JP6172061B2 - 電力変換回路用の電源装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明にかかる電力変換装置を車載主機として回転機及びエンジンを備えるハイブリッド車に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
上記のモータジェネレータ10,20を駆動制御するためにインバータ12,22を制御するMG−ECU200が、第1制御回路41や第2制御回路43と同一の基板150に実装されることが想定される。例えば、上記の構成がハイブリッド車両に適用される際に、MG−ECU200と第1制御回路41等とが同一の基板150に設けられることがある。この場合、第1制御回路41等のスイッチング動作で発生した放射ノイズ等がMG−ECU200に伝搬される懸念が生じる。そこでこの場合には、基板150上において、上アーム用の第1電源制御部CT1及び下アーム用の第2電源制御部CT2を、MG−ECU200から離れた位置に配置することが好ましい。
上記では、複数の下アーム用スイッチング素子のそれぞれについて個別の下アーム用トランス64〜67,93〜95を設ける例を示した。これ以外にも複数の下アーム用スイッチング素子のトランスが共通化されていてもよい。例えば、図7に示されるように、第1制御回路41の下アーム用トランスを一つの下アーム用トランス96aに共通化し、第2制御回路43の下アーム用トランスを一つの下アーム用トランス96bに共通化してもよい。このように、下アーム用トランスを共通化することで構成を簡略化できる。
図8の変容例の説明図に示されるように、複数の電源回路に対して電源制御部が共通化されてもよい。すなわち図8では、基板150において、上アーム用電源回路41a及び上アーム用電源回路43aに共通の上アーム用の第1電源制御部CT1を設ける。また下アーム用電源回路41b及び下アーム用電源回路43bに共通の下アーム用の第2電源制御部CT2を設ける。なお、第1電源制御部CT1と第2電源制御部CT2とは、上アーム用電源回路41a及び下アーム用電源回路41bの側と、上アーム用電源回路43a及び下アーム用電源回路43bの側との間において延びる境界線Kを跨ぐ位置にそれぞれ設ける。このように、上アーム用と下アーム用の電源制御部をそれぞれ共通化した場合、電力変換回路用の電源装置の装置構成の簡略化を図りつつ、配線パターンを短縮でき、ひいては、放射ノイズ等の抑制効果を高めることができる。また、複数の制御回路に対して電源制御部を共通化した場合、複数の電力変換回路(モータジェネレータ10,20)が共通の電源制御部で制御されることになる。この場合、共通の電源制御部によって、複数の電力変換回路(モータジェネレータ10,20)の出力のばらつきを低減することも可能となる。
Claims (9)
- 複数の上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び複数の下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)を備える電力変換回路(12,22,30)に適用される電力変換回路用の電源装置であって、
基板(150)に設けられ、直流電源(42)に接続されかつ前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給する上アーム用トランス(60〜63等)と、前記複数の上アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の上アーム用接続部(Tcp,T1Up,T1Vp,T1Wp等)と、を備える上アーム用電源回路(41a等)と、
前記基板に設けられ、前記直流電源に接続されかつ前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給する下アーム用トランス(64〜67等)と、前記複数の下アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の下アーム用接続部(Tcn,T1Un,T1Vn,T1Wn等)と、を備える下アーム用電源回路(41b等)と、
前記上アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第1電圧制御用スイッチング素子(80,82)をオンオフ制御する第1電源制御部(CT1,CT3)と、
前記下アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第2電圧制御用スイッチング素子(81,83)をオンオフ制御する第2電源制御部(CT2,CT4)と、
を備え、
一列に並ぶ前記複数の上アーム用接続部と、一列に並ぶ前記複数の下アーム用接続部とは、前記基板の板面の正面視において、並列に設けられており、
前記上アーム用トランスは、前記基板において前記複数の上アーム用接続部に対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記下アーム用トランスは、前記基板において前記複数の下アーム用接続部に対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記第1電源制御部は、前記基板において前記上アーム用トランスに対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記第2電源制御部は、前記基板において前記下アーム用トランスに対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記基板は、前記上アーム用トランスの1次側に前記直流電源を接続する第1の配線パターン(L1)と、同1次側に前記第1電源制御部を接続する第2の配線パターン(L2)と、前記下アーム用トランスの1次側に前記直流電源を接続する第3の配線パターン(L3)と、同1次側に前記第2電源制御部を接続する第4の配線パターン(L4)とを有し、
前記第1の配線パターン及び前記第2の配線パターンは、前記第1電源制御部と前記上アーム用トランスとで挟まれた前記基板の第1領域に設けられており、
前記第3の配線パターン及び前記第4の配線パターンは、前記第2電源制御部と前記下アーム用トランスで挟まれた前記基板の第2領域に設けられていることを特徴とする電力変換回路用の電源装置。 - 前記基板には、前記電力変換回路において前記上アーム用スイッチング素子と前記下アーム用スイッチング素子を制御することで負荷(10,20)を制御する負荷制御手段(200)が搭載されており、
前記負荷制御手段は、前記上アーム用電源回路及び前記下アーム用電源回路に横並びとなる位置に配置され、
