JP6157776B1 - 電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法 - Google Patents

Abstract

同一基板上で追加の部材を要することなく異電圧異相数の交流電源に適用可能な電源回路基板を提供することを目的とする。三相又は単相の交流電圧が印加される第１，第２及び第３の交流端子（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）と、整流回路が生成した直流電圧を出力する第１及び第２の直流端子（５，６）と、正極端子（２１ａ，３１ａ）及び負極端子（２２ａ，３２ａ）を有する第１及び第２直列接続部（４１ａ，４３ａ）と、正極端子（２３ａ，３３ａ）及び負極端子（２４ａ，３４ａ）を有する第１及び第２の並列接続部（４２ａ，４４ａ）と、正極端子（２１ａ，２３ａ，３３ａ）は、第１の直流端子（５）に電気的に接続され、負極端子（２４ａ，３２ａ，３４ａ）は、第２の直流端子（６）に電気的に接続され、負極端子（２２ａ）及び正極端子（３１ａ）は、第３の交流端子（Ｌ３）に電気的に接続されている電源回路基板（５０ａ）。

Description

本発明は、電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法に関する。

従来のモータを駆動する電力変換装置は、交流電源の種別として、例えば単相１００Ｖ、単相２００Ｖ、三相２００Ｖ及び三相４００Ｖがあり、適用する電源の電圧及び相数に応じてそれぞれ専用に部品及び部材を設計する必要があった。

また、電力変換装置で使用される平滑コンデンサは、三相又は単相２００Ｖ入力においては１つ又は並列に接続されたコンデンサが用いられ、三相４００Ｖ入力においては直列に接続された１組又は複数組のコンデンサが用いられ、単相１００Ｖ入力においては直列に接続された１組又は複数組のコンデンサが用いられる。

特許文献１には、三相入力の端子と２つの平滑コンデンサを繋ぐ配線に接続される中間電位の端子と入力端子を短絡させる短絡片とを備える電力変換装置が開示されている。

特許第３０６３３５４号公報

特許文献１の電力変換装置は、２つの平滑コンデンサを同一基板上で並列に実装することができないため、平滑コンデンサの容量が不足した場合には付属平滑部を設置して容量を補う必要があり、追加の部材を要するという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一基板上で追加の部材を要することなく異電圧異相数の交流電源に適用可能な電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、三相の交流電圧又は単相の交流電圧が印加される第１の交流端子、第２の交流端子及び第３の交流端子と、前記三相の交流電圧又は前記単相の交流電圧が印加された整流回路が生成した直流電圧を出力する第１の直流端子及び第２の直流端子と、正極端子及び負極端子を有する第１の直列接続部と、正極端子及び負極端子を有する第１の並列接続部と、正極端子及び負極端子を有する第２の直列接続部と、正極端子及び負極端子を有する第２の並列接続部と、前記第１の直列接続部の正極端子と前記第１の並列接続部の正極端子と前記第２の並列接続部の正極端子とは、前記第１の直流端子に電気的に接続され、前記第１の並列接続部の負極端子と前記第２の直列接続部の負極端子と前記第２の並列接続部の負極端子とは、前記第２の直流端子に電気的に接続され、前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に電気的に接続されている。

本発明によれば、同一基板上で追加の部材を要することなく異電圧異相数の交流電源に適用可能な電源回路基板、電源回路及び電力変換装置を提供できるという効果を奏する。

実施の形態１に係る電源回路基板の構成を示す回路図 実施の形態１に係る電源回路の三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成を示した回路図 実施の形態１に係る電源回路の単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図 実施の形態１に係る他の電源回路の単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図 実施の形態１に係る電力変換装置の構成を示す回路図 実施の形態２に係る電源回路基板の構成を示す回路図 実施の形態３に係る電源回路基板の構成を示す回路図 実施の形態３に係る電源回路基板に実装するコンデンサを拡大して示す拡大図 実施の形態４に係る電源回路基板の構成を示す回路図

以下に、本発明の実施の形態に係る電源回路基板、電源回路及び電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態により本発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａの構成を示す回路図である。図２は、実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成を示した回路図である。図３は、実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図である。図４は、実施の形態１に係る他の電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図である。図５は、実施の形態１に係る電力変換装置１００ａの構成を示す回路図である。

