JP7091975B2 - Line filter - Google Patents

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本発明は、電気機器に用いられるラインフィルタに関する。 The present invention relates to a line filter used in electrical equipment.

従来から、電気機器に用いられるラインフィルタが知られている（下記特許文献１参照）。このラインフィルタは、直流電源と電気機器とを電気接続する一対の電力線と、複数のコンデンサとを備える。このコンデンサを用いて、電力線に含まれるノイズを除去し、直流電源を安定化している。これにより、ノイズが直流電源から電気機器へ伝わったり、電気機器から直流電源へ伝わったりすることを抑制しつつ、直流電源を安定化している。 Conventionally, line filters used in electrical equipment have been known (see Patent Document 1 below). This line filter includes a pair of power lines that electrically connect a DC power supply and an electric device, and a plurality of capacitors. This capacitor is used to remove noise contained in the power line and stabilize the DC power supply. This stabilizes the DC power supply while suppressing the transmission of noise from the DC power supply to the electric device or from the electric device to the DC power supply.

上記ラインフィルタは、複数のコンデンサの接続を直列接続と並列接続との間で切り替える直並列切替回路を備える（図３５～図３７参照）。ラインフィルタは、上記一対の電力線の間の電圧が予め定められた閾値より低い場合は、複数のコンデンサを並列接続するよう構成されている。また、上記電圧が閾値を超えた場合は、複数のコンデンサを直列接続する。これにより、個々のコンデンサに加わる電圧を低くしている。これによって、コンデンサに耐電圧を超える電圧が加わることを抑制し、低耐圧で小型のコンデンサを使用できるようにして、ラインフィルタを小型化している。 The line filter includes a series-parallel switching circuit that switches the connection of a plurality of capacitors between a series connection and a parallel connection (see FIGS. 35 to 37). The line filter is configured to connect a plurality of capacitors in parallel when the voltage between the pair of power lines is lower than a predetermined threshold value. If the voltage exceeds the threshold value, a plurality of capacitors are connected in series. This lowers the voltage applied to each capacitor. As a result, it is possible to suppress the application of a voltage exceeding the withstand voltage to the capacitor, enable the use of a small capacitor with a low withstand voltage, and miniaturize the line filter.

特開２００９－２６８３２４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-268324

しかしながら、上記ラインフィルタは、複数のコンデンサの接続を、直列接続と並列接続との間で切り替える際に、大きな電流が流れることがあった。すなわち、例えば２個のコンデンサを並列接続から直列接続に切り替えると（図３５、図３６参照）、個々のコンデンサに加わる電圧が、電源電圧ＶBからＶB／２に低下する。そのため、コンデンサから大きな放電電流が流れる。したがって、直並列切替回路を構成するスイッチやコンデンサ、電力線等の電流容量を大きくする必要があり、ラインフィルタが大型化するという課題がある。 However, in the above line filter, a large current may flow when switching the connection of a plurality of capacitors between a series connection and a parallel connection. That is, for example, when two capacitors are switched from parallel connection to series connection (see FIGS. 35 and 36), the voltage applied to each capacitor drops from the power supply voltage V B to V B / 2. Therefore, a large discharge current flows from the capacitor. Therefore, it is necessary to increase the current capacity of the switch, the capacitor, the power line, etc. constituting the series-parallel switching circuit, and there is a problem that the line filter becomes large.

同様に、例えば２個のコンデンサを直列接続から並列接続に切り替えると（図３６、図３７参照）、個々のコンデンサに加わる電圧が、ＶB／２からＶBに上昇する。そのため、コンデンサに大きな突入電流が流れ、スイッチやコンデンサ等の電流容量を大きくする必要がある。したがって、ラインフィルタが大型化するという課題がある。 Similarly, for example, when two capacitors are switched from series connection to parallel connection (see FIGS. 36 and 37), the voltage applied to each capacitor rises from V B / 2 to V B. Therefore, a large inrush current flows through the capacitor, and it is necessary to increase the current capacity of the switch, the capacitor, and the like. Therefore, there is a problem that the line filter becomes large.

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数のコンデンサの接続を、直列接続と並列接続との間で切り替えたときに、各コンデンサの電圧に起因する大きな電流が流れることを抑制できるラインフィルタを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses the flow of a large current due to the voltage of each capacitor when the connection of a plurality of capacitors is switched between series connection and parallel connection. It is intended to provide a line filter that can be used.

本発明の一態様は、直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されていると共に、前記オン状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オフ状態にするよう構成されている、ラインフィルタ（１）にある。
また、本発明の他の一態様は、
直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、
個々の前記スイッチは、オンオフ動作可能に構成された第１スイッチ部（４１）と抵抗（４３）とを直列接続した直列体（４４）と、該直列体に並列接続しオンオフ動作可能に構成された第２スイッチ部（４２）とを備え、個々の前記スイッチ部は半導体スイッチング素子からなり、
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されており、
前記スイッチとして、前記コンデンサの正電極と、他の前記コンデンサの負電極との間に設けられ、前記複数のコンデンサを直列接続する際に前記オン状態にされる直列スイッチ（４ S ）を備え、該直列スイッチの前記スイッチ部は、前記半導体スイッチング素子からなり、双方向に電流を遮断可能に構成されている、ラインフィルタ（１）にある。
本発明のさらに他の一態様は、
直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されており、前記複数のスイッチのうちいずれかを前記高インピーダンス導通状態にしている間は、前記電気機器の駆動を停止させる、ラインフィルタ（１）にある。
本発明のさらに他の一態様は、
直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されており、
前記電気機器は、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力にするインバータ（８１）と、前記交流電力を用いて放電を発生する放電リアクタ（８２）とを有し、前記放電によりオゾンを生成するオゾナイザであり、前記インバータは、前記交流電力を前記放電リアクタに供給して前記放電を発生させる放電期間と、前記交流電力の供給を停止して前記放電リアクタから前記放電を発生させない放電停止期間とを交互に切り替える間欠動作を行うよう構成されている、ラインフィルタ（１）にある。 One aspect of the present invention is a pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8).
A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. The line filter (1) is configured to be turned on and then turned off after the switch is brought into the high impedance conduction state .
Further, another aspect of the present invention is
A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
Each of the switches is configured to be capable of on / off operation by being connected in parallel to a series body (44) in which a first switch unit (41) configured to be able to operate on / off and a resistor (43) are connected in series. A second switch unit (42) is provided, and each of the switch units is composed of a semiconductor switching element.
When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. Is configured to
The switch includes a series switch (4 S ) provided between the positive electrode of the capacitor and the negative electrode of the other capacitor and turned on when the plurality of capacitors are connected in series . The switch portion of the series switch is in a line filter (1) which is composed of the semiconductor switching element and is configured to be able to cut off current in both directions .
Yet another aspect of the invention is
A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. The line filter (1) is configured to stop the driving of the electric device while any one of the plurality of switches is in the high impedance conduction state.
Yet another aspect of the invention is
A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. Is configured to
The electric device has an inverter (81) that converts DC power supplied from the DC power source into AC power, and a discharge reactor (82) that generates discharge using the AC power, and discharges ozone to generate ozone. It is an ozonizer to be generated, and the inverter has a discharge period in which the AC power is supplied to the discharge reactor to generate the discharge, and a discharge stop in which the supply of the AC power is stopped and the discharge is not generated from the discharge reactor. The line filter (1) is configured to perform an intermittent operation that alternately switches between periods.

上記ラインフィルタのスイッチは、上記オン状態と、上記オフ状態と、上記高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成されている。また、上記制御部は、複数のコンデンサの接続を並列接続と直列接続との間で切り替える際に、オフ状態になっているスイッチを、高インピーダンス導通状態にしてから、オン状態にする。
そのため、コンデンサの接続を切り替えたときに、放電電流や突入電流が発生しても、これらの電流は高インピーダンス導通状態になっているスイッチを流れるため、大きな電流が流れにくくなる。したがって、スイッチやコンデンサ、電力線等の電流容量を小さくすることができ、これらの部品を小型化しつつ、信頼性を高めることができる。そのため、ラインフィルタ全体を小型化でき、かつ信頼性を高めることができる。 The switch of the line filter is configured to be able to take three types of states: the on state, the off state, and the high impedance conduction state. Further, when the connection of a plurality of capacitors is switched between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch that is in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on.
Therefore, even if a discharge current or an inrush current is generated when the connection of the capacitor is switched, these currents flow through the switch in the high impedance conduction state, so that it is difficult for a large current to flow. Therefore, the current capacity of switches, capacitors, power lines, etc. can be reduced, and the reliability of these components can be improved while being miniaturized. Therefore, the entire line filter can be miniaturized and the reliability can be improved.

以上のごとく、上記態様によれば、複数のコンデンサの接続を、直列接続と並列接続との間で切り替えたときに、各コンデンサに大きな電流が流れることを抑制できるラインフィルタを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a line filter capable of suppressing a large current from flowing through each capacitor when the connection of a plurality of capacitors is switched between series connection and parallel connection. ..
The reference numerals in parentheses described in the scope of claims and the means for solving the problem indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and limit the technical scope of the present invention. It's not a thing.

