anordnungen der Spulen 21 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ermöglichen es, dass die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b ausgelegt sind, die magnetischen Flüsse Φ zur gleichen Zeit zu emittieren, was wirksam ist, die Erzeugung von elektrischem Rauschen in der elektrischen Schaltung 3 zu vermeiden. Die anderen Betriebe und Vorteile der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist, wie es in 9 veranschaulicht ist, ausgelegt, die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b aufzuweisen, die geneigt sind, um die Vektoren A und B aufzuweisen, die sich mit einem vorgegebenen Winkel, der zu null unterschiedlich ist, zu der imaginären Ebene F zu erstrecken. Anders ausgedrückt ist jede der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b ausgerichtet, eine Länge aufzuweisen, die mit einem vorgegebenen Winkel zu der imaginären Ebene F geneigt ist. Der Winkel, den jeder der Vektoren A und B mit der imaginären Ebene F bildet, ist vorzugsweise ausgewählt, um kleiner oder gleich 45° zu sein.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, derart angeordnet, dass ein Skalarprodukt von Vektoren, die durch ein Projizieren der Vektoren A und B auf die imaginäre Ebene F hergeleitet werden, positiv wird. Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind ebenso angeordnet, um in Bezug auf die imaginäre Ebene F spiegelsymmetrisch zu sein. Anders ausgedrückt sind Neigungsausrichtungen der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b in entgegengesetzte Richtungen gerichtet. Andere Anordnungen sind mit denen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel identisch.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, in der Lage, das elektrische Rauschen, das von der elektrischen Schaltung 3 erzeugt wird, zu minimieren. Die anderen Betriebe und Vorteile der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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VIERTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist, wie es in 10 veranschaulicht ist, ausgelegt, den Leiter 31 aufzuweisen, der durch eine Stromschiene implementiert ist. Spezifisch ist der Leiter 31 aus einer metallischen Stromschiene hergestellt. (Nicht gezeigte) elektronische Vorrichtungen sind mit dem Leiter 31 verbunden, um die elektronische Schaltung 3 zu bilden. Die Positionsbeziehung und Ausrichtung der magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b zu einer imaginären Ebene, auf der der Leiter 31 angeordnet ist, sind identisch zu denen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Leiter 31 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist nicht auf der gedruckten Schaltungsplatine 4 ausgebildet, die in 1 veranschaulicht ist.
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Andere Anordnungen sind identisch zu denen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, in der Lage, das elektrische Rauschen zu minieren, das von der elektrischen Schaltung 3 erzeugt wird. Die anderen Betriebe und Vorteile der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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FÜNFTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel ist ausgelegt, die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b aufzuweisen, die derart ausgerichtet sind, dass Vektoren, die durch ein Projizieren der Vektoren A und B hergeleitet werden, wie es in 11 veranschaulicht ist, sich nicht parallel zueinander erstrecken. Spezifisch erstrecken sich, wenn sie aus einer Richtung betrachtet werden, die zu der imaginären Ebene F senkrecht ist, die Vektoren A und B nicht parallel zueinander.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, derart angeordnet, dass ein Skalarprodukt der Vektoren, die durch ein senkrechtes Projizieren der Vektoren A und B auf die imaginäre Ebene F hergeleitet werden, positiv wird. Ein Winkel, den jeder der Vektoren A und B mit der imaginären Ebene F bildet, wird vorzugsweise ausgewählt, um kleiner oder gleich 45°, mehr bevorzugt kleiner oder gleich 30° (und größer als null) zu sein. Zur Vereinfachung der Darstellung lässt 11 die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b weg.
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Andere Anordnungen sind zu denen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel identisch.
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Die Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, in der Lage, das elektrische Rauschen zu minimieren, das von der elektrischen Schaltung 3 erzeugt wird. Die anderen Betriebe und Vorteile der Leistungsumwandlungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Während die vorliegende Erfindung hinsichtlich der bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis hiervon zu vereinfachen, ist es ersichtlich, dass die Erfindung auf verschiedenerlei Weise verkörpert werden kann, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen. Folglich sollte die Erfindung so verstanden werden, dass alle möglichen Ausführungsbeispiele und Modifikationen zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel, die verkörpert werden können, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen, wie es in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, umfasst sind.
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Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind, wie es vorstehend beschrieben ist, derart angeordnet, dass ein Skalarprodukt von Vektoren, die durch Projizieren der Vektoren A und B auf die imaginäre Ebene F hergeleitet werden, positiv wird, wobei sie mehr bevorzugt ausgerichtet sind, um in Bezug auf die imaginäre Ebene F symmetrisch zu sein. Die magnetischen Vorrichtungen 2a und 2b sind ebenso vorzugsweise angeordnet, um die Vektoren A und B im Wesentlichen in die gleiche Richtung und parallel zu der imaginären Ebene F auszurichten.
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Eine Leistungsumwandlungsvorrichtung ist bereitgestellt, die zumindest eine erste und eine zweite magnetische Vorrichtung, die mit Spulen ausgestattet sind, und eine elektrische Schaltung umfasst, die mit einem Leiter ausgestattet ist, der auf einer imaginären Ebene angeordnet ist, die zwischen den ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen definiert ist. Wenn die magnetischen Flüsse, die von den Spulen der ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen emittiert werden, Vektoren von Komponenten, die in Richtungen von Achsen von Wicklungen von Leitern der Spulen ausgerichtet sind, als ein erster und ein zweiter Vektor definiert sind, sind die ersten und zweiten magnetischen Vorrichtungen derart angeordnet, dass ein Skalarprodukt von Vektoren, die durch Projizieren der ersten und zweiten Vektoren auf die imaginäre Ebene hergeleitet werden, positiv wird. Dies minimiert ein elektrisches Rauschen, das in der elektrischen Schaltung erzeugt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Shuo, Wang, Fred. C. Lee, Dan Y. Chen, und anderen Mitgliedern, veröffentlicht von IEEE Trans. on power electronics, Band 19, Nr. 3, Mai 2004 [0002]
