JP2017022835A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力変換回路からコンデンサに流入する電流には、電力変換回路のスイッチング周波数成分の高調波が含まれており、前記の高調波周波数が、複数並列接続したコンデンサ間のLC並列共振経路の共振周波数に近い場合、複数並列接続したコンデンサ間に共振電流が流れ、コンデンサを流れる電流が過剰となる恐れがある。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明は、絶縁性のケースに複数のコンデンサ素子と複数のコンデンサ素子の正極を接続する正極側の配線導体と、複数のコンデンサ素子の負極を接続する負極側の配線導体を収納し、ケース外部に正極端子と負極端子を設けたコンデンサに導体板を近接配置することを特徴とする電力変換装置。【選択図】 図２

Description

本発明は、電力変換装置に係り、特に、直流部にコンデンサを複数並列接続するのに好適な電力変換装置に関する。

電力変換装置は、電力用半導体素子を用いて、直流電力を交流電力に変換、或いは、交流電力を直流電力に変換する。すなわち、電力用半導体素子をオン・オフ動作させることで電力変換するものである。一般に電力変換装置では電力変換する過程で例えば平滑等のためにコンデンサで一時的に電力を蓄える。

高耐圧・大容量のコンデンサは、内部で複数のコンデンサ素子を直並列接続することで高耐圧・大容量化を図っている。

高電圧・大容量の電力変換装置では、直流部に電圧を平滑化するための高耐圧・大容量のコンデンサを複数並列接続している。

コンデンサを複数並列接続する場合、複数のコンデンサの静電容量とコンデンサ内部の配線インダクタンスとコンデンサを複数並列接続するための導体の配線インダクタンスによるLC並列共振経路が形成される。

このような電力変換装置の技術は例えば特開２０１５‐００２５６４号公報に記載されている。

電力変換回路からコンデンサに流入する電流には、電力変換回路のスイッチング周波数成分の高調波が含まれており、前記の高調波周波数が、複数並列接続したコンデンサ間のLC並列共振経路の共振周波数に近い場合、複数並列接続したコンデンサ間に共振電流が流れ、コンデンサを流れる電流が過剰となる恐れがある。

本発明の目的は、複数並列接続したコンデンサ間の共振電流が流れるのを抑制することが可能な電力変換装置を提供することにある。

特開２０１５‐００２５６４号公報

上記従来技術では、電力用半導体素子の近くに導体板を配置して、電力用半導体素子とコンデンサ間の配線インダクタンス及び電力用半導体素子の配列方向の配線インダクタンスの低減することでサージ電圧を抑制する方法について開示されているが、前記複数並列接続したコンデンサ間の共振電流の発生防止方法については、開示されていない。

上記課題を解決するために、本発明では、半導体素子にコンデンサ素子を接続して構成され、前記コンデンサ素子は複数で構成されており、前記複数のコンデンサ素子の正極を接続する正極側の配線導体と、前記複数のコンデンサ素子の負極を接続する負極側の配線導体を有し、前記正極側の配線導体と前記負極側の配線導体のいずれか一方もしくは、両方に導体板を近接配置するように構成した。

具体的には、絶縁性のケースに複数のコンデンサ素子と複数のコンデンサ素子の正極を接続する正極側の配線導体と、複数のコンデンサ素子の負極を接続する負極側の配線導体を収納し、ケース外部に正極端子と負極端子を設けたコンデンサに導体板を近接配置する。

本発明によれば、前記並列コンデンサ間LC並列共振によりコンデンサ電流が過剰になることを防止できる。

本発明による電力変換装置１３の第１の実施形態の回路方式例。 本発明による電力変換装置１３の第１の実施形態の実装構造。 コンデンサ１の内部構造の正面図。 コンデンサ１の内部構造の背面図。 コンデンサ１を左側面からみた回路図。 導体板４によるコンデンサ１の内部の配線インダクタンス低減原理の説明図。 図２の導体板４を環状とした例。 環状の導体板４によるコンデンサ１の内部の配線インダクタンス低減原理の説明図。 図１の導体板４をコンデンサ１に近接配置し、且つ導体板４でコンデンサ１の周りを囲んだ例。 図２の導体板４を正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子７を接続する部分と平行に近接配置した例。 図１０における導体板４によるコンデンサ１内部の配線インダクタンス低減原理の説明図。 本発明の第２の実施例。

