JP2568218B2 - コンデンサの並列接続方法 - Google Patents

コンデンサの並列接続方法

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JP2568218B2 JP62214760A JP21476087A JP2568218B2 JP 2568218 B2 JP2568218 B2 JP 2568218B2 JP 62214760 A JP62214760 A JP 62214760A JP 21476087 A JP21476087 A JP 21476087A JP 2568218 B2 JP2568218 B2 JP 2568218B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインバータ装置の直流中間回路等における平
滑用コンデンサの如く多数のコンデンサを並列に接続す
る場合の各コンデンサ間電流不平衡度の低減を計るコン
デンサ並列接続方法に関する。
〔従来の技術〕
第5図に示すインバータ装置の基本回路図に例示する
平滑用コンデンサに対する従来の並列接続方法としては
第7図に例示するものが知られている。なお前記平滑用
コンデンサとしては通常第6図に示す形状の電解コンデ
ンサを複数個並列接続して構成される。第5図におい
て、1は交流を直流に変換する整流器、2は平滑用コン
デンサ、3はパワートランジスタ等の半導体を用いた直
流を交流に変換する逆変換回路である。4と5とはそれ
ぞれ前記平滑用コンデンサ2と前記逆変換回路3とを接
続するP(+)極側配線とN(−)極側配線とを示し、
それぞれ通常複数の電線又は導帯等より成る。第7図は
第6図に示すコンデンサ16個を4個毎4群に分割ののち
各群間並列接続を行って前記16個のコンデンサを全体と
して並列に接続する場合を示し、各コンデンサの端子部
を上方より見たものである。この場合前記各群の4個の
コンデンサそれぞれの端子P(+)及びN(−)は一対
の平板導帯、例えば図示の4eと5eとに共通に接続され、
更にこのように各群のコンデンサを共通に接続する対を
なす4組の平板導帯(4e−5e)〜(4h−5h)それぞれの
適当な位置と例えば前記逆変換回路3のP及びN端子の
如き一対の共通接続端子との間を電線または導帯により
それぞれ接続するものであり、前記各導帯と共通接続端
子間の配線経路について特別の規制を行なうことはな
い。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし上記従来技術によるコンデンサの並列接続方法
においては、コンデンサ通電電流が低周波電流の場合に
は各コンデンサ電流は略均等となって平衡するが、高周
波電流の場合には各コンデンサ間の配線インダクタンス
がインピーダンスとして無視できなくなり、第7図に示
す前記逆変換回路3への接続引出部附近のコンデンサに
電流が集中する結果となる。また前記各コンデンサ群の
接続引出部と前記逆変換回路3の接続端子との間のイン
ダクタンスによるインピーダンス電圧降下は、前記逆変
換回路3が定電圧出力運転を行なう場合にその出力特性
を阻害すると共に該インダクタンスは前記逆変換回路3
の半導体素子スイッチング時の過電圧抑制用スナッバ容
量の増大を招きインバータ装置の効率を低下させること
になる。これに鑑み本発明は、高周波通電の行なはれる
複数コンデンサの並列接続において、接続諸配線の線路
インダクタンスの極小化を計ると共に並列接続されたコ
ンデンサ群と他の回路との接続を容易にするコンデンサ
並列接続方法の提供を目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
このような目的は、本発明によれば、 複数のコンデンサの並列接続において、各コンデンサ
を共通に接続しかつ該コンデンサの出入電流に対する往
復電路を形成する導帯として、 断面形状が同一で平板部を有しかつこの平板部が薄い
電気絶縁フィルムを介して相互に密着配置された一対の
導帯を設け、 この一対の導帯に対し前記各コンデンサ毎にその電極
の一対の端子をそれぞれ対称に接続すると共に前記各コ
ンデンサ電極の同一極性端子を前記一対の導帯の何れか
一方の導帯にそれぞれ接続することによって達成され
る。
本発明の1つの実施態様によれば、各コンデンサが接
続される一対の導帯は断面形状がL字形の導帯と逆L字
形の導帯とから成り、該両導帯はそれぞれの垂直部(平
板部)が薄い電気絶縁フィルムを介して相互に密着配置
