JP2012079904A - Capacitor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のコンデンサを接続導体に並列配置するコンデンサ装置に関するものである。 The present invention relates to a capacitor device in which a plurality of capacitors are arranged in parallel on connection conductors.
例えば、複数のスイッチング素子を有するインバータ装置には、各スイッチング素子と並列にそれぞれコンデンサが接続されている。また、大容量の電圧型インバータ装置では、直流コンデンサとして高耐圧、大電流、大容量のものが必要となることから、通常は多数のコンデンサを並列接続して等価的に一つの直流コンデンサとして設置される。コンデンサを並列接続するときに配慮すべき点として、寿命に対する信頼性から各コンデンサの電流責務(温度責務)を均一化する必要があり、従来では、特許文献1〜3のようなものが公知となっている。 For example, in an inverter device having a plurality of switching elements, a capacitor is connected in parallel with each switching element. In addition, a large-capacity voltage-type inverter device requires a high-voltage, high-current, large-capacity DC capacitor, so normally a large number of capacitors are connected in parallel and equivalently installed as a single DC capacitor. Is done. As a point to be considered when connecting capacitors in parallel, it is necessary to equalize the current duty (temperature duty) of each capacitor from the reliability with respect to the lifetime. It has become.
特許文献1には、並列に接続されるコンデンサ数を偶数にし、コンデンサの一方の電極側を共通の導体に接続し、他方のコンデンサ電極を共通の他の導体に接続することで、複数個のコンデンサ間の電流バラツキを改善することが記載されている。
特許文献2には、コンデンサの正極端子から負極端子へ向かうコンデンサ端子の配列方向が互いに平行となるように配列し、そのうちの一つのコンデンサの配列端子が他のものと逆にすることでインダクタンスのバラツキを小さくすることが記載されている。
特許文献3には、半導体デバイスに対して直流中間コンデンサを複数同じ方向に並列接続し、半導体デバイスとコンデンサ間の電流経路において各経路の距離が等しくなるようなスリットを設けることでインダクタンスのバラツキを小さくすることが記載されている。
In Patent Document 1, the number of capacitors connected in parallel is set to an even number, one electrode side of the capacitor is connected to a common conductor, and the other capacitor electrode is connected to another common conductor. It is described that current variation between capacitors is improved.
In Patent Document 2, the capacitor terminals are arranged so that the arrangement directions of the capacitor terminals from the positive electrode terminal to the negative electrode terminal are parallel to each other. It describes that the variation is reduced.
In Patent Document 3, a plurality of DC intermediate capacitors are connected in parallel to the semiconductor device in the same direction, and a slit is provided in the current path between the semiconductor device and the capacitor so that the distances of the respective paths are equal. It is described to make it smaller.
コンデンサを並列接続する場合の問題として、特許文献1では、同文献で図18を用いて周波数帯により中心部の方で電流が増大し、または反対に中心部で減少すること、及び共振周波数付近でコンデンサ回路に局部的に電流が流れる問題点を有することが記載されている。また、各コンデンサの電流ループで生じる磁束が、他のコンデンサ回路との相互インダクタンスにより電流分担を悪くすることも知られており、上記各特許文献はそれらの各問題点を解決しようとするものである。 As a problem in the case of connecting capacitors in parallel, in Patent Document 1, the current increases in the center part according to the frequency band using FIG. 18 in the same document, or conversely decreases in the center part, and near the resonance frequency. It is described that there is a problem that current flows locally in the capacitor circuit. In addition, it is known that the magnetic flux generated in the current loop of each capacitor deteriorates current sharing due to mutual inductance with other capacitor circuits, and each of the above-mentioned patent documents tries to solve each of these problems. is there.
しかし、インバータ装置を構成するスイッチング素子数が増加する場合や、直流回路用コンデンサの大容量化等に伴って導体上に配設するコンデンサ数が増えると導体上でのコンデンサ取付け面積が増大してコンデンサ装置が大型化するが、この大型化についての対策については各特許文献には開示されてない。 However, when the number of switching elements constituting the inverter device increases, or when the number of capacitors disposed on the conductor increases as the capacity of the DC circuit capacitor increases, the capacitor mounting area on the conductor increases. Although the capacitor device is enlarged, the countermeasures for the enlargement are not disclosed in each patent document.
