JP2011139551A - 制御基板、インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑化、増大化する傾向にある電磁ノイズの入出力に対し、電磁環境適合性（ＥＭＣ特性）を高め、信頼性を向上することができる制御基板、インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機を提供することを目的とする。
【解決手段】低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域２６および高電圧側グランド領域２７が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板２１であって、制御基板２１には、フレームグランド領域２８Ａないし２８Ｄが複数箇所に設けられ、低電圧系回路に接続される複数の通信線パターン２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ低電圧側グランド領域２６およびフレームグランド領域２８Ａの双方に、異なる容量の容量性素子２９Ａ，２９Ｂおよび３０Ａ，３０Ｂを介して接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、インバータ装置に適用して好適な制御基板およびそれを用いたインバータ装置並びに該インバータ装置を一体に組み込んだインバータ一体型電動圧縮機に関するものである。

電気自動車やハイブリッド車等に搭載される空調装置では、インバータ装置が一体に組み込まれているインバータ一体型電動圧縮機が用いられている。このインバータ一体型電動圧縮機は、車載されている電源から供給される直流電力を三相交流電力に変換するインバータ装置が電動圧縮機のハウジングに一体的に組み込まれており、該インバータ装置で変換された三相交流電力をハウジング内に内蔵されている電動モータに印加することによって、圧縮機が駆動されるように構成されている。

インバータ装置には、電動モータを回転駆動するための高電圧系の電力と制御通信用の低電圧系の電力の２系統の電力が接続されている。また、インバータ装置に用いられる制御基板も、低電圧系回路のパターンが設けられる領域と、高電圧系回路のパターンが設けられる領域とに区分され、それぞれの回路領域に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成された構成とされている（例えば、特許文献１，２参照）。

さらに、インバータ装置には、電源線および通信線等が接続されているため、これらの線を介して外部から電磁ノイズが入射される。また、インバータ装置には、半導体スイッチング素子等の高電圧系電子部品が含まれていることから、インバータ装置自身が電磁ノイズの放出源となる。かかる電磁ノイズの入出力を低減するため、パターン化した低電圧側のグランドを直接筐体（フレーム）に接地するとともに、高電圧側のグランドをコンデンサ等の容量性素子を介して筐体（フレーム）に接地し、その低電圧側グランド領域と高電圧側グランド領域とをコンデンサを介して接続している制御基板および制御装置が特許文献１に示されている。

特開２００８−９９４８０号公報（図２参照） 特開２００９−８９５１１号公報（図５参照）

しかしながら、インバータ装置は、ますます小型化される傾向にあり、それに伴いインバータモジュールに用いられる制御基板もますます小型化、高密度化されている。しかもインバータモジュールに接続される入出力線も電源線、グランド線以外に通信関連で６本程度の線が接続されるものもあり、入出力線が増加傾向にある。このため、２系統の電力が接続されるインバータ装置では、電磁ノイズの発生、伝搬ルートがますます複雑化するとともに、ノイズ自体が増大化する傾向にあり、特許文献１に示す構成では、電磁環境適合性（ＥＭＣ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を満たすことが困難になりつつある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複雑化、増大化する傾向にある電磁ノイズの入出力に対し、電磁環境適合性（ＥＭＣ特性）を高め、信頼性を向上することができる制御基板、インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の制御基板、インバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる制御基板は、低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板であって、該制御基板には、フレームグランド領域が複数箇所に設けられ、前記低電圧系回路に接続される複数の通信線パターンは、それぞれ前記低電圧側グランド領域および前記フレームグランド領域の双方に、異なる容量の容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、制御基板にフレームグランド領域が複数箇所に設けられ、低電圧系回路に接続される複数の通信線パターンが、それぞれ低電圧側グランド領域およびフレームグランド領域の双方に、異なる容量の容量性素子を介して接続されているため、複数の通信線より入出力される周波数帯域の異なる電磁ノイズを、容量の異なる容量性素子を介して低電圧側グランド領域およびフレームグランド領域に落とすことにより低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、基板の特性やその小型化および通信線の増加等によるノイズの発生、伝播ルートの複雑化、増大化等に対して、制御基板の電磁環境適合性（ＥＭＣ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を向上し、信頼性を高めることができる。

