JP7152296B2 - 電力変換装置、及び高電圧ノイズフィルタ - Google Patents
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Description
はじめに、本発明に係る実施の形態の概要について説明する。
次に図4は、本発明に係る第1の実施形態である高電圧ノイズフィルタ1の構成例を示すXY平面図である。図5は、該高電圧ノイズフィルタ1の構成例を示すXZ平面図である。
次に図7は、本発明に係る第2の実施形態である高電圧ノイズフィルタ2の構成例を示すXY平面図である。
次に図8は、本発明に係る第3の実施形態である高電圧ノイズフィルタ3の構成例を示すXY平面図である。
次に図9は、本発明に係る第4の実施形態である高電圧ノイズフィルタ4の構成例を示すXY平面図である。
次に図11は、本発明に係る第5の実施形態である高電圧ノイズフィルタ5の構成例を示すXY平面図である。
次に図12は、本発明に係る第6の実施形態である高電圧ノイズフィルタ6の構成例を示すXY平面図である。
以上に説明した高電圧ノイズフィルタ1~6によれば、ヒートシンクを設けたり、Yコンデンサの容量を大きくしたり、コンデンサ部品を増設したりすることなく、磁性体コア13,22の放熱と、パワーモジュール111から生じる電磁ノイズ、特にコモンモードノイズの抑制効果の向上とを両立することが可能となる。
Claims (20)
- 直流電流を交流電流に変換するパワーモジュールと、
前記パワーモジュールから生じる電磁ノイズを抑制する高電圧ノイズフィルタと、
を備え、
前記高電圧ノイズフィルタは、
接地された金属筐体と、
前記直流電流の電源と前記パワーモジュールとの陽極を接続する陽極バスバと、
前記電源と前記パワーモジュールとの陰極を接続する陰極バスバと、
環状に形成され、その貫通穴に前記陽極バスバ及び前記陰極バスバが貫通された第1の磁性体コアと、
一端が前記陽極バスバに接続され、他端が前記陰極バスバに接続されたXコンデンサと、
一端が前記陽極バスバに接続され、他端が接地された第1のYコンデンサと、
一端が前記陰極バスバに接続され、他端が接地された第2のYコンデンサと、
前記第1の磁性体コアと前記金属筐体とに伝熱可能に接続され、前記第1の磁性体コアに発生した熱を前記金属筐体に伝導させる第1の冷却部と、を有し、
前記陽極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第1のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記陰極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第2のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせる
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記第1の磁性体コアの環状に形成された平面と、前記平面部位の他方の面で伝熱可能に接する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記第1の磁性体コアの外周曲面に伝熱可能に接続される保持部位を有する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記第1の磁性体コアの環状に形成された平面と、前記平面部位の他方の面で伝熱可能に接し、前記第1の磁性体コアの外周曲面に接続される保持部位と、を有する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記陽極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位と、前記陰極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位とが分離されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記陽極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位と、前記陰極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位とが一体化されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2に記載の電力変換装置であって、
前記陽極バスバは凸形状に折り曲げられ、
前記陽極バスバの前記凸形状の一部分の面が前記第1の冷却部の前記平面部位の前記一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陰極バスバは凸形状に折り曲げられ、
前記陰極バスバの前記凸形状の一部分の面が前記第1の冷却部の前記平面部位の前記一方の面と所定の間隔を設けて対向配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記高電圧ノイズフィルタは、前記第1及び第2のYコンデンサと前記Xコンデンサとの間に、
環状に形成され、その貫通穴に前記陽極バスバ及び前記陰極バスバが貫通された第2の磁性体コアと、
前記第2の磁性体コアと前記金属筐体とに伝熱可能に接続され、前記第2の磁性体コアに発生した熱を前記金属筐体に伝導させる第2の冷却部と、を有し、
前記陽極バスバの一部分の面と前記第2の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第1のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記陰極バスバの一部分の面と前記第2の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第2のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせる
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項8に記載の電力変換装置であって、
前記第1の磁性体コアは、前記第1のYコンデンサ及び前記第2のYコンデンサの前記パワーモジュール側に配置され、
前記第2の磁性体コアは、前記第1のYコンデンサ及び前記第2のYコンデンサの前記電源側に配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項8に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記第1の磁性体コアの環状に形成された平面と、前記第1の冷却部の前記平面部位の他方の面で伝熱可能に接し、
前記第2の冷却部は、前記第2の磁性体コアの環状に形成された平面と、前記第2の冷却部の前記平面部位の他方の面で伝熱可能に接する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項10に記載の電力変換装置であって、
前記陽極バスバは凸形状に折り曲げられ、
前記陽極バスバの前記凸形状の一部分の面が前記第1の冷却部の前記平面部位の一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陽極バスバの前記凸形状の他の一部分の面が前記第2の冷却部の前記平面部位の一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陰極バスバは凸形状に折り曲げられ、
前記陰極バスバの前記凸形状の一部分の面が前記第1の冷却部の前記平面部位の一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陰極バスバの前記凸形状の他の一部分の面が前記第2の冷却部の前記平面部位の一方の面と所定の間隔を設けて対向配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項1に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記第1の磁性体コアの前記Xコンデンサが配置された側に設けられ、