前記第1電源制御部及び前記第2電源制御部は、前記基板において前記上アーム用電源回路及び前記下アーム用電源回路よりも前記負荷制御手段から離れた位置に配置されている請求項1に記載の電力変換回路用の電源装置。 - 複数の上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び複数の下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)を備える電力変換回路(12,22,30)に適用される電力変換回路用の電源装置であって、
基板(150)に設けられ、直流電源(42)に接続されかつ前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給する上アーム用トランス(60〜63等)と、前記複数の上アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の上アーム用接続部(Tcp,T1Up,T1Vp,T1Wp等)と、を備える上アーム用電源回路(41a等)と、
前記基板に設けられ、前記直流電源に接続されかつ前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給する下アーム用トランス(64〜67等)と、前記複数の下アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の下アーム用接続部(Tcn,T1Un,T1Vn,T1Wn等)と、を備える下アーム用電源回路(41b等)と、
前記上アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第1電圧制御用スイッチング素子(80,82)をオンオフ制御する第1電源制御部(CT1,CT3)と、
前記下アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第2電圧制御用スイッチング素子(81,83)をオンオフ制御する第2電源制御部(CT2,CT4)と、
を備え、
一列に並ぶ前記複数の上アーム用接続部と、一列に並ぶ前記複数の下アーム用接続部とは、前記基板の板面の正面視において、並列に設けられており、
前記上アーム用トランスは、前記基板において前記複数の上アーム用接続部に対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記下アーム用トランスは、前記基板において前記複数の下アーム用接続部に対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記第1電源制御部は、前記基板において前記上アーム用トランスに対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記第2電源制御部は、前記基板において前記下アーム用トランスに対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記基板には、前記電力変換回路において前記上アーム用スイッチング素子と前記下アーム用スイッチング素子を制御することで負荷(10,20)を制御する負荷制御手段(200)が搭載されており、
前記負荷制御手段は、前記上アーム用電源回路及び前記下アーム用電源回路に横並びとなる位置に配置され、
前記第1電源制御部及び前記第2電源制御部は、前記基板において前記上アーム用電源回路及び前記下アーム用電源回路よりも前記負荷制御手段から離れた位置に配置されていることを特徴とする電力変換回路用の電源装置。 - 前記第1電源制御部及び前記第2電源制御部は、前記上アーム用トランスに対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域、及び前記下アーム用トランスに対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域において、前記負荷制御手段とは逆側に寄せて設けられている請求項2又は3に記載の電力変換回路用の電源装置。
- 複数の前記電力変換回路に対応して個別に設けられた複数の前記上アーム用電源回路及び複数の前記下アーム用電源回路を備え、
前記第1電源制御部は前記複数の上アーム用電源回路の各々に設けられており、前記第2電源制御部は前記複数の下アーム用電源回路の各々に設けられている請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電力変換回路用の電源装置。 - 複数の上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び複数の下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)を備える電力変換回路(12,22,30)に適用される電力変換回路用の電源装置であって、
基板(150)に設けられ、直流電源(42)に接続されかつ前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給する上アーム用トランス(60〜63等)と、前記複数の上アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の上アーム用接続部(Tcp,T1Up,T1Vp,T1Wp等)と、を備える上アーム用電源回路(41a等)と、
前記基板に設けられ、前記直流電源に接続されかつ前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給する下アーム用トランス(64〜67等)と、前記複数の下アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の下アーム用接続部(Tcn,T1Un,T1Vn,T1Wn等)と、を備える下アーム用電源回路(41b等)と、
前記上アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第1電圧制御用スイッチング素子(80,82)をオンオフ制御する第1電源制御部(CT1,CT3)と、
前記下アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第2電圧制御用スイッチング素子(81,83)をオンオフ制御する第2電源制御部(CT2,CT4)と、
を備え、
一列に並ぶ前記複数の上アーム用接続部と、一列に並ぶ前記複数の下アーム用接続部とは、前記基板の板面の正面視において、並列に設けられており、
