WO2018029861A1 - 電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法 - Google Patents

電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法 Download PDF

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WO2018029861A1
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terminal
connection part
parallel connection
series connection
positive
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PCT/JP2016/073793
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English (en)
French (fr)
Inventor
奥田　哲也
泰宏 遠藤
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三菱電機株式会社
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    • 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
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
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    • 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
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    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/10—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode arranged for operation in series, e.g. for multiplication of voltage

Definitions

  • the present invention relates to a power supply circuit board, a power supply circuit, a power conversion device, and an erroneous mounting detection method.
  • Conventional power converters for driving motors have, for example, single-phase 100V, single-phase 200V, three-phase 200V, and three-phase 400V as the types of AC power supplies, and are dedicated to the power supply voltage and the number of phases, respectively. There was a need to design parts and components.
  • one or more capacitors connected in parallel are used for a three-phase or single-phase 200 V input, and one or more sets are connected in series for a three-phase 400 V input.
  • a set of capacitors is used, and one or more sets of capacitors connected in series are used for a single-phase 100V input.
  • Patent Document 1 discloses a power conversion device including a three-phase input terminal, an intermediate potential terminal connected to a wiring connecting two smoothing capacitors, and a short-circuit piece for short-circuiting the input terminal.
  • the present invention has been made in view of the above, and is a power circuit board, power circuit, power conversion device, and erroneous mounting that can be applied to an AC power supply having different numbers of different phases without requiring additional members on the same substrate.
  • An object is to provide a detection method.
  • a power conversion device includes a first AC terminal, a second AC terminal, and a three-phase AC voltage or a single-phase AC voltage applied thereto.
  • Two parallel connection portions a positive terminal of the first series connection portion, a positive terminal of the first parallel connection portion, and a positive terminal of the second parallel connection portion are electrically connected to the first DC terminal. Connected to the negative terminal of the first parallel connection portion and the second The negative terminal of the column connection part and the negative terminal of the second parallel connection part are electrically connected to the second DC terminal, and the negative terminal of the first series connection part and the second series connection The positive terminal of the part is electrically connected to the third AC terminal.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit board according to a first embodiment.
  • the circuit diagram which showed the structure in the case of rectifying the three-phase 200V alternating voltage of the power supply circuit which concerns on Embodiment 1.
  • the circuit diagram which showed the structure in the case of voltage doubler rectification of the single phase 100V alternating voltage of the power supply circuit which concerns on Embodiment 1
  • the circuit diagram which showed the structure in the case of voltage doubler rectification of the single phase 100V alternating voltage of the other power supply circuit which concerns on Embodiment 1 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power conversion device according to a first embodiment.
  • circuit diagram which shows the structure of the power supply circuit board concerning Embodiment 2 The circuit diagram which shows the structure of the power supply circuit board which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit board 50a according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration in the case of rectifying the three-phase 200V AC voltage of the power supply circuit 70a according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration in the case of double voltage rectification of the single-phase 100V AC voltage of the power supply circuit 70a according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration in the case of double voltage rectification of a single-phase 100V AC voltage of another power supply circuit 70a according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of power conversion device 100a according to the first embodiment.
  • the power supply circuit board 50a includes a first AC terminal L1, a second AC terminal L2, a third AC terminal L3, a first DC terminal 5, and a second DC terminal. 6, the first series connection portion 41a, the first parallel connection portion 42a, the second series connection portion 43a, the second parallel connection portion 44a, the voltage doubler rectification pattern 8, and the series-parallel connection. Pattern 9 for use.
  • the power supply circuit board 50a is a printed board, but the power supply circuit board 50a is not limited to the printed board.
  • the first AC terminal L1, the second AC terminal L2, and the third AC terminal L3 are terminal blocks to which the three-phase power source 7 or the single-phase power source 10 is connected.
  • the three-phase power source 7 applies a three-phase AC voltage to the first AC terminal L1, the second AC terminal L2, and the third AC terminal L3.
  • the single-phase power supply 10 applies a single-phase AC voltage to the first AC terminal L1 and the third AC terminal L3.
  • the three-phase power source 7 is a power source that supplies three-phase 200V or three-phase 400V.
  • the single-phase power supply 10 is a power supply that supplies a single-phase 100V or a single-phase 200V.
  • the first DC terminal 5 and the second DC terminal 6 are terminal blocks that output a DC voltage generated by a rectifier circuit 1 described later.
  • the first series connection part 41a has a positive terminal 21a of the first series connection part and a negative terminal 22a of the first series connection part.
  • the first parallel connection part 42a includes a positive terminal 23a of the first parallel connection part and a negative terminal 24a of the first parallel connection terminal.
  • the second series connection portion 43a includes a positive electrode terminal 31a of the second series connection portion and a negative electrode terminal 32a of the second series connection portion.
  • the second parallel connection portion 44a includes a positive electrode terminal 33a of the second parallel connection portion and a negative electrode terminal 34a of the second parallel connection portion.
  • the positive terminal 31a, the negative terminal 32a of the first series connection part, the positive terminal 33a of the second parallel connection part, and the negative terminal 34a of the second parallel connection part are, for example, a conductor pad or a power circuit board 50a. It is a conductor portion formed on the inner wall surface of the through hole.
  • the positive terminal 21a of the first series connection section, the negative terminal 22a of the first series connection section, the positive terminal 23a of the first parallel connection section, and the negative terminal 24a of the first parallel connection section are described below.
  • condenser 20 is electrically connected to these.
  • the positive terminal 31a of the second series connection part, the negative terminal 32a of the second series connection part, the positive terminal 33a of the second parallel connection part, and the negative terminal 34a of the second parallel connection part are described later.
  • the capacitor 30 is mounted. More specifically, the terminals of the second capacitor 30 are electrically connected to these.
  • the terminals of the first capacitor 20 and the second capacitor 30 include lead wires.
  • the positive terminal 21a of the first series connection section, the negative terminal 22a of the first series connection section, the positive terminal 23a of the first parallel connection section, and the negative terminal 24a of the first parallel connection section are shown in FIG.
  • the power supply circuit board 50a is provided.
  • the positive terminal 31a of the second series connection section, the negative terminal 32a of the second series connection section, the positive terminal 33a of the second parallel connection section, and the negative terminal 34a of the second parallel connection section are shown in FIG.
  • the power supply circuit board 50a is provided.
  • the voltage doubler rectification pattern 8 is a wiring pattern formed on the power supply circuit board 50a. As shown in FIG. 1, the voltage doubler rectification pattern 8 electrically connects the negative terminal 22a of the first series connection portion, the positive terminal 31a of the second series connection portion, and the third AC terminal L3. .
  • the series / parallel connection pattern 9 is a wiring pattern formed on the power circuit board 50a.
  • the series-parallel connection pattern 9 includes a first DC terminal 5, a positive terminal 21 a of the first series connection portion, a positive terminal 23 a of the first parallel connection portion, and a second parallel connection portion.
  • the positive electrode terminal 33a is electrically connected.
  • the series-parallel connection pattern 9 includes a second DC terminal 6, a negative terminal 24 a of the first parallel connection part, a negative terminal 32 a of the second series connection part, and a second parallel connection part.
  • the negative electrode terminal 34a is electrically connected.
  • the power supply circuit 70a according to the first embodiment includes a power supply circuit board 50a, a rectifier circuit 1, an inrush current suppression circuit 2, and a smoothing circuit 3.
