KR20180101194A

KR20180101194A - 장치

Info

Publication number: KR20180101194A
Application number: KR1020180022669A
Authority: KR
Inventors: 마사키 구리모토; 고이치 곤도; 마사시 이케다
Original assignee: 가부시키가이샤 토킨
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2018-09-12
Also published as: US20180255669A1; HK1258410A1; KR102507798B1; JP6338750B1; US10524399B2; CN108667314A; CN108667314B; JP2018148195A; DE102018203168A1

Abstract

(과제)본 발명은, 인버터 장치의 주변에서의 전자기기의 동작불량의 발생을 억제하는 것하는 것이다.
(해결수단)장치는, PWM신호 생성회로(132)와, 게이트 구동회로(140)와, 이들을 접속하는 전송선로(160)를 구비하고 있다. 전송선로(160)는, PWM신호 생성회로(132)로부터 출력되는 PWM신호를 게이트 구동회로(140)의 입력신호로서 전달한다. 전송선로(160)의 둘레의 적어도 일부에는, 노이즈 억제부재(170)가 배치되어 있다. 노이즈 억제부재(170)는, 자성분말이 바인더 내에 분산된 구조를 갖고, 500MHz로부터 3GHz까지의 복소투자율의 허수성분 μ"가 5 이상 30 이하이다. 또한 노이즈 억제부재(170)두께 t는 20μm 이상이다. 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 도선으로부터 0.05mm 이상 5mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있다.

Description

장치{DEVICE}

본 발명은, 구형파(矩形波)를 전달하는 전송선로(傳送線路)를 포함하는 장치(裝置)에 관한 것이다.

특허문헌1은, 인버터 회로(inverter 回路)를 포함하는 모터구동회로(인버터 장치)를 개시하고 있다. 개시된 인버터 장치는, PWM(Pulse Width Modulation)신호 생성부와, 모터구동부를 갖고 있다. 모터구동부는, 인버터 회로 이외에, 인버터 회로를 구동하는 드라이버 회로(driver 回路)를 포함하고 있다. PWM신호 생성부는 PWM신호(구형파)를 생성하고, 생성된 PWM신호를 모터구동부의 드라이버 회로에 공급한다. 드라이버 회로는, PWM신호 생성부로부터 공급된 PWM신호에 따라 인버터 회로를 구동한다.

: 일본국 공개특허 특개2016-158499호 공보

인버터 장치의 주변에서 휴대전화기 등의 전자기기가 동작불량을 일으키는 경우가 있다.

그래서 본 발명의 목적은, 인버터 장치의 주변에서의 전자기기의 동작불량의 발생을 억제하는 것에 있다.

인버터 장치의 주변에서의 전자기기의 동작불량은, 인버터 장치로부터의 방사 노이즈(放射 noise)의 영향이 원인 중 하나라고 생각된다. 일반적으로 인버터 장치에는, 물리적으로 떨어져서 형성된 회로가 존재한다. 예를 들면 특허문헌1의 PWM신호 생성부와 모터구동부는, 물리적으로 떨어져서 형성된다. 이렇게 물리적으로 떨어져 있는 회로 사이는, 케이블 등의 전송선로를 사용하여 전기적으로 접속된다. 발명자들의 조사연구에 의하면, 이 전송선로가 안테나로서 기능을 함으로써 노이즈가 방사되고 있는 것이 확인되었다. 또한 이러한 전송선로로부터의 방사 노이즈는, 인버터 장치 이외의 장치에서도 발생할 수 있다. 또한 낮은 주파수의 신호나 직류전력을 전파시키는 전송선로에 있어서도, 그 주위에 스위칭 디바이스(switching device) 등 높은 동작주파수에서 동작하는 회로가 배치되면, 그 회로와 전자결합(電磁結合)하여 안테나로서 기능을 할 가능성이 있다. 그래서 안테나로서 기능을 할 가능성이 있는 전송선로에, 방사 노이즈를 억제하는 처치를 실시하는 것이 기대되고 있다. 그러나 그러한 처치는, 전송선로를 전파하는 신호를 열화(劣化)시킬 우려가 있다. 특히 전송선로를 전파하는 신호가 구형파인 경우에, 파형이 무디어져 버리면, 전달하려고 한 정보를 전달할 수 없게 되어 버린다. 그래서 본 발명은, 전송선로를 전파하는 구형파의 파형에 대한 영향을 억제하면서, 전송선로로부터 방사되는 노이즈를 억제할 수 있는 장치를 제공하고, 그에 따라 장치 주변에서의 전자기기의 동작불량의 발생을 억제한다.

본 발명의 일측면은,

본 발명은, 제1장치로서,

구형파의 출력신호를 출력하는 제1회로와,

입력신호가 입력되는 제2회로와,

상기 제1회로와 상기 제2회로를 접속하고, 상기 출력신호를 상기 입력신호로서 전달하는 도선을 갖는 전송선로와,

상기 전송선로의 둘레의 적어도 일부에 설치된 노이즈 억제부재를

구비하는 장치로서,

상기 노이즈 억제부재는, 자성분말이 바인더 내에 분산된 구조를 갖고 있고,

상기 노이즈 억제부재는, 500MHz로부터 3GHz까지의 복소투자율의 허수성분 μ"가 5 이상 30 이하이고,

상기 노이즈 억제부재의 두께 t는, 20μm 이상이고,

상기 노이즈 억제부재는, 상기 전송선로의 상기 도선으로부터 0.05mm 이상 5mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있다.

본 발명의 장치는, 제1회로와 제2회로를 접속하는 전송선로의 둘레에 배치된 노이즈 억제부재를 구비하고 있다. 노이즈 억제부재는, 소정의 구조, 소정의 두께 및 소정의 특성을 갖고 있으며, 전송선로의 도선으로부터 소정의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있다. 이에 따라 본 발명의 장치는, 전송선로를 전파하는 구형파의 파형에 대한 영향을 억제하면서, 전송선로로부터의 방사 노이즈를 억제할 수 있다.

