JP2000041383A - 系統連系インバータ - Google Patents

系統連系インバータ

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JP2000041383A
JP2000041383A JP10204641A JP20464198A JP2000041383A JP 2000041383 A JP2000041383 A JP 2000041383A JP 10204641 A JP10204641 A JP 10204641A JP 20464198 A JP20464198 A JP 20464198A JP 2000041383 A JP2000041383 A JP 2000041383A
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JP
Japan
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noise
frequency
inverter
noise filter
metal shield
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JP10204641A
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Inventor
Takeshi Kitaizumi
武 北泉
Shinichiro Sumiyoshi
眞一郎 住吉
Takaaki Okude
隆昭 奥出
Masaharu Ohashi
正治 大橋
Yoshimi Iwamoto
良美 岩本
Hideki Omori
英樹 大森
Setsuzo Konno
説三 紺ノ
Seiichi Taniguchi
誠一 谷口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波トランスを用いた系統連系インバ−タ
において、入力端および出力端からの伝導ノイズを低減
させることを目的とする。 【解決手段】 基板16上の第1ノイズフィルタのチョ
−クコイル1を金属シ−ルド12で覆うものである。こ
の構成により、高周波トランス、スイッチング素子の冷
却用放熱フィンなどからの輻射ノイズが伝導ノイズとし
て回路上に乗るのを防止して、伝導ノイズの少ない系統
連系インバ−タを実現するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力電力を接続し
た負荷あるいは配電系統に適合するように変換して電力
を供給する系統連系インバ−タに関し、特にノイズフィ
ルタのシ−ルド構造に係る。
【0002】
【従来の技術】従来の系統連系インバ−タにおけるノイ
ズフィルタは、図7に示しているように、系統連系イン
バ−タの直流入力端および負荷出力端を有するプリント
基板等の基板16にチョ−クコイル1、コンデンサ2
a、2dなどを設けている。そして、このノイズフィル
タは特に、普通モ−ド(以下コモンモ−ドという)のノ
イズの低減に有効で、雑音端子電圧の低減に寄与するも
のである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の系統連
系インバ−タのノイズフィルタの構成では、特に高周波
インバ−タに使用する場合、その高周波トランス、スイ
ッチング素子の冷却用放熱フィンなどから発生する輻射
ノイズの影響を受ける場合が多く、基板16上の部品配
置、パタ−ン設計のみでは特に形状に制限がある場合な
どは、ノイズの低減を図るのが困難であった。
【0004】本発明は、このような従来技術の有してい
る課題を解決するもので、簡易な構成で、高周波トラン
ス、スイッチング素子の冷却用放熱フィンなどから発生
する輻射ノイズの影響を低減するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の系統連系インバ
−タは、直流電源と、この直流電源を高周波電力に変換
する高周波インバ−タと、この高周波インバ−タの高周
波電力を商用周波数の交流電力に変換するコンバ−タ
と、このコンバ−タと高周波インバ−タを高周波結合す
る高周波トランスと、前記高周波インバ−タの入力側に
接続され、コンデンサとチョ−クコイルで構成した第1
ノイズフイルタと、前記コンバ−タの出力側に接続さ
れ、コンデンサとチョ−クコイルで構成した第2ノイズ
フイルタを備え、前記第1ノイズフイルタおよび第2ノ
イズフイルタのチョ−クコイルに、金属シ−ルドを施し
たものである。
【0006】本発明によれば、金属シ−ルドにより、高
周波トランスなどから輻射するノイズをシ−ルドして、
他の構成部品への影響を防止するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために請求項
1に記載した本発明は、直流電源と、この直流電源を高
周波電力に変換する高周波インバ−タと、この高周波イ
ンバ−タの高周波電力を商用周波数の交流電力に変換す