  • the first AC terminal L1, the second AC terminal L2, and the third AC terminal L3 of the power circuit board 50a are connected to a 200V three-phase AC power source.
  • the rectifier circuit 1 has six diodes 4. As shown in FIG. 2, the diode 4 is provided between the first AC terminal L1, the second AC terminal L2, and the third AC terminal L3, and the first DC terminal 5 and the second DC terminal 6. Bridge connected. The rectifier circuit 1 forms a full-wave rectifier circuit by the diodes 4 connected in a bridge. The rectifier circuit 1 rectifies the three-phase AC voltage applied from the three-phase power source 7 to the first AC terminal L1, the second AC terminal L2, and the third AC terminal L3 into a DC voltage.
  • the inrush current suppression circuit 2 includes a switch 26, a resistor 28, and a control device 80.
  • the switch 26 is provided in the series-parallel connection pattern 9 as shown in FIG.
  • the resistor 28 is connected in parallel with the switch 26 as shown in FIG.
  • the control device 80 is connected to the switch 26, a first capacitor 20 described later, and a second capacitor 30 described later.
  • the control device 80 is a microcomputer including an arithmetic processing unit configured with a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). It is not limited to.
  • the inrush current suppression circuit 2 suppresses an inrush current flowing through the power supply circuit 70a when an AC voltage is applied to the power supply circuit 70a. Specifically, when the first capacitor 20 and the second capacitor 30 described later do not reach a preset charge amount, the control device 80 opens the switch 26 to suppress the inrush current. The control device 80 turns on the switch 26 when a first capacitor 20 and a second capacitor 30 (to be described later) reach a preset charge amount.
  • the smoothing circuit 3 includes a first capacitor 20 and a second capacitor 30.
  • the first capacitor 20 and the second capacitor 30 are capacitors having a withstand voltage performance of 200V.
  • the first capacitor 20 includes a positive electrode and a negative electrode.
  • the second capacitor 30 includes a positive electrode and a negative electrode.
  • the positive electrode of the first capacitor 20 is electrically connected to the positive terminal 23a of the first parallel connection portion.
  • the negative electrode of the first capacitor 20 is electrically connected to the negative terminal 24a of the first parallel connection portion.
  • the positive electrode of the second capacitor 30 is electrically connected to the positive electrode terminal 33a of the second parallel connection portion.
  • the negative electrode of the second capacitor 30 is electrically connected to the negative electrode terminal 34a of the second parallel connection portion.
  • the configuration in the case of rectifying the three-phase 200V AC voltage of the power supply circuit 70a according to the first embodiment is a three-phase power source 7 in which the first AC terminal L1, the second AC terminal L2, and the third AC terminal L3 are 200V.
  • the first AC terminal L1 and the third AC terminal L3 may be connected to the 200V single-phase power supply 10. If it does in this way, it can respond also to a single phase 200V power supply.
  • the configuration in the case of rectifying the three-phase 200V AC voltage of the power supply circuit 70a according to the first embodiment assumes that the first capacitor 20 and the second capacitor 30 have a withstand voltage performance of 200V.
  • the second capacitor 30 may have a withstand voltage performance of 400V. If it does in this way, it can respond also to a three-phase 400V power supply.
  • the configuration of the power supply circuit 70a in the case of voltage rectifying the single-phase 100V AC voltage is the same as the configuration in the case of rectifying the three-phase 200V AC voltage and the single-phase 200V AC voltage except for the smoothing circuit 3.
  • the smoothing circuit 3 includes a first capacitor 20 and a second capacitor 30.
  • the first capacitor 20 and the second capacitor 30 are capacitors having a withstand voltage performance of 100V.
  • the first capacitor 20 includes a positive electrode and a negative electrode.
  • the second capacitor 30 includes a positive electrode and a negative electrode.
  • the positive electrode of the first capacitor 20 is electrically connected to the positive terminal 21a of the first series connection portion.
  • the negative electrode of the first capacitor 20 is electrically connected to the negative terminal 22a of the first series connection portion.
  • the positive electrode of the second capacitor 30 is electrically connected to the positive electrode terminal 31a of the second series connection part.
  • the negative electrode of the second capacitor 30 is electrically connected to the negative terminal 32a of the second series connection part.
  • the configuration in which the single-phase 100V AC voltage of the power supply circuit 70a according to the first embodiment is double-voltage rectified is a configuration in which six diodes 4 are mounted. However, as shown in FIG. 4 may be implemented. By doing in this way, it becomes possible to reduce the number of diodes 4 required for rectification, and to reduce work man-hours and material costs.
  • the configuration in the case of voltage doubler rectification of the single-phase 100V AC of the power supply circuit 70a according to the first embodiment assumes that the first capacitor 20 and the second capacitor 30 have a withstand voltage performance of 100V. 20 and the second capacitor 30 may have a withstand voltage performance of 200V. If it does in this way, it can respond also to the double voltage rectification of a single phase 200V alternating current power supply.
  • the power conversion device 100a includes a power supply circuit 70a, a display unit 81, an inverter circuit 11, and a voltage detection circuit 15.
  • the power conversion device 100a is the same as the power supply circuit 70a except that the power conversion device 100a includes a display unit 81, an inverter circuit 11, and a voltage detection circuit 15.
  • the display unit 81 is connected to the control device 80.
  • the display unit 81 is a display that displays information received from the control device 80.
  • the inverter circuit 11 is electrically connected to the first DC terminal 5 and the second DC terminal 6 as shown in FIG.
  • the inverter circuit 11 includes six switching elements 12.
  • the switching element 12 is a bipolar element using, for example, Si (silicon). As shown in FIG. 5, six switching elements 12 are mounted on the power supply circuit board 50a, and are bridge-connected by a switching element connection pattern 13 formed on the power supply circuit board 50a.
  • the plurality of switching elements 12 are connected to the control device 80.
  • the inverter circuit 11 converts the DC voltage output from the smoothing circuit 3 into an AC voltage by causing the control device 80 to turn on and off the switching element 12.
  • the inverter circuit 11 is connected to a load.
  • the inverter circuit 11 outputs AC power to the load.
  • the load is an electric motor. Examples of the electric motor include, but are not limited to, an induction motor, a synchronous motor, a switched reluctance motor stepping motor, and a voice coil motor.
  • the voltage detection circuit 15 is electrically connected to the first DC terminal 5 and the second DC terminal 6 as shown in FIG.
  • the voltage detection circuit 15 is connected to the control device 80.
  • the voltage detection circuit 15 is a detector used for measuring the output voltage of the power conversion device 100a, and is permanently installed in the power conversion device 100a.
  • the voltage detection circuit 15 detects the value of the DC voltage output from the smoothing circuit 3.
  • the value of the DC voltage detected by the voltage detection circuit 15 is appropriately referred to as a detection voltage.
  • the voltage detection circuit 15 outputs the detected detection voltage to the control device 80.
  • the control device 80 displays an abnormality on the display unit 81.
  • the detected voltage is abnormal, when the first capacitor 20 and the second capacitor 30 are connected in series, the positive electrode and the negative electrode of the first capacitor 20 are connected to the positive terminal 21a of the first series connection portion.
  • the output voltage of the smoothing circuit 3 is not smoothed as a result of being mounted on the positive terminal 23a of the first parallel connection part.
  • the positive electrode and the negative electrode of the second capacitor 30 are the negative electrode terminal 32a of the second series connection part and the negative electrode of the second parallel connection part.
