JP5987782B2 - Power converter - Google Patents

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本発明は、電力変換回路を構成する主回路部と、該主回路部に電気的に接続したノイズフィルタとを備える電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device including a main circuit unit constituting a power conversion circuit and a noise filter electrically connected to the main circuit unit.
例えば直流電圧を昇圧したり降圧したりする電力変換装置として、ノイズ電流を除去するためのノイズフィルタを備えるものがある(下記特許文献1参照)。ノイズフィルタは、電力変換回路を構成する主回路部と入力端子との間や、主回路部と出力端子との間に設けられている。ノイズフィルタは、外部機器から発生し入力端子を介して主回路部に混入するノイズ電流や、主回路部から発生し出力端子を介して外部に漏出するノイズ電流を除去する。   For example, some power converters that boost or lower DC voltage include a noise filter for removing noise current (see Patent Document 1 below). The noise filter is provided between the main circuit unit and the input terminal constituting the power conversion circuit, or between the main circuit unit and the output terminal. The noise filter removes noise current generated from an external device and mixed into the main circuit section through the input terminal, and noise current generated from the main circuit section and leaked to the outside through the output terminal.
ノイズフィルタは、コイルやコンデンサ等の電子部品と、配線とから構成されている。また、主回路部は、トランスやスイッチング素子等からなる。電力変換装置を稼働すると、主回路部のトランス等から交流磁界が発生する。この交流磁界がノイズフィルタの配線等に鎖交すると、新たにノイズ電流が誘起されることがある。そのため、上記電力変換装置では、主回路部とノイズフィルタとにそれぞれカバーを取り付け、このカバーによって、主回路部から発生した交流磁界を遮蔽している。これにより、主回路部の交流磁界がノイズフィルタの配線等に鎖交して、ノイズ電流が誘起されることを抑制している。   The noise filter includes electronic parts such as a coil and a capacitor, and wiring. The main circuit unit is composed of a transformer, a switching element, and the like. When the power converter is operated, an AC magnetic field is generated from a transformer or the like of the main circuit unit. When this AC magnetic field is linked to the noise filter wiring or the like, a new noise current may be induced. For this reason, in the power converter, a cover is attached to each of the main circuit unit and the noise filter, and the AC magnetic field generated from the main circuit unit is shielded by the cover. Thereby, it is suppressed that the alternating current magnetic field of a main circuit part is linked with the wiring etc. of a noise filter, and a noise current is induced.
特開2006−180578号公報JP 2006-180578 A
しかしながら、上記電力変換装置では、ノイズフィルタから発生するノイズ電流を十分に低減できないという問題がある。すなわち、上記電力変換装置には、主回路部とノイズフィルタとを電気的に接続する部位(接続部)があるため、カバーに、上記接続部を通す貫通部が必要となる。そのため、主回路部の交流磁界が貫通部から漏れてノイズフィルタの配線等に鎖交することがある。これにより、ノイズフィルタに大きなノイズ電流が誘起される場合がある。   However, the power conversion device has a problem that noise current generated from the noise filter cannot be sufficiently reduced. That is, since the power converter has a portion (connecting portion) for electrically connecting the main circuit portion and the noise filter, a through portion through which the connecting portion is passed is required in the cover. Therefore, the AC magnetic field of the main circuit part may leak from the penetration part and interlink with the noise filter wiring or the like. Thereby, a large noise current may be induced in the noise filter.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を低減できる電力変換装置を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power conversion device capable of reducing a noise current induced in a noise filter.
本発明の第1の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記ノイズフィルタは2つの上記コアを備え、該2つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあり、
上記底面の法線方向から見たときに、上記2つのコアはそれぞれ長方形状を呈しており、上記一方のコアの長辺は上記遮蔽壁の主面に平行であり、上記他方のコアの長辺は上記遮蔽壁の上記主面に直交していることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第2の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記ノイズフィルタは2つの上記コアを備え、該2つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあり、
上記2つのコアは、上記配線部が通る窓部をそれぞれ有し、上記一方のコアの上記窓部は上記厚さ方向に貫通し、上記他方のコアの上記窓部は、上記底面の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に貫通していることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第3の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記ノイズフィルタは2つの上記コアを備え、該2つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあり、
上記配線部は、上記主回路部から上記厚さ方向に延び上記一方のコアを貫通する第1部分と、該第1部分に連なり、上記底面の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に延出すると共に上記他方のコアを貫通する第2部分とを有することを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第4の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記コンデンサに流れる上記ノイズ電流と、上記配線部のうち上記コンデンサに隣り合う部位を流れる上記ノイズ電流とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されていることを特徴とする電力変換装にある。
According to a first aspect of the present invention, a main circuit unit constituting a power conversion circuit;
An external terminal for connecting to an external device;
A noise filter that forms a path through which a direct current flows between the main circuit unit and the external terminal, and that removes a noise current mixed in the direct current;
A case housing each of the main circuit unit and the noise filter;
The noise filter has a wiring part that becomes a current path from the main circuit part to the external terminal, a capacitor connected to the wiring part, and a core that is made of a magnetic material and surrounds a part of the wiring part,
The case is erected from the bottom surface of the case, partitions the main circuit part and the noise filter, and has a shielding wall that shields an alternating magnetic field radiated from the main circuit part,
The shielding wall is formed with a penetrating portion penetrating in the thickness direction of the shielding wall, and a connecting portion for electrically connecting the main circuit portion and the noise filter passes through the penetrating portion. ,
Against the through portion at a position adjacent to the thickness direction, Ri tare place the core,
The noise filter includes two cores, and one of the two cores is disposed at a position adjacent to the penetration portion in the thickness direction, and the other core is disposed on the one side. Arranged at a position between the core and the external terminal,
When viewed from the normal direction of the bottom surface, the two cores each have a rectangular shape, the long side of the one core is parallel to the main surface of the shielding wall, and the length of the other core is long. The power converter is characterized in that the side is orthogonal to the main surface of the shielding wall .
Moreover, the 2nd aspect of this invention is the main circuit part which comprises a power converter circuit,
An external terminal for connecting to an external device;
A noise filter that forms a path through which a direct current flows between the main circuit unit and the external terminal, and that removes a noise current mixed in the direct current;
A case housing each of the main circuit unit and the noise filter;
The noise filter has a wiring part that becomes a current path from the main circuit part to the external terminal, a capacitor connected to the wiring part, and a core that is made of a magnetic material and surrounds a part of the wiring part,
The case is erected from the bottom surface of the case, partitions the main circuit part and the noise filter, and has a shielding wall that shields an alternating magnetic field radiated from the main circuit part,
The shielding wall is formed with a penetrating portion penetrating in the thickness direction of the shielding wall, and a connecting portion for electrically connecting the main circuit portion and the noise filter passes through the penetrating portion. ,
The core is disposed at a position adjacent to the penetrating portion in the thickness direction,
The noise filter includes two cores, and one of the two cores is disposed at a position adjacent to the penetration portion in the thickness direction, and the other core is disposed on the one side. Arranged at a position between the core and the external terminal,
The two cores each have a window portion through which the wiring portion passes, the window portion of the one core penetrates in the thickness direction, and the window portion of the other core is a normal line of the bottom surface. The power converter is characterized by penetrating in a direction orthogonal to both the direction and the thickness direction.
Moreover, the 3rd aspect of this invention is the main circuit part which comprises a power converter circuit,
An external terminal for connecting to an external device;
A noise filter that forms a path through which a direct current flows between the main circuit unit and the external terminal, and that removes a noise current mixed in the direct current;
A case housing each of the main circuit unit and the noise filter;
The noise filter has a wiring part that becomes a current path from the main circuit part to the external terminal, a capacitor connected to the wiring part, and a core that is made of a magnetic material and surrounds a part of the wiring part,
The case is erected from the bottom surface of the case, partitions the main circuit part and the noise filter, and has a shielding wall that shields an alternating magnetic field radiated from the main circuit part,
The shielding wall is formed with a penetrating portion penetrating in the thickness direction of the shielding wall, and a connecting portion that electrically connects the main circuit portion and the noise filter passes through the penetrating portion.