るコンバ−タと、このコンバ−タと高周波インバ−タを
高周波結合する高周波トランスと、前記高周波インバ−
タの入力側に接続され、コンデンサとチョ−クコイルで
構成した第1ノイズフイルタと、前記コンバ−タの出力
側に接続され、コンデンサとチョ−クコイルで構成した
第2ノイズフイルタを備え、前記第1ノイズフイルタお
よび第2ノイズフイルタのチョ−クコイルに、金属シ−
ルドを施したもので、この金属シ−ルドにより、高周波
トランスなどから発生する輻射ノイズの影響を少なくす
る。
【0008】また請求項2記載した発明は、金属シ−ル
ドの内外面を合成樹脂で被覆したもので、合成樹脂の被
覆により他の構成部品との通常時のような電気絶縁距離
を確保する必要がなく、コンパクトなノイズシ−ルドが
できる。
【0009】また請求項3に記載した発明は、金属シ−
ルドに接地を施したもので、この接地により、金属シ−
ルドの電位が確定し雑音端子電圧のレベルを低下させる
ことができる。
【0010】また請求項4に記載した発明は、第1ノイ
ズフイルタおよび第2ノイズフイルタを金属シ−ルド内
に納め、かつ基板に設けたもので、より雑音端子電圧の
レベルを低下させることができる。
【0011】また請求項5に記載した発明は、金属シ−
ルド内に電気絶縁性充填剤を充填したもので、金属シ−
ルド内の電気絶縁性を確保でき、よりコンパクトな構成
が可能になる。
【0012】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【0013】(実施例1)図1は実施例1の系統連系イ
ンバ−タのシ−ルドを示す断面図、図2は同じく系統連
系インバ−タの回路を示すブロック図である。Aは系統
連系インバ−タで、直流電源7を入力として、負荷11
に60Hzの交流電力を供給するものである。そして、
系統連系インバ−タAは、大きく分けて、直流電源7を
高周波電力に変換する高周波インバ−タ8と、高周波ト
ランス9、高周波電力を60Hzの交流電力に変換する
コンバ−タ10と、直流電源7と高周波インバ−タ8の
間に接続した第1ノイズフィルタ3、そしてコンバ−タ
10と負荷11の間に接続した第2ノイズフィルタ6と
で構成されている。第1ノイズフィルタ3は、主にコモ
ンモ−ドのノイズを低減させるコモンモ−ドのチョ−ク
コイル1、コンデンサ2b、2cと正規モ−ド(以下ノ
−マルモ−ドという)のノイズを低減させるコンデンサ
2a、2dからなる。また同様に第2ノイズフィルタ6
は、チョ−クコイル4、コンデンサ5a、5b、5c、
5dからなる。これらの第1ノイズフィルタ3と第2ノ
イズフィルタ6は、図1には一方のみを示したが、同じ
ように基板16上に設けている。12はアルミニウムな
どの金属ケ−スよりなる金属シ−ルドで、図1には一方
のみを示したが、特に輻射ノイズの影響を受けやすい基
板16上のチョ−クコイル1およびチョ−クコイル4を
覆って基板16上に設けている。
【0014】上記構成において、直流電源7は高周波イ
ンバ−タ8により高周波電力に変換される。この際、高
周波インバ−タ8内のスイッチング素子(図示せず)の
スイッチング動作により、入力端には伝導ノイズが大き
く発生する。この発生した伝導ノイズは第1ノイズフィ
ルタ3で除去される。また高周波電力は、高周波トラン
ス9で絶縁され、コンバ−タ10に伝達される。コンバ
−タ10では、高周波電力をスイッチング素子、チョ−
クコイル、コンデンサ(図示せず)などで60Hzの商
用電源に変換し、負荷11に出力する。この際、出力端
には入力端と同様に伝導ノイズが発生するため、これを
第2ノイズフィルタ6が除去する。
【0015】ここで、回路上の部品で大電流のスイッチ
ング電流が発生している高周波トランス9やスイッチン
グ素子の冷却用放熱フィンなどは回路上の部品に対して
輻射ノイズを発生する。系統連系インバ−タAの筐体が
金属の場合、輻射ノイズは筐体自身で防磁されるため問
題にはならないレベルであるが、輻射ノイズが第1およ
び第2ノイズフィルタ3、6に乗ってしまうと、伝導ノ
イズとして雑音端子電圧を上昇させることになり、結果
として他の機器に悪影響を及ぼす可能性を生じることに
なる。
【0016】しかるに本発明では、第1および第2ノイ
ズフィルタ3、6のチョ−クコイル1、4は金属シ−ル
ド12でシ−ルドされているので、輻射ノイズの影響を
低減することができる。そして、この構成も基板16上
に配置されているチョ−クコイル1および4上に金属シ
−ルド12を配置するだけでよく、簡易な構成で効果が
得られる。
【0017】(実施例2)図3は実施例2の系統連系イ
ンバ−タのシ−ルドを示す断面図で、実施例1と異なる
処は金属シ−ルド12の構造であり、従って同一構成お
よび同一作用効果を有する部分には同一符号を付して詳
細な説明は省略し、異なる点を中心に説明する。
【0018】金属シ−ルド12は、内外面に合成樹脂カ
バ−13a、13bを施したものである。そしてコンデ
ンサ2a、2dは、通常の電気絶縁距離を隔てることな
く金属シ−ルド12に極めて接近して基板16上に設け
