WO2014049818A1 - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014049818A1
WO2014049818A1 PCT/JP2012/075034 JP2012075034W WO2014049818A1 WO 2014049818 A1 WO2014049818 A1 WO 2014049818A1 JP 2012075034 W JP2012075034 W JP 2012075034W WO 2014049818 A1 WO2014049818 A1 WO 2014049818A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pair
capacitor
power
wiring patterns
region
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/075034
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
秀行 狩野
鈴木　淳一
智大 田畑
森田　功
Original Assignee
三洋電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
Priority to JP2014537987A priority Critical patent/JP5909664B2/ja
Priority to PCT/JP2012/075034 priority patent/WO2014049818A1/ja
Publication of WO2014049818A1 publication Critical patent/WO2014049818A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44—Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to a power converter that converts input power into desired AC power and outputs the AC power to a pair of AC lines.
  • Known conversion circuits for obtaining desired AC power include inverter circuits that convert DC power to AC power, circuits that multiply AC power, and circuits such as cycle converters.
  • An element is used, and input power is converted into desired AC power by turning on / off the switch element.
  • the switch element is driven at several kHz to several tens of kHz.
  • Such a device also has a switching power source for driving the switch element. Conduction / cutoff is repeated at a frequency (for example, several tens of kHz to several hundreds of kHz).
  • noise severe kHz to several hundred kHz
  • Such noise is superimposed on a pair of AC lines and affects the load (for example, home appliances used in the consumer) that receives power supply via the AC line, resulting in load malfunction and reduced efficiency. It may cause.
  • a capacitor on the output side of the power converter there are some countermeasures to prevent noise from being output from the conversion circuit by providing a capacitor on the output side of the power converter.
  • a capacitor that connects a pair of AC lines generally referred to as “X capacitor”
  • Y capacitor two capacitors that connect each of the pair of AC lines and the ground potential level line
  • Patent Document 1 describes one that improves the operation efficiency of circuit components mounted on an electrical board of a power converter.
  • bus bars a pair of AC lines
  • Electronic components such as capacitors are arranged on both sides of the pair of bus bars and connected to the bus bars using connection wiring.
  • the reactor component and the capacitor of the connection wiring constitute a resonance circuit.
  • the resonance frequency f 1 / (2 ⁇ (LC) 1/2 ). Since the frequency of noise that can be attenuated by the X capacitor and Y capacitor is noise below this resonance frequency f, the resonance frequency f decreases as the reactor component L of the connection wiring increases, and the frequency band of noise that can be attenuated is sufficiently low. Noise attenuation effect could not be obtained.
  • the pair of Y capacitors must be connected to the ground potential level line, but the ground potential level line can only be arranged outside the pair of AC lines. For this reason, the distance to the ground point of the ground potential level line is increased, the reactor component of the ground potential level line is increased, the frequency band of noise that can be removed is lowered, and a sufficient noise attenuation effect cannot be obtained. .
  • the present invention has been made in view of such problems of the prior art, and a power conversion device capable of attenuating noise flowing to a load through a pair of AC lines by devising the arrangement of capacitors.
  • the purpose is to provide.
  • a power conversion device is a power conversion device that converts input power into AC power by ON / OFF operation of a plurality of switch elements, and outputs the AC power.
  • a heat sink having conductivity to dissipate heat generated during operation, a conversion circuit supported on the heat sink via a support having conductivity, and having a pair of wiring patterns for outputting the AC power to a load; and
  • the support supports the conversion circuit in the conductive region and is electrically connected to the conductive region. It is characterized in that is.
  • the reactance on the conversion circuit is reduced, and noise flowing to the load through the AC line can be reduced.
  • the power conversion device 1 of the embodiment is surrounded by a front panel 2, a back panel 3, a top panel 4, a bottom main panel 5, a bottom auxiliary panel 6, a right side panel 7, and a left side panel 8.
  • the housing has a substantially rectangular parallelepiped shape covered with the.
  • the back panel 3 is attached to the wall surface (illustration omitted) so that the surface panel 2 side may become a front surface.
  • the front panel 2 is made of metal or synthetic resin. As shown in FIG. 2, the front panel 2 is provided with a display unit 10.
  • the upper surface panel 4, the lower surface main panel 5, the lower surface auxiliary panel 6, the right side panel 7 and the left side panel 8 constitute a frame, and the surface panel 2 is attached to the frame so that it can be attached and detached.
  • Each frame is formed of a metal such as an iron plate, and is attached to the back panel 3 which is also formed of a metal such as an iron plate by screwing or welding.
  • the lower surface main panel 5 is formed with a ventilation hole 5a and a ventilation slit 5b, and the flow of cooling air corresponding to the ventilation hole 4a (see FIG. 2) and the ventilation slit (not shown) of the upper panel 4 respectively. I'm making it.
  • a heat sink 21 that is fixed to the rear panel 3 by screws and maintained at the ground potential level is disposed between the ventilation slits 5b. The air that has entered through the ventilation slit 5b between the fins 21a of the heat sink 21 flows toward the ventilation slit of the top panel 4.
  • the lower surface auxiliary panel 6 is detachably attached to the lower surface main panel 5 and the right side panel 7 from the lower surface main panel 5.
  • the right side panel 7 is appropriately provided with a power switch 7b, an AC outlet 7c, and the like.
  • a terminal block 17 having a DC input terminal and an AC output terminal is arranged on the upper side of the lower surface auxiliary panel 6.
  • the terminal block 17 is fixed between the terminal block holding plate 18 attached to the back panel 3 and the right side panel 7.
  • the terminal block 17 is connected to a DC input wiring or an AC output wiring (both not shown) introduced into the power converter 1 through a notch 3a formed in the back panel 3. .
  • the DC input wiring and AC output wiring may be provided with an opening in the bottom auxiliary panel and connected to the terminal block through this opening.
  • a main board 20 including a conversion circuit that converts DC input power into AC power by ON / OFF operation of a plurality of switch elements is attached to the housing on a heat sink 21 at predetermined intervals via conductive supports 23 and 23a. It has been.
  • the conductive support 23 used here is processed into a male screw shape on one end side, and is screwed into a female screw hole formed in the heat sink 21. The specific arrangement and function of the conductive supports 23 and 23a will be described later.
  • the switch element module 24 has a plurality of switch elements built in a switch element fixing holder 25.
  • the switch element fixing holder 25 is fixed onto the heat sink 21 through the opening 20c, thereby enabling the heat dissipation of the switch element to the heat sink 21.
  • the specific configuration of the main board 20 and the grounding of the main board 20 to the heat sink 21 will be described later.
  • a DC reactor DCL (first reactor) and an AC reactor ACL (second reactor) are arranged side by side on the left side panel 8 side of the heat sink 21.
  • a sub-board 26 is disposed on the right side panel 7 side of the heat sink 21, and the sub-board 26 is an interconnection relay that performs electrical connection and disconnection between the AC output from the main board 20 and the system.
  • a plurality of RLYs, here four, are provided.
  • the sub-board 26 is attached to the back panel 3 by a conductive support (not shown) whose one end is processed into a male screw shape.