도1은, 본 발명의 제1실시형태에 의한 장치를 나타내는 블럭도이다.
도2에 있어서, 도2a∼도2d는, 도1의 장치에 포함되는 전송선로와 노이즈 억제부재의 조합예를 나타내는 단면 도식도이다.
도3에 있어서, 도3a∼도3c는, 도1의 장치에 포함되는 전송선로와 노이즈 억제부재의 다른 부착예를 나타내는 단면 도식도이다.
도4는, 도1의 장치에 포함되는 노이즈 억제부재의 구조를 나타내는 단면 도식도이다.
도5는, 실시예1에 사용한 실험장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도6은, 도5의 실험장치에 포함되는 인버터 장치로부터 방사되는 노이즈의 강도레벨을 측정한 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도7은, 실시예1에 사용한 노이즈 억제부재의 복소투자율과 주파수의 관계를 나타내는 그래프이다. 실수성분 μ'를 파선으로 나타내고, 허수성분 μ"를 실선으로 나타내고 있다.
도8은, 도5의 실험장치에 포함되는 인버터 장치로부터 방사되는 노이즈의 강도레벨을, 플랫 케이블의 둘레에 노이즈 억제부재를 부설하기 전(파선으로 나타낸다)과 후(실선으로 나타낸다)에 있어서 각각 측정한 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도9는, 도8의 측정결과에 의거하여 플랫 케이블의 둘레에 노이즈 억제부재를 부설하기 전의 노이즈의 강도레벨과, 플랫 케이블의 둘레에 노이즈 억제부재를 부설한 후의 노이즈의 강도레벨의 차이를 구한 결과를 나타내는 그래프이다.
도10은, 노이즈 억제부재에 의한 전송선로 상의 코먼모드공진의 억제효과의 검증에 사용한 계산모델의 구성을 나타내는 도식도이다.
도11은, 도10의 계산모델의 상세한 구성을 나타내는 도식도이다.
도12는, 도10의 계산모델에 포함되는 플랫 케이블의 상세한 구성을 나타내는 도식도이다.
도13은, 도10부터 도12의 계산모델에 있어서, 노이즈 억제부재가 없는 것으로 한 경우의 코먼모드전류를 나타내는 도면이다. 90도씩 위상이 서로 다른 4개의 전류를 나타내고 있다.
도14는, 도10부터 도12의 계산모델에 있어서의 코먼모드전류를 나타내는 도면이다. 90도씩 위상이 서로 다른 4개의 전류를 나타내고 있다.
도15에 있어서, 도15a는 실시예2에 사용한 실험장치를 나타내는 사시도이고, 도15b는 도15a의 실험장치에 포함되는 플랫 케이블의 종단측 단부의 확대 사시도이다.
도16은, 도15의 실험장치의 플랫 케이블로부터 방사되는 노이즈의 강도레벨을, 플랫 케이블의 양단부의 둘레에 노이즈 억제부재를 부설하기 전(파선으로 나타낸다)과 후(실선으로 나타낸다)에 있어서 각각 측정한 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도17은, 도16의 측정결과에 의거하여 플랫 케이블의 양단부의 둘레에 노이즈 억제부재를 부설하기 전의 노이즈의 강도레벨과, 플랫 케이블의 양단부에 노이즈 억제부재를 부설한 후의 노이즈의 강도레벨의 차이를 구한 결과를 나타내는 그래프이다.
도18은, 도10부터 도12의 계산모델을 사용하여 구한 반사 파라미터(S11)의 일례를 나타내는 그래프이다. 노이즈 억제부재를 부설하지 않고 있는 경우(파선으로 나타낸다)와, 노이즈 억제부재를 플랫 케이블의 신호선에 밀착시켰을 경우(1점쇄선으로 나타낸다)와, 노이즈 억제부재를 플랫 케이블로부터 0.18mm 떨어뜨렸을 경우(실선으로 나타낸다)를 나타내고 있다.
도19는, 도10부터 도12의 계산모델을 사용하여 구한 반사 파라미터(S11)의 다른 예를 나타내는 그래프이다. 노이즈 억제부재를 부설하지 않고 있는 경우(긴 파선으로 나타낸다)와, 노이즈 억제부재와 플랫 케이블의 신호선의 거리를 0mm(긴 1점쇄선으로 나타낸다), 10μm(짧은 1점쇄선으로 나타낸다), 50μm(짧은 파선으로 나타낸다) 및 150μm(실선으로 나타낸다)로 하였을 경우의 각각에 대하여 나타내고 있다.
도20은, 도10부터 도12에 나타내는 계산모델을 사용하여, 서로 다른 복소유전율을 갖는 노이즈 억제부재를 각각 부설하였을 경우에 대하여 반사 파라미터(S11)를 구한 결과를 나타내는 그래프이다. 실수성분 ε'＝1 또한 허수성분 ε"＝0인 경우를 긴 파선으로 나타내고, 실수성분 ε'＝1 또한 허수성분 ε"＝14인 경우를 실선으로 나타내고, 실수성분 ε'＝150 또한 허수성분 ε"＝0인 경우를 짧은 파선으로 나타내고, 실수성분 ε'＝150 또한 허수성분 ε"＝14인 경우를 짧은 1점쇄선으로 나타내고, 실수성분 ε'＝300 또한 허수성분 ε"＝14인 경우를 긴 1점쇄선으로 나타내고 있다.
도21은, 본 발명의 제2실시형태에 의한 장치를 나타내는 블럭도이다.
도22는, 실시예5에 사용한 실험장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도23은, 실시예5에 있어서의 노이즈의 강도레벨을, 부가적 전송선로의 가까이에 부가적 노이즈 억제부재를 부설하기 전(파선으로 나타낸다)과 후(실선으로 나타낸다)에 있어서 각각 측정한 결과의 일례를 나타내는 그래프이다.
도24는, 도22의 측정결과에 의거하여 부가적 노이즈 억제부재를 부설하기 전의 노이즈의 강도레벨과, 부가적 노이즈 억제부재를 부설한 후의 노이즈의 강도레벨의 차이를 구한 결과를 나타내는 그래프이다.

(제1실시형태)

도1을 참조하면, 본 발명의 제1실시형태에 의한 장치(裝置)(10)는, 정류회로(整流回路)(110), 전원회로(電源回路)(120), 인버터 제어회로(inverter 制御回路)(130), 게이트 구동회로(gate 驅動回路)(140) 및 인버터 주회로(inverter 主回路)(150)를 구비하는 인버터 장치(스위칭 전원장치)이다. 도1에 나타내는 바와 같이 인버터 제어회로(130)는, 구형파(矩形波)인 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 생성하는 PWM신호 생성회로(MCU : Micro Controller Unit)(132)를 구비하고 있다. 또한 인버터 주회로(150)는, 도면에 나타내지 않은 복수의 스위칭 소자(switching 素子)를 구비하고 있다.

도1로부터 이해할 수 있는 바와 같이 장치(10)는, 교류전원(20)에 접속되며 부하(30)에 교류출력을 공급한다. 상세하게는 정류회로(110)는, 교류전원(20)으로부터의 교류를 직류로 변환하여, 전원회로(120) 및 인버터 주회로(150)로 직류를 공급한다. 전원회로(120)는, 정류회로(110)로부터 공급되는 직류를 받아서, 인버터 제어회로(130)와 게이트 구동회로(140)에 각각 적합한 전압을 생성한다. 인버터 제어회로(130)와 게이트 구동회로(140)에 적합한 전압이 서로 다른 경우에, 전원회로(120)는, 인버터 제어회로(130)와 게이트 구동회로(140)에 각각 서로 다른 전압을 공급한다. 인버터 제어회로(130)의 PWM신호 생성회로(132)는, 구형파인 PWM신호를 생성하는 펄스신호 생성회로이다. PWM신호 생성회로(132)는, 소정 주기의 펄스신호를 펄스폭 변조하여 PWM신호를 생성하고, 생성된 PWM신호를 게이트 구동회로(140)로 출력한다. 게이트 구동회로(140)는, PWM신호 생성회로(132)로부터의 PWM신호에 따라 게이트 구동신호를 생성하여 인버터 주회로(150)에 출력한다. 인버터 주회로(150)에 있어서 스위칭 소자(도면에 나타내지 않는다)는 게이트 구동회로(140)로부터의 게이트 구동신호에 의하여 구동된다. 즉 게이트 구동회로(140)는, PWM신호(입력신호)에 따라 스위칭 소자를 구동하는 드라이버 회로로서 동작한다. 인버터 주회로(150)는, 정류회로(110)로부터의 직류를 스위칭 소자에 의하여 교류로 변환하여 부하(30)로 출력한다.