実施形態１における、複数のコンデンサを並列接続したラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter which connected the plurality of capacitors in parallel in Embodiment 1. FIG. 図１から、正側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 1, a circuit diagram in which the positive side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図２から、負側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 2, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図３から、正側並列スイッチをオフ状態に切り替えた回路図。From FIG. 3, a circuit diagram in which the positive side parallel switch is switched to the off state. 図４から、負側並列スイッチをオフ状態に切り替えた回路図。From FIG. 4, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to the off state. 図５から、直列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 5, a circuit diagram in which the series switch is switched to a high impedance conduction state. 図６から、直列スイッチをオン状態に切り替えた回路図であって、複数のコンデンサを直列接続した状態での、ラインフィルタの回路図。From FIG. 6, it is a circuit diagram in which a series switch is switched to an on state, and is a circuit diagram of a line filter in a state where a plurality of capacitors are connected in series. 図７から、直列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 7, a circuit diagram in which the series switch is switched to a high impedance conduction state. 図８から、直列スイッチをオフ状態に切り替えた回路図。From FIG. 8, a circuit diagram in which the series switch is switched to the off state. 図９から、負側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 9, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図１０から、正側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 10, a circuit diagram in which the positive side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図１１から、負側並列スイッチをオン状態に切り替えた回路図。From FIG. 11, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to the on state. 実施形態２における、複数のコンデンサを並列接続したラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter which connected the plurality of capacitors in parallel in Embodiment 2. 図１３から、正側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 13, a circuit diagram in which the positive side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図１４から、負側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 14, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図１５から、正側並列スイッチをオフ状態に切り替えた回路図。From FIG. 15, a circuit diagram in which the positive side parallel switch is switched to the off state. 図１６から、負側並列スイッチをオフ状態に切り替えた回路図。From FIG. 16, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to the off state. 図１７から、直列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 17, a circuit diagram in which the series switch is switched to a high impedance conduction state. 図１８から、直列スイッチをオン状態に切り替えた回路図であって、複数のコンデンサを直列接続した状態での、ラインフィルタの回路図。From FIG. 18, it is a circuit diagram in which a series switch is switched to an on state, and is a circuit diagram of a line filter in a state where a plurality of capacitors are connected in series. 図１９から、直列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 19, a circuit diagram in which the series switch is switched to a high impedance conduction state. 図２０から、直列スイッチをオフ状態に切り替えた回路図。From FIG. 20, a circuit diagram in which the series switch is switched to the off state. 図２１から、負側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 21, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図２２から、正側並列スイッチを高インピーダンス導通状態に切り替えた回路図。From FIG. 22, a circuit diagram in which the positive side parallel switch is switched to a high impedance conduction state. 図２３から、負側並列スイッチをオン状態に切り替えた回路図。From FIG. 23, a circuit diagram in which the negative side parallel switch is switched to the on state. 実施形態２における、シミュレーションを行った際の回路図。The circuit diagram at the time of performing the simulation in Embodiment 2. 実施形態２における、電力線の電圧ＶBと、コンデンサの電流と、各スイッチ部のオンオフ状態と、各スイッチ部の電流とのシミュレーション結果。Simulation result of the voltage V B of the power line, the current of the capacitor, the on / off state of each switch portion, and the current of each switch portion in the second embodiment. 図２６の、並列接続から直列接続に切り替わる瞬間の拡大図。FIG. 26 is an enlarged view at the moment when the parallel connection is switched to the series connection. 図２６の、直列接続から並列接続に切り替わる瞬間の拡大図。FIG. 26 is an enlarged view of the moment when the series connection is switched to the parallel connection. 実施形態３における、ラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter in Embodiment 3. 実施形態４における、ラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter in Embodiment 4. 実施形態５における、ラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter in Embodiment 5. 実施形態６における、ラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter in Embodiment 6. 比較形態における、ラインフィルタの回路図。The circuit diagram of the line filter in the comparative form. 比較形態における、電力線の電圧ＶBと、各スイッチ部のオンオフ状態と、各スイッチの電流とのシミュレーション結果。Simulation results of the voltage V B of the power line, the on / off state of each switch, and the current of each switch in the comparative form. 比較形態における、複数のコンデンサを並列接続したラインフィルタの概略回路図。Schematic circuit diagram of a line filter in which a plurality of capacitors are connected in parallel in a comparative form. 図３５から、複数のコンデンサを直列接続に切り替えた直後の、ラインフィルタの概略回路図。From FIG. 35, a schematic circuit diagram of a line filter immediately after switching a plurality of capacitors to series connection. 図３６から、複数のコンデンサを並列接続に切り替えた直後の、ラインフィルタの概略回路図。From FIG. 36, a schematic circuit diagram of a line filter immediately after switching a plurality of capacitors to parallel connection.

（実施形態１）
上記ラインフィルタに係る実施形態について、図１～図１２を参照して説明する。図１に示すごとく、本形態のラインフィルタ１は、一対の電力線２（２P，２N）と、電圧測定部６と、複数のコンデンサ３（３A，３B）と、直並列切替回路４０と、制御部５とを備える。 (Embodiment 1)
An embodiment related to the line filter will be described with reference to FIGS. 1 to 12. As shown in FIG. 1, the line filter 1 of this embodiment includes a pair of power lines 2 (2 P , 2 N ), a voltage measuring unit 6, a plurality of capacitors 3 (3 A , 3 B ), and a series-parallel switching circuit. 40 and a control unit 5.

電力線２は、直流電源７と電気機器８とを電気接続する。電圧測定部６は、一対の電力線２の間の電圧を測定する。コンデンサ３は、一対の電力線２の間に電気的に接続されている。コンデンサ３は、電力線２に含まれるノイズを除去し、直流電源７を安定化する。直並列切替回路４０は、個々のコンデンサ３に直列に接続された複数のスイッチ４からなる。直並列切替回路４０は、複数のスイッチ４のうち、電流が流れるオン状態になっているスイッチ４と、電流が流れないオフ状態になっているスイッチ４との組み合わせを変更することにより、複数のコンデンサ３の接続を、並列接続（図１参照）と直列接続（図７参照）との間で切り替える。 The power line 2 electrically connects the DC power supply 7 and the electric device 8. The voltage measuring unit 6 measures the voltage between the pair of power lines 2. The capacitor 3 is electrically connected between the pair of power lines 2. The capacitor 3 removes noise contained in the power line 2 and stabilizes the DC power supply 7. The series-parallel switching circuit 40 includes a plurality of switches 4 connected in series to the individual capacitors 3. The series-parallel switching circuit 40 has a plurality of switches 4 by changing the combination of the switch 4 in the on state in which the current flows and the switch 4 in the off state in which the current does not flow. The connection of the capacitor 3 is switched between the parallel connection (see FIG. 1) and the series connection (see FIG. 7).

制御部５は、スイッチ４の動作制御を行う。
個々のスイッチ４は、上記オン状態（図１の正側並列スイッチ４P参照）と、上記オフ状態（図１の直列スイッチ４S参照）と、高インピーダンス導通状態（図２の正側並列スイッチ４P参照）との、３種類の状態をとり得るよう構成されている。高インピーダンス導通状態は、電流が流れ、上記オン状態よりもインピーダンスが高い状態である。 The control unit 5 controls the operation of the switch 4.
The individual switches 4 are in the on state (see the positive parallel switch 4P in FIG. 1), the off state (see the series switch 4S in FIG. 1), and the high impedance conduction state (positive parallel switch in FIG. 2). It is configured to be able to take three types of states (see 4P ). The high impedance conduction state is a state in which a current flows and the impedance is higher than that in the on state.

制御部５は、電圧測定部６による電圧の測定値が予め定められた閾値ＶTHより低い場合には、複数のコンデンサ３を並列接続（図１参照）にする。また、制御部５は、電圧の測定値が上記閾値ＶTHを超えた場合には、複数のコンデンサ３を直列接続にする（図７参照）。 When the voltage measurement value by the voltage measuring unit 6 is lower than the predetermined threshold value V TH , the control unit 5 connects a plurality of capacitors 3 in parallel (see FIG. 1). Further, when the measured value of the voltage exceeds the threshold value V TH , the control unit 5 connects a plurality of capacitors 3 in series (see FIG. 7).

制御部５は、複数のコンデンサ３の接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える際に、オフ状態になっているスイッチ４を、高インピーダンス導通状態にしてから、オン状態にするよう構成されている（図５～図７の直列スイッチ４S参照）。 The control unit 5 is configured to turn the switch 4, which is in the off state, into the high impedance conduction state and then in the on state when switching the connection of the plurality of capacitors 3 between the parallel connection and the series connection. (See series switch 4 S in FIGS. 5 to 7).

本形態のラインフィルタ１は、車両に搭載するための車載用ラインフィルタである。ラインフィルタ１は、ノイズが、直流電源７から電気機器８へ伝わったり、電気機器８から直流電源７へ伝わったりすることを抑制しつつ、直流電源７を安定化する。 The line filter 1 of the present embodiment is an in-vehicle line filter for mounting on a vehicle. The line filter 1 stabilizes the DC power source 7 while suppressing transmission of noise from the DC power source 7 to the electric device 8 and from the electric device 8 to the DC power source 7.

図１に示すごとく、電力線２には、直流電源７の正極に接続した正側電力線２Pと、直流電源７の負極（ＧＮＤ）に接続した負側電力線２Nとがある。また、上述したように、直並列切替回路４０は、複数のスイッチ４を有する。スイッチ４には、正側並列スイッチ４Pと、負側並列スイッチ４Nと、直列スイッチ４Sとがある。正側並列スイッチ４Pは、第１コンデンサ３Aの正電極３１Pと正側電力線２Pとの間に設けられている。負側並列スイッチ４Nは、第２コンデンサ３Bの負電極３１Nと負側電力線２Nとの間に設けられている。直列スイッチ４Sは、第１コンデンサ３Aの正電極３１Pと、第２コンデンサ３Bの負電極３１Nとの間に設けられている。 As shown in FIG. 1, the power line 2 includes a positive power line 2 P connected to the positive electrode of the DC power source 7 and a negative power line 2 N connected to the negative electrode (GND) of the DC power source 7. Further, as described above, the series-parallel switching circuit 40 has a plurality of switches 4. The switch 4 includes a positive side parallel switch 4 P , a negative side parallel switch 4 N , and a series switch 4 S. The positive side parallel switch 4 P is provided between the positive electrode 31 P of the first capacitor 3 A and the positive power line 2 P. The negative side parallel switch 4 N is provided between the negative electrode 31 N of the second capacitor 3 B and the negative power line 2 N. The series switch 4 S is provided between the positive electrode 31 P of the first capacitor 3 A and the negative electrode 31 N of the second capacitor 3 B.

図１に示すごとく、直列スイッチ４Sをオフ状態にし、正側並列スイッチ４Pと負側並列スイッチ４Nとの２個の並列スイッチ４P，４Nをオン状態にすると、２個のコンデンサ３は並列接続になる。また、図７に示すごとく、２個の並列スイッチ４P，４Nをオフ状態にし、直列スイッチ４Sをオン状態にすると、２個のコンデンサ３は直列接続になる。 As shown in FIG. 1, when the series switch 4 S is turned off and the two parallel switches 4 P and 4 N , the positive side parallel switch 4 P and the negative side parallel switch 4 N , are turned on, two capacitors are used. 3 is a parallel connection. Further, as shown in FIG. 7, when the two parallel switches 4 P and 4 N are turned off and the series switch 4 S is turned on, the two capacitors 3 are connected in series.

また、図１に示すごとく、ラインフィルタ１には、コンデンサ３よりも耐電圧が高い耐電圧コンデンサ１１を設けてある。後述するように、本形態では、全てのスイッチ４がオフ状態になる瞬間があるため（図５、図９参照）、この瞬間でもノイズを除去できるように、耐電圧コンデンサ１１を設けてある。耐電圧コンデンサ１１の耐電圧は、上記閾値ＶTHよりも高い。耐電圧コンデンサ１１は、セラミックコンデンサ等からなる。また、上記コンデンサ３は、耐電圧コンデンサ１１よりも耐電圧が低いコンデンサ、例えば電解コンデンサからなり、個々の電解コンデンサの静電容量を大きく設定してある。このように構成することで、全てのコンデンサ３を、耐電圧コンデンサ１１と同じ種類のコンデンサ（例えばセラミックコンデンサ）にし、かつ静電容量を同じにした場合よりも、ラインフィルタ１を小型化している。 Further, as shown in FIG. 1, the line filter 1 is provided with a withstand voltage capacitor 11 having a withstand voltage higher than that of the capacitor 3. As will be described later, in this embodiment, since there is a moment when all the switches 4 are turned off (see FIGS. 5 and 9), a withstand voltage capacitor 11 is provided so that noise can be removed even at this moment. The withstand voltage of the withstand voltage capacitor 11 is higher than the threshold value V TH . The withstand voltage capacitor 11 is made of a ceramic capacitor or the like. Further, the capacitor 3 is composed of a capacitor having a withstand voltage lower than that of the withstand voltage capacitor 11, for example, an electrolytic capacitor, and the capacitance of each electrolytic capacitor is set large. With this configuration, the line filter 1 is made smaller than the case where all the capacitors 3 are the same type of capacitors as the withstand voltage capacitor 11 (for example, ceramic capacitors) and the capacitance is the same. ..

