DE112017003805T5

DE112017003805T5 - Schaltkreisvorrichtung und elektrischer Leistungswandler

Info

Publication number: DE112017003805T5
Application number: DE112017003805.7T
Authority: DE
Inventors: Taiki Nishimoto; Akira Minegishi; Atsushi Yamamoto; Masahiro Yamaoka; Tohlu Matsushima; Osami Wada
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2019-05-09
Also published as: WO2018021510A1; US10498218B2; JP6945147B2; US20190165666A1; CN109565238A; JPWO2018021510A1; CN109565238B

Abstract

Eine Schaltkreisvorrichtung enthält: eine erste Kapazität (C11), vorgesehen zwischen einer ersten Anschlussklemme (N1) und dem ersten Anschluss (N5) einer Schaltkreiseinheit (1), eine zweite Kapazität (C12), vorgesehen zwischen dem ersten Anschluss (N5) und einem Leiterteil (G1), und eine erste Induktivität (L11), vorgesehen zwischen einer zweiten Anschlussklemme (N2) und einem zweiten Anschluss (N6) der Schaltkreiseinheit (1). In der Schaltkreisvorrichtung sind vorgesehen: ein erster Kondensator (C1), verbunden zwischen der ersten Anschlussklemme (N1) und der zweiten Anschlussklemme (N2), und eine zweite Drosselspule (L2), verbunden zwischen dem zweiten Anschluss (N6) und dem Leiterteil (G1). Die zweite Drosselspule (L2) weist eine solche Induktivität auf, dass ein Verhältnis der Induktivität der zweiten Drosselspule (L2) zur ersten Induktivität (L11) gleich einem Verhältnis der ersten Kapazität (C11) zur zweiten Kapazität (C12) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schaltkreisvorrichtung und eine Leistungswandlervorrichtung.
Technischer Hintergrund
Leistungselektronikschaltkreise der letzten Zeit erreichen eine Leistungsumwandlung durch schaltende Halbleitervorrichtungen. Obwohl ein solcher Entwurf eine vorteilhafte Eigenschaft hocheffizienter Leistungsumwandlung aufweist, werden wegen seines Betriebsprinzips, d.h. scharfer Spannungs- und/oder Stromänderungen, große elektromagnetische Störungen erzeugt. Ein großes Störschutzfilter kann erforderlich sein, um eine von dem Schaltkreis ausgesendete Störung zu reduzieren, und ein solches Filter verhindert, dass eine Größe einer Vorrichtung reduziert wird.
Gemäß herkömmlichen Störschutzfiltern werden Gleichtakt-Drosselspulen und Y-Kondensatoren als Entstörbauteile zum Reduzieren der Gleichtaktstörung verwendet. Jedoch besteht bei dem Leistungselektronikschaltkreis ein Problem, dass Kapazitäten der Y-Kondensatoren durch Vorschriften über einen Leckstrom beschränkt sind und die Größe der Gleichtakt-Drosselspulen erhöht ist, um eine magnetische Sättigung zu vermeiden und Kupferverluste zu reduzieren.
Da es beim Reduzieren der Größe eines Störschutzfilters eine Grenze bei der Optimierung des Filters selbst gibt, ist es wichtig, eine Höhe der Störung zu reduzieren, die in einem Schaltkreis als Störungsquelle erzeugt wird. Insbesondere ist es, da die Gleichtaktstörung in Frequenzbändern von 1 MHz oder höher dominant ist, bei den Leistungselektronikschaltkreisen wichtig, die Gleichtaktstörung in einem Frequenzband von 1 MHz bis 100 MHz (im Folgenden als „MHz-Band“ bezeichnet) zu reduzieren.
Als Schaltkreise zum Reduzieren der Gleichtaktstörung gibt es z.B. in den Patentschriften 1 und 2 offenbarte Erfindungen.
Gemäß der Patentschrift 1 sind zwei Anschlüsse eines Schaltelements als Störungsquelle über induktive Leitungen auf einem Substrat mit einer Leistungsquelle verbunden und weiter mit einem Metallgehäuse über parasitäre Kapazitäten verbunden, die zwischen den Leitungen und dem Gehäuse auftreten. Diese Störungsquellen, Induktivitäten und parasitären Kapazitäten bilden eine Brückenschaltung. Die Patentschrift 1 offenbart ein Reduzieren der Erzeugung einer Gleichtaktstörung durch ein derartiges Gestalten des Substrats, dass es eine bestimmte Beziehung zwischen den Induktivitäten und den parasitären Kapazitäten erfüllt.
Außerdem offenbart die Patentschrift 2 das Reduzieren einer aus einem Netzteilkreis fließenden Störung durch ein Gestalten eines Teils des Netzteilkreises, der ein galvanisch getrennter Gleichspannungs-Abwärtswandler ist, in ähnlicher Weise wie die Brückenschaltung der Patentschrift 1.
Literaturverzeichnis
Patentschriften

Patentschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2013-149755 A
Patentschrift 2: Japanisches Patent Nr. JP 5826024 B Zusammenfassung der Erfindung

Technische Aufgabe
Jedoch wird bei den in den Patentschriften 1 und 2 offenbarten Erfindungen vorausgesetzt, dass sie auf einen Schaltkreis angewendet werden, der hoch symmetrisch ist zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält, wie etwa einen Vollbrückenschaltkreis und einen galvanisch getrennten Gleichspannungs-Abwärtswandlerschaltkreis. Daher können die in den Patentschriften 1 und 2 offenbarten Erfindungen nicht auf einen Schaltkreis angewendet werden, der hoch asymmetrisch ist zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält, wie etwa einem nicht galvanisch getrennten Gleichspannungs-Abwärtswandlerschaltkreis, und daher ist es nicht möglich, die Erzeugung einer Gleichtaktstörung in einem solchen Schaltkreis zu reduzieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Schaltkreisvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Höhe der erzeugten Gleichtaktstörung zu reduzieren, sogar wenn der Schaltkreis hoch asymmetrisch ist zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Leistungswandlervorrichtung zu schaffen, die eine solche Schaltkreisvorrichtung enthält.
Lösung der Aufgabe
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Schaltkreisvorrichtung geschaffen, enthaltend: eine erste Anschlussklemme und eine zweite Anschlussklemme, eine erste Drosselspule, eine Schaltkreiseinheit, enthaltend mindestens ein Schaltelement, und einen Leiterteil. An der Schaltkreiseinheit sind mindestens ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss vorgesehen, wobei der erste Anschluss mit der ersten Anschlussklemme über die erste Drosselspule verbunden ist und der zweite Anschluss mit der zweiten Anschlussklemme verbunden ist. Die Schaltkreisvorrichtung enthält: eine erste Kapazität, vorgesehen zwischen der ersten Anschlussklemme und dem ersten Anschluss, eine zweite Kapazität, vorgesehen zwischen dem ersten Anschluss und dem Leiterteil, und eine erste Induktivität, vorgesehen zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss. In der Schaltkreisvorrichtung sind weiter vorgesehen: ein erster Kondensator, verbunden zwischen der ersten Anschlussklemme und der zweiten Anschlussklemme, und eine zweite Drosselspule, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der Schaltkreisvorrichtung nach dem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Höhe der erzeugten Gleichtaktstörung zu reduzieren, wenn der Schaltkreis hoch asymmetrisch ist zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält.
Figurenliste

1 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreiseinheit 1 von 1 zeigt.
3 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer ersten beispielhaften Schaltkreiseinheit 1a in der Schaltkreisvorrichtung von 1 zeigt.
4 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer zweiten beispielhaften Schaltkreiseinheit 1b in der Schaltkreisvorrichtung von 1 zeigt.
5 ist ein Schaltbild, das einen Strompfad in der Schaltkreisvorrichtung von 1, die die Schaltkreiseinheit 1a von 3 enthält, für den Fall zeigt, in dem ein Transistor T1 eingeschaltet ist.
6 ist ein Schaltbild, das einen Strompfad in der Schaltkreisvorrichtung von 1, die die Schaltkreiseinheit 1a von 3 enthält, für den Fall zeigt, in dem ein Transistor T1 ausgeschaltet ist.
7 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 1.
8 ist eine Grafik, die einen Frequenzgang der Impedanz Zu einer Drosselspule L1 von 1 zeigt.
9 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer ersten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt.
10 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 9.
11 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer zweiten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt.
12 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 11.
13 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer dritten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt.
14 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 13.
15 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer vierten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt.
16 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt.
17 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 16.
18 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
19 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 18.
20 ist eine Grafik, die einen Frequenzgang eines Spannungsübertragungskoeffizienten der Schaltkreisvorrichtung von 16 zeigt.
21 ist eine Grafik, die einen Frequenzgang eines Spannungsübertragungskoeffizienten der Schaltkreisvorrichtung von 18 zeigt.
22 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Leistungswandlersystems gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Beschreibung von Ausführungsformen