상기한 바와 같이 인버터 제어회로(130)의 PWM신호 생성회로(132)는 PWM신호를 출력한다. 따라서 PWM신호 생성회로(132)는, 구형파의 출력신호를 출력하는 회로(제1회로)이다. 또한 게이트 구동회로(140)에는, 인버터 제어회로(130)로부터의 PWM신호가 입력된다. 따라서 게이트 구동회로(140)는, 입력신호가 입력되는 회로(제2회로)이다. 본 실시형태에 있어서 인버터 제어회로(130)와 게이트 구동회로(140)는 물리적으로 떨어져 있다. 상세하게는 인버터 제어회로(130)와 게이트 구동회로(140)는, 서로 다른 기판 위에 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 인버터 제어회로(130)가 형성되는 기판(제1기판)과 게이트 구동회로(140)가 형성되는 기판(제2기판)은 서로 다른 기판이다. 이와 같이 물리적으로 나누어진 2개의 회로의 사이에 즉 PWM신호 생성회로(132)와 게이트 구동회로(140)의 사이는, 도1에 나타내는 바와 같이 도선(導線)(도면에 나타내지 않는다)을 갖는 전송선로(傳送線路)(160)에 의하여 접속되어 있다. 그리고 PWM신호 생성회로(132)의 출력신호인 PWM신호는, 게이트 구동회로(140)의 입력신호로서 전송선로(160)의 도선에 의하여 전달된다. 여기에서 전송선로(160)는, 예를 들면 회로기판 패턴, 케이블 또는 하니스(harness) 등이다. 또한 전송선로(160)는, 복수의 케이블 또는 하니스와 회로기판 패턴(중계기판) 등과의 조합이더라도 좋다. 또 본 실시형태에서는, 제1회로인 PWM신호 생성회로(132)와 제2회로인 게이트 구동회로(140)가 서로 다른 기판에 형성되어 있지만, 본 발명에 있어서 제1회로와 제2회로는 동일한 회로기판 위에 형성되어 있어도 좋다. 또한 제1회로와 제2회로에 추가하여, 그 이외의 회로도 동일 기판 위에 형성되어 있어도 좋다.

도1에 나타내는 바와 같이 전송선로(160)의 둘레의 적어도 일부에는, 노이즈 억제부재(noise 抑制部材)(170)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, PWM신호 생성회로(132)와 게이트 구동회로(140)의 사이를 접속하는 전송선로(160)의 둘레에만 노이즈 억제부재(170)가 설치되어 있지만, 다른 회로 사이를 접속하는 전송선로(신호선로나 전원선로)의 둘레에도 노이즈 억제부재(170)를 설치하여도 좋다. 예를 들면 노이즈의 전파경로가 될 수 있는 전송선로, 구체적으로는 전원회로(120)와 게이트 구동회로(140), 인버터 제어회로(130) 및 정류회로(110)의 각각의 사이의 전송선로나, 인버터 주회로(150)로부터의 출력케이블, 교류전원(20)에 접속되는 입력전원케이블 등의 둘레에도 노이즈 억제부재(170)를 설치하여도 좋다.

노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 적어도 일부를 덮도록 설치된다. 상세하게는 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)가 연장되는 방향(길이방향) 및 둘레방향의 각각에 있어서 전송선로(160)의 적어도 일부를 덮도록 설치된다. 예를 들면 전송선로(160)가 연장되는 방향에 있어서 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 양단으로부터 떨어진 위치에 설치되어도 좋다. 그 경우에 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)가 연장되는 방향에 있어서 전송선로(160)의 신호입력측(PWM신호 생성회로(132)측)의 단부(端部)로부터 노이즈 억제부재(170)의 단부까지의 거리가 소정의 거리보다 짧아지게 되도록 설치된다. 바람직하게는 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 신호입력측의 단부로부터 노이즈 억제부재(170)의 단부까지의 거리가 소정의 거리의 1/2보다 짧아지게 되도록 설치된다. 여기에서 「소정의 거리」는, 노이즈 억제의 대상으로 하는 전자 노이즈의 파장 λ과 동일한 거리이다. 예를 들면 대상으로 하는 전자 노이즈의 주파수가 1GHz이면, 파장 λ 즉 소정의 거리는 300mm이다. 전송선로(160)의 신호입력측의 단부로부터 노이즈 억제부재(170)의 단부까지의 거리가 길면, λ/2의 배수가 되는 주파수에서 공진(共振)이 일어나서, 전송선로(160)가 방사효율(放射效率)이 높은 안테나로서 작용한다. 그래서 전송선로(160)의 신호입력측의 단부로부터 노이즈 억제부재(170)의 단부까지의 거리를 소정의 거리보다 짧게 하여, 이러한 작용을 억제한다. 또한 전송선로(160)가 연장되는 방향에 있어서 노이즈 억제부재(170)의 길이는, 전송선로(160)가 연장되는 방향에 있어서 20mm 이상이면 좋다. 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 신호출력측의 단부에 있어서도 입력측과 동일하게 설치되어도 좋다. 물론 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)가 연장되는 방향에 있어서 일방(一方)의 단부로부터 타방(他方)의 단부까지 연속하여 설치되어도 좋다.

한편 전송선로(160)의 둘레방향에 있어서 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 대략 반 이상을 덮고 있으면 좋다. 예를 들면 도2a∼도2d에 나타내는 바와 같이 전송선로(160)가 플렉시블 플랫 케이블(FFC)(이하, 플랫 케이블이라고 약칭한다)(260)인 경우에, 노이즈 억제부재(170)는, 플랫 케이블(260)에 있어서 일방의 주면(主面) 또는 양방의 주면에 설치할 수 있다. 물론 노이즈 억제부재(170)는, 플랫 케이블(260)의 전체 둘레를 둘러싸도록 설치되어도 좋다. 플랫 케이블(260)의 구성은 특별하게 한정되지 않는다. 예를 들면 도2a 및 도2c에 나타내는 바와 같이 플랫 케이블(260)은, 1개의 신호선(262)의 양측에 2개의 그라운드선(264)을 평행하게 배치하고, 그 주위를 절연피막(絶緣被膜)(266)으로 덮은 것이더라도 좋고, 도2b 및 도2d에 나타내는 바와 같이 1개의 신호선(262)과 1개의 그라운드선(264)을 평행하게 배치하고, 그 주위를 절연피막(266)으로 덮은 것이더라도 좋다. 또는 각각이 피막으로 덮인 복수의 도선을 평행하게 배치하여 일체화한 것이더라도 좋다.

또한 도3a 및 도3b에 나타내는 바와 같이 전송선로(160)가 복수의 케이블(360)을 포함하는 하니스(380)인 경우에 노이즈 억제부재(170)는, 둘레방향에 있어서 하니스(380)의 전체를 덮도록 설치되어도 좋고, 각 케이블(360)의 전체 둘레를 둘러싸도록 설치되어도 좋다. 또한 도3c에 나타내는 바와 같이 노이즈 억제부재(170)는, 둘레방향에 있어서 하니스(380)의 일부를 덮도록 설치되어도 좋다. 케이블(360)의 구성은 특별하게 한정되지 않지만, 도3a∼도3c에 나타내는 바와 같이 1개의 신호선(362)과 1개의 그라운드선(364)을 평행하게 배치하고, 그 주위를 절연피막(366)으로 덮은 것이더라도 좋다. 전송선로(160)의 전체 둘레를 둘러싸도록 설치된 노이즈 억제부재(170)는, 폐자로(閉磁路)를 형성하기 때문에 전자 노이즈를 효과적으로 억제할 수 있다. 한편 노이즈 억제부재(170)는, 폐자로를 형성하고 있지 않을 때(개자로(開磁路))에도 높은 전자 노이즈 억제효과를 발휘한다. 이것은, 노이즈 억제부재(170)가 이하에 설명하는 복합구조를 갖고 있기 때문이다.