ている。
【0019】上記構成において、金属シ−ルド12の内
外面に合成樹脂カバ−13a、13bを施しているの
で、図3に示すように隣接するコンデンサ2a、2dと
は通常の電気絶縁距離を隔てることなく極めて接近して
金属シ−ルド12を基板16上に設けることができ、高
密度の実装を行うことができる。従って、コンパクトな
ノイズシ−ルドが可能になる。
【0020】(実施例3)図4は実施例3の系統連系イ
ンバ−タのシ−ルドを示す断面図で、実施例1および実
施例2と異なる処は金属シ−ルド12の構造であり、従
って同一構成および同一作用効果を有する部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点を中心に説
明する。
【0021】金属シ−ルド12は、ア−ス線14を金属
シ−ルド12と基板16に、ねじなどで互いを共締めし
て接地している。
【0022】上記構成において、接地によって金属シ−
ルド12は、その電位が確定し、発生する輻射ノイズを
吸収して、第1および第2ノイズフィルタ3、6の部品
に影響を及ぼすことなくできる。従って、雑音端子電圧
レベルの低い系統連系インバ−タを実現できる。
【0023】(実施例4)図5は実施例4の系統連系イ
ンバ−タのシ−ルドを示す断面図で、実施例1、実施例
2および実施例3と異なる処は金属シ−ルド12の構造
であり、従って同一構成および同一作用効果を有する部
分には同一符号を付して詳細な説明は省略し、異なる点
を中心に説明する。
【0024】金属シ−ルド12は、第1ノイズフィルタ
3のチョ−クコイル1だけでなく、コンデンサ2a、2
b、2c、2d(図示せず)などを内部に配置し、チョ
−クコイル1の近傍に配置したものである。ア−ス線1
4はチョ−クコイル1、コンデンサ2cも接地してい
る。
【0025】上記構成において、特にコモンモ−ドノイ
ズに有効であるコンデンサ2bとコンデンサ2cを、コ
モンモ−ドのチョ−クコイル1の近傍に配置できるの
で、チョ−クコイル1のリ−ケ−ジインダクタンスを利
用したフィルタの構成が可能となり、伝導ノイズをさら
に低減することができる。従って、より雑音端子電圧レ
ベルの低い系統連系インバ−タを実現できる。
【0026】なお、上記実施例では、第1ノイズフィル
タ3について実施した例を説明したが、第2ノイズフィ
ルタ6に実施しても同様の作用効果を期待できるもので
ある。
【0027】(実施例5)図6は実施例5の系統連系イ
ンバ−タのシ−ルドを示す断面図で、実施例1、実施例
2、実施例3および実施例4と異なる処は金属シ−ルド
12の構造であり、従って同一構成および同一作用効果
を有する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略
し、異なる点を中心に説明する。
【0028】金属シ−ルド12は、内部にシリコンなど
の電気絶縁性充填剤15を充填したものである。
【0029】上記構成において、電気絶縁性充填剤15
により金属シ−ルド12内の他の部品との電気絶縁を考
慮する必要が少なくなり、互いに近くに配置できる高密
度の実装が可能となる。また、合成樹脂カバ−13b、
金属シ−ルド12、合成樹脂カバ−13aを介してチョ
−クコイル1の巻き線の熱を外部に放熱し易くできる。
【0030】なお、上記実施例では、第1ノイズフィル
タ3について実施した例を説明したが、第2ノイズフィ
ルタ6に実施しても同様の作用効果を期待できるもので
ある。
【0031】
【発明の効果】以上のように請求項1に記載した発明
は、直流電源と、この直流電源を高周波電力に変換する
高周波インバ−タと、この高周波インバ−タの高周波電
力を商用周波数の交流電力に変換するコンバ−タと、こ
のコンバ−タと高周波インバ−タを高周波結合する高周
波トランスと、前記高周波インバ−タの入力側に接続さ
れ、コンデンサとチョ−クコイルで構成した第1ノイズ
フイルタと、前記コンバ−タの出力側に接続され、コン
デンサとチョ−クコイルで構成した第2ノイズフイルタ
を備え、前記第1ノイズフイルタおよび第2ノイズフイ
ルタのチョ−クコイルに、金属シ−ルドを施したもの
で、この金属シ−ルドにより、高周波トランスなどから
発生する輻射ノイズの影響を少なくできる。
【0032】また請求項2に記載した発明は、金属シ−
ルドの内外面を合成樹脂で被覆したもので、合成樹脂の
被覆により他の構成部品との通常時のような電気絶縁距
離を確保する必要がなく、コンパクトなノイズシ−ルド
ができる。
【0033】また請求項3に記載した発明は、金属シ−
ルドに接地を施したもので、この接地により、輻射ノイ
ズを金属シ−ルドで吸収し雑音端子電圧のレベルを低下
させることができる。
【0034】また請求項4に記載した発明は、金属シ−
ルド内に第1ノイズフイルタおよび第2ノイズフイルタ
を納め、かつ基板に設けたもので、ノイズフイルタを構
成するコンデンサを、チョ−クコイルの近傍に配置する
ことが可能になりチョ−クコイルのリ−ケ−ジインダク
タンスを利用したフィルタの構成が可能となり、伝導ノ