また、図１に示すごとく、直流電源７には、該直流電源７を充電するためのオルタネータ７１が接続している。オルタネータ７１の負荷が急激に変動した場合等に、サージ電圧が発生することがある。この場合、一対の電力線２P，２N間の電圧ＶBが急に上昇する。また、直流電源７に充電用の外部電源７９（図２５参照）を接続した場合も、一対の電力線２P，２N間の電圧ＶBが急に上昇することがある。コンデンサ３として、上昇した電圧ＶBに十分耐えられるほど耐電圧が高いものを用いると、コンデンサ３が大型化しやすくなる。そのため本形態では、電圧ＶBが高くなった場合は、複数のコンデンサ３の接続を、並列接続（図１参照）から直列接続（図７参照）に切り替えている。これにより、個々のコンデンサ３に高い電圧が加わることを抑制し、耐電圧が低く小型化しやすいコンデンサ３を用いることができるようにしている。また、電圧ＶBが低下した場合は、コンデンサ３を並列接続に切り替え、静電容量を増加させる。 Further, as shown in FIG. 1, an alternator 71 for charging the DC power supply 7 is connected to the DC power supply 7. A surge voltage may occur when the load of the alternator 71 fluctuates abruptly. In this case, the voltage V B between the pair of power lines 2 P and 2 N suddenly rises. Also, when an external power supply 79 for charging (see FIG. 25) is connected to the DC power supply 7, the voltage V B between the pair of power lines 2 P and 2 N may suddenly increase. If a capacitor 3 having a withstand voltage high enough to withstand the increased voltage V B is used, the size of the capacitor 3 tends to be large. Therefore, in this embodiment, when the voltage V B becomes high, the connection of the plurality of capacitors 3 is switched from the parallel connection (see FIG. 1) to the series connection (see FIG. 7). As a result, it is possible to suppress the application of a high voltage to each capacitor 3 and to use a capacitor 3 having a low withstand voltage and easy to miniaturize. When the voltage V B drops, the capacitor 3 is switched to parallel connection to increase the capacitance.

図１に示すごとく、本形態のスイッチ４は、オンオフ動作可能な第１スイッチ部４１と抵抗４３とを直列接続した直列体４４と、該直列体４４に並列接続した第２スイッチ部４２とを備える。これらのスイッチ部４１，４２は、機械スイッチや、後述するＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチング素子を用いて構成することができる。第２スイッチ部４２をオンすると、スイッチ４はオン状態になる。２個のスイッチ部４１，４２をオフすると、スイッチ４はオフ状態になる。また、図２の正側並列スイッチ４Pのように、第１スイッチ部４１のみオンすると、スイッチ４は高インピーダンス導通状態になる。 As shown in FIG. 1, the switch 4 of the present embodiment has a series body 44 in which a first switch unit 41 capable of turning on and off and a resistance 43 are connected in series, and a second switch unit 42 connected in parallel to the series body 44. Be prepared. These switch units 41 and 42 can be configured by using a mechanical switch or a semiconductor switching element such as a MOSFET described later. When the second switch unit 42 is turned on, the switch 4 is turned on. When the two switch units 41 and 42 are turned off, the switch 4 is turned off. Further, when only the first switch unit 41 is turned on as in the positive side parallel switch 4 P in FIG. 2, the switch 4 is in a high impedance conduction state.

正側並列スイッチ４Pは、スイッチ部４１，４２として、正側第１スイッチ部４１P及び正側第２スイッチ部４２Pを備える。また、負側並列スイッチ４Nは、スイッチ部４１，４２として、負側第１スイッチ部４１N及び負側第２スイッチ部４２Nを備える。さらに、直列スイッチ４Sは、スイッチ部４１，４２として、直列用第１スイッチ部４１S及び直列用第２スイッチ部４２Sを備える。 The positive side parallel switch 4 P includes a positive side first switch unit 41 P and a positive side second switch unit 42 P as switch units 41 and 42. Further, the negative side parallel switch 4 N includes a negative side first switch unit 41 N and a negative side second switch unit 42 N as switch units 41 and 42. Further, the series switch 4 S includes a series first switch unit 41 S and a series second switch unit 42 S as switch units 41 and 42.

以下、図１に示すように、複数のコンデンサ３を並列接続した状態から、電力線２の電圧ＶBが上昇した場合の、各スイッチ部４１，４２の動作について説明する。電力線２の電圧ＶBが上昇し、閾値ＶTHを超えた場合、制御部５は、図２に示すごとく、正側第２スイッチ部４２Pをオフする。これにより、正側並列スイッチ４Pを高インピーダンス導通状態にする。 Hereinafter, as shown in FIG. 1, the operation of the switch units 41 and 42 when the voltage V B of the power line 2 rises from the state where a plurality of capacitors 3 are connected in parallel will be described. When the voltage V B of the power line 2 rises and exceeds the threshold value V TH , the control unit 5 turns off the second switch unit 42 P on the positive side as shown in FIG. As a result, the positive side parallel switch 4 P is put into a high impedance conduction state.

その後、制御部５は、図３に示すごとく、負側第２スイッチ部４２Nをオフする。これにより、負側並列スイッチ４Nを高インピーダンス導通状態にする。電力線２の電圧ＶBが上昇すると、コンデンサ３に電流Ｉが流れるが、この電流Ｉは高インピーダンス導通状態になっている並列スイッチ４P，４Nを通るため、電流量を抑制できる。そのため、並列スイッチ４P，４N等として、電流容量の小さいものを用いることができ、これらの並列スイッチ４P，４Nを小型化できる。 After that, the control unit 5 turns off the negative side second switch unit 42 N as shown in FIG. As a result, the negative side parallel switch 4 N is brought into a high impedance conduction state. When the voltage V B of the power line 2 rises, a current I flows through the capacitor 3, but since this current I passes through the parallel switches 4 P and 4 N in a high impedance conduction state, the amount of current can be suppressed. Therefore, as the parallel switches 4 P , 4 N , etc., those having a small current capacity can be used, and these parallel switches 4 P , 4 N can be miniaturized.

その後、図４に示すごとく、制御部５は、正側第１スイッチ部４１Pをオフする。これにより、正側並列スイッチ４Pをオフ状態にする。
次いで、図５に示すごとく、制御部５は、負側第１スイッチ部４１Nをオフする。これにより、負側並列スイッチ４Nをオフ状態にする。 After that, as shown in FIG. 4, the control unit 5 turns off the positive side first switch unit 41 P. As a result, the positive side parallel switch 4 P is turned off.
Next, as shown in FIG. 5, the control unit 5 turns off the negative side first switch unit 41 N. As a result, the negative side parallel switch 4 N is turned off.

その後、図６に示すごとく、制御部５は、直列用第１スイッチ部４１Sをオンする。これにより、直列スイッチ４Sを高インピーダンス導通状態にする。
このようにすると、各コンデンサ３から放電電流ＩDが発生する。すなわち、個々のコンデンサ３は直前まで並列接続されていたため（図１参照）、各コンデンサ３には、電力線２の電圧ＶBが加わっていたが、図６に示すごとく、直列用第１スイッチ部４１Sをオンすると、２個のコンデンサ３が直列接続され、各コンデンサ３の電圧はＶB／２になる。そのため、コンデンサ３の電圧が急に低下し、放電電流ＩDが発生する。しかしながら、この放電電流ＩDは、直列スイッチ４Sの抵抗４３を流れるため、大きな放電電流ＩDが流れることを抑制できる。そのため、直列用第１スイッチ部４１Sとして、電流容量が小さいものを用いることができ、直列用第１スイッチ部４１Sを小型化できる。
なお、２個のコンデンサ３を並列接続から直列接続に切り替えたときに、電力線２の電圧ＶBが、並列接続時の２倍以上になった場合は、各コンデンサ３に充電電流が流れる。この場合も、充電電流は抵抗４３を流れるため、大きな充電電流が流れることを抑制できる。 After that, as shown in FIG. 6, the control unit 5 turns on the series first switch unit 41 S. As a result, the series switch 4 S is brought into a high impedance conduction state.
In this way, a discharge current ID is generated from each capacitor 3. That is, since the individual capacitors 3 were connected in parallel until just before (see FIG. 1), the voltage V B of the power line 2 was applied to each capacitor 3, but as shown in FIG. 6, the first switch unit for series is used. When 41 S is turned on, two capacitors 3 are connected in series, and the voltage of each capacitor 3 becomes V B / 2. Therefore, the voltage of the capacitor 3 suddenly drops, and a discharge current ID is generated. However, since this discharge current ID flows through the resistance 43 of the series switch 4 S , it is possible to suppress the flow of a large discharge current ID . Therefore, as the series-use first switch section 41 S , one having a small current capacity can be used, and the series-use first switch section 41 S can be miniaturized.
If the voltage V B of the power line 2 becomes more than twice that of the parallel connection when the two capacitors 3 are switched from the parallel connection to the series connection, a charging current flows through each capacitor 3. Also in this case, since the charging current flows through the resistor 43, it is possible to suppress the flow of a large charging current.

放電電流ＩDの発生が終了したら、図７に示すごとく、制御部５は、直列用第２スイッチ部４２Sをオンする。これにより、直列スイッチ４Sをオン状態にする。電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTHを超えている間は、この状態（すなわち、２個のコンデンサ３を直列接続した状態）を維持する。 When the generation of the discharge current ID is completed, the control unit 5 turns on the second switch unit 42 S for series as shown in FIG. 7. As a result, the series switch 4 S is turned on. While the voltage V B of the power line 2 exceeds the threshold value V TH , this state (that is, the state in which the two capacitors 3 are connected in series) is maintained.

制御部５は、電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTHより小さくなったら、図８に示すごとく、直列用第２スイッチ部４２Sをオフする。これにより、直列スイッチ４Sを高インピーダンス導通状態にする。電力線２の電圧ＶBが低下すると、コンデンサ３から電流Ｉが流れ出るが、この電流Ｉは高インピーダンス導通になっている直列スイッチ４Sを通るため、電流量を抑制できる。この後、制御部５は図９に示すごとく、直列用第１スイッチ部４１Sをオフする。 When the voltage V B of the power line 2 becomes smaller than the threshold value V TH , the control unit 5 turns off the second switch unit 42 S for series as shown in FIG. As a result, the series switch 4 S is brought into a high impedance conduction state. When the voltage V B of the power line 2 drops, a current I flows out from the capacitor 3, but since this current I passes through the series switch 4 S having high impedance conduction, the amount of current can be suppressed. After that, the control unit 5 turns off the series first switch unit 41 S as shown in FIG.