されかつそれぞれの水平部が前記各コンデンサの同一極
性端子にそれぞれ接続される。
本発明の他の実施態様によれば、各コンデンサが接続
される一対の導帯は2つの平板導帯から成り、各平板導
帯には各コンデンサの同一極性端子がそれぞれ接続さ
れ、かつ両平板導帯はそれぞれの一部分が薄い電気絶縁
フィルムを介して相互に密着して重ね合わせ配置され
る。
〔作用〕
一般に電路におけるインダクタンスは該電路の通電電
流により発生する磁束の前記通電電流に対する変化率で
与えられる。従って前記磁束を前記電路電流の変動にか
かわらず常に零または零に近い値に抑制できるなら前記
電路のインダクタンスもまた零または零に近い値となす
ことができる。コンデンサ電路に関し、コンデンサの一
対の電極に流入または流出する電流の電路を近接配置さ
れた一対の導体で構成すれば、該一対の導体を通過する
前記コンデンサ電流は往復電流となり、互に大きさが等
しく方向は反対であるために該往復電流による2組の磁
束もまた互に大きさが等しく方向は反対となる。従って
前記電路の一対の導体を構成する2組の導体を該両導体
の周囲に発生する磁束が完全に叉交するように配置すれ
ば、前記往復電流による前記電路周囲の合成磁束は零と
なり、従って前記電路インダクタンスもまた零となる。
本発明においては、コンデンサの単体電流または複数並
列時の合成電流に対する電路をなす前記一対の導体とし
て断面形状が同一の2組の平板導帯またはL及び逆L字
形導帯の組合せを用い、該2組の導帯を薄い電気的絶縁
フィルムを介して近接配置し且つ各コンデンサの対をな
す電極端子を前記一対の導帯に対し対称に接続すること
により、前記コンデンサ電流による前記電路周囲の2組
の磁束の発生状態をできるだけ対称となすと共に該両磁
束の叉交を密にし、前記電路の何れの点においてもその
周囲における合成磁束をも極小化させ、その結果として
前記電路総合のインダクタンスの極小化を計っている。
〔実施例〕
以下この発明の実施例を図面により説明する。第1図
〜第4図はこの発明の実施例を示す複数コンデンサの並
列接続構成図である。
なお前記並列接続の回路図及び使用コンデンサの形状
例は従来技術の実施例の場合と同じくそれぞれ第5図及
び第6図に示す通りである。
第1図は第6図に示す形状のコンデンサ2を複数個直
線上に配置し、該複数のコンデンサを、断面形状が同一
のL字形導帯4と逆L字形導帯5とをポリエステルフィ
ルムの如き薄い電気的絶縁フィルム6を介してできるだ
け密着配置した一対の導帯により並列接続した場合を示
し、図(イ)は平面図、図(ロ)と図(ハ)は共に側面
図である。この場合前記各コンデンサの一対の端子は、
該コンデンサの出入電流の通電経路の長さが同一となる
ように前記両導帯4と5とに対し対称に接続されてい
る。また該両導帯の他の端部は他の回路への引出接続部
として用いられる。第2図は第1図の場合と同様に配置
された複数のコンデンサを、断面形状が同一でそれぞれ
の片面の一部を第1図の場合と同様の絶縁フィルム6aを
介し図示の如く密着重複させた2枚の平板導帯4aと5aと
から成る一対の導帯により並列した場合を示し、図
(イ)は平面図、図(ロ)と(ハ)とは共に側面図であ
る。この場合前記各コンデンサの一対の端子は、第1図
の場合と同様、前記両導帯に対し対称に接続され、また
該両導帯端部は他の回路への引出接続部となる。第3図
は第2図に示す方法による対をなす4組の導帯(4a−6a
−5a)〜(4d−6d−5d)によりそれぞれ並列接続された
4個のコンデンサを1群とする4組のコンデンサ群を第
1図に示す方法による導帯(4−6−5)により横断的
に並列接続した場合を示し、図(イ)は平面図、図
(ロ)は側面図であり、該図(ロ)のA部の拡大図を第
4図に示す。
次に、本発明において、一対の導帯を電気絶縁フィル
ムを介して密着配置することの効果について説明する。
電圧をV,電流をi,インダクタンスをLとすると、イン
ダクタンスの定義 V=L・di/dt (1) から次の第2式が得られる。
L=V・dt/di =dφ/di =dBS/di (2) 但し、φ:磁束,B:磁束密度,S:断面積 Lは単位時間当たりの磁束の変化量を表す。このLを
小さくするには、第2式から明らかなように磁束が鎖交
する面積Sを小さくすればよい。
例えば第1図において導帯4,5の間隔を広げると、導
帯4,5間の空隙断面積が大きくなり、その結果導帯4,5間
を通過する磁束φが増大する。そこで、電気絶縁フィル
ム6を介して導帯4,5を密着配置すると、導帯4,5間の空