前記上アーム用トランスは、前記基板において前記複数の上アーム用接続部に対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記下アーム用トランスは、前記基板において前記複数の下アーム用接続部に対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記第1電源制御部は、前記基板において前記上アーム用トランスに対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記第2電源制御部は、前記基板において前記下アーム用トランスに対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
複数の前記電力変換回路に対応して個別に設けられた複数の前記上アーム用電源回路及び複数の前記下アーム用電源回路を備え、
前記第1電源制御部は前記複数の上アーム用電源回路の各々に設けられており、前記第2電源制御部は前記複数の下アーム用電源回路の各々に設けられていることを特徴とする電力変換回路用の電源装置。 - 前記電力変換回路として、第1負荷(10)に接続される第1電力変換回路(12)と第2負荷(20)に接続される第2電力変換回路(22)とを備え、
前記第1電力変換回路及び前記第2電力変換回路は、前記上アーム用電源回路として第1上アーム用電源回路(41a)及び第2上アーム用電源回路(43a)を備えるとともに、前記下アーム用電源回路として第1下アーム用電源回路(41b)及び第2下アーム用電源回路(43b)を備えており、
前記第1電源制御部は、前記第1上アーム用電源回路及び第2上アーム用電源回路がそれぞれ有する前記上アーム用トランスに接続され、
前記第2電源制御部は、前記第1下アーム用電源回路及び前記第2下アーム用電源回路がそれぞれ有する前記下アーム用トランスに接続され、
前記基板において、前記第1電源制御部及び前記第2電源制御部は、前記第1上アーム用電源回路及び前記第1下アーム用電源回路の側と、前記第2上アーム用電源回路及び前記第2下アーム用電源回路の側との間において延びる境界線を跨ぐ位置にそれぞれ設けられている請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電力変換回路用の電源装置。 - 複数の上アーム用スイッチング素子(Scp,S1¥p,S2¥p)及び複数の下アーム用スイッチング素子(Scn,S1¥n,S2¥n)を備える電力変換回路(12,22,30)に適用される電力変換回路用の電源装置であって、
基板(150)に設けられ、直流電源(42)に接続されかつ前記上アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記上アーム用スイッチング素子に対して供給する上アーム用トランス(60〜63等)と、前記複数の上アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の上アーム用接続部(Tcp,T1Up,T1Vp,T1Wp等)と、を備える上アーム用電源回路(41a等)と、
前記基板に設けられ、前記直流電源に接続されかつ前記下アーム用スイッチング素子の駆動用電圧を前記下アーム用スイッチング素子に対して供給する下アーム用トランス(64〜67等)と、前記複数の下アーム用スイッチング素子を前記基板に接続するために、前記基板において一列に並ぶように前記基板に設けられた複数の下アーム用接続部(Tcn,T1Un,T1Vn,T1Wn等)と、を備える下アーム用電源回路(41b等)と、
前記上アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第1電圧制御用スイッチング素子(80,82)をオンオフ制御する第1電源制御部(CT1,CT3)と、
前記下アーム用トランスの1次側に前記直流電源の電圧を印加すべく第2電圧制御用スイッチング素子(81,83)をオンオフ制御する第2電源制御部(CT2,CT4)と、
を備え、
一列に並ぶ前記複数の上アーム用接続部と、一列に並ぶ前記複数の下アーム用接続部とは、前記基板の板面の正面視において、並列に設けられており、
前記上アーム用トランスは、前記基板において前記複数の上アーム用接続部に対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記下アーム用トランスは、前記基板において前記複数の下アーム用接続部に対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられ、
前記第1電源制御部は、前記基板において前記上アーム用トランスに対して前記複数の上アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記第2電源制御部は、前記基板において前記下アーム用トランスに対して前記複数の下アーム用接続部とは反対側の領域に設けられており、
前記電力変換回路として、第1負荷(10)に接続される第1電力変換回路(12)と第2負荷(20)に接続される第2電力変換回路(22)とを備え、
前記第1電力変換回路及び前記第2電力変換回路は、前記上アーム用電源回路として第1上アーム用電源回路(41a)及び第2上アーム用電源回路(43a)を備えるとともに、前記下アーム用電源回路として第1下アーム用電源回路(41b)及び第2下アーム用電源回路(43b)を備えており、
前記第1電源制御部は、前記第1上アーム用電源回路及び第2上アーム用電源回路がそれぞれ有する前記上アーム用トランスに接続され、
前記第2電源制御部は、前記第1下アーム用電源回路及び前記第2下アーム用電源回路がそれぞれ有する前記下アーム用トランスに接続され、
前記基板において、前記第1電源制御部及び前記第2電源制御部は、前記第1上アーム用電源回路及び前記第1下アーム用電源回路の側と、前記第2上アーム用電源回路及び前記第2下アーム用電源回路の側との間において延びる境界線を跨ぐ位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする電力変換回路用の電源装置。 - 前記第1下アーム用電源回路及び前記第2下アーム用電源回路がそれぞれ有する前記下アーム用トランスは、前記各電力変換回路における前記複数の下アーム用スイッチング素子について共通となる共用トランス(96a,96b)であり、
前記第1下アーム用電源回路及び前記第2下アーム用電源回路の各々の前記共用トランスは、前記複数の下アーム用接続部と前記各電源制御部との間となる領域において、前記境界線寄りとなる位置に設けられている請求項7又は8に記載の電力変換回路用の電源装置。
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