<Vorgeschichte der vorliegenden Offenbarung>
Zuerst ist nachstehend ein Grundgedanke der Erfinder des Vorliegenden beschrieben.
Wie oben beschrieben, wird bei herkömmlichen Schaltkreisen zum Reduzieren der Gleichtaktstörung vorausgesetzt, dass sie hoch symmetrisch sind zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält, wie etwa ein Vollbrückenschaltkreis und ein Gleichspannungs-Abwärtswandlerschaltkreis, wobei Letzterer auf einen galvanisch getrennten Typ beschränkt ist.
Zum Beispiel ist in den meisten einfachen nicht galvanisch getrennten Aufwärtswandlerschaltkreisen eine Drosselspule zwischen einen Eingangsanschluss und ein Schaltelement auf einer positiven Busleitung eingesetzt, aber ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss an einer negativen Busleitung sind mit einer niedrigen Induktivität kurzgeschlossen. Die Drosselspule weist eine große Induktivität auf, z.B. etwa 10 µH bis 1 mH. Außerdem wird im Falle einer Drosselspule mit einer großen Strombelastbarkeit, wie etwa 10 A, eine dicke Wicklung verwendet, und demgemäß kann eine parasitäre Kapazität (Kapazität zwischen Drähten) von etwa 10 pF zwischen den Windungen der Wicklung auftreten. Daher weist die Drosselspule eine Resonanz mit sich selbst bei einer Frequenz (Eigenresonanzfrequenz) von z.B. mehreren MHz aufgrund ihrer eigenen Induktivität und der Kapazität zwischen Drähten auf, und die Impedanz der positiven Busleitung ist bei höheren Frequenzen als der Eigenresonanzfrequenz nicht induktiv. Daher ist es gemäß dem Stand der Technik nicht möglich, die Gleichtaktstörung eines hoch asymmetrischen Schaltkreises zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält, wie etwa eines nicht galvanisch getrennten Gleichspannungs-Aufwärtswandlerschaltkreises, ausreichend zu reduzieren.
Daher besteht Bedarf an einer Schaltkreisvorrichtung, die in der Lage ist, die Höhe der erzeugten Gleichtaktstörung zu reduzieren, sogar, wenn der Schaltkreis hoch asymmetrisch ist zwischen einem Stromkreisteil, der die positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der die negative Busleitung enthält.
Auf Grundlage des oben beschriebenen Grundgedankens haben die Erfinder des Vorliegenden Schaltkreisanordnungen der vorliegenden Offenbarung geschaffen.
Nachstehend sind Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Bei jeder der folgenden Ausführungsformen sind dieselben Bestandteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. In der Schaltkreisvorrichtung von 1 sind vorgesehen: Anschlussklemmen N1 bis N4, Drosselspulen L1 und L2, Kondensatoren C1 und C2, eine Schaltkreiseinheit 1 und ein Leiterteil G1. Die Schaltkreisvorrichtung von 1 arbeitet z.B. als nicht galvanisch getrennter Aufwärtswandler.
Die Anschlussklemmen N1 und N2 bilden einen ersten Anschluss P1 der Schaltkreisvorrichtung, und die Anschlussklemmen N3 und N4 bilden einen zweiten Anschluss P2 der Schaltkreisvorrichtung. Der Anschluss P1 ist z.B. an eine Spannungsversorgungsvorrichtung angeschlossen, und der Anschluss P2 ist z.B. an eine Lastvorrichtung angeschlossen. In diesem Fall sind die Anschlussklemmen N1 und N2 an eine positive Elektrode bzw. eine negative Elektrode der Spannungsversorgungsvorrichtung angeschlossen, und eine Verdrahtungsleitung zwischen den Anschlussklemmen N1 und N3 bildet eine positive Busleitung, und die Verdrahtungsleitung zwischen den Anschlussklemmen N2 und N4 bildet eine negative Busleitung. Die Schaltkreisvorrichtung hebt die vom Anschluss P1 her eingegebene Gleichspannung an und gibt die angehobene Spannung am Anschluss P2 aus. In dieser Beschreibung sind die Anschlussklemmen N1 und N2 auch als „erste und zweite Anschlussklemme“ bezeichnet, und die Anschlussklemmen N3 und N4 sind auch als „dritte und vierte Anschlussklemme“ bezeichnet.
Die Drosselspule L1 speichert vorübergehend Energie der vom Anschluss P1 her eingegebenen Gleichspannung, um die Spannung anzuheben. Die Drosselspule L1 weist eine Induktivität von z.B. 10 µH bis 1 mH auf. In dieser Beschreibung ist die Drosselspule L1 auch als „erste Drosselspule“ bezeichnet.
Die Schaltkreiseinheit 1 enthält mindestens ein Schaltelement, und an ihr sind weiter die Anschlüsse N5 bis N7 vorgesehen. Der Anschluss N5 ist mit der Anschlussklemme N1 über die Drosselspule L1 verbunden. Der Anschluss N6 ist mit den Anschlussklemmen N2 und N4 verbunden. Der Anschluss N7 ist mit der Anschlussklemme N3 verbunden. Die Anschlüsse N5 und N6 befinden sich auf einer Primärseite der Schaltkreiseinheit 1, und die Anschlüsse N6 und N7 befinden sich auf einer Sekundärseite der Schaltkreiseinheit 1. In dieser Beschreibung sind die Anschlüsse N5 bis N7 auch als „erster bis dritter Anschluss“ bezeichnet.
2 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung der Schaltkreiseinheit 1 von 1 zeigt. Die Schaltkreiseinheit 1 enthält ein erstes Schaltelement S1, verbunden zwischen den Anschlüssen N5 und N6, und ein zweites Schaltelement S2, verbunden zwischen den Anschlüssen N5 und N7. In der Schaltkreisvorrichtung von 1 ist weiter ein Steuerschaltkreis 2 vorgesehen, wie in 2 gezeigt. Die Schaltelemente S1 und S2 werden bei einer Schaltfrequenz von z.B. 4 kHz bis 200 kHz unter der Steuerung des Steuerschaltkreises 2 angesteuert.
3 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer ersten beispielhaften Schaltkreiseinheit 1a in der Schaltkreisvorrichtung von 1 zeigt. Die Schaltelemente S1 und S2 in 2 können eine Kombination eines Transistors T1 und einer Diode D1 sein. In diesem Fall wird nur der Transistor T1 unter der Steuerung eines Steuerschaltkreises 2a angesteuert. Der Transistor T1 ist z.B. ein MOSFET.
4 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer zweiten beispielhaften Schaltkreiseinheit 1b in der Schaltkreisvorrichtung von 1 zeigt. Die Schaltelemente S1 und S2 in 2 können Transistoren T1 und T2 sein. In diesem Fall werden beide Transistoren T1 und T2 unter der Steuerung eines Steuerschaltkreises 2b angesteuert. Die Transistoren T1 und T2 sind z.B. MOSFETs.
Wieder mit Bezugnahme auf 1 ist ein Kondensator C1 zwischen den Anschlussklemmen N1 und N2 verbunden. Der Kondensator C1 ist ein Eingangskondensator der Schaltkreisvorrichtung mit einer Kapazität von z.B. 1 µF. Ein Kondensator C2 ist zwischen den Anschlüssen N6 und N7 verbunden. Der Kondensator C2 ist ein Glättungskondensator mit einer Kapazität von z.B. 100 µF. In der vorliegenden Beschreibung ist der Kondensator C1 auch als „erster Kondensator“ bezeichnet, und der Kondensator C2 ist auch als „zweiter Kondensator“ bezeichnet.
Der Leiterteil G1 kann z.B. ein Metallgehäuse oder ein Kühlkörper der Schaltkreisvorrichtung oder ein Masseleiter auf einer Leiterplatte sein.
Die Drosselspule L2 ist zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 verbunden. In dieser Beschreibung ist die Drosselspule L2 auch als „zweite Drosselspule“ bezeichnet.
Als Nächstes ist mit Bezugnahme auf 5 und 6 der Betrieb der Schaltkreisvorrichtung von 1 als Aufwärtswandler beschrieben. 5 ist ein Schaltbild, das einen Strompfad in der Schaltkreisvorrichtung von 1, die die Schaltkreiseinheit 1a von 3 enthält, für den Fall zeigt, in dem der Transistor T1 eingeschaltet ist. 6 ist ein Schaltbild, das einen Strompfad in der Schaltkreisvorrichtung von 1, die die Schaltkreiseinheit 1a von 3 enthält, für den Fall zeigt, in dem ein Transistor T1 ausgeschaltet ist. Eine Eingangsspannung ist an den Anschluss P1 angelegt. Wenn der Transistor T1 eingeschaltet wird, fließt ein Strom durch den in 5 gezeigten Pfad, und magnetische Energie wird in der Drosselspule L1 gespeichert (Betriebsmodus 1). Wenn ein Transistor T2 ausgeschaltet wird, fließt ein Strom durch den in 6 gezeigten Pfad, und die in der Drosselspule L1 gespeicherte magnetische Energie wird zur Sekundärseite der Schaltkreiseinheit 1 abgegeben (Betriebsmodus 2). Als Ergebnis wird eine durch den Kondensator C2 geglättete Ausgangsspannung am Anschluss P2 erzeugt. Der Steuerschaltkreis 2a von 3 alterniert zwischen den Betriebsmodi 1 und 2 und stellt ein Zeitverhältnis (Tastverhältnis) zwischen dem Betriebsmodus 1 und dem Betriebsmodus 2 ein, und somit ist es möglich, eine gewünschte Ausgangsspannung zu erhalten.
Als Nächstes ist eine Reduktion der Gleichtaktstörung in der Schaltkreisvorrichtung von 1 beschrieben.