その後、図１０に示すごとく、制御部５は、負側第１スイッチ部４１Nをオンする。次いで、図１１に示すごとく、制御部５は、正側第１スイッチ部４１Pをオンする。これにより、２個の並列スイッチ４P，４Nを高インピーダンス導通状態にする。
このようにすると、各コンデンサ３に電流ＩRが流れる。すなわち、２個のコンデンサ３は、直前まで直列接続（図７参照）されていたため、各コンデンサ３に加わる電圧はＶB／２であったが、正側第１スイッチ部４１P及び負側第１スイッチ部４１Nをオンすると、各コンデンサ３A，３Bが並列接続されるため、各コンデンサ３に、電力線２の電圧ＶBが加わる。そのため、コンデンサ３に加わる電圧が急に上昇し、電流ＩRが流れる。しかしながら、この電流ＩRは抵抗４３を通るため、電流量を抑制できる。したがって、スイッチ部４１P，４１Nとして、電流容量が小さいものを用いることができ、これらのスイッチ部４１P，４１Nを小型化することができる。
なお、２個のコンデンサ３を直列接続から並列接続に切り替えたときに、電力線２の電圧ＶBが、直列接続時の１／２以下になった場合は、各コンデンサ３から放電電流が流れる。この場合も、放電電流は抵抗４３を通るため、電流量を抑制できる。 After that, as shown in FIG. 10, the control unit 5 turns on the negative side first switch unit 41 N. Next, as shown in FIG. 11, the control unit 5 turns on the positive side first switch unit 41 P. As a result, the two parallel switches 4 P and 4 N are brought into a high impedance conduction state.
In this way, a current IR flows through each capacitor 3. That is, since the two capacitors 3 were connected in series until just before (see FIG. 7), the voltage applied to each capacitor 3 was V B / 2, but the positive side first switch portion 41 P and the negative side first. When the 1 switch section 41 N is turned on, the capacitors 3 A and 3 B are connected in parallel, so that the voltage V B of the power line 2 is applied to each capacitor 3. Therefore, the voltage applied to the capacitor 3 suddenly rises, and the current IR flows. However, since this current IR passes through the resistance 43, the amount of current can be suppressed. Therefore, as the switch units 41 P and 41 N , those having a small current capacity can be used, and these switch units 41 P and 41 N can be miniaturized.
When the voltage V B of the power line 2 is halved or less when the two capacitors 3 are switched from the series connection to the parallel connection, a discharge current flows from each capacitor 3. Also in this case, since the discharge current passes through the resistance 43, the amount of current can be suppressed.

電流ＩRの流れが終了したら、図１２に示すごとく、制御部５は、負側第２スイッチ部４２Nをオンする。次いで、図１に示すごとく、正側第２スイッチ部４２Pをオンする。これにより、２個のコンデンサ３を並列接続にする。 When the flow of the current IR ends, the control unit 5 turns on the negative side second switch unit 42 N as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 1, the second switch portion 42 P on the positive side is turned on. As a result, the two capacitors 3 are connected in parallel.

次に、本形態の作用効果について説明する。本形態に係るラインフィルタ１のスイッチ４は、オン状態と、オフ状態と、高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成されている。また、制御部５は、複数のコンデンサ３の接続を並列接続と直列接続との間で切り替える際に、オフ状態になっているスイッチ４を、高インピーダンス導通状態にしてから、オン状態にする（図５～図７参照）。
そのため、コンデンサ３の接続を切り替えたときに、放電電流ＩDや突入電流ＩRが発生しても、これらの電流は高インピーダンス導通状態になっているスイッチ４を流れるため、大きな電流が流れにくくなる。したがって、スイッチ４やコンデンサ３、電力線２等として、電流容量が小さいものを用いることができ、これらの部品を小型化することができる。 Next, the action and effect of this embodiment will be described. The switch 4 of the line filter 1 according to the present embodiment is configured to be capable of taking three types of states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state. Further, when the connection of the plurality of capacitors 3 is switched between the parallel connection and the series connection, the control unit 5 puts the switch 4 which is in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on (the control unit 5). (See FIGS. 5 to 7).
Therefore, even if a discharge current I D or an inrush current I R is generated when the connection of the capacitor 3 is switched, these currents flow through the switch 4 in the high impedance conduction state, so that a large current does not easily flow. Become. Therefore, as the switch 4, the capacitor 3, the power line 2, and the like, those having a small current capacity can be used, and these parts can be miniaturized.

また、本形態では、電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTHより高くなった場合に、複数のコンデンサ３を直列接続する。
そのため、コンデンサ３に加わる電圧を低減できる。したがって、例えば電解コンデンサのように、耐電圧が低いが、小型で静電容量が大きいコンデンサ３を用いることができる。そのため、ラインフィルタ１を小型化でき、安価なものとすることができる。 Further, in the present embodiment, when the voltage V B of the power line 2 becomes higher than the threshold value V TH , a plurality of capacitors 3 are connected in series.
Therefore, the voltage applied to the capacitor 3 can be reduced. Therefore, for example, a capacitor 3 having a low withstand voltage but a small size and a large capacitance can be used, such as an electrolytic capacitor. Therefore, the line filter 1 can be miniaturized and inexpensive.

また、静電容量が大きいコンデンサ３を用いると、コンデンサ３の直並列を切り替えた場合に、大きな放電電流ＩDや突入電流ＩRが発生しやすくなるが、本形態では、これらの電流ＩD，ＩRを、高インピーダンス導通状態になっているスイッチ４に流すことができるため、電流値を抑制できる。したがって、静電容量が大きいコンデンサ３を使用しやすく、ノイズの除去効果を高めつつ、ラインフィルタ１を小型化しやすい。 Further, when the capacitor 3 having a large capacitance is used, a large discharge current I D and an inrush current I R are likely to occur when the series-parallel of the capacitor 3 is switched. In this embodiment, these currents I D are likely to occur. , IR can be passed through the switch 4 in the high impedance conduction state, so that the current value can be suppressed. Therefore, it is easy to use the capacitor 3 having a large capacitance, and it is easy to miniaturize the line filter 1 while enhancing the noise removing effect.

また、本形態の制御部５は、コンデンサ３の接続を並列接続と直列接続との間で切り替える際に、オン状態になっているスイッチ４を、高インピーダンス導通状態にしてから、オフ状態にする（図１～図５参照）。
そのため、電力線２の電圧ＶBが変動し、コンデンサ３に電流が流れても、この電流は高インピーダンス導通状態になっているスイッチ４を通るため、電流量を抑制できる。したがって、スイッチ４等の電流容量を低減でき、スイッチ４等を小型化しつつ、信頼性を確保することができる。 Further, when the connection of the capacitor 3 is switched between the parallel connection and the series connection, the control unit 5 of the present embodiment puts the switch 4 in the on state into the high impedance conduction state and then turns it into the off state. (See FIGS. 1 to 5).
Therefore, even if the voltage V B of the power line 2 fluctuates and a current flows through the capacitor 3, this current passes through the switch 4 in the high impedance conduction state, so that the amount of current can be suppressed. Therefore, the current capacity of the switch 4 and the like can be reduced, and the reliability can be ensured while the switch 4 and the like are miniaturized.

また、本形態のスイッチ４は、図１に示すごとく、抵抗４３と第１スイッチ部４１とを直列接続した直列体４４と、該直列体４４に並列接続した第２スイッチ部４２とを備える。
そのため、第１スイッチ部４１のみオンすることにより、スイッチ４を、確実に高インピーダンス導通状態にすることができる。 Further, as shown in FIG. 1, the switch 4 of the present embodiment includes a series body 44 in which the resistance 43 and the first switch unit 41 are connected in series, and a second switch unit 42 in which the resistance 43 and the first switch unit 41 are connected in parallel.
Therefore, by turning on only the first switch unit 41, the switch 4 can be surely put into a high impedance conduction state.

なお、本形態では、スイッチ４として、上述したように、抵抗４３と２個のスイッチ部４１，４２を有するものを用いたが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、後述するように、抵抗４３を用いず、半導体スイッチング素子のみを用いてスイッチ４を構成し（図３２参照）、この半導体スイッチング素子のゲート電圧を調整することによって、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にしても良い。 In this embodiment, as the switch 4, as described above, a switch having a resistor 43 and two switch portions 41 and 42 is used, but the present invention is not limited to this. That is, as will be described later, the switch 4 is configured with only the semiconductor switching element without using the resistor 43 (see FIG. 32), and the gate voltage of the semiconductor switching element is adjusted to make the switch 4 high impedance conduction. It may be in a state.

以上のごとく、本形態によれば、複数のコンデンサの接続を、直列接続と並列接続との間で切り替えたときに、各コンデンサに大きな電流が流れることを抑制できるラインフィルタを提供することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a line filter capable of suppressing a large current from flowing through each capacitor when the connection of a plurality of capacitors is switched between series connection and parallel connection. ..

なお、本形態では、２個のコンデンサ３を用いたが、本発明はこれに限るものではなく、３個以上のコンデンサ３を用いて、直並列を切り替えるようにしてもよい。 In this embodiment, two capacitors 3 are used, but the present invention is not limited to this, and the series-parallel may be switched by using three or more capacitors 3.

以下の実施形態においては、図面に用いた符号のうち、実施形態１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施形態１と同様の構成要素等を表す。 In the following embodiments, among the reference numerals used in the drawings, the same reference numerals as those used in the first embodiment represent the same components as those in the first embodiment unless otherwise specified.

（実施形態２）
本形態は、ラインフィルタ１の回路構成を変更した例である。本形態のラインフィルタ１は、図１３に示すごとく、コンデンサ３の電流を測定するための電流測定部１０を備える。電流測定部１０は、シャント抵抗１０１と、該シャント抵抗１０１の電圧降下を測定する電圧センサ１０２とを有する。 (Embodiment 2)
This embodiment is an example in which the circuit configuration of the line filter 1 is changed. As shown in FIG. 13, the line filter 1 of the present embodiment includes a current measuring unit 10 for measuring the current of the capacitor 3. The current measuring unit 10 has a shunt resistance 101 and a voltage sensor 102 for measuring the voltage drop of the shunt resistance 101.

本形態の制御部５は、実施形態１と同様に、電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTHを超えた場合に、２個のコンデンサ３を並列接続から直列接続に切り替える。また、電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTH以下になった場合には、２個のコンデンサ３を直列接続から並列接続に切り替える。制御部５は、これらの制御の他に、電流測定部１０による電流Ｉの測定値が予め定められた値ＩTHを超えた場合にも、２個のコンデンサ３を並列接続から直列接続に切り替えたり、直列接続から並列接続に切り替えたりする制御を行う。以下、この制御について説明する。 Similar to the first embodiment, the control unit 5 of the present embodiment switches the two capacitors 3 from parallel connection to series connection when the voltage V B of the power line 2 exceeds the threshold value V TH . When the voltage V B of the power line 2 becomes equal to or less than the threshold value V TH , the two capacitors 3 are switched from the series connection to the parallel connection. In addition to these controls, the control unit 5 switches the two capacitors 3 from parallel connection to series connection even when the measured value of the current I by the current measurement unit 10 exceeds a predetermined value I TH . It also controls switching from series connection to parallel connection. Hereinafter, this control will be described.