以下、本発明の実施形態を図面ともに説明する。なお、以下の実施例は本発明の一形態を示すものであり、本発明は要旨を逸脱しない限り、他の形態を含むものである。

実施例1では、図１〜図１０を用いて本発明の実施形態を説明する。

まず、本発明による電力変換装置１３の第１の実施形態の回路方式例、実装構造例及びコンデンサの内部構造例、コンデンサ内部の回路について説明し、次に第１の実施形態の効果及び原理について説明し、最後に第１の実施形態の導体板４の形状及び配置方法の変更による効果及び原理について説明する。

図１は本実施例による電力変換装置１３の第１の実施形態の回路方式例を表した図である。

図１では、電力変換回路１０を三相ＰＷＭコンバータとし、直流部(正極側の接続端子１１０と電力変換回路の負極側の接続端子１１１の間)にコンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３でコンデンサ１とコンデンサ１１を並列接続している。

交流電源３０１（Ｕ相）は、交流端子１１４（Ｕ相）と交流リアクトル３０４（Ｕ相）を介して、電力用半導体素子１２（上側、Ｕ相）と電力用半導体素子１２（下側、Ｕ相）の接続点に接続される。交流電源３０１（Ｖ相）及び交流電源３０１（Ｗ相）も同様に接続される。

ここで、電力用半導体素子１２（上側、Ｕ相）、電力用半導体素子１２（下側、Ｕ相）、電力用半導体素子１２（上側、Ｖ相）、電力用半導体素子１２（下側、Ｖ相）、電力用半導体素子１２（上側、Ｗ相）、電力用半導体素子１２（下側、Ｗ相）、は各々図示されない制御装置から制御信号を受けてオン・オフ動作して、交流電源３０１の交流電力を電力変換する。

電力用半導体素子１２（上側、Ｕ相）と電力用半導体素子１２（下側、Ｕ相）は直列され、正極側は、接続端子１１０と配線導体１1２を介して出力端子１１７に接続されると共に、負極側は、接続端子１１１と配線導体１1３を介して出力端子１１８に接続される。電力用半導体素子１２（Ｖ相）と電力用半導体素子１２（Ｗ相）も同様である、出力端子１１７と出力端子１１８は負荷３０７の両端に接続される。

正極側の配線導体１１２は、インダクタンス３０と配線抵抗５０（理論的な構成）、正極端子２（電力変換回路側）、インダクタンス３１と配線抵抗５１（理論的な構成）、正極端子２（負荷側）で構成される。負極側の配線導体１１３は、インダクタンス３５と配線抵抗５５（理論的な構成）、正極端子３（電力変換回路側）、インダクタンス３４と配線抵抗５４（理論的な構成）、正極端子３（負荷側）で構成される。

正極端子２（電力変換回路側）と負極端子３（電力変換回路側）の間にコンデンサ１が接続され、一方、正極端子２（負荷側）と負極端子３（負荷側）の間にコンデンサ１１が接続される。

コンデンサ１は、理論的に、内部インダクタンス３２、抵抗５２、静電容量７０で構成される。コンデンサ１１は、理論的に、内部インダクタンス３３、抵抗５３、静電容量７１で構成される
なお、図１では、電力変換回路１０を三相ＰＷＭコンバータとしているが、これは電力変換装置１３の回路方式の一例を示しており、本発明による電力変換装置の回路方式は図１に限ったものではない。

図２に、本発明による電力変換装置１３の第１の実施形態の実装構造を示す。図２では、直流部(正極側の接続端子１１０と電力変換回路の負極側の接続端子１１１の間)にコンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３で並列接続したコンデンサ１とコンデンサ１１に導体板４を近接配置した例を示している。すなわち、コンデンサ１とコンデンサ１１の間に導体板４を配置する。さらに、コンデンサ１１のおけるコンデンサ１とは反対側に導体板４を配置する。前記コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２及び前記コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３は、配線インダクタンス及び配線抵抗として機能してしまう。

図１のコンデンサ１及びコンデンサ１１の内部構造の正面図を図３に、背面図を図４に、左側面からみた回路図を図５に示す。なお、図３〜図５は大容量コンデンサの内部構造の一例を示しており、本発明が適用可能なコンデンサの内部構造は図３〜図５に限ったものではない。