イズをさらに低減し、より雑音端子電圧のレベルを低下
させることができる。
【0035】また請求項5に記載した発明は、金属シ−
ルド内に電気絶縁性充填剤を充填したもので、金属シ−
ルド内の電気絶縁性を確保でき、よりコンパクトな構成
が可能になるとともに、金属シ−ルド内の熱も放熱し易
くできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1における系統連系インバ−タ
のシ−ルドを示す断面図
【図2】同系統連系インバ−タの回路を示すブロック図
【図3】同実施例2における系統連系インバ−タのシ−
ルドを示す断面図
【図4】同実施例3における系統連系インバ−タのシ−
ルドを示す断面図
【図5】同実施例4における系統連系インバ−タのシ−
ルドを示す断面図
【図6】同実施例5における系統連系インバ−タのシ−
ルドを示す断面図
【図7】従来例の系統連系インバ−タのシ−ルドを示す
断面図
【符号の説明】
1、4 チョ−クコイル 2a、2b、2c,2d、5a、5b、5c、5d コ
ンデンサ 3 第1ノイズフィルタ 6 第2ノイズフィルタ 8 高周波インバ−タ 9 高周波トランス 10 コンバ−タ 12 金属シ−ルド 13a,13b 合成樹脂カバ− 14 ア−ス線 15 電気絶縁性充填剤 16 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥出 隆昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大橋 正治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岩本 良美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大森 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 紺ノ 説三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 谷口 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H006 AA01 AA07 CC01 CC08 HA06 HA08 5H007 AA01 AA08 CC32 HA02 HA03 5H740 BB08 NN02 NN05 PP02 PP07 PP10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源と、この直流電源を高周波電力
    に変換する高周波インバ−タと、この高周波インバ−タ
    の高周波電力を商用周波数の交流電力に変換するコンバ
    −タと、このコンバ−タと高周波インバ−タを高周波結
    合する高周波トランスと、前記高周波インバ−タの入力
    側に接続され、コンデンサとチョ−クコイルで構成した
    第1ノイズフイルタと、前記コンバ−タの出力側に接続
    され、コンデンサとチョ−クコイルで構成した第2ノイ
    ズフイルタを備え、前記第1ノイズフイルタおよび第2
    ノイズフイルタのチョ−クコイルに、金属シ−ルドを施
    した系統連系インバ−タ。
  2. 【請求項2】 金属シ−ルドは、内外面を合成樹脂で被
    覆した請求項1記載の系統連系インバ−タ。
  3. 【請求項3】 金属シ−ルドは、接地を施した請求項1
    または請求項2記載の系統連系インバ−タ。
  4. 【請求項4】 金属シ−ルドは、内部に第1ノイズフイ
    ルタおよび第2ノイズフイルタを納め、かつ基板に設け
    た請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した系統連
    系インバ−タ。
  5. 【請求項5】 金属シ−ルドは、内部に電気絶縁性充填
    剤を充填した請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載
    した系統連系インバ−タ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013027077A (ja) * 2011-07-18 2013-02-04 Denso Corp 電力変換装置
JPWO2017068831A1 (ja) * 2015-10-19 2018-08-02 株式会社村田製作所 インダクタ及びdc−dcコンバータ
JP2018191369A (ja) * 2017-04-28 2018-11-29 三菱電機株式会社 系統連系インバータ

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JP2013027077A (ja) * 2011-07-18 2013-02-04 Denso Corp 電力変換装置
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