図１３に示すごとく、電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTH以下である場合は、制御部５は、２個のコンデンサ３を並列接続している。すなわち、２個の並列スイッチ４P，４Nをオン状態にし、直列スイッチ４Sをオフ状態にする。この状態で、電力線２の電圧ＶBが上昇し始めると、電圧ＶBが閾値ＶTHを超える前に、コンデンサ３A，３Bに大きな電流Ｉが流れ込む場合がある。制御部５は、電流測定部１０による電流Ｉの測定値が所定値ＩTHを超えた場合は、図１４に示すごとく、正側第２スイッチ部４２Pをオフし、次いで、図１５に示すごとく、負側第２スイッチ部４２Nをオフする。これにより、２個の並列スイッチ４P，４Nを高インピーダンス導通状態にする。これによって、大きな電流Ｉが流れることを抑制する。 As shown in FIG. 13, when the voltage V B of the power line 2 is equal to or less than the threshold value V TH , the control unit 5 connects two capacitors 3 in parallel. That is, the two parallel switches 4 P and 4 N are turned on, and the series switch 4 S is turned off. In this state, when the voltage V B of the power line 2 begins to rise, a large current I may flow into the capacitors 3 A and 3 B before the voltage V B exceeds the threshold value V TH . When the measured value of the current I by the current measuring unit 10 exceeds the predetermined value I TH , the control unit 5 turns off the second switch unit 42 P on the positive side as shown in FIG. 14, and then shows in FIG. As such, turn off the negative side second switch section 42 N. As a result, the two parallel switches 4 P and 4 N are brought into a high impedance conduction state. This suppresses the flow of a large current I.

その後、制御部５は、正側第１スイッチ部４１Pをオフし（図１６参照）、次いで負側第１スイッチ部４１Nをオフする（図１７参照）。その後、図１８に示すごとく、直列用第１スイッチ部４１Sをオンする。このとき、コンデンサ３の電圧が、直前の値であるＶBからＶB／２に低減するため、各コンデンサ３から放電電流ＩDが流れるが、この放電電流ＩDは抵抗４３を通るため、電流値を抑制できる。 After that, the control unit 5 turns off the positive side first switch unit 41 P (see FIG. 16), and then turns off the negative side first switch unit 41 N (see FIG. 17). After that, as shown in FIG. 18, the first switch unit 41 S for series is turned on. At this time, since the voltage of the capacitor 3 is reduced from the immediately preceding value V B to V B / 2, a discharge current I D flows from each capacitor 3, but this discharge current I D passes through the resistor 43. The current value can be suppressed.

次いで、制御部５は、直列用第２スイッチ部４２Sをオンする（図１９参照）。電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTHより高い間は、この状態（すなわち、２個のコンデンサ３を直列接続した状態）を維持する。 Next, the control unit 5 turns on the series second switch unit 42 S (see FIG. 19). While the voltage V B of the power line 2 is higher than the threshold value V TH , this state (that is, the state in which the two capacitors 3 are connected in series) is maintained.

この後、電圧ＶBが低下し始めると、電圧ＶBが閾値ＶTH以下になる前に、コンデンサ３から大きな放電電流が流れ出すことがある。本形態の制御部５は、電流測定部１０による電流Ｉの測定値が所定値ＩTHを超えた場合には、図２０に示すごとく、直列用第２スイッチ部４２Sをオフする。これにより、直列スイッチ４Sを高インピーダンス導通状態にし、大きな放電電流が流れることを抑制する。その後、制御部５は、直列用第１スイッチ部４１Sをオフする（図２１参照）。 After that, when the voltage V B starts to decrease, a large discharge current may flow out from the capacitor 3 before the voltage V B becomes equal to or less than the threshold value V TH . When the measured value of the current I by the current measuring unit 10 exceeds the predetermined value I TH , the control unit 5 of the present embodiment turns off the second switch unit 42 S for series as shown in FIG. As a result, the series switch 4 S is brought into a high impedance conduction state, and a large discharge current is suppressed from flowing. After that, the control unit 5 turns off the series first switch unit 41 S (see FIG. 21).

次いで、制御部５は、負側第１スイッチ部４１Nをオンし（図２２参照）、正側第１スイッチ部４１Pをオンする（図２３参照）。これにより、２個の並列スイッチ４P，４Nを高インピーダンス導通状態にする。コンデンサ３の電圧は、直前の値であるＶB／２からＶBに上昇するため、各コンデンサ３に電流ＩRが流れ込むが、電流ＩRは高インピーダンス導通状態になっている並列スイッチ４P，４Nを流れるため、電流値を抑制できる。 Next, the control unit 5 turns on the negative side first switch unit 41 N (see FIG. 22) and turns on the positive side first switch unit 41 P (see FIG. 23). As a result, the two parallel switches 4 P and 4 N are brought into a high impedance conduction state. Since the voltage of the capacitor 3 rises from the previous value V B / 2 to V B , a current IR flows into each capacitor 3, but the current IR is a parallel switch 4 P in a high impedance conduction state. , 4 N flows, so the current value can be suppressed.

その後、制御部５は、負側第２スイッチ部４２Nをオンし（図２４参照）、次いで、正側第２スイッチ部４２Pをオンする（図１３参照）。 After that, the control unit 5 turns on the negative side second switch unit 42 N (see FIG. 24), and then turns on the positive side second switch unit 42 P (see FIG. 13).

本発明の効果を確認するためのシミュレーションを行った。その結果について説明する。このシミュレーションでは、図２５に示す回路を想定した。同図に示すごとく、直流電源７とは別の外部電源７９を設け、電源スイッチ７８をオンすることにより、外部電源７９の電圧（２４Ｖ）が電力線２に加わるようにした。また、直流電源７の電圧は１０Ｖにした。抵抗４３は０．１６Ωにし、コンデンサ３の静電容量は８００ｍＦにした。 A simulation was performed to confirm the effect of the present invention. The result will be described. In this simulation, the circuit shown in FIG. 25 was assumed. As shown in the figure, an external power supply 79 separate from the DC power supply 7 is provided, and the voltage (24V) of the external power supply 79 is applied to the power line 2 by turning on the power supply switch 78. The voltage of the DC power supply 7 was set to 10V. The resistance 43 was set to 0.16Ω, and the capacitance of the capacitor 3 was set to 800mF.

電源スイッチ７８をオフからオンに切り替え、電力線２の電圧ＶBを２４Ｖにした後、電源スイッチ７８を再びオフし、電圧ＶBを１０Ｖに低下させた。そして、図２６に示すごとく、電力線２の電圧ＶB、コンデンサ３の電圧ＶC、各コンデンサ３A，３Bの電流Ｉ3A，Ｉ3B，各スイッチ部４１，４２のオン／オフ動作、正側第１スイッチ部４１Pの電流Ｉ41P、負側第１スイッチ部４１Nの電流Ｉ41N、直列用第１スイッチ部４１Sの電流Ｉ41S、第２スイッチ部４２P，４２N，４２Sの電流Ｉ42P，Ｉ42N，Ｉ42Sの波形を調査した。シミュレーションソフトには、Ｐｓｐｉｃｅを用いた。 The power switch 78 was switched from off to on, the voltage V B of the power line 2 was set to 24 V, and then the power switch 78 was turned off again to reduce the voltage V B to 10 V. Then, as shown in FIG. 26, the voltage V B of the power line 2, the voltage V C of the capacitor 3, the currents I 3A and I 3B of each capacitor 3 A and 3 B , and the on / off operation of each of the switch portions 41 and 42 are positive. The current I 41P of the first switch section 41 P on the side, the current I 41 N of the first switch section 41 N on the negative side, the current I 41 S of the first switch section 41 S for series, and the second switch section 42 P , 42 N , 42 S. The waveforms of the currents I 42P , I 42N , and I 42S were investigated. Pspec was used as the simulation software.

図２６に示すごとく、時刻ｔ1において電源スイッチ７８をオンし、電力線２の電圧ＶBを上昇させた。また、時刻ｔ2において電源スイッチ７８をオフし、電圧ＶBを低下させた。時刻ｔ0～ｔ1までは、電圧ＶBが低いため、２個のコンデンサ３は並列に接続されている。時刻ｔ1において電圧ＶBが上昇すると、各スイッチ部４１，４２が切り替わり、２個のコンデンサ３が直列接続される。このとき、コンデンサ３から放電電流ＩDが流れるが、この放電電流ＩDは抵抗４３を通るため、電流量は抑制される（図１８参照）。本シミュレーションでは、時刻ｔ1における放電電流ＩDの最大値は１２０Ａ程度であることを確認できた。 As shown in FIG. 26, the power switch 78 was turned on at time t1 to raise the voltage V B of the power line 2 . Further, at time t 2 , the power switch 78 was turned off to reduce the voltage V B. Since the voltage V B is low from time t 0 to t 1 , the two capacitors 3 are connected in parallel. When the voltage V B rises at time t 1 , the switch units 41 and 42 are switched, and the two capacitors 3 are connected in series. At this time, a discharge current ID flows from the capacitor 3, but since this discharge current ID passes through the resistance 43, the amount of current is suppressed (see FIG. 18). In this simulation, it was confirmed that the maximum value of the discharge current ID at time t 1 is about 120 A.

また、時刻ｔ2において、電圧ＶBが低下すると、各スイッチ部４１，４２が切り替わり、２個のコンデンサ３が並列接続される。このとき、コンデンサ３に電流ＩRが流れ込むが、この電流ＩRは抵抗４３を通るため、電流量は抑制される（図２３参照）。本シミュレーションでは、時刻ｔ2における電流ＩRの最大値は１５０Ａ程度であることを確認できた。 Further, when the voltage V B drops at time t 2 , the switch units 41 and 42 are switched, and the two capacitors 3 are connected in parallel. At this time, the current IR flows into the capacitor 3, but since this current IR passes through the resistance 43, the amount of current is suppressed (see FIG. 23). In this simulation, it was confirmed that the maximum value of the current IR at time t 2 is about 150 A.

