WO2021048892A1 - 電気回路体及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electric circuit body and the like.
- Patent Document 1 describes "a noise filter device having a noise filter connected between a power source in which one phase is a ground phase and a power conversion device".
- an object of the present invention is to provide an electric circuit body or the like that appropriately suppresses noise.
- a noise filter circuit is mounted, a noise filter board connected to an AC power supply, and a power conversion circuit are mounted, and the input side is the noise filter board via the first wiring.
- the power conversion board is connected to the motor and the output side is connected to the motor via the second wiring, and the first ring core around which the first wiring is wound is provided.
- FIG. 1 is a configuration diagram of an electric circuit body 100 according to the first embodiment.
- the broken line arrow shown in FIG. 1 indicates the path of the common mode noise described later.
- the electric circuit body 100 shown in FIG. 1 performs predetermined power conversion and suppresses noise associated with this power conversion.
- the electric circuit body 100 includes a noise filter substrate 10, an inverter substrate 20 (power conversion substrate), a first ring core 30, and a second ring core 40.
- the noise filter board 10 is a printed circuit board on which a predetermined noise filter circuit 11 is mounted, and the input side is connected to the AC power supply E.
- the noise filter circuit 11 has a function of suppressing harmonic noise from the AC power source E.
- the noise filter circuit 11 is configured as an LC filter circuit having a one-to-one correspondence with each phase of the three-phase AC power supply E.
- the noise filter circuit 11 includes wirings ha, hb, and hc for three phases, reactors La, Lb, and Lc, wirings ka, kb, and kc, and capacitors Ca, Cb, and Cc.
- one end of the wiring ha is connected to the a phase of the AC power supply E via the terminal Ta1 of the noise filter substrate 10.
- the other end of the wiring ha is connected to the inverter board 20 via the terminal Ta2 of the noise filter board 10 and the first wiring fa in order.
- the wiring ha is provided with a reactor La of the noise filter circuit 11.
- one end of another wiring ka is connected between the reactor La and the terminal Ta2.
- a capacitor Ca of the noise filter circuit 11 is provided in this wiring ka.
- a plurality of reactors La, Lb, and Lc included in the noise filter circuit 11 are mounted on the noise filter substrate 10 as choke coils J.
- the other ends of the three wirings ka, kb, and kc provided with the capacitors Ca, Cb, and Cc are connected to each other.
- the connection points of these wirings ka, kb, and kc are grounded sequentially via the terminal T3 of the noise filter substrate 10 and the wiring m.
- the noise filter circuit 11 suppresses harmonic noise from the AC power source E.
- the AC power supply E is grounded via the wiring n.
- the wirings m and n described above are connected to each other via another wiring p1.
- the inverter board 20 shown in FIG. 1 is a printed circuit board on which a power conversion circuit such as an inverter circuit 24 is mounted in addition to a diode bridge 21, a smoothing capacitor 22, and a reactor 23.
- a power conversion circuit such as an inverter circuit 24
- the inverter board 20 is connected to the terminal Ta2 of the noise filter board 10 via the first wiring fa on the input side.
- the output side is connected to the winding eu of the motor M via the second wiring gu.
- the first ring core 30 around which the first wirings fa, fb, and fc are wound and the second ring core 40 around which the second wirings gu, gv, and gw are wound will be described later.
- the diode bridge 21 shown in FIG. 1 is a circuit that rectifies AC power input to itself via the noise filter circuit 11 into DC power.
- the diode bridge 21 has a configuration in which three pairs of diodes connected in series to each other are connected in parallel. Explaining a pair of diodes out of the above three pairs, the anode of one diode is connected to the negative wiring q and the cathode is connected to the anode of the other diode. Further, the cathode of the other diode is connected to the wiring r on the positive side. The same applies to the remaining two pairs of diodes out of the above three pairs. As a result, the three-phase AC power supplied from the AC power source E is rectified into DC power including pulsating current.
