JP2009049176A - Composite unit - Google Patents

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Seiji Yamaguchi
清治 山口
Atsushi Hirayama
敦 平山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite unit in which when a plurality of aluminum electrolytic capacitors are provided to meet voltage resistance in using in a high voltage and vibration resistance conditions, and a bleeder resistor (voltage division resistor) is provided on each capacitor so as to divide a voltage to prevent an overvoltage of withstand voltage of each capacitor, and when a choke coil is provided to limit a ripple current of high frequency, the capacitor, the bleeder resistor and the choke coil are compatible to high current, heat resistance and vibration resistance, and easy assemblability and compaction are achieved. <P>SOLUTION: Film capacitors are accommodated in a resin case, and the aluminum capacitors each having a screw terminal disposed on its one end surface in a direction perpendicular to the end surface are fixed by an opening portion matching a capacitor barrel portion of a upright wall provided in the direction of opposite two sides of the resin case and a metal belt so that the screw terminals may face, and resistor elements are connected and fixed to the connection terminals having screws. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、平滑回路に使用されるアルミニウム電解コンデンサとフィルムコンデンサを用いた複合ユニットに関するものである。   The present invention relates to a composite unit using an aluminum electrolytic capacitor and a film capacitor used in a smoothing circuit.

従来より平滑回路にはコンデンサが使用され、必要な静電容量、定格電圧、許容リプル電流に応じてアルミニウム電解コンデンサ又はフィルムコンデンサが適用されて来た。
アルミニウム電解コンデンサは、CV積が大きく静電容量当たりのコスト及び体積が小さいが、フィルムコンデンサに比べ、許容リプル電流が小さく、大きなリプル電流が流れる場合では並列を多くする必要があった。
一方フィルムコンデンサは、許容リプル電流が大きいが、アルミニウム電解コンデンサに比べ、体積あたりの静電容量が小さい為、大きな静電容量が必要な場合では、コストと体積が大きくなる欠点があった。
この解決策として、特許文献1では、アルミニウム電解コンデンサとフィルムコンデンサとをひとつの容器内に収納し、それらを並列に接続して合成ESRの低減をはかりながら、インバータ回路と接続することが記載されている。
また、特許文献2では、電源回路と並列にアルミニウム電解コンデンサを接続し、これと直列にチョークコイルを接続、これと並列にフィルムコンデンサ及びインバータ回路を接続している。 この場合、チョークコイルにてアルミニウム電解コンデンサに流れるインバータ回路に起因する高周波のリプル電流が制限される。 即ち、アルミニウム電解コンデンサが接続されることで、リプル電圧(主に低周波)を制限するに必要な静電容量が確保され、高周波リプル電流をフィルムコンデンサが受け持つことで、リプル電流に対応していた。
Conventionally, a capacitor has been used in the smoothing circuit, and an aluminum electrolytic capacitor or a film capacitor has been applied depending on the required capacitance, rated voltage, and allowable ripple current.
An aluminum electrolytic capacitor has a large CV product and a small cost and volume per capacitance. However, an allowable ripple current is smaller than that of a film capacitor, and when a large ripple current flows, it is necessary to increase the number of parallel capacitors.
On the other hand, the film capacitor has a large allowable ripple current, but has a disadvantage that the cost and volume increase when a large capacitance is required because the capacitance per volume is smaller than that of the aluminum electrolytic capacitor.
As a solution to this problem, Patent Document 1 describes storing an aluminum electrolytic capacitor and a film capacitor in one container and connecting them in parallel to connect to an inverter circuit while reducing the combined ESR. ing.
In Patent Document 2, an aluminum electrolytic capacitor is connected in parallel with the power supply circuit, a choke coil is connected in series therewith, and a film capacitor and an inverter circuit are connected in parallel therewith. In this case, a high-frequency ripple current due to the inverter circuit flowing in the aluminum electrolytic capacitor by the choke coil is limited. That is, by connecting an aluminum electrolytic capacitor, the capacitance necessary to limit the ripple voltage (mainly low frequency) is ensured, and the film capacitor handles the high frequency ripple current, thereby supporting the ripple current. It was.