時刻ｔ1付近の拡大図を図２７に示す。同図に示すごとく、時刻ｔ1において電源スイッチ７８をオンすると、電圧ＶBが上昇し始めるため、コンデンサ３の電流Ｉ（すなわちＩ42P，Ｉ42N）が増加し始める。この電流Ｉが所定値を超えたときに、正側第２スイッチ部４２P、負側第２スイッチ部４２Nをオフする（図１５参照）。そのため、これらのスイッチ部４２P，４２Nの電流Ｉ（Ｉ42P，Ｉ42N）は０Ａになる。また、電流Ｉは、正側第１スイッチ部４１P、又は負側第１スイッチ部４１Nを通って、抵抗４３へ流れる。そのため、これらのスイッチ部４１P，４１Nの電流Ｉ（Ｉ41P，Ｉ41N）が増加する。この電流Ｉ41P，Ｉ41Nは抵抗４３を通るため、電流値は抑制される。 An enlarged view near time t 1 is shown in FIG. 27. As shown in the figure, when the power switch 78 is turned on at time t 1 , the voltage V B starts to rise, so that the current I (that is, I 42P , I 42N ) of the capacitor 3 starts to increase. When this current I exceeds a predetermined value, the positive side second switch unit 42 P and the negative side second switch unit 42 N are turned off (see FIG. 15). Therefore, the current I (I 42P , I 42N ) of these switch portions 42 P and 42 N becomes 0 A. Further, the current I flows to the resistor 43 through the positive side first switch unit 41 P or the negative side first switch unit 41 N. Therefore, the currents I (I 41P , I 41N ) of these switch units 41 P and 41 N increase. Since the currents I 41P and I 41N pass through the resistance 43, the current value is suppressed.

また、時刻ｔ2付近の拡大図を図２８に示す。同図に示すごとく、時刻ｔ2において電源スイッチ７８をオフすると、電圧ＶBが低下し始めるため、コンデンサ３が放電し、電流Ｉ（すなわちＩ42S）が流れ始める。この電流Ｉが所定値を超えたとき、直列用第２スイッチ部４２Sがオフになる（図１９、図２０参照）。そのため、直列用第２スイッチ部４２Sの電流Ｉ(Ｉ42S)は０Ａになる。また、電流Ｉは、抵抗４３を通って直列用第１スイッチ部４１Sを流れる。そのため、直列用第１スイッチ部４１Sの電流Ｉ（Ｉ41S）は増加する。電流Ｉは、抵抗４３を通るため、電流量は抑制される。 Further, an enlarged view near time t 2 is shown in FIG. 28. As shown in the figure, when the power switch 78 is turned off at time t 2 , the voltage V B starts to decrease, so that the capacitor 3 is discharged and the current I (that is, I 42S ) starts to flow. When this current I exceeds a predetermined value, the series second switch unit 42 S is turned off (see FIGS. 19 and 20). Therefore, the current I (I 42S ) of the second switch unit 42 S for series becomes 0A. Further, the current I flows through the resistance 43 and flows through the series first switch portion 41 S. Therefore, the current I (I 41S ) of the series first switch unit 41 S increases. Since the current I passes through the resistance 43, the amount of current is suppressed.

次に、従来のラインフィルタ１について、同様のシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、図３３に示すごとく、抵抗４３を有さないスイッチ４を用いて、従来のラインフィルタ１の回路を構成した。スイッチ４は、オン状態とオフ状態とを切り替えることは可能であるが、高インピーダンス導通状態にすることはできない。スイッチ４には、並列スイッチ４P，４Nと直列スイッチ４Sとがある。３個のスイッチ４のうち並列スイッチ４P，４Nのみオンすると、２個のコンデンサ３が並列接続され、直列スイッチ４Sのみオンすると、２個のコンデンサ３が直列接続される。直流電源７及び外部電源７９の電圧、及びコンデンサ３の静電容量は、本形態に係るシミュレーションと同一にした。 Next, the same simulation was performed for the conventional line filter 1. In this simulation, as shown in FIG. 33, the circuit of the conventional line filter 1 is configured by using the switch 4 having no resistance 43. The switch 4 can switch between an on state and an off state, but cannot be in a high impedance conduction state. The switch 4 includes parallel switches 4 P and 4 N and series switches 4 S. When only the parallel switches 4 P and 4 N of the three switches 4 are turned on, the two capacitors 3 are connected in parallel, and when only the series switch 4 S is turned on, the two capacitors 3 are connected in series. The voltages of the DC power supply 7 and the external power supply 79 and the capacitance of the capacitor 3 were the same as in the simulation according to this embodiment.

上記回路において、電源スイッチ７８をオンオフし、電力線２の電圧ＶBを上下させた。そして、図３４に示すごとく、電力線２の電圧ＶBと、コンデンサ３の電圧ＶCと、並列スイッチ４P，４Nのオンオフ状態と、直列スイッチ４Sのオンオフ状態と、これらのスイッチ４P，４N，４Sに流れる電流Ｉ4P，Ｉ4N，Ｉ4Sを調査した。 In the above circuit, the power switch 78 was turned on and off to raise and lower the voltage V B of the power line 2. Then, as shown in FIG. 34, the voltage V B of the power line 2, the voltage V C of the capacitor 3, the on / off state of the parallel switches 4 P and 4 N , the on / off state of the series switch 4 S , and these switches 4 P. The currents I 4P , I 4N , and I 4S flowing through, 4 N , and 4 S were investigated.

図３４に示すごとく、時刻ｔ0からｔ1までは、電力線２の電圧ＶBが低いため、並列スイッチ４P，４Nをオンして、２個のコンデンサ３を並列接続してある。時刻ｔ1において電圧ＶBが上昇すると、並列スイッチ４P，４Nがオフになり、直列スイッチ４Sがオンになる。これにより、２個のコンデンサ３を直列接続する。この際、コンデンサ３の放電電流ＩDが直列スイッチ４Sに流れる。放電電流ＩDは、本形態のように抵抗４３を流れないため、電流値が大きい。シミュレーションでは、放電電流ＩDの最大値は１２０００Ａ程度であることが確認できた。 As shown in FIG. 34, since the voltage V B of the power line 2 is low from time t 0 to t 1 , the parallel switches 4 P and 4 N are turned on and the two capacitors 3 are connected in parallel. When the voltage V B rises at time t 1 , the parallel switches 4 P and 4 N are turned off and the series switch 4 S is turned on. As a result, the two capacitors 3 are connected in series. At this time, the discharge current I D of the capacitor 3 flows through the series switch 4 S. Since the discharge current ID does not flow through the resistance 43 as in the present embodiment, the current value is large. In the simulation, it was confirmed that the maximum value of the discharge current ID is about 12000 A.

また、時刻ｔ2において電圧ＶBが下がると、直列スイッチ４Sがオフになり、並列スイッチ４P，４Nがオンになる。これにより、２個のコンデンサ３を並列接続する。この際、コンデンサ３に突入電流ＩRが流れる。突入電流ＩRは、本形態のように抵抗４３を流れないため、電流値が大きい。シミュレーションでは、突入電流ＩRの最大値は５０００Ａ程度であることを確認できた。 When the voltage V B drops at time t 2 , the series switch 4 S turns off and the parallel switches 4 P and 4 N turn on. As a result, two capacitors 3 are connected in parallel. At this time, an inrush current IR flows through the capacitor 3. Since the inrush current IR does not flow through the resistor 43 as in the present embodiment, the current value is large. In the simulation, it was confirmed that the maximum value of the inrush current IR is about 5000 A.

本形態の作用効果について説明する。本形態の制御部５は、電流測定部１０による電流の測定値が予め定められた値ＩTHを超えた場合に、オン状態になっているスイッチ４を高インピーダンス導通状態にする。
そのため、電力線２の電圧ＶBが閾値ＶTHに達していないときにも、電流の測定値を用いて、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にすることができる。したがって、スイッチ４をより確実に、速く高インピーダンス導通状態にすることができ、コンデンサ３に大電流が流れることを抑制できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。 The action and effect of this embodiment will be described. When the measured value of the current by the current measuring unit 10 exceeds a predetermined value I TH , the control unit 5 of the present embodiment puts the switch 4 in the ON state into a high impedance conduction state.
Therefore, even when the voltage V B of the power line 2 does not reach the threshold value V TH , the switch 4 can be brought into a high impedance conduction state by using the measured value of the current. Therefore, the switch 4 can be brought into a high impedance conduction state more reliably and quickly, and a large current can be suppressed from flowing through the capacitor 3.
In addition, it has the same configuration and action as in the first embodiment.

（実施形態３）
本形態は、電気機器８の構成を変更した例である。本形態の電気機器８は、オゾンを発生するためのオゾナイザである。図２９に示すごとく、オゾナイザは、直流電源７の直流電力を交流電力に変換するインバータ８１と、得られた交流電力を用いて放電を発生する放電リアクタ８２とを備える。この放電を用いて、空気中の酸素をオゾンに変化させている。そして、得られたオゾンを用いて、車両の排ガスを変質させている。 (Embodiment 3)
This embodiment is an example in which the configuration of the electric device 8 is changed. The electrical device 8 of this embodiment is an ozonizer for generating ozone. As shown in FIG. 29, the ozonizer includes an inverter 81 that converts the DC power of the DC power source 7 into AC power, and a discharge reactor 82 that generates a discharge using the obtained AC power. This discharge is used to convert oxygen in the air to ozone. Then, the obtained ozone is used to alter the exhaust gas of the vehicle.

インバータ８１は、放電期間ＴDと放電停止期間ＴSとを交互に切り替える間欠動作を行うよう構成されている。放電期間ＴDは、交流電力を放電リアクタ８２に供給して放電を発生させる期間である。放電停止期間ＴSは、交流電力の供給を停止し、放電リアクタ８２から放電を発生させない期間である。 The inverter 81 is configured to perform an intermittent operation in which the discharge period T D and the discharge stop period T S are alternately switched. The discharge period T D is a period in which AC power is supplied to the discharge reactor 82 to generate a discharge. The discharge stop period TS is a period in which the supply of AC power is stopped and discharge is not generated from the discharge reactor 82.

また、本形態の制御部５は、複数のスイッチ４のうちいずれかを高インピーダンス導通状態にしている間は、電気機器８（すなわちオゾナイザ）の駆動を停止するよう構成されている。 Further, the control unit 5 of the present embodiment is configured to stop driving the electric device 8 (that is, the ozonizer) while any one of the plurality of switches 4 is in the high impedance conduction state.

本形態の作用効果について説明する。上述したように、本形態の制御部５は、複数のスイッチ４のうちいずれかを高インピーダンス導通状態にしている間は、電気機器８の駆動を停止するよう構成されている。
このようにすることで、ノイズが外部へ漏出することを、より確実に抑制できる。すなわち、スイッチ４が高インピーダンス導通状態になっている間は、コンデンサ３によってノイズ電流を吸収しにくくなり、ノイズ電流の除去効率が低下する。本形態では、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にしている間は、電気機器８の駆動を停止するため、この間に、電気機器８から外部へノイズが漏出することを抑制できる。 The action and effect of this embodiment will be described. As described above, the control unit 5 of the present embodiment is configured to stop driving the electric device 8 while any one of the plurality of switches 4 is in the high impedance conduction state.
By doing so, it is possible to more reliably suppress the leakage of noise to the outside. That is, while the switch 4 is in the high impedance conduction state, it becomes difficult for the capacitor 3 to absorb the noise current, and the noise current removal efficiency is lowered. In this embodiment, since the driving of the electric device 8 is stopped while the switch 4 is in the high impedance conduction state, it is possible to suppress the leakage of noise from the electric device 8 to the outside during this period.