さらに、本発明の制御基板は、上記の制御基板において、前記複数の通信線パターンと前記フレームグランド領域との間に接続される前記容量性素子は、容量が０．１μＦ以上とされ、前記通信線のパターンと前記低電圧側グランド領域との間に接続される前記容量性素子は、容量がｐＦオーダーとされていることを特徴とする。

本発明によれば、通信線パターンとフレームグランド領域との間に接続される容量性素子の容量が、０．１μＦ以上とされ、通信線パターンと低電圧側グランド領域との間に接続される容量性素子の容量が、ｐＦオーダーとされているため、フレームグランド領域に接続される容量が０．１μＦ以上の容量性素子を介して主に伝導性ノイズをフレームグランド領域に落とし、低電圧側グランド領域に接続される容量がｐＦオーダーの容量性素子を介して主に放射性ノイズを低電圧側グランド領域に落とすことによって、幅広い周波数帯域でノイズを低減することができる。従って、複数のノイズ試験にも対応でき、制御基板のＥＭＣ特性を向上することができる。

さらに、本発明の制御基板は、上述のいずれかの制御基板において、前記複数の通信線パターンは、その通信線が接続されている位置に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、通信線パターンが、その通信線が接続されている位置に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されているため、電磁ノイズを発生源により近い位置においてフレームグランド領域に落とし、効果的に低減することができる。従って、制御基板のＥＭＣ特性を更に高めることができる。

さらに、本発明の制御基板は、上述のいずれかの制御基板において、前記低電圧側グランド領域には、グランド線が接続され、該グランド線は、前記フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、低電圧側グランド領域にグランド線が接続され、該グランド線が、フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されているため、グランド線より低電圧側グランド領域に入出力される電磁ノイズを、容量性素子を介してフレームグランド領域に落とすことにより低減することができ、これによっても制御基板のＥＭＣ特性を高めることができる。

さらに、本発明の制御基板は、上述のいずれかの制御基板において、前記低電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、低電圧側グランド領域が、フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されているため、低電圧側グランド領域をフレームグランド領域に０．１μＦ以上の容量を持つ容量性素子を介して接地でき、低電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかにフレームグランド領域に落とすことにより低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、制御基板のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

さらに、本発明の制御基板は、上記の制御基板において、前記低電圧側グランド領域は、その低電圧側グランド領域に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、低電圧側グランド領域が、その低電圧側グランド領域に最も近い位置のフレームグランド領域に、容量性素子を介して接続されているため、低電圧側グランド領域を、それに最も近い位置のフレームグランド領域に、０．１μＦ以上の容量を持つ容量性素子を介して接地でき、低電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかにフレームグランド領域に落として低減することができる。従って、低電圧系回路をノイズ的に安定化し、制御基板のＥＭＣ特性を向上することができる。

さらに、本発明の制御基板は、上述のいずれかの制御基板において、前記高電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、高電圧側グランド領域が、フレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されているため、高電圧側グランド領域を複数のフレームグランド領域の１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接地でき、高電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを最も近い位置のフレームグランド領域に落とすことにより低減し、高電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、制御基板のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

さらに、本発明の制御基板は、上記の制御基板において、前記高電圧側グランド領域は、その前記高電圧側グランド領域に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、高電圧側グランド領域が、その高電圧側グランド領域に最も近い位置のフレームグランド領域に、容量性素子を介して接続されているため、高電圧側グランド領域を、それに最も近い位置のフレームグランド領域に、１０，０００ｐＦ以上の容量を持つ容量性素子を介して接地でき、高電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかにフレームグランド領域に落として低減することができる。従って、高電圧系回路をノイズ的に安定化し、制御基板のＥＭＣ特性を向上することができる。

さらに、本発明にかかる制御基板は、低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板であって、該制御基板には、フレームグランド領域が複数箇所に設けられ、前記低電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、制御基板にフレームグランド領域が複数箇所に設けられ、低電圧側グランド領域が、フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されているため、低電圧側グランド領域をフレームグランド領域に０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接地でき、低電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかにフレームグランド領域に落とすことによって、主に伝導性ノイズを低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、制御基板のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

さらに、本発明にかかる制御基板は、低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板であって、該制御基板には、フレームグランド領域が複数箇所に設けられ、前記高電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする。