  • These interconnection relays RLY1 to RLY4 are for disconnecting the inverter device from the system when the DC reactor DCL, the booster circuit 36, the inverter circuit 37, etc. are abnormal or when the system is abnormal, and preventing electric shock during repair and inspection. The circuit is shut off even when the power converter is shut down.
  • the DC power from the solar cell module 30 is input to the DC input terminals 17a and 17b of the terminal block 17, and the DC input terminals 17a and 17b are connected to the input terminals 20a and 20b of the main board 20 through lead wires 19a and 19b, respectively. Is input.
  • the input terminals 20a and 20b are connected to a pair of DC power lines 31 and 32 formed on the main board 20, respectively.
  • the pair of DC power lines 31 and 32 are formed as wiring patterns on the back side of the main substrate 20.
  • the DC power input to the pair of DC power lines 31 and 32 is input to the first noise filter circuit CMF1 disposed on the main board 20, and normal mode noise and common mode noise included in the DC power are attenuated. .
  • the first noise filter circuit CMF1 will be described later.
  • the direct current output from the first noise filter circuit CMF1 is inputted to the switch element module 24 forming the inverter through the direct current reactor DCL.
  • the switch element module 24 is formed by connecting in parallel three first to third arm circuits each including a parallel circuit of a transistor and a freewheeling diode connected in series, and is provided on the negative side of the arm circuit on the noise filter circuit CMF1 side.
  • the booster circuit 36 is configured using the transistor, the DC reactor DCL, and the smoothing capacitor CON, and the inverter circuit 37 is configured using the remaining two arm circuits.
  • the input side of the DC reactor DCL is connected to the positive electrode of the solar cell module 30 via the first noise filter circuit CMF1, and the output side is the input side A point of the arm circuit (the connection point of the two switch elements of the arm circuit). Connected to. Further, both ends B and C of the arm circuit are connected in parallel to the smoothing capacitor CON, and the points B and C are connected to the input side (DC side) of the inverter circuit 37. Further, the output point D and E point (AC side) of the inverter circuit 37 are respectively connected to the AC reactor ACL.
  • the booster circuit 36 and the inverter circuit 37 are controlled by signals from a control circuit provided on the control circuit board 15 (see FIGS. 4 and 5), respectively. Therefore, detailed description thereof is omitted.
  • the direct current reactor DCL and the alternating current reactor ACL are required to have a large reactance with respect to a low frequency alternating current having a frequency of 50 Hz to 60 Hz.
  • the smoothing capacitor CON also needs a large capacity, the power converter 1 according to the embodiment uses eight capacitors connected in parallel so that the height and width are reduced.
  • the AC power from the pair of AC reactors ACL passes through the second noise filter circuit CMF2 interposed in the pair of AC power lines 38 and 39 arranged in parallel to the main board 20, and the interconnection relay RLY1 of the sub board 26. Through RLY4, it is superimposed on the commercial power system and supplied to the load.
  • the pair of AC power lines 38 and 39 is formed as a wiring pattern on the back side of the main board 20.
  • the first noise filter circuit includes a pair of DC power lines 31 and 32, a first X capacitor X1 for attenuating normal mode noise, and a first DC capacitor for attenuating common mode noise.
  • the first to fourth Y capacitors Y1 to Y4 and the first choke coil L1 for attenuating common mode noise are connected.
  • the second noise filter circuit includes a pair of AC power lines 38 and 39, second to fourth X capacitors X2 to X4 for attenuating normal mode noise, and a common mode noise.
  • Fifth to eighth Y capacitors Y5 to Y8 (first capacitor and second capacitor) and second and third choke coils L2 and L3 for attenuating common mode noise are connected. ing.
  • the pair of AC power lines 31 and 32 and the pair of AC power lines 38 and 39 arranged on the main board 20 have two regions (first regions 31 a and 32 a and second regions, respectively). 31b, 32b) and three regions (first region 38a, 39a, second region 38b, 39b, third region 38c, 39c).
  • the divided regions are connected by first to third choke coils L1 to L3.
  • the first to fourth X capacitors X1 to X4 are respectively connected between the first regions 31a and 32a of the pair of DC power lines 31 and 32, between the first regions 38a and 39a of the pair of AC power lines 38 and 39, and between the pair.
  • the second regions 38b and 39b of the AC power lines 38 and 39 and the second regions 38c and 39c of the pair of AC power lines 38 and 39 are connected.
  • the first to fourth X capacitors X1 to X4 are arranged so as to straddle the power lines in the regions to which the first to fourth X capacitors X1 to X4 are connected, and the lead wires of the first to fourth X capacitors X1 to X4 are respectively Soldering is performed through through holes (not shown) formed in the main substrate 20.
  • the through hole is provided on the side where the power lines face each other, and the first to fourth X capacitors X1 to X4 are arranged to cover the through hole with the first to fourth X capacitors X1 to X4. .
  • the first to eighth Y capacitors Y1 to Y8 are arranged such that the first, third, fifth and seventh Y capacitors are the first capacitors C1, and the second, fourth, sixth and eighth Y capacitors are arranged.
  • the capacitor will be described as the second capacitor C2. This is because the Y capacitors Y1, Y3, Y5, and Y7 that are the first capacitors C1 and the Y capacitors Y2, Y4, Y6, and Y8 that are the second capacitors C2 are arranged only in different locations. This is because the direction is common.
  • the first Y capacitor Y1 is disposed between one of the first regions 31a of the pair of DC power lines and the island-shaped conductive region 33a
  • the second Y capacitor Y2 is a pair of DC power lines. It arrange
  • the third Y capacitor Y3 is disposed between one of the second regions 31b of the pair of DC power lines and the island-shaped conductive region 33b
  • the fourth Y capacitor Y4 is the second of the pair of DC power lines. It arrange
  • the fifth Y capacitor Y5 is disposed between one of the second regions 38b of the pair of AC power lines and the island-shaped conductive region 33c
  • the sixth Y capacitor Y6 is the second of the pair of AC power lines.
  • the other region 39b is disposed between the island-shaped conductive region 33c.
  • the seventh Y capacitor Y7 is disposed between one of the third regions 38c of the pair of AC power lines and the island-shaped conductive region 33d
  • the eighth Y capacitor Y8 is the third of the pair of AC power lines. It is disposed between the other side 39c of the region and the island-shaped conductive region 33d.
  • the first capacitor C1 and the second capacitor C2 form a series circuit connected in series, and this series circuit is a pair of power lines (DC power lines 31, 38 or AC power lines 38, 39). ) Is electrically connected.
  • the first capacitor C1 is disposed so as to straddle one of the pair of power lines and the conductive region 33, and the second capacitor C2 straddles the conductive region 33 and the other of the pair of power lines.
  • the connection point between the first capacitor and the second capacitor is connected to the conductive region 33.
  • Both lead wires (terminals) of the first capacitor C1 pass through a pair of first through holes TH1 (see FIG. 5A) formed in the main substrate 20, respectively, and one of the pair of power lines and the conductive region. 33 and soldered.