電源回路基板５０ａは、図１に示すように、第１の交流端子Ｌ１と、第２の交流端子Ｌ２と、第３の交流端子Ｌ３と、第１の直流端子５と、第２の直流端子６と、第１の直列接続部４１ａと、第１の並列接続部４２ａと、第２の直列接続部４３ａと、第２の並列接続部４４ａと、倍電圧整流用パターン８と、直並列接続用パターン９と、を備える。実施の形態１において、電源回路基板５０ａはプリント基板であるが、電源回路基板５０ａはプリント基板に限定されない。

第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３は、三相電源７又は単相電源１０が接続される端子台である。三相電源７は、三相の交流電圧を第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３に印加する。単相電源１０は単相の交流電圧を第１の交流端子Ｌ１及び第３の交流端子Ｌ３に印加する。三相電源７は、三相２００Ｖ又は三相４００Ｖを供給する電源である。単相電源１０は、単相１００Ｖ又は単相２００Ｖを供給する電源である。

第１の直流端子５及び第２の直流端子６は、後述する整流回路１が生成した直流電圧を出力する端子台である。

第１の直列接続部４１ａは、第１の直列接続部の正極端子２１ａ及び第１の直列接続部の負極端子２２ａを有する。第１の並列接続部４２ａは、第１の並列接続部の正極端子２３ａ及び第１の並列接続端子の負極端子２４ａを有する。第２の直列接続部４３ａは、第２の直列接続部の正極端子３１ａ及び第２の直列接続部の負極端子３２ａを有する。第２の並列接続部４４ａは、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａを有する。

第１の直列接続部の正極端子２１ａ、第１の直列接続部の負極端子２２ａ、第１の並列接続部の正極端子２３ａ、第１の並列接続部の負極端子２４ａ、第２の直列接続部の正極端子３１ａ、第１の直列接続部の負極端子３２ａ、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａは、例えば、導体のパッド又は電源回路基板５０ａのスルーホールの内壁面に形成された導体部分である。

第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の直列接続部の負極端子２２ａと第１の並列接続部の正極端子２３ａと第１の並列接続部の負極端子２４ａとは、後述する第１のコンデンサ２０が実装される接続部である。より詳細には、これらには第１のコンデンサ２０の端子が電気的に接続される。第２の直列接続部の正極端子３１ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとは、後述する第２のコンデンサ３０が実装される接続部である。より詳細には、これらには第２のコンデンサ３０の端子が電気的に接続される。第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の端子は、リード線を含む。第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の直列接続部の負極端子２２ａと第１の並列接続部の正極端子２３ａと第１の並列接続部の負極端子２４ａとは、図１に示すように、電源回路基板５０ａに設けられる。第２の直列接続部の正極端子３１ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとは、図１に示すように、電源回路基板５０ａに設けられる。

倍電圧整流用パターン８は、電源回路基板５０ａに形成される配線パターンである。倍電圧整流用パターン８は、図１に示すように、第１の直列接続部の負極端子２２ａと第２の直列接続部の正極端子３１ａと第３の交流端子Ｌ３とを電気的に接続する。

直並列接続用パターン９は、電源回路基板５０ａに形成される配線パターンである。直並列接続用パターン９は、図１に示すように、第１の直流端子５と第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の並列接続部の正極端子２３ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａとを電気的に接続する。直並列接続用パターン９は、図１に示すように、第２の直流端子６と第１の並列接続部の負極端子２４ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとを電気的に接続する。

次に、図２を用いて、実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成を説明する。第１の実施形態に係る電源回路７０ａは、電源回路基板５０ａと、整流回路１と、突入電流抑制回路２と、平滑回路３と、を備える。電源回路基板５０ａの第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３は、２００Ｖの三相交流電源に接続される。

整流回路１は、ダイオード４を６個有する。ダイオード４は、図２に示すように、第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３と、第１の直流端子５及び第２の直流端子６との間にブリッジ接続される。整流回路１は、ブリッジ接続されたダイオード４により、全波整流回路を形成する。整流回路１は、三相電源７から第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３へ印加される三相の交流電圧を直流電圧に整流する。

