JP6527107B2 - 電力変換装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の電力変換装置1の一実施の形態を示す回路図である。
電力変換装置1は、直流高電圧が入力される正・負極側電源端子100a、100bを含む入力側回路部10と、スイッチング回路部300とを備えている。図1では、入力側回路部10は、矩形の点線で囲んで図示されている。
正極側電源端子100aは、コモンモードコイル800、正極側接続配線110aおよび第1ノーマルモードコイル700aを介してスイッチング回路部300に接続されている。
負極側電源端子100bは、コモンモードコイル800、負極側接続配線110bおよび第2ノーマルモードコイル700bを介してスイッチング回路部300に接続されている。
コモンモードコイル800は、電源端子100a,100bに重畳するコモンモードノイズを低減する。
コモンモードコイル800と第1ノーマルモードコイル700aとの間には、第1ノイズ除去用コンデンサ600aの第1端子部が接続されている。第1ノイズ除去用コンデンサ600aの第2端子部は、第1グラウンド500aに接続されている。
コモンモードコイル800と第2ノーマルモードコイル700bとの間には、第2ノイズ除去用コンデンサ600bの第1端子部が接続されている。第2ノイズ除去用コンデンサ600bの第2端子部は、第1グラウンド500aに接続されている。
コモンモードコイル800と、第1ノーマルモードコイル700aまたは第2ノーマルモードコイル700bとは、信号線や電源線とグラウンドとの間に発生するコモンモードノイズを低減するコモンモードノイズフィルタを構成する。
第2ノーマルモードコイル700bと平滑コンデンサ400の負極側端子との間には、第4ノイズ除去用コンデンサ600dの第1端子部が接続されている。第4ノイズ除去用コンデンサ600dの第2端子部は、第2グラウンド500bに接続されている。第1、第2ノーマルモードコイル700a、700bは、電源線間や信号線間に発生するノーマルモードノイズを低減する。
電力変換装置1は、収容部91を有するケース90を有する。ケース90は、樹脂により形成された枠部90aと、金属により形成された底面部90b(図6も参照)とが一体成型により形成されている。ケース90の収容部91内には、第1〜第4ノイズ除去用コンデンサ600a〜600d、第1、第2ノーマルモードコイル700a、700bおよび平滑コンデンサ400が収容されている。
正・負極側電源端子100a、100bは、ケース90の前方側の側部に平行して配置されている。正・負極側電源端子100a、100bは、それぞれ、ケース90の前部に設けられた段部92に取付けられている。
なお、以下では、前方、後方を図示の通りとする。
コモンモードコイル用ケース95は、正・負極側電源端子100a、100bの外周を囲んで配置されている。コモンモードコイル用ケース95のリング状収容部96内には、コモンモードコイル800が収容される。コモンモードコイル用ケース95のリング状収容部96内にコモンモードコイル800が収容された状態で、コモンモードコイル用ケース95のリング状収容部96の開口部はケース蓋95aにより覆われる。これにより、コモンモードコイル800は正・負極側電源端子100a、100bの外周を囲んで配置される。
第1、第2ノーマルモードコイル700a、700bは、それぞれ、正・負極側接続配線110a、110bの低位部111a、111bの一部を囲んで配置されている。
また、第3、第4ノイズ除去用コンデンサ600c、600dの第1端子部は、第1、第2ノーマルモードコイル700a、700bの後方側の位置で、正・負極側接続配線110a、110bの低位部111a、111bに接続されている。つまり、第1ノイズ除去用コンデンサ600aおよび第1ノーマルモードコイル700aは、正極側接続配線110aに重なって配置され、第2ノイズ除去用コンデンサ600bおよび第2ノーマルモードコイル700bは、負極側接続配線110bに重なって配置されている。
正・負極側接続配線110a、110bの低位部111a、111bは、それぞれ、ケース90の収容部91の後端側で、平滑コンデンサ400の正・負極側端子に接続されている。正・負極側接続配線110a、110bと平滑コンデンサ400との接続には、はんだ付け、溶接等、適宜な接続方法を用いることができる。
図3に図示されるように、ケース90の収容部91内には、第1ノーマルモードコイル700aと第2ノーマルモードコイル700bとを仕切るシールド板97が配置されている。
ケース90は、上述したように、枠部90aと、金属製の底面部90b(図6参照)とが一体成型により形成された部材である。金属製の底面部90bは、枠部90aの底部に設けられた開口から内面側に露出されている。
シールド板97は、ケース90の底面部90b上に配置された底部と、該底部から上面側に向けて垂直に屈曲する立上げ部と、立上げ部の上部側に設けられた取付部97a、97bとを有する。シールド板97の取付部97a、97bは、それぞれ、ケース90に設けられた2つのボス部93、94の上面上に配置されている。シールド板97の取付部97a、97bには、開口部が形成されている。シールド板97の取付部97a、97bの開口部には、ボス部93、94に設けられた雌ねじ部に締結されるねじ等の締結部材201、202が挿通される。シールド板97の底部は、ケース90の底面部90bに接続され、ケース90の底面部90bを介して接地される。なお、図5、図6において、ケース90の金属製の底面部90bおよびシールド板97には、ハッチングを施してある。
また、ボス部94、正極側接続配線110aと負極側接続配線110bとの中間位置に設けられている。第3ノイズ除去用コンデンサ600cの第2端子部と第4ノイズ除去用コンデンサ600dの第2端子部とは、締結部材202により、シールド板97を介して第2グラウンド500bに接地される。このため、第3ノイズ除去用コンデンサ600cの第2端子部と第4ノイズ除去用コンデンサ600dの第2端子部とが第2グラウンド500bに接地される部位までの距離はほぼ等しい。