  • the pair of first through holes TH1 is provided on one side of the pair of power lines and the side facing the conductive region 33, and the first capacitor C1 covers the first through hole TH1 with the first capacitor C1. Has been placed.
  • Both lead wires (terminals) of the second capacitor C2 pass through a pair of second through holes TH2 (see FIG. 5A) formed in the main substrate 20, respectively, and the other of the pair of power lines and the conductive region. 33 and soldered.
  • the pair of second through holes TH2 is provided on the other side of the pair of power lines and on the opposite side of the conductive region 33, and the second capacitor C2 covers the second through hole TH2 with the second capacitor C2. Has been placed.
  • the distance between the pair of through holes TH1 is substantially equal to the distance between the pair of through holes TH2.
  • FIGS. 3 and 4 a plurality of conductive supports 23 and 23 a having the same height are erected on the heat sink 21.
  • the conductive supports 23 and 23a are intended to be fixed on the heat sink 21 with the main board 20 maintained at a predetermined height.
  • the four conductive supports 23a are not only fixed on the heat sink 21 with the main substrate 20 maintained at a predetermined height, but also four island-shaped conductive members formed on the main substrate 20. It has a function of electrically connecting the regions 33a to 33d to the heat sink 21 connected to the ground potential level G.
  • the main board 20 has screw holes formed at positions corresponding to the conductive support 23, and four island-shaped conductive regions 33a to 33d, specifically, island-shaped conductive regions.
  • An opening H for screwing is also formed between the first through hole TH1 and the second through hole TH2 in the conductive region. Therefore, the main substrate 20 is screwed to the top of the conductive support 23 from the opening formed in the main substrate 20 at a position corresponding to the conductive support 23, and is formed in four island-shaped conductive regions 33a to 33d. The screw is fixed to the top of the conductive support 23a from the position corresponding to the opened hole H.
  • the main board 20 is held and fixed at a constant height on the heat sink 21 by the conductive supports 23 and 23a, and the four island-like conductive areas 33a to 33d formed on the main board 20 are made conductive. In electrical contact with the top of the sex support 23a.
  • the four island-shaped conductive regions 33a to 33d formed on the main substrate 20 are electrically connected to the heat sink 21 by the conductive support 23a and become the ground potential level.
  • the X capacitor and the Y capacitor constitute a resonance circuit by the reactor component of the capacitor connection wiring (capacitor lead wire, wiring pattern provided on the wiring board, support 23a, etc.).
  • f 1 / (2 ⁇ (LC) 1/2 )
  • C the capacitance of the capacitor
  • L the reactor component.
  • the magnitude of the reactor component L is determined by the distance (length) of the wiring from the capacitor to the ground potential level. If this distance is long, the reactor component becomes large L, and if it is small, the reactor component L becomes small.
  • the connection point of the lead wire of the first capacitor C1 in the conductive region 33, A connection point (opening H) connected to the ground potential level (heat sink 21) and a connection point of the lead wire of the second capacitor C2 are sequentially arranged.
  • the capacitors C1 and C2 sandwiched between the pair of power lines are connected to the ground potential level (heat sink 21) through the island-shaped conductive region 33 and the support 23a, and these capacitors C1 and C2 are installed at the shortest distance. Will be.
  • the noise filter circuit CMF1 is well balanced, and the attenuation of the noise on one side does not drop.
  • the through hole into which the lead wires of the first to fourth X capacitors X1 to X4 and the first to eighth Y capacitors Y1 to Y8 are inserted has a side where a pair of power lines face each other, or a power line and a conductive region. Provided on the opposite side.
  • the connection point of one of the pair of power lines and the lead wire (terminal) of the first capacitor C1 disposed in the conductive region 33 is on the opposite side of one of the pair of power lines and the conductive region 33, respectively.
  • the connection point between the other of the pair of power lines and the terminal of the second capacitor C2 disposed in the conductive region 33 is provided on the opposite side of the other of the pair of power lines and the conductive region 33, respectively. . Accordingly, the lengths of the lead wires are almost the same, and the balance of the noise filter circuit is improved.
  • first and second capacitors C1 and C2 it is not always necessary to dispose the first and second capacitors C1 and C2 so as to cover the through holes provided in the main board 20, respectively.
  • through holes for inserting the lead wires of the first and second capacitors C1 and C2 may be provided on the side where the pair of power lines face each other, or on the side where the power line and the conductive region 33 face each other. It is not necessarily a necessary condition. The formation state of such a through hole will be described with reference to FIG.
  • the first capacitor C1 and the second capacitor C2 of the embodiment show the first capacitor C1 and the second capacitor C2 of the embodiment as a pair of power lines (DC power lines 31 and 32 or AC power lines 38 and 39) and an island-shaped conductive region 33. It is the bottom view which looked at the main board
  • the first and second capacitors C1 and C2 are both indicated by broken lines.
  • the first through hole TH1 is provided at a position where one of the pair of power lines and the island-shaped conductive region 33 are close to each other, that is, on opposite sides.
  • the second through hole TH2 is also provided at a position where the other of the pair of power lines and the island-like conductive region 33 are close to each other, that is, on opposite sides.
  • this arrangement may not be possible depending on the size and shape of the capacitor.
  • the first and second capacitors C1 and C2 having a long distance between the lead wires are used, the first and second capacitors formed in the island-shaped conductive region 33 as shown in FIG. 5B.
  • the two through holes TH1 and TH2 are formed at the same positions as in the above-described embodiment, the through holes formed in the pair of power lines must be provided at positions away from the island-shaped conductive regions 33, respectively. You may not get. Even in such a case, since the lengths of the lead wires of the respective capacitors are shortened, substantially the same operational effects as those of the power conversion device 1 of the embodiment can be obtained.
  • the through hole may not be substantially covered by the capacitor, but even in this case, the power conversion device 1 of the embodiment and Substantially similar effects can be achieved.
  • the first and second capacitors C1 and C2 do not have to be arranged linearly as shown in FIGS. 5A and 5B, and are arranged so as to be perpendicular to the pair of power lines. There is no need to do.
  • the first and second through-holes TH1 and TH2 are arranged so that the first and second capacitors C1 and C2 are arranged in a “C” shape. You may do it.
  • the first and second through holes TH1, TH2 are arranged so that the first and second capacitors C1, C2 are arranged obliquely with respect to the pair of power lines. May be arranged.
  • the position of the through hole is not limited to the above-described position, and the resonance frequency of the resonance circuit constituted by the capacitors X1 to X4, Y1 to Y8 and the reactor component of the lead wire is greater than the frequency that is the main cause of noise. It is preferable to adjust so that the length of the lead wire is shortened (for example, 10 mm or less) so as to be smaller.
  • the main causes of this noise are the switching frequency (several kHz to several tens of kHz) of the switching element of the switching element module 24 and the switching frequency (tens of kHz to several hundred kHz) of the switching power supply that supplies power to the switching element module. Etc. are considered.
  • the pair of DC power lines 31 and 32 may be provided with at least a pair of Y capacitors, at least one X capacitor, and a choke coil.