Die Schaltkreisvorrichtung von 1 weist weiter auf: eine Kapazität C11, vorgesehen zwischen der Anschlussklemme N1 und dem Anschluss N5, eine Kapazität C12, vorgesehen zwischen dem Anschluss N5 und dem Leiterteil G1, und eine Induktivität L11, vorgesehen zwischen der Anschlussklemme N2 und dem Anschluss N6. In der vorliegenden Beschreibung ist die Kapazität C11 auch als „erste Kapazität“ bezeichnet, ist die Kapazität C12 auch als „zweite Kapazität“ bezeichnet, und ist die Induktivität L11 auch als „erste Induktivität“ bezeichnet. Die Kapazität C11 ist z.B. eine parasitäre Kapazität der Wicklung der Drosselspule L1 (im Folgenden auch als parasitäre Kapazität C11 bezeichnet). Die Kapazität C12 ist z.B. eine parasitäre Kapazität, die zwischen einem leitfähigen Teil des Schaltelements und dem Leiterteil G1 auftritt (im Folgenden auch als parasitäre Kapazität C12 bezeichnet). Die Induktivität L11 ist z.B. eine parasitäre Induktivität der Verdrahtungsleitung zwischen der Anschlussklemme N2 und dem Anschluss N6 (im Folgenden auch als parasitäre Induktivität L11 bezeichnet). In 1 und den anderen Figuren bezeichnen Bezugszeichen in Klammern parasitäre Kapazitäten und parasitäre Induktivitäten.
Die Schaltkreisvorrichtung von 1 weist die Drosselspule L1 nur in einem Stromkreisteil auf, der die positive Busleitung enthält. Die Größe der parasitären Induktivität L11 beträgt z.B. 100 nH. Daher ist die Größe der parasitären Induktivität L11 bedeutend klein, verglichen mit der Induktivität der Drosselspule L1 von z.B. 10 µH bis 1 mH, wie oben beschrieben. Außerdem ist in einem Frequenzband gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils, der die Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 enthält, die Impedanz zwischen der Anschlussklemme N1 und dem Anschluss N5 kapazitiv. Aus dem obigen Grund kann gesagt werden, dass die Schaltkreisvorrichtung von 1 hoch asymmetrisch ist zwischen dem Stromkreisteil, der die positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der die negative Busleitung enthält.
7 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 1. 7 und die anderen Ersatzschaltbilder zeigen die Schaltkreisvorrichtung äquivalent bei der Frequenz der Gleichtaktstörung (MHz-Band). Im MHz-Band können, da die Impedanz des Kondensators C1 niedrig ist (beispielsweise 1 Ω oder weniger), die Anschlussklemmen N1 und N2 als ein einziger Knoten betrachtet werden. Im MHz-Band können, da die Impedanz des Kondensators C2 niedrig ist (beispielsweise 1 Ω oder weniger), auch die Anschlussklemmen N6 und N7 als ein einziger Knoten betrachtet werden. Die Schaltkreiseinheit 1 ist eine Störungsquelle, die im Betrieb eine Schaltstörung mit einer Spannung Usch über den Anschlüssen N5 und N6 erzeugt. Wenn die Anschlüsse N6 und N7 als ein einziger Knoten zu betrachten sind, können, sogar wenn die Schaltkreiseinheit 1 zwei Schaltelemente enthält, wie in 2 bis 4 gezeigt, diese Schaltelemente als eine einzige Störungsquelle dargestellt werden. Wenn die in der Schaltkreiseinheit 1 erzeugte Schaltstörung an den Anschlussklemmen N1 und N2 ankommt, kann sich die Schaltstörung von den Anschlussklemmen N1 und N2 als Gleichtaktstörung weiter zu vorgeschalteten Schaltkreisen ausbreiten. Die sich von den Anschlussklemmen N1 und N2 der Schaltkreisvorrichtung zu den vorgeschalteten Schaltkreisen ausbreitende Gleichtaktstörung ergibt sich aus einer Spannung Ucm an den Anschlussklemmen N1 und N2 bezüglich eines Potentials des Leiterteils G1, wenn eine Modusumwandlung außerhalb des Schaltkreises ignoriert werden kann.
Bei einer Frequenz ω gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils, der die Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 enthält, ergibt sich das Verhältnis der Gleichtaktstörspannung Ucm zur Schaltstörspannung Usch aus der folgenden Gleichung (1).
[Mathematischer Ausdruck 1] $\frac{U c m}{U s c h} = \frac{j \cdot ω \cdot L 11}{1 / (j \cdot ω \cdot C 11) + j \cdot ω \cdot L 11} - \frac{j \cdot ω \cdot L 2}{1 / (j \cdot ω \cdot C 12) + j \cdot ω \cdot L 2}$
Daher sollte, falls ein Spannungsübertragungskoeffizient Ucm/Usch von der Schaltkreiseinheit 1 zum Anschluss P1 null sein soll, C11·L11 = C12·L2 erfüllt sein. Das heißt, die Drosselspule L2 sollte zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 verbunden sein, um die Bedingung zu erfüllen, dass das Verhältnis der Induktivität der Drosselspule L2 zur parasitären Induktivität L11 gleich dem Verhältnis der parasitären Kapazität C11 zur parasitären Kapazität C12 ist (d.h. L2/L11 = C11/C12). In diesem Fall gibt es, da der Spannungsübertragungskoeffizient Ucm/Usch von der Schaltkreiseinheit 1 zum Anschluss P1 null ist, einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung, die sich vom Anschluss P1 zu den vorgeschalteten Schaltkreisen ausbreitet.
Die obige Bedingung C11·L11 = C12·L2 entspricht dem Fall, in dem das Verhältnis der Impedanz der parasitären Kapazität C11 zur Impedanz der parasitären Induktivität L11 gleich dem Verhältnis der Impedanz der parasitären Kapazität C12 zur Impedanz der parasitären Induktivität L2 ist. Da die Schaltkreisvorrichtung in 7 als eine Wheatstone-Brücke aufgebaut ist, ist der Spannungsübertragungskoeffizient Ucm/Usch von der Schaltkreiseinheit 1 zum Anschluss P1 null, wie oben beschrieben.
Bei den obigen Ausführungsformen ist es wichtig, die Werte der parasitären Kapazitäten C11, C12 und der parasitären Induktivität L11 genau zu kennen. Ein Verfahren zum Bestimmen der Werte der parasitären Kapazitäten C11, C12 und der parasitären Induktivität L11 ist beschrieben.
Zuerst wird die parasitäre Kapazität C11 wie folgt bestimmt. Da die Drosselspule L1 ein Bauteil mit zwei Anschlüssen ist, wird eine Einzugangsmessung für einen Zugang über diese Anschlüsse unter Verwendung eines Netzwerkanalysators oder eines Impedanzanalysators durchgeführt. 8 ist eine Grafik, die einen Frequenzgang der Impedanz Zu der Drosselspule L1 von 1 zeigt. Wenn beispielsweise die Induktivität der Drosselspule L1 400 µH beträgt und die Größe der parasitären Kapazität C₁₁ der Wicklung 10 pF beträgt, wird die Impedanz Z₁₁ mit dem Frequenzgang gemessen, wie in 8 gezeigt. Die Drosselspule L1 weist eine Sperrfrequenz fc auf, und die Impedanz der Drosselspule L1 ist induktiv in einem Frequenzband „a“ unterhalb der Sperrfrequenz fc und ist kapazitiv in einem Frequenzband „b“ oberhalb der Sperrfrequenz fc. Daher können die Größe der parasitären Kapazität C11 auf Grundlage der Frequenz „f“ im Frequenzband „b“, und der Wert der Impedanz Zu, die der Frequenz „f“ entspricht, das heißt, unter Verwendung von C11 = -1/{2πf·Im(Z₁₁)}, berechnet werden, wobei Im(Z₁₁) einen imaginären Teil der Impedanz Zu bezeichnet.
Alternativ kann die Größe der parasitären Kapazität C11 aus der Induktivität der Drosselspule L1 und der Sperrfrequenz fc berechnet werden. Die Induktivität der Drosselspule L1 kann auf Grundlage der Frequenz „f‟ im Frequenzband „a“ und dem Wert der Impedanz Zu berechnet werden, die der Frequenz „f‟ entspricht, das heißt, unter Verwendung von L1 = Im(Z₁₁)/(2πf). Die Größe der parasitären Kapazität C11 kann auf Grundlage der Induktivität von L1 unter Verwendung von C11 = 1/{L1(2πfc)²} berechnet werden.
Als Nächstes wird die parasitäre Induktivität L11 wie folgt bestimmt. Die parasitäre Induktivität L11 tritt hauptsächlich in der Verdrahtungsleitung auf. Daher kann die parasitäre Induktivität L11 durch ein Durchführen einer Simulation bestimmt werden, wie etwa der Momentenmethode.
Als Nächstes wird die parasitäre Kapazität C12 wie folgt bestimmt. Die parasitäre Kapazität C12 tritt hauptsächlich zwischen dem leitfähigen Teil des Schaltelements und dem Leiterteil G1 auf. Zum Beispiel wird im Falle eines MOSFETs im TO-247-Gehäuse der Drainanschluss mit einer Elektrodenplatte (Kühlkörperplatte) auf seiner Rückseite kurzgeschlossen, und daher tritt, falls das Gehäuse am Leiterteil G1 mit einer dazwischengelegten wärmeleitfähigen Folie unter Verwendung von Schrauben oder dergleichen befestigt wird, eine parasitäre Kapazität zwischen dem Anschluss N5 und dem Leiterteil G1 auf. Daher ist es möglich, die zwischen dem Drainanschluss und dem Leiterteil G1 auftretende parasitäre Kapazität C12 unter Verwendung eines LCR-Messgeräts zu messen, wenn das Gehäuse des Schaltelements allein am Leiterteil G1 befestigt ist. Ein Netzwerkanalysator oder ein Impedanzanalysator kann verwendet werden, um die parasitäre Kapazität C12 zu messen.
Die Drosselspule L2 kann durch ein Einsetzen eines Drosselbauteils zwischen den Anschluss N6 und den Leiterteil G1 ausgeführt sein. In diesem Fall kann das Verhältnis der Induktivität der Drosselspule L2 zur parasitären Induktivität L11 leicht ausgelegt werden, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Erleichterns der Störungsreduzierung. Alternativ kann die Drosselspule L2 eine auf der Leiterplatte ausgebildete Mäanderleitung sein. In diesem Fall ist für die Drosselspule L2 kein Bauteil erforderlich, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Verringerns der Anzahl von Bauteilen und der Kosten. Da kein großer Strom in der Drosselspule L2 fließt, kann die Mäanderleitung eine geringe Breite aufweisen, und die Mäanderleitung kann auf einer kleinen Fläche ausgebildet sein.