The core is disposed at a position adjacent to the penetrating portion in the thickness direction,
The noise filter includes two cores, and one of the two cores is disposed at a position adjacent to the penetration portion in the thickness direction, and the other core is disposed on the one side. Arranged at a position between the core and the external terminal,
The wiring portion extends from the main circuit portion in the thickness direction and extends through the one core, is connected to the first portion, and is in both the normal direction of the bottom surface and the thickness direction. And a second portion extending in the orthogonal direction and penetrating the other core.
Moreover, the 4th aspect of this invention is the main circuit part which comprises a power converter circuit,
An external terminal for connecting to an external device;
A noise filter that forms a path through which a direct current flows between the main circuit unit and the external terminal, and that removes a noise current mixed in the direct current;
A case housing each of the main circuit unit and the noise filter;
The noise filter has a wiring part that becomes a current path from the main circuit part to the external terminal, a capacitor connected to the wiring part, and a core that is made of a magnetic material and surrounds a part of the wiring part,
The case is erected from the bottom surface of the case, partitions the main circuit part and the noise filter, and has a shielding wall that shields an alternating magnetic field radiated from the main circuit part,
The shielding wall is formed with a penetrating portion penetrating in the thickness direction of the shielding wall, and a connecting portion for electrically connecting the main circuit portion and the noise filter passes through the penetrating portion. ,
The core is disposed at a position adjacent to the penetrating portion in the thickness direction,
The noise current flowing through the capacitor and the noise current flowing through a portion of the wiring portion adjacent to the capacitor are parallel to each other and are configured to flow in the same direction. In the costume.
上記電力変換装置においては、ケースに、上記交流磁界を遮蔽するための遮蔽壁を形成してある。この遮蔽壁に、上記接続部が通過する貫通部を形成してある。そして、この貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してある。
そのため、主回路部から発生し貫通部を通ってノイズフィルタ側へ漏れた交流磁界を、コアによって遮蔽することができる。つまり、上記交流磁界の磁束がコアに鎖交すると、コアに、この磁束を打ち消す磁束が生じるように渦電流が流れる。そのため、貫通部から漏れた磁束をコアによって効果的に遮蔽できる。したがって、ノイズフィルタの配線部やコンデンサに鎖交する交流磁界の量を低減でき、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流の量を低減することが可能になる。また、上記遮蔽壁と上記接続部との絶縁を充分に確保したり、ケースの製造性を向上させたりするために、貫通部は大きめに形成する必要があるが、この場合でも、コアによって、磁束を効果的に遮蔽することができる。そのため、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を効果的に低減できる。
In the power converter, a shielding wall for shielding the AC magnetic field is formed in the case. A penetration portion through which the connection portion passes is formed in the shielding wall. And the said core is arrange | positioned in the position adjacent to the said thickness direction with respect to this penetration part.
Therefore, the AC magnetic field generated from the main circuit portion and leaking to the noise filter side through the penetration portion can be shielded by the core. That is, when the magnetic flux of the alternating magnetic field is linked to the core, an eddy current flows through the core so as to generate a magnetic flux that cancels the magnetic flux. Therefore, the magnetic flux leaking from the penetration portion can be effectively shielded by the core. Accordingly, it is possible to reduce the amount of AC magnetic field linked to the wiring portion of the noise filter and the capacitor, and to reduce the amount of noise current induced in the noise filter. Moreover, in order to sufficiently secure insulation between the shielding wall and the connection part or to improve the manufacturability of the case, it is necessary to form the through part larger, but even in this case, depending on the core, Magnetic flux can be effectively shielded. Therefore, the noise current induced in the noise filter can be effectively reduced.
以上のごとく、本発明によれば、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を低減できる電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power converter that can reduce the noise current induced in the noise filter.
実施例1における、電力変換装置の部分平面図。The partial top view of the power converter device in Example 1. FIG. 図1の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 実施例1における、電力変換装置の回路図。The circuit diagram of the power converter device in Example 1. FIG. 実施例1における、電力変換装置の全体斜視図。1 is an overall perspective view of a power conversion device in Embodiment 1. FIG. 図2のV矢視図。The V arrow line view of FIG. 図2のVI-VI断面図。VI-VI sectional drawing of FIG. 図2のVII-VII断面図。VII-VII sectional drawing of FIG. 実施例1における、ノイズフィルタの部分斜視図。FIG. 3 is a partial perspective view of the noise filter in the first embodiment. 実施例1における、配線部とコンデンサに流れるノイズ電流の向きを説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating the direction of the noise current which flows into a wiring part and a capacitor | condenser in Example 1. FIG. 図9とは、ノイズ電流の向きが逆になった瞬間の概念図。FIG. 9 is a conceptual diagram at the moment when the direction of the noise current is reversed. 比較例における、配線部とコンデンサに流れる電流の向きを説明するための概念図。The conceptual diagram for demonstrating the direction of the electric current which flows into a wiring part and a capacitor | condenser in a comparative example.
上記電力変換装置において、上記ノイズフィルタは2つの上記コアを備え、該2つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあることが好ましい。
この場合には、貫通部から漏れ、上記一方のコアによって完全に遮蔽できなかった交流磁界を、他方のコアによって遮蔽することができる。そのため、外部端子にノイズ電流が混入することを、より効果的に抑制することができる。
In the power converter, the noise filter includes two cores, and one of the two cores is disposed at a position adjacent to the penetration portion in the thickness direction, and the other core is disposed. The core is preferably disposed at a position between the one core and the external terminal.
In this case, an AC magnetic field that leaks from the penetrating part and cannot be completely shielded by the one core can be shielded by the other core. Therefore, it can suppress more effectively that noise current mixes with an external terminal.
また、上記底面の法線方向から見たときに、上記2つのコアはそれぞれ長方形状を呈しており、上記一方のコアの長辺は上記遮蔽壁の主面に平行であり、上記他方のコアの長辺は上記遮蔽壁の上記主面に直交していることが好ましい。
この場合には、コアの上記長辺を含む広い面を、交流磁界に向けることができるため、交流磁界をより効果的に遮蔽することができる。そのため、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流の量を低減することができる。
なお、上記「主面」とは、遮蔽壁の面のうち最も面積が大きい面を意味する。
When viewed from the normal direction of the bottom surface, the two cores each have a rectangular shape, the long side of the one core is parallel to the main surface of the shielding wall, and the other core It is preferable that the long side is orthogonal to the main surface of the shielding wall.
In this case, since the wide surface including the long side of the core can be directed to the AC magnetic field, the AC magnetic field can be shielded more effectively. Therefore, the amount of noise current induced in the noise filter can be reduced.
The “main surface” means the surface having the largest area among the surfaces of the shielding wall.
(実施例1)
上記電力変換装置に係る実施例について、図1〜図10を用いて説明する。図1、図2に示すごとく、本例の電力変換装置1は、電力変換回路を構成する主回路部2と、外部機器に接続するための外部端子11と、ノイズフィルタ3と、ケース6とを備える。
ノイズフィルタ3は、主回路部2と外部端子11との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、直流電流に混入したノイズ電流を除去する。
主回路部2及びノイズフィルタ3は、それぞれケース6に収容されている。
Example 1
The Example which concerns on the said power converter device is described using FIGS. 1-10. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the power conversion device 1 of this example includes a main circuit unit 2 that constitutes a power conversion circuit, an external terminal 11 for connection to an external device, a noise filter 3, and a case 6. Is provided.
The noise filter 3 forms a path through which a direct current flows between the main circuit unit 2 and the external terminal 11 and removes a noise current mixed in the direct current.
The main circuit unit 2 and the noise filter 3 are accommodated in the case 6, respectively.
ノイズフィルタ3は、配線部30と、コンデンサ5と、コア4とを有する。配線部30は、主回路部2から外部端子11までの電流経路となる。コンデンサ5は、配線部30に接続されている。コア4は、磁性体からなり、配線部30の一部を取り囲んでいる。
ケース6には、遮蔽壁61を形成してある。遮蔽壁61は、ケース6の底面60から立設し、主回路部2とノイズフィルタ3とを区画している。また、遮蔽壁61は、主回路部2から放射される交流磁界を遮蔽する。
The noise filter 3 includes a wiring part 30, a capacitor 5, and a core 4. The wiring unit 30 serves as a current path from the main circuit unit 2 to the external terminal 11. The capacitor 5 is connected to the wiring part 30. The core 4 is made of a magnetic material and surrounds a part of the wiring part 30.