突入電流抑制回路２は、スイッチ２６と、抵抗２８と、制御装置８０と、を備える。スイッチ２６は、図２に示すように、直並列接続用パターン９に設けられている。抵抗２８は、図２に示すように、スイッチ２６と並列に接続されている。制御装置８０は、スイッチ２６と、後述する第１のコンデンサ２０と、後述する第２のコンデンサ３０とに接続されている。実施の形態１において、制御装置８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）で構成された演算処理装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えるマイクロコンピュータであるが、このようなものには限定されない。

突入電流抑制回路２は、電源回路７０ａに交流電圧が印加された場合に、電源回路７０ａに流れる突入電流を抑制する。詳細には、後述する第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が予め設定された充電量に達しない場合に制御装置８０がスイッチ２６を開放することで、突入電流を抑制する。制御装置８０は、後述する第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が予め設定された充電量に達した場合に、スイッチ２６を投入する。

平滑回路３は、第１のコンデンサ２０と、第２のコンデンサ３０と、を備える。第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０は、２００Ｖの耐圧性能を有するコンデンサである。第１のコンデンサ２０は、正極及び負極を備える。第２のコンデンサ３０は、正極及び負極を備える。

第１のコンデンサ２０の正極は、第１の並列接続部の正極端子２３ａと電気的に接続される。第１のコンデンサ２０の負極は、第１の並列接続部の負極端子２４ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の正極は、第２の並列接続部の正極端子３３ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の負極は、第２の並列接続部の負極端子３４ａと電気的に接続される。

実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成は、第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３が２００Ｖの三相電源７に接続されるとしたが、第１の交流端子Ｌ１及び第３の交流端子Ｌ３が２００Ｖの単相電源１０に接続される構成としてもよい。このようにすると、単相２００Ｖ電源にも対応することができる。

実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成は、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が２００Ｖの耐圧性能を有するとしたが、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が４００Ｖの耐圧性能を有してもよい。このようにすると、三相４００Ｖ電源にも対応することができる。

次に、図３を用いて、実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を説明する。なお、単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の電源回路７０ａの構成は、平滑回路３以外は三相２００Ｖ交流電圧及び単相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成と同じである。

平滑回路３は、第１のコンデンサ２０と、第２のコンデンサ３０と、を備える。第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０は、１００Ｖの耐圧性能を有するコンデンサである。第１のコンデンサ２０は、正極及び負極を備える。第２のコンデンサ３０は、正極及び負極を備える。

第１のコンデンサ２０の正極は、第１の直列接続部の正極端子２１ａと電気的に接続される。第１のコンデンサ２０の負極は、第１の直列接続部の負極端子２２ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の正極は、第２の直列接続部の正極端子３１ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の負極は、第２の直列接続部の負極端子３２ａと電気的に接続される。

実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成は、６個のダイオード４が実装された構成としたが、図４に示すように、２個のダイオード４が実装された構成としてもよい。このようにすることで、整流に必要なダイオード４の数を減らすことを可能にし、作業工数及び材料費を低減させることができる。

実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流を倍電圧整流する場合の構成は、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が１００Ｖの耐圧性能を有するとしたが、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が２００Ｖの耐圧性能を有するとしてもよい。このようにすると、単相２００Ｖ交流電源の倍電圧整流にも対応することができる。

次に、図５を用いて、実施の形態１に係る電力変換装置１００ａの構成を説明する。電力変換装置１００ａは、電源回路７０ａと、表示部８１と、インバータ回路１１と、電圧検出回路１５と、を備える。電力変換装置１００ａは、表示部８１とインバータ回路１１と電圧検出回路１５とを備えていること以外は、電源回路７０ａと同じである。