図３に示すように、コンデンサ１及びコンデンサ１１の内部の正面には、正極端子２が正極側の配線導体８を介して、コンデンサ素子５、６、７に接続されている。正極側の配線導体８も、配線インダクタンス及び配線抵抗として機能してしまう。また、前記コンデンサ素子５、６、７が収納されるコンデンサ１のケースは絶縁性である。

図４に示すように、コンデンサ１及びコンデンサ１１の内部の背面には、負極端子３が負極側の配線導体９を介して、コンデンサ素子５、６、７に接続されている。負極側の配線導体９も、配線インダクタンス及び配線抵抗として機能してしまう。

図５に示すように、コンデンサ１及びコンデンサ１１の内部の回路は、正極端子２と負極端子３の間にコンデンサ素子５、６、７が並列に接続されている。内部で複数のコンデンサ素子を並列接続することで、コンデンサ１及びコンデンサ１１の静電容量を大きくしている。また、前記コンデンサ素子５、６、７の内部にも配線インダクタンス及び配線抵抗が存在する。

正極端子２は、インダクタンス３６と配線抵抗５６（理論的な構成）、正極端子（端子側）、インダクタンス３７と配線抵抗５７（理論的な構成）、正極端子（中間）、インダクタンス３８と配線抵抗５８（理論的な構成）、正極他端の順で接続される。負極端子３は、インダクタンス４４と配線抵抗６４（理論的な構成）、正極端子（端子側）、インダクタンス４３と配線抵抗６３（理論的な構成）、正極端子（中間）、インダクタンス４２と配線抵抗６２（理論的な構成）、負極他端の順で接続される。

この構成において、正極端子（端子側）と負極端子（端子側）の間にコンデンサ５が、正極端子（中間）と負極端子（中間）の間にコンデンサ６が、正極他端と負極他端の間にコンデンサ７が接続される。

コンデンサ５は、理論的に、内部インダクタンス３９、抵抗５９、静電容量７２で構成される。コンデンサ６は、理論的に、内部インダクタンス４０、抵抗６０、静電容量７３で構成される。コンデンサ７は、理論的に、内部インダクタンス４１、抵抗６１、静電容量７４で構成される。

以降より、本実施例の効果について説明する。図２では、電力変換装置の直流部(正極側の接続端子１１０と電力変換回路の負極側の接続端子１１１の間)にコンデンサ１とコンデンサ１１を並列接続している。

図２において、並列接続されたコンデンサ１とコンデンサ１１の間のLC並列共振経路１２０の共振周波数ｆ_1-11は、

となる。ここでL₃₁はコンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンス、L₃₂はコンデンサ１の内部インダクタンス、L₃₃はコンデンサ１１の内部インダクタンス、L₃₄は、コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンス、C₇₀はコンデンサ１の静電容量、C₇₁はコンデンサ１１の静電容量を示す。

図２に示すように、コンデンサ１とコンデンサ１１に導体板４を近接配置することで、コンデンサ１の内部インダクタンスL₃₂とコンデンサ１１の内部インダクタンスL₃₃を低減できるため、共振周波数ｆ_1-11を高周波側に調整でき、前記共振周波数ｆ_1-11を正極側の電力変換回路の接続端子１１０からコンデンサに流入する電流に含まれる電力変換回路のスイッチング周波数成分の高調波周波数から引き離すことができるため、コンデンサ１とコンデンサ１１の間のLC並列共振によりコンデンサ１及びコンデンサ１１の電流が過剰となることを防止できる。

また、コンデンサ１及びコンデンサ１１の内部インダクタンスを低減することで、電力用半導体素子１２のスイッチング時のサージ電圧を低減できる。

以降より、図６を用いて導体板４でコンデンサ１及びコンデンサ１１の内部の配線インダクタンスが低減できる原理について説明する。図６(１)は図１のコンデンサ１及び導体板４の正面図において、コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって電流が流れた際の電流の経路１００とコンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が導体板４と鎖交する向き１０１(紙面の裏側から表側)を示している。コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が導体板４に紙面の裏側から表側へ鎖交することにより、図６(２)に示すように導体板４には時計回りの誘導電流１０２が発生する。誘導電流１０２がつくる磁束の向き１０３は、コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束を打ち消す向き(紙面の表側から裏側)となるため、正極側の配線導体８の配線インダクタンスを低減できる。

