DE112021001283T5 - NOISE FILTER AND POWER CONVERSION DEVICE - Google Patents

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DE112021001283T5
DE112021001283T5 DE112021001283.5T DE112021001283T DE112021001283T5 DE 112021001283 T5 DE112021001283 T5 DE 112021001283T5 DE 112021001283 T DE112021001283 T DE 112021001283T DE 112021001283 T5 DE112021001283 T5 DE 112021001283T5
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noise filter
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noise
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Inventor
Hitoshi Taniguchi
Hiroki Funato
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

Ein Rauschfilter, das verhindert, dass einem Strom Rauschen überlagert wird, enthält: mehrere Stromschienen, durch die der Strom fließt; einen Stromschienentragabschnitt, der die mehreren Stromschienen trägt; und eine Isolierschicht, die zwischen jeder der mehreren Stromschienen und dem Stromschienentragabschnitt angeordnet ist. Der Stromschienentragabschnitt ist ein Leiter, die Stromschiene weist einen eingebetteten Abschnitt auf, der in den Stromschienentragabschnitt eingebettet ist, und der eingebettete Abschnitt ist von dem Stromschienentragabschnitt elektrisch isoliert.A noise filter that prevents noise from being superimposed on a current includes: a plurality of bus bars through which the current flows; a bus bar supporting portion that supports the plurality of bus bars; and an insulating layer interposed between each of the plurality of bus bars and the bus bar support portion. The bus bar support portion is a conductor, the bus bar has an embedded portion embedded in the bus bar support portion, and the embedded portion is electrically insulated from the bus bar support portion.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rauschfilter, das verhindert, dass einem Strom Rauschen überlagert wird, und eine Leistungsumsetzungsvorrichtung, die es verwendet.The present invention relates to a noise filter that prevents noise from being superimposed on a current and a power conversion device using the same.

Stand der TechnikState of the art

Als ein Stand der Technik in Bezug auf die Erfindung ist PTL 1 bekannt. PTL 1 offenbart eine Rauschfilterschaltung einer, Leistungsumsetzungsvorrichtung, die ein Kernbauelement, einen Leiter auf der Seite der positiven Elektrode und einen Leiter auf der Seite der negativen Elektrode, die das Kernbauelement in einem Zustand, in dem ihre Hauptoberflächen einander zugewandt sind, durchdringen, und eine Grundplatte, die das Kernbauelement, den Leiter auf der Seite der positiven Elektrode und den Leiter auf der Seite der negativen Elektrode aufnimmt, enthält, in der der Leiter auf der Seite der positiven Elektrode und der Leiter auf der Seite der negativen Elektrode über ein isolierendes Bauelement auf der Grundplatte angeordnet sind.As a prior art related to the invention, PTL 1 is known. PTL 1 discloses a noise filter circuit of a power conversion device that has a core component, a positive electrode-side conductor and a negative electrode-side conductor that penetrate the core component in a state in which their main surfaces face each other, and a Base plate accommodating the core member, the positive electrode side conductor and the negative electrode side conductor, in which the positive electrode side conductor and the negative electrode side conductor via an insulating member are placed on the base plate.

Liste der EntgegenhaltungenList of citations

Patentliteraturpatent literature

PTL 1: WO 2019/064833 PTL 1: WO 2019/064833

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Technisches ProblemTechnical problem

In der Technik aus PTL 1 ist es wegen der Rauschverhinderung schwierig, durch das Kernbauelement erzeugte Wärme ausreichend abzuleiten, außerdem ist es notwendig, den auf das Kernbauelement angewendeten Rauschpegel auf einen bestimmten Wert oder weniger zu begrenzen, um eine Filterleistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Somit gibt es noch Raum für Verbesserung der Rauschverhinderung.In the technique of PTL 1, it is difficult to sufficiently dissipate heat generated by the core device because of noise prevention, and it is necessary to limit the noise level applied to the core device to a certain value or less in order to maintain filter performance. Thus, there is still room for improvement in noise prevention.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Ein Rauschfilter gemäß der Erfindung verhindert, dass einem Strom Rauschen überlagert wird, und enthält: mehrere Stromschienen, durch die der Strom fließt; einen Stromschienentragabschnitt, der die mehreren Stromschienen trägt; und eine Isolierschicht, die zwischen jeder der mehreren Stromschienen und dem Stromschienentragabschnitt angeordnet ist. Der Stromschienentragabschnitt ist ein Leiter, die Stromschiene weist einen eingebetteten Abschnitt auf, der in den Stromschienentragabschnitt eingebettet ist, und der eingebettete Abschnitt ist von dem Stromschienentragabschnitt elektrisch isoliert. Eine Leistungsumsetzungsvorrichtung gemäß der Erfindung enthält: ein Rauschfilter; ein Leistungsmodul; einen Glättungskondensator, der zum Glätten der Gleichstromleistung konfiguriert ist; und eine Steuereinheit, die zum Steuern des Leistungsmoduls konfiguriert ist.A noise filter according to the invention prevents noise from being superimposed on a current, and includes: a plurality of bus bars through which the current flows; a bus bar supporting portion that supports the plurality of bus bars; and an insulating layer interposed between each of the plurality of bus bars and the bus bar support portion. The bus bar support portion is a conductor, the bus bar has an embedded portion embedded in the bus bar support portion, and the embedded portion is electrically insulated from the bus bar support portion. A power conversion device according to the invention includes: a noise filter; a power module; a smoothing capacitor configured to smooth the DC power; and a control unit configured to control the power module.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Rauschfilter, das in der Lage ist, Rauschen ausreichend zu verhindern, und eine Leistungsumsetzungsvorrichtung, die dieses verwendet, zu schaffen.According to the invention, it is possible to provide a noise filter capable of sufficiently preventing noise and a power conversion device using the same.

Weitere Probleme, Konfigurationen und Wirkungen werden anhand der Beschreibung der Ausführungsformen wie folgt geklärt.Other problems, configurations and effects will be clarified with the description of the embodiments as follows.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens eines Rauschfilters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 14 is a perspective view of the appearance of a noise filter according to a first embodiment of the invention.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. 2 Fig. 12 is a cross-sectional view of the noise filter according to the first embodiment of the invention.
  • 3 ist ein Prinzipschaltbild, das Stromwege zeigt, durch die ein Gleichtakt-Rauschstrom fließt. 3 Figure 12 is a schematic diagram showing current paths through which a common mode noise current flows.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens eines Rauschfilters gemäß einem Vergleichsbeispiel. 4 14 is a perspective view of the appearance of a noise filter according to a comparative example.
  • 5 ist ein Prinzipschaltbild, das eine Wirkung der Verringerung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt. 5 14 is a skeleton diagram showing an effect of reducing a common mode noise current by the noise filter according to the comparative example.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Berechnungsergebnisses des Gleichtakt-Rauschstroms in dem Rauschfilter gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt. 6 14 is a diagram showing an example of a calculation result of the common mode noise current in the noise filter according to the comparative example.
  • 7 ist ein Prinzipschaltbild, das eine Wirkung der Verringerung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 7 14 is a skeleton diagram showing an effect of reducing a common mode noise current by the noise filter according to the first embodiment of the invention.
  • 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Berechnungsergebnisses des Gleichtakt-Rauschstroms in dem Rauschfilter gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 8th 14 is a diagram showing an example of a calculation result of the common mode noise current in the noise filter according to the first embodiment of the invention.
  • 9 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Schaltverlust und einem Kapazitätswert des Rauschfilters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 9 14 is a graph showing a relationship between a switching loss and a capacitance value of the noise filter according to the first embodiment of the invention.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens eines Rauschfilters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 10 14 is a perspective view of the appearance of a noise filter according to a second embodiment of the invention.
  • 11 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. 11 Fig. 12 is a cross-sectional view of the noise filter according to the second embodiment of the invention.
  • 12 ist ein Prinzipschaltbild, das eine Wirkung der Verringerung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 12 14 is a skeleton diagram showing an effect of reducing a common mode noise current by the noise filter according to the second embodiment of the invention.
  • 13 ist eine Querschnittsansicht eines Rauschfilters gemäß Änderungen der Erfindung. 13 12 is a cross-sectional view of a noise filter according to modifications of the invention.
  • 14 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Rauschfilters gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. 14 13 is a configuration diagram of a noise filter according to a third embodiment of the invention.
  • 15 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Rauschfilters gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. 15 14 is a configuration diagram of a noise filter according to a fourth embodiment of the invention.
  • 16 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Motoransteuersystems, das eine Leistungsumsetzungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung enthält. 16 12 is a configuration diagram of a motor drive system including a power conversion device according to a sixth embodiment of the invention.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Die folgende Beschreibung und die Zeichnungen sind Beispiele zur Beschreibung der Erfindung und sind zur Klärung der Beschreibung geeignet weggelassen und vereinfacht. Die Erfindung kann in verschiedenen anderen Formen implementiert werden. Sofern nicht etwas anderes spezifiziert ist, kann die Anzahl der jeweiligen Komponenten eine Einzahl oder Mehrzahl sein.Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for describing the invention, and are appropriately omitted and simplified to clarify the description. The invention can be implemented in various other forms. Unless otherwise specified, the number of each component may be singular or plural.

Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, können eine Position, eine Größe, eine Form, ein Bereich oder dergleichen jeder in den Zeichnungen gezeigten Komponente nicht eine tatsächliche Position, eine tatsächliche Größe, eine tatsächliche Form, einen tatsächlichen Bereich oder dergleichen repräsentieren. Somit ist die Erfindung nicht notwendig auf die Position, die Größe, die Form, den Bereich und dergleichen, die in den Zeichnungen offenbart sind, beschränkt.In order to facilitate understanding of the invention, a position, size, shape, area or the like of each component shown in the drawings may not represent an actual position, size, shape, area or the like. Thus, the invention is not necessarily limited to the position, size, shape, area, and the like disclosed in the drawings.

Wenn es mehrere Bauelemente mit derselben oder einer ähnlichen Funktion gibt, können an dasselbe Bezugszeichen unterschiedliche Indizes angefügt sein. Allerdings können die Indizes weggelassen sein, wenn keine Notwendigkeit besteht, die mehreren Komponenten zu unterscheiden.If there are several components with the same or a similar function, different subscripts may be attached to the same reference number. However, the subscripts can be omitted if there is no need to distinguish the multiple components.

(Erste Ausführungsform)(First embodiment)

Im Folgenden wird anhand von 1 und 2 eine Konfiguration eines Rauschfilters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens des Rauschfilters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. 2 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.The following is based on 1 and 2 a configuration of a noise filter according to a first embodiment of the invention will be described. 1 14 is a perspective view of the appearance of the noise filter according to the first embodiment of the invention. 2 Fig. 12 is a cross-sectional view of the noise filter according to the first embodiment of the invention.

Wie in 1 gezeigt ist, enthält das Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen magnetischen Kern 11, mehrere Stromschienen 12, einen Grundplattenabschnitt 13 und einen Stromschienentragabschnitt 14. Jede Stromschiene 12 ist durch einen plattenförmigen Leiter implementiert, der aus einem Metall wie etwa Kupfer hergestellt ist und den magnetischen Kern 11 durchdringt. Der magnetische Kern 11 ist aus einem magnetischen Material wie etwa einem Magneten hergestellt und weist in einer Mitte ein Durchgangsloch auf, damit die Stromschienen 12 durchgehen. Der Stromschienentragabschnitt 14 ist auf dem Grundplattenabschnitt 13 angeordnet und trägt jede Stromschiene 12.As in 1 As shown, the noise filter 1 according to the present embodiment includes a magnetic core 11, multiple bus bars 12, a base plate portion 13 and a bus bar support portion 14. Each bus bar 12 is implemented by a plate-shaped conductor made of a metal such as copper and the magnetic Core 11 penetrates. The magnetic core 11 is made of a magnetic material such as a magnet and has a through hole at a center for the bus bars 12 to pass through. The bus bar support section 14 is arranged on the base plate section 13 and supports each bus bar 12.