도4에 나타내는 바와 같이 노이즈 억제부재(170)는, 자성분말(磁性粉末)(172)이 바인더(binder)(174) 내에 분산되고 또한 바인더(174)에 의하여 결합된 구조(복합구조)를 갖고 있다. 자성분말(172)로서 공모양(球狀) 또는 편평한 모양의 자성분말을 사용할 수 있다. 노이즈 억제부재(170)에, 반자계(反磁界)에 의한 복소투자율(複素透磁率)의 저하가 매우 적다는 특징을 갖게 하기 위해서는, 편평한 모양의 자성분말을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나 더 높은 주파수에서 높은 복소투자율을 얻을 목적으로 또는 낮은 유전율(誘電率)을 얻을 목적으로 공모양의 자성분말을 사용하여도 좋다. 어쨌든 노이즈 억제의 대상이 되는 전자 노이즈의 주파수 등에 따라 자성분말(172)을 선택할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 원하는 노이즈 억제효과를 얻기 위하여 노이즈 억제부재(170)는, 500MHz로부터 3GHz까지의 복소투자율의 허수성분 μ"가 5 이상 30 이하이다. 또한 전송선로(160)를 전파하는 신호의 열화(신호레벨의 저하, 신호파형의 무디어짐)를 억제하기 위하여, 노이즈 억제부재(170)의 복소유전율의 실수성분 ε'는 1000 이하이고, 또한 복소유전율의 실수성분 ε'에 대한 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'는 0.5 이하인 것이 바람직하다. 또한 노이즈 억제부재(170)의 복소유전율(複素誘電率)의 실수성분 ε'는 300 이하이고, 또한 복소유전율의 실수성분 ε'에 대한 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'는 0.1 이하인 것이 보다 바람직하다.

노이즈 억제부재(170)의 형태는 특별하게 한정되지 않지만, 링모양의 성형체나 유연성이 있는 시트모양이더라도 좋다. 시트모양의 노이즈 억제부재(170)는, 노이즈 억제시트(NSS : Noise Suppression Sheet)라고 불리는 경우가 있다. 노이즈 억제부재(170)가 시트모양이면, 전송선로(160)의 다양한 형상 및 감김 상태에 용이하게 대응할 수 있다. 예를 들면 노이즈 억제부재(170)를 전송선로(160)에 부착하거나 감거나 할 수 있다. 그 때문에 시트모양의 노이즈 억제부재(170)는 기존의 장치에 부설하는 것이 용이하다. 노이즈 억제부재(170)의 두께 t는 20μm 이상이면 좋다. 노이즈 억제부재(170)에 유연성을 갖게 하기 위하여 두께 t는, 10000μm 이하가 바람직하고, 1000μm 이하인 것이 더 바람직하다. 또한 노이즈 억제효과를 고려하면, 노이즈 억제부재(170)의 두께 t는, 100μm 이상 300μm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한 노이즈 억제부재(170)가 링모양이면, 전송선로(160)의 단부 부근에만 노이즈 억제부재(170)를 부설하는 경우에 용이하게 부설할 수 있다.

노이즈 억제부재(170)는, 노이즈 억제효과를 높이기 위하여 전송선로(160)의 도선의 가까이에 배치되지 않으면 안 된다. 한편 노이즈 억제부재(170)가 전송선로(160)의 도선에 너무 가까우면 도선을 전파하는 신호를 열화시킨다. 그래서 본 실시형태에 있어서 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 도선으로부터 0.05mm 이상 5mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치된다. 보다 바람직하게는 노이즈 억제부재(170)는, 전송선로(160)의 도선으로부터 0.15mm 이상 0.2mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치된다. 이러한 노이즈 억제부재(170)의 배치는, 노이즈 억제부재(170)를 전송선로(160)에 부착할 때에, 소정의 두께를 갖는 양면테이프를 사용하거나 접착제를 소정의 두께로 도포하거나 함으로써 용이하게 실현할 수 있다. 또한 전송선로(160)의 피막의 두께가 적절하면, 노이즈 억제부재(170)를 직접 감도록 하여도 좋다.

시트모양의 노이즈 억제부재(170)는, 예를 들면 자성분말(172)을 바인더(174)(도4를 참조)에 분산시킨 도포액을 제작하고, 플라스틱 시트 등의 기재(基材)(도면에 나타내지 않는다)의 표면 위에 이형층(離型層)(도면에 나타내지 않는다)을 통하여 성막(成膜)하고, 열간형성(熱間形成)함으로써 얻을 수 있다.

바인더(174)의 재료로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 고무, 엘라스토머, 수지 등의 고분자 바인더가 바람직하고, 열가소성 수지가 보다 바람직하다. 특히 EVA(에틸렌·아세트산비닐공중합수지), NBR(아크릴로니트릴부타디엔고무), 니트릴고무, 에틸렌-프로필렌-디엔고무, 아크릴고무, 에틸렌아세트산비닐공중합체, 실리콘고무, 폴리우레탄이 바람직하다. 또한 자성분말(172)의 재료로서, 특별하게 한정되지 않지만, 연자성재료(軟磁性材料)로 구성되는 연자성분말이 바람직하다. 이러한 연자성재료로 구성되는 연자성분말로서는, 특별하게 한정되지 않지만, 예를 들면 자성스테인레스(Fe-Cr-Al-Si계 합금), 센더스트(sendust)(등록상표) 등의 Fe-Si-Al계 합금, 퍼멀로이(permalloy)(Fe-Ni계 합금), 규소구리(Fe-Cu-Si계 합금), Fe-Si계 합금, Fe-Si-B(-Cu-Nb)계 합금, Fe-Ni-Cr-Si계 합금, Fe-Si-Cr계 합금, Fe-Si-Al-Ni-Cr계 합금, Mo-Ni-Fe나 어모퍼스 합금(amorphous alloy) 등을 들 수 있다. 이러한 연자성분말은 1종 단독이더라도 좋고 또는 복수 종류 조합시켜서 사용하더라도 좋다.

자성분말(172)은, 상기에서 설명한 연자성재료를 분쇄, 연신(延伸), 인열가공(引裂加工) 또는 아토마이즈 조립(atomize granulation) 등을 함으로써 거칠고 큰 분말을 제작하고, 이것을 볼밀(ball mill), 어트라이터(attritor), 핀밀(pin mill) 등의 미디어 교반형 분쇄기에 의하여 미분쇄(fine grinding)하거나 또는 편평한 모양으로 가공하고, 그 후에 소둔처리(燒鈍處理)를 하여 얻을 수 있다. 얻어진 자성분말(172)을 바인더(174) 중에 분산시켜서 도포액을 제작하고, 그 도포액을 닥터 블레이드법(doctor blade method)에 의하여 기재 위에 형성된 이형층의 위에 성막한 다음 열간성형을 한다. 이렇게 하여 시트모양의 노이즈 억제부재(170)인 복합자성시트(複合磁性sheet)가 얻어진다.