表示部８１は、制御装置８０に接続される。表示部８１は、制御装置８０から受け取った情報を表示するディスプレイである。

インバータ回路１１は、図５に示すように、第１の直流端子５及び第２の直流端子６に電気的に接続される。インバータ回路１１は、６個のスイッチング素子１２を備える。スイッチング素子１２は、例えば、Ｓｉ（シリコン）を使用したバイポーラ型素子である。スイッチング素子１２は、図５に示すように、電源回路基板５０ａに６個実装され、電源回路基板５０ａに形成されたスイッチング素子接続用パターン１３によりブリッジ接続される。複数のスイッチング素子１２は、制御装置８０と接続される。インバータ回路１１は、制御装置８０がスイッチング素子１２をオンオフ動作することで、平滑回路３から出力される直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ回路１１は負荷に接続されている。インバータ回路１１は、負荷に交流電力を出力する。実施の形態１において、負荷とは電動機である。電動機は、誘導モータ、同期モータ、スイッチトリラクタンスモータステッピングモータ及びボイスコイルモータが例示されるが、これらには限定されない。

電圧検出回路１５は、図５に示すように、第１の直流端子５と第２の直流端子６とに電気的に接続される。電圧検出回路１５は、制御装置８０に接続されている。電圧検出回路１５は、電力変換装置１００ａの出力電圧の計測に用いられる検出器であり、電力変換装置１００ａに常設されてあるものである。

電圧検出回路１５は、平滑回路３から出力される直流電圧の値を検出する。以下において、電圧検出回路１５が検出した直流電圧の値を適宜、検出電圧と称する。電圧検出回路１５は、検出した検出電圧を制御装置８０へ出力する。制御装置８０は、電圧検出回路１５から出力される検出電圧に異常があった場合に、表示部８１に異常であることを表示させる。検出電圧に異常があった場合とは、第１のコンデンサ２０と第２のコンデンサ３０とを直列接続する場合において、第１のコンデンサ２０の正極及び負極が第１の直列接続部の正極端子２１ａ及び第１の並列接続部の正極端子２３ａにそれぞれ実装された結果、平滑回路３の出力電圧が平滑されない場合が例示される。また、第１のコンデンサ２０と第２のコンデンサ３０とを並列接続する場合において、第２のコンデンサ３０の正極及び負極が第２の直列接続部の負極端子３２ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａにそれぞれ実装された結果、平滑回路３の出力電圧が平滑されない場合が例示される。

電力変換装置１００ａのスイッチング素子１２は、Ｓｉ（シリコン）を使用したバイポーラ型素子であるとしたがこれに限定されない。スイッチング素子１２のうち少なくとも１つは、例えば、ワイドバンドギャップ半導体であるＳｉＣ（シリコンカーバイド）又はＧａＮ（ガリウムナイトライド）を使用したノーマリーオン型のユニポーラ素子でもよい。

電力変換装置１００ａは、制御装置８０が電圧検出回路１５から出力される検出電圧に異常があった場合に表示部８１に異常であることを表示させる。これにより、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の正極及び負極の実装位置を誤った場合に、電圧検出回路１５が電力変換装置１００ａの異常な出力電圧を検出することを可能にし、追加の設備コストを要することなく誤実装を検出することができる。なお、電力変換装置１００ａは、電圧検出回路１５が検出した検出電圧を制御装置８０へ出力し、制御装置８０が電圧検出回路１５から出力される検出電圧に異常があった場合に、表示部８１に異常であることを表示させ、誤実装を検出するとしたが、これに限定されない。誤実装の検出方法は、例えば、ユニットテスタを第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０に接触させて端子電圧を測定する測定工程と、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の電圧に基づいて誤実装であるか否かを判定する誤実装判定ステップと、を含む誤実装検出方法としてもよい。より詳細には、誤実装判定ステップは、ユニットテスタが測定した端子電圧の測定値が予め定められた電圧域に含まれるか否かによって誤実装を検出する。また、誤実装の検出方法は、例えば、目視検査及び画像検査によって電子部品の誤実装を検出するようにしてもよい。

