WO2011077665A1

WO2011077665A1 - 電力変換装置

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Publication number: WO2011077665A1
Application number: PCT/JP2010/007263
Authority: WO
Inventors: 昌義 ▲高▼橋; 圭輔福増; 鳥越　誠; 智彦末松; 哲重田
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-06-30
Also published as: JP2011135705A; US20120326799A1; EP2518884B1; CN102668355A; CN102668355B; JP5500973B2; EP2518884A4; US9112402B2; EP2518884A1

Abstract

　外部機器と接続される制御配線を伝搬して装置内に混入するノイズ電流または電圧を安価且つ小型に抑制する電力変換装置を提供する。　筐体と、前記筐体に設けられた接続端子と、前記筐体の内部に設けられた制御回路部と、前記接続端子と前記制御回路部とを接続する配線と、前記配線と前記筐体の接地電位との間に接続された第１のノイズ除去手段と、前記配線と前記筐体の接地電位との間に、前記第１のノイズ除去手段と並列に接続された第２のノイズ除去手段と、を有する電力変換装置である。

Description

電力変換装置

　本発明は、外部機器と接続される制御配線を伝搬して装置内に混入する雑音電流または電圧を安価且つ小型に抑制する電力変換装置に関する。

　バッテリ等の直流電源から交流電圧を生成するインバータ等の電力変換装置は、スイッチング素子等を有して成る主回路（パワーモジュール）と、該スイッチング素子を駆動する信号を生成する駆動回路（ゲートドライバ）と、平滑化コンデンサと、該駆動回路等へ送る動作信号を生成する制御回路（モーターコントローラ）等を備えて構成される。

　この種の電力変換装置は、装置内部の制御回路と複数の外部機器やセンサとを制御配線で接続して信号の送受信を行うが、同制御配線を伝搬して装置内に混入する雑音電流や電圧によって、装置内の制御回路やセンサ回路が誤動作するという課題を有する。そこで、装置内に混入するノイズ電流および電圧を低減するための回路的または構造的工夫が求められている。　　　　
　制御配線を介して装置内の制御回路等へ混入される電磁ノイズを低減するために、制御配線と装置内の基板等との接続部にロス成分またはノイズフィルタ（コンデンサ）を挿入する方法がある。

　例えば、「所要の基板と直交して基板を貫通する導線にリアクタンス素子を結合させた貫通型ノイズフィルタを、細長い短冊状基板に一定間隔で多数設けるとともに、その貫通型ノイズフィルタの各導線の一端を、印刷配線基板上に設けられた複数の印刷配線の各接続端に接続し、さらに貫通型ノイズフィルタにおける各導線の他端を、他の印刷配線基板上に設けられた複数の印刷配線の各接続端に接続したことを特徴とする印刷配線基板用ノイズフィルタ」があり、特許文献１（特開平７‐３０７６３７号公報）が知られている。

特開平７‐３０７６３７号公報

　しかし、特許文献１（特開平７‐３０７６３７号公報）記載の構成では、リアクタンス素子が高価であるために装置が高コストとなる等の問題がある。また基板上にノイズフィルタ（コンデンサ）を配置した場合、ノイズ電流は同コンデンサを介して基板ＧＮＤに注入されてしまうため、装置内のセンサや同基板上の回路が誤動作してしまうという問題がある。また、制御配線と装置内の基板等との接続部にノイズフィルタ（コンデンサ）を挿入した場合には、ノイズフィルタ通過後の基板内配線長によって、電磁ノイズ低減効果が大きく劣化するといった問題点がある。

　そこで本発明では、外部機器と接続される制御配線を伝搬して装置内に混入するノイズ電流または電圧を安価且つ小型に抑制することのできる電力変換装置を提供することを目的とする。