そこで本発明が目的とするとこは、インダクタンスのアンバランスに基づく問題点を解決しつつコンデンサ装置の大型化についての対策を施したコンデンサ装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a capacitor device in which measures for increasing the size of the capacitor device are taken while solving the problems based on inductance imbalance.
本発明は、積み重ねたP側導体とN側導体間に、複数のコンデンサの正極端子と負極端子をそれぞれ接続して構成するコンデンサ装置において、
前記コンデンサの端子が接続されるP側導体とN側導体の積み重ねを第1のP側導体,第2のN側導体,第2のP側導体,第1のN側導体の順の四層とし、第1のP側導体と第1のN側導体にそれぞれ前記コンデンサを分配して載置すると共に、第1のP側導体と第1のN側導体の同一方向に外部端子を設け、この外部端子とは異なる側の第1,2のP側導体間、及び第1,2のN側導体間を連結部材にて連結して構成したことを特徴としたものである。
The present invention relates to a capacitor device in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal of a plurality of capacitors are respectively connected between the stacked P-side conductor and N-side conductor,
Stacking the P-side conductor and the N-side conductor to which the capacitor terminal is connected is the four layers in the order of the first P-side conductor, the second N-side conductor, the second P-side conductor, and the first N-side conductor. The capacitor is distributed and placed on each of the first P-side conductor and the first N-side conductor, and an external terminal is provided in the same direction of the first P-side conductor and the first N-side conductor, The first and second P-side conductors on the side different from the external terminal and the first and second N-side conductors are connected by a connecting member.
本発明の請求項2は、前記第1のP側導体と第1のN側導体に載置するコンデンサ数は同数とし、且つ第2のP側導体と第2のN側導体間に絶縁物を介在させたことを特徴としたものである。 According to a second aspect of the present invention, the same number of capacitors are placed on the first P-side conductor and the first N-side conductor, and an insulator is provided between the second P-side conductor and the second N-side conductor. It is characterized by interposing.
本発明の請求項3は、前記P側導体及びN側導体の任意部に調整用孔を設けたことを特徴としたものである。 A third aspect of the present invention is characterized in that adjustment holes are provided in arbitrary portions of the P-side conductor and the N-side conductor.
本発明の請求項4は、前記調整用孔は、前記外部端子と対向する近辺の当該外部端子と同極導体に設けたことを特徴としたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the adjustment hole is provided in the same-polarity conductor as the external terminal in the vicinity facing the external terminal.
以上のとおり、本発明によれば、コンデンサの設置数が多数となる場合に、その設置面積の縮小が可能となり、低インピーダンスを保ちつつ各コンデンサに流入する電流をバランスさせ、温度責務を均一化できるものである。 As described above, according to the present invention, when a large number of capacitors are installed, the installation area can be reduced, the current flowing into each capacitor is balanced while maintaining a low impedance, and the temperature duty is made uniform. It can be done.
図1は、本発明の実施例を示すコンデンサ装置の構成図、図2はその配線図を示したものである。この実施例は、コンデンサ数が36個よりなるコンデンサ装置の例である。10は第1のN側(負極側)導体で、この導体10上には18個のコンデンサCが6列×3列の状態で配設されている。また、N側導体10の一側には電源などの外部側に接続されるN側の外部端子10aが形成されている。11は第2のN側導体、20は第1のP側導体で、この導体20上には18個のコンデンサCが6列×3列の状態で配設されている。また、このP側導体20の一側には電源などの外部側に接続されるP側の外部端子20aを有している。21は第2のP側(正極側)導体である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a capacitor device showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a wiring diagram thereof. This embodiment is an example of a capacitor device having 36 capacitors.