本発明によれば、制御基板にフレームグランド領域が複数箇所に設けられ、高電圧側グランド領域が、フレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されているため、高電圧側グランド領域を複数箇所のフレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接地でき、高電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかに最も近い位置のフレームグランド領域に落とすことによって低減し、高電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、制御基板のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができるとともに、フレームグランド領域に接続する容量性素子の容量を１０，０００ｐＦ以上としているため、フレーム側への漏洩電流を抑制することができる。

さらに、本発明にかかるインバータ装置は、上述のいずれかの制御基板を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ装置が、上述のいずれかの制御基板を備えたインバータ装置とされているため、インバータ装置から出力される電磁ノイズを低減し、また、インバータ装置の電磁ノイズに対する耐性を向上することができる。従って、ノイズ干渉によるインバータ装置の誤動作等を防止することができ、インバータ装置の電磁環境適合性（ＥＭＣ）を向上し、その品質および信頼性を高めることができる。

さらに、本発明にかかるインバータ一体型電動圧縮機は、上述のいずれかの制御基板を備えたインバータ装置が、ハウジングに一体に組み込まれていることを特徴とする。

本発明によれば、インバータ一体型電動圧縮機が、上述のいずれかの制御基板を備えたインバータ装置がハウジングに一体に組み込まれたインバータ一体型電動圧縮機とされているため、インバータ装置から出力される電磁ノイズを低減し、また、インバータ装置の電磁ノイズに対する耐性を向上することができる。従って、ノイズ干渉によるインバータ装置の誤動作等を防止しながら、電動圧縮機を安定して駆動することができ、インバータ一体型電動圧縮機の電磁環境適合性（ＥＭＣ）を向上し、その品質および信頼性を高めることができる。

本発明の制御基板によると、複数の通信線より入出力される周波数帯域の異なる電磁ノイズを、容量の異なる容量性素子を介して低電圧側グランド領域およびフレームグランド領域に落とすことによって低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができるため、基板の特性やその小型化および通信線の増加等によるノイズの発生、伝播ルートの複雑化、増大化等に対して、制御基板の電磁環境適合性（ＥＭＣ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を向上し、信頼性を高めることができる。

また、本発明の制御基板によると、低電圧側グランド領域をフレームグランド領域に０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接地でき、低電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかにフレームグランド領域に落とすことによって、主に伝導性ノイズを低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができるため、制御基板のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

また、本発明の制御基板によると、高電圧側グランド領域を複数箇所のフレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接地でき、高電圧側グランド領域に入った電磁ノイズを速やかに最も近い位置のフレームグランド領域に落とすことにより低減し、高電圧系回路をノイズ的に安定化することができるため、制御基板のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

また、本発明のインバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機によると、インバータ装置から出力される電磁ノイズを低減し、また、インバータ装置の電磁ノイズに対する耐性を向上することができるため、ノイズ干渉によるインバータ装置の誤動作等を防止することができ、インバータ装置およびそれを組み込んだインバータ一体型電動圧縮機の電磁環境適合性（ＥＭＣ）を向上し、それぞれの品質および信頼性を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の側面図である。 図１に示すインバータ一体型電動圧縮機に一体に組み込まれるインバータ装置（インバータモジュール）の斜視図である。 図２に示すインバータ装置（インバータモジュール）に用いられる制御基板の模式図である。 本発明によるノイズ低減効果を示す対策前の測定グラフ（Ａ）と対策後の測定グラフ（Ｂ）との比較図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るインバータ一体型電動圧縮機の側面図が示され、図２には、それに組み込まれるインバータ装置（インバータモジュール）の斜視図が示され、図３には、その制御基板の模式図が示されている。
インバータ一体型電動圧縮機１は、外殻を構成するハウジング２を備えている。ハウジング２は、図示省略の電動モータが収容されているモータハウジング３と、図示省略の圧縮機構が収容されている圧縮機ハウジング４とがボルト５で一体に締め付け結合されることにより構成されている。モータハウジング３および圧縮機ハウジング４は、耐圧容器であり、アルミダイカスト製とされている。