　本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次の通りである。
（１）筐体と、前記筐体に設けられた接続端子と、前記筐体の内部に設けられた制御回路部と、前記接続端子と前記制御回路部とを接続する配線と、前記配線と前記筐体の接地電位との間に接続された第１のノイズ除去手段と、前記配線と前記筐体の接地電位との間に、前記第１のノイズ除去手段と並列に接続された第２のノイズ除去手段と、を有する電力変換装置である。
（２）（１）記載の電力変換装置であって、前記第１のノイズ除去手段が接続された前記配線位置と前記第２のノイズ除去手段が接続された前記配線位置との距離は、除去すべきノイズの最大周波数の１／２波長よりも小さい距離であることを特徴とする電力変換装置である。
（３）（１）または（２）に記載の電力変換装置であって、前記第１のノイズ除去手段が接続された前記配線位置と前記第２のノイズ除去手段が接続された前記配線位置との距離は、除去すべきノイズの最大周波数の１／４波長であることを特徴とする電力変換装置である。

　本発明によれば、外部機器と接続される制御配線を伝搬して装置内に混入するノイズ電流または電圧を安価且つ小型に抑制することのできる電力変換装置を提供することができる。

本発明に係る電力変換装置の第一の実施例の説明図である。本発明に係る電力変換装置の第二の実施例の説明図である。本発明に係る電力変換装置の第三の実施例の説明図である従来の電力変換装置におけるシミュレーションモデルを示す図である本発明に係る電力変換装置におけるシミュレーションモデルを示す図である。本発明に係る電力変換装置におけるシミュレーションモデルを示す図である。本発明に係る電力変換装置におけるシミュレーション結果を示す図である。本発明に係る電力変換装置の第四の実施例の説明図である。本発明に係る電力変換装置の第五の実施例の説明図である。本発明に係る電力変換装置の第五の実施例の説明図である。本発明に係る電力変換装置の第六の実施例の説明図である。本発明に係る車載電力変換装置の構造を示す図である。本発明に係る車載電力変換装置の構成を示す図である。

　以下、本発明に係る電力変換装置の実施形態の一例について、図面に基づき詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

　以下に説明する実施例では、本発明が適用される電力変換装置として、特に外来ノイズに対する耐性（イミュニティ）が厳しい車載用インバータ装置を例に挙げて説明する。車載用インバータ装置は、車載電動機（モータ）の駆動を制御する制御装置として車載電機システムに備えられており、車載電源を構成する車載バッテリから供給された直流電力を所定の交流電力に変換し、得られた交流電力を車載電動機に供給することにより、車載電動機の駆動を制御するものである。ここで車載用インバータ装置は、安全性および信頼性確保のため、各カーメーカは、ＩＳＯ‐１１４５２などの規格に基づき、独自にノイズ耐性基準を定めており、一般的な電子機器よりも厳しいものとなっている。例えば、バイコニカルアンテナやホーンアンテナを用いて強電界を被試験対象に照射し、エラーの有無を確認する放射イミュニティ試験では、一般電子機器に照射する電界強度は約３～１０Ｖ／ｍであるのに対し、車載用インバータ装置に照射する電界強度は約７０～１５０Ｖ／ｍと１０倍以上である。例えば、試験の一例として、２００ＭＨｚから１ＧＨｚまでの電界照射を制御配線に向けて行う場合がある。この照射により周波数と同一の電流ノイズが制御配線を介して車載用インバータ装置に混入されることになり、これにより装置内回路の誤動作を引き起こすことが多い。この場合に、誤動作が生じる周波数としては４００ＭＨｚ～１ＧＨｚが多い。これは車載用インバータ装置のケースサイズによる空洞共振が一要因であると考えられる。

　尚、以下では車載用インバータ装置を例に説明を行うが、これに限らずＤＣ／ＤＣコンバータや直流チョッパなどの直流－直流電力変換装置、交流－直流電力変換装置等にも適用可能である。また、以下に説明する構成は、工場の設備を駆動する電動機の制御装置として用いられる産業用電力変換装置、家庭の太陽光発電システムに用いられる、または家庭の電化製品を駆動する電動機の制御装置に用いられる家庭電力変換装置等に対しても適用可能である。特に、低コスト化及び小型化を狙った電力変換装置への適用が好ましい。

　まず、図１２および図１３を用いて電力変換装置の構成を説明する。図１２は本発明に係る車載電力変換装置の構造を示す図であり、図１３は本発明に係る車載電力変換装置および周辺装置の電気的な接続を表した等価回路図である。