In dem Beispiel aus 1 sind drei Stromschienen 12 gezeigt, wobei die Stromschienen 12 jeweils mit Spulen einer U-Phase, einer V-Phase und einer W-Phase eines Dreiphasenwechselstrommotors elektrisch verbunden sind. Das heißt, durch die drei Stromschienen 12 des Rauschfilters 1 fließt jeweils ein U-Phasen-Strom, ein V-Phasen-Strom und ein W-Phasen-Strom des Dreiphasen-Wechselstrommotor-Flusses. Das Rauschfilter 1 verhindert, dass diesen durch die Stromschienen 12 fließenden Strömen Rauschen überlagert wird. Allerdings ist die Anzahl der Stromschienen 12 nicht auf drei begrenzt. Die Anzahl der Stromschienen 12 kann in Übereinstimmung mit der Anzahl der Phasen des Stroms, für den Rauschen durch das Rauschfilter 1 verhindert werden soll, frei eingestellt werden.In the example off 1 Three bus bars 12 are shown, the bus bars 12 being electrically connected to coils of a U-phase, a V-phase and a W-phase of a three-phase AC motor, respectively. That is, a U-phase current, a V-phase current, and a W-phase current of the three-phase AC motor flux flow through the three bus bars 12 of the noise filter 1, respectively. The noise filter 1 prevents noise from being superimposed on these currents flowing through the bus bars 12 . However, the number of bus bars 12 is not limited to three. The number of bus bars 12 can be set freely in accordance with the number of phases of the current for which noise is to be prevented by the noise filter 1.

(a) aus 2 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters 1 entlang einer in 1 gezeigten Linie A-A' und (b) aus 2 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters 1 entlang einer in 1 gezeigten Linie B-B'. Wie in 2 gezeigt ist, weist die Stromschiene 12 einen getragenen Abschnitt 122, der durch den Stromschienentragabschnitt 14 getragen ist, und einen durchdringenden Abschnitt 123, der den magnetischen Kern 11 zwischen einem Endabschnitt 121 und dem anderen Endabschnitt 124 durchdringt, auf.(a) off 2 is a cross-sectional view of the noise filter 1 along an in 1 line AA' and (b) shown 2 is a cross-sectional view of the noise filter 1 along an in 1 shown line B-B'. As in 2 As shown, the bus bar 12 has a supported portion 122 supported by the bus bar support portion 14 and a penetrating portion 123 penetrating the magnetic core 11 between one end portion 121 and the other end portion 124 .

An beiden Enden in einer Richtung (einer Links-rechts-Richtung in (b) aus 2) sind orthogonal zu der Verlaufsrichtung (einer Links-rechts-Richtung in (a) aus 2) der Stromschiene 12 ein paar eingebettete Abschnitte 125 des getragenen Abschnitts 122, die durch Biegen der Stromschiene 12 entlang einer Verlaufsrichtung der Stromschiene 12 gebildet sind, vorgesehen. Wie in (b) aus 2 gezeigt ist, ist der eingebettete Abschnitt 125 von einer Oberflächenseite in Richtung des Inneren des Stromschienentragabschnitts 14 in den Stromschienentragabschnitt 14 eingebettet.At both ends in one direction (a left-right direction in (b) out 2 ) are orthogonal to the extending direction (a left-right direction in (a) from 2 ) of the power rail 12 a few embedded portions 125 of the supported portion 122 formed by bending the bus bar 12 along an extending direction of the bus bar 12 are provided. As in (b) from 2 As shown, the embedded portion 125 is embedded in the bus bar support portion 14 from a surface side toward the inside of the bus bar support portion 14 .

Sowohl der Grundplattenabschnitt 13 als auch der Stromschienentragabschnitt 14 ist durch einen Leiter implementiert und ist elektrisch geerdet. Zwischen dem getragenen Abschnitt 1122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 ist eine Isolierschicht 15 angeordnet. Dementsprechend sind der getragene Abschnitt 122 und die eingebetteten Abschnitte 125 von dem Stromschienentragabschnitt 14 elektrisch isoliert und ist zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 eine parasitäre Kapazitätskomponente gebildet. Der Grundplattenabschnitt 13 und der Stromschienentragabschnitt 14 können ein Teil eines Gehäuses sein, das das Rauschfilter 1 aufnimmt, oder können ein Teil eines Gehäuses einer Vorrichtung wie etwa einer Leistungsumsetzungsvorrichtung, an der das Rauschfilter 1 angebracht ist, sein. Ferner kann der Grundplattenabschnitt 13 aus einem nichtleitenden Material hergestellt sein und kann nur der Stromschienentragabschnitt 14 elektrisch geerdet sein. Anders als in der obigen Beschreibung kann irgendeine Konfiguration angenommen werden, solange wenigstens der Stromschienentragabschnitt 14 elektrisch geerdet ist und zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 die parasitäre Kapazitätskomponente gebildet ist.Each of the base plate portion 13 and the bus bar support portion 14 is implemented by a conductor and is electrically grounded. An insulating layer 15 is interposed between the supported portion 1122 and the embedded portions 125 and the bus bar support portion 14 . Accordingly, the supported portion 122 and the embedded portions 125 are electrically isolated from the bus bar support portion 14 and a parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar support portion 14 . The base plate portion 13 and the bus bar support portion 14 may be a part of a case that houses the noise filter 1, or may be a part of a case of a device such as a power conversion device to which the noise filter 1 is attached. Further, the base plate portion 13 may be made of a nonconductive material, and only the bus bar support portion 14 may be electrically grounded. Other than the above description, any configuration can be adopted as long as at least the bus bar supporting portion 14 is electrically grounded and the parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar supporting portion 14 .

Nachfolgend wird Gleichtaktrauschen beschrieben, das durch das Rauschfilter 1 verhindert werden soll.Common mode noise to be prevented by the noise filter 1 will be described below.

3 ist ein Prinzipschaltbild, das Stromwege zeigt, durch die Gleichtaktrauschströme fließen. In 3 sind ein Leistungsmodul 401, das einen Dreiphasenwechselstrom ausgibt, und ein Elektromotor 408, der durch Empfangen des von dem Leistungsmodul 401 zugeführten Dreiphasenwechselstroms angesteuert wird, über eine Wechselstromstromschiene 403, ein Wechselstromrauschfilter 404, eine Wechselstromstromschiene 405 und ein Wechselstromkabel 406 miteinander verbunden, wobei Stromwege gezeigt sind, wenn zwischen dem Leistungsmodul 401 und dem Elektromotor 408 Gleichtaktrauschströme fließen. 3 Figure 12 is a schematic diagram showing current paths through which common mode noise currents flow. In 3 A power module 401 that outputs three-phase AC power and an electric motor 408 that is driven by receiving the three-phase AC power supplied from the power module 401 are connected to each other via an AC bus bar 403, an AC noise filter 404, an AC bus bar 405, and an AC cable 406, with current paths shown are when common-mode noise currents flow between the power module 401 and the electric motor 408 .

Der durch eine Gleichtaktrauschquelle 402 in dem Leistungsmodul 401 erzeugte Gleichtakt-Rauschstrom wird dem von dem Leistungsmodul 401 ausgegebenen Dreiphasenwechselstrom überlagert. Der Dreiphasenwechselstrom, dem der Gleichtakt-Rauschstrom überlagert wird, fließt über die Wechselstromstromschiene 403, das Wechselstromrauschfilter 404, die Wechselstromstromschiene 405 und des Wechselstrom kabel 406 in den Elektromotor 408.The common mode noise current generated by a common mode noise source 402 in the power module 401 is superimposed on the three-phase alternating current output from the power module 401 . The three-phase AC current on which the common mode noise current is superimposed flows into the electric motor 408 via the AC bus bar 403, the AC noise filter 404, the AC bus bar 405 and the AC cable 406.

Mit den Massen des Leistungsmoduls 401 und des Elektromotors 408 ist gemeinsam eine Erdungsverdrahtung 410 verbunden, wobei die Massen des Leistungsmoduls 401 und des Elektromotors 408 über die Erdungsverdrahtung 410 elektrisch geerdet sind. Hier ist in dem Elektromotor 408 zwischen einer Verdrahtung 407 und der Masse eine parasitäre Kapazitätskomponente 409 vorhanden und ist in dem Leistungsmodul 401 zwischen der Gleichtaktrauschquelle 402 und der Masse eine parasitäre Kapazitätskomponente 411 vorhanden. In diesem Fall ist ein Schleifenstromweg gebildet, der von der Gleichtaktrauschquelle 402 kommt und über die parasitäre Kapazitätskomponente 409 des Elektromotors 408 und die parasitäre Kapazitätskomponente 411 des Leistungsmoduls 401 zu der Gleichtaktrauschquelle 402 zurückkehrt. Zwischen dem Leistungsmodul 401 und dem Elektromotor 408 fließt durch diesen Schleifenstromweg ein Gleichtakt-Rauschstrom 412.A ground wiring 410 is commonly connected to the grounds of the power module 401 and the electric motor 408 , and the grounds of the power module 401 and the electric motor 408 are electrically grounded via the ground wiring 410 . Here, a parasitic capacitance component 409 is present in the electric motor 408 between a wiring 407 and the ground, and a parasitic capacitance component 411 is present in the power module 401 between the common mode noise source 402 and the ground. In this case, a loop current path is formed coming from the common mode noise source 402 and returning to the common mode noise source 402 via the parasitic capacitance component 409 of the electric motor 408 and the parasitic capacitance component 411 of the power module 401 . A common-mode noise current 412 flows between the power module 401 and the electric motor 408 through this loop current path.

Das Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die oben beschriebene Konfiguration auf, wodurch der wie oben beschrieben erzeugte Gleichtakt-Rauschstrom verhindert wird.The noise filter 1 according to the present embodiment has the configuration described above, thereby preventing the common mode noise current generated as described above.

Nachfolgend wird im Folgenden im Vergleich mit einem in 4 gezeigten Vergleichsbeispiel eine Wirkung der Verringerung des Gleic.htakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.In the following, in comparison with an in 4 In the comparative example shown, an effect of reducing the common mode noise current by the noise filter 1 according to the present embodiment will be described.

4 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens eines Rauschfilters gemäß dem Vergleichsbeispiel. Ein in 4 gezeigtes Rauschfilter 1C unterscheidet sich von dem Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass der in 1 und 2 gezeigte Stromschienentragabschnitt 14 nicht vorgesehen ist und dass die Stromschienen 12C nicht durch den Stromschienentragabschnitt 14 getragen sind. Somit weist jede Stromschiene 12C des Rauschfilters 1C, wie in 4 gezeigt ist, eine Plattenform auf und sind der getragene Abschnitt 122 und die eingebetteten Abschnitte 125, die in 2 gezeigt sind, in der Stromschiene 12C nicht vorgesehen. 4 14 is a perspective view of the appearance of a noise filter according to the comparative example. a in 4 The noise filter 1C shown differs from the noise filter 1 according to the first embodiment of the invention in that the 1 and 2 busbar support portion 14 shown is not provided and that the busbars 12C are not supported by the busbar support portion 14. Thus, each bus bar 12C of the noise filter 1C, as shown in FIG 4 is a plate shape, and the supported portion 122 and the embedded portions 125 shown in FIG 2 are not provided in bus bar 12C.

5 ist ein Prinzipschaltbild, das eine Wirkung der Verringerung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter 1C gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt. In 5 fließt ein von einer Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 in einem Leistungsmodul ausgegebener Gleichtakt-Rauschstrom 502 in die Stromschiene 12C. Zwischen der Stromschiene 12C und dem Grundplattenabschnitt 13 ist eine parasitäre Kapazitätskomponente 503 gebildet. Währenddessen ist zwischen einer Erdungsleitung und einem Motor oder einer Leistungsquelle, der bzw. die über die Stromschiene 12C mit dem Leistungsmodul verbunden ist, eine parasitäre Kapazitätskomponente 504 gebildet. Somit wird der durch die Stromschiene 12C fließende Gleichtakt-Rauschstrom 502 verzweigt und fließt er in einen Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 503 geht, und in einen Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 504 geht, fließt er in die Erdungsleitung und kehrt er über die Erdungsleitung zu der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 zurück. 5 14 is a skeleton diagram showing an effect of reducing a common mode noise current by the noise filter 1C according to the comparative example. In 5 flows in from a common mode noise current source 501 in a lei Common mode noise current 502 output from the processing module into the power rail 12C. A parasitic capacitance component 503 is formed between the bus bar 12C and the base plate portion 13 . Meanwhile, a parasitic capacitance component 504 is formed between a ground line and a motor or a power source connected to the power module via the bus bar 12C. Thus, the common mode noise current 502 flowing through the bus bar 12C is branched and flows into a current path passing through the parasitic capacitance component 503, and into a current path passing through the parasitic capacitance component 504, it flows into the ground line and reverses the ground line back to the common mode noise current source 501.

