JP2002329639A

JP2002329639A - コンデンサバンク回路

Info

Publication number: JP2002329639A
Application number: JP2001130956A
Authority: JP
Inventors: Kozaburo Ito; 浩三郎伊藤; Shiro Torimoto; 司朗鳥本
Original assignee: Shizuki Electric Co Inc
Current assignee: Shizuki Electric Co Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】【課題】コンデンサ全体としての寿命を向上すること
が可能なコンデンサバンク回路を提供する。【解決手段】複数のコンデンサＣ・Ｃを並列接続する
ことによってコンデンサ群を形成し、このコンデンサ群
を複数列設けると共に、これらを並列接続することによ
ってコンデンサバンク回路を構成する。このとき、上記
コンデンサ群は同一平面内に形成されると共に、上記各
コンデンサ群はそれぞれ垂直方向に積層されている。そ
して、上記回路における入力端子Ｐから出力端子Ｎまで
の配線長が、各コンデンサ群において同じになるように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数のコンデン
サが並列接続されたコンデンサバンク回路に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のコンデンサバンク回路の構
成を示す概略回路図である。同図においてＣ₁〜Ｃ₁₈は
複数のコンデンサＣを示しており、上記各コンデンサＣ
₁〜Ｃ₁₈のうち、コンデンサＣ₁〜Ｃ₆は同一平面内に配
列され、それぞれを並列接続することによって第１コン
デンサ群１１を形成している。一方、コンデンサＣ₇〜
Ｃ₁ ₂は、上記コンデンサＣ₁〜Ｃ₆が配列された平面より
も下部平面内に配列され、それぞれを並列接続すること
によって第２コンデンサ群１２を形成している。また、
コンデンサＣ₁₃〜Ｃ₁₈は、上記コンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂が
配列された平面よりもさらに下部平面内に配列され、そ
れぞれを並列接続することによって第３コンデンサ群１
３を形成している。このとき、上記各コンデンサ群１
１、１２、１３同士も互いに並列に接続されている。ま
た、各コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈には、上記コンデンサＣ₁〜
Ｃ₁₈の異常を検出するための検出器１４・１４がそれぞ
れ設けられている。また、図におけるＰは入力端子、Ｎ
は出力端子であり、それぞれが図示しない直流電源に接
続されている。１５はこれらの回路が配線されたフレー
ムであり、１６は接地端子を示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
コンデンサバンク回路においては、各コンデンサ群１
１、１２、１３における入力端子Ｐから出力端子Ｎまで
の配線の長さがそれぞれ異なっていた。この点について
明確にするために、図４に上記コンデンサバンク回路の
概念図を示す。同図におけるａ〜ｆはそれぞれ上記回路
中の各基点を示している。これより、各コンデンサ群１
１、１２、１３における入力端子Ｐから出力端子Ｎまで
の配線長について検討してみると、上記第１コンデンサ
群１１、すなわちコンデンサＣ₁〜Ｃ₆における配線長
は、入力端子Ｐ→基点ａ→各コンデンサＣ₁〜Ｃ₆→基点
ｄ→出力端子Ｎまでの長さとなる。これに対して、上記
第２コンデンサ群１２、すなわちコンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂
における配線長は、入力端子Ｐ→基点ａ→基点ｂ→各コ
ンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂→基点ｅ→基点ｄ→出力端子Ｎまで
の長さとなる。また、上記第３コンデンサ群１３、すな
わちコンデンサＣ₁₃〜Ｃ₁₈における配線長は、入力端子
Ｐ→基点ａ→基点ｂ→基点ｃ→各コンデンサＣ₁₃〜Ｃ₁₈
→基点ｆ→基点ｅ→基点ｄ→出力端子Ｎまでの長さとな
る。これより、それぞれのコンデンサ群１１、１２、１
３における配線長は、第１コンデンサ群１１＜第２コン
デンサ群１２＜第３コンデンサ群１３となって、配線の
長さが異なっていることが明らかである。

【０００４】このようなコンデンサバンク回路において
は、入力端子Ｐから見た各コンデンサ群１１、１２、１
３のインピーダンスが不均一となるため、各コンデンサ
群１１、１２、１３を流れる電流も不均一となり、特
に、上記インピーダンスが小さいコンデンサ群、すなわ
ち配線長が最も短い第１コンデンサ群１１には大きな電
流が流れることになる。この結果、上記各コンデンサＣ
₁〜Ｃ₁₈に同一定格、及び性能のコンデンサを用いた場
合、各コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈の寿命に差が生じるため、
コンデンサバンク全体としての性能が劣ることとなる。
また、上記寿命を延ばすために、コンデンサに流れる最
大電流に対応したものに各コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈の定
格、及び性能を合せるようにすると、一部、能力過大の
コンデンサを用いることになり、性能的にも、また価格
的にも不経済であるという問題がある。