- the smoothing capacitor 22 is a capacitor that smoothes the DC power (DC power including pulsating current) input from the diode bridge 21. As shown in FIG. 1, the negative electrode of the smoothing capacitor 22 is connected to the wiring q, and the positive electrode is connected to another wiring r.
- the reactor 23 is an element that suppresses harmonic currents in the inverter substrate 20. In the example of FIG. 1, in the wiring r on the positive side, the reactor 23 is provided on the diode bridge 21 side of the connection point with the smoothing capacitor 22.
- the inverter circuit 24 is a circuit that converts DC power smoothed by the smoothing capacitor 22 into AC power and outputs the converted AC power to the motor M.
- the inverter circuit 24 has a configuration in which a first leg in which two switching elements S1 and S2 are connected in series, and a second leg and a third leg having the same configuration are connected in parallel to each other.
- MOSFETs Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors
- the switching element S1 has a parasitic diode D1 inside.
- the parasitic diode D1 is a pn junction portion existing between the source and drain of the switching element S1. The same applies to the other switching elements S2 to S6.
- the switching elements S1 and S2 of the first leg will be described.
- the source is connected to the wiring q on the negative side
- the drain is connected to the source of the switching element S1.
- the drain of the switching element S1 is connected to the wiring r on the positive side.
- the second leg and the third leg have the same configuration.
- the types of switching elements S1 to S6 are not limited to MOSFETs, and may be other types of elements such as transistors and IGBTs.
- the intermediate terminal of the first leg including the switching elements S1 and S2 is connected to the winding eu of the motor M via the wiring du, the terminal T4 of the inverter board 20, and the second wiring gu in this order. It is connected.
- the intermediate terminals of the second leg and the third leg are also connected to the windings ev and ew of the motor M, respectively.
- control unit (not shown) switches the switching elements S1 to S6 of the inverter circuit 24 on / off in a predetermined manner, so that the DC voltage applied from the smoothing capacitor 22 is converted into a three-phase AC voltage.
- the motor M is driven.
- the first ring core 30 is a toroidal (annular) magnetic material and has a function of suppressing common mode noise associated with switching of the inverter circuit 24.
- a first ring core 30 for example, a ferrite core can be used, but the present invention is not limited thereto.
- the electric circuit body 100 shown in FIG. 1 has a predetermined floating capacitance for each grounding point.
- the noise when the current leaking through such a stray capacitance returns to the noise source (that is, the inverter circuit 24) via the plurality of ground points is the above-mentioned common mode noise.
- common mode noise circulates in sequence through, for example, the AC power supply E, the noise filter circuit 11, and the wirings m, p1, n.
- common mode noise includes the inverter circuit 24, the diode bridge 21, the first ring core 30, the noise filter circuit 11, the wiring m, p3, p2, the motor M, and the second. It circulates through the ring core 40 in sequence.
- the three-phase first wirings fa, fb, and fc are respectively wound around the first ring core 30.
- the first ring core 30 functions as a low-pass filter that suppresses high-frequency currents such as common mode noise.
- a part of the current of the common mode noise is consumed as a magnetic loss (hysteresis loss). As a result, the effect of suppressing common mode noise is further enhanced.
- the number of turns of each of the first wirings fa, fb, and fc in the first ring core 30 is three.
- the first wirings fa, fb, and fc are often covered with an insulating film (not shown), and when this insulating film is included, the first wiring fa, fb, and fc have a predetermined thickness. Therefore, considering the thickness of the insulating coating as described above in addition to the effect of suppressing common mode noise, the number of turns of the first wiring fa, fb, and fc in the first ring core 30 is sufficient to be three.
- FIG. 1 shows an example in which the first ring core 30 is provided at a position substantially intermediate between the first wirings fa, fb, and fc that connect the noise filter board 10 and the inverter board 20, but the present invention is not limited to this. .. That is, in the first wiring fa, fb, fc, the wiring length between the first ring core 30 and the inverter board 20 (power conversion board) is larger than the wiring length between the first ring core 30 and the noise filter board 10. It may be shortened. As a result, the first ring core 30 is provided in the vicinity of the inverter substrate 20 which is a noise source, so that the effect of suppressing common mode noise can be further enhanced.