特開2005−101280号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-101280 特開平10−321384号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-321384

ハイブリッド自動車などのように高電圧・耐振動条件で使用される場合、耐圧を満たすようにアルミニウム電解コンデンサを複数直列に設け、各コンデンサにはそれぞれ各コンデンサの耐圧電圧を超えないように分圧するためブリーダ抵抗(分圧抵抗)を設けることや、高周波のリプル電流の制限のためにチョークコイルを設ける場合、これらのコンデンサ、ブリーダ抵抗、チョークコイル等を高電圧、高電流、耐熱、耐振動に対応させる必要がある。また組立容易性、コンパクト化もはかる必要がある。以上、本発明は高電圧のインバータ回路に適用される平滑回路に関し、上記課題の解決を目的とする。   When used under high voltage / vibration resistance conditions such as in hybrid vehicles, multiple aluminum electrolytic capacitors are provided in series to satisfy the withstand voltage, and each capacitor is divided so as not to exceed the withstand voltage of each capacitor. When providing a bleeder resistor (voltage divider resistor) or a choke coil to limit high-frequency ripple current, these capacitors, bleeder resistor, choke coil, etc. are compatible with high voltage, high current, heat resistance, and vibration resistance. It is necessary to let It is also necessary to make assembly easier and more compact. As described above, the present invention relates to a smoothing circuit applied to a high-voltage inverter circuit, and an object thereof is to solve the above problems.

本発明は、複数の抵抗素子を直列に接続し、その両端部にフィルムコンデンサを接続し、各抵抗素子と並列にアルミニウム電解コンデンサを接続する複合ユニットにあって、フィルムコンデンサは、樹脂ケースに収容し、アルミニウム電解コンデンサは、その一方の端面に、この端面とは垂直方向に配設した一対のネジ付き接続端子を有するネジ端子付きアルミニウム電解コンデンサで、ネジ端子の向きを合わせて、前記樹脂ケースの対向する2辺方向に設けた直立壁の前記アルミニウム電解コンデンサ胴部と合致する切り欠き部分と金属バンドとで固定するとともに、各抵抗素子は前記アルミニウム電解コンデンサの前記ネジ付き接続端子に接続固定する複合ユニットを提供する。
また、複数の抵抗素子と1個または複数のチョークコイル素子とを直列に接続し、その両端部にフィルムコンデンサを接続し、各抵抗素子と並列にアルミニウム電解コンデンサを接続する複合ユニットにあって、フィルムコンデンサは、樹脂ケースに収容し、アルミニウム電解コンデンサは、その一方の端面に、この端面とは垂直方向に配設した一対のネジ付き接続端子を有するネジ端子付きアルミニウム電解コンデンサで、ネジ端子の向きを合わせて、前記樹脂ケースの対向する2辺方向に設けた直立壁の前記アルミニウム電解コンデンサ胴部と合致する切り欠き部分と金属バンドとで固定するとともに、各抵抗素子は前記アルミニウム電解コンデンサの前記ネジ付き接続端子に、チョークコイル素子は前記アルミニウム電解コンデンサ間の前記ネジ付き接続端子に接続固定する複合ユニットを提供する。
また、前記チョークコイル素子は、前記ネジ端子を挟んで前記抵抗素子とは反対側に配置、接続固定する上記の複合ユニットを提供する。
また、前記直立壁の、2辺の内1辺の切り欠きには、または、金属バンドには、アルミニウム電解コンデンサケースに設けられたヒモ形状に合致する突起が設けられている上記の複合ユニットを提供する。
また、前記抵抗素子と前記チョークコイル素子はそれぞれ絶縁材で封止するとともに、それらの素子に接続した外部端子が、前記絶縁材から導出している上記の複合ユニットを提供するものである。
The present invention is a composite unit in which a plurality of resistance elements are connected in series, a film capacitor is connected to both ends thereof, and an aluminum electrolytic capacitor is connected in parallel with each resistance element. The film capacitor is accommodated in a resin case. The aluminum electrolytic capacitor is an aluminum electrolytic capacitor with screw terminals having a pair of threaded connection terminals disposed on one end face thereof in a direction perpendicular to the end face. Are fixed by notch portions and metal bands of the upright walls provided in the two opposite sides of the aluminum electrolytic capacitor body, and each resistor is fixedly connected to the threaded connection terminal of the aluminum electrolytic capacitor To provide a composite unit.
Further, in a composite unit in which a plurality of resistance elements and one or a plurality of choke coil elements are connected in series, a film capacitor is connected to both ends thereof, and an aluminum electrolytic capacitor is connected in parallel with each resistance element, The film capacitor is housed in a resin case, and the aluminum electrolytic capacitor is an aluminum electrolytic capacitor with a screw terminal having a pair of threaded connection terminals arranged on one end face thereof in a direction perpendicular to the end face. The direction of the resin case is fixed by a notch portion and a metal band that match the aluminum electrolytic capacitor body portion of the upright wall provided in the two opposite sides of the resin case, and each resistance element of the aluminum electrolytic capacitor In the threaded connection terminal, the choke coil element is between the aluminum electrolytic capacitors Providing a composite unit to be connected fixed to the connecting terminal with the screw.
The choke coil element is provided on the opposite side of the resistor element with the screw terminal interposed therebetween, and provides the above-described composite unit that is connected and fixed.
In addition, the above-mentioned composite unit in which a protrusion that matches the string shape provided on the aluminum electrolytic capacitor case is provided in a cutout in one of the two sides of the upright wall or in the metal band. provide.
In addition, the resistance element and the choke coil element are each sealed with an insulating material, and the composite unit in which an external terminal connected to these elements is led out from the insulating material is provided.