【０００５】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、コンデンサ全体
としての寿命を向上することが可能なコンデンサバンク
回路を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１のコンデ
ンサバンク回路は、複数のコンデンサＣ・Ｃを並列接続
することによってコンデンサ群を形成し、このコンデン
サ群を複数列設けると共に、これらを並列接続するよう
に構成したコンデンサバンク回路において、上記回路に
おける入力端子Ｐから出力端子Ｎまでの配線長が、各コ
ンデンサ群において同じになるように構成したことを特
徴としている。

【０００７】上記請求項１のコンデンサバンク回路によ
れば、入力端子Ｐから出力端子Ｎまでの配線長が、各コ
ンデンサ群において同じになるように構成したことによ
って、入力端子Ｐから見た各コンデンサ群のインピーダ
ンスを均一にすることが可能となるため、各コンデンサ
群に流れる電流の均一化を図ることができる。この結
果、コンデンサＣ全体としての寿命を延ばすことができ
ると共に、コンデンサバンクの性能の向上を図ることが
できる。

【０００８】また請求項２のコンデンサバンク回路は、
上記コンデンサ群を同一平面内に形成すると共に、上記
各コンデンサ群を垂直方向に積層して構成していること
を特徴としている。

【０００９】上記請求項２のコンデンサバンク回路によ
れば、各コンデンサ群を垂直方向に積層して構成したこ
とによって、コンデンサバンクの据付面積を減少するこ
とができるため、スペースの有効利用が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、この発明のコンデンサバン
ク回路の具体的な実施の形態について、図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

【００１１】図１は、この発明の一実施の形態であるコ
ンデンサバンク回路の構成を示す概略回路図である。同
図においてＣ₁〜Ｃ₁₈は同一定格、及び性能を有する複
数のコンデンサＣであり、上記各コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈
のうち、コンデンサＣ₁〜Ｃ₆は同一平面内に配列され、
それぞれを並列接続することによって第１コンデンサ群
１を形成している。一方、コンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂は、上
記コンデンサＣ₁〜Ｃ₆が配列された平面よりも下部平面
内に配列され、それぞれを並列接続することによって第
２コンデンサ群２を形成している。また、コンデンサＣ
₁₃〜Ｃ₁₈は、上記コンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂が配列された平
面よりもさらに下部平面内に配列され、それぞれを並列
接続することによって第３コンデンサ群３を形成してい
る。そして、上記各平面に対して垂直方向に積層して配
置された各コンデンサ群１、２、３同士もそれぞれ並列
に接続されている。

【００１２】また、図１における５は、各コンデンサＣ
₁〜Ｃ₁₈の異常を検出することが可能なスイッチ機能を
有する検出器であり、上記検出器５は、各コンデンサＣ
₁〜Ｃ₁₈に対して一つずつ設けられている。さらに、上
記各検出器５・５はそれぞれ並列接続されており、上記
各コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈が収納された各コンデンサケー
ス４・４の膨らみを検出して作動するように構成されて
いる。より詳細に言えば、上記コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈の
うちのいずれか一つが故障した場合、故障したコンデン
サに隣接するコンデンサからの流入電流や直流電源から
の故障電流が流入するため、故障したコンデンサの故障
部分でアーク放電が生じ、分解ガスが発生する。このと
き、上記コンデンサを収納しているケース４の内圧が上
昇することによってケース４が膨張し、ケース変形を起
こす。上記検出器５はこの膨張によるケース変形を、ス
イッチ５ａのＯＮ／ＯＦＦ動作を利用して検出するよう
に構成している。また、図におけるＰは入力端子、Ｎは
出力端子であり、それぞれが図示しない直流電源に接続
されている。また６はこれらの回路を配線するためのフ
レームであり、上記フレーム６は、これに設けられた接
地端子７を介して接地されている。