본 실시형태에 있어서, 전송선로(160)의 둘레의 적어도 일부에 부설된 노이즈 억제부재(170)는, PWM신호가 전송선로(160)를 전파할 때에 신호파형에 대한 영향을 억제하면서 전송선로(160)로부터 방사되는 노이즈를 억제한다. 이에 따라 장치(10)의 주변에서 사용되는 전자기기에 대한 방사 노이즈의 영향을 억제할 수 있다. 또한 장치(10)의 출력도 안정된다.

(실시예1)

본 발명의 효과를 검증하기 위하여 실험을 하였다. 실험에는, 시판되는 인버터 장치(MWINV-1044-SiC, 마이웨이 플러스 주식회사(Myway Plus Corporation) 제품)를 사용하였다. 도5에 나타내는 바와 같이 사용한 인버터 장치(60)는, 제어유닛(610)과 메인유닛(620)을 포함하고 있다. 제어유닛(610)과 메인유닛(620)의 사이는 플랫 케이블(630)에 의하여 접속되어 있다. 상세하게는, 제어유닛(610)에는 2개의 플랫 케이블(제1 및 제2플랫 케이블, 길이 : 400mm, 도면에 나타내지 않는다)이 접속되어 있고, 메인유닛(620)에는 1개의 플랫 케이블(제3플랫 케이블, 길이 : 200mm, 도면에 나타내지 않는다)이 접속되어 있다. 제1 및 제2플랫 케이블과 제3플랫 케이블은, 중계기판(도면에 나타내지 않는다)을 통하여 서로 접속되어 있다. 제어유닛(610)으로부터 제1 및 제2플랫 케이블을 통하여 전송되는 신호는, 제3플랫 케이블을 통하여 메인유닛(620)으로 전송된다. 이하, 제1, 제2 및 제3플랫 케이블을 합하여 간단하게 플랫 케이블(630)이라고 부른다.

도5를 참조하면, 제어유닛(610)에는 퍼스널 컴퓨터(PC)(70)가 접속되어 있고, 메인유닛(620)에는 직류전원(80)과 저항부하(90)가 접속되어 있다. 제어유닛(610)은, PC(70)로부터의 명령에 의거하여 교류출력의 주파수, 전압 및 스위칭 주파수를 제어함과 아울러 PWM신호를 생성한다. 제어유닛(610)에서 생성된 PWM신호는, 플랫 케이블(630)을 통하여 메인유닛(620)으로 전달된다. 메인유닛(620)은 인버터 주회로(스위칭 회로, 도면에 나타내지 않는다)를 포함한다. 인버터 주회로는, 스위칭 소자로서 SiC 디바이스(도면에 나타내지 않는다)를 갖고 있다. 인버터 주회로는, 제어유닛(610)으로부터의 PWM신호에 의거하여 스위칭 소자를 동작시키고, 직류전원(80)으로부터 입력되고 전원회로(도면에 나타내지 않는다)에서 변압된 직류를 스위칭하여, 교류로서 출력한다. 메인유닛(620)으로부터 출력되는 교류출력은 저항부하(90)에 공급된다. 또 이 인버터 장치(60)를 스위칭 주파수 200kHz로 동작시켰을 경우의 정격출력은 6kW이다.

우선 인버터 장치(60)의 플랫 케이블(630)에 노이즈 억제부재를 부설하지 않고 있는 상태에서 방사 노이즈를 측정하였다. 그 결과 도6에 나타내는 바와 같이 측정 주파수가 0.5∼1.7GHz인 범위에서 높은 레벨의 방사피크가 복수 관측되었다. 또한 근방자계 프로브법(近傍磁界 probe法)에 의하여, 인버터 장치(60)의 내부에 있어서의 노이즈 발생원을 특정하였다. 그 결과 관측된 방사피크는, (1)제어유닛(610) 내의 DSP(Digital Signal Processor) 클록의 고조파 성분(×로 나타낸다), (2)메인유닛(620)의 전원회로(DC/DC 컨버터)의 스위칭 주파수의 고조파 성분(◇로 나타낸다) 및 (3)제어유닛(610) 내의 제어기판으로부터 방사되고 있는 90MHz의 고조파 성분(△로 나타낸다)인 것이 특정되었다. 즉 이들 고조파의 방사피크의 일부가 GHz대에까지 미치고 있었다. 또한 측정 안테나가 플랫 케이블(630)의 가까이에 위치할 때에 측정 방사 레벨이 최대로 되었다. 즉 플랫 케이블(630)이 주요한 노이즈 전파경로 및 방사원인 것으로 추정되었다.

다음에, 플랫 케이블(630)의 양방의 주면에 노이즈 억제부재(도2c를 참조)를 부설하였다. 노이즈 억제부재는, 플랫 케이블(630)의 양방의 주면을 일단(一端)으로부터 타단(他端)까지 거의 전체 길이를 덮도록 양면테이프로 부착한다. 도7에 나타내는 바와 같이 사용한 노이즈 억제부재의 복소투자율의 허수성분 μ"는, UHF로부터 2GHz의 대역에서도 높은 값을 나타내고 있었다. 이에 따라 플랫 케이블(630)로부터의 방사 노이즈의 억제에 대하여 검증하였다.

도8 및 도9로부터 이해할 수 있는 바와 같이 노이즈 억제부재를 플랫 케이블(630)의 양방의 주면에 부설하기 전과 후에서는, 후의 방법이 전체적으로 방사 노이즈의 강도레벨이 저하되고 있다. 또한 0.6∼2GHz의 대역에서 최대 10dB의 저하가 관측되었다. 두께가 서로 다른 복수의 노이즈 억제부재를 사용하여 측정을 반복한 바, 노이즈 억제부재의 두께가 두꺼울수록 방사 노이즈 강도의 레벨 저하가 현저하였다.

노이즈 억제부재를 설치함으로써 방사 노이즈의 강도레벨이 저하되는 원인의 하나로서, 전송선로에 있어서의 코먼모드공진(common mode 共振)이 노이즈 억제부재에 의하여 억제되는 것이 생각된다. 그래서 도10에 나타내는 바와 같은 계산모델(計算model)을 사용하여 시뮬레이션을 하였다. 상세하게는 계산모델은, 도11에 나타내는 바와 같이 플랫 케이블(260A)의 양방의 주면에 노이즈 억제부재(170A)를 부착한 것이다. 노이즈 억제부재(170A)는, 두께가 300μm, 폭이 20mm인 시트모양으로 하고, 플랫 케이블(260A)의 일단으로부터 타단까지를 덮고 있다. 또한 플랫 케이블(260A)은, 도12에 나타내는 바와 같은 구성으로 하였다. 상세하게는 플랫 케이블(260A)은, 3개의 도선(1개의 신호선(262A)과 2개의 그라운드선(264A))을 갖고 있다. 각 도선의 선지름은 모두 0.6mm이다. 또한 각 도선의 길이는 모두 0.37m이고, 양단부에 포트1 및 포트2를 갖고 있다. 또한 각 도선의 특성 임피던스는 모두 106Ω이다. 신호선(262A) 및 그라운드선(264A)은 피치 1.27mm로 평행하게 배치되어 있다. 플랫 케이블(260A)의 일단으로부터 신호를 입력하도록 하고, 타단에는 106Ω의 저항소자(268)를 접속하여 정합(整合)시켰다. 유한요소법(有限要素法)을 사용한 전자계 시뮬레이션에 의하여, 플랫 케이블(260A)에 1W의 전력을 급전(給電)하였을 때의 코먼모드전류를, 플랫 케이블(260A)의 주위의 자계를 주회적분(周回積分)함으로써 구하였다. 여기에서는, 상기에서 설명한 실험에 있어서 비교적 큰 방사강도가 관측된 1.1GHz에 대하여 계산하였다. 또한 주파수 1.1GHz에 있어서의 노이즈 억제부재의 복소투자율의 실수성분 μ' 및 허수성분 μ"는 각각 4.8, 15.6으로 하였다. 노이즈 억제부재가 없는 상태에서는, 도13에 나타내는 바와 같이 플랫 케이블(260A)의 양단을 절(節)로 하는 전류정재파(電流定在波)가 생기고 있다. 이에 대하여 노이즈 억제부재(170A)를 부설한 상태에서는, 도14에 나타내는 바와 같이 정재파가 발생하지 않고 있다. 이것으로부터, 노이즈 억제부재(170A)에 의하여 플랫 케이블(260A)에 있어서의 코먼모드공진이 억제되었다고 해석할 수 있으며, 이것이 방사강도의 저감에 기여하고 있다고 생각된다.