フィルムコンデンサは樹脂ケースに収容し、アルミニウム電解コンデンサは、前記樹脂ケースの対向する2辺から突き出させたアルミニウム電解コンデンサ胴部と合致する切り欠きが設けられた直立壁と金属バンドとで固定するので、構造が簡素で耐振性が良好な複合ユニットを提供することができる。
また、前記直立壁の、2辺の内1辺の切り欠きには、または、金属バンドには、アルミニウム電解コンデンサケースに設けられたヒモ形状に合致する突起を設けることにより、アルミニウム電解コンデンサの長さ方向の耐震性がより向上する。
また、アルミニウム電解コンデンサは、一方の端面に、この端面とは垂直方向に配設した一対のネジ付き接続端子を有するネジ端子付きアルミニウム電解コンデンサで、ネジ端子の向きを合わせて、前記樹脂ケースの直立壁に固定するとともに、各抵抗素子は前記アルミニウム電解コンデンサの前記ネジ付き接続端子に接続固定するので、各素子は接続が容易で耐振性が良好となる。
また、チョークコイル素子も前記アルミニウム電解コンデンサ間の前記ネジ付き接続端子に接続するので、各素子は接続が容易で耐振性が良好となる。
また、素子を絶縁材で封止するとともに、その両端部と各素子の接続点とをそれぞれ接続した外部端子が、前記絶縁材から導出しているので、耐振性がより良好となる。
また、前記チョークコイル素子と前記抵抗素子とを前記ネジ端子を挟んで反対側に分散配置し接続固定すると、アルミニウム電解コンデンサの端面を有効に活用できるので、ユニットとしても小型化できるだけではなく、チョークコイルやブリーダ抵抗から発する発熱を、容易に発散できるので、高電圧、高電流に対応したユニットを組むことができる。 また、上記複合ユニットを、電源回路およびインバータ回路と並列に接続することからなるインバータシステム用の平滑回路を導入することにより、アルミニウム電解コンデンサが接続されていることで、リプル電圧を制限するに必要な静電容量が確保されチョークコイルが、アルミニウム電解コンデンサと直列に接続されているので、高周波リプル電流は、主にフィルムコンデンサに流れ、アルミニウム電解コンデンサ側は制限される。
この場合、アルミニウム電解コンデンサは、高リプル電流対応する必要がなく、又並列接続するフィルムコンデンサは、小静電容量で良いので安価、小形、軽量となる。
また、アルミニウム電解コンデンサは、低温にてESRが高く、単独で使用した場合、共振点付近周波数での
インピーダンスが低温にて大きいという短所があるが、フィルムコンデンサと並列接続することで本部インピーダンスの低減が可能となる。
The film capacitor is housed in a resin case, and the aluminum electrolytic capacitor is fixed by an upright wall provided with a notch that matches the aluminum electrolytic capacitor body protruding from two opposite sides of the resin case and a metal band. Thus, it is possible to provide a composite unit having a simple structure and good vibration resistance.
Further, the length of the aluminum electrolytic capacitor can be increased by providing a protrusion that matches the string shape provided in the aluminum electrolytic capacitor case in the cutout of one of the two sides of the upright wall or in the metal band. Seismic resistance in the vertical direction is further improved
The aluminum electrolytic capacitor is an aluminum electrolytic capacitor with screw terminals having a pair of screw connection terminals arranged on one end face in a direction perpendicular to the end face. While being fixed to the upright wall, each resistance element is connected and fixed to the threaded connection terminal of the aluminum electrolytic capacitor, so that each element can be easily connected and has good vibration resistance.
Further, since the choke coil element is also connected to the threaded connection terminal between the aluminum electrolytic capacitors, each element can be easily connected and has good vibration resistance.
In addition, the element is sealed with an insulating material, and the external terminals connecting the both end portions and the connection points of the elements are led out from the insulating material, so that the vibration resistance is further improved.
Also, if the choke coil element and the resistor element are distributed and fixed on the opposite sides across the screw terminals, the end face of the aluminum electrolytic capacitor can be used effectively, so that not only the unit can be miniaturized, but also the choke Since the heat generated from the coil or bleeder resistance can be easily dissipated, a unit corresponding to high voltage and high current can be assembled. Moreover, it is necessary to limit the ripple voltage by connecting the aluminum electrolytic capacitor by introducing the smoothing circuit for the inverter system which consists of connecting the above composite unit in parallel with the power supply circuit and the inverter circuit. Since a large capacitance is secured and the choke coil is connected in series with the aluminum electrolytic capacitor, the high-frequency ripple current mainly flows through the film capacitor, and the aluminum electrolytic capacitor side is limited.
In this case, the aluminum electrolytic capacitor does not need to cope with a high ripple current, and the film capacitor connected in parallel may have a small capacitance, so that it is inexpensive, small and lightweight.
Also, aluminum electrolytic capacitors have high ESR at low temperatures and, when used alone, have the disadvantage that impedance at frequencies near the resonance point is large at low temperatures. Is possible.