Daher ist es gemäß der Schaltkreisvorrichtung der ersten Ausführungsform möglich, eine Höhe der erzeugten Gleichtaktstörung zu reduzieren, sogar wenn ein Stromkreis hoch asymmetrisch ist zwischen einem Stromkreisteil, der eine positive Busleitung enthält, und einem Stromkreisteil, der eine negative Busleitung enthält. Daher ist es möglich, Entstörbauteile zum Sperren einer Störung wegzulassen, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Verringerns der Größe und der Kosten der Schaltkreisvorrichtung.
Obwohl die Kapazitäten C11 und C12 im oben beschriebenen Fall parasitäre Kapazitäten sind, kann jede der Kapazitäten C11 und C12 eine nicht parasitäre Kapazität eines Kondensators enthalten. Die Kapazität C11 kann die Kapazität eines parallel zur Drosselspule L1 verbundenen Kondensators enthalten. Die Kapazität C12 kann die Kapazität eines zwischen dem Anschluss N5 und dem Leiterteil G1 verbundenen Kondensators enthalten. Durch ein Verwenden einer nicht parasitären Kapazität eines Kondensators für zumindest einen Teil mindestens einer der Kapazitäten C11 und C12 kann das Verhältnis der Kapazität C11 zur Kapazität C12 leicht ausgelegt werden, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Erleichterns der Störungsreduzierung.
Andererseits gibt es in dem Fall, dass die Kapazität C11 die parasitäre Kapazität der Wicklung der Drosselspule L1 ist, wie oben beschrieben, da die parasitäre Kapazität in der Drosselspule L1 selbst sitzt, einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Anzahl von Bauteilen, einer Bestückungsfläche und von Kosten. Außerdem ist in dem Fall, in dem die Kapazität C12 eine zwischen dem leitfähigen Teil des Schaltelements und dem Leiterteil G1 auftretende parasitäre Kapazität ist, wie oben beschrieben, kein Bauteil für die parasitäre Kapazität C12 erforderlich, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Anzahl von Bauteilen und der Kosten.
Außerdem kann mindestens eine der Kapazitäten C11 und C12 eine Kombination einer parasitären Kapazität und einer nicht parasitären Kapazität eines Kondensators sein.
Ähnlich kann, obwohl die Induktivität L11 in dem oben beschriebenen Fall eine parasitäre Induktivität ist, die Induktivität L11 eine nicht parasitäre Induktivität einer Drosselspule enthalten. Die Induktivität L11 kann eine Induktivität einer zwischen der Anschlussklemme N2 und dem Anschluss N6 verbundenen Drosselspule enthalten. In diesem Fall kann das Verhältnis der Induktivität der Drosselspule L2 zur parasitären Induktivität L11 leicht ausgelegt werden, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Erleichterns der Störungsreduzierung.
Andererseits ist in dem Fall, dass die Induktivität L11 die parasitäre Induktivität der Verdrahtungsleitung zwischen der Anschlussklemme N2 und dem Anschluss N6 ist, wie oben beschrieben, kein Bauteil für die parasitäre Induktivität L11 erforderlich, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Verringern der Anzahl von Bauteilen und der Kosten.
Außerdem kann die Induktivität L11 eine Kombination einer parasitären Induktivität und einer nicht parasitären Induktivität einer Drosselspule sein.
Die erste Ausführungsform ist nicht auf einen Aufwärtswandler beschränkt und kann auf eine beliebige Schaltkreisvorrichtung angewendet werden, die eine Störungsquelle von Schaltstörung (das heißt, eine potentielle Störungsquelle von Gleichtaktstörung) enthält. Unter Bezugnahme auf 1 zum Beschreiben der Gestaltung einer solchen Schaltkreisvorrichtung sind in der Schaltkreisvorrichtung Anschlussklemmen N1 und N2, die Drosselspule L1, die Schaltkreiseinheit 1, die mindestens ein Schaltelement enthält, und der Leiterteil G1 vorgesehen. In der Schaltkreiseinheit 1 sind mindestens die Anschlüsse N5 und N6 vorgesehen, wobei der Anschluss N5 mit der Anschlussklemme N1 über die Drosselspule L1 verbunden ist und der Anschluss N6 mit der Anschlussklemme N2 verbunden ist. Die Schaltkreisvorrichtung weist auf: die Kapazität C11, vorgesehen zwischen der Anschlussklemme N1 und dem Anschluss N5, die Kapazität C12, vorgesehen zwischen dem Anschluss N5 und dem Leiterteil G1, und die Induktivität L11, vorgesehen zwischen der Anschlussklemme N2 und dem Anschluss N6. In der Schaltkreisvorrichtung sind weiter vorgesehen: der Kondensator C1, verbunden zwischen den Anschlussklemmen N1 und N2, und die Drosselspule L2, verbunden zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1. Die Drosselspule L2 weist eine solche Induktivität auf, dass das Verhältnis der Induktivität der Drosselspule L2 zur Induktivität L11 gleich dem Verhältnis der Kapazität C11 zur Kapazität C12 ist. Somit ist es möglich, die Gleichtaktstörung zu reduzieren, die sich von der Schaltkreisvorrichtung zu Stromkreisen ausbreitet, die an die Anschlussklemme N1 und N2 angeschlossen sind.
Als Nächstes ist unter Bezugnahme auf 9 und 10 eine Schaltkreisvorrichtung gemäß einer ersten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform beschrieben.
9 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß der ersten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt. Die Schaltkreisvorrichtung von 9 besteht aus den Bauteilen der Schaltkreisvorrichtung von 1, und in ihr ist weiter ein Kondensator C3 vorgesehen, verbunden zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 in Reihe mit einer Drosselspule L2. Da bei der Schaltkreisvorrichtung von 1 die negative Busleitung und der Leiterteil G1 über eine Drosselspule L2 verbunden sind, kann sie nicht für Einrichtungen verwendet werden, die eine galvanische Trennung zwischen der negativen Busleitung und dem Leiterteil G1 erfordern. Andererseits sind bei der Schaltkreisvorrichtung von 9 die negative Busleitung und der Leiterteil G1 durch den Kondensator C3 galvanisch getrennt. In dieser Beschreibung ist der Kondensator C3 auch als „dritter Kondensator“ bezeichnet.
10 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 9. Die Impedanz zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 ist induktiv in einem Frequenzband gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der die Drosselspule L2 und den Kondensator C3 enthält. Daher ist ähnlich der Schaltkreisvorrichtung von 1 das Verhältnis der Induktivität der Drosselspule L2 zur parasitären Induktivität L11 gleich dem Verhältnis der parasitären Kapazität C11 zur parasitären Kapazität C12 festgelegt. In diesem Fall gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung in dem Frequenzband gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der die Drosselspule L2 und den Kondensator C3 enthält. Somit ist es möglich, Entstörbauteile zum Sperren einer Störung wegzulassen, während die galvanische Trennung zwischen der negativen Busleitung und dem Leiterteil G1 erreicht ist, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Verringerns der Größe und der Kosten der Schaltkreisvorrichtung.
Wenn die negative Busleitung und der Leiterteil G1 durch den Kondensator C3 galvanisch getrennt sind, ist es möglich, da kein großer Strom durch die Drosselspule L2 fließt, ein kleines Drosselbauteil mit einem kleinen Nennstrom zu verwenden.
Die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der die Drosselspule L2 und den Kondensator C3 enthält, kann gleich der Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils festgelegt sein, der die Induktivität L1 enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch die Induktivität der Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 bestimmt ist. In diesem Fall gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung in einem Frequenzband, das nicht nur gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils ist, der die Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 enthält, sondern auch unterhalb dieser Resonanzfrequenz.
Als Nächstes ist unter Bezugnahme auf 11 und 12 eine Schaltkreisvorrichtung gemäß einer zweiten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform beschrieben.
11 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß der zweiten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt. Bei der Schaltkreisvorrichtung von 11 sind die Bauteile der Schaltkreisvorrichtung von 1 vorgesehen und sind weiter Kondensatoren C3a und C3b vorgesehen, die Y-Kondensatoren bilden. Die Kondensatoren C3a und C3b sind zwischen den Anschlussklemmen N3 und N4 in Reihe verbunden, und der Verbindungspunkt der Kondensatoren C3a und C3b ist mit dem Leiterteil G1 über die Drosselspule L2 verbunden. Der Kondensator C3a entspricht dem Kondensator C3 in 9. Mit anderen Worten, der Kondensator C3a ist zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 in Reihe mit der Drosselspule L2 verbunden, und die Drosselspule L2 ist mit dem Anschluss N6 über den Kondensator C3a verbunden. Der Verbindungspunkt der Drosselspule L2 und des Kondensators C3 ist mit dem Anschluss N7 über den Kondensator C3b verbunden. In dieser Beschreibung sind die Kondensatoren C3a und C3b auch als „dritter und vierter Kondensator“ bezeichnet.