隙がなくなりつまり空隙断面積がなくなり、上述の面積
Sがなくなったことになり、それゆえ導帯4,5間を磁束
が通過できなくなって磁束が発生しなくなる。よって、
インダクタンスLが極小となる。
このことは第2図において導帯4a,5aの位置をずらし
て一部分を電気絶縁フィルムを介して重ね合わせても同
様の効果となる。
なお前記導帯(4−6−5)の前記各コンデンサ群並
列接続時の群間横断位置は、該コンデンサ群と他の外部
機器との配置上の位置関係に従って適当な位置に任意に
移動させることができる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、インバータ装置の直流中間回路にお
ける平滑コンデンサの如く、高周波電流を通電させる必
要のある多数のコンデンサを並列接続させる場合におい
て、各コンデンサ電流に対する電路を近接配置させた一
対の導帯により構成して前記コンデンサ電流の前記電路
の周囲に作る磁束を相殺させることにより前記電路のイ
ンダクタンスの極小化と電路各部における平衡化を計
り、特定位置コンデンサへの電流集中を回避してコンデ
ンサ群全体としての有効利用が可能となると共に前記イ
ンダクタンス極小化によりコンデンサ電流変動時のコン
デンサ端子電圧変動もまた極小化することができる。更
に前記コンデンサ群の外部引出部に融通性があるため他
の外部機器との接続を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図はこの発明の実施例を示す複数コンデン
サの並列接続構成図であり、第1図はL及び逆L字形導
帯による構成例で図(イ)は平面を、図(ロ)と図
(ハ)とは共に側面を示す図面、第2図は平板導帯によ
る構成例で図(イ)は平面を、図(ロ)と図(ハ)とは
共に側面を示す図面、第3図は前記第1図及び第2図表
示例の複合例で図(イ)は平面を、図(ロ)は側面を示
す図面である。第4図は前記第3図(ロ)のA部拡大
図、第5図はインバータ装置の基本回路図、第6図は電
解コンデンサの外観を示す斜視図、第7図は従来技術に
よる複数コンデンサの並列接続構成例を示す平面図であ
る。 1……整流器、2……平滑用コンデンサ、3……逆変換
回路、4,4a〜4h……P(+)極側配線(導帯)、5,5a〜
5h……N(−)極側配線(導帯)、6,6a〜6d……電気的
絶縁フィルム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−134007(JP,A) 実公 昭57−38911(JP,Y2) 実公 昭61−5797(JP,Y2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のコンデンサの並列接続において、各
    コンデンサを共通に接続しかつ該コンデンサの出入電流
    に対する往復電路を形成する導帯として、 断面形状が同一で平板部を有しかつこの平板部が薄い電
    気絶縁フィルムを介して相互に密着配置された一対の導
    帯を設け、 該一対の導帯に対し前記各コンデンサ毎にその電極の一
    対の端子をそれぞれ対称に接続すると共に前記各コンデ
    ンサ電極の同一極性端子を前記一対の導帯の何れか一方
    の導帯にそれぞれ接続したことを特徴とするコンデンサ
    の並列接続方法。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のコンデンサの
    並列接続方法において、各コンデンサが接続される一対
    の導帯は断面形状がL字形の導帯と逆L字形の導帯とか
    ら成り、該両導帯はそれぞれの垂直部が薄い電気絶縁フ
    ィルムを介して相互に密着配置されかつそれぞれの水平
    部が前記各コンデンサの同一極性端子にそれぞれ接続さ
    れることを特徴とするコンデンサの並列接続方法。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載のコンデンサの
    並列接続方法において、各コンデンサが接続される一対
    の導帯は2つの平板導帯から成り、各平板導帯には各コ
    ンデンサの同一極性端子がそれぞれ接続され、かつ両平
    板導帯はそれぞれの一部分が薄い電気絶縁フィルムを介
    して相互に密着して重ね合わせ配置されることを特徴と
    するコンデンサの並列接続方法。
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