　図１２の電力変換装置は、パワーモジュール２０９、スイッチング時の電荷供給を高速且つ低雑音にて行う平滑化コンデンサ２０７、パワーモジュール２０９に搭載されるスイッチング素子のゲートを駆動するゲートドライバ２１１、パワーモジュール２０９や平滑化コンデンサ２０７等を冷却する冷却機構２１０、外部機器接続用コネクタ２０８、電力変換器外部に接続される高電圧のバッテリを接続するＤＣターミナル２０４とＤＣコネクタ２０６、パワーモジュール２０９及び平滑化コンデンサ２０７等に高電圧を供給する配線として用いるバスバー２１４、交流に変換された電流をモータへ接続するＡＣターミナル若しくはＡＣコネクタ２１２、放熱用シート２０３、ゲートドライバ２１１へモータ制御信号を伝えるための制御回路が実装された制御回路基板２０２、制御回路基板２０２を実装する回路基板用ベース２０５、各コンポーネントを一つの筐体に収納するケース２１３、筐体を封止するカバー２０１とを有して構成される。

　尚、同電力変換装置は、駆動するモータを二機とした場合を想定しており、パワーモジュール２０９及びゲートドライバ２１１が二組搭載できるような構造としているが、これらの数は駆動するモータまたはこれに相当する負荷の数量に依存するため、二組に限られない。

　ここで、スイッチング動作を行うパワー系回路は雑音を発生させやすいので、雑音の影響を受けやすい弱電系のハーネス・ケーブルや基板等から離す配置とすることが好ましい。つまり、パワーモジュール２０９、ゲートドライバ２１１、冷却機構２１０、平滑化コンデンサ２０７、バスバー２１４、ＡＣターミナル２１２、ＤＣターミナル２０４は、全て制御回路基板２０２を実装する回路基板用ベース２０５によって仕切られたケース２１３下方の空間に組みつけられることが望ましく、制御回路基板２０２は回路基板用ベース２０５よりも上方の空間に実装され、前後左右は電力変換器のケース２１３、上部は電力変換器のカバー２０１によって閉じた空間の中に配置される。同様に、制御回路基板２０２と電力変換器外部の機器を接続するための外部接続用コネクタ２０８は、制御回路基板２０２又はコネクタ専用の基板上に実装され、制御回路基板２０２同様に回路基板用ベース２０５より上方の空間に実装される。このような構成により、パワー系回路による雑音の影響を受けにくくなるという効果を得ることができる。

　図１３の本発明に係る電力変換装置および周辺装置の電気的な接続を表した等価回路図では、負荷であるモータ２３２および高電圧バッテリ２２７と電力変換装置１００はシールドケーブル２３１を用いて接続されており、同ケーブル２３１ＧＮＤ及びモータ２３２の筐体はシャーシＧＮＤ２２８に接続されている。高圧バッテリ２２７の筐体及び高圧ＤＣケーブル２２６のＧＮＤも同様に同ＧＮＤ２２８に接続されている。

　ここで、制御回路基板１０は車載の１２Ｖ（または２４Ｖ）バッテリ２２４から電源配線２２３を介して供給される１２Ｖ（または２４Ｖ）電源を基に動作しており、制御回路基板１０上には、モータ２３２の回転角度を検知するための角度検知回路、電力変換器外部の機器と通信を行うためのトランシーバ、これらを制御するためのマイクロコントローラ等が搭載される。またケース１１内には、モータ２３２に流れている電流を検知するための電流検知回路がある。これらの回路は５Ｖ以下の低い電源電圧で動作しているため、外来ノイズにより誤動作を起こす可能性がある。特に、モータ角度検知回路（レゾルバ回路）やモータ電流検知回路は電圧若しくは電流のアナログ値をデジタル値へ変換しマイクロコントローラへ信号線を介して伝える機能を有しており、これらアナログ値は雑音の重畳による性能劣化・誤動作を引き起こし易い。

　ここで、制御回路基板１０はエンジンコントローラなどの外部装置２２１と制御配線２２２を介して接続されているため、車輌内のノイズが同制御配線２２２を介して基板回路１０まで伝播することが知られており、車輌の安全性のために、これらのノイズによる誤動作を阻止することが求められている。