12 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 11. Die Schaltkreisvorrichtung von 12 ist ähnlich gestaltet wie die Schaltkreisvorrichtung von 10, außer dass der Kondensator C3 von 10 durch die parallel zueinander verbundenen Kondensatoren C3a und C3b ersetzt ist. Daher weist die Schaltkreisvorrichtung von 11 einen vorteilhaften Effekt auf, die Gleichtaktstörung gemäß einem ähnlichen Prinzip wie dem in Gleichung (1) zu reduzieren.
Die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der die Drosselspule L2 und die Kondensatoren C3a und C3b enthält, kann gleich der Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils festgelegt sein, der die Induktivität L1 enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch die Induktivität der Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 bestimmt ist. In diesem Fall gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung in einem Frequenzband, das nicht nur gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils ist, der die Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 enthält, sondern sich auch unterhalb dieser Resonanzfrequenz erstreckt.
Als Nächstes ist unter Bezugnahme auf 13 und 14 eine Schaltkreisvorrichtung gemäß einer dritten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform beschrieben.
13 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung der Schaltkreisvorrichtung gemäß der dritten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt. Bei der Schaltkreisvorrichtung von 11 ist die Drosselspule L2 von 1 in eine zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 verbundene Drosselspule L2a und eine zwischen dem Anschluss N7 und dem Leiterteil G1 verbundene Drosselspule L2b aufgeteilt. In der Schaltkreisvorrichtung von 11 sind weiter vorgesehen: ein Kondensator C3a, verbunden zwischen dem Anschluss N6 und dem Leiterteil G1 in Reihe mit der Drosselspule L2a; und ein Kondensator C3b, verbunden zwischen dem Anschluss N7 und dem Leiterteil G1 in Reihe mit der Drosselspule L2b. Die kombinierte Induktivität der zueinander parallel verbundenen Drosselspulen L2a und L2b von 13 ist gleich der Induktivität der Drosselspule L2 von 1. In dieser Beschreibung sind die Drosselspulen L2a und L2b auch als „dritte und vierte Drosselspule“ bezeichnet.
14 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 13. Die Impedanz zwischen dem Anschluss N6, N7 und dem Leiterteil G1 ist induktiv in einem Frequenzband gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der die Drosselspule L2a und den Kondensator C3a enthält, und gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der die Drosselspule L2b und den Kondensator C3b enthält. Daher ist das Verhältnis der kombinierten Induktivität der zueinander parallel verbundenen Drosselspulen L2a und L2b zur parasitären Induktivität L11 gleich dem Verhältnis der parasitären Kapazität C11 zur parasitären Kapazität C12 festgelegt. In diesem Fall gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung in dem Frequenzband gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der den Kondensator C3a und die Drosselspule L2a enthält, und gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Reihenschaltungsteils, der den Kondensator C3b und die Drosselspule L2b enthält. Somit ist es möglich, Entstörbauteile zum Sperren einer Störung wegzulassen, während die galvanische Trennung zwischen der positiven und der negativen Busleitung und dem Leiterteil G1 erreicht ist, und daher gibt es einen vorteilhaften Effekt des Verringerns der Größe und der Kosten der Schaltkreisvorrichtung.
Die Resonanzfrequenzen der Reihenschaltungsteile, die die Drosselspulen L2a und L2b und die Kondensatoren C3a und C3b enthalten, können gleich der Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils festgelegt sein, der die Induktivität L1 enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch die Induktivität der Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 bestimmt ist. In diesem Fall gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung in einem Frequenzband, das nicht nur gleich der oder höher als die Resonanzfrequenz des Parallelschaltungsteils ist, der die Drosselspule L1 und die parasitäre Kapazität C11 enthält, sondern sich auch unterhalb dieser Resonanzfrequenz erstreckt.
Beim Vergleich der Schaltkreisvorrichtungen von 11 und 13 miteinander weist die Schaltkreisvorrichtung von 11 eine geringere Anzahl von Bauteilen auf als diejenige der Schaltkreisvorrichtung von 13. Außerdem ist die Induktivität der Drosselspule L2 kleiner als die Induktivität jeder der Drosselspulen L2a und L2b. Zum Beispiel ist L2 = L2a/2 = L2b/2. Daher gibt es einen vorteilhaften Effekt, dass die Schaltkreisvorrichtung von 11 eine kleinere Bestückungsfläche aufweist als diejenige der Schaltkreisvorrichtung von 13, was die Kosten reduziert. Andererseits kann bei der Schaltkreisvorrichtung von 11, da jeder der Kondensatoren C2, C3a, C3b eine parasitäre Induktivität von etwa 10 nH aufweist, eine Parallelresonanz in einem 10-MHz-Band auftreten. Da die Anschlüsse N6 und N7 bei der Parallelresonanzfrequenz nicht als ein einziger Knoten betrachtet werden können, kann die Störung nicht reduziert werden. Daher gibt es einen vorteilhaften Effekt, dass die Schaltkreisvorrichtung von 13 eine Störung im 10-MHz-Band stabiler reduziert als die Schaltkreisvorrichtung von 11.
Als Nächstes ist unter Bezugnahme auf 15 eine Schaltkreisvorrichtung gemäß einer vierten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform beschrieben.
15 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung der Schaltkreisvorrichtung gemäß der vierten modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform zeigt. Bei der Schaltkreisvorrichtung von 15 sind die ähnlichen Bauteile vorgesehen wie diejenigen der Schaltkreisvorrichtung von 13. In diesem Fall sind die Drosselspulen L2a und L2b elektromagnetisch miteinander gekoppelt, sodass die Magnetflüsse einander konstruktiv addieren, wenn Ströme von den Anschlüssen N6 und N7 durch die Drosselspulen L2a bzw. L2b zum Leiterteil G1 fließen. Wie oben beschrieben, sind die Größen der Drosselspulen L2a und L2b von 13 größer als die Größe der Drosselspule L2 von 11. Durch ein elektromagnetisches Koppeln der Drosselspulen L2a und L2b miteinander, wie in 15 gezeigt, gibt es einen vorteilhaften Effekt des Reduzierens der Induktivität jeder der Drosselspulen L2a und L2b. Daher gibt es bei der Schaltkreisvorrichtung von 15 einen vorteilhaften Effekt des weiteren Reduzierens der Größe der Schaltkreisvorrichtung, verglichen mit der Schaltkreisvorrichtung von 13.
<Zweite Ausführungsform>
Es gibt ein besonders wichtiges Thema beim Auslegen einer Verdrahtungsanordnung der Schaltkreisvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Der Grund ist nachstehend mit Bezugnahme auf eine beispielhafte Schaltkreisvorrichtung beschrieben, bei der die Schaltkreiseinheit 1a von 3 vorgesehen ist.
16 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung einer Schaltkreisvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt. In der Schaltkreisvorrichtung von 16 ist die Schaltkreiseinheit 1a von 2 anstelle der Schaltkreiseinheit 1 von 13 vorgesehen. In der Beschreibung der ersten Ausführungsform ist erwähnt, dass, weil die Impedanz des Kondensators C2 im MHz-Band niedrig ist, die Anschlüsse N6 und N7 als ein einziger Knoten betrachtet werden können. Jedoch kann abhängig von einer Verdrahtungsanordnung eine bedeutende parasitäre Induktivität L12 in einem Verdrahtungsteil auftreten, der einen Anschluss N6a der Schaltkreiseinheit 1a und einen negativen Anschluss N6b des Kondensators verbindet, wie in 16 gezeigt.
17 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 16. Wenn die Schaltkreisvorrichtung die parasitäre Induktivität L12 aufweist, können die Anschlüsse N6a, N6b und N7 nicht als ein einziger Knoten betrachtet werden. In diesem Fall können der Transistor T1 und die Diode D1 nicht als eine einzige Störungsquelle dargestellt werden, und daher ist es nicht möglich, das bei der ersten Ausführungsform beschriebene Prinzip zum Reduzieren der Gleichtaktstörung anzuwenden.
Auch in der Schaltkreisvorrichtung von 16 kann, falls beide der folgenden Bedingungen erfüllt sind, das Prinzip der Überlagerung angewendet werden, und es ist möglich, die Gleichtaktstörung zu reduzieren, die sowohl vom Transistor T1 als auch von der Diode D1 ausgeht.