本発明に述べる抵抗素子は、耐圧を満たすように複数直列接続したアルミニウム電解コンデンサに並列接続することで、アルミニウム電解コンデンサの電圧分担を均等化することを目的とし、ブリーダ抵抗(分圧抵抗)と呼ばれるものである。抵抗素子は、抵抗値のバラツキが小さいものが選定される。また、抵抗素子は、均等分圧が目的なので、抵抗値は低い程良いが、低いと本抵抗が消費する電力が大きくなるので、アルミニウム電解コンデンサの漏れ抵抗の1/5〜1/2程度を目安として選定される。例えば、抵抗素子は、磁器をコアーとした酸化金属皮膜抵抗体からできていて、両端に錫めっきを施した鉄キャップが圧入されているものが使用できる。   The resistance element described in the present invention is connected in parallel to a plurality of series-connected aluminum electrolytic capacitors so as to satisfy a withstand voltage, and the purpose is to equalize the voltage sharing of the aluminum electrolytic capacitors. It is what is called. A resistance element having a small variation in resistance value is selected. In addition, the resistance element has the purpose of equal voltage division, so the lower the resistance value, the better. However, if the resistance value is low, the power consumed by this resistor increases, so about 1/5 to 1/2 of the leakage resistance of the aluminum electrolytic capacitor. Selected as a guide. For example, the resistance element can be made of a metal oxide film resistor having a porcelain core and press-fitted with an iron cap with tin plating at both ends.