  • the pair of AC power lines 38 and 39 need not be provided with all the Y capacitors, the X capacitors, and the choke coils as described above. If the at least one pair of Y capacitors, at least one X capacitor and the choke coils are provided. Good.
  • DC reactor ACL DC reactor CON ... smoothing capacitor L1 ⁇ L3 ... choke coils X1 ⁇ X4 ... X capacitors Y1 ⁇ Y8 ... Y capacitors RLY1 ⁇ RLY4 ... connector relay TH1, TH2 ... through hole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

入力電力を所定の交流電力に変換して一対のパワーライン３１、３２、３８、３９に出力し、この一対のパワーラインに接続される負荷へ前記交流電力を供給する電力変換装置１であって、一対のパワーラインがメイン基板２０上に並べて配置され、一対のパワーラインの間に接地電位レベルに接続される島状の導電領域３３ａ～３３ｄが形成され、第１のコンデンサＣ１はそれぞれスルーホールを介して一方のパワーライン３１、４３と島状の導電領域とに接続され、第２のコンデンサＣ２はそれぞれスルーホールを介して他方のパワーライン３２、３９と島状の導電領域とに接続され、島状の導電領域はいずれも接地電位レベルに接続されている。本発明によれば、一対の交流ラインに重畳されるノイズが減衰された電力変換装置が提供される。

Description

電力変換装置
　本発明は、入力電力を所望の交流電力に変換して一対の交流ラインに出力する電力変換装置に関する。
　所望の交流電力を得るための変換回路には直流電力を交流電力に変換するインバータ回路や、交流電力を逓倍する回路や、サイクルコンバータのような回路が知られているが、いずれも半導体によるスイッチ素子を利用したものであり、このスイッチ素子を導通／遮断することにより入力電力を所望の交流電力に変換する。（例えば、数ｋＨｚ～数十ｋＨｚでスイッチ素子を駆動する）また、このようなものは、スイッチ素子を駆動するためのスイッチング電源を有しており、このスイッチング電源内のスイッチ素子もまた所定の周波数（例えば、数十ｋＨｚ～数百ｋＨｚ）により導通／遮断を繰り返している。
　このような変換回路が動作すると、上述の様なスイッチ素子の導通／遮断に起因するノイズ（数ｋＨｚ～数百ｋＨｚ）が発生する。このようなノイズは一対の交流ラインに重畳し、この交流ラインを介して電力の供給を受ける負荷（例えば、需要家内で利用される家電など）に影響を与え、負荷の動作不良や効率の低下の原因となる場合がある。
　ノイズが変換回路から出力されないようにするために、電力変換装置の出力側にコンデンサを設けて対処するものがある。例えば、一対の交流ライン間を接続するコンデンサ（一般に「Ｘコンデンサ」と称する）や、一対の交流ラインのそれぞれと接地電位レベルラインとを接続する２つのコンデンサ（一般に「Ｙコンデンサ」と称する）を設けることによりこの様なノイズがＸコンデンサやＹコンデンサを通って減衰され、一対の交流ラインから外部へ伝わることを抑制している。
　一方、特許文献１には、電力変換装置の電装基板上に実装される回路部品の動作効率を改善するものが記載されている。特許文献１に記載されている回路部品の実装構造によれば、バスバー（一対の交流ライン）を相対向させて基板上に配置している。そして、コンデンサ等の電子部品は一対のバスバーの両側に配置され接続配線を用いてバスバーに接続されている。
特開２０１１－１４２２５１号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載されているように、ＸコンデンサやＹコンデンサを接続すると、接続配線の持つリアクトル成分とコンデンサとが共振回路を構成する。この時の接続配線のリアクトル成分をＬ、コンデンサの容量をＣとした場合、共振周波数ｆは、ｆ＝１／（２π（ＬＣ）1/2）で表される。ＸコンデンサやＹコンデンサにより減衰できるノイズの周波数は、この共振周波数ｆ以下のノイズになるため、接続配線のリアクトル成分Ｌが大きくなると共振周波数ｆが小さくなり、減衰できるノイズの周波数帯域が下がり十分なノイズの減衰効果を得ることができなかった。
　加えて、一対のＹコンデンサはそれぞれ接地電位レベルラインにも接続する必要があるが、この接地電位レベルラインは一対の交流ラインの外側に配置するしかない。このため、接地電位レベルラインのアース点までの距離が長くなって接地電位レベルラインのリアクトル成分が大きくなり、除去できるノイズの周波数帯域が下がって十分なノイズの減衰効果を得ることができなかった。
　本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、コンデンサの配置を工夫することにより、一対の交流ラインを通して負荷へ流れるノイズを減衰することが可能な電力変換装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明の電力変換装置は、入力電力を複数のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ動作により交流電力に変換して出力する電力変換装置において、前記複数のスイッチ素子のＯＮ/ＯＦＦ動作に際して生じる発熱を放散する導電性を有するヒートシンクと、当該ヒートシンク上に導電性を有するサポートを介して支持され、前記交流電力を負荷へ出力するための一対の配線パターンを有する変換回路と、前記一対の配線パターン間に接続される第1のコンデンサ及び第２のコンデンサによる直列回路と、前記直列回路の両コンデンサの接続点が接続される前記変換回路上でかつ前記一対の配線パターン間の島状の導電領域とを有し、前記サポートは前記導電領域で前記変換回路を支持すると共にこの導電領域に電気的に接続されていることを特徴とする。
　本発明によれば、変換回路上のリアクタンスが減少し交流ラインを通して負荷へ流れるノイズを減らすことができる。
実施形態の電力変換装置の外観斜視図である。 実施形態の電力変換装置の分解斜視図である。 実施形態の電力変換装置の部品配置図である。 実施形態の電力変換装置の回路図である。 第１及び第２スルーホールの配置状態を示す平面図である。
　以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて詳細に説明する。ただし、以下に示す各実施形態は、本発明の技術思想を理解するために電力変換装置を例示するものであって、本発明をこの電力変換装置に特定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも適用し得るものである。
　実施形態の電力変換装置の構成を図１及び図２を用いて説明する。実施形態の電力変換装置１は、図１に示したように、表面パネル２、背面パネル３、上面パネル４、下面主パネル５、下面補助パネル６、右側面パネル７及び左側面パネル８によって周囲を覆われた略直方体状の形状の筺体を有している。なお、この電力変換装置１は、表面パネル２側が前面となるように、背面パネル３が壁面（図示省略）に取り付けられている。
　表面パネル２は、金属製又は合成樹脂製である。また、図２に示したように、表面パネル２には、表示部１０が設けられている。上面パネル４、下面主パネル５、下面補助パネル６、右側面パネル７及び左側面パネル８が枠体を構成し、この枠体に表面パネル２は取り付け及び取り外しが可能なように取り付けられている。また、この枠体は、それぞれ鉄板等の金属で形成されており、同じく鉄板等の金属で形成されている背面パネル３にネジ止めや溶接等により取り付けられている。