　ここで、パワーモジュール２３０（図１２の２０９に相当）は、図１３に示すようにＩＧＢＴ等の半導体パワースイッチング素子やフライホイールダイオード等を複数個有している。ゲートドライバ２１１は、基板接続線２２５を介して制御回路基板１０からスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御信号を受け取り、パワーモジュール２３０のスイッチング制御を行う。尚、パワースイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴを用いる場合等はフライホイールダイオードを用いないことも可能である。

　また、ベース２０５は金属など制御回路基板１０（図１２の２０２に相当）よりも高い導電性を有する材料とし、ケース２１３、カバー２０１、ベース２０５及び冷却機構２１０は全て物理的且つ電気的に接続されており、ケース２１３、１１は車両等のシャーシＧＮＤ２２８（図１の１２に相当）と例えば接続点２２９で接続されることによってベース２０５もＧＮＤ電位となることが望ましい。

　本発明の実施例１について、図１を用いて説明する。図１は本発明に係る電力変換装置の第一の実施例の説明図であり、図１２の電力変換装置のカバー２０１を外した場合の上面図である。

　電力変換装置のケース１１（図１２における２１３に相当）は、図１３のシャーシＧＮＤ２２８と接点１２（図１３における２２９に相当）においてＧＮＤ接続されており、制御回路基板１０（図１２の２０２に相当）のケースＧＮＤ１３ａ～１３ｆは前述のように回路基板用ベース（図１２の２０５に相当）を介してケース１１から供給されている。電力変換装置外部の機器を接続するための制御配線１および外部接続用コネクタ２と基板コネクタ７とは、ケース１１内の信号配線（１８または）６を介して接続されており、基板コネクタ７とアンプ９とは、制御回路基板１０内の信号配線８を通して接続されている。ここで制御配線１と繋がる制御回路基板１０上の回路例としてアンプ９を記載したが、アンプに限られず、他にもマイコンやトランシーバ、コンパレータなども適用可能である。

　ここで、本実施例１では、信号配線６と接続点３との間に並列になるようにノイズ除去成分４、５を備える。図１ではノイズ除去成分４、５としてコンデンサが示されているが、ノイズ除去成分はコンデンサに限られず、寄生キャパシタンスを持つ他の構成であってもよい。信号配線６と接続点３との間に並列になるようにノイズ除去成分４、５を備えることにより、従来技術におけるノイズフィルタ通過後の基板内配線長によって電磁ノイズ低減効果が大きく劣化するといった問題点を解消し、ノイズ低減効果の劣化を抑制することができる。その結果、インバータのイミュニティ性能の向上を実現する電力変換装置を提供することができる。

　さらに、従来の電力変換装置では、アンプ９の入力インピーダンスがＨｉインピーダンスと仮定した場合、信号配線８の配線長がノイズの波長に対して１／４波長となる周波数にはＧＮＤに短絡するためのコンデンサを節とする定在波が信号配線８にあわられて制御回路基板１０に大きなノイズが混入することになるという課題があったが、本実施例１において両ノイズ除去成分４、５間の信号配線６の長さをノイズの最大周波数の１／２波長よりも短い線路電気長に設定することにより、この定在波を抑制することが可能となる。

　これは、信号配線６の線路電気長が定在波の１／２波長より短くなるように設定すると、高周波数においてノイズ除去成分４、５がＧＮＤへの接続点３に短絡されるため、信号配線８に伝播する定在波を抑制し、制御回路基板１０に侵入するノイズを抑えることができるためである。具体的には、抑制対象のノイズが伝播する線路において、ノイズ除去成分４が対象ノイズの節の部分にあるときでも、ノイズ除去成分５が同時に節でない振幅点をＧＮＤに短絡させるため、ノイズの伝播を抑制でき、ノイズ電流波形が１４ａから１４ｂのように低減することを防ぐことが可能となる。

　さらに、信号配線６の線路長を定在波の１／４波長とすることが望ましい。信号配線６の線路長を定在波の１／４波長とした場合には、さらに大きなノイズ伝播抑制効果を得ることができる。これは、ノイズ除去成分４が対象ノイズの節にあっても、ノイズ除去成分５が最大振幅点をＧＮＤに短絡させるため、最もノイズ伝播の抑制効果が大きいためである。