(1) Das Verhältnis der Impedanz zwischen einem Drainanschluss des Transistors T1 und einem Anodenanschluss der Diode D1 und der Impedanz der parasitären Induktivität L12 ist gleich dem Verhältnis der Impedanz der parasitären Kapazität C11 und der Impedanz der parasitären Induktivität L11.
(2) Das Verhältnis der Impedanz zwischen dem Drainanschluss des Transistors T1 und dem Anodenanschluss der Diode D1 und der Impedanz der parasitären Induktivität L12 ist gleich dem Verhältnis der Impedanz der parasitären Kapazität C12 und der Impedanz der kombinierten Induktivität der Drosselspulen L2a und L2b.

Jedoch sind die Impedanz der parasitären Kapazität C11 und die Impedanz der parasitären Induktivität L11 eine Kombination einer kapazitiven Impedanz und einer induktiven Impedanz. Ähnlich sind die Impedanz der parasitären Kapazität C12 und die Impedanz der kombinierten Induktivität der Drosselspulen L2a und L2b eine Kombination einer kapazitiven Impedanz und einer induktiven Impedanz. Andererseits sind die Impedanz zwischen einem Drainanschluss des Transistors T1 und einem Anodenanschluss der Diode D1 und die Impedanz der parasitären Induktivität L12 beide induktiv. Daher ist es bei der Schaltkreisvorrichtung von 16 schwierig, eine Impedanzanpassung so zu erreichen, dass die Gleichtaktstörung in einem breiten Frequenzbereich reduziert wird.
Andererseits ist mit Bezugnahme auf 18 und 19 eine für die parasitäre Induktivität L12 weniger empfängliche Verdrahtungsanordnung beschrieben.
18 ist ein Schaltbild, das eine Anordnung der Schaltkreisvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Eine Verdrahtungsleitung zwischen einer Anschlussklemme N2 und einem Anschluss N6a enthält: einen ersten Verdrahtungsteil, enthalten in einer Verdrahtungsleitung zwischen dem Anschluss N6a und einem Kondensator C2; und einen zweiten Verdrahtungsteil, abzweigend von einem Abzweigpunkt auf der Verdrahtungsleitung zwischen dem Anschluss N6a und dem Kondensator C2 und sich erstreckend zur Anschlussklemme N2, wobei der Abzweigpunkt näher an einem Ende des Kondensators C2 liegt als an dem Anschluss N6a. Der Abzweigpunkt ist so nah wie möglich am Kondensator C2 vorgesehen.
19 ist ein Ersatzschaltbild der Schaltkreisvorrichtung von 18. Die parasitäre Induktivität L12 ist in demselben Zweig enthalten wie dem des Transistors T1. Da der Zweig des Transistors T1 und ein Zweig der Diode D1 parallel verbunden sind, können der Transistor T1 und die Diode D1 als eine einzige Ersatz-Spannungsquelle dargestellt sein, wobei die parasitäre Induktivität L12 als eine Innenimpedanz betrachtet wird. Daher ist es möglich zu verhindern, dass ein Effekt des Reduzierens der Gleichtaktstörung aufgrund der parasitären Induktivität L12 verschlechtert ist.
20 ist eine Grafik, die einen Frequenzgang eines Spannungsübertragungskoeffizienten der Schaltkreisvorrichtung von 16 zeigt. 21 ist eine Grafik, die einen Frequenzgang des Spannungsübertragungskoeffizienten der Schaltkreisvorrichtung von 18 zeigt.
Für Schaltkreissimulationen von 20 und 21 waren die Kapazitäten und Induktivitäten festgelegt wie in der folgenden Tabelle gezeigt.