ハウジング２の内部に収容されている図示省略の電動モータおよび圧縮機構は、モータ軸を介して連結され、電動モータの回転によって圧縮機構が駆動されるように構成されている。モータハウジング３の一端側（図１の右側）には、冷媒吸入ポート６が設けられており、この冷媒吸入ポート６からモータハウジング３内に吸い込まれた低温低圧の冷媒ガスは、電動モータの周囲をモータ軸線Ｌ方向に沿って流通後、圧縮機構に吸い込まれて圧縮される。圧縮機構により圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、圧縮機ハウジング４内に吐き出された後、圧縮機ハウジング４の一端側（図１の左側）に設けられている吐出ポート７から外部へと送出されるように構成されている。

ハウジング２には、例えば、モータハウジング３の一端側（図１の右側）の下部および圧縮機ハウジング４の一端側（図１の左側）の下部の２箇所と、圧縮機ハウジング４の上部側１箇所との計３箇所に、取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃが設けられている。インバータ一体型電動圧縮機１は、この取り付け脚８Ａ，８Ｂ，８Ｃが車両のエンジンルーム内に設置されている走行用原動機の側壁等にブラケットおよびボルトを介して固定設置されることにより、車両側に搭載されるようになっている。

モータハウジング３の外周部には、その上部に所定の容積を有するインバータ収容部９が一体に成形されている。このインバータ収容部９は、上面が開放された所定高さの周囲壁により囲われたボックス形状とされており、側面には、２つの電源線取り出し口１０が設けられている。また、インバータ収容部９の上面は、カバー部材１１がネジ止め固定されることにより密閉されるようになっている。

インバータ収容部９の内部には、車両に搭載されている図示省略の電源ユニット（バッテリー）から２本の電源線を介して供給される直流電力を三相交流電力に変換し、モータハウジング３内に内蔵されている電動モータに印加することにより、該電動モータを駆動するインバータ装置１２が収容設置されている。インバータ装置１２は、パワー基板や制御基板等を一体にモジュール化したインバータモジュール１３（図に参照）と、キャパシタ（平滑コンデンサ）やインダクタコイル等の高電圧部品により構成されるノイズ除去用フィルタ回路（図示省略）とを備えている。

インバータモジュール１３は、アルミ製板材等からなるパワー基板（図示省略）が底部にインサート成形によって一体化されている矩形状の樹脂ケース１４を備えている。パワー基板には、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子により構成されるスイッチング回路が実装されている。また、樹脂ケース１４には、パワー基板のほか、電源ラインが接続されるＰ−Ｎ端子１５、電動モータに三相交流電力を給電するＵ−Ｖ−Ｗ端子１６、アース１７およびアース端子１８、パワー基板と制御基板２１との間を接続する多数の接続端子１９等が一体にインサート成形されている。

樹脂ケース１４は、矩形状とされ、インバータ収容部９の電源線取り出し口１０が設けられている側面に沿う一辺にＰ−Ｎ端子１５が突出され、これに隣接する圧縮機ハウジング４側に近い一辺にＵ−Ｖ−Ｗ端子１６が突出されている。また、樹脂ケース１４の４コーナー部には、インバータ収容部９の底面にボルトを介して締め付け固定される固定脚部２０が一体に成形されている。この固定脚部２０には、ボルトが貫通されるようにアース端子１８が設けられており、該アース端子１８は、ボルトを介して樹脂ケース１４がインバータ収容部９の底面に固定されることによって、パワー基板および制御基板２１のフレームグランドをハウジング２に筐体接地するように構成されている。

樹脂ケース１４の上方部には、パワー基板と一定の隙間を保って制御基板２１が配設されており、該制御基板２１は、多数の接続端子１９およびアース１７等により支持されている。制御基板２１には、低電圧で動作する通信用の低電圧系回路と、電動モータに印加される交流電力を制御する高電圧系回路とが設けられている。この低電圧系回路と高電圧系回路が設けられる領域には、低電圧系回路パターンおよび高電圧系回路パターンが形成されており、それぞれの領域は所定の絶縁距離を保って互いに分離されている。