本発明に述べるチョークコイル素子は、例えば、円柱状またはドーナツ状のフェライトコアにエナメル線が巻き付けられるものが使用できる。
本発明に述べるチョークコイル素子のインダクタンスは、実験又は計算により以下にて決定される。
(1)チョークコイル−アルミニウム電解コンデンサ直列回路に流れるリプル電流が、アルミニウム電解コンデンサの許容リプル電流以下にて、本リプル電流での計算寿命において、要求期待寿命を満足すること。
(2)上記を満足するにはインダクタンスが大きければ大きい程良いが、インダクタンスが大きすぎると低周波インピーダンスが高くなりリプル電圧が高くなり又インバータ回路側からの回生を吸収出来なくなる。従ってインバータシステムの動作を阻害しない程度の大きさのインダクタンス値が選定される。
(3)高周波においてチョークコイル−アルミニウム電解コンデンサ直列回路側は、誘導性のインピーダンスとなり、並列接続のフィルムコンデンサと並列共振する。従ってチョークコイルインダクタンスと各コンデンサから計算される共振周波数のリプル電圧が大きい場合では、大きな並列共振電流が流れてしまうので、本電流が大きすぎないような共振周波数すなわちインダクタンス値が選定される。
定格電流も同様に実験又は計算により決定するが、上記並列共振電流が無視出来る条件では、小電流であり小形チョークコイルが適用できる。
As the choke coil element described in the present invention, for example, an element in which an enameled wire is wound around a cylindrical or donut-shaped ferrite core can be used.
The inductance of the choke coil element described in the present invention is determined as follows by experiment or calculation.
(1) When the ripple current flowing through the choke coil-aluminum electrolytic capacitor series circuit is equal to or less than the allowable ripple current of the aluminum electrolytic capacitor, the required expected life is satisfied in the calculated life at this ripple current.
(2) A larger inductance is better for satisfying the above. However, if the inductance is too large, the low frequency impedance is increased, the ripple voltage is increased, and the regeneration from the inverter circuit side cannot be absorbed. Accordingly, an inductance value is selected so as not to hinder the operation of the inverter system.
(3) At high frequency, the choke coil-aluminum electrolytic capacitor series circuit side has an inductive impedance and resonates in parallel with a parallel-connected film capacitor. Accordingly, when the ripple voltage of the resonance frequency calculated from the choke coil inductance and each capacitor is large, a large parallel resonance current flows, and therefore, a resonance frequency, that is, an inductance value is selected so that the current is not too large.
The rated current is also determined by experiment or calculation in the same manner. However, under the condition that the parallel resonance current can be ignored, a small choke coil can be applied because the current is small.

本発明に述べる絶縁材は、抵抗素子やチョークコイル素子を外部から絶縁するもので、セメントやエポキシなどの樹脂などが使用できる。耐熱性の点から、絶縁材は、磁器ケースに収め、耐熱性のセメントにより封入する方法が使用できる。   The insulating material described in the present invention insulates the resistance element and the choke coil element from the outside, and a resin such as cement or epoxy can be used. From the viewpoint of heat resistance, a method in which the insulating material is enclosed in a porcelain case and sealed with heat-resistant cement can be used.

本発明に述べる外部端子は、抵抗素子やチョークコイル素子の両端部をそれぞれ接続した外部との接続用の端子で、例えば、錫めっきを施した鉄などの金属板が使用できる。外部端子は、各素子とは、スポット溶接等により接続する。   The external terminal described in the present invention is a terminal for connection to the outside where both ends of the resistance element and the choke coil element are connected, and for example, a metal plate such as iron plated with tin can be used. The external terminal is connected to each element by spot welding or the like.

本発明に述べるヒモ形状は、アルミニウム電解コンデンサのケースの側面の断面方向に設けた一周形状の凹み加工で、樹脂ケースの直立壁切り欠きにまたは、金属バンドに設けた突起と合致させるものである。ヒモ形状は、従来から、アルミニウム電解コンデンサのネジ端子のある蓋の固定用にも使用されていて、これを前記の突起と合致させるのが好ましいが、ケースの側面に別にヒモ形状を設けてこれを使用してもかまわない。   The string shape described in the present invention is a circular recess formed in the cross-sectional direction of the side surface of the case of the aluminum electrolytic capacitor, and matches the protrusion provided on the upright wall notch of the resin case or the metal band. . Traditionally, the strap shape has also been used for fixing a lid with a screw terminal of an aluminum electrolytic capacitor, and it is preferable to match this with the above-mentioned projection, but a strap shape is separately provided on the side of the case. Can be used.