P側及びN側の各導体は、P側の外部端子20aとN側の外部端子10aを同一方向(図1では右方向)に向けて配置され、且つ各導体間には絶縁物3,4,及び5を介してN,P,N,P導体の順に積層される。積層された上下に隣接するP側導体20とN側導体11間と、N側導体10とP側導体21間には、それぞれコンデンサの配設位置にスルーホールが穿設されてコンデンサの極性端子が挿し込まれ、例えば、N側導体10上に配設されコンデンサの場合、コンデンサの正極端子はP側導体21に、負極端子はN側導体10に固着され、各極性毎の導体にそれぞれ電気的に接続される。そして、突設されたP側の外部端子20aとN側の外部端子10aとの反対側は、図2で示すようにN導体同士とP導体同士が導体よりなる連結部材6,7によって連結される。すなわち、コンデンサを配設する導体の中間位置でその導体を恰も折り曲げた状態でコンデンサ装置が構成される。
The P-side and N-side conductors are arranged with the P-side external terminal 20a and the N-side
上記のように構成することで、コンデンサ装置における配線回路図は図2のようになる。すなわち、第1のP側導体20にはコンデンサC1〜C18の各正極端子が接続され、第2のN側導体11にはコンデンサC1〜C18の各負極端子がそれぞれ接続される。同様に、第1のN側導体10にはコンデンサC19〜C36の各負極端子が接続され、第2のP側導体21にはコンデンサC19〜C36の各正極端子がそれぞれ接続され、各コンデンサは並列接続状態となってコンデンサ間の自己インダクタンスが略同じとなるように構成される。
With the above configuration, the wiring circuit diagram of the capacitor device is as shown in FIG. That is, the positive terminals of the capacitors C1 to C18 are connected to the first P-
コンデンサ装置に流入する電流は充放電されることから必ずしも一方向からの流入ではないが、例えば、P側外部端子に正極の、N側外部端子に負極の電圧がPNの両端子間に印加されると、第1のP側導体20には電流iP1が矢印方向に流れ、第2のN側導体11には電流iN2が矢印方向に流れる。各電流は、連結部材6,7を介して第2のP側導体21と第1のN側導体10にも流れ、第2のP側導体21には電流iP2が矢印方向に流れ、第2のN側導体11には電流iN1が矢印方向に流れる。
The current flowing into the capacitor device is not necessarily inflow from one direction because it is charged and discharged. For example, a positive voltage is applied to the P-side external terminal and a negative voltage is applied to the N-side external terminal between both terminals of the PN. Then, the current i P1 flows through the first P-
つまり、コンデンサ装置を流れる電流は、第1のP側導体20と第2のN側導体11に流れる電流方向は同一方向となり、また、第2のP側導体21と第1のN側導体10に流れる電流方向は同一方向となり、導体20,11間及び導体21,10間の磁束は略ゼロになる。これにより、導体20,11によって構成される回路網、及び導体21,10よって構成される回路網による相互インダクタンスの影響は少なくなる。なお、隣り合う導体のうち、異なる方向に電流が流れるN側導体11とP側導体21間では電流差による磁束は発生するが、両導体11,21間には絶縁物4が介在されて間隙が形成されることから、相互インダクタンスによる影響は軽減され、低インピーダンスの回路網が形成される。
That is, the current flowing through the capacitor device has the same direction of the current flowing through the first P-
この実施例によれば、コンデンサ装置の等価回路の中心位置より恰も折り曲げた形で積層し、導体を四重構造としたことにより少ない面積での多数コンデンサの並列配置が可能となり、特に大容量コンデンサ装置の小型化が実現できるものである。また、折り曲げ時(積層時)においても、相互インダクタンスによる影響を低減したことにより各コンデンサ電流のアンバランスは減少できるものである。 According to this embodiment, it is possible to arrange a large number of capacitors in a small area in parallel by stacking in a shape that is bent more than the center position of the equivalent circuit of the capacitor device and making the conductor a quadruple structure. The device can be miniaturized. Also, even during bending (stacking), the imbalance between the capacitor currents can be reduced by reducing the influence of mutual inductance.