　ここで、信号配線６の線路電気長が問題となるノイズ周波数の１／２波長と等しい場合、ノイズ除去成分４および５は定在波の節の部分を同時にＧＮＤに短絡することになるため、配線８の線路電気長によってはノイズ振幅を抑制できないことに注意する。

　本発明の実施例２について、図２を用いて説明する。図２は本発明に係る電力変換装置の第二の実施例の説明図であり、図１２の電力変換装置のカバー２０１を外した場合の上面図である。

　図２の電力変換装置において図１と異なる点は、信号配線１８と接続点３との間にノイズ除去成分１６を備える点である。ノイズ除去成分１６の一方を信号配線１８に、もう一方を制御回路基板１０上のＧＮＤではなく、ケース１１に接続点３において接続されている。これにより、ノイズ除去成分１６からアンプ９の入力までの線路の電気長が、制御配線１を伝搬して電力変換装置内に混入するノイズ電流の１／４波長よりも十分に短い場合には、ノイズ電流はノイズ除去成分１６を介して直接ケース１１に流れるため、制御回路基板１０のＧＮＤにノイズ電流が混入して回路が誤動作することを低減することができる。

　ここで、ノイズ除去成分１６からアンプ９の入力までの線路の電気長をモノポールアンテナとして考えると、ノイズ電流の１／４波長と等しいときに定在波が立ち、ノイズ電流はノイズ除去成分１６には流れなくなる。また、ノイズ電流の３／４波長、５／４波長・・・と等しいときも同様である。これはノイズ電流の周波数が高周波になる（波長としては短くなる）とノイズを低減できないことを示している。

　本発明の実施例３について、図３を用いて説明する。図３は本発明に係る電力変換装置の第三の実施例の説明図であり、図１２の電力変換装置のカバー２０１を外した場合の上面図である。

　図３の電力変換装置において図１と異なる点は、ノイズ除去成分４、５と信号配線６を囲むように、電力変換装置のケース１１内部にシールド１７を備える点である。ノイズ除去成分４、５と配線６を囲むようにシールド１７を追加することで、信号配線６からのノイズの再放射を防ぐことが可能になる。

　次に、外部接続用コネクタ２からアンプ９までの電流伝達特性シミュレーション結果を、図４乃至図７を用いて説明する。図４は従来の電力変換装置におけるシミュレーションモデルを示す図であり、図５および図６は本発明に係る電力変換装置におけるシミュレーションモデルを示す図であり、図７は本発明に係る電力変換装置におけるシミュレーション結果を示す図である。

　図４から図６において、電流源３１と出力抵抗３２はノイズ電流源を表し、外部接続用コネクタ２と基板コネクタ７の間の信号配線３３（図１の信号配線６に相当）はノイズの最大周波数を１ＧＨｚの１／４波長である２５０ｐｓとし、特性インピーダンスを３００Ωとした。

　制御基板回路上の信号配線３６は遅延時間３００ｐｓ、特性インピーダンスは５０Ωとし、アンプ９の入力抵抗を３ｋΩとしている。ノイズ除去成分３４は制御回路基板上に搭載されているとし、ノイズ除去成分Ｃ３８とＣ３９、Ｃ４０はそれぞれケースＧＮＤに接続されたとする。ここで、ノイズ除去成分３４、３８は１００ｐＦ、ノイズ除去成分３９、４０は５０ｐＦとした。インダクタ３５、３５ａ、３５ｂはＧＮＤ配線の寄生インダクタンスである。

　図７は、異なる３つの周波数応答特性における電流量を示す。５１は図４のノイズ除去成分３４に流れる電流を、５２は図５の入力抵抗３７に流れる電流を、５３は図６の入力抵抗３７に流れる電流を示している。１ＭＨｚ付近の周波数に関しては、同図の５２および５３に示すように信号はほとんど劣化しないことが分かる。ここで、イミュニティ試験で誤作動が起こりやすい４００ＭＨｚ～１ＧＨｚに注目すると、５３のノイズ電流値は他の構成よりも２０ｄＢ以上も低減できている。よって本発明により、装置に混入するノイズを抑制できることを確認し、装置内回路の誤作動を低減できる見通しを得た。