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図1は、抵抗・コンデンサの複合ユニットの例を示している。図1(a)は、組立前を、 図1(b)は、組立後を示している。
フィルムコンデンサ3の組立は、のPPS(ポリフェニレンスルフィド)等のからなる直方体の樹脂ケース1に、銅板(ブスバー)2にて配線接続した複数のフィルムコンデンサ3を挿入し、エポキシ樹脂等4にて封止する。樹脂ケース1の対向する2辺の直立壁5は、上に突き出させ先端に半円状の切り込み6を入れてあって、この切り込み6に、円筒形状のアルミニウム電解コンデンサ7を横に置き、金属バンド8にてネジ止め固定する。
直立壁5は、樹脂ケース1と一体的に設けるのが部品点数削減や耐震性の点から好ましいが、別部品でもかまわない。その場合、アルミニウム電解コンデンサ7の直径、長さ、搭載数などに合わせて変更しやすい利点がある。また、直立壁5の切り込み6部分に別部品を追加的に設けて合わせてもかまわない。
アルミニウム電解コンデンサ7は、一方の端面に、この端面とは垂直方向に配設した一対のネジ付き接続端子9を有するものを使用し、ネジ付き接続端子9の向きを合わせて、樹脂ケース1に固定する。ここでアルミニウム電解コンデンサのネジ付き接続端子側には、一般的に凹み加工10が施されているが、樹脂ケース1の半円状切り込み6の当接部にはこれと勘合する突起11が設けられている。
また、各抵抗素子12は、直列に配置された各アルミニウム電解コンデンサ7のネジ付き端子9に並列に接続固定する。フィルムコンデンサ3のブスバーから引き出されたリード端子13は、抵抗素子12の両端部に接続される。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows an example of a combined resistor / capacitor unit. FIG. 1A shows a state before assembly, and FIG. 1B shows a state after assembly.
The film capacitor 3 is assembled by inserting a plurality of film capacitors 3 connected by copper plates (bus bars) 2 into a rectangular resin case 1 made of PPS (polyphenylene sulfide) and sealing with epoxy resin 4 or the like. Stop. The two opposing upright walls 5 of the resin case 1 protrude upward and have a semicircular cut 6 at the tip, and a cylindrical aluminum electrolytic capacitor 7 is placed beside the cut 6 to form a metal. Fasten with band 8 using screws.
The upright wall 5 is preferably provided integrally with the resin case 1 from the viewpoint of reducing the number of parts and earthquake resistance, but may be a separate part. In that case, there is an advantage that the aluminum electrolytic capacitor 7 can be easily changed in accordance with the diameter, length, number of mounted capacitors, and the like. In addition, another part may be additionally provided in the notch 6 portion of the upright wall 5 and matched.
The aluminum electrolytic capacitor 7 has one end face having a pair of threaded connection terminals 9 arranged in a direction perpendicular to the end face. Fix it. Here, a recess 10 is generally provided on the threaded connection terminal side of the aluminum electrolytic capacitor, but a protrusion 11 is provided at the contact portion of the semicircular cut 6 of the resin case 1. It has been.
Each resistance element 12 is connected and fixed in parallel to the threaded terminal 9 of each aluminum electrolytic capacitor 7 arranged in series. Lead terminals 13 drawn from the bus bars of the film capacitor 3 are connected to both ends of the resistance element 12.

図2は、抵抗・インダクタンス・コンデンサの複合ユニットの例の、各素子の側面配置図の例を示している。
チョークコイル素子と抵抗素子とは、アルミニウム電解コンデンサのネジ端子を挟んで反対側に配置、接続固定していている。図2(a)は、ネジ端子が一直線に並んでいて、チョークコイル素子と抵抗素子がネジ端子を挟んで反対側に配置して、図2(b)は、ネジ端子が並列に並んでいて、チョークコイル素子がネジ端子の内側、抵抗素子が外側の配列している。チョークコイル素子と抵抗素子とを離すことにより、他の発熱状態の素子から受ける熱の流入を緩和し、温度特性を安定化することができる。
図2(b)は、ふたつのアルミニウム電解コンデンサに限られるが、図2(a)は、ふたつ以上のアルミニウム電解コンデンサを並べることが可能で、抵抗素子同士、チョークコイル素子同士をひとつのケースに収め、耐熱材により封入すると、その分部品点数を減らすことができる。
FIG. 2 shows an example of a side layout diagram of each element of an example of a combined unit of resistance, inductance, and capacitor.
The choke coil element and the resistance element are arranged on the opposite side with the screw terminal of the aluminum electrolytic capacitor interposed therebetween, and are fixedly connected. 2A, the screw terminals are arranged in a straight line, and the choke coil element and the resistance element are arranged on the opposite side across the screw terminal, and FIG. 2B is the screw terminals arranged in parallel. The choke coil elements are arranged inside the screw terminals and the resistance elements are arranged outside. By separating the choke coil element from the resistance element, the inflow of heat received from other heat generating elements can be relaxed and the temperature characteristics can be stabilized.
Although FIG. 2 (b) is limited to two aluminum electrolytic capacitors, FIG. 2 (a) allows two or more aluminum electrolytic capacitors to be arranged, and the resistance elements and the choke coil elements are combined into one case. When encased and sealed with a heat-resistant material, the number of parts can be reduced accordingly.