Element	Kapazität, Induktivität
C1	1 µF
C2	1 mF
L1	400 µH
L2a, L2b	0 nH oder 1420 nH
C3a, C3b	4700 pF
C11	220 pF
C12	35 pF
L11	110 nH
L12	10 nH

20 und 21 zeigen den Spannungsübertragungskoeffizienten Ucm/Usch von der Schaltkreiseinheit 1a zum Anschluss P1 bei einem Verändern der Induktivitäten der Drosselspulen L2a und L2b. Gepunktete Kurven geben den Fall von 0 nH an, und durchgehende Kurven geben den Fall von 1420 nH an. Die Schaltstörspannung Usch tritt zwischen den Anschlüssen N5 und N6a während des Betriebs des Transistors T1 auf. Die Diode D1 war unter der Annahme der Kapazität zwischen der Anode und der Kathode durch einen Kondensator von 1 nF ersetzt. Außerdem ist jedem der Kondensatoren C1 und C2 eine parasitäre Reiheninduktivität von 10 nH zugefügt.
Mit Bezugnahme auf 20 ist zu sehen, dass ein Einfügen der Drosselspulen L2a und L2b von 1420 nH keine ausreichende Reduzierung der Gleichtaktstörung ergibt. Andererseits ist mit Bezugnahme auf 21 zu sehen, dass ein Einfügen der Drosselspulen L2a und L2b von 1420 nH die Gleichtaktstörung im Frequenzband von 3 MHz bis 30 MHz bedeutend reduziert.
<Dritte Ausführungsform>
22 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Leistungswandlersystems gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Im Leistungswandlersystem von 22 sind eine Spannungsversorgungsvorrichtung 11, ein Störschutzfilter 12 eine Schaltkreisvorrichtung 13 und eine Lastvorrichtung 14 vorgesehen. Diese Bestandteile sind durch eine positive Busleitung, eine negative Busleitung und eine Masseleitung miteinander verbunden.
Die Schaltkreisvorrichtung 13 ist in einer ähnlichen Weise aufgebaut wie die Schaltkreisvorrichtungen der ersten und der zweiten Ausführungsform. In dieser Beschreibung ist die Schaltkreisvorrichtung 13 auch als „Leistungswandlervorrichtung“ bezeichnet. Wie oben beschrieben, arbeiten die Schaltkreisvorrichtungen der ersten und der zweiten Ausführungsform z.B. als ein Aufwärtswandler. Die Anschlussklemmen N1 und N2 der Schaltkreisvorrichtung 13 sind mit der Spannungsversorgungsvorrichtung 11 über das Störschutzfilter 12 verbunden, und die Anschlussklemmen N3 und N4 der Schaltkreisvorrichtung 13 sind mit der Lastvorrichtung 14 verbunden. Obwohl die Schaltkreisvorrichtung der ersten und der zweiten Ausführungsform die von den Anschlussklemmen N1 und N2 zur Spannungsversorgungsvorrichtung 11 ausgebreitete Gleichtaktstörung reduzieren kann, kann sie die Gegentaktstörung nicht reduzieren. Daher reduziert das Leistungswandlersystem von 22 die Gegentaktstörung unter Verwendung des Störschutzfilters 12. Das Leistungswandlersystem von 22 weist einen vorteilhaften Effekt auf, sowohl die Gleichtaktstörung als auch die Gegentaktstörung effektiv zu reduzieren.
Die Schaltkreisvorrichtungen und die Leistungswandlervorrichtung gemäß jeweiligen Aspekten der vorliegenden Offenbarung sind wie folgt aufgebaut.
Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Schaltkreisvorrichtung geschaffen, enthaltend: eine erste Anschlussklemme und eine zweite Anschlussklemme, eine erste Drosselspule, eine Schaltkreiseinheit, enthaltend mindestens ein Schaltelement, und einen Leiterteil. In der Schaltkreiseinheit sind mindestens ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss vorgesehen, wobei der erste Anschluss mit der ersten Anschlussklemme über die erste Drosselspule verbunden ist und der zweite Anschluss mit der zweiten Anschlussklemme verbunden ist. Die Schaltkreisvorrichtung weist auf: eine erste Kapazität, vorgesehen zwischen der ersten Anschlussklemme und dem ersten Anschluss, eine zweite Kapazität, vorgesehen zwischen dem ersten Anschluss und dem Leiterteil, und eine erste Induktivität, vorgesehen zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss. In der Schaltkreisvorrichtung sind weiter vorgesehen: ein erster Kondensator, verbunden zwischen der ersten Anschlussklemme und der zweiten Anschlussklemme, und eine zweite Drosselspule, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil.
Gemäß einem zweiten Aspekt weist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt die zweite Drosselspule eine solche Induktivität auf, dass ein Verhältnis der Induktivität der zweiten Drosselspule zur ersten Induktivität gleich einem Verhältnis der ersten Kapazität zur zweiten Kapazität ist.
Gemäß einem dritten Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt die erste Kapazität eine parasitäre Kapazität einer Wicklung der ersten Drosselspule.
Gemäß einem vierten Aspekt enthält bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt die erste Kapazität eine Kapazität eines parallel zur ersten Drosselspule verbundenen Kondensators.
Gemäß einem fünften Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis vierten Aspekt die zweite Kapazität eine parasitäre Kapazität, die zwischen einem leitfähigen Teil des Schaltelements und dem Leiterteil auftritt.
Gemäß einem sechsten Aspekt enthält bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis vierten Aspekt die zweite Kapazität eine Kapazität eines zwischen dem ersten Anschluss und dem Leiterteil verbundenen Kondensators.
Gemäß einem siebenten Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis sechsten Aspekt die erste Induktivität eine parasitäre Induktivität einer Verdrahtungsleitung zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss.
Gemäß einem achten Aspekt enthält bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis sechsten Aspekt die erste Induktivität eine Induktivität einer zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss verbundenen Drosselspule.
Gemäß einem neunten Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis achten Aspekt die zweite Induktivität eine auf einer Leiterplatte ausgebildete Mäanderleitung.
Gemäß einem zehnten Aspekt sind bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem ersten bis neunten Aspekt bei der Schaltkreisvorrichtung weiter eine dritte Anschlussklemme und eine vierte Anschlussklemme vorgesehen. Bei der Schaltkreiseinheit ist weiter ein dritter Anschluss vorgesehen, wobei der dritte Anschluss mit der dritten Anschlussklemme verbunden ist und weiter der zweite Anschluss mit der vierten Anschlussklemme verbunden ist. Bei der Schaltkreisvorrichtung ist weiter ein zweiter Kondensator vorgesehen, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss. Die Schaltkreiseinheit enthält: ein erstes Schaltelement, verbunden zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss; und ein zweites Schaltelement, verbunden zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss.
Gemäß einem elften Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt bei der Schaltkreisvorrichtung weiter ein dritter Kondensator vorgesehen, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil, in Reihe mit der zweiten Drosselspule.
Gemäß einem zwölften Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem elften Aspekt eine Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die zweite Drosselspule und den dritten Kondensator enthält, gleich einer Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die erste Drosselspule enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch eine Induktivität der ersten Drosselspule und die erste Kapazität bestimmt ist.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem elften Aspekt die zweite Drosselspule mit dem zweiten Anschluss über den dritten Kondensator verbunden. Bei der Schaltkreisvorrichtung ist weiter ein vierter Kondensator vorgesehen, wobei ein Verbindungspunkt der zweiten Drosselspule und des dritten Kondensators mit dem dritten Anschluss über den vierten Kondensator verbunden ist.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem dreizehnten Aspekt eine Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die zweite Drosselspule, den dritten Kondensator und den vierten Kondensator enthält, gleich einer Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die erste Drosselspule enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch eine Induktivität der ersten Drosselspule und die erste Kapazität bestimmt ist.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt enthält bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem zehnten Aspekt die zweite Drosselspule: eine dritte Drosselspule, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil; und eine vierte Drosselspule, verbunden zwischen dem dritten Anschluss und dem Leiterteil. In der Schaltkreisvorrichtung sind weiter vorgesehen: ein dritter Kondensator, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil, in Reihe mit der dritten Drosselspule; und ein vierter Kondensator, verbunden zwischen dem dritten Anschluss und dem Leiterteil, in Reihe mit der vierten Drosselspule. Eine Induktivität der zweiten Drosselspule ist gleich einer kombinierten Induktivität der parallel zueinander verbundenen dritten Drosselspule und vierten Drosselspule.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt ist bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem fünfzehnten Aspekt eine Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die dritte Drosselspule, die vierte Drosselspule, den dritten Kondensator und den vierten Kondensator enthält, gleich einer Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die erste Drosselspule enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch eine Induktivität der ersten Drosselspule und die erste Kapazität bestimmt ist.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt sind bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt die dritte Drosselspule und die vierte Drosselspule elektromagnetisch miteinander so gekoppelt, dass ihre Magnetflüsse einander konstruktiv addieren, wenn Ströme vom zweiten Anschluss und vom dritten Anschluss über die dritte Drosselspule bzw. die vierte Drosselspule zum Leiterteil fließen.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt enthält bei der Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem zehnten bis siebzehnten Aspekt eine Verdrahtungsleitung zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss: einen ersten Verdrahtungsteil, enthalten in einer Verdrahtungsleitung zwischen dem zweiten Anschluss und dem zweiten Kondensator; und einen zweiten Verdrahtungsteil, abzweigend von einem Abzweigpunkt auf einer Verdrahtungsleitung zwischen dem zweiten Anschluss und dem zweiten Kondensator und sich erstreckend zur zweiten Anschlussklemme, wobei der Abzweigpunkt näher an einem Ende des zweiten Kondensators liegt als an dem zweiten Anschluss.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt ist bei einer Leistungswandlervorrichtung die Schaltkreisvorrichtung gemäß einem aus dem zehnten bis achtzehnten Aspekt vorgesehen. Die erste Anschlussklemme und die zweite Anschlussklemme sind an eine Spannungsversorgungsvorrichtung angeschlossen. Die dritte Anschlussklemme und die vierte Anschlussklemme sind an eine Lastvorrichtung angeschlossen. Die Schaltkreisvorrichtung arbeitet als ein Aufwärtswandler.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt ist bei der Leistungswandlervorrichtung gemäß dem neunzehnten Aspekt in der Leistungswandlervorrichtung weiter ein Störschutzfilter vorgesehen, das zwischen die erste und zweite Anschlussklemme und die Spannungsversorgungsvorrichtung eingesetzt ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Schaltkreisvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nutzbar zum Ausführen einer in einer gewerblichen Schaltnetzteilvorrichtung oder dergleichen verwendeten Schaltkreisvorrichtung, mit niedriger Störung, geringer Größe und niedrigen Kosten.
Bezugszeichenliste