上記インバータモジュール１３の低電圧系回路側には、グロメット２２を介してインバータ収容部９を貫通した少なくとも２本の通信線２３（車両側とのやり取りを行う線とスリーブから起こす線）および４本のＣＡＮ通信線２４を含む制御用通信線２５が接続されている。また、Ｐ−Ｎ端子１５には、２本の電源線３３（図３参照）を経て供給された直流電力がキャパシタ（平滑コンデンサ）やインダクタコイル等から構成されるノイズ除去用フィルタ回路を介して供給されるようになっている。

さらに、制御基板２１には、図３に示されるように、低電圧系回路のパターンおよび高電圧系回路のパターンに対応して低電圧側グランド領域２６および高電圧側グランド領域２７が形成されている。また、制御基板２１の４コーナー部分には、それぞれ樹脂ケース１４の４コーナー部に設けられているアース１７を介してアース端子１８に接続されるフレームグランド領域２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄが４箇所に形成されている。

そして、２本の通信線２３が接続されている通信線パターン２３Ａ，２３Ｂは、当該通信線２３の接続位置に最も近い位置のフレームグランド領域２８Ａに対して、それぞれ０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子（コンデンサ）２９Ａ，２９Ｂを介して接続されているとともに、低電圧側グランド領域２６に対して、それぞれｐＦオーダー（例えば１〜１００ｐＦ）の容量を有する容量性素子（コンデンサ）３０Ａ，３０Ｂを介して接続されている。また、低電圧側グランド領域２６に接続されているグランド線３１のパターン３１Ａも、その接続位置に最も近い位置のフレームグランド領域２８Ａに対して、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子（コンデンサ）２９Ｃを介して接続されている。

一方、低電圧側グランド領域２６は、２本の通信線２３が接続されているフレームグランド領域２８Ａとは別のフレームグランド領域２８Ｂに対して、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子（コンデンサ）２９Ｄを介して接続されている。さらに、高電圧側グランド領域２７は、３箇所のフレームグランド領域２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄに対して、それぞれ１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子（コンデンサ）３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃを介して接続されている。なお、図３中の符号３３は、電源線を表している。

以上に説明の構成により、本実施形態によると、以下の作用効果を奏する。
上記インバータ一体型電動圧縮機１において、車両に搭載の電源ユニットから電源線３３を介してインバータ装置１２に供給された直流電力は、ノイズ除去用フィルタ回路を経た後、インバータモジュール１３のＰ−Ｎ端子１４からパワー基板上のスイッチング回路に入力され、制御基板２１を介して制御される半導体スイッチング素子の動作により指令周波数の三相交流電力に変換された後、Ｕ−Ｖ−Ｗ端子１５からガラス密封端子（図示省略）を介してモータハウジング３内の電動モータに印加される。

これによって、電動モータが指令された周波数で回転駆動され、圧縮機構を駆動することにより冷媒の圧縮作用が行われる。インバータ装置１２は、車両側に搭載されているＥＣＵから制御用通信線２５を介して入力される指令に基づいて制御され、その制御状態は車両側ＥＣＵにフィードバックされる。ここで、電動圧縮機１のハウジング２に組み込まれているインバータ装置１２は、外部ユニットと電源線３３および複数本の制御用通信線２５を介して接続されているため、これらの線がアンテナとなり外部から電磁ノイズが入射される。一方、インバータ装置１２は、スイッチング動作を行うＩＧＢＴ等の高電圧電子部品などを内蔵していることから、自身が電磁ノイズを放出する放出源となる。

しかるに、本実施形態では、低電圧系回路および高電圧系回路が設けられている制御基板２１には、各回路に対して低電圧側グランド領域２６および高電圧側グランド領域２７が形成されており、また、制御基板２１の各コーナー部の４箇所には、フレームグランド領域２８Ａないし２８Ｄが設けられ、低電圧系回路に接続される複数の通信線パターン２３Ａ，２３Ｂが、それぞれ低電圧側グランド領域２６およびフレームグランド領域２８Ａの双方に、異なる容量の容量性素子２９Ａ，２９Ｂおよび３０Ａ，３０Ｂを介して接続されている。

このため、複数の通信線２３より入出力される周波数帯域の異なる電磁ノイズを、容量の異なる容量性素子２９Ａ，２９Ｂおよび３０Ａ，３０Ｂを介して低電圧側グランド領域２６およびフレームグランド領域２８Ａに落とすことにより低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、制御基板２１の特性やその小型化および通信線２３の増加等によるノイズの発生、伝播ルートの複雑化、増大化等に対して、制御基板２１の電磁環境適合性（ＥＭＣ；Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を向上し、信頼性を高めることができる。