以上より、電源回路基板５０ａ、電源回路７０ａ及び電力変換装置１００ａは、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０を直列に接続する第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の直列接続部の負極端子２２ａと第２の直列接続部の正極端子３１ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａとを備える。また電源回路基板５０ａ、電源回路７０ａ及び電力変換装置１００ａは、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０を並列に接続する第１の並列接続部の正極端子２３ａと第１の並列接続部の負極端子２４ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとを備える。このような構成により、電源回路基板５０ａ、電源回路７０ａ及び電力変換装置１００ａは、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の接続位置を選択することで、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の接続を直列又は並列に接続することができる。その結果、同一基板を用いて異電圧異相数の交流電源に適用することができる。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る電源回路基板５０ｂの構成を示す回路図である。電源回路基板５０ｂの説明において、電源回路基板５０ａと同様の構成には電源回路基板５０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。電源回路基板５０ｂは、第１の直列接続部の正極端子２１ａ、第１の直列接続部の負極端子２２ａ、第１の並列接続部の正極端子２３ａ、第１の並列接続部の負極端子２４ａ、第２の直列接続部の正極端子３１ａ、第２の直列接続部の負極端子３２ａ、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａに代えて、第１の直列接続部の正極端子２１ｂ、第１の直列接続部の負極端子２２ｂ、第２の並列接続部の正極端子２３ｂ、第２の並列接続部の負極端子２４ｂ、第２の直列接続部の正極端子３１ｂ、第２の直列接続部の負極端子３２ｂ、第２の並列接続部の正極端子３３ｂ及び第２の並列接続部の負極端子３４ｂを備えていること以外は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａと同じである。

第１の直列接続部の正極端子２１ｂと第１の直列接続部の負極端子２２ｂと第１の並列接続部の正極端子２３ｂと第１の並列接続部の負極端子２４ｂとは、図６に示すように、電源回路基板５０ｂに設けられる。第２の直列接続部の正極端子３１ｂと第２の直列接続部の負極端子３２ｂと第２の並列接続部の正極端子３３ｂと第２の並列接続部の負極端子３４ｂとは、図６に示すように、電源回路基板５０ｂに設けられる。第１の直列接続部の正極端子２１ｂと第１の直列接続部の負極端子２２ｂと第１の並列接続部の正極端子２３ｂと第１の並列接続部の負極端子２４ｂと第２の直列接続部の正極端子３１ｂと第１の直列接続部の負極端子３２ｂと第２の並列接続部の正極端子３３ｂと第２の並列接続部の負極端子３４ｂとは、例えば、導体のパッド又はスルーホールの内壁面に形成された導体部分である。

第１の直列接続部の正極端子２１ｂと第１の直列接続部の負極端子２２ｂと第１の並列接続部の正極端子２３ｂと第１の並列接続部の負極端子２４ｂと第２の直列接続部の正極端子３１ｂと第２の直列接続部の負極端子３２ｂと第２の並列接続部の正極端子３３ｂと第２の並列接続部の負極端子３４ｂとは、矩形の形状を有する。詳細には、電源回路基板５０ｂの実装面と直交する方向からこれらを見た場合の形状が矩形である。

第１の直列接続部の正極端子２１ｂは、第１の直列接続部の正極端子２１ｂの長手方向と第１の直列接続部の負極端子２２ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。第１の並列接続部の正極端子２３ｂは、第１の並列接続部の正極端子２３ｂの長手方向と第１の並列接続部の負極端子２４ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。第２の直列接続部の正極端子３１ｂは、第２の直列接続部の正極端子３１ｂの長手方向と第２の直列接続部の負極端子３２ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。第２の並列接続部の正極端子３３ｂは、第２の並列接続部の正極端子３３ｂの長手方向と第２の並列接続部の負極端子３４ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。実施の形態２において、端子の長手方向同士は直交しているが、これに限定されない。