In der in 4 gezeigten Konfiguration des Rauschfilters 1C weist hier die zwischen der Stromschiene 12C und dem Grundplattenabschnitt 13 gebildete parasitäre Kapazitätskomponente 503 einen Kapazitätswert auf, der ausreichend kleiner als der der parasitären Kapazitätskomponente 504 ist. Zum Beispiel ist in den drei Stromschienen 12C, die dem Dreiphasenwechselstrom entsprechend vorgesehen sind, der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 503 von den drei Phasen insgesamt etwa 10,5 pF, während der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 504 etwa mehrere nF ist. Somit ist der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 503 fließende Gleichtakt-Rauschstrom vernachlässigbar klein und geht fast der gesamte von der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 durch die Stromschiene 12C fließende Gleichtakt-Rauschstrom 502 durch den magnetischen Kern 11.in the in 4 Here, in the configuration of the noise filter 1C shown, the parasitic capacitance component 503 formed between the bus bar 12C and the base plate portion 13 has a capacitance value sufficiently smaller than that of the parasitic capacitance component 504 . For example, in the three bus bars 12C provided corresponding to the three-phase alternating current, the capacitance value of the parasitic capacitance component 503 out of the three phases is about 10.5 pF in total, while the capacitance value of the parasitic capacitance component 504 is about several nF. Thus, the common mode noise current flowing through the parasitic capacitance component 503 is negligibly small, and almost all of the common mode noise current 502 flowing from the common mode noise current source 501 through the bus bar 12C goes through the magnetic core 11.

6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Berechnungsergebnisses des Gleichtakt-Rauschstroms in dem Rauschfilter 1C gemäß dem Vergleichsbeispiel zeigt. 6 zeigt ein Ergebnis der Berechnung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch Simulation, wenn ein in ein Fahrzeug integrierter Motor für ein Kraftfahrzeug mit einer maximalen Ausgabe von etwa 100 kW verbunden ist. Das Berechnungsergebnis in 6 gibt an, dass in dem von dem Leistungsmodul zu dem Motor fließenden Strom ein Gleichtakt-Rauschstrom mit einem Effektivwert von etwa 7,9 A erzeugt wird. 6 12 is a diagram showing an example of a calculation result of the common mode noise current in the noise filter 1C according to the comparative example. 6 12 shows a result of calculating a common mode noise current by simulation when an on-vehicle motor for an automobile having a maximum output of about 100 kW is connected. The calculation result in 6 indicates that a common mode noise current of approximately 7.9 A rms is generated in the current flowing from the power module to the motor.

Wenn der Strom, dem der Gleichtakt-Rauschstrom wie in 6 gezeigt überlagert wird, durch die Stromschiene 12C fließt und durch den magnetischen Kern 11 des Rauschfilters 1C geht, erreicht ein in dem magnetischen Kern 11 erzeugter Kernverlust etwa mehrere zehn Watt. Somit ist die Wärmeerzeugung des magnetischen Kerns 11 groß und können wegen eines Übersteigens einer Curie-Temperatur eine Verschlechterung der Filterleistungsfähigkeit, ein Durchbrennen oder dergleichen auftreten. Es ist denkbar, ein derartiges Problem dadurch zu vermeiden, dass die Wärmeableitung des magnetischen Kerns 11 verstärkt wird, wobei in diesem Fall aber die Konfiguration kompliziert wird und die Kosten steigen.If the current to which the common mode noise current is applied as in 6 shown is superimposed, flows through the bus bar 12C and passes through the magnetic core 11 of the noise filter 1C, a core loss generated in the magnetic core 11 reaches about several tens of watts. Thus, heat generation of the magnetic core 11 is large, and deterioration in filter performance, burnout, or the like may occur due to exceeding a Curie temperature. It is conceivable to avoid such a problem by enhancing the heat dissipation of the magnetic core 11, but in this case the configuration becomes complicated and the cost increases.

7 ist ein Prinzipschaltbild, das eine Wirkung der Verringerung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 7 fließt der von der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 in dem Leistungsmodul ausgegebene Gleichtakt-Rauschstrom 502 in die Stromschiene 12. In dem wie oben beschriebenen Rauschfilter 1 ist zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 eine parasitäre Kapazitätskomponente 603 gebildet. Somit wird der durch die Stromschiene 12 fließende Gleichtakt-Rauschstrom 502 verzweigt und fließt er in einen Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 603 geht, und in einen Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 504 geht, fließt er in die Erdungsleitung und kehrt er über die Erdungsleitung zu der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 zurück. 7 12 is a skeleton diagram showing an effect of reducing a common mode noise current by the noise filter 1 according to the first embodiment of the invention. In 7 In the noise filter 1 as described above, a parasitic capacitance component 603 is formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar supporting portion 14. Thus, the common mode noise current 502 flowing through the bus bar 12 is branched and flows into a current path passing through the parasitic capacitance component 603, and into a current path passing through the parasitic capacitance component 504, it flows into the ground line and returns the ground line back to the common mode noise current source 501.

In der in 1 und 2 gezeigten Konfiguration des Rauschfilters 1 weist die zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 gebildete parasitäre Kapazitätskomponente 603 anders als bei der parasitären Kapazitätskomponente 503 in dem Vergleichsbeispiel einen Kapazitätswert auf, der im Vergleich zu der parasitären Kapazitätskomponente 504 nicht vernachlässigbar ist. Zum Beispiel ist in den drei Stromschienen 12, die dem Dreiphasenwechselstrom entsprechend vorgesehen sind, der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 für die drei Phasen insgesamt etwa 7,8 nF und etwa derselbe wie der Kapazitätswert (z. B. mehrere nF) der parasitären Kapazitätskomponente 504. Somit wird der Gleichtakt-Rauschstrom 502 von der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 verzweigt und fließt er in den Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 603 geht, und in den Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 504 geht, sodass der Gleichtakt-Rauschstrom, der durch den magnetischen Kern 11 geht, wesentlich verringert .ist. Im Ergebnis kann die Wärmeerzeugung des magnetischen. Kerns 11 im Vergleich zu dem Rauschfilter 1C gemäß dem Vergleichsbeispiel verhindert werden.in the in 1 and 2 In the configuration of the noise filter 1 shown, unlike the parasitic capacitance component 503 in the comparative example, the parasitic capacitance component 603 formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar support portion 14 has a capacitance value that is not negligible compared to the parasitic capacitance component 504 . For example, in the three bus bars 12 provided corresponding to the three-phase alternating current, the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 for the three phases in total is about 7.8 nF and about the same as the capacitance value (e.g. several nF) of the parasitic capacitance component 504 Thus, the common mode noise current 502 is branched from the common mode noise current source 501 and flows into the current path that goes through the parasitic capacitance component 603 and the current path that goes through the parasitic capacitance component 504, so that the common mode noise current that goes through the magnetic core 11 is substantially reduced. As a result, the heat generation of the magnetic. core 11 compared to the noise filter 1C according to the comparative example.

8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Berechnungsergebnisses des Gleichtakt-Rauschstroms in dem Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ähnlich der oben beschriebenen 6 zeigt 8 ein Ergebnis der Berechnung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch Simulation, wenn der in ein Fahrzeug integrierte Motor für ein Kraftfahrzeug mit der maximalen Ausgabe von etwa 100 kW verbunden ist. Das Berechnungsergebnis in 8 gibt an, dass in dem von dem Leistungsmodul zu dem Motor fließenden Strom ein Gleichtakt-Rauschstrom mit einem Effektivwert von etwa 2,0 A erzeugt wird. Dementsprechend ist zu sehen, dass der Effektivwert des Gleichtakt-Rauschstroms um etwa 1/4 des Effektivwerts des Gleichtakt-Rauschstroms, wenn das Rauschfilter 1C gemäß dem Vergleichsbeispiel verwendet ist, verringert werden kann, wenn das Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet ist. 8th 14 is a diagram showing an example of a calculation result of the common mode noise current in the noise filter 1 according to the first embodiment of the invention. Similar to the one described above 6 indicates 8th a result of calculation of a common mode noise current by simulation when the vehicle integ rated engine for an automobile with the maximum output of about 100 kW. The calculation result in 8th indicates that a common mode noise current of about 2.0 A rms is generated in the current flowing from the power module to the motor. Accordingly, it can be seen that the rms value of the common mode noise current can be reduced by about 1/4 of the rms value of the common mode noise current when the noise filter 1C according to the comparative example is used, when the noise filter 1 according to the present embodiment is used.

Wie oben beschrieben wurde, können gemäß dem Rauschfilter 1 der vorliegenden Ausführungsform Wirkungen des Verhinderns des Gleichtakt-Rauschstroms und des Verringerns der Wärmeerzeugung des magnetischen Kerns 11 bestätigt werden.As described above, according to the noise filter 1 of the present embodiment, effects of preventing the common mode noise current and reducing the heat generation of the magnetic core 11 can be confirmed.

Wenn das Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf ein Gleichstromfilter angewendet wird und verwendet wird, um zu verhindern, dass, wie in 7 gezeigt ist, dem von dem Leistungsmodul an dem Motor ausgegebenen Dreiphasenwechselstrom der Gleichtakt-Rauschstrom überlagert wird, wird die parasitäre Kapazitätskomponente 603, die zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentrababschnitt 14 gebildet ist, von dem Leistungsmodul aus gesehen zu einer kapazitiven Last. Da dies eine Zunahme des Schaltverlusts in dem Leistungsmodul verursacht, ist es bevorzugt, dass der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 nicht recht groß ist.When the noise filter 1 according to the present embodiment is applied to a DC filter and used to prevent, as in FIG 7 As shown, the common mode noise current is superimposed on the three-phase AC current output from the power module to the motor, the parasitic capacitance component 603 formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar trot portion 14 becomes one when viewed from the power module capacitive load. Since this causes an increase in switching loss in the power module, it is preferable that the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is not quite large.

9 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen einem Schaltverlust und einem Kapazitätswert des Rauschfilters 1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 9 repräsentiert eine horizontale Achse des Graphen den Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603, die zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 des Rauschfilters 1 gebildet ist, und repräsentiert eine vertikale Achse des Graphen eine Zunahmerate des Schaltverlusts des Leistungsmoduls. In dem Graphen aus 9 ist ein Beispiel eines Ergebnisses der Berechnung dieser Beziehungen durch die Simulation gezeigt. 9 14 is a graph showing a relationship between a switching loss and a capacitance value of the noise filter 1 according to the first embodiment of the invention. In 9 a horizontal axis of the graph represents the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar supporting portion 14 of the noise filter 1, and a vertical axis of the graph represents an increase rate of the switching loss of the power module. In the graph from 9 an example of a result of the calculation of these relationships by the simulation is shown.

Während der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 in dem Rauschfilter 1 zunimmt, verbessert sich die Wirkung der Verhinderung des Gleichtakt-Rauschstroms. Wie aus dem Graphen von 9 zu sehen ist, nimmt andererseits der Schaltverlust zu, während der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 zunimmt. Das heißt, in dem Rauschfilter 1 gibt es eine Abwägungsbeziehung zwischen der Verhinderung des Gleichtakt-Rauschstroms und der Verringerung des Schaltverlusts und ist es notwendig, die Verhinderung des Gleichtakt-Rauschstroms und die Verringerung des Schaltverlusts zu optimierenAs the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 in the noise filter 1 increases, the effect of preventing the common mode noise current improves. As from the graph of 9 As can be seen, on the other hand, the switching loss increases as the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 increases. That is, in the noise filter 1, there is a trade-off between the prevention of the common mode noise current and the reduction in the switching loss, and it is necessary to optimize the prevention of the common mode noise current and the reduction in the switching loss

Wie oben beschrieben wurde, ist aus 9 zu sehen, dass die Zunahmerate des Schaltverlusts 0,9 % ist, was vernachlässigbar ist, wenn der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 in drei Phasen insgesamt 7,8 nF (2,6 nF pro Phase) ist. Zum Beispiel ist es in einem Leistungsmodul eines Wechselrichters, der zusammen mit dem in ein Fahrzeug integrierten Motor für ein Kraftfahrzeug verwendet wird, auf der Grundlage von 9 bevorzugt, dass der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 für drei Phasen insgesamt auf 25,5 nF (8,5 nF pro Phase) oder weniger eingestellt wird, um die Zunahmerate.des Schaltverlusts durch das Rauschfilter 1 auf etwa 5 % zu verringern. Währenddessen ist es notwendig, den Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 im Wesentlichen gleich dem der parasitären Kapazitätskomponente 504 in 7 zwischen dem Motor und der Erdungsleitung einzustellen, um ausreichend die Wirkung der Verhinderung des Gleichtakt-Rauschstroms zu erhalten. Zu diesem Zweck ist der Kapazitätswert der parasitären Kapazitätskomponente 603 z. B. vorzugsweise 1 nF oder mehr pro Phase.As described above, is off 9 it can be seen that the rate of increase of the switching loss is 0.9%, which is negligible when the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 in three phases is 7.8 nF in total (2.6 nF per phase). For example, in a power module of an inverter used together with the vehicle-mounted motor for an automobile, it is based on 9 It is preferable that the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 be set to 25.5 nF (8.5 nF per phase) or less for three phases in total in order to reduce the increasing rate of the switching loss by the noise filter 1 to about 5%. Meanwhile, it is necessary to make the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 substantially equal to that of the parasitic capacitance component 504 in 7 between the motor and the ground line to sufficiently obtain the effect of preventing the common mode noise current. For this purpose, the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is e.g. B. preferably 1 nF or more per phase.