第1ノイズ除去用コンデンサ600aの第2端子部に接続される第1端子部材211aは、シールド板97の取付部97a上に配置される。第2ノイズ除去用コンデンサ600bの第2端子部に接続される第2端子部材211bは、第1端子部材211a上に配置される。第1端子部材211aと第2端子部材211bとは、シールド板97の取付部97a上に積層された状態で、スプリングワッシャ、ワッシャを含むねじ等の締結部材201により、ケース90のボス部93に固定される。これにより、第1、第2ノイズ除去用コンデンサ600a、600bの各第2端子部は、シールド板97の取付部97aを接続部として第1グラウンド500a(図1参照)に接地される。
以下、図1および図8を参照して、本発明の電力変換装置1の各素子の第1〜第6配列20〜70の構成とその効果を説明する。
これにより、各素子が最短長さで接続され、寄生インダクタンスを低減することができる。これに伴い、フィルタ特性の再現性が高くなり、特性ばらつきを低減し、外乱ノイズの影響を受け難くすることができる。
20 第1配列
30 第2配列
40 第3配列
50 第4配列
60 第5配列
70 第6配列
97 シールド板(シールド部材)
100a 正極側電源端子
100b 負極側電源端子
110a 正極側接続配線
110b 負極側接続配線
211a 第1端子部材
211b 第2端子部材
211c 第3端子部材
211d 第4端子部材
300 スイッチング回路部
400 平滑コンデンサ
500a 第1グラウンド
500b 第2グラウンド
600a 第1ノイズ除去用コンデンサ
600b 第2ノイズ除去用コンデンサ
600c 第3ノイズ除去用コンデンサ
600d 第4ノイズ除去用コンデンサ
700a 第1ノーマルモードコイル
700b 第2ノーマルモードコイル
800 コモンモードコイル
Claims (8)
- 正極側電源端子と、
負極側電源端子と、
平滑用コンデンサと、
前記平滑用コンデンサの一方の端子と前記正極側電源端子とを接続する正極側接続配線と、
前記平滑用コンデンサの他方の端子と負極側電源端子とを接続する負極側接続配線と、
前記正極側接続配線に接続される第1端子部と、第1グラウンドに接続される第2端子部とを有する第1ノイズ除去用コンデンサと、
前記負極側接続配線に接続される第1端子部と、前記第1グラウンドに接続される第2端子部とを有する第2ノイズ除去用コンデンサと、
前記正極側接続配線の一部を囲んで配置された第1ノーマルモードコイルと、
前記負極側接続配線の一部を囲んで配置された第2ノーマルモードコイルと、を備え、
前記第1ノイズ除去用コンデンサと前記第1ノーマルモードコイルとが配列された第1配列は、前記第2ノイズ除去用コンデンサと前記第2ノーマルモードコイルとが配列された第2配列と平行に配置され、
前記第1ノイズ除去用コンデンサと前記第2ノイズ除去用コンデンサとが配列された第3配列は、前記第1ノーマルモードコイルと前記第2ノーマルモードコイルとが配列された第4配列と平行に配置されている、電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記第1ノイズ除去用コンデンサの前記第2端子部と前記第1グラウンドとの接続部、および前記第2ノイズ除去用コンデンサの前記第2端子部と前記第1グラウンドとの接続部は、前記第1ノイズ除去用コンデンサと前記第2ノイズ除去用コンデンサとの間に配置されている、電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記正極側電源端子は、前記第1配列に接続された前記正極側接続配線の延長上に重なって配置され、
前記負極側電源端子は、前記第2配列に接続された前記負極側接続配線の延長上に重なって配置され、
前記正極側電源端子と前記負極側電源端子とが配列された第5配列は、前記第3配列と平行に配置されている、電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
さらに、前記第1ノーマルモードコイルを挟んで前記第1ノイズ除去用コンデンサと対向する側に配置された第3ノイズ除去用コンデンサと、
前記第2ノーマルモードコイルを挟んで前記第2ノイズ除去用コンデンサと対向する側に配置された第4ノイズ除去用コンデンサと、を備え、
前記第3ノイズ除去用コンデンサと前記第4ノイズ除去用コンデンサとは、前記第3ノイズ除去用コンデンサと前記第4ノイズ除去用コンデンサとの間で第2グラウンドに接続され、
前記第3ノイズ除去用コンデンサと前記第4ノイズ除去用コンデンサとが配列された第6配列は、第4配列と平行に配置されている、電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
さらに、前記正極側電源端子および前記負極側電源端子を囲んで配置されたコモンモードコイルを備え、
前記コモンモードコイルは、前記第1配列に接続された前記正極側接続配線の延長上および前記第2配列に接続された前記負極側接続配線の延長上を囲んで配置されている、電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
さらに、前記第1ノーマルモードコイルと前記第2ノーマルモードコイルとの間に配置されたシールド部材を備える、電力変換装置。 - 請求項6に記載された電力変換装置において、
前記シールド部材は、前記第1ノイズ除去用コンデンサと前記第2ノイズ除去用コンデンサとの間に配置され、
前記第1グラウンドは、前記シールド部材を含む、電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置において、
前記平滑用コンデンサは、前記第1配列に接続された前記正極側接続配線の延長線および前記第2配列に接続された前記負極側接続配線の延長線の双方に重なって配置されている、電力変換装置。
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