電源回路基板５０ｂは、前述したような構造により、正極及び負極の断面が矩形の形状を有し、かつ正極の長手方向と負極の長手方向とが交差する位置に配置されたコンデンサを正極及び負極を逆にして電源回路基板５０ｂに挿入しようとした場合に、正極及び負極を逆にして挿入することを防止できる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３に係る電源回路基板５０ｃの構成を示す回路図である。図８は、実施の形態３に係る電源回路基板５０ｃに実装されるコンデンサを拡大して示す拡大図である。電源回路基板５０ｃは、電源回路基板５０ａと同様の構成には電源回路基板５０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。電源回路基板５０ｃは、第１の直列接続部の正極端子２１ａ、第１の直列接続部の負極端子２２ａ、第１の並列接続部の正極端子２３ａ、第１の並列接続部の負極端子２４ａ、第２の直列接続部の正極端子３１ａ、第２の直列接続部の負極端子３２ａ、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａに代えて、第１の直列接続部の正極端子２１ｃ、第１の直列接続部の負極端子２２ｃ、第２の並列接続部の正極端子２３ｃ、第２の並列接続部の負極端子２４ｃ、第２の直列接続部の正極端子３１ｃ、第２の直列接続部の負極端子３２ｃ、第２の並列接続部の正極端子３３ｃ及び第２の並列接続部の負極端子３４ｃとを備えていること以外は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａと同じである。

第１の直列接続部の正極端子２１ｃと第１の直列接続部の負極端子２２ｃと第１の並列接続部の正極端子２３ｃと第１の並列接続部の負極端子２４ｃとは、図７に示すように、電源回路基板５０ｃに設けられる。第２の直列接続部の正極端子３１ｃと第２の直列接続部の負極端子３２ｃと第２の並列接続部の正極端子３３ｃと第２の並列接続部の負極端子３４ｃとは、図７に示すように、電源回路基板５０ｃに設けられる。第１の直列接続部の正極端子２１ｃと第１の直列接続部の負極端子２２ｃと第１の並列接続部の正極端子２３ｃと第１の並列接続部の負極端子２４ｃと第２の直列接続部の正極端子３１ｃと第１の直列接続部の負極端子３２ｃと第２の並列接続部の正極端子３３ｃと第２の並列接続部の負極端子３４ｃとは、例えば、導体のパッド又はスルーホールの内壁面に形成された導体部分である。

第１の直列接続部の正極端子２１ｃ及び第１の直列接続部の負極端子２２ｃは、第１の並列接続部の正極端子２３ｃ及び第１の並列接続部の負極端子２４ｃとそれぞれ対向する位置に配置される。第２の直列接続部の正極端子３１ｃ及び第２の直列接続部の負極端子３２ｃは、第２の並列接続部の正極端子３３ｃ及び第２の並列接続部の負極端子３４ｃとそれぞれ対向する位置に配置される。第１の並列接続部の正極端子２３ｃ及び第１の並列接続部の負極端子２４ｃは、第２の並列接続部の負極端子３４ｃ及び第２の並列接続部の正極端子３３ｃとそれぞれ対向する位置に配置される。

以上説明した構造により、電源回路基板５０ｃは、第１のコンデンサ２０ｃのリード３５ｃを折り曲げる方向及び第２のコンデンサ３０ｃのリード３６ｃを折り曲げる方向が同じであり、かつ第１のコンデンサ２０ｃの極性を誤って実装した場合に、第１のコンデンサ２０ｃが第２のコンデンサ３０ｃに近づく方向に実装される。ここで、リード３５ｃ、３６ｃを折り曲げる方向とは、例えば、コンデンサを鉛直方向上側から見て、リード３５ｃ、３６ｃの正極が上側に位置し、リード３５ｃ、３６ｃの負極が下側に位置している場合に、右向きに折り曲げる方向または左向きに折り曲げる方向である。また、電源回路基板５０ｃは、第１のコンデンサ２０ｃのリード３５ｃを折り曲げる方向及び第２のコンデンサ３０ｃのリード３６ｃを折り曲げる方向が同じであり、かつ第２のコンデンサ３０ｃの極性を誤って実装した場合に、第２のコンデンサ３０ｃが第１のコンデンサ２０ｃに近づく方向に実装される。その結果、第１のコンデンサ２０ｃまたは第２のコンデンサ３０ｃの極性を誤って実装した場合に、第１のコンデンサ２０ｃと第２のコンデンサ３０ｃとを干渉させることができ、第１のコンデンサ２０ｃ及び第２のコンデンサ３０ｃの誤実装の発生を抑制することができる。また、電源回路基板５０ｃは、第１のコンデンサ２０ｃのリード３５ｃを折り曲げる方向及び第２のコンデンサ３０ｃのリード３６ｃを折り曲げる方向が同じである。その結果、電源回路基板５０ｃに実装する電子部品の種類を少なくすることができ、部品管理に要する工数を減らすことができ、製造コストを低減させることができる。また、第１のコンデンサ２０ｃと第２のコンデンサ３０ｃとの折り曲げる方向が異なる電子部品を調達する場合と比べて、少ない種類でより多くの数の部品を調達することができ、電子部品の調達コストを抑えることができる。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４に係る電源回路基板５０ｄの構成を示す回路図である。電源回路基板５０ｄは、電源回路基板５０ａと同様の構成に、電源回路基板５０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。電源回路基板５０ｄは、短絡用部品３６と第１の短絡用部品接続部３８と第２の短絡用部品接続部３９とを備えていること以外は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａと同じである。