Wie oben beschrieben wurde, ist in dem Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zwischen jeder Stromschiene 12 und dem Stromschienentragabschnitt 14 vorzugsweise eine Kapazität von 1 nF oder mehr und 8,5 nF oder weniger gebildet.As described above, in the noise filter 1 according to the present embodiment, a capacitance of 1 nF or more and 8.5 nF or less is preferably formed between each bus bar 12 and the bus bar support portion 14 .

Es ist denkbar, in dem Rauschfilter 1C gemäß dem in 4 gezeigten Vergleichsbeispiel zwischen jeder Stromschiene 12C und dem Grundplattenabschnitt 13 einen Y-Kondensator vorzusehen, um dieselbe Wirkung wie die des Rauschfilters 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu erhalten. Allerdings können eine äquivalente Reiheninduktivität (ESL) und ein äquivalenter Reihenwiderstand (ESR) auftreten, die durch einen Leitungsdraht des Y- Kondensator verursacht sind, wenn eine derartige Konfiguration angenommen ist, wobei die Wirkung der Verhinderung des Gleichtakt-Rauschstroms in einem Hochfrequenzgebiet abnehmen kann. Zusätzlich treten eine Zunahme der Kosten der Bauelemente wegen der Hinzufügung des Y-Kondensators und eine Zunahme der Anzahl der Schritte wie etwa Schrauben und Schweißen zum elektrischen Verbinden des Y-Kondensators zwischen der Stromschiene 12C und dem Grundplattenabschnitt 13 auf, was zu einer Zunahme der Kosten führt. Da diese Probleme in dem Rauschfilter 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform andererseits nicht auftreten, ist das Rauschfilter 1 anstelle des Hinzufügens des Y-Kondensators vorteilhafter.It is conceivable in the noise filter 1C according to FIG 4 In the comparative example shown, a Y-capacitor is provided between each bus bar 12C and the base plate portion 13 to obtain the same effect as that of the noise filter 1 according to the present embodiment. However, if such a configuration is adopted, an equivalent series inductance (ESL) and an equivalent series resistance (ESR) caused by a lead wire of the Y-capacitor may occur, whereby the effect of preventing the common mode noise current in a high frequency region may decrease. In addition, there occurs an increase in component cost due to the addition of the Y-capacitor and an increase in the number of steps such as screwing and welding for electrically connecting the Y-capacitor between the bus bar 12C and the base plate portion 13, resulting in an increase in cost leads. Since these problems in the noise filter 1 according to the present embodiment others since do not occur, the noise filter 1 is more advantageous instead of adding the Y-capacitor.

Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung werden die folgenden Operationen und Wirkungen erzielt.

  1. (1) Das Rauschfilter 1 verhindert einem Strom überlagertes Rauschen und enthält die mehreren Stromschienen 12, durch die der Strom fließt, den Stromschienentragabschnitt 14, der die mehreren Stromschienen 12 trägt, und die Isolierschicht 15, die zwischen jeder der mehreren Stromschienen 12 und dem Stromschienentragabschnitt 14 angeordnet ist. Der Stromschienentragabschnitt 14 ist ein Leiter, die Stromschiene 12 weist den eingebetteten Abschnitt 125 auf, der in den Stromschienentragabschnitt 14 eingebettet ist, und der eingebettete Abschnitt 125 ist von dem Stromschienentragabschnitt 14 elektrisch isoliert. Auf diese Weise ist es möglich, ein Rauschfilter bereitzustellen, das in der Lage ist, Rauschen ausreichend zu verhindern.
  2. (2) Das Rauschfilter 1 enthält den magnetischen Kern 11 und die durchdringenden Abschnitte 123 der mehreren Stromschiene 12, die den magnetischen Kern 11 durchdringen. Auf diese Weise kann das Rauschen, das dem durch die Stromschiene 12 fließenden Strom überlagert ist, weiter verhindert werden.
  3. (3) Vorzugsweise ist zwischen jeder der mehreren Stromschienen 12 und dem Stromschienentragabschnitt 14 eine Kapazität von 1 nF oder mehr und 8,5 nF oder weniger gebildet. Auf diese Weise ist es möglich, ein Wechselstromfilter zu implementieren, in dem die Verhinderung des Rauschstroms und die Verringerung des Schaltverlusts, die in der Abwägungsbeziehung stehen, optimiert sind.
According to the first embodiment of the invention described above, the following operations and effects are obtained.
  1. (1) The noise filter 1 prevents noise superimposed on a current and includes the plurality of bus bars 12 through which the current flows, the bus bar supporting portion 14 supporting the plurality of bus bars 12, and the insulating layer 15 sandwiched between each of the plurality of bus bars 12 and the bus bar supporting portion 14 is arranged. The bus bar support portion 14 is a conductor, the bus bar 12 has the embedded portion 125 embedded in the bus bar support portion 14 , and the embedded portion 125 is electrically insulated from the bus bar support portion 14 . In this way, it is possible to provide a noise filter capable of sufficiently preventing noise.
  2. (2) The noise filter 1 includes the magnetic core 11 and the penetrating portions 123 of the plurality of bus bars 12 penetrating the magnetic core 11 . In this way, the noise superimposed on the current flowing through the bus bar 12 can be further prevented.
  3. (3) Preferably, a capacitance of 1 nF or more and 8.5 nF or less is formed between each of the plurality of bus bars 12 and the bus bar support portion 14 . In this way, it is possible to implement an AC filter in which the prevention of the noise current and the reduction of the switching loss, which are in the trade-off, are optimized.

(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)

Im Folgenden wird anhand von 10 und 11 eine Konfiguration eines Rauschfilters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 10 ist eine perspektivische Ansicht des Aussehens des Rauschfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. 11 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.The following is based on 10 and 11 a configuration of a noise filter according to a second embodiment of the invention will be described. 10 14 is a perspective view of the appearance of the noise filter according to the second embodiment of the invention. 11 Fig. 12 is a cross-sectional view of the noise filter according to the second embodiment of the invention.

Wie in 10 gezeigt ist, enthält ein Rauschfilter 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die mehreren Stromschienen 12, den Grundplattenabschnitt 13 und den Stromschienentragabschnitt 14. Das Rauschfilter 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem anhand von 1 und 2 beschriebenen Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass der magnetische Kern 11 nicht vorgesehen ist. Abgesehen von diesem Punkt weisen das Rauschfilter 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform und das Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform dieselbe Konfiguration auf. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Anzahl der Stromschienen 12 in dem Rauschfilter 1A wie in der ersten Ausführungsform nicht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Stromschienen 12 kann in Übereinstimmung mit der Anzahl der Phasen des Stroms, für die Rauschen durch das Rauschfilter 1A verhindert werden soll, frei eingestellt werden.As in 10 1, a noise filter 1A according to the present embodiment includes the plurality of bus bars 12, the base plate portion 13, and the bus bar support portion 14. The noise filter 1A according to the present embodiment is different from that shown in FIG 1 and 2 described noise filter 1 according to the first embodiment in that the magnetic core 11 is not provided. Except for this point, the noise filter 1A according to the present embodiment and the noise filter 1 according to the first embodiment have the same configuration. According to the present embodiment, the number of the bus bars 12 in the noise filter 1A is not limited to three as in the first embodiment. The number of the bus bars 12 can be freely set in accordance with the number of phases of the current for which noise is to be prevented by the noise filter 1A.

(a) aus 11 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters 1A entlang einer in 10 gezeigten Linie A-A' und (b) aus 11 ist eine Querschnittsansicht des Rauschfilters 1A entlang einer in 10 gezeigten Linie B-B'. Wie in 11 gezeigt ist, weist die Stromschiene 12 den getragenen Abschnitt 122 auf, der durch den Stromschienentragabschnitt 14 zwischen dem einen Endabschnitt 121 und dem anderen Endabschnitt 124 getragen ist. Ähnlich dem Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform sind an beiden Enden in der Richtung (einer Links-rechts-Richtung in (b) aus 11) orthogonal zu der Verlaufsrichtung (einer Links-rechts-Richtung in (a) aus 11) der Stromschiene 12 das Paar der eingebetteten Abschnitte 125 des getragenen Abschnitts 122, die durch Biegen der Stromschiene 12 entlang der Verlaufsrichtung der Stromschiene 12 gebildet sind, vorgesehen. Der eingebettete Abschnitt 125 ist von einer Oberflächenseite in Richtung des Inneren des Stromschienentragabschnitts 14 in den Stromschienentragabschnitt 14 eingebettet.(a) off 11 is a cross-sectional view of the noise filter 1A along an in 10 line AA' and (b) shown 11 is a cross-sectional view of the noise filter 1A along an in 10 shown line B-B'. As in 11 As shown, the bus bar 12 has the supported portion 122 supported by the bus bar support portion 14 between the one end portion 121 and the other end portion 124 . Similar to the noise filter 1 according to the first embodiment, both ends in the direction (a left-right direction in (b)) are off 11 ) orthogonal to the extending direction (a left-right direction in (a). 11 ) of the bus bar 12, the pair of embedded portions 125 of the supported portion 122 formed by bending the bus bar 12 along the extending direction of the bus bar 12 is provided. The embedded portion 125 is embedded in the bus bar support portion 14 from a surface side toward the inside of the bus bar support portion 14 .

Zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 ist die Isolierschicht 15 angeordnet. Dementsprechend sind der getragene Abschnitt 122 und die eingebetteten Abschnitte 125 von dem Stromschienentragabschnitt 14 elektrisch isoliert und ist zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 eine parasitäre Kapazitätskomponente gebildet. Solange wenigstens der Stromschienentragabschnitt 14 elektrisch geerdet ist und zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 die parasitäre Kapazitätskomponente gebildet ist, kann irgendeine Konfiguration angenommen werden.Between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar support portion 14, the insulating layer 15 is arranged. Accordingly, the supported portion 122 and the embedded portions 125 are electrically isolated from the bus bar support portion 14 and a parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar support portion 14 . As long as at least the bus bar supporting portion 14 is electrically grounded and the parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar supporting portion 14, any configuration can be adopted.

12 ist ein Prinzipschaltbild, das eine Wirkung der Verringerung eines Gleichtakt-Rauschstroms durch das Rauschfilter 1A gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 12 fließt der von der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 in dem Leistungsmodul ausgegebene Gleichtakt-Rauschstrom 502 in die Stromschiene 12. In dem Rauschfilter 1A ist ähnlich dem Rauschfilter 1 gemäß der ersten Ausführungsform zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 die parasitäre Kapazitätskomponente 603 gebildet. Somit wird der durch die Stromschiene 12 fließende Gleichtakt-Rauschstrom 502 verzweigt und fließt er in den Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 603 geht, und in den Stromweg, der durch die parasitäre Kapazitätskomponente 504 des Motors oder der Leistungsquelle geht, der bzw. die mit dem Leistungsmodul verbunden ist, fließt er in die Erdungsleitung und kehrt er über die Erdungsleitung zu der Gleichtakt-Rauschstromquelle 501 zurück. 12 14 is a skeleton diagram showing an effect of reducing a common mode noise current by the noise filter 1A according to the second embodiment of the invention. In 12 the common mode noise current 502 output from the common mode noise current source 501 in the power module flows into the bus bar 12. In dem Noise filter 1</b>A is formed between supported portion 122 and embedded portions 125 and bus bar support portion 14 , similarly to noise filter 1 according to the first embodiment, parasitic capacitance component 603 . Thus, the common-mode noise current 502 flowing through the bus bar 12 is branched and flows into the current path passing through the parasitic capacitance component 603 and the current path passing through the parasitic capacitance component 504 of the motor or power source, which connected to the power module, it flows into the ground line and returns to the common mode noise current source 501 through the ground line.