  • the output voltage of the smoothing circuit 3 is not smoothed as a result of being mounted on the terminal 34a.
  • the switching element 12 of the power conversion device 100a is a bipolar element using Si (silicon), but is not limited thereto. At least one of the switching elements 12 may be a normally-on unipolar element using, for example, SiC (silicon carbide) or GaN (gallium nitride) which is a wide band gap semiconductor.
  • the power conversion device 100a When the detected voltage output from the voltage detection circuit 15 is abnormal, the power conversion device 100a causes the display unit 81 to display that there is an abnormality. This enables the voltage detection circuit 15 to detect an abnormal output voltage of the power conversion device 100a when the mounting positions of the positive and negative electrodes of the first capacitor 20 and the second capacitor 30 are wrong. Incorrect mounting can be detected without requiring any equipment cost.
  • the power conversion device 100a outputs the detection voltage detected by the voltage detection circuit 15 to the control device 80, and when the detection voltage output from the voltage detection circuit 15 is abnormal, the display unit 81 Is displayed to indicate that it is abnormal, and erroneous mounting is detected.
  • the present invention is not limited to this.
  • the erroneous mounting detection method includes, for example, a measurement process in which a unit tester is brought into contact with the first capacitor 20 and the second capacitor 30 to measure the terminal voltage, and the voltages of the first capacitor 20 and the second capacitor 30 are measured. It is good also as an incorrect mounting detection method including an incorrect mounting determination step for determining whether or not it is erroneous mounting based on. More specifically, the erroneous mounting determination step detects erroneous mounting depending on whether or not the measured value of the terminal voltage measured by the unit tester is included in a predetermined voltage range. Further, as a method for detecting erroneous mounting, for example, erroneous mounting of an electronic component may be detected by visual inspection and image inspection.
  • the power supply circuit board 50a, the power supply circuit 70a, and the power conversion device 100a are connected in series with the positive terminal 21a of the first series connection portion that connects the first capacitor 20 and the second capacitor 30 in series.
  • the power supply circuit board 50a, the power supply circuit 70a, and the power conversion device 100a include the positive terminal 23a of the first parallel connection portion that connects the first capacitor 20 and the second capacitor 30 in parallel and the first parallel connection portion.
  • a negative electrode terminal 24a, a second parallel connection portion positive electrode terminal 33a, and a second parallel connection portion negative electrode terminal 34a are provided.
  • the power supply circuit board 50a, the power supply circuit 70a, and the power conversion device 100a select the connection positions of the first capacitor 20 and the second capacitor 30 to thereby select the first capacitor 20 and the second capacitor 30.
  • the connection of the capacitor 30 can be connected in series or in parallel.
  • the present invention can be applied to an AC power supply having different voltages and different phases using the same substrate.
  • FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit board 50b according to the second embodiment.
  • the same reference numerals as those of the power supply circuit board 50a are used for the same configuration as the power supply circuit board 50a, and the detailed description thereof is omitted.
  • the power supply circuit board 50b includes a positive terminal 21a of the first series connection part, a negative terminal 22a of the first series connection part, a positive terminal 23a of the first parallel connection part, a negative terminal 24a of the first parallel connection part, Instead of the positive terminal 31a of the second series connection part, the negative terminal 32a of the second series connection part, the positive terminal 33a of the second parallel connection part and the negative terminal 34a of the second parallel connection part, Positive terminal 21b of the series connection part, negative terminal 22b of the first series connection part, positive terminal 23b of the second parallel connection part, negative terminal 24b of the second parallel connection part, positive terminal of the second series connection part.
  • the power supply circuit according to Embodiment 1 except that 31b, the negative terminal 32b of the second series connection part, the positive terminal 33b of the second parallel connection part, and the negative terminal 34b of the second parallel connection part are provided. It is the same as the substrate 50a.
  • the positive terminal 21b of the first series connection part, the negative terminal 22b of the first series connection part, the positive terminal 23b of the first parallel connection part, and the negative terminal 24b of the first parallel connection part are shown in FIG.
  • the power supply circuit board 50b is provided.
  • the positive terminal 31b of the second series connection part, the negative terminal 32b of the second series connection part, the positive terminal 33b of the second parallel connection part, and the negative terminal 34b of the second parallel connection part are shown in FIG.
  • the power supply circuit board 50b is provided.
  • the positive terminal 21b of the first series connection part, the negative terminal 22b of the first series connection part, the positive terminal 23b of the first parallel connection part, the negative terminal 24b of the first parallel connection part, and the second series connection part are, for example, a conductor pad or a through hole. It is the conductor part formed in the wall surface.
  • the positive terminal 21b of the first series connection part, the negative terminal 22b of the first series connection part, the positive terminal 23b of the first parallel connection part, the negative terminal 24b of the first parallel connection part, and the second series connection part The positive terminal 31b, the negative terminal 32b of the second series connection part, the positive terminal 33b of the second parallel connection part, and the negative terminal 34b of the second parallel connection part have a rectangular shape. In detail, the shape when these are seen from the direction orthogonal to the mounting surface of the power supply circuit board 50b is a rectangle.
  • the positive terminal 21b of the first series connection portion is arranged in a direction in which the longitudinal direction of the positive terminal 21b of the first series connection portion and the longitudinal direction of the negative terminal 22b of the first series connection portion intersect.
  • the positive terminal 23b of the first parallel connection portion is arranged in a direction in which the longitudinal direction of the positive terminal 23b of the first parallel connection portion and the longitudinal direction of the negative terminal 24b of the first parallel connection portion intersect.
  • the positive terminal 31b of the second series connection portion is arranged in a direction in which the longitudinal direction of the positive terminal 31b of the second series connection portion and the longitudinal direction of the negative terminal 32b of the second series connection portion intersect.
  • the positive terminal 33b of the second parallel connection portion is arranged in a direction in which the longitudinal direction of the positive terminal 33b of the second parallel connection portion intersects the longitudinal direction of the negative terminal 34b of the second parallel connection portion.
  • the longitudinal directions of the terminals are orthogonal to each other, but the present invention is not limited to this.
  • the power supply circuit board 50b has a structure in which the positive and negative electrodes have a rectangular cross section, and a capacitor disposed at a position where the longitudinal direction of the positive electrode and the longitudinal direction of the negative electrode cross each other has the positive electrode and the negative electrode. Can be inserted in the power supply circuit board 50b with the positive and negative electrodes reversed.
  • FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit board 50c according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is an enlarged view showing the capacitor mounted on the power supply circuit board 50c according to the third embodiment.
  • the power supply circuit board 50c uses the same code group as the power supply circuit board 50a for the same configuration as the power supply circuit board 50a, and a detailed description thereof is omitted.
  • the power supply circuit board 50c includes a positive terminal 21a of the first series connection part, a negative terminal 22a of the first series connection part, a positive terminal 23a of the first parallel connection part, a negative terminal 24a of the first parallel connection part, Instead of the positive terminal 31a of the second series connection part, the negative terminal 32a of the second series connection part, the positive terminal 33a of the second parallel connection part and the negative terminal 34a of the second parallel connection part, Positive terminal 21c of the series connection part, negative terminal 22c of the first series connection part, positive terminal 23c of the second parallel connection part, negative terminal 24c of the second parallel connection part, positive terminal of the second series connection part.