　そして、下面主パネル５には通気孔５ａ及び通気スリット５ｂが形成されており、夫々上面パネル４の通気孔４ａ（図２参照）及び通気スリット（図示省略）に対応して冷却空気の流れを作っている。両通気スリット５ｂ間には、背面パネル３にネジ止めによって固定され接地電位レベルに維持されているヒートシンク２１が配置されている。このヒートシンク２１のフィン２１ａの間を通気スリット５ｂから入った空気が上面パネル４の通気スリットへ向かって流れるようになっている。また、下面補助パネル６は、下面主パネル５から取り外し可能に下面主パネル５及び右側面パネル７に取り付けられている。なお、右側面パネル７には、適宜電源スイッチ７ｂやＡＣコンセント７ｃ等が設けられている。
　また、下面補助パネル６の上部側には、直流入力端子及び交流出力端子を有する端子台１７が配置されている。端子台１７は、背面パネル３に取り付けられた端子台保持板１８と右側面パネル７との間に固定されている。この端子台１７には、背面パネル３に形成された切り欠き３ａを通して電力変換装置１の内部に導入されるＤＣ入力配線やＡＣ出力配線（何れも図示省略）が接続されるようになっている。なお、ＤＣ入力配線やＡＣ出力配線は、下面補助パネルに開口を設けてこの開口を通して端子台に接続するようにしても良い。
　筺体には、直流の入力電力を複数のスイッチ素子のＯＮ/ＯＦＦ動作により交流電力に変換する変換回路を含むメイン基板２０がヒートシンク２１上に、導電性サポート２３、２３ａを介して所定間隔で取り付けられている。ここで用いた導電性サポート２３は、一方の端部側がオスネジ状に加工されており、ヒートシンク２１に形成されたメスネジ状の孔にネジ止めされている。なお、導電性サポート２３、２３ａの具体的な配置及び機能については後述する。
　スイッチ素子モジュール２４は、スイッチ素子固定用ホルダ２５に複数のスイッチ素子を内蔵してなる。スイッチ素子固定用ホルダ２５を開口２０ｃを介してヒートシンク２１上に固定することにより、スイッチ素子のヒートシンク２１への放熱を可能にしている。なお、メイン基板２０の具体的構成及びメイン基板２０のヒートシンク２１への接地については、後述する。
　また、ヒートシンク２１の左側面パネル８側には、直流用リアクトルＤＣＬ（第１リアクトル）と、交流用リアクトルＡＣＬ（第２リアクトル）とが並んで配置されている。さらに、ヒートシンク２１の右側面パネル７側にはサブ基板２６が配置されており、このサブ基板２６にはメイン基板２０からの交流出力と系統との間の電気的接続及び遮断を行う連系リレーＲＬＹが複数個、ここでは４個設けられている。このサブ基板２６は、一方の端部側がオスネジ状に加工された導電性サポート（図示省略）によって、背面パネル３に取り付けられている。これらの連系リレーＲＬＹ１～ＲＬＹ４は、直流用リアクトルＤＣＬ、昇圧回路３６、インバータ回路３７等の異常時や系統異常時にインバータ装置を系統から切り離し、修理点検時の感電等を防止するものであり、電力変換装置の運転停止時も回路を遮断する。
　次に、実施形態の電力変換装置１の回路構成について、図３及び図４を用いて説明する。太陽電池モジュール３０からの直流電力は、端子台１７の直流入力端子１７ａ、１７ｂに入力され、この直流入力端子１７ａ、１７ｂからはそれぞれリード線１９ａ、１９ｂを経てメイン基板２０の入力端子２０ａ、２０ｂに入力される。入力端子２０ａ、２０ｂは、それぞれ、メイン基板２０に形成された一対の直流パワーライン３１、３２に接続されている。一対の直流パワーライン３１、３２は、メイン基板２０の裏面側に配線パターンとして形成されている。
　一対の直流パワーライン３１、３２に入力された直流電力は、メイン基板２０に配置される第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１に入力され、直流電力に含まれるノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズが減衰される。第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１については後述する。
　また、第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１からの直流出力は、直流用リアクトルＤＣＬを経てインバータを形成するスイッチ素子モジュール２４に入力されている。スイッチ素子モジュール２４は、それぞれトランジスタ及び還流ダイオードの並列回路を直列接続した第１～第３のアーム回路を３つ並列に接続したものであり、ノイズフィルタ回路ＣＭＦ１の側のアーム回路の負極側のトランジスタと直流用リアクトルＤＣＬと平滑コンデンサＣＯＮを用いて昇圧回路３６を構成し、残りの２つのアーム回路を用いてインバータ回路３７用を構成している。
　直流用リアクトルＤＣＬの入力側は第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１を介して太陽電池モジュール３０の正極に接続され、出力側はアーム回路の入力側Ａ点（アーム回路の２つのスイッチ素子の接続点）に接続される。また、アーム回路の両端Ｂ点、Ｃ点を平滑コンデンサＣＯＮに並列に接続すると共に、このＢ点、Ｃ点をインバータ回路３７の入力側（直流側）に接続する。また、インバータ回路３７の出力点Ｄ点及びＥ点（交流側）はそれぞれ交流用リアクトルＡＣＬに接続されている。
　これらの昇圧回路３６及びインバータ回路３７は、それぞれ制御回路基板１５（図４、図５参照）に設けられた制御回路からの信号によって制御されているが、これらの具体的な制御方式は一般的であるので、その詳細な説明は省略する。
　直流用リアクトルＤＣＬ及び交流用リアクトルＡＣＬは、周波数５０Ｈｚないし６０Ｈｚの低周波数交流に対するリアクタンスが大きいものが要求されるため、サイズが大きく、重くなる。同様に、平滑コンデンサＣＯＮも大容量が必要であるため、実施形態の電力変換装置１では、高さ及び幅が小さくなるように８個のコンデンサを並列に接続して使用している。
　一対の交流用リアクトルＡＣＬからの交流電力は、メイン基板２０に平行に配置される一対の交流パワーライン３８、３９に介在する第２のノイズフィルタ回路ＣＭＦ２を経て、サブ基板２６の連系リレーＲＬＹ１～ＲＬＹ４を通って商用電力系統へ重畳され負荷へ供給される。一対の交流パワーライン３８、３９は、メイン基板２０の裏面側に配線パターンとして形成されている。
　次に、メイン基板２０に配置される第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１、及び第２のノイズフィルタ回路ＣＭＦ２の具体的構成について説明する。図４に示すように、第１のノイズフィルタ回路は、一対の直流パワーライン３１、３２に、ノーマルモードのノイズを減衰するための第１のＸコンデンサＸ１、コモンモードノイズを減衰するための第１～第４のＹコンデンサＹ１～Ｙ４、及びコモンモードノイズを減衰するための第１のチョークコイルＬ１を接続して構成されている。また、第２のノイズフィルタ回路は、一対の交流パワーライン３８、３９に、ノーマルモードのノイズを減衰するための第２～第４のＸコンデンサＸ２～Ｘ４、コモンモードのノイズを減衰するための第５～第８のＹコンデンサＹ５～Ｙ８（第１のコンデンサ、第２のコンデンサ）、及びコモンモードのノイズを減衰するための第２、第３のチョークコイルＬ２、Ｌ３を接続して構成されている。
　図３に示すように、メイン基板２０に配置される一対の交流パワーライン３１、３２、及び一対の交流パワーライン３８、３９は、夫々２つの領域（第１領域３１ａ、３２ａ、及び第２領域３１ｂ、３２ｂ）と、夫々３つの領域（第１領域３８ａ、３９ａ、第２領域３８ｂ、３９ｂ、第３領域３８ｃ、３９ｃ）に分断されている。分断されている領域は、第１～第３のチョークコイルＬ１～Ｌ３により接続されている。
　第１～第４のＸコンデンサＸ１～Ｘ４は、夫々一対の直流パワーライン３１、３２の第１領域３１ａ、３２ａ間、一対の交流パワーライン３８、３９の第１領域３８ａ、３９ａ、間、一対の交流パワーライン３８、３９の第２領域３８ｂ、３９ｂ間、及び一対の交流パワーライン３８、３９の第２領域３８ｃ、３９ｃ間を接続している。