図６（２）に示した誘導電流１０２は大きいほど、正極側の配線導体８の配線インダクタンスを低減効果も大きい。誘導電流１０２の大きさは導体板４に鎖交する磁束の変化によって発生した誘導起電力と導体板４の抵抗値で決まる。そのため、導体板４は導電性に優れた銅やアルミ等が望ましい。また、コンデンサ１に流れる電流の電力変換回路のスイッチング周波数成分の高調波により導体板４に発生する誘導電流は、表皮効果により導体板４の表面にのみ流れることから、その厚みを薄くしても本実施例の効果への影響は小さい。

また、正極側の配線導体８と導体板４の間の距離は、近いほど正極側の配線導体８の配線インダクタンス低減効果は高い。

なお、図示していないが、導体板４が浮遊電位となるため、導体もしくは抵抗体を介して基準電位に接続しておくことで導体板４に電荷が蓄積することを防ぐことができる。

図１の導体板４は、図７のように環状でもよく、その理由について図８を用いて、以降より説明する。図８(１)は図１のコンデンサ１及び導体板４の正面図において、コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって電流が流れた際の電流の経路１００とコンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が環状の導体板４の輪の中を通過する向き１４０(紙面の表側から裏側)を示している。コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が環状の導体板４の輪の中を紙面の表側から裏側に通過することにより、図８(２)に示すように環状の導体板４には反時計回りの誘導電流１４１が発生する。誘導電流１４１がつくる磁束が環状の導体板４の輪の中を通過する向き１４２は、コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が環状の導体板４の輪の中を通過する向き１４０と反対(紙面の表側から裏側)になるため、コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束を打ち消し、正極側の配線導体８の配線インダクタンスを低減できる。

図９に示すようにコンデンサ１に近接配置し、且つコンデンサ１の周りを囲うことで、正極側の配線導体８の配線インダクタンスだけでなく、負極側の配線導体９の配線インダクタンスも低減できるため、導体板４によるコンデンサ１の内部インダクタンス低減効果を高めることができる。当然、導体板４をコンデンサ１１に近接配置し、且つコンデンサ１１の周りを囲うことで、コンデンサ１１に対しても、同様の効果がある。

図１の導体板４を、図１０に示すように、正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子７を接続する部分と平行に近接配置することで、高周波電流がコンデンサ１に流れた際の、コンデンサ素子５への電流集中を緩和することができる。その理由について、以降より説明する。

図５において、高周波電流がコンデンサ１に流れた際には、（コンデンサ素子５、６、７のインピーダンスが全て等しいと仮定すると）正極端子２からコンデンサ素子５を介して負極端子３に至る電流経路が最もインピーダンスが小さくなるため、コンデンサ素子５に高周波電流が集中する。

コンデンサ素子５への高周波電流の集中を緩和する対策としては、正極端子２からコンデンサ素子６を介して負極端子３に至る電流経路及び正極端子２からコンデンサ素子７を介して負極端子３に至る電流経路のインピーダンスを正極端子２からコンデンサ素子５を介して負極端子３に至る電流経路のインピーダンスに近づけることが考えられる。

図１０では、正極端子２からコンデンサ素子６を介して負極端子３に至る電流経路及び正極端子２からコンデンサ素子７を介して負極端子３に至る電流経路のインピーダンスを正極端子２からコンデンサ素子５を介して負極端子３に至る電流経路のインピーダンスに近づけ、コンデンサ素子５への高周波電流の集中を緩和するために、正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子６を接続する部分の配線インダクタンス３７（図５参照）とコンデンサ素子６からコンデンサ素子７を接続する部分の配線インダクタンス３８（図５参照）を低減している。

以降より、図１１を用いて、図１０において正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子６を接続する部分の配線インダクタンス３７とコンデンサ素子６からコンデンサ素子７を接続する部分の配線インダクタンス３８を低減できる原理について説明する。図１１(１)に示すように、導体板４を正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子７を接続する部分と平行に近接配置することで、導体板４に正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子７を接続する部分を流れる電流がつくる磁束が紙面の裏側から表側に向かって導体板４に鎖交し、図１１(２)に示すように、導体板４には誘導電流１０２がそれを打ち消す向き(紙面の表側から裏側)の磁束が発生するため、正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子６を接続する部分の配線インダクタンス３７（図５参照）とコンデンサ素子６からコンデンサ素子７を接続する部分の配線インダクタンス３８（図５参照）を低減できる。当然、導体板４を、コンデンサ１１の正極側の配線導体８のコンデンサ素子５からコンデンサ素子７を接続する部分と平行に近接配置することで、高周波電流がコンデンサ１１に流れた際の、コンデンサ素子５への電流集中を緩和することができる。