　本発明の実施例４について、図８を用いて説明する。図８は本発明に係る電力変換装置の第四の実施例の説明図であり、図１２の外部接続用コネクタ１０１を制御回路基板１０６に直接実装したときに、電力変換装置のカバー２０１を外した場合の上面図である。

　図８の電力変換装置において図１と異なる点は、制御回路基板１０のＧＮＤパターンがスリット１０７によって分離されている点である。本実施例４については、ノイズ除去成分１０３、１０５はそれぞれＧＮＤに接続しており、外部接続用コネクタ１０１とアンプ９とを接続する信号配線１０４に対して並列に配置されている。

　ここで、制御回路基板１０はケースＧＮＤ１３ａ、１３ｂに、外部接続用コネクタ１０１はケースＧＮＤ１０２にそれぞれ接続されている。ノイズ除去成分１０３、１０５と信号配線１０４は外部接続用コネクタ１０１側に搭載されており、これにより図１と同様の構成をとることが可能となる。さらに、同制御回路基板１０が４層以上の層構成の場合、信号配線１０４をストリップラインとすることで図３に示すシールド効果を備えることが可能である。

　本発明の実施例５について、図９および図１０を用いて説明する。図９および図１０により、本発明に係る電力変換装置の第五の実施例を説明する。図９は、外部接続用コネクタ１１１と制御回路基板１０をＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ‐Ｐｒｉｎｔｅｄ‐Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブルプリント基板）のような配線材１１３で接続する電力変換装置であり、図１０は配線材１１３を横から見た図である。

　図９の電力変換装置において図１と異なる点は、信号配線と接点との間にコンデンサなどのノイズ除去素子を有さず、外部接続用コネクタ１１１と基板コネクタ７とを接続する信号配線１１４の両端にグランドパターン１１５ａ、ｂ、ｃ、ｄと、信号配線１１４を覆うように配線材１１３とを備える点である。

　ここで配線材１１３は２層以上の層構成を持っており、例えば図１０に示す配線材１１３の断面図のように、信号配線１１４の上下にグランドパターン１１５ａ～１１５ｄを配置することで、対ＧＮＤの寄生容量成分（ノイズ除去成分）を持たせることができ、図１と同様の構成を実現することができる。

　本発明の実施例６について、図１１を用いて説明する。図１１は本発明に係る電力変換装置の第六の実施例の説明図であり、外部接続用コネクタ１０１をコネクタ基板１２１に直接実装したときの上面図である。

　図１１の電力変換装置において図１と異なる点は、外部接続用コネクタ１０１と基板コネクタ１２２とは信号配線１０４により、基板コネクタ１２２と基板コネクタ７とが信号配線１２３によりそれぞれ接続され、コネクタ基板１２１と制御回路基板１０とは各々異なるＧＮＤに接続されている点である。

　ノイズ除去成分１０３、１０５と信号配線１０４とをコネクタ基板１２１上に配置することで、図１と同様の構成を実現することができる。

　以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記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で種々変更可能であることは言うまでもない。