前記Xコンデンサが配置されてない前記第1の磁性体コアの反対側に、第3のYコンデンサと、第4のYコンデンサと、第2の冷却部と、を有し、
前記第3のYコンデンサは、一端が前記陽極バスバに接続され、他端が接地され、
前記第4のYコンデンサは、一端が前記陰極バスバに接続され、他端が接地され、
前記第2の冷却部は、前記第1の磁性体コアと前記金属筐体とに伝熱可能に接続され、前記第1の磁性体コアに発生した熱を前記金属筐体に伝導させ、
前記第1の冷却部の前記Xコンデンサが配置された側の陽極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第1のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記Xコンデンサが配置された側の陰極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第2のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記Xコンデンサが配置されていない側の陽極バスバの一部分の面と前記第2の冷却部の平面部位の一方の面とは所定の間隔を設けて対向配置され、
前記Xコンデンサが配置されていない側の陰極バスバの一部分の面と前記第2の冷却部の平面部位の一方の面とは所定の間隔を設けて対向配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置であって、
前記第1及び第2の冷却部は、前記第1の磁性体コアの環状に形成された平面と、前記平面部位の他方の面で伝熱可能に接する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置であって、
前記第1及び第2の冷却部は、前記第1の磁性体コアの外周曲面に接続される保持部位を有する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置であって、
前記第1及び第2の冷却部は、前記第1の磁性体コアの環状に形成された平面と、前記平面部位の他方の面で伝熱可能に接し、前記第1の磁性体コアの外周曲面に接続される保持部位と、を有する
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記Xコンデンサが配置された側の前記陽極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位と、前記Xコンデンサが配置された側の前記陰極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位とが分離されており、
前記第2の冷却部は、前記Xコンデンサが配置されていない側の前記陽極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位と、前記Xコンデンサが配置されていない側の前記陰極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位とが分離されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項12に記載の電力変換装置であって、
前記第1の冷却部は、前記Xコンデンサが配置された側の前記陽極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位と、前記Xコンデンサが配置された側の前記陰極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位とが一体化されており、
前記第2の冷却部は、前記Xコンデンサが配置されていない側の前記陽極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位と、前記Xコンデンサが配置されていない側の前記陰極バスバの一部分の面と所定の間隔を設けて対向配置された部位とが一体化されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項13に記載の電力変換装置であって、
前記陽極バスバは少なくとも2か所が凸形状に折り曲げられ、
前記陽極バスバの第1の凸形状の一部分の面が前記第1の冷却部の前記平面部位の前記一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陽極バスバの第2の凸形状の一部分の面が前記第2の冷却部の前記平面部位の前記一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陰極バスバは少なくとも2か所が凸形状に折り曲げられ、
前記陰極バスバの第1の凸形状の一部分の面が前記第1の冷却部の前記平面部位の前記一方の面と所定の間隔を設けて対向配置され、
前記陰極バスバの第2の凸形状の一部分の面が前記第2の冷却部の前記平面部位の前記一方の面と所定の間隔を設けて対向配置されている
ことを特徴とする電力変換装置。 - 接地された金属筐体と、
直流電流の電源の陽極に接続される陽極バスバと、
前記電源の陰極に接続される陰極バスバと、
環状に形成され、その貫通穴に前記陽極バスバ及び前記陰極バスバが貫通された第1の磁性体コアと、
一端が前記陽極バスバに接続され、他端が前記陰極バスバに接続されたXコンデンサと、
一端が前記陽極バスバに接続され、他端が接地された第1のYコンデンサと、
一端が前記陰極バスバに接続され、他端が接地された第2のYコンデンサと、
前記第1の磁性体コアと前記金属筐体とに伝熱可能に接続され、前記第1の磁性体コアに発生した熱を前記金属筐体に伝導させる第1の冷却部と、
を備え、
前記陽極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第1のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記陰極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第2のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせる
ことを特徴とする高電圧ノイズフィルタ。 - 接地された金属筐体と、
直流電流の電源の陽極に接続される陽極バスバと、
前記電源の陰極に接続される陰極バスバと、
環状に形成され、その貫通穴に前記陽極バスバ及び前記陰極バスバが貫通された第1の磁性体コアと、
一端が前記陽極バスバに接続され、他端が前記陰極バスバに接続されたXコンデンサと、
前記第1の磁性体コアと前記Xコンデンサとの間に配置された第1のYコンデンサ、及び第2のYコンデンサと、
前記Xコンデンサが配置されてない前記第1の磁性体コアの反対側に配置された第3のYコンデンサ、及び第4のYコンデンサと、
前記第1の磁性体コアと前記金属筐体とに伝熱可能に接続され、前記第1の磁性体コアに発生した熱を前記金属筐体に伝導させる第1の冷却部及び第2の冷却部と、
を有し、
前記第1のYコンデンサは、一端が前記陽極バスバに接続され、他端が接地され、
前記第2のYコンデンサは、一端が前記陰極バスバに接続され、他端が接地され、
前記第3のYコンデンサは、一端が前記陽極バスバに接続され、他端が接地され、
前記第4のYコンデンサは、一端が前記陰極バスバに接続され、他端が接地され、
前記Xコンデンサが配置された側の陽極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第1のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記Xコンデンサが配置された側の陰極バスバの一部分の面と前記第1の冷却部の平面部位の一方の面とを所定の間隔を設けて対向配置することにより前記第2のYコンデンサと並列な寄生容量を生じさせ、
前記Xコンデンサが配置されていない側の陽極バスバの一部分の面と前記第2の冷却部の平面部位の一方の面とは所定の間隔を設けて対向配置され、
前記Xコンデンサが配置されていない側の陰極バスバの一部分の面と前記第2の冷却部の平面部位の一方の面とは所定の間隔を設けて対向配置されている
ことを特徴とする高電圧ノイズフィルタ。
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