このように、コンデンサ内部の配線インダクタンスを低減できるため、コンデンサ内部の配線インダクタンスを調整し、コンデンサを複数並列接続した際の並列コンデンサ間のLC並列共振経路の共振周波数を電力変換回路からコンデンサに流入する電流に含まれる電力変換回路のスイッチング周波数成分の高調波周波数から引き離すことができるため、前記並列コンデンサ間LC並列共振によりコンデンサ電流が過剰になることを防止できる。

実施例２では、図１、図１２を用いて本発明の実施形態を説明する。

図１２は本発明による電力変換装置１３の第２の実施形態の実装構造例を示す。

図１２は、電力変換回路１０とコンデンサ１とコンデンサ１１をコンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３で並列接続し、コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３に導体板４を近接配置した例を示している。

第２の実施形態の効果は、図１２に示すように、コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３に導体板４を近接配置することで、コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンスL₃₁(図１参照)とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンスL₃₄(図１参照)を低減できるため、共振周波数ｆ_1-11を高周波側に調整でき、前記共振周波数ｆ_1-11を正極側の電力変換回路の接続端子１１０からコンデンサに流入する電流に含まれる電力変換回路のスイッチング周波数成分の高調波周波数から引き離すことができるため、コンデンサ１とコンデンサ１１の間のLC並列共振によりコンデンサ１及びコンデンサ１１の電流が過剰となることを防止できることである。

また、コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンスとコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンスを低減できるため、電力用半導体素子１２のスイッチング時のサージ電圧を低減できる。

図１２では、コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３及び導体板４の間に絶縁体１３０を挿入し、その間の絶縁性を保っている。

１ コンデンサ
２ 正極端子
３ 負極端子
４ 導体板
５ コンデンサ素子
６ コンデンサ素子
７ コンデンサ素子
８ 正極側の配線導体
９ 負極側の配線導体
１０ 電力変換回路
１１ コンデンサ
１２ 電力用半導体素子
３０ コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２の電力変換回路の正極側の接続端子１１０とコンデンサ１を接続する部分の配線インダクタンス
３１ コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンス
３２ コンデンサ１の内部インダクタンス
３３ コンデンサ１１の内部インダクタンス
３４ コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線インダクタンス
３５ コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３の電力変換回路の負極側の接続端子１１１とコンデンサ１を接続する部分の配線インダクタンス
３６ 正極側の配線導体８の正極端子２とコンデンサ素子５を接続する部分の配線インダクタンス
３７ 正極側の配線導体８のコンデンサ素子５とコンデンサ素子６を接続する部分の配線インダクタンス
３８ 正極側の配線導体８のコンデンサ素子６とコンデンサ素子７を接続する部分の配線インダクタンス
３９ コンデンサ素子５の配線インダクタンス
４０ コンデンサ素子６の配線インダクタンス
４１ コンデンサ素子７の配線インダクタンス
４２ 負極側の配線導体９のコンデンサ素子６とコンデンサ素子７を接続する部分の配線インダクタンス
４３ 負極側の配線導体９のコンデンサ素子５とコンデンサ素子６を接続する部分の配線インダクタンス
４４ 負極側の配線導体９の負極端子３とコンデンサ素子５を接続する部分の配線インダクタンス
５０ コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２の電力変換回路の正極側の接続端子１１０とコンデンサ１を接続する部分の配線抵抗
５１ コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体１１２のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線抵抗
５２ コンデンサ１の抵抗
５３ コンデンサ１１の抵抗
５４ コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３のコンデンサ１とコンデンサ１１を接続する部分の配線抵抗
５５ コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体１１３の電力変換回路の負極側の接続端子１１１とコンデンサ１を接続する部分の配線抵抗
５６ 正極側の配線導体８の正極端子２とコンデンサ素子５を接続する部分の配線抵抗
５７ 正極側の配線導体８のコンデンサ素子５とコンデンサ素子６を接続する部分の配線抵抗
５８ 正極側の配線導体８のコンデンサ素子６とコンデンサ素子７を接続する部分の配線抵抗
５９ コンデンサ素子５の抵抗
６０ コンデンサ素子６の抵抗
６１ コンデンサ素子７の抵抗
６２ 負極側の配線導体９のコンデンサ素子６とコンデンサ素子７を接続する部分の配線抵抗
６３ 負極側の配線導体９のコンデンサ素子５とコンデンサ素子６を接続する部分の配線抵抗
６４ 負極側の配線導体９の負極端子３とコンデンサ素子５を接続する部分の配線抵抗
７０ コンデンサ１の静電容量
７１ コンデンサ１１の静電容量
７２ コンデンサ素子５の静電容量
７３ コンデンサ素子６の静電容量
７４ コンデンサ素子７の静電容量
１００ コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって電流が流れた際の電流の経路
１０１ コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が導体板４と鎖交する向き
１０２ 誘導電流
１０３ 誘導電流１０２がつくる磁束の向き
１１０ 電力変換回路の正極側の接続端子
１１１ 電力変換回路の負極側の接続端子
１１２ コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体
１１３ コンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体
１１４ 電力変換回路１０の交流端子
１１５ 電力変換回路１０の交流端子
１１６ 電力変換回路１０の交流端子
１１７ 正極側の出力端子
１１８ 負極側の出力端子
１２０ コンデンサ１とコンデンサ１１の間のLC並列共振経路
１３０ 絶縁体
１４０ コンデンサ１の正極端子２から負極端子３に向かって流れる電流がつくる磁束が環状の導体板４の輪の中を通過する向き
１４１ 誘導電流
１４２ 誘導電流１４１がつくる磁束が環状の導体板４の輪の中を通過する向き
３０１ 交流電源
３０２ 交流電源
３０３ 交流電源
３０４ 交流リアクトル
３０５ 交流リアクトル
３０６ 交流リアクトル
３０７ 負荷