- the second ring core 40 shown in FIG. 1 is a toroidal (annular) magnetic material.
- the second ring core 40 has a function of suppressing common mode noise propagating from the inverter circuit 24 to the motor M.
- a second ring core 40 for example, a ferrite core can be used, but the present invention is not limited thereto.
- the shape and material of the second ring core 40 may be the same as that of the first ring core 30, or may be different from that of the first ring core 30.
- the second wirings gu, gv, and gw shown in FIG. 1 are wirings that connect the inverter board 20 and the motor M.
- one end of the u-phase second wiring gu is connected to the terminal T4 of the inverter board 20, and the other end is connected to the winding eu of the motor M.
- the second wiring gv and gw of the v-phase and the w-phase are wound around the second ring core 40, respectively.
- the windings eu, ev, and ew of the motor M are grounded via the wiring p2.
- the wiring p2 and the wiring m connected to the noise filter circuit 11 are connected via another wiring p3.
- the number of turns of each of the second wirings gu, gv, and gw in the second ring core 40 is two. That is, the number of turns in which the second wiring gu, gv, gw is wound around the second ring core 40 (twice in the example of FIG. 1) is such that the first wiring fa, fb, fc is wound around the first ring core 30. It is less than the number of turns (3 times in the example of FIG. 1).
- the wiring length of the second wiring gu, gv, gw can be shortened.
- the impedance of the second wiring gu, gv, and gw is also reduced, so that the spike-shaped surge voltage (called an inverter surge) associated with the switching of the inverter circuit 24 can be suppressed.
- the inverter surge is a surge voltage caused by a steep rise of the pulse voltage in the inverter control, and is a different kind of noise from the above-mentioned common mode noise.
- the inverter surge generated in the inverter circuit 24 increases in the propagation process of the second wiring gu, gv, gw having a predetermined impedance, and the increased inverter surge is applied to the motor M.
- the impedance of the second wiring gu, gv, gw is reduced by relatively reducing the number of turns of the second wiring gu, gv, gw in the second ring core 40, and the inverter surge is reduced. I try to suppress it.
- the inverter surge propagates to the motor M via the second wiring gu, gv, gw, while it hardly propagates through the first wiring fa, fb, fc. Therefore, even if the number of turns of the first wiring fa, fb, fc in the first ring core 30 is relatively large, the inverter surge hardly increases.
- the first wiring fa, fb, fc on the input side of the inverter board 20 is wound around the first ring core 30, and the second wiring gu, gv, gw on the output side of the inverter board 20 are wound. It is wound around the second ring core 40.
- the effect of suppressing common mode noise is supplemented by the first ring core 30, the number of turns of the second wiring gu, gv, gw in the second ring core 40 can be reduced. Therefore, the inverter surge propagating from the inverter board 20 to the motor M via the second wiring gu, gv, gw can also be suppressed.
- first ring core 30 and the second ring core 40 are relatively inexpensive, the manufacturing cost of the electric circuit body 100 can be reduced. Further, since it is not necessary to mount additional electronic components (not shown) on a predetermined substrate, it is possible to save space in the electrical component box (not shown) in which the electric circuit body 100 is housed.
- each board can be subjected to a temperature change or the like. The degree of warpage is reduced. Therefore, it is possible to prevent peeling of electronic components due to warpage of each substrate.
- FIG. 5 is a block diagram of the electric circuit body 200 according to the comparative example.
- the electric circuit body 200 of the comparative example shown in FIG. 5 is different from the electric circuit body 100 of the first embodiment (see FIG. 1) in that the first ring core 30 (see FIG. 1) is not provided.
- the number of turns of the second wiring gu, gv, gw in the second ring core 40 is three times, and in the case of the first embodiment (the number of turns of the second wiring gu, gv, gw is two times). ) Is more than that. Since the other configurations in the comparative example are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
- FIG. 2A is a diagram showing a simulation result regarding a noise terminal voltage of the electric circuit body 100 according to the first embodiment.