特に、通信線パターン２３Ａ，２３Ｂとフレームグランド領域２８Ａとの間に接続される容量性素子２９Ａ，２９Ｂの容量を、０．１μＦ以上とし、また、通信線パターン２３Ａ，２３Ｂと低電圧側グランド領域２６との間に接続される容量性素子３０Ａ，３０Ｂの容量を、ｐＦオーダー（１〜１００ｐＦ）としている。このため、フレームグランド領域２８Ａに接続される容量が０．１μＦ以上の容量性素子２９Ａ，２９Ｂを介して主に伝導性ノイズをフレームグランド領域２８Ａに落とし、低電圧側グランド領域２６に接続される容量がｐＦオーダー（１〜１００ｐＦ）の容量性素子３０Ａ，３０Ｂを介して主に放射性ノイズを低電圧側グランド領域２６に落とすことにより、幅広い周波数帯域でノイズを低減することができる。従って、複数のノイズ試験にも対応でき、制御基板２１のＥＭＣ特性を向上することができる。

また、本実施形態においては、通信線パターン２３Ａ，２３Ｂを、その通信線２３が接続されている位置に最も近い位置のフレームグランド領域２８Ａに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子２９Ａ，２９Ｂを介して接続しているため、電磁ノイズを発生源により近い位置においてフレームグランド領域２８Ａに落とし、効果的に低減することができる。従って、制御基板２１のＥＭＣ特性を更に高めることができる。

また、低電圧側グランド領域２６に接続されるグランド線３１を、複数のフレームグランド領域２８Ａないし２８Ｄの１つ２８Ａに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子２９Ｃを介して接続している。このため、低電圧側グランド領域２６に接続されるグランド線３１を介して入出力される電磁ノイズを、容量性素子２９Ｃを介してフレームグランド領域２８Ａに落とすことにより低減することができ、これによっても制御基板２１のＥＭＣ特性を高めることができる。

図４には、容量性素子２９Ｃを設けたことによる制御基板２１のノイズ測定結果が示されている。対策前のグラフ（Ａ）と比較して、容量性素子２９Ｃを設けた対策後のグラフ（Ｂ）の方が、幅広い周波数帯域の略全域においてノイズが低減（ノイズ波形の振幅が周波数帯域の略全域において小さくなっている）されていることが読み取れ、顕著なノイズ低減効果を奏することが理解される。

また、本実施形態では、低電圧側グランド領域２６を、複数箇所のフレームグランド領域２８Ａないし２８Ｄのうち最も近い位置にある２８Ｂに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子２９Ｄを介して接続した構成としている。このため、低電圧側グランド領域２６をフレームグランド領域２８Ｂに０．１μＦ以上の容量を持つ容量性素子２９Ｄを介して接地でき、低電圧側グランド領域２６に入った電磁ノイズを速やかにフレームグランド領域２８Ｂに落とすことにより低減し、低電圧系回路をノイズ的に安定化することができる。従って、制御基板２１のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

さらに、本実施形態においては、高電圧側グランド領域２７を、複数箇所のフレームグランド領域２８Ａないし２８Ｄの少なくとも１つ以上（本例では、２８Ｂないし２８Ｄの３つ）に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子３２Ａないし３２Ｃを介して接続している。このため、高電圧側グランド領域２７を複数のフレームグランド領域２８Ａないし２８Ｄの１つ以上に、それぞれ１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子３２Ａないし３２Ｃを介して接地することができる。

従って、高電圧側グランド領域２７に入った電磁ノイズを最も近い位置のフレームグランド領域２８Ｂないし２８Ｄのいずれかに落とすことにより低減し、高電圧系回路をノイズ的に安定化することができ、これによっても制御基板２１のＥＭＣ特性を向上し、信頼性を高めることができる。

