JP2015053770A - 電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電力変換装置14は、複数の基板41−46を備える。第1基板41のフィルタ回路21は、直流側の接地部G1を提供する。第2基板42のフィルタ回路22は、交流側の接地部G2を提供する。第3基板43のフィルタ回路23は、電源回路の接地接続G3を提供する。スイッチ素子Q1−Q6の浮遊容量24cは、接地接続G4を提供する。複数の基板41−46の接地パターン41a、42a、43a、45aの間は、板状導体51−53によって接続され、導体面を提供する。この導体面は、少なくとも直流側の接地部G1と、交流側の接地部G2との間におけるノイズ電流の直線的経路を提供する。導体面は、電源回路の接地部G3、およびスイッチ素子Q1−Q6の浮遊容量を経由する接地部G4についても、ノイズ電流の直線的経路を提供する。
【選択図】図5
Description
図1において、電力変換システム10は、複数の電源の間に構築されている。複数の電源は、電池11と、交流電源12とを含む。電力変換システム10は、電池11と、交流電源12とに接続された電力変換装置14を備える。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、板状導体51、52、53を第5基板45の接地パターン45aに接続した。これに代えて、この実施形態では、第4基板44の接地パターン44aが利用される。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、帯状の細長い板状導体51、52、53によって隣接する接地パターンの間を接続した。これに代えて、この実施形態では、ひとつの基板に相当する程度に広く面状に拡がるい板状導体を備える。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、複数の板状導体は平板状である。また、複数の基板41−45は、互いに平行になるように、かつ、ほぼ同一平面上に、互いに重複することなく並べられている。これに代えて、この実施形態では、曲げられた板状導体によって導体面が提供される。この実施形態では、複数の基板41−45は、互いに角度をなして交差するように位置付けられる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、複数の板状導体のそれぞれは長方形である。これに代えて、この実施形態では、仮想の通電経路面NPの外辺に沿った辺をもつ多角形または四辺形と呼びうる板状導体551、552、553が採用される。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、仮想の通電経路面NPは、複数の接地コンデンサ21c、22c、23cで囲まれる三角形の範囲である。これに代えて、この実施形態では、複数のスイッチ素子Q1−Q6と、複数の接地コンデンサ21c、22c、23cとで囲まれる四角形の範囲によって、仮想の通電経路面NPが提供される。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、仮想の通電経路面NPは、複数のスイッチ素子Q1−Q6を考慮して設定される。仮想の通電経路面NPは、複数のスイッチ素子Q1−Q6を考慮することなく設定されてもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、第3の接地コンデンサ23cが第3基板43に配置されている。第3の接地コンデンサ23cは、第4基板44または第5基板45の位置に配置されてもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、電力変換装置14には、電池11と交流電源12とが接続される。これに代えて、この実施形態では、電池11と交流の電動機912とが電力変換装置914に接続される。
発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。各実施形態は追加的な部分をもつことができる。各実施形態の部分は、省略される場合がある。実施形態の部分は、他の実施形態の部分と置き換え、または組み合わせることも可能である。上記実施形態の構造、作用、効果は、あくまで例示である。発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。発明のいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
14、914 電力変換装置、15 変換回路、16、916 インバータ回路、
17 コンバータ回路、21、22、23、25 フィルタ回路、
21a、22a、23a、25a 接地コンデンサ、24a、912c 浮遊容量、
26、27 遮断器、28 接地部材(ケース)、31 制御回路、32 電源回路、
41、42、43、44、45、46、843、942 基板、
41a、42a、43a、44a、45a、942a 接地パターン、
41b、42b ビア、47 シールドケース、48 ヒートシンク、
51、52、53 板状導体、
251、252、354、455 551、552、553 板状導体、
651、652、851、852、951、953 板状導体、
G1−G8 接地部、NP 通電経路面、Q1−Q8 スイッチ素子。
Claims (9)
- 直流側に直流電源(11)が接続され、交流側に交流電源(12)または交流負荷(912)が接続され、少なくとも直流から交流への電力変換を提供するインバータ回路(16、916)を備える電力変換装置において、
前記インバータ回路の直流側を容量要素(21c)を介して接地接続する直流側接地部(G1)を有する第1基板(41)と、
前記インバータ回路の交流側を容量要素(22c、912c)を介して接地接続する交流側接地部(G2、G8)を有する第2基板(42、942)と、
前記第1基板と前記第2基板とを含む複数の基板の間に配置され、前記直流側接地部と前記交流側接地部とを含む複数の接地部の間を電気的に接続する通電経路面(NP)の少なくとも一部を提供する板状導体(51、52、53、251、252、253、354、455、551、552、553、651、652、851、852、951、953)とを備え、
前記板状導体は、
隣接して配置された複数の前記基板の間に位置する前記通電経路面の多角形部分または四辺形部分より大きく面状に拡がっていることを特徴とする電力変換装置。 - 前記板状導体は、複数の前記接地部の相互間に、前記通電経路面(NP)に沿って延びる最短の通電経路を形成するように拡がっていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
- さらに、前記インバータ回路を制御する制御回路(31)と、
少なくとも前記インバータ回路の直流側から前記制御回路に給電する電源回路(32)とを備え、
複数の前記基板は、前記電源回路を容量要素(23c)を介して接地接続する制御用電源接地部(G3)を有する第3基板(43、843)を備え、
前記通電経路面(NP)は、前記直流側接地部(G1)、前記交流側接地部(G2、G8)、および前記制御用電源接地部(G3)を含む複数の前記接地部を電気的に接続することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電力変換装置。 - さらに、前記インバータ回路を構成する複数のスイッチ素子(Q1−Q8)を浮遊容量(24c)を経由して接地接続するスイッチ接地部(G4)を備え、
前記通電経路面(NP)は、前記直流側接地部(G1)、前記交流側接地部(G2、G8)、および前記スイッチ接地部(G4)を含む複数の前記接地部を電気的に接続することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記第1基板は、前記容量要素(21c)が接地接続される第1接地パターン(41a)を有し、
前記第2基板は、前記容量要素(22c、912c)が接地接続される第2接地パターン(42a、942a)を有し、
前記板状導体は、前記第1接地パターンと前記第2接地パターンとを含む複数の接地パターンの間において、電気的接続を提供することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記第1基板は、前記容量要素(21c)が接地接続される第1接地パターン(41a)を有し、
前記第2基板は、前記容量要素(22c)が接地接続される第2接地パターン(42a)を有し、
前記第3基板は、前記容量要素(23c)が接地接続される第3接地パターン(43a)を有し、
前記板状導体は、前記第1接地パターンと前記第2接地パターンと前記第3接地パターンとを含む複数の接地パターンの間において、電気的接続を提供することを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置。 - 前記通電経路面(NP)は、複数の前記接地部を含む多角形の範囲にわたって拡がっており、
複数の前記接地パターンと前記板状導体とは、前記通電経路面を含み、前記通電経路面より広く拡がっていることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の電力変換装置。 - 前記容量要素は、コモンモードフィルタを提供する接地コンデンサ(21c、22c、23c)であることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれかに記載の電力変換装置。
- 前記交流側に前記交流負荷(912)が接続されており、
前記交流側接地部(G8)は、前記交流負荷のケースを前記第2基板(942)に接地接続することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の電力変換装置。
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