  • the power supply according to Embodiment 1 except that 31c, the negative terminal 32c of the second series connection part, the positive terminal 33c of the second parallel connection part, and the negative terminal 34c of the second parallel connection part are provided. It is the same as the circuit board 50a.
  • the positive terminal 21c of the first series connection part, the negative terminal 22c of the first series connection part, the positive terminal 23c of the first parallel connection part, and the negative terminal 24c of the first parallel connection part are shown in FIG.
  • the power supply circuit board 50c is provided.
  • the positive terminal 31c of the second series connection part, the negative terminal 32c of the second series connection part, the positive terminal 33c of the second parallel connection part, and the negative terminal 34c of the second parallel connection part are shown in FIG.
  • the power supply circuit board 50c is provided.
  • the positive terminal 31c, the negative terminal 32c of the first series connection part, the positive terminal 33c of the second parallel connection part, and the negative terminal 34c of the second parallel connection part are, for example, a conductor pad or a through hole It is the conductor part formed in the wall surface.
  • the positive terminal 21c of the first series connection section and the negative terminal 22c of the first series connection section are respectively positioned at positions facing the positive terminal 23c of the first parallel connection section and the negative terminal 24c of the first parallel connection section. Be placed.
  • the positive terminal 31c of the second series connection part and the negative terminal 32c of the second series connection part are respectively located at positions facing the positive terminal 33c of the second parallel connection part and the negative terminal 34c of the second parallel connection part.
  • the positive terminal 23c of the first parallel connection portion and the negative terminal 24c of the first parallel connection portion are respectively positioned so as to face the negative terminal 34c of the second parallel connection portion and the positive terminal 33c of the second parallel connection portion. Be placed.
  • the power circuit board 50c has the same direction in which the lead 35c of the first capacitor 20c is bent and the direction in which the lead 36c of the second capacitor 30c is bent, and the polarity of the first capacitor 20c is incorrect.
  • the first capacitor 20c is mounted in a direction approaching the second capacitor 30c.
  • the direction in which the leads 35c and 36c are bent is, for example, when the capacitor is viewed from above in the vertical direction, the positive electrodes of the leads 35c and 36c are located on the upper side, and the negative electrodes of the leads 35c and 36c are located on the lower side. In this case, it is a direction to bend rightward or a direction to bend leftward.
  • the direction in which the lead 35c of the first capacitor 20c is bent is the same as the direction in which the lead 36c of the second capacitor 30c is bent, and the polarity of the second capacitor 30c is mistakenly mounted.
  • the second capacitor 30c is mounted in a direction approaching the first capacitor 20c.
  • the direction in which the lead 35c of the first capacitor 20c is bent and the direction in which the lead 36c of the second capacitor 30c are bent are the same.
  • the types of electronic components to be mounted on the power circuit board 50c can be reduced, the number of man-hours required for component management can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit board 50d according to the fourth embodiment.
  • the power supply circuit board 50d uses the same code group as that of the power supply circuit board 50a in the same configuration as the power supply circuit board 50a, and a detailed description thereof is omitted.
  • the power supply circuit board 50d includes the power supply circuit board 50a according to the first embodiment except that the power supply circuit board 50d includes the short-circuit component 36, the first short-circuit component connection portion 38, and the second short-circuit component connection portion 39. The same.
  • the short-circuit component 36 is, for example, a zero ohm resistor or a short-circuit jumper wire.
  • the short-circuit component 36 is connected to the first short-circuit component connection portion 38 and the second short-circuit component connection portion 39.
  • the first short-circuit component connection portion 38 and the second short-circuit component connection portion 39 are, for example, conductors formed on conductor pads and inner wall surfaces of the through holes.