In dem in 10 und 11 gezeigten Rauschfilter 1A ist durch die parasitäre Kapazitätskomponente 603 und eine induktive Komponente 701 der Stromschiene 12 eine LC-Filterkonfiguration gebildet. Mit dieser LC-Filterkonfiguration kann der Gleichtakt-Rauschstrom 502 wesentlich verhindert werden.in the in 10 and 11 An LC filter configuration is formed by the parasitic capacitance component 603 and an inductive component 701 of the bus bar 12 as shown in the noise filter 1A. With this LC filter configuration, the common mode noise current 502 can be substantially prevented.

Wie oben beschrieben wurde, können gemäß dem Rauschfilter 1A der vorliegenden Ausführungsform die Herstellungskosten im Vergleich zu dem Rauschfilter 1C gemäß dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel stark verringert werden, da das Gleichtaktrauschen verhindert werden kann, ohne den magnetischen Kern zu verwenden.As described above, according to the noise filter 1A of the present embodiment, since the common mode noise can be prevented without using the magnetic core, the manufacturing cost can be greatly reduced compared to the noise filter 1C according to the comparative example described above.

Wenn das Rauschfilter 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf das Wechselstromfilter angewendet wird und verwendet wird, um zu verhindern, dass dem von dem Leistungsmodul an den Motor ausgegebenen Dreiphasenwechselstrom, wie in 12 gezeigt ist, der Gleichtakt-Rauschstrom überlagert wird, ist, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, zwischen jeder Stromschiene 12 und dem Stromschienentragabschnitt 14 vorzugsweise eine Kapazität von 1 nF oder mehr und 8,5 nF oder weniger gebildet.When the noise filter 1A according to the present embodiment is applied to the AC filter and is used to prevent the three-phase AC current output from the power module to the motor as shown in FIG 12 is superimposed on the common mode noise current, as described in the first embodiment, a capacitance of 1 nF or more and 8.5 nF or less is preferably formed between each bus bar 12 and the bus bar support portion 14 .

Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform der Erfindung können dieselben Operationen und Wirkungen wie in der ersten Ausführungsform erzielt werden.According to the second embodiment of the invention described above, the same operations and effects as in the first embodiment can be obtained.

(Änderungen)(changes)

Gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben sind, ist eine Form der Stromschiene 12 nicht auf die anhand von 1, 2, 10 und 11 beschriebenen beschränkt. Zum Beispiel können die Formen des getragenen Abschnitts 122 und der eingebetteten Abschnitte 125 geändert werden, sodass sie die wie in den folgenden Änderungen beschriebenen Konfigurationen aufweisen.According to the first and second embodiments described above, a shape of the bus bar 12 is not limited to that illustrated in FIG 1 , 2 , 10 and 11 described. For example, the shapes of the supported portion 122 and the embedded portions 125 can be changed to have the configurations as described in the following changes.

13 ist eine Querschnittsansicht eines Rauschfilters gemäß den Änderungen der Erfindung. (a), (b) und (c) aus 13 sind Querschnittsansichten jeweiliger Änderungen der Rauschfilter 1 und 1A längs der Linie B-B' in 1 und 10. 13 12 is a cross-sectional view of a noise filter according to the modifications of the invention. (a), (b) and (c) from 13 12 are cross-sectional views of respective changes of the noise filters 1 and 1A taken along the line BB' in FIG 1 and 10 .

In der in (a) aus 13 gezeigten Änderung ist der eingebettete Abschnitt 125 des getragenen Abschnitts 122, der durch Biegen der Stromschiene 12 entlang der Verlaufsrichtung der Stromschiene 12 gebildet ist, nur auf einer Stirnseite in einer Richtung (einer Links-rechts-Richtung in (a) aus 13) orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Stromschiene 12 vorgesehen. in der in (b) aus 13 gezeigten Änderung ist der getragene Abschnitt 122 der Stromschiene 12 in einer prismatischen Form gebildet, sodass beide Enden der Stromschiene 12 in einer Richtung (einer Links-rechts-Richtung in (b) aus 13) orthogonal zu der Verlaufsrichtung der Stromschiene 12 und dem eingebetteten Abschnitt 125 dazwischen ununterbrochen gebildet sind. In der in (c) aus 13 gezeigten Änderung ist der gesamte getragene Abschnitt 122 mit dem eingebetteten Abschnitt 125 integriert und ist der eingebettete Abschnitt 125 (der getragene Abschnitt 122) über die Isolierschicht 15 zwischen den Stromschienentragabschnitten 14 aufgenommen.In the in (a) out 13 In the modification shown, the embedded portion 125 of the supported portion 122, which is formed by bending the bus bar 12 along the extending direction of the bus bar 12, is only on one face in one direction (a left-right direction in (a)). 13 ) orthogonal to the direction of extension of the busbar 12 is provided. in the in (b) out 13 In the modification shown in FIG 13 ) orthogonal to the extending direction of the bus bar 12 and the embedded portion 125 therebetween are continuously formed. In the in (c) off 13 The modification shown in FIG.

Die in der ersten und in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Formen der Stromschiene 12 und die in den oben beschriebenen Änderungen beschriebenen Formen der Stromschiene 12 können allein verwendet werden oder es können mehrere Formen in irgendeiner Kombination verwendet werden. Das heißt, die Stromschiene 12 kann irgendeine der anhand von 1, 2, 10 und 11 beschriebenen Formen, der anhand von (a), (b) und (c) aus 13 beschriebenen Formen oder eine Kombination wenigstens zweier oder mehrerer der Formen aufweisen.The shapes of the bus bar 12 described in the first and second embodiments and the shapes of the bus bar 12 described in the modifications described above may be used alone, or plural shapes may be used in any combination. That is, the bus bar 12 can be any of the basis of 1 , 2 , 10 and 11 described forms, based on (a), (b) and (c). 13 have the forms described or a combination of at least two or more of the forms.

Ferner können als die Form der Stromschiene 12 andere Formen als die in der ersten und zweiten Ausführungsform beschriebenen Formen und die in den oben beschriebenen Änderungen beschriebenen Formen angenommen werden. Es kann irgendeine Konfiguration angenommen werden, solange zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 und dem Stromschienentragabschnitt 14 eine parasitäre Kapazitätskomponente mit einem gewünschten Kapazitätswert gebildet sein kann.Further, as the shape of the bus bar 12, shapes other than the shapes described in the first and second embodiments and the shapes described in the modifications described above may be adopted. Any configuration can be adopted as long as a parasitic capacitance component having a desired capacitance value can be formed between the supported portion 122 and the embedded portions 125 and the bus bar support portion 14 .

Gemäß den oben beschriebenen Änderungen der Erfindung kann zwischen der Stromschiene 12 und dem Stromschienentragabschnitt 14 eine parasitäre Kapazitätskomponente mit einem gewünschten Kapazitätswert gebildet werden, ohne den Y-Kondensator zu verwenden.According to the modifications of the invention described above, a parasitic capacitance component having a desired capacitance value can be formed between the bus bar 12 and the bus bar supporting portion 14 without using the Y-capacitor.

(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)

Anhand von 14 wird im Folgenden eine dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben. 14 ist ein Stromlaufplan eines Rauschfilters gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung.Based on 14 a third embodiment according to the invention will be described below. 14 13 is a circuit diagram of a noise filter according to the third embodiment of the invention.

Das Rauschfilter gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient dazu, einen Gleichtakt-Rauschstrom, der einem Gleichstrom überlagert ist, zu verringern und wird z. B. dadurch verwendet, dass es zwischen einer Gleichstromleistungsquelle, die Gleichstromleistung zuführt, und einem Leistungsmodu), das die Gleichstromleistung in Wechselstromleistung umsetzt und die Wechselstromleistung an einen Wechselstrommotor ausgibt, verbunden ist. Die Gleichstromleistungsquelle ist z. B. durch eine Batterie oder einen Umsetzer implementiert und das Leistungsmodul ist z. B. unter Verwendung eines Halbleiterbauelements wie etwa eines IGBT, eines MOSFET, eines SiC oder eines GaN als ein Schaltbauelement implementiert. Wie in 14 gezeigt ist, enthält ein Rauschfilter 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Filterschaltungseinheit 21, eine Stromschiene 22 der positiven Elektrode, eine Stromschiene 23 der negativen Elektrode, eine Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung, eine Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung, einen X-Kondensator 26, Y-Kondensatoren 27 und 28 und einen Glättungskondensator 29.The noise filter according to the present embodiment serves to reduce a common mode noise current superimposed on a direct current, and is used e.g. B. used by being connected between a DC power source that supplies DC power and a power module that converts the DC power into AC power and outputs the AC power to an AC motor. The direct current power source is e.g. B. implemented by a battery or a converter and the power module is z. B. implemented using a semiconductor device such as an IGBT, a MOSFET, a SiC or a GaN as a switching device. As in 14 1, a noise filter 2 according to the present embodiment includes a filter circuit unit 21, a positive electrode bus bar 22, a negative electrode bus bar 23, a positive voltage input bus bar 24, a negative voltage input bus bar 25, an X- capacitor 26, Y-capacitors 27 and 28 and a smoothing capacitor 29.

Die Filterschaltungseinheit 21 weist dieselbe Konfiguration wie das in der ersten Ausführungsform beschriebene Rauschfilter 1 oder das in der zweiten Ausführungsform beschriebene Rauschfilter 1A auf. Das heißt, die Filterschaltungseinheit 21 enthält die mehreren Stromschienen 12, den Grundplattenabschnitt 13 und den Stromschienentragabschnitt 14 und zwischen dem getragenen Abschnitt 122 und den eingebetteten Abschnitten 125 jeder Stromschiene 12 und dem Stromschienentragabschnitt 14 ist die parasitäre Kapazitätskomponente 603 gebildet. Die Filterschaltungseinheit 21 weist einen Erdungsanschluss 210 auf und der Stromschienentragabschnitt 14 ist über den Erdungsanschluss 210 elektrisch geerdet. Zum Beispiel kann der Stromschienentragabschnitt 14 unter Verwendung eines Metallgehäuses des Leistungsmoduls oder einer Gleichstromleistungsquelle oder eines Metallgehäuses des Rauschfilters 2 selbst als eine Masse elektrisch geerdet sein und die Masse mit dem Erdungsanschluss 210 elektrisch verbinden.The filter circuit unit 21 has the same configuration as the noise filter 1 described in the first embodiment or the noise filter 1A described in the second embodiment. That is, the filter circuit unit 21 includes the plurality of bus bars 12, the base plate portion 13 and the bus bar supporting portion 14, and between the supported portion 122 and the embedded portions 125 of each bus bar 12 and the bus bar supporting portion 14, the parasitic capacitance component 603 is formed. The filter circuit unit 21 has a ground terminal 210 , and the bus bar support portion 14 is electrically grounded through the ground terminal 210 . For example, the bus bar support portion 14 may be electrically grounded using a metal case of the power module or a DC power source or a metal case of the noise filter 2 itself as a ground and electrically connect the ground to the ground terminal 210 .