(실시예2)

다음에, 전송선로가 연장되는 방향에 있어서, 노이즈 억제부재가 전송선로의 일부에 부설되어 있는 경우의 효과에 대하여 검증하였다. 전송선로로서 길이가 400mm인 플랫 케이블(260C)을 사용하였다. 도15a 및 도15b에 나타내는 바와 같이 플랫 케이블(260C)의 일단에 신호발생기(520)를 접속하고, 타단에 종단저항(530)을 접속하였다. 그리고 플랫 케이블(260C)의 양단에, 폭이 20mm, 두께가 300μm인 시트모양의 노이즈 억제부재(170C, 170D)를 각각 4턴(turn) 감기 전후에 있어서, 플랫 케이블(260C)로부터 방사되는 노이즈(500MHz∼3GHz)의 강도를 각각 측정하였다. 노이즈 억제부재(170C, 170D)의 각각과 플랫 케이블(260C)의 내부의 도선과의 거리는, 도15a 및 도15b의 상하방향에 있어서 최대 5mm 정도이었다. 도16 및 도17로부터 이해할 수 있는 바와 같이 노이즈 억제부재(170C, 170D)를 플랫 케이블(260C)의 양단에 부설하기 전과 후에서는, 후의 방법이 전체적으로 방사 노이즈의 레벨이 저하되고 있고, 또한 플랫 케이블(260)의 양방의 주면 전체에 노이즈 억제부재를 부착하였을 경우(실시예1)와 동등한 효과가 얻어지는 것이 확인되었다. 이 실시예에서는, 시트모양의 노이즈 억제부재(170C 및 170D)를 사용하였지만, 링모양의 성형체를 사용하더라도 동일한 효과가 얻어진다.

(실시예3)

다음에, 전송선로를 전파하는 신호에 대한 노이즈 억제부재에 의한 영향을 검증하였다. 검증에 사용한 계산모델은, 전술한 실시예1과 동일한 것을 사용하였다(도10부터 도12를 참조). 유한요소법을 사용한 전자계 시뮬레이션에 의하여, 플랫 케이블(260A)의 입력단(入力端)에 있어서의 반사 파라미터(S11) 및 입력단으로부터 종단에 대한 투과 파라미터(S21)를 구하였다. 그 결과 도18에 나타내는 바와 같이 플랫 케이블(260A)의 입력단에 있어서의 반사 파라미터(S11)는 ―20dB 정도로 억제되는 것이 확인되었다. 또한 도19로부터 이해할 수 있는 바와 같이 노이즈 억제부재(170A)와 플랫 케이블(260A)의 도선과의 거리가 가깝게 되면 반사 파라미터(S11)가 증가되는 것이 확인되었다. 또한 플랫 케이블(260A)의 입력단으로부터 종단에 대한 투과 파라미터(S21)도 신호주파수에 가까운 100MHz 이하의 대역에서는 ―0.3dB 정도로 억제되는 것이 확인되었다. 이렇게 노이즈 억제부재(170A)를 전송선로(플랫 케이블(260A))의 둘레에 부설하더라도, 도선과의 거리를 적절하게 유지함으로써, 전송선로의 입력단에서의 반사의 증가를 억제함과 아울러 투과손실의 증가를 억제할 수 있다. 구체적으로는, 전송선로의 도선과 노이즈 억제부재의 사이에 0.05∼5mm(바람직하게는 0.15∼0.2mm)의 공간(절연층)을 형성함으로써, 신호의 반사(반사 파라미터(S11))를 저감시킬 수 있어, 신호열화를 적게 할 수 있다. 전송선로의 도선과 노이즈 억제부재의 사이에 소정의 거리를 유지하기 위하여 절연층을 사용할 수 있다. 절연층으로서는 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), 염화비닐, 폴리이미드, 접착제, 양면테이프, 합성수지 등을 사용할 수 있다.

(실시예4)

또한 실시예1과 동일한 계산모델을 사용하여, 노이즈 억제부재(170A)의 복소유전율에 의한 반사 파라미터(S11)에 대한 영향을 검증하였다. 플랫 케이블(260A)의 도선과 노이즈 억제부재(170A) 사이의 거리는 50μm로 하였다. 도20으로부터 이해할 수 있는 바와 같이 노이즈 억제부재(170A)의 복소유전율의 실수성분 ε'가 1000 이하(바람직하게는 300 이하), 또한 실수성분 ε'에 대한 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'가 0.5 이하(바람직하게는 0.1 이하)가 되도록 노이즈 억제부재(170A)를 설계함으로써, 입력단에 있어서의 반사 파라미터(S11)는 ―20dB 정도로 억제된다. 또한 복소유전율이 상기 범위에 있으면, 입력단으로부터 종단에 대한 투과 파라미터(S21)에 대해서도, 신호주파수에 가까운 100MHz 이하의 대역에서 ―0.3dB 정도로 억제되는 것이 확인되었다. 따라서 복소유전율이 상기 범위에 있는 노이즈 억제부재를 이용함으로써 신호의 열화를 억제하면서, 방사 노이즈를 저감할 수 있다.

(제2실시형태)

도21을 참조하면, 본 발명의 제2실시형태에 의한 장치(10B)는, 제1실시형태에 의한 장치(10)와 동일한 구성에 추가하여, 노이즈 억제부재(부가적 노이즈 억제부재)(170B)를 구비하고 있다.

장치(10B)에 있어서 전원회로(120) 및 인버터 주회로(150)는 각각 스위칭 디바이스(제3회로)이다. 상세하게는 전원회로(120)는, 스위칭 레귤레이터로서 구성된 DC/DC 컨버터를 포함하고 있다. 또한 인버터 주회로(150)는, 전술한 바와 같이 스위칭 소자(파워 트랜지스터)를 포함하고 있다. 이들 스위칭 디바이스는, 주위에 배치된 전송선로와 전자결합하여 전송선로에 노이즈 신호(유도전류)를 생기게 하는 경우가 있다. 또한 전송선로에 생긴 노이즈 신호는, 전송선로를 전파하고 있는 사이에, 방사 노이즈로서 공중으로 방사되는 경우가 있다. 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 이러한 방사 노이즈를 억제하기 위하여 설치되어 있다.