短絡用部品３６は、例えば、零オーム抵抗又は短絡ジャンパー線である。短絡用部品３６は、第１の短絡用部品接続部３８及び第２の短絡用部品接続部３９に接続される。第１の短絡用部品接続部３８及び第２の短絡用部品接続部３９は、例えば、導体のパッド及びスルーホールの内壁面に形成された導体である。第１の短絡用部品接続部３８は、第１の直列接続部の負極端子２２ｄ及び第２の直列接続部の正極端子３１ｄと電気的に接続される。第２の短絡用部品接続部３９は、第３の交流端子Ｌ３と電気的に接続される。

以上説明した構成により、電源回路基板５０ｄは、短絡用部品３６を未実装として第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０を電源回路基板５０ｄに直列に実装した場合に、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の耐圧性能が２００Ｖでも、三相４００Ｖの電源に対応することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略及び変更することも可能である。

１ 整流回路、２ 突入電流抑制回路、３ 平滑回路、４ ダイオード、５ 第１の直流端子、６ 第２の直流端子、７ 三相電源、８ 倍電圧整流用パターン、９ 直並列接続用パターン、１０ 単相電源、１１ インバータ回路、１２ スイッチング素子、１３
スイッチング素子接続用パターン、２０ 第１のコンデンサ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 第１の直列接続部の正極端子、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 第１の直列接続部の負極端子、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 第１の並列接続部の正極端子、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ 第１の並列接続部の負極端子、２６ スイッチ、２８ 抵抗、３０，３０ｃ 第２のコンデンサ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ 第２の直列接続部の正極端子、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ 第２の直列接続部の負極端子、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ 第２の並列接続部の正極端子、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 第２の並列接続部の負極端子、３５ リード、３６ 短絡用部品、３８ 第１の短絡用部品接続部、３９ 第２の短絡用部品接続部、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ
第１の直列接続部、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ 第１の並列接続部、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ 第２の直列接続部、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ 第２の並列接続部、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 電力回路基板、７０ａ 電源回路、８０ 制御装置、８１ 表示部、１００ａ 電力変換装置、Ｌ１ 第１の交流端子、Ｌ２ 第２の交流端子、Ｌ３ 第３の交流端子。

Claims (9)