A shielding wall 61 is formed on the case 6. The shielding wall 61 is erected from the bottom surface 60 of the case 6 and partitions the main circuit portion 2 and the noise filter 3. The shielding wall 61 shields an alternating magnetic field radiated from the main circuit unit 2.
遮蔽壁61には、遮蔽壁61の厚さ方向(X方向)に貫通した貫通部62を形成してある。主回路部2とノイズフィルタ3とを電気的に接続する接続部12が、貫通部62を通過している。
貫通部62に対して、X方向に隣り合う位置に、コア4を配置してある。
In the shielding wall 61, a penetrating portion 62 penetrating in the thickness direction (X direction) of the shielding wall 61 is formed. A connection portion 12 that electrically connects the main circuit portion 2 and the noise filter 3 passes through the penetration portion 62.
The core 4 is disposed at a position adjacent to the penetrating portion 62 in the X direction.
本例の電力変換装置1は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。また、図3に示すごとく、本例の電力変換装置1は、高圧直流電源71の直流電圧を降圧して低圧直流電源72を充電するためのDC−DCコンバータである。   The power conversion device 1 of this example is a vehicle-mounted power conversion device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. As shown in FIG. 3, the power conversion device 1 of this example is a DC-DC converter for charging the low-voltage DC power supply 72 by reducing the DC voltage of the high-voltage DC power supply 71.
図3に示すごとく、本例の電力変換装置1は、外部端子11として、出力端子11aと入力端子11bとを備える。本例では、ノイズフィルタ3を出力端子11a側に設けてあり、入力端子11b側にはノイズフィルタ3を設けていない。ノイズフィルタ3は、2つのコア4と、2つのコンデンサ5とを備える。また、本例の主回路部2は、トランス20と、ダイオードD1,D2と、スイッチング素子Q1,Q2と、第1コンデンサC1及び第2コンデンサC2とを備える。   As shown in FIG. 3, the power conversion device 1 of this example includes an output terminal 11 a and an input terminal 11 b as external terminals 11. In this example, the noise filter 3 is provided on the output terminal 11a side, and the noise filter 3 is not provided on the input terminal 11b side. The noise filter 3 includes two cores 4 and two capacitors 5. The main circuit unit 2 of this example includes a transformer 20, diodes D1 and D2, switching elements Q1 and Q2, and a first capacitor C1 and a second capacitor C2.
図4に示すごとく、ケース6は、電子部品を搭載する底壁69(図5参照)と、該底壁69から立設する側壁63と、該側壁63に取り付けられる蓋部64とを備える。側壁63には開口部630を形成してあり、この開口部630から外部端子11がケース外に突出している。ケース6はグランドに接続している。ケース6はアルミニウム等の金属からなる。   As shown in FIG. 4, the case 6 includes a bottom wall 69 (see FIG. 5) on which electronic components are mounted, a side wall 63 standing from the bottom wall 69, and a lid portion 64 attached to the side wall 63. An opening 630 is formed in the side wall 63, and the external terminal 11 projects out of the case from the opening 630. Case 6 is connected to ground. The case 6 is made of a metal such as aluminum.
図1に示すごとく、主回路部2のトランス20は、2本の一次コイル21(21a,21b)と、2本の二次コイル22(22a,22b)を備える。二次コイル22は、ケース6の底面60から、該底面60の法線方向(Z方向)に突出している。主回路部2では、二次コイル22a,22bに流れる二次電流を2つのダイオードD1,D2によって整流し、直流電流にしている。直流電流は、バスバー200を流れてノイズフィルタ3を通過し、出力端子11aから出力される。直流電流には、リップル等の伝導ノイズ電流が含まれるため、ノイズフィルタ3を使って、この伝導ノイズ電流を除去している。   As shown in FIG. 1, the transformer 20 of the main circuit unit 2 includes two primary coils 21 (21a, 21b) and two secondary coils 22 (22a, 22b). The secondary coil 22 protrudes from the bottom surface 60 of the case 6 in the normal direction (Z direction) of the bottom surface 60. In the main circuit unit 2, the secondary current flowing through the secondary coils 22a and 22b is rectified by two diodes D1 and D2 to be a direct current. The direct current flows through the bus bar 200, passes through the noise filter 3, and is output from the output terminal 11a. Since the direct current includes a conduction noise current such as a ripple, the conduction noise current is removed using the noise filter 3.
トランス20の一次コイル21及び二次コイル22には交流電流が流れる。そのため、これら一次コイル21及び二次コイル22の周囲には交流磁界が発生する。この交流磁界を遮蔽壁61によって遮蔽し、ノイズフィルタ3に大きなノイズ電流が誘導されることを抑制している。   An alternating current flows through the primary coil 21 and the secondary coil 22 of the transformer 20. Therefore, an alternating magnetic field is generated around the primary coil 21 and the secondary coil 22. This AC magnetic field is shielded by the shielding wall 61, and a large noise current is prevented from being induced in the noise filter 3.
図2に示すごとく、遮蔽壁61には貫通部62を形成してあり、主回路部2とノイズフィルタ3とを接続する接続部12が、この貫通部62を通過している。   As shown in FIG. 2, a penetration part 62 is formed in the shielding wall 61, and the connection part 12 that connects the main circuit part 2 and the noise filter 3 passes through the penetration part 62.
ノイズフィルタ3の配線部30はバスバーからなる。配線部30には、フェライト等の磁性体からなる2つのコア4(4a,4b)を取り付けてある。このコア4によって、配線部30のうちコア4に囲まれた部位31のインダクタンスLを高めている。この部位31が、図3のコイル310に相当する。   The wiring part 30 of the noise filter 3 is composed of a bus bar. Two cores 4 (4a, 4b) made of a magnetic material such as ferrite are attached to the wiring portion 30. The core 4 increases the inductance L of the portion 31 of the wiring portion 30 surrounded by the core 4. This portion 31 corresponds to the coil 310 of FIG.
また、図2に示すごとく、配線部30には2つのコンデンサ5a,5bを取り付けてある。個々のコンデンサ5a,5bの一方の端子52は配線部30に接続し、他方の端子53はケース6、すなわちグランドに接続している。上記コア4によって除去しきれなかった伝導ノイズ電流を、コンデンサ5a,5bを介してグランドに流すようにしてある。   Also, as shown in FIG. 2, two capacitors 5a and 5b are attached to the wiring portion 30. One terminal 52 of each capacitor 5a, 5b is connected to the wiring part 30, and the other terminal 53 is connected to the case 6, that is, to the ground. The conduction noise current that could not be removed by the core 4 is caused to flow to the ground via the capacitors 5a and 5b.
図5に示すごとく、貫通部62は、Z方向における蓋部64側に解放した形状をしている。主回路部2側から貫通部62をX方向に見ると、2つのコア4a,4bのうち一方のコア4aを視認できる。図6に示すごとく、コア4aは、互いに組み合わされた2つのコア片41,42からなる。コア4aには、配線部30が通過する挿通孔43が形成されている。なお、他方のコア4b(図2参照)も同様の構造になっている。2つのコア4a,4bは、ホルダー13によってケース6に固定されている。   As shown in FIG. 5, the penetrating portion 62 has a shape released to the lid portion 64 side in the Z direction. When the penetrating part 62 is viewed in the X direction from the main circuit part 2 side, one of the two cores 4a and 4b can be visually recognized. As shown in FIG. 6, the core 4a includes two core pieces 41 and 42 combined with each other. An insertion hole 43 through which the wiring part 30 passes is formed in the core 4a. The other core 4b (see FIG. 2) has a similar structure. The two cores 4 a and 4 b are fixed to the case 6 by a holder 13.