Claims (14)

1. 半導体素子にコンデンサ素子を接続して構成される電力変換装置において、前記コンデンサ素子は複数で構成されており、前記複数のコンデンサ素子の正極を接続する正極側の配線導体と、前記複数のコンデンサ素子の負極を接続する負極側の配線導体を有し、前記正極側の配線導体と前記負極側の配線導体のいずれか一方もしくは、両方に導体板を近接配置することを特徴とする電力変換装置。
2. 請求項１において、前記コンデンサ素子と前記正極側の配線導体と前記負極側の配線導体を絶縁性のケースに収納し、ケース外部に正極端子と負極端子を設けたコンデンサの前記ケースの外に前記導体板を配置することを特徴とする電力変換装置。
3. 請求項２において、前記導体板は複数であり、前記複数の導体板を近接配置することを特徴とする電力変換装置。
4. 請求項２において、前記導体板で前記コンデンサの周りを囲ったことを特徴とする電力変換装置。
5. 請求項２において、前記コンデンサは複数並列接続されていることを特徴とする電力変換装置。
6. 請求項５において、前記複数並列接続したコンデンサの一部もしくは、全てに対して前記導体板を近接配置することを特徴とする電力変換装置。
7. 請求項５において、前記複数並列接続したコンデンサの一部もしくは、全てに対して前記導体板を複数近接配置することを特徴とする電力変換装置。
8. 請求項５において、前記複数並列接続したコンデンサの一部もしくは、全ての周りを導体板で囲ったことを特徴とする電力変換装置。
9. 半導体素子と、前記半導体素子に接続される複数のコンデンサを有する電力変換装置において、前記コンデンサを正極側で並列接続するための正極側の配線導体と、前記コンデンサを負極側で並列接続するための負極側の配線導体からなっており、前記コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体のいずれか一方もしくは、両方に導体板を近接配置することを特徴とする電力変換装置。
10. 請求項９において、前記コンデンサを複数並列接続するための正極側の配線導体とコンデンサを複数並列接続するための負極側の配線導体のいずれか一方もしくは、両方と前記導体板との間に絶縁体を挿入したことを特徴とする電力変換装置。
11. 請求項１から請求項１０のうちいずれか１項において、前記導体板が環状であることを特徴とする電力変換装置。
12. 請求項1から請求項１１のうちいずれか１項において、前記導体板を絶縁物で覆ったことを特徴とする電力変換装置。
13. 請求項１から請求項１２のうちいずれか１項において、前記導体板を基準電位に接地したことを特徴とする電力変換装置。
14. 請求項１から請求項１２のうちいずれか１項において、前記導体板を基準電位に抵抗接地したことを特徴とする電力変換装置。

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