図3は他の実施例を示した部分図である。
本発明によるコンデンサ装置は、図1,2で示すように等価的な中心位置より折り曲げて上下対象に構成したことにより、大容量のコンデンサ装置でも比較的小型に、且つ相互インダクタンスの影響を抑制し、しかもコンデンサ間の自己インダクタンスが同等となるよう構成されるが、各コンデンサに流入する電流のアンバランスは発生する。各コンデンサに流入する電流は、自己インダクタンス、相互インダクタンス及び抵抗分によって決定される。本発明では、コンデンサ装置の等価回路における中間点で折り曲げた構成となっていることから、電流が流入するP端子20a及びN端子10aから最も離れた点でのインダクタンスが小さく、且つ抵抗値が大きくなってコンデンサ個々での電流のアンバランスが発生する可能性がある。この実施例はインダクタンス及び抵抗値の不均一に基づく各コンデンサ電流のアンバランスを調整するものである。
FIG. 3 is a partial view showing another embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 2, the capacitor device according to the present invention is bent from the equivalent center position so as to be vertically positioned, so that even a large-capacity capacitor device is relatively small and suppresses the influence of mutual inductance. In addition, although the self-inductance between the capacitors is equal, an imbalance of the current flowing into each capacitor occurs. The current flowing into each capacitor is determined by self-inductance, mutual inductance, and resistance. In the present invention, since it is configured to be bent at an intermediate point in the equivalent circuit of the capacitor device, the inductance at a point farthest from the P terminal 20a and the
図3はN側導体のみを示したもので、第2のN側導体11の任意部にインダクタンス及び抵抗値の調整用孔12を任意数穿設してインダクタンスを大きくし、且つ抵抗値を小さくして電流のバランスをとりつつ低インピーダンス化を図ったものである。調整用孔12は、N側外部端子10aより最も離れた位置、すなわち、導体積層時の外部端子10aと対向する近辺の第2のN側導体11で、コンデンサの端子が接続されるスルーホールを逃げた位置で特に穿設されるが、この調整用孔12は、各コンデンサの電流責務は温度上昇で測定できることから、温度測定の結果で所定の温度ばらつきの範囲内に入るよう設けられる。このことから、図3では調整用孔12を第2のN側導体11にのみ穿設しているが、第1のN側導体10やP側導体においても同様にして調整用孔12を設けてインダクタンスを大きくすると共に、抵抗値も調整して温度責務の均一化が図られて各コンデンサの電流分担を改善している。
FIG. 3 shows only the N-side conductor. An arbitrary number of adjustment holes 12 for adjusting the inductance and the resistance value are formed in an arbitrary portion of the second N-
この実施例によれば、図1の実施例に加えて、さらに温度責務の均一化が図られて各コンデンサの電流分担が改善されるものである。 According to this embodiment, in addition to the embodiment of FIG. 1, the temperature duty is further made uniform and the current sharing of each capacitor is improved.
3,4,5… 絶縁物
6,7… 連結部材
10… 第1のN側導体
11… 第2のN側導体
12… 調整用孔
20… 第1のP側導体
21… 第2のP側導体
3, 4, 5 ...
Claims (4)
前記コンデンサの端子が接続されるP側導体とN側導体の積み重ねを第1のP側導体,第2のN側導体,第2のP側導体,第1のN側導体の順の四層とし、第1のP側導体と第1のN側導体にそれぞれ前記コンデンサを分配して載置すると共に、第1のP側導体と第1のN側導体の同一方向に外部端子を設け、この外部端子とは異なる側の第1,2のP側導体間、及び第1,2のN側導体間を連結部材にて連結して構成したことを特徴としたコンデンサ装置。 In the capacitor device configured by connecting the positive and negative terminals of a plurality of capacitors between the stacked P-side conductor and N-side conductor,
Stacking the P-side conductor and the N-side conductor to which the capacitor terminal is connected is the four layers in the order of the first P-side conductor, the second N-side conductor, the second P-side conductor, and the first N-side conductor. The capacitor is distributed and placed on each of the first P-side conductor and the first N-side conductor, and an external terminal is provided in the same direction of the first P-side conductor and the first N-side conductor, A capacitor device comprising: a connecting member connecting the first and second P-side conductors on the side different from the external terminal and the first and second N-side conductors.
4. The capacitor device according to claim 3, wherein the adjustment hole is provided in the same-polarity conductor as the external terminal in the vicinity facing the external terminal.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016086014A (en) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | Capacitor module |
JP2016139702A (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 株式会社明電舎 | Attachment structure of capacitor and power converter |
JP2018137271A (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | Coil unit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6389227A (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-20 | Nitsukuu Kogyo Kk | Partial impregnating formation for casting |
JPS6389227U (en) * | 1986-11-29 | 1988-06-10 | ||
JP2000082635A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Toshiba Corp | Capacitor circuit device |
JP2006019367A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Nippon Chemicon Corp | Connector, electronic component connecting structure, and electronic component device |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6389227A (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-20 | Nitsukuu Kogyo Kk | Partial impregnating formation for casting |
JPS6389227U (en) * | 1986-11-29 | 1988-06-10 | ||
JP2000082635A (en) * | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Toshiba Corp | Capacitor circuit device |
JP2006019367A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Nippon Chemicon Corp | Connector, electronic component connecting structure, and electronic component device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016086014A (en) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | Capacitor module |
JP2016139702A (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 株式会社明電舎 | Attachment structure of capacitor and power converter |
JP2018137271A (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | トヨタ自動車株式会社 | Coil unit |
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