- the horizontal axis of FIG. 2A is the noise frequency (logarithmic scale), and the vertical axis is the noise terminal voltage (that is, noise).
- the noise terminal voltage shown in FIG. 2A as a simulation result is obtained by superimposing not only common mode noise but also other noise such as an inverter surge.
- FIG. 2B is a diagram showing a simulation result regarding the noise terminal voltage of the electric circuit body 200 according to the comparative example.
- the noise terminal voltage is 35 [dB ⁇ V] or more, particularly in substantially the entire range of the frequency band K1 of 4.5 to 10 [MHz]. This is because the number of turns (3 times) of the second wiring gu, gv, gw (see FIG. 5) in the second ring core 40 (see FIG. 5) is relatively large, and as a result, the wiring of the second wiring gu, gv, gw is performed. This is because the length has become longer.
- the noise terminal voltage is 35 [dB ⁇ V] or more in substantially the entire range of the frequency band K1 in combination with the predetermined resonance frequency (several MHz) of the common mode noise.
- the noise terminal voltage is the same as that of the comparative example of FIG. 2B, while 4.5 to 4.5 to In the frequency band K1 of 10 [MHz], the noise terminal voltage is 35 [dB ⁇ V] or less.
- the number of turns (for example, twice) of the second wiring gu, gv, gw in the second ring core 40 can be reduced.
- the second embodiment is different from the first embodiment in that the diode module 50 (see FIG. 3) is provided in the first wiring fa, fb, fc instead of the diode bridge 21 (see FIG. 1) described above. There is. Further, the second embodiment is different from the first embodiment in that the first ring core 30 is provided between the diode module 50 and the inverter board 20 in the first wiring fa, fb, fc. Others are the same as those in the first embodiment. Therefore, a part different from the first embodiment will be described, and a description of the overlapping part will be omitted.
- FIG. 3 is a block diagram of the electric circuit body 100A according to the second embodiment.
- the electric circuit body 100A includes a noise filter board 10, an inverter board 20A (power conversion board), a first ring core 30, a second ring core 40, and a diode module 50. ..
- the diode module 50 rectifies the AC power input to itself via the noise filter circuit 11 into DC power.
- the diode module 50 is a resin-packaged circuit similar to the diode bridge 21 (see FIG. 1) described in the first embodiment.
- a board on which a predetermined circuit including a diode bridge is mounted may be installed as the diode module 50.
- the input side of the diode module 50 is connected to the noise filter circuit 11 via the first wiring fa, fb, fc of three phases (a phase, b phase, c phase).
- the output side of the diode module 50 is connected to the inverter board 20A via another first wiring fd, fe.
- the first wiring fd, fe described above is wound around the first ring core 30 between the diode module 50 and the inverter board 20A (power conversion board).
- the number of turns of the first wiring fd and fe is wound around the first ring core 30 is three as in the first embodiment.
- a smoothing capacitor 22, a reactor 23, and an inverter circuit 24 are mounted on the inverter board 20A as power conversion circuits. Since the configurations and functions of the smoothing capacitor 22, the reactor 23, and the inverter circuit 24 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
- the area of the inverter substrate 20A can be made smaller than that of the first embodiment by separately providing the diode module 50. Therefore, it is possible to save space in the electrical component box (not shown) in which the electric circuit body 100A is housed. Further, as compared with the first embodiment, the first ring core 30 can be brought closer to the inverter circuit 24 (noise generation source). Therefore, the effect of suppressing common mode noise can be further enhanced as compared with the first embodiment.
- FIG. 4 is a configuration diagram of the air conditioner W according to the third embodiment.
- the solid line arrow in FIG. 4 indicates the flow of the refrigerant during the heating operation. Further, the broken line arrow in FIG. 4 indicates the flow of the refrigerant during the cooling operation.
- the air conditioner W (refrigeration cycle device) shown in FIG. 4 is a device that performs air conditioning such as heating and cooling.