Die Stromschiene 22 der positiven Elektrode enthält einen Anschluss 221 der positiven Elektrode der Batterieseite, der mit einer Seite der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, und einen Anschluss 222 der positiven Elektrode der Filterseite, der mit der Filterschaltungseinheit 21 verbunden ist. Die Stromschiene 23 der negativen Elektrode enthält einen Anschluss 231 der negativen Elektrode der Batterieseite, der mit einer Seite der negativen Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, und einen Anschluss 232 der negativen Elektrode der Filterseite, der mit der Filterschaltungseinheit 21 verbunden ist. Die Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung enthält einen Anschluss 241 der positiven Spannung der Filterseite, der mit der Filterschaltungseinheit 21 verbunden ist, und einen Anschluss 242 des Eingangs der positiven Spannung, der mit einer Seite des Eingangs der positiven Spannung des Leistungsmoduls verbunden ist. Die Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung enthält einen Anschluss 251 der negativen Spannung der Filterseite, der mit der Filterschaltungseinheit 21 verbunden ist, und einen Anschluss 252 des Eingangs der negativen Spannung, der mit einer Seite des Eingangs der negativen Spannung des Leistungsmoduls verbunden ist. Durch diese Stromschienenverbindungen wird eine von der Gleichstromleistungsquelle ausgegebene Gleichspannung über die Filterschaltungseinheit 21 in das Leistungsmodul eingegeben.The positive electrode bus bar 22 includes a battery side positive electrode terminal 221 connected to a positive electrode side of the DC power source and a filter side positive electrode terminal 222 connected to the filter circuit unit 21 . The negative electrode bus bar 23 includes a battery side negative electrode terminal 231 connected to a negative electrode side of the DC power source and a filter side negative electrode terminal 232 connected to the filter circuit unit 21 . The positive voltage input bus bar 24 includes a filter side positive voltage input terminal 241 connected to the filter circuit unit 21 and a positive voltage input terminal 242 connected to a positive voltage input side of the power module. The negative voltage input bus bar 25 includes a filter side negative voltage input terminal 251 connected to the filter circuit unit 21 and a negative voltage input terminal 252 connected to a negative voltage input side of the power module. Through these bus bar connections, a DC voltage output from the DC power source is input to the power module via the filter circuit unit 21 .

Der Anschluss 241 der positiven Spannung der Filterseite der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Anschluss 251 der negativen Spannung der Filterseite der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung sind mit dem einen Endabschnitt 121 der Stromschiene 12 in der Filterschaltungseinheit 21 verbunden. Der Anschluss 222 der positiven Elektrode der Filterseite der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und der Anschluss 232 der negativen Elektrode der Filterseite der Stromschiene 23 der negativen Elektrode sind mit dem anderen Endabschnitt 124 der Stromschiene 12 in der Filterschaltungseinheit 21 verbunden. Somit ist auf einer Seite des Leistungsmoduls in Bezug auf den magnetischen Kern 11 die parasitäre Kapazitätskomponente 603 gebildet, wenn die Filterschaltungseinheit 21 den magnetischen Kern 11 enthält.The positive voltage terminal 241 of the filter side of the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage terminal 251 of the filter side of the negative voltage input bus bar 25 are connected to the one end portion 121 of the bus bar 12 in the filter circuit unit 21 . The positive electrode terminal 222 of the filter side of the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode terminal 232 of the filter side of the negative electrode bus bar 23 are connected to the other end portion 124 of the bus bar 12 in the filter circuit unit 21 . Thus, when the filter circuit unit 21 includes the magnetic core 11 , the parasitic capacitance component 603 is formed on a side of the power module with respect to the magnetic core 11 .

Der X-Kondensator 26 ist zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und der Stromschiene 23 der negativen Elektrode verbunden. Der Y-Kondensator 27 ist zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und einem Erdpotential verbunden. Der Y-Kondensator 28 ist zwischen der Stromschiene 23 der negativen Elektrode und dem Erdpotential verbunden. Der Glättungskondensator 29 ist zwischen der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung verbunden. Ähnlich dem Erdungsanschluss 210 der Filterschaltungseinheit 21 ist die Verbindung der Y-Kondensatoren 27 und 28 mit dem Erdpotential z. B. durch Verbinden mit dem Metallgehäuse des Leistungsmoduls oder mit der Gleichspannungsquelle oder mit dem Metallgehäuse des Rauschfilters 2 selbst ausgeführt. Das heißt, unter Verwendung dieser Gehäuse, die mit dem Erdpotential als die Masse elektrisch verbunden sind, kann eine Endseite jedes der Y-Kondensatoren 27 und 28 elektrisch geerdet sein.The X capacitor 26 is connected between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23 . The Y-capacitor 27 is connected between the positive electrode bus bar 22 and a ground potential. The Y-capacitor 28 is connected between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential. The smoothing capacitor 29 is connected between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 . Similar to the ground connection 210 of the filter circuit unit 21, the connection of the Y-capacitors 27 and 28 to the ground potential z. B. by connecting to the metal housing of the Power module or performed with the DC voltage source or with the metal housing of the noise filter 2 itself. That is, by using these cases electrically connected to the ground potential as the ground, one end side of each of the Y-capacitors 27 and 28 can be electrically grounded.

Der X-Kondensator 26 glättet eine Spannungsänderung (Rauschen) in der Gleichspannung zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und der Stromschiene 23 der negativen Elektrode. Die Y-Kondensatoren 27 und 28 glätten Spannungsänderungen (Rauschen) zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und dem Erdpotential und zwischen der Stromschiene 23 der negativen Elektrode und dem Erdpotential. Die Kapazitätswerte des X-Kondensators 26 und der Y-Kondensatoren 27 und 28 können auf irgendwelche Werte in Übereinstimmung mit einem Frequenzband des Rauschens eingestellt werden, damit es in der Gleichspannungsausgabe von der Gleichspannungsquelle verhindert wird. Zum Beispiel sind als der X-Kondensator 26 und als die Y-Kondensatoren 27 und 28 ein kapazitives Bauelement mit einem Kapazitätswert von mehreren nF bis mehreren µF verwendet. Es wird angemerkt, dass der X-Kondensator 26 und die Y-Kondensatoren 27 und 28 bei Bedarf durch Kombinieren mehrerer kapazitiver Bauelemente implementiert werden können. Gleichzeitig können die Kapazitätswerte der jeweiligen kapazitiven Bauelemente dieselben oder voneinander verschieden sein. Ferner kann der X-Kondensator nach Bedarf zwischen der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung hinzugefügt sein.The X-capacitor 26 smoothes a voltage change (noise) in the DC voltage between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23 . The Y-capacitors 27 and 28 smooth voltage changes (noise) between the positive electrode bus bar 22 and the ground potential and between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential. The capacitance values of the X capacitor 26 and the Y capacitors 27 and 28 can be set to any values in accordance with a frequency band of noise to be prevented in the DC voltage output from the DC power source. For example, as the X capacitor 26 and the Y capacitors 27 and 28, a capacitive element having a capacitance value of several nF to several µF is used. It is noted that the X-capacitor 26 and the Y-capacitors 27 and 28 can be implemented by combining several capacitive components, if desired. At the same time, the capacitance values of the respective capacitive components can be the same or different from each other. Further, the X-capacitor may be added between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 as needed.

Gemäß der oben beschriebenen dritten Ausführungsform der Erfindung ist hier jede Stromschiene 12 der Filterschaltungseinheit 21 in dem Rauschfilter 2 zwischen der Gleichstromleistungsquelle und dem Leistungsmodul, das die von der Gleichstromleistungsquelle zugeführte Gleichstromleistung in die Wechselstromleistung umsetzt und die Wechselstromleistung an den Wechselstrommotor ausgibt, verbunden. Ferner enthält das Rauschfilter 2 die Stromschiene 22 der positiven Elektrode, die mit der Seite der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, und die Stromschiene 23 der negativen Elektrode, die mit der Seite der negativen Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, und ist der Stromschienentragabschnitt 14 der Filterschaltungseinheit 21 mit dem Erdpotential verbunden. Das Rauschfilter 2 enthält den Y-Kondensator 27, der zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, den Y-Kondensator 28, der zwischen der Stromschiene 23 der negativen Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, und den X-Kondensator 26, der zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und der Stromschiene 23 der negativen Elektrode verbunden ist. Auf diese Weise ist es möglich, ein Gleichstromfilter zu implementieren, das den dem Gleichstrom überlagerten Gleichtakt-Rauschstrom unter Verwendung des in der ersten und in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Rauschfilters verringert.Here, according to the third embodiment of the invention described above, each bus bar 12 of the filter circuit unit 21 in the noise filter 2 is connected between the DC power source and the power module that converts the DC power supplied from the DC power source into the AC power and outputs the AC power to the AC motor. Further, the noise filter 2 includes the positive electrode bus bar 22 connected to the positive electrode side of the DC power source and the negative electrode bus bar 23 connected to the negative electrode side of the DC power source, and the bus bar supporting portion 14 of the Filter circuit unit 21 connected to ground potential. The noise filter 2 includes the Y capacitor 27 connected between the positive electrode bus bar 22 and the ground potential, the Y capacitor 28 connected between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential, and the X capacitor 26 , which is connected between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23 . In this way, it is possible to implement a DC filter that reduces the common mode noise current superimposed on the DC current using the noise filter described in the first and second embodiments.

(Vierte Ausführungsform)(Fourth embodiment)

Im Folgenden wird anhand von 15 eine vierte Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben. 15 ist ein Stromlaufplan eines Rauschfilters gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung.The following is based on 15 a fourth embodiment according to the invention is described. 15 12 is a circuit diagram of a noise filter according to the fourth embodiment of the invention.

Das Rauschfilter gemäß der vorliegenden Ausführungsform dient ähnlich dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Rauschfilter 2 dazu, einen Gleichtakt-Rauschstrom, der einem Gleichstrom überlagert ist, zu verringern, und wird z. B. dadurch verwendet, dass es zwischen der Gleichstromleistungsquelle, die die Gleichstromleistung zuführt, und dem Leistungsmodul, das die Gleichstromleistung in die Wechselstromleistung umsetzt und die Wechselstromleistung an den Wechselstrommotor ausgibt, verbunden ist. Ähnlich dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Rauschfilter 2 enthält ein Rauschfilter 2A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Filterschaltungseinheit 21; die Stromschiene 22 der positiven Elektrode, die Stromschiene 23 der negativen Elektrode, die Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung, die Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung, den X-Kondensator 26, die Y-Kondensatoren 27 und 28 und den Glättungskondensator 29.The noise filter according to the present embodiment serves to reduce a common mode noise current superimposed on a direct current, similarly to the noise filter 2 described in the third embodiment, and is used e.g. B. used by being connected between the DC power source that supplies the DC power and the power module that converts the DC power into AC power and outputs the AC power to the AC motor. Similar to the noise filter 2 described in the third embodiment, a noise filter 2A according to the present embodiment includes the filter circuit unit 21; the positive electrode bus bar 22, the negative electrode bus bar 23, the positive voltage input bus bar 24, the negative voltage input bus bar 25, the X capacitor 26, the Y capacitors 27 and 28, and the smoothing capacitor 29.

Das Rauschfilter 2A gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von dem in der dritten Ausführungsform beschriebenen Rauschfilter 2 in einer Position des X-Kondensator 26. Genauer ist in dem Rauschfilter 2 der X-Kondensator 26 zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und der Stromschiene 23 der negativen Elektrode verbunden, während in dem Rauschfilter 2A gemäß der vorliegenden Ausführungsform der X-Kondensator 26 zwischen der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung verbunden ist. Im Ergebnis kann in dem X-Kondensator 26 eine Spannungsänderung (Rauschen) in der Gleichspannung zwischen der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung geglättet werden.The noise filter 2A according to the present embodiment differs from the noise filter 2 described in the third embodiment in a position of the X capacitor 26. More specifically, in the noise filter 2, the X capacitor 26 is between the positive electrode bus bar 22 and the positive electrode bus bar 23 is connected to the negative electrode, while in the noise filter 2</b>A according to the present embodiment, the X-capacitor 26 is connected between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 . As a result, in the X capacitor 26, a voltage change (noise) in the DC voltage between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 can be smoothed.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Kapazitätswerte des X-Kondensator 26 und der Y-Kondensatoren 27 und 28 ebenfalls auf irgendwelche Werte in Übereinstimmung mit dem Frequenzband des zu verhindernden Rauschens in der Gleichspannungsausgabe von der Gleichstromleistungsquelle eingestellt werden. Zum Beispiel wird als der X-Kondensator 26 oder werden als die Y-Kondensatoren 27 und 28 ein kapazitives Bauelement mit einem Kapazitätswert von mehreren nF bis mehreren µF verwendet. Es wird angemerkt, dass der X-Kondensator 26 und die Y-Kondensatoren 27 und 28 nach Bedarf durch Kombinieren mehrerer kapazitiver Bauelemente gebildet sein können. Gleichzeitig können die Kapazitätswerte der jeweiligen kapazitiven Bauelemente dieselben oder voneinander verschieden sein. Ferner kann der X-Kondensator zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und der Stromschiene 23 der negativen Elektrode nach Bedarf hinzugefügt sein.According to the present embodiment, the capacitance values of the X capacitor 26 and the Y-capacitors 27 and 28 are also set to any values in accordance with the frequency band of noise to be prevented in the DC voltage output from the DC power source. For example, as the X capacitor 26 or as the Y capacitors 27 and 28, a capacitive device having a capacitance value of several nF to several µF is used. It is noted that the X-capacitor 26 and the Y-capacitors 27 and 28 may be formed by combining plural capacitive elements as needed. At the same time, the capacitance values of the respective capacitive components can be the same or different from each other. Further, the X-capacitor may be added between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23 as needed.