図5に示すごとく、主回路部2から発生した交流磁界の磁束Φ1が貫通部62を通って、ノイズフィルタ3側に漏れることがある。磁束Φ1がコア4aに鎖交すると、コア4aに、上記磁束Φ1を打ち消す磁束Φ2が発生するように、渦電流iが流れる。そのため、上記磁束Φ1が遮蔽される。   As shown in FIG. 5, the magnetic flux Φ1 of the alternating magnetic field generated from the main circuit portion 2 may leak to the noise filter 3 side through the penetration portion 62. When the magnetic flux Φ1 is linked to the core 4a, an eddy current i flows in the core 4a so that a magnetic flux Φ2 that cancels the magnetic flux Φ1 is generated. Therefore, the magnetic flux Φ1 is shielded.
また、図7、図8に示すごとく、コンデンサ5aは、コンデンサ素子50と、該コンデンサ素子50を封止する封止部51と、コンデンサ素子50に接続した2つの端子52,53とを備える。2つの端子52,53のうち一方の端子52を、配線部30の一部に重ね合わせ、ボルト14aを使ってこれらを締結している。また、ケース6には、底面60からZ方向に立設するボス65を形成してある。コンデンサ5aの他方の端子53をボス65の端面650上に配置し、ボルト14bを使って締結してある。
なお、他方のコンデンサ5bも、一方のコンデンサ5aと同様の構造をしている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the capacitor 5 a includes a capacitor element 50, a sealing portion 51 that seals the capacitor element 50, and two terminals 52 and 53 connected to the capacitor element 50. One of the two terminals 52, 53 is overlapped with a part of the wiring part 30, and these are fastened by using a bolt 14a. Further, the case 6 is formed with a boss 65 erected from the bottom surface 60 in the Z direction. The other terminal 53 of the capacitor 5a is disposed on the end face 650 of the boss 65, and is fastened by using a bolt 14b.
The other capacitor 5b has the same structure as the one capacitor 5a.
一方、図2に示すごとく、ケース6内の、側壁63と遮蔽壁61とによって囲まれる空間が、ノイズフィルタ3を収容するためのフィルタ収容空間Sとなっている。フィルタ収容空間Sは、Z方向から見たときに、Z方向とX方向との双方に直交する方向(Y方向)に長い長方形状を呈している。   On the other hand, as shown in FIG. 2, a space enclosed by the side wall 63 and the shielding wall 61 in the case 6 is a filter housing space S for housing the noise filter 3. When viewed from the Z direction, the filter housing space S has a long rectangular shape in a direction (Y direction) orthogonal to both the Z direction and the X direction.
貫通部62は、遮蔽壁61の、Y方向における一方側に形成されており、上記開口部630は、側壁63の、Y方向における他方側に形成されている。つまり、開口部630を、貫通部62からなるべく離れた位置に形成してある。   The penetrating part 62 is formed on one side of the shielding wall 61 in the Y direction, and the opening 630 is formed on the other side of the side wall 63 in the Y direction. That is, the opening 630 is formed at a position as far as possible from the penetrating part 62.
また、ノイズフィルタ3の配線部30は、主回路部2(図1参照)に接続しX方向に延びる第1部分30aと、該第1部分30aに連なりY方向に延びる第2部分30bとを有する。第1部分30aは、一方のコア4aを貫通している。また、第2部分30bは、他方のコア4bを貫通している。   The wiring portion 30 of the noise filter 3 includes a first portion 30a that is connected to the main circuit portion 2 (see FIG. 1) and extends in the X direction, and a second portion 30b that extends from the first portion 30a and extends in the Y direction. Have. The first portion 30a penetrates one core 4a. The second portion 30b penetrates the other core 4b.
Z方向から見たときに、2つのコア4a,4bは、それぞれ長方形状を呈する。一方のコア4aの長辺48は、遮蔽壁61の主面610に平行である。一方のコア4aは、遮蔽壁61に対して、隙間d1をおいて配されている。上記長辺48のY方向長さは、貫通部62のY方向長さよりも長い。また、図5に示すごとく、コア4aのZ方向長さH1は、底面60から蓋部64までの距離H2よりも僅かに短い。本例では、H1>H2×0.8を満たすようにしている。これにより、Z方向における蓋部64とコア4aとの間の隙間を小さくし、この隙間から漏れる磁束を低減して、ノイズフィルタ3へのノイズ誘導を抑制している。   When viewed from the Z direction, the two cores 4a and 4b each have a rectangular shape. The long side 48 of the one core 4 a is parallel to the main surface 610 of the shielding wall 61. One core 4 a is arranged with a gap d <b> 1 with respect to the shielding wall 61. The length of the long side 48 in the Y direction is longer than the length of the penetrating portion 62 in the Y direction. As shown in FIG. 5, the Z-direction length H <b> 1 of the core 4 a is slightly shorter than the distance H <b> 2 from the bottom surface 60 to the lid portion 64. In this example, H1> H2 × 0.8 is satisfied. Thereby, the clearance gap between the cover part 64 and the core 4a in a Z direction is made small, the magnetic flux which leaks from this clearance gap is reduced, and the noise induction to the noise filter 3 is suppressed.
また、図2に示すごとく、Z方向から見たときに、他方のコア4bの長辺49は、遮蔽壁61の主面610に直交している。長辺49のX方向長さL1は、フィルタ収容空間SのX方向長さL2よりも僅かに短い。本例では、L1>L2×0.7を満たすようにしてある。これにより、コア4bと遮蔽壁61との間の隙間、及びコア4bと側壁63との間の隙間を小さくし、これらの隙間から漏れる磁束を低減して、出力端子11aへのノイズ誘導を抑制している。   As shown in FIG. 2, the long side 49 of the other core 4 b is orthogonal to the main surface 610 of the shielding wall 61 when viewed from the Z direction. The X-direction length L1 of the long side 49 is slightly shorter than the X-direction length L2 of the filter housing space S. In this example, L1> L2 × 0.7 is satisfied. As a result, the gap between the core 4b and the shielding wall 61 and the gap between the core 4b and the side wall 63 are reduced, magnetic flux leaking from these gaps is reduced, and noise induction to the output terminal 11a is suppressed. doing.
また、2つのコア4a,4bは、配線部30が通る窓部450(図5、図8参照)をそれぞれ有する。図2に示すごとく、一方のコア4aの窓部450はX方向に貫通している。また、他方のコア(4b)の窓部450は、Y方向に貫通している。   The two cores 4a and 4b each have a window portion 450 (see FIGS. 5 and 8) through which the wiring portion 30 passes. As shown in FIG. 2, the window portion 450 of one core 4a penetrates in the X direction. Moreover, the window part 450 of the other core (4b) has penetrated in the Y direction.
2つのコンデンサ5a,5bのうち一方のコンデンサ5aは、Y方向における、貫通部62を形成した側(一方側)に配されている。また、他方のコンデンサ5bは、Y方向における、開口部630を形成した側(他方側)に配されている。一方のコンデンサ5aは、配線部30の第2部分30bに対して、X方向において遮蔽壁61から遠い側に設けられている。他方のコンデンサ5bは、上記第2部分30bよりも、X方向において遮蔽壁61に近い側に設けられている。   One capacitor 5a of the two capacitors 5a and 5b is arranged on the side (one side) where the penetrating portion 62 is formed in the Y direction. The other capacitor 5b is disposed on the side (the other side) where the opening 630 is formed in the Y direction. One capacitor 5 a is provided on the far side from the shielding wall 61 in the X direction with respect to the second portion 30 b of the wiring portion 30. The other capacitor 5b is provided closer to the shielding wall 61 in the X direction than the second portion 30b.
上述したように、本例では、配線部30に流れるノイズ電流を、コンデンサ5を介してケース6(グランド)に流している。図2に示すごとく、ノイズ電流の一部はコンデンサ5a,5bに全て流れるのではなく、除去しきれず配線部30を通過するノイズ電流がある。例えば、一方のコンデンサ5aにはノイズ電流の一部(I1)が流れ、その隣の配線部30には、残余のノイズ電流I2が流れる。   As described above, in this example, the noise current flowing through the wiring portion 30 is passed through the capacitor 5 to the case 6 (ground). As shown in FIG. 2, a part of the noise current does not flow through the capacitors 5a and 5b, but there is a noise current that cannot be completely removed and passes through the wiring portion 30. For example, a part (I1) of the noise current flows through one capacitor 5a, and the remaining noise current I2 flows through the wiring portion 30 adjacent thereto.