　第１～第４のＸコンデンサＸ１～Ｘ４は、夫々が接続する領域のパワーラインに跨がるように配置されて、第1～第４のＸコンデンサＸ１～Ｘ４の両方のリード線は、それぞれメイン基板２０に形成されたスルーホール（図示省略）を経てハンダ付けされている。また、このスルーホールはパワーラインが向かい合う側に設けられ、第１～第４のＸコンデンサＸ１～Ｘ４は、第１～第４のＸコンデンサＸ１～Ｘ４によりスルーホールを覆うように配置されている。
　直流パワーライン３８、３９の一対の第１領域３１ａ、３２ａの間、一対の第２領域３１ｂ、３２ｂの間、交流パワーライン３８、３９の一対の第２領域３８ｂ、３９ｂの間、一対の第３領域３８ｃ、３９ｃの間、にはそれぞれ島状の導電領域３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄが形成されている。
　第１～第８のＹコンデンサＹ１～Ｙ８の配置は、第１、第３、第５、第７のＹコンデンサを第１のコンデンサＣ１とし、第２、第４、第６、第８のＹコンデンサを第２のコンデンサＣ２として説明する。これは、第１のコンデンサＣ１としたＹコンデンサＹ１、Ｙ３、Ｙ５、Ｙ７、及び第２のコンデンサＣ２としたＹコンデンサＹ２、Ｙ４、Ｙ６、Ｙ８は、配置の箇所が異なるだけであり配置のされ方は共通するためである。
　本実施形態では、第１のＹコンデンサＹ１は、一対の直流パワーラインの第１領域の一方３１ａと島状の導電領域３３ａとの間に配置され、第２のＹコンデンサＹ２は、一対の直流パワーラインの第１領域の他方３２ａと島状の導電領域３３ａとの間に配置される。第３のＹコンデンサＹ３は、一対の直流パワーラインの第２領域の一方３１ｂと島状の導電領域３３ｂとの間に配置され、第４のＹコンデンサＹ４は、一対の直流パワーラインの第２領域の他方３２ｂと島状の導電領域３３ｂとの間に配置される。第５のＹコンデンサＹ５は、一対の交流パワーラインの第２領域の一方３８ｂと島状の導電領域３３ｃとの間に配置され、第６のＹコンデンサＹ６は、一対の交流パワーラインの第２領域の他方３９ｂと島状の導電領域３３ｃとの間に配置される。第７のＹコンデンサＹ７は、一対の交流パワーラインの第３領域の一方３８ｃと島状の導電領域３３ｄとの間に配置され、第８のＹコンデンサＹ８は、一対の交流パワーラインの第３領域の他方３９ｃと島状の導電領域３３ｄとの間に配置される。
　第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２は、直列に接続されての直列回路を成しており、この直列回路は一対のパワーライン（直流パワーライン３１、３８、或いは交流パワーライン３８、３９）に電気的に接続されている。第１のコンデンサＣ１は、一対のパワーラインの一方と導電領域３３に跨がるように配置されており、第２のコンデンサＣ２は、導電領域３３と一対のパワーラインの他方とに跨がるように配置されている。すなわち第1のコンデンサと第２のコンデンサとの接続点は導電領域３３に接続される。
　第１のコンデンサＣ１の両方のリード線（端子）は、それぞれメイン基板２０に形成された一対の第１スルーホールＴＨ１（図５（ａ）参照）を経て、一対のパワーラインの一方と導電領域３３とにハンダ付けされている。この一対の第１スルーホールＴＨ１は、一対のパワーラインの一方、及び導電領域３３の向かい合う側に設けられ、第１のコンデンサＣ１は、第１のコンデンサＣ１により第１スルーホールＴＨ１を覆うように配置されている。
　第２のコンデンサＣ２の両方のリード線（端子）は、それぞれメイン基板２０に形成された一対の第２スルーホールＴＨ２（図５（ａ）参照）を経て、一対のパワーラインの他方と導電領域３３とにハンダ付けされている。この一対の第２スルーホールＴＨ２は、一対のパワーラインの他方、及び導電領域３３の向かい合う側に設けられ、第２のコンデンサＣ２は、第２のコンデンサＣ２により第２スルーホールＴＨ２を覆うように配置されている。
　また、一対のスルーホールＴＨ１間の距離は、一対のスルーホールＴＨ２間の距離にほぼ等しくなっている。
　次に、メイン基板２０に形成された島状の導電領域３３を接地電位レベルＧに接続する方法を図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４に示したように、ヒートシンク２１上には複数個の同一高さの導電性サポート２３、２３ａが立設されている。導電性サポート２３、２３ａは、メイン基板２０を所定高さに維持した状態でヒートシンク２１上に固定することを目的としている。しかしながら、このうち４箇所の導電性サポート２３ａは、単にメイン基板２０を所定高さに維持した状態でヒートシンク２１上に固定するのみでなく、メイン基板２０に形成された４箇所の島状の導電領域３３ａ～３３ｄを接地電位レベルＧに接続されているヒートシンク２１に電気的に接続する機能を有している。
　すなわち、メイン基板２０には、導電性サポート２３に対応する位置にネジ止め用の開孔が形成されているとともに、４箇所の島状の導電領域３３ａ～３３ｄ、具体的には、島状の導電領域の第１のスルーホールＴＨ１と第２のスルーホールＴＨ２との間にもネジ止め用の開孔Ｈが形成されている。そこで、導電性サポート２３に対応する位置のメイン基板２０に形成された開孔からメイン基板２０を導電性サポート２３の頂部にネジ止めするとともに、４箇所の島状の導電領域３３ａ～３３ｄに形成された開孔Ｈに対応する位置から導電性サポート２３ａの頂部にネジ止めする。これにより、メイン基板２０が導電性サポート２３、２３ａによってヒートシンク２１上に一定の高さに保持・固定されるとともに、メイン基板２０に形成された４箇所の島状の導電領域３３ａ～３３ｄが導電性サポート２３ａの頂部と電気的に接触する。
　したがって、メイン基板２０に形成された４箇所の島状の導電領域３３ａ～３３ｄは、導電性サポート２３ａにより、ヒートシンク２１に電気的に接続されて接地電位レベルとなる。
　ここで、ＸコンデンサやＹコンデンサは、コンデンサの接続配線（コンデンサのリード線、配線基板に設けられている配線パターン、サポート２３ａ等）の持つリアクトル成分により共振回路を構成する。このため、ＸコンデンサやＹコンデンサが実際に除去できるノイズの周波数帯は、コンデンサの容量をＣ、リアクトル成分をＬとすると共振周波数ｆ（ｆ＝１／（２π（ＬＣ）1/2））よりも低い周波数帯になる。リアクトル成分Ｌの大きさは、コンデンサから接地電位レベルまでの配線の距離（長さ）により決まる。この距離が長ければリアクトル成分はＬ大きくなり、小さければリアクトル成分Ｌは小さくなる。
　本実施形態では、上述してきたように、第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１、及び第２のノイズフィルタ回路ＣＭＦ２を構成しているので、導電領域３３で第１のコンデンサＣ１のリード線の接続点、接地電位レベル（ヒートシンク２１）につながる接続点（開口Ｈ）、及び第２のコンデンサＣ２のリード線の接続点が順に配置される。これにより、一対のパワーラインに挟まれたコンデンサＣ１、Ｃ２は島状の導電領域３３内とサポート２３ａを介して接地電位レベル（ヒートシンク２１）につながり、これらのコンデンサＣ１、Ｃ２は最短距離で設置されることになる。このようになると、コンデンサＣ１、Ｃ２の接続配線のリアクトル成分が小さくなるため、太陽電池モジュール３０側から直流パワーライン３１、３２を通して電力変換装置１へ入力されるノイズや一対の交流パワーライン３８、３９を通して負荷へ流れるノイズを良好に減衰することができる。
　また、夫々のコンデンサＣ１、Ｃ２はほぼ同じ配線距離で設置されるのでノイズフィルタ回路ＣＭＦ１のバランスがよくなり片方のノイズの減衰作用が落ちることが無くなる。
　また、第１～第４のＸコンデンサＸ１～Ｘ４、第１～第８のＹコンデンサＹ１～Ｙ８のリード線を挿入するスルーホールは、一対のパワーラインが向かい合う側、あるいはパワーラインと導電領域が向かい合う側に設けられる。これによって、この一対のパワーラインの一方及び導電領域３３に配置された第１のコンデンサＣ１のリード線（端子）の接続点は、それぞれ一対のパワーラインの一方及び導電領域３３の互いに向かい合う側に設けられ、一対のパワーラインの他方及び導電領域３３に配置された第２のコンデンサＣ２の端子の接続点は、それぞれ一対のパワーラインの他方及び導電領域３３の互いに向かい合う側に設けられることになる。従って、それぞれのリード線の長さがほぼ同じになりノイズフィルタ回路のバランスが良くなる。