また、本形態の電気機器８は、オゾナイザである。このオゾナイザは、上記放電期間ＴDと放電停止期間ＴSとを交互に切り替える間欠動作を行うよう構成されている。
そのため、本発明の効果を十分に発揮することができる。すなわち、放電リアクタ８２は、ある程度の電力を供給しないと、放電を開始できない。しかし、例えば車載用のオゾナイザでは、排ガスの排出量が少ないため、オゾンの必要量が少ない場合がある。この場合、放電リアクタ８２を放電し続けると、過剰なオゾンが発生してしまう。そのため、上記間欠動作を行うことにより、放電リアクタ８２に放電を発生させつつ、過剰なオゾンが生成しないようにすることができる。つまり、連続放電した場合よりも、オゾンの生成量を少なくすることができる。間欠動作を行うと、放電期間ＴDと放電停止期間ＴSとを交互に行うため、低周波のノイズが発生しやすい。この低周波のノイズを除去するためには、静電容量の大きいコンデンサ３が必要となるが、静電容量が大きく、かつ耐電圧が大きいコンデンサ３は、大型化しやすい。本形態では、上述したように、コンデンサ３の電圧や充放電電流が閾値よりも大きくなった場合に直列接続に切り替えるため、コンデンサ３を保護することができ、耐電圧の低いコンデンサ３を使用することができる。例えば、電解コンデンサ等のように、耐電圧が低いが、小型で静電容量が大きいコンデンサ３を用いることができる。したがって、ラインフィルタ１を小型化でき、かつ安価にすることができる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。 Further, the electric device 8 of this embodiment is an ozonizer. This ozonizer is configured to perform an intermittent operation in which the discharge period T D and the discharge stop period T S are alternately switched.
Therefore, the effect of the present invention can be fully exerted. That is, the discharge reactor 82 cannot start discharging unless a certain amount of electric power is supplied. However, for example, in an in-vehicle ozonizer, the amount of exhaust gas emitted is small, so that the amount of ozone required may be small. In this case, if the discharge reactor 82 is continuously discharged, excess ozone is generated. Therefore, by performing the above-mentioned intermittent operation, it is possible to prevent the generation of excess ozone while generating a discharge in the discharge reactor 82. That is, the amount of ozone produced can be reduced as compared with the case of continuous discharge. When the intermittent operation is performed, the discharge period T D and the discharge stop period T S are alternately performed, so that low-frequency noise is likely to occur. In order to remove this low-frequency noise, a capacitor 3 having a large capacitance is required, but a capacitor 3 having a large capacitance and a large withstand voltage tends to be large. In this embodiment, as described above, when the voltage or charge / discharge current of the capacitor 3 becomes larger than the threshold value, the capacitor 3 is switched to the series connection, so that the capacitor 3 can be protected and the capacitor 3 having a low withstand voltage is used. be able to. For example, a capacitor 3 having a low withstand voltage but a small size and a large capacitance can be used, such as an electrolytic capacitor. Therefore, the line filter 1 can be miniaturized and inexpensive.
In addition, it has the same configuration and action as in the first embodiment.

（実施形態４）
本形態は、コンデンサ３の構成を変更した例である。図３０に示すごとく、本形態では、複数のコンデンサセル３０を直列接続して、コンデンサ３を構成している。個々のコンデンサセル３０は、電解コンデンサ、又は、低耐圧大容量の電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタ等からなる。 (Embodiment 4)
This embodiment is an example in which the configuration of the capacitor 3 is changed. As shown in FIG. 30, in this embodiment, a plurality of capacitor cells 30 are connected in series to form a capacitor 3. Each capacitor cell 30 is composed of an electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor having a low withstand voltage and a large capacity, a lithium ion capacitor, or the like.

上記構成にすると、個々のコンデンサセル３０に加わる電圧を低減できる。そのため、コンデンサセル３０として、耐電圧が低いものを用いることができ、コンデンサセル３０を小型化できる。これにより、コンデンサ３をより小型化することが可能になる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。 With the above configuration, the voltage applied to each capacitor cell 30 can be reduced. Therefore, as the capacitor cell 30, a capacitor cell 30 having a low withstand voltage can be used, and the capacitor cell 30 can be miniaturized. This makes it possible to make the capacitor 3 smaller.
In addition, it has the same configuration and action as in the first embodiment.

（実施形態５）
本形態は、スイッチ４の構成を変更した例である。図３１に示すごとく、本形態では、スイッチ部４１，４２を半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）によって構成してある。制御部５は、スイッチ４をオン状態にする場合は、第２スイッチ部４２を構成する半導体スイッチング素子のゲート電極に、閾電圧より十分高い電圧を加える。これにより、第２スイッチ部４２をオンさせ、スイッチ４をオン状態にする。また、スイッチ４をオフ状態にする場合は、２個のスイッチ部４１，４２をそれぞれ構成する半導体スイッチング素子のゲート電極に、電圧を加えない。また、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にする場合は、第２スイッチ部４２を構成する半導体スイッチング素子のゲート電極に電圧を加えず、第１スイッチ部４１を構成する半導体スイッチング素子のゲート電極に、閾電圧より十分高い電圧を加える。これにより、第２スイッチ部４２をオフしつつ第１スイッチ部４１をオンし、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にする。 (Embodiment 5)
This embodiment is an example in which the configuration of the switch 4 is changed. As shown in FIG. 31, in this embodiment, the switch units 41 and 42 are configured by semiconductor switching elements (MOSFETs). When the switch 4 is turned on, the control unit 5 applies a voltage sufficiently higher than the threshold voltage to the gate electrode of the semiconductor switching element constituting the second switch unit 42. As a result, the second switch unit 42 is turned on, and the switch 4 is turned on. When the switch 4 is turned off, no voltage is applied to the gate electrodes of the semiconductor switching elements constituting the two switch portions 41 and 42, respectively. Further, when the switch 4 is brought into a high impedance conduction state, no voltage is applied to the gate electrode of the semiconductor switching element constituting the second switch unit 42, and the gate electrode of the semiconductor switching element constituting the first switch unit 41 is subjected to. Apply a voltage sufficiently higher than the threshold voltage. As a result, the first switch unit 41 is turned on while the second switch unit 42 is turned off, and the switch 4 is brought into a high impedance conduction state.

本形態の作用効果について説明する。上述したように、本形態では、各スイッチ部４１，４２を半導体スイッチング素子によって構成してある。半導体スイッチング素子はスイッチング速度が速いため、電力線２の電圧ＶBが変動した場合に、短時間でスイッチ部４１，４２の切り替えを行うことができる。そのため、コンデンサ３に大きな電流が流れることを抑制できる。 The action and effect of this embodiment will be described. As described above, in this embodiment, the switch portions 41 and 42 are configured by semiconductor switching elements. Since the semiconductor switching element has a high switching speed, the switch units 41 and 42 can be switched in a short time when the voltage V B of the power line 2 fluctuates. Therefore, it is possible to suppress the flow of a large current through the capacitor 3.

また、直列スイッチ４Sのスイッチ部４１，４２は、電流を双方向に遮断できるよう構成されている。より詳しくは、直列スイッチ４Sのスイッチ部４１，４２は、互いに直列に接続された２個のＭＯＳＦＥＴからなる。これら２個のＭＯＳＦＥＴのうち一方のＭＯＳＦＥＴのボディダイオード４１１に電流が流れる向きと、他方のＭＯＳＦＥＴのボディダイオード４１２に電流が流れる向きとは、互いに逆向きにされている。
このようにすると、直列スイッチ４Sを確実にオフできる。すなわち、直列スイッチ４Sは、一方の端子４１３の方が高電位になる場合もあるし、他方の端子４１４の方が高電位になる場合もある。上記構成にすれば、どちらの端子４１３，４１４が高電位になっても、電流がボディダイオード４１１，４１２を流れなくなり、確実にオフできる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。 Further, the switch portions 41 and 42 of the series switch 4 S are configured to cut off the current in both directions. More specifically, the switch portions 41 and 42 of the series switch 4 S are composed of two MOSFETs connected in series with each other. The direction in which the current flows through the body diode 411 of one of these two MOSFETs and the direction in which the current flows through the body diode 412 of the other MOSFET are opposite to each other.
By doing so, the series switch 4 S can be surely turned off. That is, in the series switch 4 S , one terminal 413 may have a higher potential, and the other terminal 414 may have a higher potential. With the above configuration, no matter which of the terminals 413 and 414 has a high potential, the current does not flow through the body diodes 411 and 412, and the current can be reliably turned off.
In addition, it has the same configuration and action as in the first embodiment.

なお、本形態の制御部５は、上述したように、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にする場合は、第２スイッチ部４２のゲート電極に電圧を加えず（すなわち、第２スイッチ部４２をオフし）、第１スイッチ部４１のゲート電極に閾電圧より十分高い電圧加える（すなわち、第１スイッチ部４１をオンする）が、本発明はこれに限るものではない。例えば、各スイッチ部４１，４２のゲート電極に、閾電圧より僅かに高い電圧を加え、これにより、各スイッチ部４１，４２を僅かにオンさせて（すなわち、所謂ハーフオンさせた状態にして）、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にしてもよい。また、第２スイッチ部４２をオフし、第１スイッチ部４１のみハーフオンさせることにより、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にしてもよい。このように、制御部５によって、半導体スイッチング素子に加えるゲート電圧を制御することにより、スイッチ４を高インピーダンス導通状態にすることができる。 As described above, the control unit 5 of the present embodiment does not apply a voltage to the gate electrode of the second switch unit 42 (that is, turns off the second switch unit 42) when the switch 4 is brought into a high impedance conduction state. However, the present invention is not limited to this, although a voltage sufficiently higher than the threshold voltage is applied to the gate electrode of the first switch unit 41 (that is, the first switch unit 41 is turned on). For example, a voltage slightly higher than the threshold voltage is applied to the gate electrodes of the switches 41 and 42, whereby the switches 41 and 42 are slightly turned on (that is, in a so-called half-on state). The switch 4 may be placed in a high impedance conduction state. Further, the switch 4 may be brought into a high impedance conduction state by turning off the second switch unit 42 and turning on only the first switch unit 41 in half. In this way, the switch 4 can be brought into a high impedance conduction state by controlling the gate voltage applied to the semiconductor switching element by the control unit 5.

（実施形態６）
本形態は、スイッチ４の構成を変更した例である。図３２に示すごとく、本形態では、半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）のみを用いて、スイッチ４を構成してある。制御部５は、スイッチ４をオン状態にする場合は、ＭＯＳＦＥＴのゲート電極に、閾電圧より十分高い電圧を加える。また、スイッチ４をオフ状態にする場合は、ゲート電極に電圧を加えない。高インピーダンス導通状態にする場合は、ゲート電極に、閾電圧より僅かに高い電圧を加える。これにより、ＭＯＳＦＥＴを僅かにオンさせ、僅かに電流が流れるようにする。 (Embodiment 6)
This embodiment is an example in which the configuration of the switch 4 is changed. As shown in FIG. 32, in this embodiment, the switch 4 is configured by using only a semiconductor switching element (PWM). When the switch 4 is turned on, the control unit 5 applies a voltage sufficiently higher than the threshold voltage to the gate electrode of the MOSFET. Further, when the switch 4 is turned off, no voltage is applied to the gate electrode. For high impedance conduction, a voltage slightly higher than the threshold voltage is applied to the gate electrode. This causes the MOSFET to turn on slightly and allow a small amount of current to flow.