一方のコンデンサ5aの、配線部30に接続した端子52は、Y方向における一方側に位置している。ケース6(グランド)に接続した端子53は、Y方向における他方側に位置している。そのため、コンデンサ5aを通過してグランドに流れるノイズ電流I1と、コンデンサ5aによって除去できないノイズ電流I2とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れる。他方のコンデンサ5bも同様である。   The terminal 52 connected to the wiring part 30 of one capacitor 5a is located on one side in the Y direction. The terminal 53 connected to the case 6 (ground) is located on the other side in the Y direction. Therefore, the noise current I1 that flows to the ground through the capacitor 5a and the noise current I2 that cannot be removed by the capacitor 5a are parallel to each other and flow in the same direction. The same applies to the other capacitor 5b.
次に、図3を用いて、電力変換装置1の回路図の説明をする。本例の電力変換装置1は、主回路部2の構成部品として、トランス20を備える。トランス20は、2つの小トランスT1,T2を組み合わせて一体化したものである。一方の小トランスT1は、第1トランスコア201と、該第1トランスコア201に巻回した2本の一次コイル21a,21bと、二次コイル22aとを備える。他方の小トランスT2は、第2トランスコア202と、該第2トランスコア202に巻回した2本の一次コイル21a,21bと、二次コイル22bとを備える。本例では一次コイル21a,21bを、2つのトランスコア201,202を跨ぐように巻回してある(図1参照)。   Next, a circuit diagram of the power conversion device 1 will be described with reference to FIG. The power conversion device 1 of this example includes a transformer 20 as a component of the main circuit unit 2. The transformer 20 is a combination of two small transformers T1 and T2. One small transformer T1 includes a first transformer core 201, two primary coils 21a and 21b wound around the first transformer core 201, and a secondary coil 22a. The other small transformer T2 includes a second transformer core 202, two primary coils 21a and 21b wound around the second transformer core 202, and a secondary coil 22b. In this example, the primary coils 21a and 21b are wound so as to straddle the two transformer cores 201 and 202 (see FIG. 1).
一方の一次コイル21aの一端26は、高圧直流電源71の正電極に電気的に接続している。一方の一次コイル21aの他端27は、他方の一次コイル21bの一端28に接続している。他方の一次コイル21bの他端29は、第1コンデンサC1を介して、高圧直流電源71の負電極に接続している。また、第2コンデンサC2と2つのスイッチング素子Q1,Q2とを直列接続した直列体209を、第1コンデンサC1に並列接続してある。2つのスイッチング素子Q1、Q2の接続点73は、2つの一次コイル21a,21bの接続点74に接続している。   One end 26 of one primary coil 21 a is electrically connected to the positive electrode of the high-voltage DC power supply 71. The other end 27 of one primary coil 21a is connected to one end 28 of the other primary coil 21b. The other end 29 of the other primary coil 21b is connected to the negative electrode of the high-voltage DC power supply 71 via the first capacitor C1. A series body 209 in which the second capacitor C2 and the two switching elements Q1, Q2 are connected in series is connected in parallel to the first capacitor C1. A connection point 73 between the two switching elements Q1 and Q2 is connected to a connection point 74 between the two primary coils 21a and 21b.
トランス20の二次コイル22a,22bは、その一端76,77がケース6に接続している。二次コイル22a,22bの他端78,79は、ダイオードD1,D2を介して、ノイズフィルタ3の配線部30に接続している。ダイオードD1,D2の接続点74とケース6との間には、平滑用の第3コンデンサ75を接続してある。   The secondary coils 22 a and 22 b of the transformer 20 have one ends 76 and 77 connected to the case 6. The other ends 78 and 79 of the secondary coils 22a and 22b are connected to the wiring part 30 of the noise filter 3 via diodes D1 and D2. A smoothing third capacitor 75 is connected between the connection point 74 of the diodes D 1 and D 2 and the case 6.
本例の作用効果について説明する。図2に示すごとく、本例においては、ケース6に、主回路部2から発生した交流磁界を遮蔽するための遮蔽壁61を形成してある。この遮蔽壁61に、上記接続部12が通過する貫通部62を形成してある。そして、この貫通部62に対してX方向に隣り合う位置に、コア4を配置してある。   The effect of this example will be described. As shown in FIG. 2, in this example, a shielding wall 61 for shielding an AC magnetic field generated from the main circuit portion 2 is formed in the case 6. A penetration part 62 through which the connection part 12 passes is formed in the shielding wall 61. And the core 4 is arrange | positioned in the position adjacent to this penetration part 62 at a X direction.
そのため、主回路部2から発生し貫通部62を通ってノイズフィルタ3側へ漏れた交流磁界を、コア4によって遮蔽することができる。つまり、図5、図6に示すごとく、交流磁界の磁束Φ1がコア4に鎖交すると、コア4に、この磁束Φ1を打ち消す磁束Φ2が生じるように渦電流iが流れる。そのため、貫通部62から漏れた磁束Φ1をコア4によって効果的に遮蔽できる。したがって、ノイズフィルタ3の配線部30やコンデンサ4に鎖交する交流磁界の量を低減でき、ノイズフィルタ3に誘起されるノイズ電流の量を低減することが可能になる。   Therefore, an AC magnetic field generated from the main circuit portion 2 and leaking to the noise filter 3 side through the penetration portion 62 can be shielded by the core 4. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, when the magnetic flux Φ1 of the alternating magnetic field is linked to the core 4, the eddy current i flows through the core 4 so that the magnetic flux Φ2 that cancels the magnetic flux Φ1 is generated. Therefore, the magnetic flux Φ1 leaking from the penetrating portion 62 can be effectively shielded by the core 4. Therefore, it is possible to reduce the amount of alternating magnetic field interlinked with the wiring part 30 and the capacitor 4 of the noise filter 3 and reduce the amount of noise current induced in the noise filter 3.
なお、コア4は一般に、配線部30に電気的に接続していない。したがって、コア4に磁束Φ1が鎖交し、渦電流iが発生しても、この渦電流iは配線部30等に伝わらず、ノイズ電流の原因にはならない。   In general, the core 4 is not electrically connected to the wiring portion 30. Therefore, even if the magnetic flux Φ1 is linked to the core 4 and the eddy current i is generated, the eddy current i is not transmitted to the wiring portion 30 and the like and does not cause noise current.
また、本例のノイズフィルタ3は、2つのコア4a,4bを備える。この2つのコア4a,4bのうち一方のコア4aを、貫通部62に対してX方向に隣り合う位置に配置してある。そして、他方のコア4bを、一方のコア4aと外部端子11との間の位置に配置してある。
そのため、一方のコア4aによって遮蔽できなかった交流磁界を、他方のコア4bによって遮蔽することができる。そのため、外部端子11にノイズ電流が混入することを、より効果的に抑制することができる。
The noise filter 3 of this example includes two cores 4a and 4b. One of the two cores 4 a and 4 b is disposed at a position adjacent to the penetrating portion 62 in the X direction. The other core 4 b is arranged at a position between the one core 4 a and the external terminal 11.
Therefore, an alternating magnetic field that could not be shielded by one core 4a can be shielded by the other core 4b. Therefore, it can suppress more effectively that noise current mixes in the external terminal 11.
また、本例では図2に示すごとく、Z方向から見たときに、2つのコア4a,4bはそれぞれ長方形状を呈している。一方のコア4aの長辺48は遮蔽壁61の主面610に平行である。他方のコア4bの長辺49は遮蔽壁61の主面610に直交している。
そのため、コア4a,4bの、長辺48,49を含む広い面480,490を、交流磁界に向けることができる。したがって、交流磁界をより効果的に遮蔽することができる。そのため、ノイズフィルタ3に誘起されるノイズ電流の量を低減することができる。
In this example, as shown in FIG. 2, when viewed from the Z direction, the two cores 4a and 4b each have a rectangular shape. The long side 48 of one core 4 a is parallel to the main surface 610 of the shielding wall 61. The long side 49 of the other core 4 b is orthogonal to the main surface 610 of the shielding wall 61.