1, 1a, 1b:: SCHALTKREISEINHEIT,
2, 2a, 2b:: STEUERKREIS,
11:: SPANNUNGSVERSORGUNGSVORRICHTUNG,
12:: STÖRSCHUTZFILTER,
13:: SCHALTKREISVORRICHTUNG,
14:: LASTVORRICHTUNG,
C1, C2, C3, C3a, C3b:: KONDENSATOR,
C11, C12:: PARASITÄRE KAPAZITÄT,
D1:: DIODE,
G1:: LEITERTEIL,
L1, L2, L2a, L2b:: DROSSELSPULE,
L11, L12:: PARASITÄRE INDUKTIVITÄT,
N1 to N4:: ANSCHLUSSKLEMME,
N5 bis N7:: ANSCHLUSS,
P1, P2:: ANSCHLUSS,
S1, S2:: SCHALTELEMENT, und
T1, T2:: TRANSISTOR.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013149755 A [0007]
JP 5826024 B [0007]

Claims

Schaltkreisvorrichtung, umfassend: eine erste Anschlussklemme und eine zweite Anschlussklemme; eine erste Drosselspule; eine Schaltkreiseinheit, enthaltend mindestens ein Schaltelement; und einen Leiterteil, wobei die Schaltkreiseinheit mindestens einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss umfasst, wobei der erste Anschluss mit der ersten Anschlussklemme über die erste Drosselspule verbunden ist und der zweite Anschluss mit der zweiten Anschlussklemme verbunden ist, wobei die Schaltkreisvorrichtung enthält: eine erste Kapazität, vorgesehen zwischen der ersten Anschlussklemme und dem ersten Anschluss; eine zweite Kapazität, vorgesehen zwischen dem ersten Anschluss und dem Leiterteil; und eine erste Induktivität, vorgesehen zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss, und wobei die Schaltkreisvorrichtung weiter umfasst: einen ersten Kondensator, verbunden zwischen der ersten Anschlussklemme und der zweiten Anschlussklemme; und eine zweite Drosselspule, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Drosselspule eine solche Induktivität aufweist, dass ein Verhältnis der Induktivität der zweiten Drosselspule zur ersten Induktivität gleich einem Verhältnis der ersten Kapazität zur zweiten Kapazität ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kapazität eine parasitäre Kapazität einer Wicklung der ersten Drosselspule ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Kapazität eine Kapazität eines parallel zur ersten Drosselspule verbundenen Kondensators enthält.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Kapazität eine parasitäre Kapazität ist, die zwischen einem leitfähigen Teil des Schaltelements und dem Leiterteil auftritt.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Kapazität eine Kapazität eines zwischen dem ersten Anschluss und dem Leiterteil verbundenen Kondensators enthält.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Induktivität eine parasitäre Induktivität einer Verdrahtungsleitung zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss ist.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Induktivität eine Induktivität einer zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss verbundenen Drosselspule enthält.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Drosselspule eine auf einer Leiterplatte ausgebildete Mäanderleitung ist.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter umfassend eine dritte Anschlussklemme und eine vierte Anschlussklemme, wobei die Schaltkreiseinheit weiter einen dritten Anschluss umfasst, wobei der dritte Anschluss mit der dritten Anschlussklemme verbunden ist und weiter der zweite Anschluss mit der vierten Anschlussklemme verbunden ist, wobei die Schaltkreisvorrichtung weiter einen zweiten Kondensator umfasst, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem dritten Anschluss, und wobei die Schaltkreiseinheit enthält: ein erstes Schaltelement, verbunden zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss; und ein zweites Schaltelement, verbunden zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 10, weiter umfassend einen dritten Kondensator, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil, in Reihe mit der zweiten Drosselspule.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die zweite Drosselspule und den dritten Kondensator enthält, gleich einer Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils ist, der die erste Drosselspule enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch eine Induktivität der ersten Drosselspule und die erste Kapazität bestimmt ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die zweite Drosselspule mit dem zweiten Anschluss über den dritten Kondensator verbunden ist, wobei die Schaltkreisvorrichtung weiter einen vierten Kondensator umfasst, und wobei ein Verbindungspunkt der zweiten Drosselspule und des dritten Kondensators mit dem dritten Anschluss über den vierten Kondensator verbunden ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 13, wobei eine Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die zweite Drosselspule, den dritten Kondensator und den vierten Kondensator enthält, gleich einer Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils ist, der die erste Drosselspule enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch eine Induktivität der ersten Drosselspule und die erste Kapazität bestimmt ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Drosselspule enthält: eine dritte Drosselspule, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil; und eine vierte Drosselspule, verbunden zwischen dem dritten Anschluss und dem Leiterteil, wobei die Schaltkreisvorrichtung weiter umfasst: einen dritten Kondensator, verbunden zwischen dem zweiten Anschluss und dem Leiterteil, in Reihe mit der dritten Drosselspule; und einen vierten Kondensator, verbunden zwischen dem dritten Anschluss und dem Leiterteil, in Reihe mit der vierten Drosselspule, und wobei eine Induktivität der zweiten Drosselspule gleich einer kombinierten Induktivität der parallel zueinander verbundenen dritten Drosselspule und vierten Drosselspule ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 15, wobei eine Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils, der die dritte Drosselspule, die vierte Drosselspule, den dritten Kondensator und den vierten Kondensator enthält, gleich einer Resonanzfrequenz eines Stromkreisteils ist, der die erste Drosselspule enthält, wobei die letztere Resonanzfrequenz durch eine Induktivität der ersten Drosselspule und die erste Kapazität bestimmt ist.
Schaltkreisvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei die dritte Drosselspule und die vierte Drosselspule elektromagnetisch miteinander so gekoppelt sind, dass ihre Magnetflüsse einander konstruktiv addieren, wenn Ströme vom zweiten Anschluss und vom dritten Anschluss über die dritte Drosselspule bzw. die vierte Drosselspule zum Leiterteil fließen.
Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei eine Verdrahtungsleitung zwischen der zweiten Anschlussklemme und dem zweiten Anschluss enthält: einen ersten Verdrahtungsteil, enthalten in einer Verdrahtungsleitung zwischen dem zweiten Anschluss und dem zweiten Kondensator; und einen zweiten Verdrahtungsteil, abzweigend von einem Abzweigpunkt auf einer Verdrahtungsleitung zwischen dem zweiten Anschluss und dem zweiten Kondensator und sich erstreckend zur zweiten Anschlussklemme, wobei der Abzweigpunkt näher an einem Ende des zweiten Kondensators liegt als an dem zweiten Anschluss.
Leistungswandlervorrichtung, umfassend die Schaltkreisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, wobei die erste Anschlussklemme und die zweite Anschlussklemme an eine Spannungsversorgungsvorrichtung angeschlossen sind, wobei die dritte Anschlussklemme und die vierte Anschlussklemme an eine Lastvorrichtung angeschlossen sind, und wobei die Schaltkreisvorrichtung als ein Aufwärtswandler arbeitet.
Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 19, weiter umfassend ein Störschutzfilter, eingesetzt zwischen die erste und zweite Anschlussklemme und die Spannungsversorgungsvorrichtung.