  • the first short-circuit component connection part 38 is electrically connected to the negative terminal 22d of the first series connection part and the positive terminal 31d of the second series connection part.
  • the second short-circuit component connecting portion 39 is electrically connected to the third AC terminal L3.
  • the power supply circuit board 50d when the power supply circuit board 50d is mounted with the first capacitor 20 and the second capacitor 30 in series with the power supply circuit board 50d with the short-circuit component 36 not mounted, the first capacitor 20 and Even if the withstand voltage performance of the second capacitor 30 is 200V, it can correspond to a three-phase 400V power source.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit and change the part.

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Abstract

同一基板上で追加の部材を要することなく異電圧異相数の交流電源に適用可能な電源回路基板を提供することを目的とする。 三相又は単相の交流電圧が印加される第１，第２及び第３の交流端子（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）と、　整流回路が生成した直流電圧を出力する第１及び第２の直流端子（５，６）と、　正極端子（２１ａ，３１ａ）及び負極端子（２２ａ，３２ａ）を有する第１及び第２直列接続部（４１ａ，４３ａ）と、　正極端子（２３ａ，３３ａ）及び負極端子（２４ａ，３４ａ）を有する第１及び第２の並列接続部（４２ａ，４４ａ）と、　正極端子（２１ａ，２３ａ，３３ａ）は、第１の直流端子（５）に電気的に接続され、　負極端子（２４ａ，３２ａ，３４ａ）は、第２の直流端子（６）に電気的に接続され、　負極端子（２２ａ）及び正極端子（３１ａ）は、第３の交流端子（Ｌ３）に電気的に接続されている電源回路基板（５０ａ）。

Description

電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法
　本発明は、電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法に関する。
　従来のモータを駆動する電力変換装置は、交流電源の種別として、例えば単相１００Ｖ、単相２００Ｖ、三相２００Ｖ及び三相４００Ｖがあり、適用する電源の電圧及び相数に応じてそれぞれ専用に部品及び部材を設計する必要があった。
　また、電力変換装置で使用される平滑コンデンサは、三相又は単相２００Ｖ入力においては１つ又は並列に接続されたコンデンサが用いられ、三相４００Ｖ入力においては直列に接続された１組又は複数組のコンデンサが用いられ、単相１００Ｖ入力においては直列に接続された１組又は複数組のコンデンサが用いられる。
　特許文献１には、三相入力の端子と２つの平滑コンデンサを繋ぐ配線に接続される中間電位の端子と入力端子を短絡させる短絡片とを備える電力変換装置が開示されている。
特許第３０６３３５４号公報
　特許文献１の電力変換装置は、２つの平滑コンデンサを同一基板上で並列に実装することができないため、平滑コンデンサの容量が不足した場合には付属平滑部を設置して容量を補う必要があり、追加の部材を要するという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一基板上で追加の部材を要することなく異電圧異相数の交流電源に適用可能な電源回路基板、電源回路、電力変換装置及び誤実装検出方法を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電力変換装置は、三相の交流電圧又は単相の交流電圧が印加される第１の交流端子、第２の交流端子及び第３の交流端子と、前記三相の交流電圧又は前記単相の交流電圧が印加された整流回路が生成した直流電圧を出力する第１の直流端子及び第２の直流端子と、正極端子及び負極端子を有する第１の直列接続部と、正極端子及び負極端子を有する第１の並列接続部と、正極端子及び負極端子を有する第２の直列接続部と、正極端子及び負極端子を有する第２の並列接続部と、前記第１の直列接続部の正極端子と前記第１の並列接続部の正極端子と前記第２の並列接続部の正極端子とは、前記第１の直流端子に電気的に接続され、前記第１の並列接続部の負極端子と前記第２の直列接続部の負極端子と前記第２の並列接続部の負極端子とは、前記第２の直流端子に電気的に接続され、前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に電気的に接続されている。
　本発明によれば、同一基板上で追加の部材を要することなく異電圧異相数の交流電源に適用可能な電源回路基板、電源回路及び電力変換装置を提供できるという効果を奏する。
実施の形態１に係る電源回路基板の構成を示す回路図 実施の形態１に係る電源回路の三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成を示した回路図 実施の形態１に係る電源回路の単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図 実施の形態１に係る他の電源回路の単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図 実施の形態１に係る電力変換装置の構成を示す回路図 実施の形態２に係る電源回路基板の構成を示す回路図 実施の形態３に係る電源回路基板の構成を示す回路図 実施の形態３に係る電源回路基板に実装するコンデンサを拡大して示す拡大図 実施の形態４に係る電源回路基板の構成を示す回路図
　以下に、本発明の実施の形態に係る電源回路基板、電源回路及び電力変換装置を図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａの構成を示す回路図である。図２は、実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成を示した回路図である。図３は、実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図である。図４は、実施の形態１に係る他の電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を示した回路図である。図５は、実施の形態１に係る電力変換装置１００ａの構成を示す回路図である。
　電源回路基板５０ａは、図１に示すように、第１の交流端子Ｌ１と、第２の交流端子Ｌ２と、第３の交流端子Ｌ３と、第１の直流端子５と、第２の直流端子６と、第１の直列接続部４１ａと、第１の並列接続部４２ａと、第２の直列接続部４３ａと、第２の並列接続部４４ａと、倍電圧整流用パターン８と、直並列接続用パターン９と、を備える。実施の形態１において、電源回路基板５０ａはプリント基板であるが、電源回路基板５０ａはプリント基板に限定されない。
　第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３は、三相電源７又は単相電源１０が接続される端子台である。三相電源７は、三相の交流電圧を第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３に印加する。単相電源１０は単相の交流電圧を第１の交流端子Ｌ１及び第３の交流端子Ｌ３に印加する。三相電源７は、三相２００Ｖ又は三相４００Ｖを供給する電源である。単相電源１０は、単相１００Ｖ又は単相２００Ｖを供給する電源である。
　第１の直流端子５及び第２の直流端子６は、後述する整流回路１が生成した直流電圧を出力する端子台である。
　第１の直列接続部４１ａは、第１の直列接続部の正極端子２１ａ及び第１の直列接続部の負極端子２２ａを有する。第１の並列接続部４２ａは、第１の並列接続部の正極端子２３ａ及び第１の並列接続端子の負極端子２４ａを有する。第２の直列接続部４３ａは、第２の直列接続部の正極端子３１ａ及び第２の直列接続部の負極端子３２ａを有する。第２の並列接続部４４ａは、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａを有する。
　第１の直列接続部の正極端子２１ａ、第１の直列接続部の負極端子２２ａ、第１の並列接続部の正極端子２３ａ、第１の並列接続部の負極端子２４ａ、第２の直列接続部の正極端子３１ａ、第１の直列接続部の負極端子３２ａ、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａは、例えば、導体のパッド又は電源回路基板５０ａのスルーホールの内壁面に形成された導体部分である。
　第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の直列接続部の負極端子２２ａと第１の並列接続部の正極端子２３ａと第１の並列接続部の負極端子２４ａとは、後述する第１のコンデンサ２０が実装される接続部である。より詳細には、これらには第１のコンデンサ２０の端子が電気的に接続される。第２の直列接続部の正極端子３１ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとは、後述する第２のコンデンサ３０が実装される接続部である。より詳細には、これらには第２のコンデンサ３０の端子が電気的に接続される。第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の端子は、リード線を含む。第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の直列接続部の負極端子２２ａと第１の並列接続部の正極端子２３ａと第１の並列接続部の負極端子２４ａとは、図１に示すように、電源回路基板５０ａに設けられる。第２の直列接続部の正極端子３１ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとは、図１に示すように、電源回路基板５０ａに設けられる。