　また、本発明におけるノイズ除去手段として図面中ではコンデンサを記載したが、コンデンサに限定されるものではなく、他のノイズ成分を除去可能な手段であってもよい。

　また、本発明の電力変換装置は、本実施例１乃至６のそれぞれの実施例を組み合わせた構成であってもよい。

　１・・・制御配線、２、１１１・・・外部接続用コネクタ、３・・・接続点、１３ａ～１３ｆ、１０２、１１２・・・ケースＧＮＤ、４、５、１６、３４、３８、３９、４０、１０３、１０５・・・ノイズ除去成分、６、８、１８、３３、３６、１０４、１０８、１１４、１２３・・・信号配線、７、１２２・・・基板コネクタ、９・・・アンプ、１０、１０６、２０２・・・制御回路基板、１１・・・ケース、１２・・・シャーシＧＮＤ、１４ａ、１４ｂ・・・ノイズ電流波形、３１・・・電流源、３２・・・出力抵抗、３５、３５ａ、３５ｂ・・・寄生インダクタンス、５１、５２、５３・・・電流、１１３・・・配線材、１１５ａ～１１５ｄ・・・グランドパターン（グランド）プレーン、１２１・・・コネクタ基板、２０１・・・カバー、２０３・・・放熱用シート、２０４・・・ＤＣターミナル、２０５・・・回路基板用ベース、２０６・・・ＤＣコネクタ、２０７・・・平滑化コンデンサ、２０８・・・外部機器接続用コネクタ、２０９、２３０・・・パワーモジュール、２１０・・・水冷機構、２１１・・・ゲートドライバ（基板）、２１２・・・ＡＣコネクタ、２１３・・・ケース、２１４・・・ＤＣバスバー（プラス側）、２２１・・・外部機器、２２２・・・信号配線、２２３・・・電源配線、２２４・・・１２Ｖバッテリ、２２５・・・基板接続線、２２６・・・高圧ＤＣケーブル、２２８・・・シャーシＧＮＤ、２２９・・・電力変換器ＧＮＤ（接続点）、２３１・・・モーターケーブル（シールドケーブル）、２３２・・・モータ

Claims

筐体と、
前記筐体に設けられた接続端子と、
前記筐体の内部に設けられた制御回路部と、
前記接続端子と前記制御回路部とを接続する配線と、
前記配線と前記筐体の接地電位との間に接続された第１のノイズ除去手段と、
前記配線と前記筐体の接地電位との間に、前記第１のノイズ除去手段と並列に接続された第２のノイズ除去手段と、
を有する電力変換装置。　　
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記第１のノイズ除去手段が接続された前記配線の位置と前記第２のノイズ除去手段が接続された前記配線の位置との距離は、除去すべきノイズの最大周波数の１／２波長よりも小さい距離であることを特徴とする電力変換装置。
請求項１または２に記載の電力変換装置であって、
前記第１のノイズ除去手段が接続された前記配線の位置と前記第２のノイズ除去手段が接続された前記配線の位置との距離は、除去すべきノイズの最大周波数の１／４波長であることを特徴とする電力変換装置。
請求項１乃至３のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記第１のノイズ除去手段と前記第２のノイズ除去手段と前記配線の少なくとも一部を囲むように、前記筐体の内部にシールドを備えたことを特徴とする電力変換装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記第１のノイズ除去手段と前記第２のノイズ除去手段と前記配線と前記制御回路部とを囲む制御回路基板にはＧＮＤパターンが設けられており、前記ＧＮＤパターンはスリットによって複数に分離されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項５記載の電力変換装置であって、
前記スリットによって、前記第１のノイズ除去手段と前記第２のノイズ除去手段と前記配線の一部を囲む第１のＧＮＤパターンと前記制御回路部を囲む第２のＧＮＤパターンの少なくとも２つのＧＮＤパターンに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乃至６のいずれかに記載の電力変換装置であって、
該電力変換装置と外部機器とを接続するために該電力変換装置に設けられているコネクタと前記接続端子との間に配線材を設けたことを特徴とする電力変換装置。
請求項７記載の電力変換装置であって、
前記配線材は２層以上の層構成を有することを特徴とする電力変換装置。
請求項７または８に記載の電力変換装置であって、
前記配線材はＦＰＣであることを特徴とする電力変換装置。
請求項１記載の電力変換装置であって、
前記接続端子は第１の接続端子および第２の接続端子の少なくとも２つあり、
前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とは信号配線で接続されており、
前記第１の接続端子は前記第２の接続端子よりも前記コネクタに近い位置に配置されており、
前記コネクタから前記第１の接続端子までを囲むように設けられた第１のＧＮＤパターンと前記第２の接続端子から前記制御回路を囲むように設けられた第２のＧＮＤパターンとを有することを特徴とする電力変換装置。
請求項１乃至１０のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記制御回路部はマイコンまたはトランシーバまたはコンパレータのいずれかであることを特徴とする電力変換装置。
請求項１乃至１１のいずれかに記載の電力変換装置であって、
前記第１のノイズ除去手段および前記第２のノイズ除去手段はコンデンサであることを特徴とする電力変換装置。