Therefore, the wide surfaces 480 and 490 including the long sides 48 and 49 of the cores 4a and 4b can be directed to the alternating magnetic field. Therefore, the AC magnetic field can be shielded more effectively. Therefore, the amount of noise current induced in the noise filter 3 can be reduced.
また、本例では図2に示すごとく、2つのコア4a,4bは、配線部30が通る窓部450をそれぞれ有する。一方のコア4aの窓部450はX方向に貫通している。また、他方のコア4bの窓部450は、Y方向に貫通している。
そのため、例えば一方のコア4aについては、窓部450の貫通方向(X方向)に直交する、比較的広い面480を交流磁界に向けることができる。同様に、他方のコア4bについても、窓部450の貫通方向(Y方向)に直交する、比較的広い面490を交流磁界に向けることができる。そのため、交流磁界を効果的に遮蔽することができ、ノイズフィルタ3に誘起されるノイズ電流の量をより低減することができる。
In this example, as shown in FIG. 2, the two cores 4 a and 4 b each have a window portion 450 through which the wiring portion 30 passes. The window portion 450 of one core 4a penetrates in the X direction. The window portion 450 of the other core 4b penetrates in the Y direction.
Therefore, for example, with respect to one core 4a, a relatively wide surface 480 orthogonal to the penetrating direction (X direction) of the window portion 450 can be directed to the alternating magnetic field. Similarly, also on the other core 4b, a relatively wide surface 490 orthogonal to the penetrating direction (Y direction) of the window portion 450 can be directed to the alternating magnetic field. Therefore, the AC magnetic field can be effectively shielded, and the amount of noise current induced in the noise filter 3 can be further reduced.
また、図2に示すごとく、本例の配線部30は、主回路部2からX方向に延びる第1部分30aと、該第1部分30aに連なりY方向に延出する第2部分30bとを有する。
すなわち、配線部30の第1部分30aと第2部分30bとが、互いに直交する方向に延びている。そのため、第1部分30aと第2部分30bとが誘導結合しにくくなる。したがって、第1部分30aを流れたノイズ電流によって第2部分30bに新たにノイズ電流が誘導されたり、第2部分30bを流れたノイズ電流によって第1部分30aに新たにノイズ電流が誘導されたりしにくくなる。そのため、出力端子11aにノイズ電流がより混入しにくくなる。
Further, as shown in FIG. 2, the wiring portion 30 of the present example includes a first portion 30a extending from the main circuit portion 2 in the X direction and a second portion 30b extending in the Y direction and continuing to the first portion 30a. Have.
That is, the first portion 30a and the second portion 30b of the wiring portion 30 extend in directions orthogonal to each other. This makes it difficult for the first portion 30a and the second portion 30b to be inductively coupled. Accordingly, a new noise current is induced in the second portion 30b by the noise current flowing through the first portion 30a, or a new noise current is induced in the first portion 30a by the noise current flowing through the second portion 30b. It becomes difficult. For this reason, the noise current is less likely to be mixed into the output terminal 11a.
また、本例では図2に示すごとく、コンデンサ5aに流れるノイズ電流I1と、配線部30のうちコンデンサ5aに隣り合う部位(第2部分30b)を流れるノイズ電流I2とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されている。
そのため、コンデンサ5aにノイズ電流I1をスムーズに流すことができる。すなわち、本例では図9に示すごとく、コンデンサ5aを使って、配線部30に混入したノイズ電流をグランドに逃がしているが、このコンデンサ5aによって、全てのノイズ電流をグランドへ流せるわけではない。つまり、ノイズ電流の一部(I1)はコンデンサ5aを流れ、他の一部(I2)は配線部30を流れる。この、配線部30を流れるノイズ電流I2によって磁束φ2が発生する。そしてコンデンサ5aに、上記磁束φ2を打ち消す磁束φ1が発生するように、誘導電流I’が流れる。つまり、このような誘導電流I’が流れるように、コンデンサ5aに誘導起電圧E’が生じる。誘導起電圧E’によって流れる誘導電流I’の向きは、ノイズ電流I1の向きと同じである。そのため、誘導起電圧E’は、ノイズ電流I1の流れを妨げない。その結果、平行線間の相互インダクタンスが低いことになり、コンデンサ5aのインピーダンスを低減できる。したがって、コンデンサ5aにノイズ電流I1がスムーズに流れ、グランドへ流せるノイズ電流I1の量を増やすことが可能になる。
なお、ノイズ電流I1,I2は交流なので、交互に向きが変わる。図10に示すごとく、ノイズ電流I1,I2の向きが変わったときも、誘導起電圧E’は、ノイズ電流I1の流れを妨げない方向に発生する。
Further, in this example, as shown in FIG. 2, the noise current I1 flowing through the capacitor 5a and the noise current I2 flowing through the portion (second portion 30b) adjacent to the capacitor 5a in the wiring portion 30 are parallel to each other. And it is comprised so that it may flow in the same direction.
Therefore, the noise current I1 can flow smoothly through the capacitor 5a. That is, in this example, as shown in FIG. 9, the noise current mixed in the wiring portion 30 is released to the ground using the capacitor 5a. However, not all the noise current can be supplied to the ground by the capacitor 5a. That is, a part (I 1) of the noise current flows through the capacitor 5 a and the other part (I 2) flows through the wiring part 30. The magnetic flux φ2 is generated by the noise current I2 flowing through the wiring portion 30. An induced current I ′ flows through the capacitor 5a so that a magnetic flux φ1 that cancels the magnetic flux φ2 is generated. That is, an induced electromotive voltage E ′ is generated in the capacitor 5a so that such an induced current I ′ flows. The direction of the induced current I ′ flowing by the induced electromotive voltage E ′ is the same as the direction of the noise current I1. Therefore, the induced electromotive voltage E ′ does not hinder the flow of the noise current I1. As a result, the mutual inductance between the parallel lines is low, and the impedance of the capacitor 5a can be reduced. Therefore, the noise current I1 flows smoothly through the capacitor 5a, and the amount of the noise current I1 that can be supplied to the ground can be increased.
Since the noise currents I1 and I2 are alternating currents, the directions are alternately changed. As shown in FIG. 10, even when the directions of the noise currents I1 and I2 are changed, the induced electromotive voltage E ′ is generated in a direction that does not hinder the flow of the noise current I1.
これに対して、仮に図11に示すごとく、配線部930に流れるノイズ電流I2の向きと、コンデンサ95aに流れるノイズ電流I1の向きとが逆であったとすると、コンデンサ95aにノイズ電流I1が流れにくくなる。つまり、配線部930に流れるノイズ電流I2によって磁束φ2が発生し、この磁束φ2の向きを妨げる磁束φ1が発生するように、コンデンサ95aに誘導電流I’が発生する。すなわち、このような誘導電流I’が流れるように、誘導起電圧E’がコンデンサ95aに生じる。誘導電流I’の向きは、ノイズ電流I1の向きと逆である。そのため、誘導起電圧E’によって、ノイズ電流I1の流れが妨げられる。したがって、コンデンサ95aにノイズ電流I1が流れにくくなる。この場合は、結果的に相互インダクタンスが増加することになり、コンデンサ95aのインピーダンスが増加することになり、コンデンサ95aにノイズ電流I1が流れにくくなる。   On the other hand, as shown in FIG. 11, if the direction of the noise current I2 flowing through the wiring portion 930 is opposite to the direction of the noise current I1 flowing through the capacitor 95a, the noise current I1 hardly flows through the capacitor 95a. Become. That is, the induced current I ′ is generated in the capacitor 95a so that the magnetic flux φ2 is generated by the noise current I2 flowing through the wiring portion 930, and the magnetic flux φ1 that hinders the direction of the magnetic flux φ2 is generated. That is, an induced electromotive voltage E ′ is generated in the capacitor 95a so that such an induced current I ′ flows. The direction of the induced current I 'is opposite to the direction of the noise current I1. Therefore, the flow of the noise current I1 is hindered by the induced electromotive voltage E '. Therefore, it is difficult for the noise current I1 to flow through the capacitor 95a. In this case, as a result, the mutual inductance increases, the impedance of the capacitor 95a increases, and the noise current I1 hardly flows through the capacitor 95a.