　倍電圧整流用パターン８は、電源回路基板５０ａに形成される配線パターンである。倍電圧整流用パターン８は、図１に示すように、第１の直列接続部の負極端子２２ａと第２の直列接続部の正極端子３１ａと第３の交流端子Ｌ３とを電気的に接続する。
　直並列接続用パターン９は、電源回路基板５０ａに形成される配線パターンである。直並列接続用パターン９は、図１に示すように、第１の直流端子５と第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の並列接続部の正極端子２３ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａとを電気的に接続する。直並列接続用パターン９は、図１に示すように、第２の直流端子６と第１の並列接続部の負極端子２４ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとを電気的に接続する。
　次に、図２を用いて、実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成を説明する。第１の実施形態に係る電源回路７０ａは、電源回路基板５０ａと、整流回路１と、突入電流抑制回路２と、平滑回路３と、を備える。電源回路基板５０ａの第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３は、２００Ｖの三相交流電源に接続される。
　整流回路１は、ダイオード４を６個有する。ダイオード４は、図２に示すように、第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３と、第１の直流端子５及び第２の直流端子６との間にブリッジ接続される。整流回路１は、ブリッジ接続されたダイオード４により、全波整流回路を形成する。整流回路１は、三相電源７から第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３へ印加される三相の交流電圧を直流電圧に整流する。
　突入電流抑制回路２は、スイッチ２６と、抵抗２８と、制御装置８０と、を備える。スイッチ２６は、図２に示すように、直並列接続用パターン９に設けられている。抵抗２８は、図２に示すように、スイッチ２６と並列に接続されている。制御装置８０は、スイッチ２６と、後述する第１のコンデンサ２０と、後述する第２のコンデンサ３０とに接続されている。実施の形態１において、制御装置８０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）で構成された演算処理装置、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）及びＲＡＭ（Random　Access　Memory）を備えるマイクロコンピュータであるが、このようなものには限定されない。
　突入電流抑制回路２は、電源回路７０ａに交流電圧が印加された場合に、電源回路７０ａに流れる突入電流を抑制する。詳細には、後述する第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が予め設定された充電量に達しない場合に制御装置８０がスイッチ２６を開放することで、突入電流を抑制する。制御装置８０は、後述する第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が予め設定された充電量に達した場合に、スイッチ２６を投入する。
　平滑回路３は、第１のコンデンサ２０と、第２のコンデンサ３０と、を備える。第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０は、２００Ｖの耐圧性能を有するコンデンサである。第１のコンデンサ２０は、正極及び負極を備える。第２のコンデンサ３０は、正極及び負極を備える。
　第１のコンデンサ２０の正極は、第１の並列接続部の正極端子２３ａと電気的に接続される。第１のコンデンサ２０の負極は、第１の並列接続部の負極端子２４ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の正極は、第２の並列接続部の正極端子３３ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の負極は、第２の並列接続部の負極端子３４ａと電気的に接続される。
　実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成は、第１の交流端子Ｌ１、第２の交流端子Ｌ２及び第３の交流端子Ｌ３が２００Ｖの三相電源７に接続されるとしたが、第１の交流端子Ｌ１及び第３の交流端子Ｌ３が２００Ｖの単相電源１０に接続される構成としてもよい。このようにすると、単相２００Ｖ電源にも対応することができる。
　実施の形態１に係る電源回路７０ａの三相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成は、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が２００Ｖの耐圧性能を有するとしたが、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が４００Ｖの耐圧性能を有してもよい。このようにすると、三相４００Ｖ電源にも対応することができる。
　次に、図３を用いて、実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成を説明する。なお、単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の電源回路７０ａの構成は、平滑回路３以外は三相２００Ｖ交流電圧及び単相２００Ｖ交流電圧を整流する場合の構成と同じである。
　平滑回路３は、第１のコンデンサ２０と、第２のコンデンサ３０と、を備える。第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０は、１００Ｖの耐圧性能を有するコンデンサである。第１のコンデンサ２０は、正極及び負極を備える。第２のコンデンサ３０は、正極及び負極を備える。
　第１のコンデンサ２０の正極は、第１の直列接続部の正極端子２１ａと電気的に接続される。第１のコンデンサ２０の負極は、第１の直列接続部の負極端子２２ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の正極は、第２の直列接続部の正極端子３１ａと電気的に接続される。第２のコンデンサ３０の負極は、第２の直列接続部の負極端子３２ａと電気的に接続される。
　実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流電圧を倍電圧整流する場合の構成は、６個のダイオード４が実装された構成としたが、図４に示すように、２個のダイオード４が実装された構成としてもよい。このようにすることで、整流に必要なダイオード４の数を減らすことを可能にし、作業工数及び材料費を低減させることができる。
　実施の形態１に係る電源回路７０ａの単相１００Ｖ交流を倍電圧整流する場合の構成は、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が１００Ｖの耐圧性能を有するとしたが、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０が２００Ｖの耐圧性能を有するとしてもよい。このようにすると、単相２００Ｖ交流電源の倍電圧整流にも対応することができる。
　次に、図５を用いて、実施の形態１に係る電力変換装置１００ａの構成を説明する。電力変換装置１００ａは、電源回路７０ａと、表示部８１と、インバータ回路１１と、電圧検出回路１５と、を備える。電力変換装置１００ａは、表示部８１とインバータ回路１１と電圧検出回路１５とを備えていること以外は、電源回路７０ａと同じである。
　表示部８１は、制御装置８０に接続される。表示部８１は、制御装置８０から受け取った情報を表示するディスプレイである。
　インバータ回路１１は、図５に示すように、第１の直流端子５及び第２の直流端子６に電気的に接続される。インバータ回路１１は、６個のスイッチング素子１２を備える。スイッチング素子１２は、例えば、Ｓｉ（シリコン）を使用したバイポーラ型素子である。スイッチング素子１２は、図５に示すように、電源回路基板５０ａに６個実装され、電源回路基板５０ａに形成されたスイッチング素子接続用パターン１３によりブリッジ接続される。複数のスイッチング素子１２は、制御装置８０と接続される。インバータ回路１１は、制御装置８０がスイッチング素子１２をオンオフ動作することで、平滑回路３から出力される直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ回路１１は負荷に接続されている。インバータ回路１１は、負荷に交流電力を出力する。実施の形態１において、負荷とは電動機である。電動機は、誘導モータ、同期モータ、スイッチトリラクタンスモータステッピングモータ及びボイスコイルモータが例示されるが、これらには限定されない。
　電圧検出回路１５は、図５に示すように、第１の直流端子５と第２の直流端子６とに電気的に接続される。電圧検出回路１５は、制御装置８０に接続されている。電圧検出回路１５は、電力変換装置１００ａの出力電圧の計測に用いられる検出器であり、電力変換装置１００ａに常設されてあるものである。
　電圧検出回路１５は、平滑回路３から出力される直流電圧の値を検出する。以下において、電圧検出回路１５が検出した直流電圧の値を適宜、検出電圧と称する。電圧検出回路１５は、検出した検出電圧を制御装置８０へ出力する。制御装置８０は、電圧検出回路１５から出力される検出電圧に異常があった場合に、表示部８１に異常であることを表示させる。検出電圧に異常があった場合とは、第１のコンデンサ２０と第２のコンデンサ３０とを直列接続する場合において、第１のコンデンサ２０の正極及び負極が第１の直列接続部の正極端子２１ａ及び第１の並列接続部の正極端子２３ａにそれぞれ実装された結果、平滑回路３の出力電圧が平滑されない場合が例示される。また、第１のコンデンサ２０と第２のコンデンサ３０とを並列接続する場合において、第２のコンデンサ３０の正極及び負極が第２の直列接続部の負極端子３２ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａにそれぞれ実装された結果、平滑回路３の出力電圧が平滑されない場合が例示される。