Gemäß der oben beschriebenen vierten Ausführungsform der Erfindung ist jede Stromschiene 12 der Filterschaltungseinheit 21 in dem . Rauschfilter 2A zwischen der Gleichstromleistungsquelle und dem Leistungsmodul, das die von der Gleichstromleistungsquelle zugeführte Gleichstromleistung in die Wechselstromleistung umsetzt und die Wechselstromleistung an den Wechselstrommotor ausgibt, verbunden. Ferner enthält das Rauschfilter 2A die Stromschiene 22 der positiven Elektrode, die mit der Seite der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, die Stromschiene 23 der negativen Elektrode, die mit der Seite der negativen Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, die Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung, die zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und dem Leistungsmodul verbunden ist, und die Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung, die zwischen der Stromschiene 23 der negativen Elektrode und dem Leistungsmodul verbunden ist, und ist der Stromschienentragabschnitt 14 der Filterschaltungseinheit 21 mit dem Erdpotential verbunden. Das Rauschfilter 2A enthält den Y-Kondensator 27, der zwischen der Stromschiene 22 der positiven Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, den Y-Kondensator 28, der zwischen der Stromschiene 23 der negativen Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, und den X-Kondensator 26, der zwischen der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung verbunden ist. Auf diese Weise ist es ähnlich der dritten Ausführungsform möglich, unter Verwendung des in der ersten und in der zweiten Ausführungsform beschriebenen Rauschfilters das Gleichstromfilter zu implementieren, das den dem Gleichstrom überlagerten Gleichtakt-Rauschstrom verringert.According to the fourth embodiment of the invention described above, each bus bar 12 of the filter circuit unit 21 in FIG. Noise filter 2A is connected between the DC power source and the power module that converts the DC power supplied from the DC power source into AC power and outputs the AC power to the AC motor. Further, the noise filter 2A includes the positive electrode bus bar 22 connected to the positive electrode side of the DC power source, the negative electrode bus bar 23 connected to the negative electrode side of the DC power source, the positive electrode input bus bar 24 Voltage connected between the positive electrode bus bar 22 and the power module, and the negative voltage input bus bar 25 connected between the negative electrode bus bar 23 and the power module, and the bus bar support portion 14 of the filter circuit unit 21 is connected to the connected to ground potential. The noise filter 2A includes the Y capacitor 27 connected between the positive electrode bus bar 22 and the ground potential, the Y capacitor 28 connected between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential, and the X capacitor 26 , which is connected between the bus bar 24 of the positive voltage input and the bus bar 25 of the negative voltage input. In this way, similarly to the third embodiment, it is possible to implement the DC filter that reduces the common mode noise current superimposed on the DC current using the noise filter described in the first and second embodiments.

(Fünfte Ausführungsform)(Fifth embodiment)

Im Folgenden wird anhand von 16 eine fünfte Ausführungsform gemäß der Erfindung beschrieben. 16 ist ein Stromlaufplan eines Motoransteuersystems, das eine Leistungsumsetzungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung enthält.The following is based on 16 a fifth embodiment according to the invention is described. 16 12 is a circuit diagram of a motor drive system including a power conversion device according to the fifth embodiment of the invention.

Das in 16 gezeigte Motoransteuersystem ist durch Verbinden einer Leistungsumsetzungsvorrichtung 100, einer Leistungsquelle 200 und eines Motors 300 miteinander implementiert. Die Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 ist über ein Kabel 201 der positiven Elektrode und ein Kabel 202 der negativen Elektrode mit der Leistungsquelle 200 verbunden und ist über mehrere Wechselstromkabel 301 mit dem Motor 300 verbunden. Das Motoransteuersystem ist an einem Elektrofahrzeug wie etwa einem Elektrokraftfahrzeug oder einem Hybridkraftfahrzeug angebracht und wird verwendet, um zu veranlassen, dass das Elektrofahrzeug unter Verwendung des Motors 300 als eine Antriebsquelle fährt.This in 16 The motor driving system shown is implemented by connecting a power conversion device 100, a power source 200, and a motor 300 to each other. The power conversion device 100 is connected to the power source 200 via a positive electrode cable 201 and a negative electrode cable 202 , and is connected to the motor 300 via a plurality of AC cables 301 . The motor drive system is mounted on an electric vehicle such as an electric car or a hybrid car, and is used to cause the electric vehicle to run using the motor 300 as a drive source.

Die Leistungsquelle 200 ist eine Gleichstromleistungsquelle, die der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 Gleichstromleistung zuführt. Zum Beispiel kann in dem Motoransteuersystem, das an dem Elektrofahrzeug wie etwa an dem Elektrokraftfahrzeug oder Hybridkraftfahrzeug angebracht ist, als die Leistungsquelle 200 eine Hochspannungsbatterie mit mehreren hundert Volt, die durch Verbinden einer großen Anzahl von Sekundärbatterien wie etwa Lithium-Ionen-Batterien gebildet ist, verwendet werden. Außerdem kann z. B. in einem Motoransteuersystem, das in einer medizinischen Vorrichtung wie etwa in einer Röntgenstrahlendiagnosevorrichtung verwendet wird, die Leistungsquelle 200 durch Umsetzen einer kommerziellen Wechselstromleistungsquelle in eine Gleichstromleistungsquelle unter Verwendung einer Gleichrichterschaltung oder eines Umsetzers erhalten werden.The power source 200 is a DC power source that supplies DC power to the power conversion device 100 . For example, in the motor drive system mounted on the electric vehicle such as the electric car or hybrid car, as the power source 200, a high-voltage battery of several hundred volts formed by connecting a large number of secondary batteries such as lithium ion batteries, be used. In addition, e.g. For example, in a motor drive system used in a medical device such as an X-ray diagnostic device, the power source 200 can be obtained by converting a commercial AC power source into a DC power source using a rectifier circuit or a converter.

In dem Motor 300 wird ein Rotor (nicht gezeigt) durch einen Strom, der durch Spulen 302 jeweiliger Phasen fließt, die in einem Stator (nicht gezeigt) vorgesehen sind, gemäß der Wechselstromleistungsausgabe von der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 drehend angetrieben. Im Ergebnis arbeitet der Motor 300 als eine Last der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100.In the motor 300 , a rotor (not shown) is rotationally driven by a current flowing through coils 302 of respective phases provided in a stator (not shown) according to AC power output from the power conversion device 100 . As a result, the motor 300 operates as a load of the power conversion device 100.

Sowohl die Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 als auch die Leistungsquelle 200 und der Motor 300 weisen eine Masse auf. Jede Masse ist über eine gemeinsame Erdungsleitung elektrisch geerdet.Each of the power conversion device 100, the power source 200 and the motor 300 has a ground. Each ground is electrically grounded through a common ground wire.

Die Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 enthält als das Gleichstromfilter zum Verringern eines Gleichtakt-Rauschstroms, der einem durch das Kabel 201 der positiven Elektrode und durch das Kabel 202 der negativen Elektrode fließenden Gleichstrom überlagert ist, das in der dritten Ausführungsform beschriebene Rauschfilter 2 oder das in der vierten Ausführungsform beschriebene Rauschfilter 2A. Außerdem ist das in der ersten Ausführungsform beschriebene Rauschfilter 1 oder das in der zweiten Ausführungsform beschriebene Rauschfilter 1A als das Wechselstromfilter zum Verringern eines Gleichtakt-Rauschströms, der einem durch die Wechselstromkabel 301 fließenden Wechselstrom überlagert ist, vorgesehen.The power conversion device 100 includes, as the DC filter for reducing a common mode noise current flowing through the positive electrode cable 201 and the direct current flowing through the negative electrode cable 202 are superimposed, the noise filter 2 described in the third embodiment or the noise filter 2A described in the fourth embodiment. Also, the noise filter 1 described in the first embodiment or the noise filter 1A described in the second embodiment is provided as the AC filter for reducing a common mode noise current superimposed on an AC current flowing through the AC cables 301 .

Zusätzlich zu dem Gleichstromfilter (den Rauschfiltern 2 und 2A) und zu dem Wechselstromfilter (den Rauschfiltern 1 und 1A), die oben beschrieben sind, enthält die Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 ein Gehäuse 101, ein Halbleitermodul 102 und eine Steuereinheit 103.In addition to the DC filter (the noise filters 2 and 2A) and the AC filter (the noise filters 1 and 1A) described above, the power conversion device 100 includes a case 101, a semiconductor module 102 and a control unit 103.

Das Gehäuse 101 ist ein Metallgehäuse, das die Komponenten der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 aufnimmt. Es wird angemerkt, dass in 16 nur Schaltungen und Bauelemente, die in dem Gehäuse 101 aufgenommen sind und die für die Beschreibung des Motoransteuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform notwendig sind, gezeigt sind. Das Gehäuse 101 ist mit der oben beschriebenen Erdungsleitung elektrisch verbunden und ist als die Masse der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 verwendet. Das Gleichstromfilter der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 kann den Stromschienentragabschnitt 14 dadurch, dass er mit dem Gehäuse 101 verbunden ist, elektrisch erden.The case 101 is a metal case that houses the components of the power conversion device 100 . It is noted that in 16 only circuits and components accommodated in the case 101 and necessary for the description of the motor drive system according to the present embodiment are shown. The case 101 is electrically connected to the ground line described above and is used as the ground of the power conversion device 100 . The DC filter of the power conversion device 100 can electrically ground the bus bar support portion 14 by being connected to the case 101 .

Das Halbleitermodul 102 ist über die Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und die Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung mit dem Gleichstromfilter verbunden und ist ferner über das Kabel 201 der positiven Elektrode und das Kabel 202 der negativen Elektrode mit der Leistungsquelle 200 verbunden. Wie in 14 und 15 ist der Glättungskondensator 29 zwischen der Stromschiene 24 des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene 25 des Eingangs der negativen Spannung verbunden. Das Halbleitermodul 102 ist ein Leistungsmodul, das unter Verwendung eines Halbleiterbauelements wie etwa eines IGBT, eines MOSFET, eines SiC oder eines GaN als ein Schaltbauelement implementiert ist, . und führt durch eine Operation unter der Steuerung der Steuereinheit 103 eine Leistungsumsetzung von Gleichstromleistung in Wechselstromleistung aus. Ein durch die Leistungsumsetzungsoperation erzeugter Wechselstrom wird von dem Halbleitermodul 102 über das Wechselstromfilter an das Wechselstromkabel 301 ausgegeben und wird über das Wechselstromkabel 301 an den Motor 300 ausgegeben.The semiconductor module 102 is connected to the DC filter through the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 , and is further connected to the power source 200 through the positive electrode cable 201 and the negative electrode cable 202 . As in 14 and 15 For example, the smoothing capacitor 29 is connected between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 . The semiconductor module 102 is a power module implemented using a semiconductor device such as an IGBT, a MOSFET, a SiC or a GaN as a switching device. and performs power conversion from DC power to AC power by an operation under the control of the control unit 103 . An alternating current generated by the power conversion operation is output from the semiconductor module 102 to the AC power cord 301 via the AC filter, and is output to the motor 300 via the AC power cord 301 .

Die Steuereinheit 103 steuert durch Steuern einer Schaltoperation jedes Halbleiterbauelements in dem Halbleitermodul 102 den Betrieb des Halbleitermoduls 102 und steuert eine Spannung und einen Strom der Wechselstromleistungsausgabe von der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 an den Motor 300. Die Steuereinheit 103 ist z. B. durch einen Mikrocomputer implementiert und steuert durch Ausführen eines vorgegebenen Programms in dem Mikrocomputer den Betrieb des Halbleitermoduls 102. Alternativ kann der durch die Steuereinheit 103 gesteuerte Betrieb des Halbleitermoduls 102 durch eine integrierte Schaltung wie etwa eine LSI, eine FPGA oder eine ASIC implementiert werden.The control unit 103 controls the operation of the semiconductor module 102 by controlling a switching operation of each semiconductor device in the semiconductor module 102, and controls a voltage and a current of AC power output from the power conversion device 100 to the motor 300. The control unit 103 is e.g. B. implemented by a microcomputer and controls the operation of the semiconductor module 102 by executing a predetermined program in the microcomputer. Alternatively, the operation of the semiconductor module 102 controlled by the control unit 103 can be implemented by an integrated circuit such as an LSI, an FPGA or an ASIC .