本形態の作用効果について説明する。本形態では、半導体スイッチング素子のみを用いて、スイッチ４を構成してある。制御部５は、この半導体スイッチング素子に加えるゲート電圧を制御することにより、上記スイッチ４を上記高インピーダンス導通状態にするよう構成されている。
このようにすると、スイッチ４の構成を簡素にすることができる。そのため、ラインフィルタ１の製造コストを低減できる。
その他、実施形態１と同様の構成および作用効果を備える。 The action and effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the switch 4 is configured by using only the semiconductor switching element. The control unit 5 is configured to bring the switch 4 into the high impedance conduction state by controlling the gate voltage applied to the semiconductor switching element.
By doing so, the configuration of the switch 4 can be simplified. Therefore, the manufacturing cost of the line filter 1 can be reduced.
In addition, it has the same configuration and action as in the first embodiment.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。 The present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.

１ ラインフィルタ
２ 電力線
３ コンデンサ
４ スイッチ
４０ 直並列切替回路
５ 制御部
６ 電圧測定部
７ 直流電源
８ 電気機器 1 Line filter 2 Power line 3 Capacitor 4 Switch 40 Series / parallel switching circuit 5 Control unit 6 Voltage measurement unit 7 DC power supply 8 Electrical equipment

Claims (12)

直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されていると共に、前記オン状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オフ状態にするよう構成されている、ラインフィルタ（１）。 A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. The line filter (1) is configured to be turned on and then turned off after the switch turned on is brought into the high impedance conduction state . 前記コンデンサに流れる電流を測定する電流測定部（１０）をさらに備え、前記制御部は、前記電流測定部による前記電流の測定値が予め定められた値を超えた場合に、前記オン状態になっている前記スイッチを前記高インピーダンス導通状態にするよう構成されている、請求項１に記載のラインフィルタ。 Further, a current measuring unit (10) for measuring the current flowing through the capacitor is further provided, and the control unit is turned on when the measured value of the current by the current measuring unit exceeds a predetermined value. The line filter according to claim 1, wherein the switch is configured to be in the high impedance conduction state . 個々の前記スイッチは、オンオフ動作可能に構成された第１スイッチ部（４１）と抵抗（４３）とを直列接続した直列体（４４）と、該直列体に並列接続しオンオフ動作可能に構成された第２スイッチ部（４２）とを備える、請求項１又は２に記載のラインフィルタ。 Each of the switches is configured to be capable of on / off operation by being connected in parallel to a series body (44) in which a first switch unit (41) configured to be able to operate on / off and a resistor (43) are connected in series. The line filter according to claim 1 or 2, further comprising a second switch unit (42) . 個々の前記スイッチ部は半導体スイッチング素子からなる、請求項３に記載のラインフィルタ。 The line filter according to claim 3 , wherein each of the switch units comprises a semiconductor switching element . 前記スイッチとして、前記コンデンサの正電極と、他の前記コンデンサの負電極との間に設けられ、前記複数のコンデンサを直列接続する際に前記オン状態にされる直列スイッチ（４ S ）を備え、該直列スイッチの前記スイッチ部は、前記半導体スイッチング素子からなり、双方向に電流を遮断可能に構成されている、請求項４に記載のラインフィルタ。 The switch includes a series switch (4 S ) provided between the positive electrode of the capacitor and the negative electrode of the other capacitor and turned on when the plurality of capacitors are connected in series . The line filter according to claim 4 , wherein the switch portion of the series switch comprises the semiconductor switching element and is configured to be able to cut off a current in both directions . 直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、
個々の前記スイッチは、オンオフ動作可能に構成された第１スイッチ部（４１）と抵抗（４３）とを直列接続した直列体（４４）と、該直列体に並列接続しオンオフ動作可能に構成された第２スイッチ部（４２）とを備え、個々の前記スイッチ部は半導体スイッチング素子からなり、
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されており、
前記スイッチとして、前記コンデンサの正電極と、他の前記コンデンサの負電極との間に設けられ、前記複数のコンデンサを直列接続する際に前記オン状態にされる直列スイッチ（４S）を備え、該直列スイッチの前記スイッチ部は、前記半導体スイッチング素子からなり、双方向に電流を遮断可能に構成されている、ラインフィルタ（１）。 A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
Each of the switches is configured to be capable of on / off operation by being connected in parallel to a series body (44) in which a first switch unit (41) configured to be able to operate on / off and a resistor (43) are connected in series. A second switch unit (42) is provided, and each of the switch units is composed of a semiconductor switching element.
When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. Is configured to
The switch includes a series switch (4 S ) provided between the positive electrode of the capacitor and the negative electrode of the other capacitor and turned on when the plurality of capacitors are connected in series. The switch portion of the series switch is a line filter (1) composed of the semiconductor switching element and configured to be able to cut off current in both directions. 前記制御部は、前記半導体スイッチング素子に加えるゲート電圧を制御することにより、前記スイッチを前記高インピーダンス導通状態にするよう構成されている、請求項４～６のいずれか一項に記載のラインフィルタ。 The line filter according to any one of claims 4 to 6 , wherein the control unit is configured to bring the switch into the high impedance conduction state by controlling a gate voltage applied to the semiconductor switching element. .. 個々の前記スイッチは半導体スイッチング素子からなり、前記制御部は、前記半導体スイッチング素子に加えるゲート電圧を制御することにより、前記スイッチを前記高インピーダンス導通状態にするよう構成されている、請求項１又は２に記載のラインフィルタ。 1 . 2. The line filter according to 2. 前記制御部は、前記複数のスイッチのうちいずれかを前記高インピーダンス導通状態にしている間は、前記電気機器の駆動を停止させる、請求項１～８のいずれか一項に記載のラインフィルタ。 The line filter according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit stops driving the electric device while any one of the plurality of switches is in the high impedance conduction state. 前記電気機器は、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力にするインバータ（８１）と、前記交流電力を用いて放電を発生する放電リアクタ（８２）とを有し、前記放電によりオゾンを生成するオゾナイザであり、前記インバータは、前記交流電力を前記放電リアクタに供給して前記放電を発生させる放電期間と、前記交流電力の供給を停止して前記放電リアクタから前記放電を発生させない放電停止期間とを交互に切り替える間欠動作を行うよう構成されている、請求項１～９のいずれか一項に記載のラインフィルタ。 The electric device has an inverter (81) that converts DC power supplied from the DC power source into AC power, and a discharge reactor (82) that generates discharge using the AC power, and discharges ozone to generate ozone. It is an ozonizer to be generated, and the inverter has a discharge period in which the AC power is supplied to the discharge reactor to generate the discharge, and a discharge stop in which the supply of the AC power is stopped and the discharge is not generated from the discharge reactor. The line filter according to any one of claims 1 to 9, wherein the line filter is configured to perform an intermittent operation of alternately switching between periods. 直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されており、前記複数のスイッチのうちいずれかを前記高インピーダンス導通状態にしている間は、前記電気機器の駆動を停止させる、ラインフィルタ（１）。When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. The line filter (1) is configured to stop driving the electric device while any one of the plurality of switches is in the high impedance conduction state. 直流電源（７）と電気機器（８）とを電気接続する一対の電力線（２）と、A pair of power lines (2) that electrically connect a DC power supply (7) and an electric device (8),
該一対の電力線の間の電圧を測定する電圧測定部（６）と、A voltage measuring unit (6) that measures the voltage between the pair of power lines, and
前記一対の電力線の間に電気的に接続された複数のコンデンサ（３）と、A plurality of capacitors (3) electrically connected between the pair of power lines, and
個々の該コンデンサに直列に接続された複数のスイッチ（４）を有し、該複数のスイッチのうち、電流が流れるオン状態になっている該スイッチと、電流が流れないオフ状態になっている該スイッチとの組み合わせを変更することにより、前記複数のコンデンサの接続を、並列接続と直列接続との間で切り替える直並列切替回路（４０）と、It has a plurality of switches (4) connected in series to each of the capacitors, and among the plurality of switches, the switch in the on state in which the current flows and the switch in the off state in which the current does not flow. A series-parallel switching circuit (40) that switches the connection of the plurality of capacitors between a parallel connection and a series connection by changing the combination with the switch.
前記スイッチの動作制御を行う制御部（５）とを備え、A control unit (5) that controls the operation of the switch is provided.
個々の前記スイッチは、前記オン状態と、前記オフ状態と、電流が流れ前記オン状態よりもインピーダンスが高い高インピーダンス導通状態との、３種類の状態をとり得るよう構成され、Each of the switches is configured to be capable of three states: an on state, an off state, and a high impedance conduction state in which a current flows and the impedance is higher than that of the on state.
前記制御部は、前記電圧測定部による前記電圧の測定値が予め定められた閾値より低い場合には、前記複数のコンデンサを前記並列接続にし、前記電圧の測定値が前記閾値を超えた場合には、前記複数のコンデンサを前記直列接続にし、When the voltage measurement value by the voltage measurement unit is lower than a predetermined threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel, and when the voltage measurement value exceeds the threshold value, the control unit connects the plurality of capacitors in parallel. Connects the plurality of capacitors in series to each other.
前記制御部は、前記複数のコンデンサの接続を前記並列接続と前記直列接続との間で切り替える際に、前記オフ状態になっている前記スイッチを、前記高インピーダンス導通状態にしてから、前記オン状態にするよう構成されており、When switching the connection of the plurality of capacitors between the parallel connection and the series connection, the control unit puts the switch in the off state into the high impedance conduction state and then turns it on. Is configured to
前記電気機器は、前記直流電源から供給される直流電力を交流電力にするインバータ（８１）と、前記交流電力を用いて放電を発生する放電リアクタ（８２）とを有し、前記放電によりオゾンを生成するオゾナイザであり、前記インバータは、前記交流電力を前記放電リアクタに供給して前記放電を発生させる放電期間と、前記交流電力の供給を停止して前記放電リアクタから前記放電を発生させない放電停止期間とを交互に切り替える間欠動作を行うよう構成されている、ラインフィルタ（１）。The electric device has an inverter (81) that converts DC power supplied from the DC power source into AC power, and a discharge reactor (82) that generates discharge using the AC power, and discharges ozone to generate ozone. It is an ozonizer to be generated, and the inverter has a discharge period in which the AC power is supplied to the discharge reactor to generate the discharge, and a discharge stop in which the supply of the AC power is stopped and the discharge is not generated from the discharge reactor. A line filter (1) configured to perform an intermittent operation that alternately switches between periods.
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