　電力変換装置１００ａのスイッチング素子１２は、Ｓｉ（シリコン）を使用したバイポーラ型素子であるとしたがこれに限定されない。スイッチング素子１２のうち少なくとも１つは、例えば、ワイドバンドギャップ半導体であるＳｉＣ（シリコンカーバイド）又はＧａＮ（ガリウムナイトライド）を使用したノーマリーオン型のユニポーラ素子でもよい。
　電力変換装置１００ａは、制御装置８０が電圧検出回路１５から出力される検出電圧に異常があった場合に表示部８１に異常であることを表示させる。これにより、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の正極及び負極の実装位置を誤った場合に、電圧検出回路１５が電力変換装置１００ａの異常な出力電圧を検出することを可能にし、追加の設備コストを要することなく誤実装を検出することができる。なお、電力変換装置１００ａは、電圧検出回路１５が検出した検出電圧を制御装置８０へ出力し、制御装置８０が電圧検出回路１５から出力される検出電圧に異常があった場合に、表示部８１に異常であることを表示させ、誤実装を検出するとしたが、これに限定されない。誤実装の検出方法は、例えば、ユニットテスタを第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０に接触させて端子電圧を測定する測定工程と、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の電圧に基づいて誤実装であるか否かを判定する誤実装判定ステップと、を含む誤実装検出方法としてもよい。より詳細には、誤実装判定ステップは、ユニットテスタが測定した端子電圧の測定値が予め定められた電圧域に含まれるか否かによって誤実装を検出する。また、誤実装の検出方法は、例えば、目視検査及び画像検査によって電子部品の誤実装を検出するようにしてもよい。
　以上より、電源回路基板５０ａ、電源回路７０ａ及び電力変換装置１００ａは、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０を直列に接続する第１の直列接続部の正極端子２１ａと第１の直列接続部の負極端子２２ａと第２の直列接続部の正極端子３１ａと第２の直列接続部の負極端子３２ａとを備える。また電源回路基板５０ａ、電源回路７０ａ及び電力変換装置１００ａは、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０を並列に接続する第１の並列接続部の正極端子２３ａと第１の並列接続部の負極端子２４ａと第２の並列接続部の正極端子３３ａと第２の並列接続部の負極端子３４ａとを備える。このような構成により、電源回路基板５０ａ、電源回路７０ａ及び電力変換装置１００ａは、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の接続位置を選択することで、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の接続を直列又は並列に接続することができる。その結果、同一基板を用いて異電圧異相数の交流電源に適用することができる。
実施の形態２．
　図６は、実施の形態２に係る電源回路基板５０ｂの構成を示す回路図である。電源回路基板５０ｂの説明において、電源回路基板５０ａと同様の構成には電源回路基板５０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。電源回路基板５０ｂは、第１の直列接続部の正極端子２１ａ、第１の直列接続部の負極端子２２ａ、第１の並列接続部の正極端子２３ａ、第１の並列接続部の負極端子２４ａ、第２の直列接続部の正極端子３１ａ、第２の直列接続部の負極端子３２ａ、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａに代えて、第１の直列接続部の正極端子２１ｂ、第１の直列接続部の負極端子２２ｂ、第２の並列接続部の正極端子２３ｂ、第２の並列接続部の負極端子２４ｂ、第２の直列接続部の正極端子３１ｂ、第２の直列接続部の負極端子３２ｂ、第２の並列接続部の正極端子３３ｂ及び第２の並列接続部の負極端子３４ｂを備えていること以外は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａと同じである。
　第１の直列接続部の正極端子２１ｂと第１の直列接続部の負極端子２２ｂと第１の並列接続部の正極端子２３ｂと第１の並列接続部の負極端子２４ｂとは、図６に示すように、電源回路基板５０ｂに設けられる。第２の直列接続部の正極端子３１ｂと第２の直列接続部の負極端子３２ｂと第２の並列接続部の正極端子３３ｂと第２の並列接続部の負極端子３４ｂとは、図６に示すように、電源回路基板５０ｂに設けられる。第１の直列接続部の正極端子２１ｂと第１の直列接続部の負極端子２２ｂと第１の並列接続部の正極端子２３ｂと第１の並列接続部の負極端子２４ｂと第２の直列接続部の正極端子３１ｂと第１の直列接続部の負極端子３２ｂと第２の並列接続部の正極端子３３ｂと第２の並列接続部の負極端子３４ｂとは、例えば、導体のパッド又はスルーホールの内壁面に形成された導体部分である。
　第１の直列接続部の正極端子２１ｂと第１の直列接続部の負極端子２２ｂと第１の並列接続部の正極端子２３ｂと第１の並列接続部の負極端子２４ｂと第２の直列接続部の正極端子３１ｂと第２の直列接続部の負極端子３２ｂと第２の並列接続部の正極端子３３ｂと第２の並列接続部の負極端子３４ｂとは、矩形の形状を有する。詳細には、電源回路基板５０ｂの実装面と直交する方向からこれらを見た場合の形状が矩形である。
　第１の直列接続部の正極端子２１ｂは、第１の直列接続部の正極端子２１ｂの長手方向と第１の直列接続部の負極端子２２ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。第１の並列接続部の正極端子２３ｂは、第１の並列接続部の正極端子２３ｂの長手方向と第１の並列接続部の負極端子２４ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。第２の直列接続部の正極端子３１ｂは、第２の直列接続部の正極端子３１ｂの長手方向と第２の直列接続部の負極端子３２ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。第２の並列接続部の正極端子３３ｂは、第２の並列接続部の正極端子３３ｂの長手方向と第２の並列接続部の負極端子３４ｂの長手方向とが交差する向きに配置される。実施の形態２において、端子の長手方向同士は直交しているが、これに限定されない。
　電源回路基板５０ｂは、前述したような構造により、正極及び負極の断面が矩形の形状を有し、かつ正極の長手方向と負極の長手方向とが交差する位置に配置されたコンデンサを正極及び負極を逆にして電源回路基板５０ｂに挿入しようとした場合に、正極及び負極を逆にして挿入することを防止できる。
実施の形態３．
　図７は、実施の形態３に係る電源回路基板５０ｃの構成を示す回路図である。図８は、実施の形態３に係る電源回路基板５０ｃに実装されるコンデンサを拡大して示す拡大図である。電源回路基板５０ｃは、電源回路基板５０ａと同様の構成には電源回路基板５０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。電源回路基板５０ｃは、第１の直列接続部の正極端子２１ａ、第１の直列接続部の負極端子２２ａ、第１の並列接続部の正極端子２３ａ、第１の並列接続部の負極端子２４ａ、第２の直列接続部の正極端子３１ａ、第２の直列接続部の負極端子３２ａ、第２の並列接続部の正極端子３３ａ及び第２の並列接続部の負極端子３４ａに代えて、第１の直列接続部の正極端子２１ｃ、第１の直列接続部の負極端子２２ｃ、第２の並列接続部の正極端子２３ｃ、第２の並列接続部の負極端子２４ｃ、第２の直列接続部の正極端子３１ｃ、第２の直列接続部の負極端子３２ｃ、第２の並列接続部の正極端子３３ｃ及び第２の並列接続部の負極端子３４ｃとを備えていること以外は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａと同じである。
　第１の直列接続部の正極端子２１ｃと第１の直列接続部の負極端子２２ｃと第１の並列接続部の正極端子２３ｃと第１の並列接続部の負極端子２４ｃとは、図７に示すように、電源回路基板５０ｃに設けられる。第２の直列接続部の正極端子３１ｃと第２の直列接続部の負極端子３２ｃと第２の並列接続部の正極端子３３ｃと第２の並列接続部の負極端子３４ｃとは、図７に示すように、電源回路基板５０ｃに設けられる。第１の直列接続部の正極端子２１ｃと第１の直列接続部の負極端子２２ｃと第１の並列接続部の正極端子２３ｃと第１の並列接続部の負極端子２４ｃと第２の直列接続部の正極端子３１ｃと第１の直列接続部の負極端子３２ｃと第２の並列接続部の正極端子３３ｃと第２の並列接続部の負極端子３４ｃとは、例えば、導体のパッド又はスルーホールの内壁面に形成された導体部分である。
　第１の直列接続部の正極端子２１ｃ及び第１の直列接続部の負極端子２２ｃは、第１の並列接続部の正極端子２３ｃ及び第１の並列接続部の負極端子２４ｃとそれぞれ対向する位置に配置される。第２の直列接続部の正極端子３１ｃ及び第２の直列接続部の負極端子３２ｃは、第２の並列接続部の正極端子３３ｃ及び第２の並列接続部の負極端子３４ｃとそれぞれ対向する位置に配置される。第１の並列接続部の正極端子２３ｃ及び第１の並列接続部の負極端子２４ｃは、第２の並列接続部の負極端子３４ｃ及び第２の並列接続部の正極端子３３ｃとそれぞれ対向する位置に配置される。
　以上説明した構造により、電源回路基板５０ｃは、第１のコンデンサ２０ｃのリード３５ｃを折り曲げる方向及び第２のコンデンサ３０ｃのリード３６ｃを折り曲げる方向が同じであり、かつ第１のコンデンサ２０ｃの極性を誤って実装した場合に、第１のコンデンサ２０ｃが第２のコンデンサ３０ｃに近づく方向に実装される。ここで、リード３５ｃ、３６ｃを折り曲げる方向とは、例えば、コンデンサを鉛直方向上側から見て、リード３５ｃ、３６ｃの正極が上側に位置し、リード３５ｃ、３６ｃの負極が下側に位置している場合に、右向きに折り曲げる方向または左向きに折り曲げる方向である。また、電源回路基板５０ｃは、第１のコンデンサ２０ｃのリード３５ｃを折り曲げる方向及び第２のコンデンサ３０ｃのリード３６ｃを折り曲げる方向が同じであり、かつ第２のコンデンサ３０ｃの極性を誤って実装した場合に、第２のコンデンサ３０ｃが第１のコンデンサ２０ｃに近づく方向に実装される。その結果、第１のコンデンサ２０ｃまたは第２のコンデンサ３０ｃの極性を誤って実装した場合に、第１のコンデンサ２０ｃと第２のコンデンサ３０ｃとを干渉させることができ、第１のコンデンサ２０ｃ及び第２のコンデンサ３０ｃの誤実装の発生を抑制することができる。また、電源回路基板５０ｃは、第１のコンデンサ２０ｃのリード３５ｃを折り曲げる方向及び第２のコンデンサ３０ｃのリード３６ｃを折り曲げる方向が同じである。その結果、電源回路基板５０ｃに実装する電子部品の種類を少なくすることができ、部品管理に要する工数を減らすことができ、製造コストを低減させることができる。また、第１のコンデンサ２０ｃと第２のコンデンサ３０ｃとの折り曲げる方向が異なる電子部品を調達する場合と比べて、少ない種類でより多くの数の部品を調達することができ、電子部品の調達コストを抑えることができる。