また、上記制御基板２１を採用することにより、インバータ装置１２から出力される電磁ノイズを低減し、また、また、インバータ装置の電磁ノイズに対する耐性を向上することができる。従って、ノイズ干渉によるインバータ装置１２の誤動作等を防止することができ、インバータ装置１２の電磁環境適合性（ＥＭＣ）を向上し、その品質および信頼性を高めることができる。同様に、該インバータ装置１２をハウジング２のインバータ収容部９に組み込み、インバータ一体型電動圧縮機１を構成しているため、インバータ装置１２から出力される電磁ノイズを低減し、また、インバータ装置の電磁ノイズに対する耐性を向上することができる。従って、ノイズ干渉によるインバータ装置１２の誤動作を防止しながら、電動圧縮機１を安定して駆動することができ、インバータ一体型電動圧縮機１の電磁環境適合性（ＥＭＣ）をも向上し、その品質および信頼性を高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、インバータ装置１２およびそれを組み込んだインバータ一体型電動圧縮機１の構成は、上記実施形態において一例が示されているが、その構成に限定されるものではなく、種々のタイプのインバータ装置およびインバータ一体型電動圧縮機に適用できることは云うまでもない。また、インバータ装置は必ずしもモジュール化されたものである必要もない。

さらに、上記実施形態では、ＣＡＮ通信線２４について、容量性素子を介して低電圧側グランド領域およびフレームグランド領域に接続していないが、ＣＡＮ通信線２４についても、必要に応じ容量性素子を介して低電圧側グランド領域およびフレームグランド領域に接続することも可能である。但し、容量性素子を接続することによって信号が鈍る可能性があるので、この点を考慮して可否を見極めればよい。

１ インバータ一体型電動圧縮機
２ ハウジング
９ インバータ収容部
１２ インバータ装置
１３ インバータモジュール
２１ 制御基板
２３ 通信線
２３Ａ，２３Ｂ 通信線パターン
２４ ＣＡＮ通信線
２５ 制御用通信線
２６ 低電圧側グランド領域
２７ 高電圧側グランド領域
２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ フレームグランド領域
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ 容量性素子（容量が０．１μＦ以上）
３０Ａ，３０Ｂ 容量性素子（容量がｐＦオーダー）
３１ グランド線
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ 容量性素子（容量が１０，０００ｐＦ以上）
３３ 電源線

Claims (12)

1. 低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板であって、
   該制御基板には、フレームグランド領域が複数箇所に設けられ、
   前記低電圧系回路に接続される複数の通信線パターンは、それぞれ前記低電圧側グランド領域および前記フレームグランド領域の双方に、異なる容量の容量性素子を介して接続されていることを特徴とする制御基板。
2. 前記複数の通信線パターンと前記フレームグランド領域との間に接続される前記容量性素子は、容量が０．１μＦ以上とされ、前記通信線のパターンと前記低電圧側グランド領域との間に接続される前記容量性素子は、容量がｐＦオーダーとされていることを特徴とする請求項１に記載の制御基板。
3. 前記複数の通信線パターンは、その通信線が接続されている位置に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の制御基板。
4. 前記低電圧側グランド領域には、グランド線が接続され、該グランド線は、前記フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の制御基板。
5. 前記低電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の制御基板。
6. 前記低電圧側グランド領域は、その低電圧側グランド領域に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されていることを特徴とする請求項５に記載の制御基板。
7. 前記高電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の制御基板。
8. 前記高電圧側グランド領域は、その前記高電圧側グランド領域に最も近い位置の前記フレームグランド領域に、前記容量性素子を介して接続されていることを特徴とする請求項７に記載の制御基板。
9. 低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板であって、
   該制御基板には、フレームグランド領域が複数箇所に設けられ、
   前記低電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の１つに、０．１μＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする制御基板。
10. 低電圧系回路および高電圧系回路が設けられているとともに、各回路に対して低電圧側グランド領域および高電圧側グランド領域が形成されている、低電圧および高電圧の２系統の電力が入力される制御基板であって、
    該制御基板には、フレームグランド領域が複数箇所に設けられ、
    前記高電圧側グランド領域は、前記フレームグランド領域の少なくとも１つ以上に、１０，０００ｐＦ以上の容量を有する容量性素子を介して接続されていることを特徴とする制御基板。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の制御基板を備えていることを特徴とするインバータ装置。
12. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の制御基板を備えたインバータ装置が、ハウジングに一体に組み込まれていることを特徴とするインバータ一体型電動圧縮機。
    

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