- the air conditioner W includes a compressor 1, an outdoor heat exchanger 2, an outdoor fan 3, and a four-way valve 4, and these devices are provided in the outdoor unit Go. .. Further, the air conditioner W includes an expansion valve 6, an indoor heat exchanger 7, and an indoor fan 8 in addition to the above-described configuration, and these devices are provided in the indoor unit Gi.
- the compressor 1 is a device that compresses a low-temperature low-pressure gas refrigerant and discharges it as a high-temperature high-pressure gas refrigerant.
- the motor M is a drive source for the compressor 1.
- the circuit configuration on the input side of the motor M is the same as that of the electric circuit body 100 (see FIG. 1) described in the first embodiment.
- the outdoor heat exchanger 2 is a heat exchanger in which heat exchange is performed between the refrigerant passing through the heat transfer tube (not shown) and the outside air sent from the outdoor fan 3.
- the outdoor fan 3 is a fan that sends outside air to the outdoor heat exchanger 2 by driving the outdoor fan motor 3a, and is installed in the vicinity of the outdoor heat exchanger 2.
- the indoor heat exchanger 7 is a heat exchanger in which heat exchange is performed between the refrigerant passing through the heat transfer tube (not shown) and the indoor air (air in the air conditioning target space) sent from the indoor fan 8.
- the indoor fan 8 is a fan that sends indoor air to the indoor heat exchanger 7 by driving the indoor fan motor 8a, and is installed in the vicinity of the indoor heat exchanger 7.
- the expansion valve 6 has a function of reducing the pressure of the refrigerant condensed by the "condenser” (one of the outdoor heat exchanger 2 and the indoor heat exchanger 7).
- the refrigerant decompressed in the expansion valve 6 is guided to an "evaporator” (the other of the outdoor heat exchanger 2 and the indoor heat exchanger 7).
- the four-way valve 4 is a valve that switches the flow path of the refrigerant according to the operation mode of the air conditioner W. For example, during cooling operation (see the dashed arrow), the compressor 1, outdoor heat exchanger 2 (condenser), expansion valve 6, and indoor heat exchanger 7 (evaporator) pass through the four-way valve 4. In the refrigerant circuit Q which is sequentially connected in an annular shape, the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
- the compressor 1, the indoor heat exchanger 7 (condenser), the expansion valve 6, and the outdoor heat exchanger 2 (evaporator) are via the four-way valve 4.
- the refrigerant circuit Q which is sequentially connected in an annular shape, the refrigerant circulates in the refrigeration cycle.
- the inverter circuit 24 (see FIG. 1) that drives the motor M, the outdoor fan motor 3a, the four-way valve 4, the expansion valve 6, the indoor fan motor 8a, and the like are controlled by a predetermined control device (not shown). To.
- the electric circuit bodies 100 and 100A and the air conditioner W according to the present invention have been described above in each embodiment, the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications can be made.
- the number of turns of the first wiring fa, fb, fc in the first ring core 30 is three, and the number of turns of the second wiring gu, gv, gw in the second ring core 40 is.
- the number of turns described above can be changed as appropriate.
- the number of turns in which the first wiring fa, fb, fc is wound around the first ring core 30 is 3 or more
- the number of turns in which the second wiring gu, gv, gw is wound around the second ring core 40 is 2 times. It may be as follows. Here, for example, when the first wirings fa, fb, and fc are simply passed (penetrate) through the first ring core 30, the number of turns is counted as one. Similarly, when the second wiring gu, gv, gw is simply passed (penetrated) through the second ring core 40, the number of turns is counted as one. The same can be said for the second embodiment (see FIG. 3).
- the present invention is not limited to this.
- the second ring core 40 may be omitted from the configuration of the first embodiment (see FIG. 1). Even with such a configuration, common mode noise in the electric circuit body 100 can be appropriately suppressed. The same can be said for the second embodiment (see FIG. 3).