　ただし、本発明においては、第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２をそれぞれメイン基板２０に設けられたスルーホールを覆うように配置することは必ずしも必要な構成ではない。さらに、本発明においては、第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２のリード線を挿入するスルーホールを、一対のパワーラインが向かい合う側、あるいはパワーラインと導電領域３３が向かい合う側に設けることも、必ずしも必要な条件ではない。このようなスルーホールの形成状態を、図５を用いて説明する。
　図５（ａ）は、実施形態の第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２を一対のパワーライン（直流パワーライン３１、３２、或いは交流パワーライン３８、３９）と島状の導電領域３３との間へ取付けるための第１及び第２スルーホールの配置状態を示す、メイン基板２０を裏側からみた底面図である。なお、第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２はともに破線で示されている。第１スルーホールＴＨ１は、一対のパワーラインの一方と島状の導電領域３３とが互いに近接している位置、即ち向かい合う側に夫々設けられている。また、第２スルーホールＴＨ２も、一対のパワーラインの他方と島状の導電領域３３とが互いに近接している位置、すなわち向かい合う側に夫々設けられている。
　しかしながら、コンデンサのサイズ及び形状によっては、このように配置することができない場合がある。例えば第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２としてリード線間距離が長いものを使用した場合、図５（ｂ）に示したように、島状の導電領域３３に形成されている第１、第２スルーホールＴＨ１、ＴＨ２が上述した実施形態の場合と同様の位置に形成されていても、一対のパワーラインに形成するスルーホールをそれぞれ島状の導電領域３３から離れている位置に設けざるを得ない場合がある。このような場合であっても、それぞれのコンデンサのリード線の長さが短くなっているので、実施形態の電力変換装置１と実質的に同様の作用効果を奏することができる。
　また、コンデンサとして円板状のセラミックコンデンサないし積層コンデンサを使用した場合、実質的にコンデンサによってスルーホールを覆うことができない場合があるが、この場合であっても、実施形態の電力変換装置１と実質的に同様の作用効果を奏することができる。さらに、第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２は、図５（ａ）及び（ｂ）に示したように直線状に配置する必要はなく、また、一対のパワーラインと直角となるように配置する必要もない。例えば、図５（ｃ）に示したように「ハ」字状となるように第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２が配置されるように第１、第２のスルーホールＴＨ１、ＴＨ２を配置しても良い。また、図５（ｄ）に示したように一対のパワーラインに対して斜めになるように第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２配置されるように第１、第２のスルーホールＴＨ１、ＴＨ２を配置しても良い。
　また、このスルーホールの位置は、上述の位置に限らず、コンデンサＸ１～Ｘ４、Ｙ１～Ｙ８とリード線のリアクトル成分とにより構成される共振回路の共振周波数が、ノイズの主要因となる周波数よりも小さくなるようにリード線の長さが短くなる（例えば、１０ｍｍ以下）ように調整すると良い。このノイズの主要因としては、スイッチ素子モジュール２４のスイッチ素子のスイッチング周波数（数ｋＨｚ～数十ｋＨｚ）や、スイッチ素子モジュールに電力を供給するスイッチング電源のスイッチング周波数（数十ｋＨｚ～数百ｋＨｚ）等が考えられる。
　なお、実施形態の電力変換装置では、第１のノイズフィルタ回路ＣＭＦ１及び第２のノイズフィルタ回路ＣＭＦ２を設けた例を示したが、このような構成を採用した理由は、ＡＣ出力に重畳するノーマルモードノイズ及びコモンモードノイズを少なくして高品質なＡＣ電力を系統へ供給するためである。そのため、一対の直流パワーライン３１、３２では、少なくとも一対のＹコンデンサ、少なくとも一つのＸコンデンサ及びチョークコイルを設ければよい。また、一対の交流パワーライン３８、３９は、上記のような全てのＹコンデンサ、Ｘコンデンサやチョークコイルを設ける必要はなく、少なくとも一対のＹコンデンサ、少なくとも一つのＸコンデンサ及びチョークコイルを設ければよい。
　１…電力変換装置　２…表面パネル　３…背面パネル　３ａ…切り欠き　４…上面パネル　４ａ…通気孔　５…下面主パネル　６…下面補助パネル　７…右側面パネル　８…左側面パネル　２０…メイン基板　２１…ヒートシンク　２１ａ…フィン　２３、２３ａ…導電性サポート　２４…スイッチ素子モジュール　２５…スイッチ素子固定用ホルダ　２６…サブ基板　３０…太陽電池モジュール　３１、３２…直流パワーライン　３１ａ、３２ａ…第１領域　３１ｂ、３２ｂ…第２領域　３３…導電領域　３６…昇圧回路　３７…インバータ回路　３８、３９…交流パワーライン　３８ａ、３９ｂ…第１領域　３８ａ、３９ｂ…第２領域　３８ｃ、３９ｃ…第３領域　４３、４４…交流パワーライン　ＤＣＬ…直流用リアクトル　ＡＣＬ…交流用リアクトル　ＣＯＮ…平滑コンデンサ　Ｌ１～Ｌ３…チョークコイル　Ｘ１～Ｘ４…Ｘコンデンサ　Ｙ１～Ｙ８…Ｙコンデンサ　ＲＬＹ１～ＲＬＹ４…連系リレー　ＴＨ１、ＴＨ２…スルーホール

Claims (5)

  1. 　入力電力を複数のスイッチ素子のＯＮ／ＯＦＦ動作により交流電力に変換して出力する電力変換装置において、
    　前記複数のスイッチ素子のＯＮ/ＯＦＦ動作に際して生じる発熱を放散する導電性を有するヒートシンクと、
    　当該ヒートシンク上に導電性を有するサポートを介して支持され、前記交流電力を負荷へ出力するための一対の配線パターンを有する変換回路と、
    　前記一対の配線パターン間に接続される第1のコンデンサ及び第２のコンデンサによる直列回路と、
    　前記直列回路の両コンデンサの接続点が接続される前記変換回路上でかつ前記一対の配線パターン間の島状の導電領域と、を有し、
    　前記サポートは前記導電領域で前記変換回路を支持すると共にこの導電領域に電気的に接続されていることを特徴とする電力変換装置。
  2. 　前記一対の配線パターンを平行に配置し、この一対の配線パターンの一方及び前記導電領域に配置された第１のコンデンサの端子の接続点をそれぞれ前記一対の配線パターンの一方及び前記導電領域の互いに向かい合う側に設け、
    　前記一対の配線パターンの他方及び前記導電領域に配置された第２のコンデンサの端子の接続点をそれぞれ前記一対の配線パターンの他方及び前記導電領域の互いに向かい合う側に設けることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
  3. 　第１コンデンサの夫々の端子が接続される前記配線パターンの接続点と前記導電領域の接続点との距離は第２コンデンサの夫々の端子が接続される前記配線パターンの接続点と前記導電領域の接続点との距離にほぼ等しく、かつ当該距離はほぼ夫々のコンデンサの端子間距離であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換装置。
  4. 　前記一対の配線パターンは、それぞれ第１領域及び第２領域に分断されて配置され、
    　前記一対の配線パターンのそれぞれの第１領域及び第２領域は、互いにインダクタンスによって接続され、
    　前記第１のコンデンサ及び第２のコンデンサは前記第１領域及び前記第２領域の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電力変換装置。
  5. 　さらに、一対の配線パターンが両側端側に沿って形成されたサブ基板を備え、