なお、図9、図10では、2つのコンデンサ5a,5bのうち一方のコンデンサ5aについて説明したが、図2に示すごとく、本例では他方のコンデンサ5bも、コンデンサ5aと同様の構造となっている。つまり、他方のコンデンサ5bを流れるノイズ電流I3と、配線部30のうちコンデンサ5bの隣に位置する部位を流れるノイズ電流I4とは、平行であり、かつ同一方向に流れるようになっている。   9 and 10, one of the two capacitors 5a and 5b has been described. However, as shown in FIG. 2, in this example, the other capacitor 5b has the same structure as the capacitor 5a. Yes. That is, the noise current I3 flowing through the other capacitor 5b and the noise current I4 flowing through a portion of the wiring portion 30 located next to the capacitor 5b are parallel and flow in the same direction.
以上のごとく、本発明によれば、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を低減できる電力変換装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power converter that can reduce the noise current induced in the noise filter.
なお、本例では図3に示すごとく、2つの外部端子11(出力端子11a及び入力端子11b)のうち、出力端子11a側にノイズフィルタ3を設けたが、入力端子11b側に設けてもよい。また、出力端子11a側と入力端子11b側の双方に、ノイズフィルタ3を設けても良い。   In this example, as shown in FIG. 3, the noise filter 3 is provided on the output terminal 11a side of the two external terminals 11 (the output terminal 11a and the input terminal 11b), but may be provided on the input terminal 11b side. . Moreover, you may provide the noise filter 3 in both the output terminal 11a side and the input terminal 11b side.
1 電力変換装置
11 外部端子
12 接続部
2 主回路部
3 ノイズフィルタ
30 配線部
4 コア
5 コンデンサ
6 ケース
60 底面
61 遮蔽壁
62 貫通部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 11 External terminal 12 Connection part 2 Main circuit part 3 Noise filter 30 Wiring part 4 Core 5 Capacitor 6 Case 60 Bottom face 61 Shielding wall 62 Penetration part

Claims (7)

  1. 電力変換回路を構成する主回路部(2)と、
    外部機器に接続するための外部端子(11)と、
    上記主回路部(2)と上記外部端子(11)との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ(3)と、
    上記主回路部(2)及び上記ノイズフィルタ(3)をそれぞれ収容するケース(6)とを備え、
    上記ノイズフィルタ(3)は、上記主回路部(2)から上記外部端子(11)までの電流経路となる配線部(30)と、該配線部(30)に接続したコンデンサ(5)と、磁性体からなり上記配線部(30)の一部を取り囲むコア(4,4a)とを有し、
    上記ケース(6)は、該ケース(6)の底面(60)から立設し、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを区画すると共に、上記主回路部(2)から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁(61)を有し、
    該遮蔽壁(61)には、該遮蔽壁(61)の厚さ方向に貫通した貫通部(62)を形成してあり、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを電気的に接続する接続部(12)が上記貫通部(62)を通過しており、
    該貫通部(62)に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア(4a)を配置してあり、
    上記ノイズフィルタは2つの上記コア(4a,4b)を備え、該2つのコア(4a,4b)のうち一方の上記コア(4a)を、上記貫通部(62)に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コア(4b)を、上記一方のコア(4a)と上記外部端子(11)との間の位置に配置してあり、
    上記底面(60)の法線方向から見たときに、上記2つのコア(4a,4b)はそれぞれ長方形状を呈しており、上記一方のコア(4a)の長辺(48)は上記遮蔽壁(61)の主面(610)に平行であり、上記他方のコア(4b)の長辺(49)は上記遮蔽壁(61)の上記主面(610)に直交していることを特徴とする電力変換装置(1)。
    A main circuit part (2) constituting the power conversion circuit;
    An external terminal (11) for connection to an external device;
    A noise filter (3) that forms a path through which a direct current flows between the main circuit section (2) and the external terminal (11) and removes a noise current mixed in the direct current;
    A case (6) for accommodating the main circuit part (2) and the noise filter (3),
    The noise filter (3) includes a wiring part (30) serving as a current path from the main circuit part (2) to the external terminal (11), a capacitor (5) connected to the wiring part (30), A core (4, 4a) made of a magnetic material and surrounding a part of the wiring part (30),
    The case (6) is erected from the bottom surface (60) of the case (6) to partition the main circuit portion (2) and the noise filter (3) and from the main circuit portion (2). A shielding wall (61) for shielding the radiated AC magnetic field;
    The shielding wall (61) is formed with a penetrating portion (62) penetrating in the thickness direction of the shielding wall (61), and the main circuit portion (2) and the noise filter (3) are electrically connected. The connecting portion (12) to be connected is passed through the penetrating portion (62),
    The through portion with respect to (62), in a position adjacent to the thickness direction, Ri tare placing the core (4a),
    The noise filter includes two cores (4a, 4b), and one core (4a) of the two cores (4a, 4b) is disposed in the thickness direction with respect to the penetration part (62). The other core (4b) is arranged at a position between the one core (4a) and the external terminal (11) while being arranged at an adjacent position,
    When viewed from the normal direction of the bottom surface (60), the two cores (4a, 4b) each have a rectangular shape, and the long side (48) of the one core (4a) is the shielding wall. It is parallel to the main surface (610) of (61), and the long side (49) of the other core (4b) is orthogonal to the main surface (610) of the shielding wall (61). Power conversion device (1).
  2. 電力変換回路を構成する主回路部(2)と、  A main circuit part (2) constituting the power conversion circuit;
    外部機器に接続するための外部端子(11)と、  An external terminal (11) for connection to an external device;
    上記主回路部(2)と上記外部端子(11)との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ(3)と、  A noise filter (3) that forms a path through which a direct current flows between the main circuit section (2) and the external terminal (11) and removes a noise current mixed in the direct current;
    上記主回路部(2)及び上記ノイズフィルタ(3)をそれぞれ収容するケース(6)とを備え、  A case (6) for accommodating the main circuit part (2) and the noise filter (3),
    上記ノイズフィルタ(3)は、上記主回路部(2)から上記外部端子(11)までの電流経路となる配線部(30)と、該配線部(30)に接続したコンデンサ(5)と、磁性体からなり上記配線部(30)の一部を取り囲むコア(4,4a)とを有し、  The noise filter (3) includes a wiring part (30) serving as a current path from the main circuit part (2) to the external terminal (11), a capacitor (5) connected to the wiring part (30), A core (4, 4a) made of a magnetic material and surrounding a part of the wiring part (30),
    上記ケース(6)は、該ケース(6)の底面(60)から立設し、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを区画すると共に、上記主回路部(2)から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁(61)を有し、  The case (6) is erected from the bottom surface (60) of the case (6) to partition the main circuit portion (2) and the noise filter (3) and from the main circuit portion (2). A shielding wall (61) for shielding the radiated AC magnetic field;
    該遮蔽壁(61)には、該遮蔽壁(61)の厚さ方向に貫通した貫通部(62)を形成してあり、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを電気的に接続する接続部(12)が上記貫通部(62)を通過しており、  The shielding wall (61) is formed with a penetrating portion (62) penetrating in the thickness direction of the shielding wall (61), and the main circuit portion (2) and the noise filter (3) are electrically connected. The connecting portion (12) to be connected is passed through the penetrating portion (62),
    該貫通部(62)に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア(4a)を配置してあり、  The core (4a) is disposed at a position adjacent to the penetration portion (62) in the thickness direction,
    上記ノイズフィルタは2つの上記コア(4a,4b)を備え、該2つのコア(4a,4b)のうち一方の上記コア(4a)を、上記貫通部(62)に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コア(4b)を、上記一方のコア(4a)と上記外部端子(11)との間の位置に配置してあり、  The noise filter includes two cores (4a, 4b), and one core (4a) of the two cores (4a, 4b) is disposed in the thickness direction with respect to the penetration part (62). The other core (4b) is arranged at a position between the one core (4a) and the external terminal (11) while being arranged at an adjacent position,
    上記2つのコア(4a,4b)は、上記配線部(30)が通る窓部(450)をそれぞれ有し、上記一方のコア(4a)の上記窓部(450)は上記厚さ方向に貫通し、上記他方のコア(4b)の上記窓部(450)は、上記底面(60)の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に貫通していることを特徴とする電力変換装置(1)。  The two cores (4a, 4b) each have a window portion (450) through which the wiring portion (30) passes, and the window portion (450) of the one core (4a) penetrates in the thickness direction. The window portion (450) of the other core (4b) penetrates in a direction orthogonal to both the normal direction of the bottom surface (60) and the thickness direction. Conversion device (1).