【００１３】次に、上記コンデンサバンク回路の各コン
デンサ群１、２、３における入力端子Ｐから出力端子Ｎ
までの配線長について検討する。図２は上記コンデンサ
バンク回路の概念図である。ここで、図におけるｇ〜ｌ
はそれぞれ上記回路中の各基点を示している。これよ
り、上記第１コンデンサ群１、すなわちコンデンサＣ₁
〜Ｃ₆における配線長は、入力端子Ｐ→基点ｇ→各コン
デンサＣ₁〜Ｃ₆→基点ｊ→基点ｋ→基点ｌ→出力端子Ｎ
までの長さとなる。一方、上記第２コンデンサ群２、す
なわちコンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂における配線長は、入力端
子Ｐ→基点ｇ→基点ｈ→各コンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂→基点
ｋ→基点ｌ→出力端子Ｎまでの長さとなる。また、上記
第３コンデンサ群３、すなわちコンデンサＣ₁₃〜Ｃ₁₈に
おける配線長は、入力端子Ｐ→基点ｇ→基点ｈ→基点ｉ
→各コンデンサＣ₁₃〜Ｃ₁₈→基点ｌ→出力端子Ｎまでの
長さとなる。これより、上記回路における入力端子Ｐか
ら出力端子Ｎまでの配線長は、各コンデンサ群１、２、
３において同じになることが明らかである。ここで、上
記それぞれのコンデンサ群１、２、３を形成する各コン
デンサ同士、すなわちコンデンサＣ₁〜Ｃ₆同士、又はコ
ンデンサＣ₇〜Ｃ₁₂同士、又はコンデンサＣ₁₃〜Ｃ₁₈同
士における各配線長（ｇからｊまでの長さ、ｈからｋま
での長さ、ｉからｌまでの長さ）は同じに設定されてい
るため、この実施形態における各コンデンサＣ₁〜Ｃ₁₈
の配線長は、同じ長さに形成されている。

【００１４】以上のように、上記入力端子Ｐから出力端
子Ｎまでの配線長を、各コンデンサ群１、２、３におい
て同じになるように構成したことによって、入力端子Ｐ
から見た各コンデンサ群１、２、３のインピーダンスを
均一にすることが可能となるため、各コンデンサ群１、
２、３に流れる電流の均一化を図ることができる。これ
によって、コンデンサＣ全体としての寿命を延ばすこと
ができるため、経済的で性能良好なコンデンサバンクを
提供することが可能となる。また、各コンデンサ群１、
２、３はそれぞれ垂直方向に積層されて構成されている
ため、コンデンサバンクの据付面積を減少することがで
き、スペースの有効利用が可能となる。

【００１５】以上にこの発明のコンデンサバンク回路１
の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は
上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の
範囲内で種々変更して実施することが可能である。例え
ば、上記実施の形態においては、各コンデンサ群１、
２、３をそれぞれ垂直方向に積層して構成したが、これ
らコンデンサ群１、２、３を全て同一平面内に配置する
ことも可能である。また上記コンデンサ、及びコンデン
サ群の数については、これに限定されるものではない。
さらに、上記実施の形態においては、コンデンサＣ₁〜
Ｃ₁₈の異常を検出することが可能なスイッチ機能を有す
る検出器５を設けたが、その他の方法でコンデンサＣ₁
〜Ｃ₁₈の異常を検出するように構成してもよいし、また
このような検出器５を設けなくてもよい。さらに、上記
回路の入力端子Ｐから出力端子Ｎまでの配線長が、各コ
ンデンサ群１、２、３について同じになるように構成さ
れていれば、この実施形態以外の配線回路を用いてもよ
い。

【００１６】

【発明の効果】請求項１のコンデンサバンク回路によれ
ば、入力端子から見た各コンデンサ群のインピーダンス
を均一にすることが可能となるため、各コンデンサ群に
流れる電流の均一化を図ることができる。この結果、コ
ンデンサ全体としての寿命を延ばすことができると共
に、コンデンサバンクの性能の向上を図ることができ
る。

【００１７】請求項２のコンデンサバンク回路によれ
ば、コンデンサバンクの据付面積を減少することができ
るため、スペースの有効利用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態であるコンデンサバン
ク回路の構成を示す概略回路図である。

【図２】上記実施形態におけるコンデンサバンク回路の
概念図である。

【図３】従来のコンデンサバンク回路の構成を示す概略
回路図である

【図４】従来のコンデンサバンク回路の概念図である。

【符号の説明】

Ｃコンデンサ１コンデンサ群２コンデンサ群３コンデンサ群４コンデンサケース５検出器Ｐ入力端子Ｎ出力端子ｇ〜ｌ基点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のコンデンサ（Ｃ・Ｃ）を並列接続
することによってコンデンサ群を形成し、このコンデン
サ群を複数列設けると共に、これらを並列接続するよう
に構成したコンデンサバンク回路において、上記回路に
おける入力端子（Ｐ）から出力端子（Ｎ）までの配線長
が、各コンデンサ群において同じになるように構成した
ことを特徴とするコンデンサバンク回路。
【請求項２】上記コンデンサ群を同一平面内に形成す
ると共に、上記各コンデンサ群を垂直方向に積層して構
成していることを特徴とする請求項１のコンデンサバン
ク回路。