본 실시형태에 있어서 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 게이트 구동회로(140)(제4회로)와 인버터 주회로(150)(제5회로)를 접속하는 전송선로(166)(부가적 전송선로)에 설치되어 있다. 단 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 특정한 회로 사이를 접속하는 전송선로에 설치되는 것은 아니며, 실제의 전송선로(161∼167)의 배치에 따라 설치된다. 상세하게는 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 스위칭 디바이스(제3회로)의 부근에 배치되며, 스위칭 디바이스와 전자결합하여 노이즈 신호가 유도되는 전송선로에 설치된다. 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 가장 큰 노이즈 신호가 유도되는 전송선로에 설치되는 것이 바람직하다. 또한 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 노이즈 신호가 유도되는 복수의 또는 모든 전송선로에 설치되는 것이 더 바람직하다. 또 전송선로의 형태는 회로기판 패턴, 케이블 및 하니스 등 어떤 형태이더라도 좋다.

전술한 바와 같이 본 실시형태에 있어서, 전원회로(120) 및 인버터 주회로(150)는 스위칭 디바이스이다. 전원회로(120)(제3회로)의 스위칭 동작에 기인하여 노이즈 신호가 유도될 가능성이 있는 전송선로로서, 전송선로(166) 이외에 교류전원(20)(제4회로)과 정류회로(110)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(161)(부가적 전송선로), 정류회로(110)(제4회로)와 인버터 주회로(150)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(162)(부가적 전송선로), 및 인버터 주회로(150)(제4회로)와 부하(30)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(167)(부가적 전송선로)가 있다. 또한 인버터 주회로(150)(제3회로)의 스위칭 동작에 기인하여 노이즈 신호가 유도될 가능성이 있는 전송선로로서, 교류전원(20)(제4회로)과 정류회로(110)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(161), 정류회로(110)(제4회로)와 전원회로(120)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(163)(부가적 전송선로), 전원회로(120)(제4회로)와 인버터 제어회로(130)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(164)(부가적 전송선로), 및 전원회로(120)(제4회로)와 게이트 구동회로(140)(제5회로)의 사이를 접속하는 전송선로(165)(부가적 전송선로)가 있다. 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 이들 노이즈 신호가 유도될 가능성이 있는 전송선로(161∼167) 중 1개 이상에 설치할 수 있다.

본 실시형태에 있어서 부가적 노이즈 억제부재(170B)는 노이즈 억제부재(170)와 동일하게 구성되어도 좋다. 따라서 부가적 노이즈 억제부재(170B)의 구성에 대하여 상세한 설명은 생략한다. 또한 부가적 노이즈 억제부재(170B)의 배치에 대해서도 노이즈 억제부재(170)의 설명이 적합하다. 이하, 부가적 노이즈 억제부재(170B)의 배치에 대하여, 노이즈 억제부재(170)의 배치와 다른 점에 대하여 설명한다.

본 실시형태에 있어서 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 전송선로(166)(부가적 전송선로)의 적어도 일부를 덮도록 설치되어 있다. 단 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 전송선로(166)의 일단으로부터 타단까지의 전체를 덮도록 설치되어도 좋다. 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 전송선로(166)의 일부에 설치되는 경우에 있어서 전원회로(120)(스위칭 디바이스)의 가능한 한 가까이에 설치된다. 바꾸어 말하면, 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 전송선로(166) 내에서 전원회로(120)에 가장 가까이에 위치하는 부분을 덮도록 설치된다. 도21에서는, 전송선로(166)는 직선적으로 배치되어 있다. 그러나 실제의 장치(10B)에 있어서, 각 회로(110∼150) 및 각 전송선로(160∼167)는 도21에 나타내는 바와 같이 배치되는 것은 아니다. 예를 들면 전송선로(166)는 전원회로(120)의 상방을 통과하도록 배치되는 경우도 있다. 어쨌든 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 적어도 전송선로(166)의 전원회로(120)에 가장 가까운 부분을 덮도록 설치된다. 부가적 노이즈 억제부재(170B)가 전송선로(166) 이외의 전송선로에 설치되는 경우에 있어서도, 마찬가지로 적어도 스위칭 디바이스에 가장 가까운 부분을 덮도록 설치된다. 더 구체적으로는, 부가적 노이즈 억제부재(170B)는, 스위칭 디바이스로부터의 거리가, 스위칭 디바이스의 스위칭 동작에 유래하는 노이즈 파장의 1/(2π)의 거리 이하가 되는 전송선로(의 부분)에 설치된다. 바꾸어 말하면, 부가적 노이즈 억제부재(170B)의 적어도 일부는, 스위칭 디바이스로부터의 거리가 그 스위칭 동작에 유래하는 노이즈 파장의 1/(2π) 이하의 거리가 되는 범위 내에 위치하도록 설치된다. 이와 같이 부가적 노이즈 억제부재(170B)를 스위칭 디바이스의 가까이에 배치되는 전송선로(의 부분)에 설치함으로써 스위칭 디바이스의 가까이에 배치된 전송선로로부터의 방사 노이즈를 억제할 수 있다.

(실시예5)

본 발명의 효과를 검증하기 위하여 실험을 하였다. 실험에는 실시예1과 동일한 인버터 장치(60)(도5를 참조)를 사용하였다. 도22에 나타내는 바와 같이 인버터 장치(60)의 메인유닛(620)은 전원회로(120), 게이트 구동회로(140), 인버터 주회로(150) 및 전송선로(165 및 166)를 갖고 있다. 이 인버터 장치(60)는, 전원회로(120)의 스위칭 동작에 기인하여, 전송선로(166)에 유도전류가 흘러서 전송선로(166)로부터 방사 노이즈로서 공중으로 방사되는 조건이 갗추어져 있다.

인버터 장치(60)를 동작시켜서, 전송선로(166)에 부가적 노이즈 억제부재를 부설하지 않고 있는 상태와, 전송선로(166)에 부가적 노이즈 억제부재를 부설한 상태의 각각에 있어서 방사 노이즈를 측정하였다. 부가적 노이즈 억제부재로서, 실시예1에서 사용한 것과 동일한 특성을 갖는 것을 사용하였다. 부가적 노이즈 억제부재의 형상은, 두께 t＝70μm의 시트모양(리본모양)으로 하였다. 전송선로(166)에 대한 부가적 노이즈 억제부재의 부설은, 전송선로(166)의 일단으로부터 타단까지 전체 둘레를 덮도록 전송선로(166)에 부가적 노이즈 억제부재를 직접 감음으로써 하였다.

도23 및 도24로부터 이해할 수 있는 바와 같이 전송선로(166)에 부가적 노이즈 억제부재를 부설하면, 전체적으로 방사 노이즈의 강도레벨이 저하되고 있다. 특히 전원회로(120)의 동작에 기인하는 방사 노이즈 피크에 관해서는, 도24에 파선의 원으로 나타내는 바와 같이 큰 노이즈 억제효과(최대 10dB)가 확인되었다. 두께가 서로 다른 복수의 노이즈 억제부재를 사용하여 측정을 반복한 바, 노이즈 억제부재의 두께가 두꺼울수록 방사 노이즈 강도의 레벨 저하가 현저하였다. 또한 전송선로(166)의 일단으로부터 타단까지의 일부에 부가적 노이즈 억제부재를 설치한 경우에도, 방사 노이즈의 강도레벨이 저하되는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명에 대하여 몇 개의 실시형태를 들어 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않아, 여러 가지의 변형, 변경이 가능하다. 예를 들면 본 발명은, 인버터 장치에 한정되지 않아, 컨버터 등 다른 스위칭 장치에도 적용할 수 있다. 또한 본 발명은, 스위칭 소자를 포함하는 모터구동회로 등에도 적용할 수 있다. 본 발명은, 500MHz∼3GHz의 방사 노이즈의 전파경로나 방사원이 될 수 있는 전송선로를 포함하는 모든 장치에 적용할 수 있다.