図3は、抵抗、インダクタンスの素子の例を示していて、図3(a)は、封止前の組み立て図を、図3(b)は、封止後の複合素子を示している。
図3(a)では、抵抗素子12とインダクタンスの素子であるチョークコイル14の両端の各接続点に、外部端子15をスポット溶接により接続している。そして、各素子を磁器ケース16に収め、耐熱セメント17により封入している。外部端子15は、アルミニウム電解コンデンサのネジ付き端子に接続しやすいように、同一面上に板状で引き出し、ネジ付き端子の幅に合わせて、丸穴または長穴を設ける。
FIG. 3 shows an example of resistance and inductance elements. FIG. 3A shows an assembly drawing before sealing, and FIG. 3B shows a composite element after sealing.
In FIG. 3A, external terminals 15 are connected by spot welding to connection points at both ends of a resistance element 12 and a choke coil 14 that is an inductance element. Each element is housed in a porcelain case 16 and sealed with heat-resistant cement 17. The external terminal 15 is drawn out in the form of a plate on the same surface so that it can be easily connected to the threaded terminal of the aluminum electrolytic capacitor, and a round hole or a long hole is provided in accordance with the width of the threaded terminal.

図4は、上記複合ユニットの平滑回路を、電源回路およびインバータ回路と並列に接続することからなるインバータシステムの回路図の例を示している。図4(a)は、抵抗・コンデンサの複合ユニットの回路図、図4(b)抵抗・インダクタンス・コンデンサの複合ユニットの回路図の例を示している。
図4(a)では、高電圧対応にてアルミニウム電解コンデンサ7を直列接続していて、抵抗素子12はアルミニウム電解コンデンサ7のブリーダ抵抗として機能している。アルミニウム電解コンデンサ7とフィルムコンデンサ3を並列に接続して合成ESRの低減をはかりながら、インバータ回路と接続している。
図4(b)では、チョークコイル14は、アルミニウム電解コンデンサ7と直列に接続され、アルミニウム電解コンデンサ7に流れる高周波リプル電流を制限している。チョークコイルに流れる電流は、アルミニウム電解コンデンサ許容リプル電流以下であり、小形品の適用が可能である。
FIG. 4 shows an example of a circuit diagram of an inverter system comprising connecting the smoothing circuit of the composite unit in parallel with a power supply circuit and an inverter circuit. FIG. 4A shows an example of a circuit diagram of a combined resistor / capacitor unit, and FIG. 4B shows an example of a circuit diagram of a combined unit of resistor / inductance / capacitor.
In FIG. 4A, aluminum electrolytic capacitors 7 are connected in series for high voltage, and the resistance element 12 functions as a bleeder resistance of the aluminum electrolytic capacitor 7. The aluminum electrolytic capacitor 7 and the film capacitor 3 are connected in parallel to reduce the composite ESR and are connected to the inverter circuit.
In FIG. 4B, the choke coil 14 is connected in series with the aluminum electrolytic capacitor 7 and restricts the high-frequency ripple current flowing through the aluminum electrolytic capacitor 7. The current flowing through the choke coil is less than the allowable ripple current of the aluminum electrolytic capacitor, and a small product can be applied.

本発明に係る複合ユニットの例を示している。2 shows an example of a composite unit according to the present invention. 本発明に係る複合ユニットの各素子の側面配置図の例を示している。The example of the side surface layout diagram of each element of the composite unit which concerns on this invention is shown. 本発明に係る抵抗、インダクタンス素子の例を示している。The example of the resistance which concerns on this invention, and an inductance element is shown. 本発明に係るインバータシステムの回路図の例を示している。The example of the circuit diagram of the inverter system which concerns on this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

(ここは未定)
1:樹脂ケース 2: 銅板(ブスバー) 3:フィルムコンデンサ 4:エポキシ系樹脂 5:直立壁 6:切り込み 7:アルミニウム電解コンデンサ 8:金属バンド 9:ネジ付き接続端子 10:凹み加工 11:突起 12:抵抗素子 13:リード端子 14:チョークコイル 15:外部端子 16:磁器ケース 17:セメント 18:複合ユニット回路部。
(This is undecided)
1: Resin case 2: Copper plate (busbar) 3: Film capacitor 4: Epoxy resin 5: Upright wall 6: Notch 7: Aluminum electrolytic capacitor 8: Metal band 9: Connection terminal with screw 10: Recessed processing 11: Protrusion 12: Resistance element 13: Lead terminal 14: Choke coil 15: External terminal 16: Porcelain case 17: Cement 18: Composite unit circuit section