1. 三相の交流電圧又は単相の交流電圧が印加される第１の交流端子、第２の交流端子及び第３の交流端子と、
   前記第１の交流端子、前記第２の交流端子及び前記第３の交流端子から前記三相の交流電圧又は前記単相の交流電圧が印加された整流回路が生成した直流電圧を出力する第１の直流端子及び第２の直流端子と、
   正極端子及び負極端子を有する第１の直列接続部と、
   正極端子及び負極端子を有する第１の並列接続部と、
   正極端子及び負極端子を有する第２の直列接続部と、
   正極端子及び負極端子を有する第２の並列接続部と、
   前記第１の直列接続部の正極端子と前記第１の並列接続部の正極端子と前記第２の並列接続部の正極端子とは、前記第１の直流端子に電気的に接続され、
   前記第１の並列接続部の負極端子と前記第２の直列接続部の負極端子と前記第２の並列接続部の負極端子とは、前記第２の直流端子に電気的に接続され、
   前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に電気的に接続され、
   前記第１の直列接続部の正極端子及び負極端子と、前記第１の並列接続部の正極端子及び負極端子と、前記第２の直列接続部の正極端子及び負極端子と、前記第２の並列接続部の正極端子及び負極端子とは、矩形の形状であり、
   前記第１の直列接続部の正極端子は、前記第１の直列接続部の正極端子の長手方向と前記第１の直列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置され、
   前記第１の並列接続部の正極端子は、前記第１の並列接続部の正極端子の長手方向と前記第１の並列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置され、
   前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第２の直列接続部の正極端子の長手方向と前記第２の直列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置され、
   前記第２の並列接続部の正極端子は、前記第２の並列接続部の正極端子の長手方向と前記第２の並列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置されていることを特徴とする電源回路基板。
2. 三相の交流電圧又は単相の交流電圧が印加される第１の交流端子、第２の交流端子及び第３の交流端子と、
   前記第１の交流端子、前記第２の交流端子及び前記第３の交流端子から前記三相の交流電圧又は前記単相の交流電圧が印加された整流回路が生成した直流電圧を出力する第１の直流端子及び第２の直流端子と、
   正極端子及び負極端子を有する第１の直列接続部と、
   正極端子及び負極端子を有する第１の並列接続部と、
   正極端子及び負極端子を有する第２の直列接続部と、
   正極端子及び負極端子を有する第２の並列接続部と、
   前記第１の直列接続部の正極端子と前記第１の並列接続部の正極端子と前記第２の並列接続部の正極端子とは、前記第１の直流端子に電気的に接続され、
   前記第１の並列接続部の負極端子と前記第２の直列接続部の負極端子と前記第２の並列接続部の負極端子とは、前記第２の直流端子に電気的に接続され、
   前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に電気的に接続され、
   前記第１の直列接続部の正極端子及び負極端子は、前記第１の並列接続部の正極端子及び負極端子とそれぞれ対向する位置に配置され、
   前記第２の直列接続部の正極端子及び負極端子は、前記第２の並列接続部の正極端子及び負極端子とそれぞれ対向する位置に配置され、
   前記第１の並列接続部の正極端子及び負極端子は、前記第２の並列接続部の負極端子及び正極端子とそれぞれ対向する位置に配置されていることを特徴とする電源回路基板。
3. 第１の短絡部品接続部と、
   第２の短絡部品接続部と、を備え、
   前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に接続されず、
   前記第１の短絡部品接続部は、前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子と電気的に接続され、
   前記第２の短絡部品接続部は、前記第３の交流端子と電気的に接続されることを特徴とする請求項１又２に記載の電源回路基板。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電源回路基板を備え、
   前記第１の交流端子は、ダイオードが前記第１の直流端子との間、及び前記第２の直流端子との間にそれぞれ電気的に接続され、前記整流回路を構成することを特徴とする電源回路。
5. 請求項４に記載の前記電源回路と、
   複数のスイッチング素子を有し、複数の前記スイッチング素子のオンオフ動作により、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、を備え、
   前記インバータ回路は、前記第１の直流端子及び前記第２の直流端子と電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
6. 複数の前記スイッチング素子は、少なくとも１つがワイドバンドギャップ半導体のユニポーラ型素子であることを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記インバータ回路に接続される負荷は、モータであることを特徴とする請求項５又は６に記載の電力変換装置。
8. 前記第１の直流端子及び前記第２の直流端子と電気的に接続される電圧検出回路と、
   前記電圧検出回路の検出電圧値を受け取る制御装置と、
   表示部と、を備え、
   前記制御装置は、前記電圧検出回路から出力される前記検出電圧値に異常があった場合に、前記表示部に異常であることを表示させることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の電力変換装置。
9. 請求項１から３のいずれか１項に記載の電源回路基板に実装された電子部品の誤実装検出方法であって、
   ユニットテスタを用いて、前記電源回路基板に実装された前記電子部品の端子電圧を測定する端子電圧測定工程と、
   前記端子電圧の測定値に基づいて前記電子部品が誤実装されているか否かを判定する誤実装判定工程と、
   を含むことを特徴とする誤実装検出方法。

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