10 : 장치
20 : 교류전원
30 : 부하
110 : 정류회로
120 : 전원회로
130 : 인버터 제어회로
132 : PWM신호 생성회로(MCU : Micro Controller Unit)
140 : 게이트 구동회로
150 : 인버터 주회로
160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167 : 전송선로
170, 170A, 170C, 170D : 노이즈 억제부재
170B : 노이즈 억제부재(부가적 노이즈 억제부재)
172 : 자성분말
174 : 바인더
260, 260A : 플랫 케이블
262, 262A : 신호선
264, 264A : 그라운드선
266 : 절연피막
268 : 저항소자
360 : 케이블
362 : 신호선
364 : 그라운드선
366 : 절연피막
380 : 하니스
520 : 신호발생기
530 : 종단저항
60 : 인버터 장치
610 : 제어유닛
620 : 메인유닛
630 : 플랫 케이블
70 : 퍼스널 컴퓨터(PC)
80 : 직류전원(DC)
90 : 저항부하

Claims

구형파(矩形波)의 출력신호를 출력하는 제1회로와,
입력신호가 입력되는 제2회로와,
상기 제1회로와 상기 제2회로를 접속하고, 상기 출력신호를 상기 입력신호로서 전달하는 도선(導線)을 갖는 전송선로(傳送線路)와,
상기 전송선로의 둘레의 적어도 일부에 설치된 노이즈 억제부재(noise 抑制部材)를
구비하는 장치로서,
상기 노이즈 억제부재는, 자성분말(磁性粉末)이 바인더(binder) 내에 분산된 구조를 갖고 있고,
상기 노이즈 억제부재는, 500MHz로부터 3GHz까지의 복소투자율(複素透磁率)의 허수성분 μ"가 5 이상 30 이하이고,
상기 노이즈 억제부재의 두께 t는, 20μm 이상이고,
상기 노이즈 억제부재는, 상기 전송선로의 상기 도선으로부터 0.05mm 이상 5mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있는
장치.
제1항에 있어서,
상기 노이즈 억제부재의 두께 t는 10000μm 이하인 장치.
제2항에 있어서,
상기 노이즈 억제부재의 두께 t는 1000μm 이하인 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1회로는, 제1기판에 형성되어 있고,
상기 제2회로는, 제2기판에 형성되어 있고,
상기 제1기판과 상기 제2기판은 물리적으로 나누어져 있는
장치.
제1항에 있어서,
상기 노이즈 억제부재는 복합자성시트(複合磁性sheet)인 장치.
제1항에 있어서,
상기 노이즈 억제부재는, 상기 전송선로의 상기 도선으로부터 0.15mm 이상 0.2mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있는 장치.
제1항에 있어서,
상기 노이즈 억제부재의 복소유전율(複素誘電率)의 실수성분 ε'가 1000 이하이고, 또한 상기 복소유전율의 상기 실수성분 ε'에 대한 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'가 0.5 이하인 장치.
제7항에 있어서,
상기 노이즈 억제부재의 상기 복소유전율의 상기 실수성분 ε'가 300 이하이고, 또한 상기 복소유전율의 상기 실수성분 ε'에 대한 상기 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'가 0.1 이하인 장치.
제1항에 있어서,
상기 전송선로가 연장되는 방향에 있어서, 상기 제1회로로부터 상기 노이즈 억제부재의 단부(端部)까지의 거리는, 억제의 대상인 전자 노이즈의 파장과 동일한 거리보다 짧은 장치.
제1항에 있어서,
상기 전송선로가 연장되는 방향에 있어서, 상기 노이즈 억제부재의 길이는 20mm 이상인 장치.
제1항에 있어서,
상기 장치는, 스위칭 소자(switching 素子)를 더 구비하는 스위칭 전원장치이고,
상기 제1회로는, 상기 출력신호를 생성하여 출력하는 펄스신호 생성회로(pulse信號生成回路)이고,
상기 제2회로는, 상기 입력신호에 의거하여 상기 스위칭 소자를 구동하는 드라이버 회로(driver 回路)인
장치.
제11항에 있어서,
상기 스위칭 전원장치는, 인버터 장치(inverter 裝置)이고,
상기 펄스신호 생성회로는, PWM신호 생성회로인
장치.
제1항에 있어서,
상기 장치는, 제3회로, 제4회로 및 제5회로와, 부가적 전송선로(附加的傳送線路)와, 부가적 노이즈 억제부재(附加的 noise 抑制部材)를 더 구비하고 있고,
상기 제3회로는, 스위칭 디바이스이고,
상기 제4회로와 상기 제5회로는, 상기 부가적 전송선로에 의하여 서로 접속되어 있고,
상기 부가적 노이즈 억제부재는, 상기 부가적 전송선로의 둘레의 적어도 일부에 설치되어 있고,
상기 부가적 노이즈 억제부재는, 자성분말이 바인더 내에 분산된 구조를 갖고 있고,
상기 부가적 노이즈 억제부재는, 500MHz로부터 3GHz까지의 복소투자율의 허수성분 μ"가 5 이상 30 이하이고,
상기 부가적 노이즈 억제부재의 두께 t는, 20μm 이상이고,
상기 부가적 노이즈 억제부재는, 상기 부가적 전송선로의 상기 도선으로부터 0.05mm 이상 5mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있는
장치.
제13항에 있어서,
상기 부가적 노이즈 억제부재의 적어도 일부는, 상기 제3회로로부터의 거리가 상기 제3회로의 동작에 유래(由來)하는 노이즈 파장의 1/(2π) 이하의 거리가 되는 범위 내에 위치하고 있는 장치.
제13항에 있어서,
상기 부가적 노이즈 억제부재의 두께 t는 10000μm 이하인 장치.
제13항에 있어서,
상기 부가적 노이즈 억제부재는 복합자성시트인 장치.
제13항에 있어서,
상기 부가적 노이즈 억제부재는, 상기 부가적 전송선로의 상기 도선으로부터 0.15mm 이상 0.2mm 이하의 거리만큼 떨어져서 배치되어 있는 장치.
제13항에 있어서,
상기 부가적 노이즈 억제부재의 복소유전율의 실수성분 ε'가 1000 이하이고, 또한 상기 복소유전율의 상기 실수성분 ε'에 대한 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'가 0.5 이하인 장치.
제18항에 있어서,
상기 부가적 노이즈 억제부재의 상기 복소유전율의 상기 실수성분 ε'가 300 이하이고, 또한 상기 복소유전율의 상기 실수성분 ε'에 대한 상기 허수성분 ε"의 비 ε"/ε'가 0.1 이하인 장치.
제13항에 있어서,
상기 부가적 전송선로가 연장되는 방향에 있어서, 상기 노이즈 억제부재의 길이는 20mm 이상인 장치.
제13항에 있어서,
상기 스위칭 디바이스는 전원회로인 장치.
제13항에 있어서,
상기 스위칭 디바이스는 인버터 주회로(inverter 主回路)인 장치.