In der Konfiguration des Motoransteuersystem das 16 ist ein Beispiel gezeigt, in dem die Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 sowohl das Gleichstromfilter als auch das Wechselstromfilter enthält, wobei die Erfindung darauf aber nicht beschränkt ist. Es kann nur das Gleichstromfilter oder das Wechselstromfilter vorgesehen sein und das andere kann weggelassen sein. Außerdem kann das Gleichstromfilter und/oder das Wechselstromfilter die in dem Rauschfilter 1C gemäß dem Vergleichsbeispiel aus 4 beschriebene Konfiguration annehmen.In the configuration of the motor control system that 16 An example is shown in which the power conversion device 100 includes both the DC filter and the AC filter, but the invention is not limited thereto. Only the DC filter or the AC filter may be provided and the other may be omitted. In addition, the DC filter and/or the AC filter may be those in the noise filter 1C according to the comparative example 4 accept the configuration described.

Gemäß der oben beschriebenen fünften Ausführungsform der Erfindung enthält die Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 wenigstens eines der Rauschfilter 1, 1A, 2 und 2A, das Halbleitermodul 102, das das Leistungsmodul ist, den Glättungskondensator 29, der die von der Leistungsquelle 200 zugeführte Gleichstromleistung glättet, und die Steuereinheit 103, die das Halbleitermodul 102 steuert. Auf diese Weise kann der Rauschstrom, der in dem Halbleitermodul 102 erzeugt wird, durch das Wechselstromfilter oder durch das Gleichstromfilter, das durch wenigstens eines der Rauschfilter 1, 1A, 2 und 2A implementiert ist, wirksam gedämpft werden. Somit kann das Rauschen, das von der Leistungsumsetzungsvorrichtung 100 zu der Leistungsquelle 200 und zu dem Motor 300 abfließt, auf einen geeigneten Pegel verringert werden.According to the fifth embodiment of the invention described above, the power conversion device 100 includes at least one of the noise filters 1, 1A, 2 and 2A, the semiconductor module 102 which is the power module, the smoothing capacitor 29 which smoothes the DC power supplied from the power source 200, and the control unit 103, which controls the semiconductor module 102. In this way, the noise current generated in the semiconductor module 102 can be effectively attenuated by the AC filter or by the DC filter implemented by at least one of the noise filters 1, 1A, 2 and 2A. Thus, the noise that leaks from the power conversion device 100 to the power source 200 and the motor 300 can be reduced to an appropriate level.

Die verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen und Änderungen sind lediglich Beispiele und solange die Merkmale der Erfindung nicht beeinträchtigt werden, ist die Erfindung nicht auf diese Inhalte beschränkt. Obwohl oben verschiedenen Ausführungsformen und Änderungen beschrieben sind, ist die Erfindung nicht auf die Inhalte dieser Ausführungsformen und Änderungen beschränkt. Andere Ausführungsformen, die als innerhalb des Schutzumfangs der technischen Idee der Erfindung angesehen werden, sind ebenfalls in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten.The various embodiments and modifications described above are only examples, and as long as the features of the invention are not impaired, the invention is not limited to these contents. Although various embodiments and modifications are described above, the invention is not limited to the contents of these embodiments and modifications. Other embodiments considered to be within the scope of the technical idea of the invention are also included in the scope of the invention.

BezugszeichenlisteReference List

1, 1A, 2, 2A1, 1A, 2, 2A
Rauschfilternoise filter
1111
magnetischer Kernmagnetic core
1212
Stromschienepower rail
1313
Grundplattenabschnittbaseplate section
1414
Stromschienentragabschnittbusbar support section
1515
Isolierschichtinsulating layer
2121
Filterschaltungseinheitfilter circuit unit
2222
Stromschiene der positiven ElektrodePositive electrode bus bar
2323
Stromschiene der negativen ElektrodeNegative electrode bus bar
2424
Stromschiene des Eingangs der positiven SpannungPositive voltage input power rail
2525
Stromschiene des Eingangs der negativen SpannungNegative voltage input power rail
2626
X-KondensatorX capacitor
27, 2827, 28
Y-KondensatorY capacitor
2929
Glättungskondensatorsmoothing capacitor
100100
Leistungsumsetzungsvorrichtungpower conversion device
101101
GehäuseHousing
102102
Halbleitermodulsemiconductor module
103103
Steuereinheitcontrol unit
122122
getragener Abschnittworn section
123123
durchdringender Abschnittpenetrating section
125125
eingebetteter Abschnittembedded section
200200
Leistungsquellepower source
300300
Motorengine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2019064833 [0003]WO 2019064833 [0003]

Claims (9)

Rauschfilter, um zu verhindern, dass einem Strom Rauschen überlagert wird, wobei das Rauschfilter umfasst: mehrere Stromschienen, durch die der Strom fließt; einen Stromschienentragabschnitt, der die mehreren Stromschienen trägt; und eine Isolierschicht, die zwischen jeder der mehreren Stromschienen und dem Stromschienentragabschnitt angeordnet ist, wobei der Stromschienentragabschnitt ein Leiter ist, die Stromschiene einen eingebetteten Abschnitt aufweist, der in den Stromschienentragabschnitt eingebettet ist, und der eingebettete Abschnitt von dem Stromschienentragabschnitt elektrisch isoliert ist.Noise filter to prevent noise from being superimposed on a stream, the noise filter comprising: multiple power rails through which the current flows; a bus bar supporting portion that supports the plurality of bus bars; and an insulating layer disposed between each of the plurality of bus bars and the bus bar support portion, wherein the busbar support section is a conductor, the bus bar has an embedded portion embedded in the bus bar support portion, and the embedded portion is electrically insulated from the bus bar support portion. Rauschfilter nach Anspruch 1, das ferner umfasst: einen magnetischen Kern, wobei die mehreren Stromschienen den magnetischen Kern durchdringen.noise filter after claim 1 further comprising: a magnetic core, wherein the plurality of bus bars penetrate the magnetic core. Rauschfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei zwischen jeder der mehreren Stromschienen und dem Stromschienentragabschnitt eine Kapazität von 1 nF oder mehr und 8,5 nF oder weniger gebildet ist.noise filter after claim 1 or 2 , wherein a capacitance of 1 nF or more and 8.5 nF or less is formed between each of the plurality of bus bars and the bus bar support portion. Rauschfilter nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stromschiene eine erste Form, in der an beiden Enden in einer orthogonalen Richtung orthogonal zu einer Verlaufsrichtung der Stromschiene ein Paar der eingebetteten Abschnitte gebildet sind, eine zweite Form, in der der eingebettete Abschnitt an einem Ende in der orthogonalen Richtung gebildet ist, eine dritte Form, in der der eingebettete Abschnitt an beiden Enden in der orthogonalen Richtung und dazwischen unterbrochen gebildet ist, eine vierte Form, in der eingebettete Abschnitt von den Stromschienentragabschnitten aufgenommen ist, oder eine Form, die durch Kombinieren von wenigstens zwei oder mehr der ersten, der zweiten, der dritten und der vierten Form erhalten wird, aufweist.noise filter after claim 1 or 2 wherein the bus bar has a first shape in which a pair of the embedded portions are formed at both ends in an orthogonal direction orthogonal to an extending direction of the bus bar, a second shape in which the embedded portion is formed at one end in the orthogonal direction, a third shape in which the embedded portion is formed at both ends in the orthogonal direction and discontinuously therebetween, a fourth shape in which the embedded portion is received by the bus bar support portions, or a shape obtained by combining at least two or more of the first , the second, the third and the fourth form is obtained. Rauschfilter nach Anspruch 1, wobei die mehreren Stromschienen zwischen einem Wechselstrommotor und einem Leistungsmodul, das von einer Gleichstromleistungsquelle zugeführte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung umsetzt und die Wechselstromleistung an den Wechselstrommotor ausgibt, verbunden sind.noise filter after claim 1 wherein the plurality of bus bars are connected between an AC motor and a power module that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and outputs the AC power to the AC motor. Rauschfilter nach Anspruch 1, wobei die mehreren Stromschienen zwischen einer Gleichstromleistungsquelle und einem Leistungsmodul, das von der Gleichstromleistungsquelle zugeführte Gleichstromleistung in Wechselstromleistung umsetzt und die Wechselstromleistung an einen Wechselstrommotor ausgibt, verbunden sind.noise filter after claim 1 wherein the plurality of bus bars are connected between a DC power source and a power module that converts DC power supplied from the DC power source into AC power and outputs the AC power to an AC motor. Rauschfilter nach Anspruch 6, wobei die mehreren Stromschienen eine Stromschiene der positiven Elektrode, die mit einer Seite der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, und eine Stromschiene der negativen Elektrode, die mit einer Seite der negativen Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, enthalten, und der Stromschienentragabschnitt mit einem Erdpotential verbunden ist, und das Rauschfilter ferner enthält: einen ersten Y-Kondensator, der zwischen der Stromschiene der positiven Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, einen zweiten Y-Kondensator, der zwischen der Stromschiene der negativen Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, und einen X-Kondensator, der zwischen der Stromschiene der positiven Elektrode und der Stromschiene der negativen Elektrode verbunden ist.noise filter after claim 6 , wherein the plurality of bus bars include a positive electrode bus bar connected to a positive electrode side of the DC power source and a negative electrode bus bar connected to a negative electrode side of the DC power source, and the bus bar support portion having a ground potential and the noise filter further includes: a first Y-capacitor connected between the positive electrode bus bar and ground potential, a second Y-capacitor connected between the negative electrode bus bar and ground potential, and an X -Capacitor connected between positive electrode bus bar and negative electrode bus bar. Rauschfilter nach Anspruch 6, wobei die mehreren Stromschienen eine Stromschiene der positiven Elektrode, die mit einer Seite der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, eine Stromschiene der negativen Elektrode, die mit einer Seite der negativen Elektrode der Gleichstromleistungsquelle verbunden ist, eine Stromschiene des Eingangs der positiven Spannung, die zwischen der Stromschiene der positiven Elektrode und dem Leistungsmodul verbunden ist, und eine Stromschiene des Eingangs der negativen Spannung, die zwischen der Stromschiene der negativen Elektrode und dem Leistungsmodul verbunden ist, enthalten, wobei der Stromschienentragabschnitt mit einem Erdpotential verbunden ist, und das Rauschfilter ferner enthält: einen ersten Y-Kondensator, der zwischen der Stromschiene der positiven Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, einen zweiten Y-Kondensator, der zwischen der Stromschiene der negativen Elektrode und dem Erdpotential verbunden ist, und einen X-Kondensator, der zwischen der Stromschiene des Eingangs der positiven Spannung und der Stromschiene des Eingangs der negativen Spannung verbunden ist.noise filter after claim 6 , wherein the plurality of bus bars is a positive electrode bus bar connected to a positive electrode side of the DC power source, a negative electrode bus bar connected to a negative electrode side of the DC power source, a positive voltage input bus bar connected to the between the positive electrode bus bar and the power module, and a negative voltage input bus bar connected between the negative electrode bus bar and the power module, the bus bar supporting portion being connected to a ground potential, and the noise filter further including : a first Y-capacitor connected between the positive electrode bus bar and the ground potential, a second Y-capacitor connected between the negative electrode bus bar and the ground potential, and an X-capacitor connected between the The positive voltage input bus bar and the negative voltage input bus bar are connected. Leistungsumsetzungsvorrichtung, die umfasst: das Rauschfilter nach einem der Ansprüche 5 bis 8; das Leistungsmodul; einen Glättungskondensator, der zum Glätten der Gleichstromleistung konfiguriert ist; und eine Steuereinheit, die zum Steuern des Leistungsmoduls konfiguriert ist.A power conversion device, comprising: the noise filter according to any one of Claims 5 until 8th ; the power module; a smoothing capacitor configured to smooth the DC power; and a control unit configured to control the power module.
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