  3. 電力変換回路を構成する主回路部(2)と、  A main circuit part (2) constituting the power conversion circuit;
    外部機器に接続するための外部端子(11)と、  An external terminal (11) for connection to an external device;
    上記主回路部(2)と上記外部端子(11)との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ(3)と、  A noise filter (3) that forms a path through which a direct current flows between the main circuit section (2) and the external terminal (11) and removes a noise current mixed in the direct current;
    上記主回路部(2)及び上記ノイズフィルタ(3)をそれぞれ収容するケース(6)とを備え、  A case (6) for accommodating the main circuit part (2) and the noise filter (3),
    上記ノイズフィルタ(3)は、上記主回路部(2)から上記外部端子(11)までの電流経路となる配線部(30)と、該配線部(30)に接続したコンデンサ(5)と、磁性体からなり上記配線部(30)の一部を取り囲むコア(4,4a)とを有し、  The noise filter (3) includes a wiring part (30) serving as a current path from the main circuit part (2) to the external terminal (11), a capacitor (5) connected to the wiring part (30), A core (4, 4a) made of a magnetic material and surrounding a part of the wiring part (30),
    上記ケース(6)は、該ケース(6)の底面(60)から立設し、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを区画すると共に、上記主回路部(2)から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁(61)を有し、  The case (6) is erected from the bottom surface (60) of the case (6) to partition the main circuit portion (2) and the noise filter (3) and from the main circuit portion (2). A shielding wall (61) for shielding the radiated AC magnetic field;
    該遮蔽壁(61)には、該遮蔽壁(61)の厚さ方向に貫通した貫通部(62)を形成してあり、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを電気的に接続する接続部(12)が上記貫通部(62)を通過しており、  The shielding wall (61) is formed with a penetrating portion (62) penetrating in the thickness direction of the shielding wall (61), and the main circuit portion (2) and the noise filter (3) are electrically connected. The connecting portion (12) to be connected is passed through the penetrating portion (62),
    該貫通部(62)に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア(4a)を配置してあり、  The core (4a) is disposed at a position adjacent to the penetration portion (62) in the thickness direction,
    上記ノイズフィルタは2つの上記コア(4a,4b)を備え、該2つのコア(4a,4b)のうち一方の上記コア(4a)を、上記貫通部(62)に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コア(4b)を、上記一方のコア(4a)と上記外部端子(11)との間の位置に配置してあり、  The noise filter includes two cores (4a, 4b), and one core (4a) of the two cores (4a, 4b) is disposed in the thickness direction with respect to the penetration part (62). The other core (4b) is arranged at a position between the one core (4a) and the external terminal (11) while being arranged at an adjacent position,
    上記配線部(30)は、上記主回路部(2)から上記厚さ方向に延び上記一方のコア(4a)を貫通する第1部分(30a)と、該第1部分(30a)に連なり、上記底面(60)の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に延出すると共に上記他方のコア(4b)を貫通する第2部分(30b)とを有することを特徴とする電力変換装置(1)。  The wiring part (30) extends from the main circuit part (2) in the thickness direction and extends through the one core (4a), and is connected to the first part (30a). A second portion (30b) extending in a direction orthogonal to both the normal direction of the bottom surface (60) and the thickness direction and penetrating the other core (4b) is provided. Power converter (1).
  4. 電力変換回路を構成する主回路部(2)と、  A main circuit part (2) constituting the power conversion circuit;
    外部機器に接続するための外部端子(11)と、  An external terminal (11) for connection to an external device;
    上記主回路部(2)と上記外部端子(11)との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ(3)と、  A noise filter (3) that forms a path through which a direct current flows between the main circuit section (2) and the external terminal (11) and removes a noise current mixed in the direct current;
    上記主回路部(2)及び上記ノイズフィルタ(3)をそれぞれ収容するケース(6)とを備え、  A case (6) for accommodating the main circuit part (2) and the noise filter (3),
    上記ノイズフィルタ(3)は、上記主回路部(2)から上記外部端子(11)までの電流経路となる配線部(30)と、該配線部(30)に接続したコンデンサ(5)と、磁性体からなり上記配線部(30)の一部を取り囲むコア(4,4a)とを有し、  The noise filter (3) includes a wiring part (30) serving as a current path from the main circuit part (2) to the external terminal (11), a capacitor (5) connected to the wiring part (30), A core (4, 4a) made of a magnetic material and surrounding a part of the wiring part (30),
    上記ケース(6)は、該ケース(6)の底面(60)から立設し、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを区画すると共に、上記主回路部(2)から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁(61)を有し、  The case (6) is erected from the bottom surface (60) of the case (6) to partition the main circuit portion (2) and the noise filter (3) and from the main circuit portion (2). A shielding wall (61) for shielding the radiated AC magnetic field;
    該遮蔽壁(61)には、該遮蔽壁(61)の厚さ方向に貫通した貫通部(62)を形成してあり、上記主回路部(2)と上記ノイズフィルタ(3)とを電気的に接続する接続部(12)が上記貫通部(62)を通過しており、  The shielding wall (61) is formed with a penetrating portion (62) penetrating in the thickness direction of the shielding wall (61), and the main circuit portion (2) and the noise filter (3) are electrically connected. The connecting portion (12) to be connected is passed through the penetrating portion (62),
    該貫通部(62)に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア(4a)を配置してあり、  The core (4a) is disposed at a position adjacent to the penetration portion (62) in the thickness direction,
    上記コンデンサ(5)に流れる上記ノイズ電流と、上記配線部(30)のうち上記コンデンサ(5)に隣り合う部位を流れる上記ノイズ電流とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置(1)。  The noise current flowing through the capacitor (5) and the noise current flowing through a portion of the wiring portion (30) adjacent to the capacitor (5) are parallel to each other and flow in the same direction. The power converter device (1) characterized by the above-mentioned.
  5. 上記2つのコア(4a,4b)は、上記配線部(30)が通る窓部(450)をそれぞれ有し、上記一方のコア(4a)の上記窓部(450)は上記厚さ方向に貫通し、上記他方のコア(4b)の上記窓部(450)は、上記底面(60)の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に貫通し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(1)。  The two cores (4a, 4b) each have a window portion (450) through which the wiring portion (30) passes, and the window portion (450) of the one core (4a) penetrates in the thickness direction. The window (450) of the other core (4b) penetrates in a direction perpendicular to both the normal direction of the bottom surface (60) and the thickness direction. Item 2. The power conversion device (1) according to item 1.
  6. 上記配線部(30)は、上記主回路部(2)から上記厚さ方向に延び上記一方のコア(4a)を貫通する第1部分(30a)と、該第1部分(30a)に連なり、上記底面(60)の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に延出すると共に上記他方のコア(4b)を貫通する第2部分(30b)とを有することを特徴とする請求項1、2、5のいずれか一項に記載の電力変換装置(1)。  The wiring part (30) extends from the main circuit part (2) in the thickness direction and extends through the one core (4a), and is connected to the first part (30a). A second portion (30b) extending in a direction orthogonal to both the normal direction of the bottom surface (60) and the thickness direction and penetrating the other core (4b) is provided. The power converter device (1) according to any one of claims 1, 2, and 5.
  7. 上記コンデンサ(5)に流れる上記ノイズ電流と、上記配線部(30)のうち上記コンデンサ(5)に隣り合う部位を流れる上記ノイズ電流とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されていることを特徴とする請求項1、2、3、5、6のいずれか1項に記載の電力変換装置(1)。  The noise current flowing through the capacitor (5) and the noise current flowing through a portion of the wiring portion (30) adjacent to the capacitor (5) are parallel to each other and flow in the same direction. The power conversion device (1) according to any one of claims 1, 2, 3, 5, and 6, characterized by comprising:
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