実施の形態４．
　図９は、実施の形態４に係る電源回路基板５０ｄの構成を示す回路図である。電源回路基板５０ｄは、電源回路基板５０ａと同様の構成に、電源回路基板５０ａと同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。電源回路基板５０ｄは、短絡用部品３６と第１の短絡用部品接続部３８と第２の短絡用部品接続部３９とを備えていること以外は、実施の形態１に係る電源回路基板５０ａと同じである。
　短絡用部品３６は、例えば、零オーム抵抗又は短絡ジャンパー線である。短絡用部品３６は、第１の短絡用部品接続部３８及び第２の短絡用部品接続部３９に接続される。第１の短絡用部品接続部３８及び第２の短絡用部品接続部３９は、例えば、導体のパッド及びスルーホールの内壁面に形成された導体である。第１の短絡用部品接続部３８は、第１の直列接続部の負極端子２２ｄ及び第２の直列接続部の正極端子３１ｄと電気的に接続される。第２の短絡用部品接続部３９は、第３の交流端子Ｌ３と電気的に接続される。
　以上説明した構成により、電源回路基板５０ｄは、短絡用部品３６を未実装として第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０を電源回路基板５０ｄに直列に実装した場合に、第１のコンデンサ２０及び第２のコンデンサ３０の耐圧性能が２００Ｖでも、三相４００Ｖの電源に対応することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略及び変更することも可能である。
　１　整流回路、２　突入電流抑制回路、３　平滑回路、４　ダイオード、５　第１の直流端子、６　第２の直流端子、７　三相電源、８　倍電圧整流用パターン、９　直並列接続用パターン、１０　単相電源、１１　インバータ回路、１２　スイッチング素子、１３　スイッチング素子接続用パターン、２０　第１のコンデンサ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ　第１の直列接続部の正極端子、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ　第１の直列接続部の負極端子、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ　第１の並列接続部の正極端子、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ　第１の並列接続部の負極端子、２６　スイッチ、２８　抵抗、３０，３０ｃ　第２のコンデンサ、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ　第２の直列接続部の正極端子、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ　第２の直列接続部の負極端子、３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ　第２の並列接続部の正極端子、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ　第２の並列接続部の負極端子、３５　リード、３６　短絡用部品、３８　第１の短絡用部品接続部、３９　第２の短絡用部品接続部、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ　第１の直列接続部、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ　第１の並列接続部、４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ　第２の直列接続部、４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ　第２の並列接続部、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ　電力回路基板、７０ａ　電源回路、８０　制御装置、８１　表示部、１００ａ　電力変換装置、Ｌ１　第１の交流端子、Ｌ２　第２の交流端子、Ｌ３　第３の交流端子。

Claims (10)

  1. 　三相の交流電圧又は単相の交流電圧が印加される第１の交流端子、第２の交流端子及び第３の交流端子と、
    　前記第１の交流端子、前記第２の交流端子及び前記第３の交流端子から前記三相の交流電圧又は前記単相の交流電圧が印加された整流回路が生成した直流電圧を出力する第１の直流端子及び第２の直流端子と、
    　正極端子及び負極端子を有する第１の直列接続部と、
    　正極端子及び負極端子を有する第１の並列接続部と、
    　正極端子及び負極端子を有する第２の直列接続部と、
    　正極端子及び負極端子を有する第２の並列接続部と、
    　前記第１の直列接続部の正極端子と前記第１の並列接続部の正極端子と前記第２の並列接続部の正極端子とは、前記第１の直流端子に電気的に接続され、
    　前記第１の並列接続部の負極端子と前記第２の直列接続部の負極端子と前記第２の並列接続部の負極端子とは、前記第２の直流端子に電気的に接続され、
    　前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に電気的に接続されていることを特徴とする電源回路基板。
  2. 　前記第１の直列接続部の正極端子及び負極端子と、前記第１の並列接続部の正極端子及び負極端子と、前記第２の直列接続部の正極端子及び負極端子と、前記第２の並列接続部の正極端子及び負極端子とは、矩形の形状であり、
    　前記第１の直列接続部の正極端子は、前記第１の直列接続部の正極端子の長手方向と前記第１の直列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置され、
    　前記第１の並列接続部の正極端子は、前記第１の並列接続部の正極端子の長手方向と前記第１の並列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置され、
    　前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第２の直列接続部の正極端子の長手方向と前記第２の直列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置され、
    　前記第２の並列接続部の正極端子は、前記第２の並列接続部の正極端子の長手方向と前記第２の並列接続部の負極端子の長手方向とが交差する向きに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電源回路基板。
  3. 　前記第１の直列接続部の正極端子及び負極端子は、前記第１の並列接続部の正極端子及び負極端子とそれぞれ対向する位置に配置され、
    　前記第２の直列接続部の正極端子及び負極端子は、前記第２の並列接続部の正極端子及び負極端子とそれぞれ対向する位置に配置され、
    　前記第１の並列接続部の正極端子及び負極端子は、前記第２の並列接続部の負極端子及び正極端子とそれぞれ対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電源回路基板。
  4. 　第１の短絡部品接続部と、
    　第２の短絡部品接続部と、を備え、
    　前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子は、前記第３の交流端子に接続されず、
    　前記第１の短絡部品接続部は、前記第１の直列接続部の負極端子及び前記第２の直列接続部の正極端子と電気的に接続され、
    　前記第２の短絡部品接続部は、前記第３の交流端子と電気的に接続されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電源回路基板。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の電源回路基板を備え、
    　前記第１の交流端子は、ダイオードが前記第１の直流端子との間、及び前記第２の直流端子との間にそれぞれ電気的に接続され、前記整流回路を構成することを特徴とする電源回路。
  6. 　請求項５に記載の前記電源回路と、
    　複数のスイッチング素子を有し、複数の前記スイッチング素子のオンオフ動作により、前記直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、を備え、
    　前記インバータ回路は、前記第１の直流端子及び前記第２の直流端子と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。
  7. 　複数の前記スイッチング素子は、少なくとも１つがワイドバンドギャップ半導体のユニポーラ型素子であることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
  8. 　前記インバータ回路に接続される負荷は、モータであることを特徴とする請求項６又は７に記載の電力変換装置。
  9. 　前記第１の直流端子及び前記第２の直流端子と電気的に接続される電圧検出回路と、
    　前記電圧検出回路の検出電圧値を受け取る制御装置と、
    　表示部と、を備え、
    　前記制御装置は、前記電圧検出回路から出力される前記検出電圧値に異常があった場合に、前記表示部に異常であることを表示させることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の電力変換装置。
  10. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の電源回路基板に実装された電子部品の誤実装検出方法であって、
    　ユニットテスタを用いて、前記電源回路基板に実装された前記電子部品の端子電圧を測定する端子電圧測定工程と、
    　前記端子電圧の測定値に基づいて前記電子部品が誤実装されているか否かを判定する誤実装判定工程と、
    　を含むことを特徴とする誤実装検出方法。
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