Claims (5)

複数の抵抗素子を直列に接続し、その両端部にフィルムコンデンサを接続し、各抵抗素子と並列にアルミニウム電解コンデンサを接続する複合ユニットにあって、フィルムコンデンサは、樹脂ケースに収容し、アルミニウム電解コンデンサは、その一方の端面に、この端面とは垂直方向に配設した一対のネジ付き接続端子を有するネジ端子付きアルミニウム電解コンデンサで、ネジ端子の向きを合わせて、前記樹脂ケースの対向する2辺方向に設けた直立壁の前記アルミニウム電解コンデンサ胴部と合致する切り欠き部分と金属バンドとで固定するとともに、各抵抗素子は前記アルミニウム電解コンデンサの前記ネジ付き接続端子に接続固定する複合ユニット。   In a composite unit in which a plurality of resistance elements are connected in series, a film capacitor is connected to both ends of the resistance element, and an aluminum electrolytic capacitor is connected in parallel to each resistance element. The capacitor is an aluminum electrolytic capacitor with a screw terminal having a pair of screw connection terminals arranged on one end face thereof in a direction perpendicular to the end face. A composite unit in which an upright wall provided in a lateral direction is fixed by a notch portion that matches the aluminum electrolytic capacitor body and a metal band, and each resistance element is connected and fixed to the threaded connection terminal of the aluminum electrolytic capacitor. 複数の抵抗素子と1個または複数のチョークコイル素子とを直列に接続し、その両端部にフィルムコンデンサを接続し、各抵抗素子と並列にアルミニウム電解コンデンサを接続する複合ユニットにあって、フィルムコンデンサは、樹脂ケースに収容し、アルミニウム電解コンデンサは、その一方の端面に、この端面とは垂直方向に配設した一対のネジ付き接続端子を有するネジ端子付きアルミニウム電解コンデンサで、ネジ端子の向きを合わせて、前記樹脂ケースの対向する2辺方向に設けた直立壁の前記アルミニウム電解コンデンサ胴部と合致する切り欠き部分と金属バンドとで固定するとともに、各抵抗素子は前記アルミニウム電解コンデンサの前記ネジ付き接続端子に、チョークコイル素子は前記アルミニウム電解コンデンサ間の前記ネジ付き接続端子に接続固定する複合ユニット。   In a composite unit in which a plurality of resistance elements and one or more choke coil elements are connected in series, a film capacitor is connected to both ends thereof, and an aluminum electrolytic capacitor is connected in parallel to each resistance element. The aluminum electrolytic capacitor is an aluminum electrolytic capacitor with a screw terminal having a pair of screw connection terminals arranged on one end face thereof in a direction perpendicular to the end face. In addition, the resin case is fixed by a notch portion and a metal band that match the aluminum electrolytic capacitor body portion of the upright wall provided in the two opposite sides of the resin case, and each resistance element is fixed to the screw of the aluminum electrolytic capacitor. The connection terminal with the choke coil element is connected between the aluminum electrolytic capacitors. Composite units connected fixed to di having connecting terminals. チョークコイル素子は、ネジ端子を挟んで抵抗素子とは反対側に配置、接続固定する請求項2の複合ユニット。   3. The composite unit according to claim 2, wherein the choke coil element is arranged on the opposite side of the resistance element with the screw terminal interposed therebetween, and is connected and fixed. 直立壁の、2辺の内1辺の切り欠きには、または、金属バンドには、アルミニウム電解コンデンサケースに設けられたヒモ形状に合致する突起が設けられている請求項1、2または3の複合ユニット。   4. The projection according to claim 1, 2 or 3, wherein the upright wall is provided with a notch on one of the two sides, or on the metal band, with a protrusion that matches a string shape provided on the aluminum electrolytic capacitor case. Composite unit. 抵抗素子またはチョークコイル素子はそれぞれ絶縁材で封止するとともに、それらの素子に接続した板状外部端子が、前記絶縁材から導出している請求項1、2、3または4の複合ユニット。   5. The composite unit according to claim 1, wherein the resistance element or the choke coil element is sealed with an insulating material, and plate-like external terminals connected to the elements are led out from the insulating material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018143022A (en) * 2017-02-27 2018-09-13 ダイキン工業株式会社 Power conversion device
CN115881441A (en) * 2023-03-03 2023-03-31 电子科技大学 Solid capacitor with low equivalent series resistance and manufacturing method thereof

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