    　前記メイン基板に形成された前記一対の配線パターンの出力側は、それぞれ前記サブ基板に形成された一対の配線パターンに接続され、
    　前記サブ基板に形成された一対の配線パターンは、それぞれサブ基板に配置された連系リレーを介して出力側と接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電力変換装置。
     
PCT/JP2012/075034 2012-09-28 2012-09-28 電力変換装置 WO2014049818A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014537987A JP5909664B2 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 電力変換装置
PCT/JP2012/075034 WO2014049818A1 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 電力変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/075034 WO2014049818A1 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014049818A1 true WO2014049818A1 (ja) 2014-04-03

Family

ID=50387281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/075034 WO2014049818A1 (ja) 2012-09-28 2012-09-28 電力変換装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5909664B2 (ja)
WO (1) WO2014049818A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016226214A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 キヤノン株式会社 電源装置、画像形成装置及びノイズフィルタ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003333864A (ja) * 2002-05-15 2003-11-21 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2009027896A (ja) * 2007-07-24 2009-02-05 Fuji Electric Systems Co Ltd インバータ装置
JP2010536117A (ja) * 2007-07-23 2010-11-25 ヒュッティンガー エレクトローニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト プラズマ給電装置
JP2011097753A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Onkyo Sound & Vision Corp 電子回路の実装構造及び整流平滑回路の実装構造
JP2011151910A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 系統連係装置
JP2012137830A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Ntt Facilities Inc 太陽光発電システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003333864A (ja) * 2002-05-15 2003-11-21 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2010536117A (ja) * 2007-07-23 2010-11-25 ヒュッティンガー エレクトローニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト プラズマ給電装置
JP2009027896A (ja) * 2007-07-24 2009-02-05 Fuji Electric Systems Co Ltd インバータ装置
JP2011097753A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Onkyo Sound & Vision Corp 電子回路の実装構造及び整流平滑回路の実装構造
JP2011151910A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Sanyo Electric Co Ltd 系統連係装置
JP2012137830A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Ntt Facilities Inc 太陽光発電システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016226214A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 キヤノン株式会社 電源装置、画像形成装置及びノイズフィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
JP5909664B2 (ja) 2016-04-27
JPWO2014049818A1 (ja) 2016-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5344013B2 (ja) 電力変換装置
WO2016147492A1 (ja) 電力用回路装置
JP6160780B2 (ja) ３レベル電力変換装置
US8884719B2 (en) Noise filter device
JP2006166689A (ja) モジュール式電力コンバータ組立部品
KR102194361B1 (ko) 전기 기기와 그 제조 방법
JP2019103383A (ja) 電気機器とその製造方法
JP4538474B2 (ja) インバータ装置
JP6176135B2 (ja) 電力変換装置
JP2013169075A (ja) 電力変換装置
JP5987163B2 (ja) 電力変換装置
US7579554B2 (en) Heat sink arrangement for electrical apparatus
JP2007174759A (ja) 電力変換装置
JP2014192936A (ja) 電源ブスバー及びそれを用いる電力変換装置
JP5909664B2 (ja) 電力変換装置
JP2014042377A (ja) 電源ブスバー及びそれを用いる電力変換装置
JP2013099168A (ja) 電力変換装置
JP6028222B2 (ja) 電気機器
JP6277433B2 (ja) 電力変換装置
WO2021176934A1 (ja) 電力変換装置
JP5846929B2 (ja) パワー半導体モジュール
JP6179487B2 (ja) ３レベル電力変換装置の半導体モジュールユニット
JP5879497B2 (ja) 電力変換装置
JP6851242B2 (ja) 電力変換装置
JPWO2019244491A1 (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12885588

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014537987

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12885588

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1