- the wiring length between the first ring core 30 and the noise filter board 10 is between the first ring core 30 and the inverter board 20 (power conversion board). It may be shorter than the wiring length of.
- first wiring fa, fb, fc is wound around one first ring core 30, and the second wiring gu, gv, gw is wound around one second ring core 40.
- first wirings fa, fb, and fc may be sequentially wound around the plurality of first ring cores 30, and the second wirings gu, gv, and gw may be wound around the plurality of second ring cores 40.
- Each of the above may be wound in sequence.
- the noise filter circuit 11 may be configured as a second-order LC filter, or may be configured as a third-order LC filter or other filter circuit.
- the configuration of the inverter board 20 is not limited to the examples of FIGS. 1 and 3.
- a converter circuit (not shown) may be mounted on a predetermined power conversion board (not shown), and its output side may be connected to a load device such as a motor.
- the reactor 23 mounted on the inverter board 20 may be omitted as appropriate.
- the electric circuit body 100 may be connected to the input side of the motor M of the compressor 1 (see FIG. 4).
- the electric circuit body 100 may be connected to the input side of the indoor fan motor 8a (see FIG. 4).
- the present invention is not limited to this.
- each embodiment can be applied to an electric circuit body to which single-phase AC power is supplied.
- the expansion valve 6 is installed in the indoor unit Gi
- the expansion valve may be installed in the outdoor unit Go
- the indoor unit Gi and Expansion valves may be appropriately installed in each of the outdoor units Go.
- the configuration in which the indoor unit Gi (see FIG. 4) and the outdoor unit Go (see FIG. 4) are provided one by one has been described, but the present invention is not limited to this. That is, a plurality of indoor units connected in parallel may be provided, or a plurality of outdoor units may be provided.
- each embodiment can be combined as appropriate.
- the electric circuit body 100A of the second embodiment is connected to the input side of the motor M of the compressor 1 included in the air conditioner W of the third embodiment. It may be.
- the air conditioner W (refrigeration cycle device) described in the third embodiment can be applied to various types of air conditioners such as room air conditioners as well as multi air conditioners for buildings and package air conditioners. Further, each embodiment can be applied to a "refrigeration cycle device" such as an air-conditioning hot water supply device or a refrigerator.
- each embodiment is described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the configurations described. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the embodiment with another configuration.
- the above-mentioned mechanism and configuration show what is considered necessary for explanation, and do not necessarily show all the mechanisms and configurations in the product.
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Abstract
ノイズを適切に抑制する電気回路体等を提供する。電気回路体(100)は、ノイズフィルタ回路(11)が実装され、交流電源(E)に接続されるノイズフィルタ基板(10)と、インバータ回路(24)等の電力変換回路が実装され、入力側が第1配線(fa,fb,fc)を介してノイズフィルタ基板(10)に接続されるとともに、出力側が第2配線(gu,gv,gw)を介してモータ(M)に接続されるインバータ基板(20)と、第1配線(fa,fb,fc)が巻回される第1リングコア(30)と、を備える。
Description
本発明は、電気回路体等に関する。
インバータ回路のスイッチング等に伴うノイズを抑制する技術として、例えば、特許文献1に記載の技術が知られている。すなわち、特許文献1には、「1つの相が接地相とされた電源と電力変換装置との間に接続されたノイズフィルタを有するノイズフィルタ装置」について記載されている。
特許文献1に記載の技術のように、電源と電力変換装置との間に所定のノイズフィルタを設ける構成でも、インバータ回路のスイッチング等に伴うノイズを抑制することは可能であるが、ノイズをさらに抑制することが望まれている。
そこで、本発明は、ノイズを適切に抑制する電気回路体等を提供することを課題とする。
前記した課題を解決するために、本発明は、ノイズフィルタ回路が実装され、交流電源に接続されるノイズフィルタ基板と、電力変換回路が実装され、入力側が第1配線を介して前記ノイズフィルタ基板に接続されるとともに、出力側が第2配線を介してモータに接続される電力変換基板と、前記第1配線が巻回される第1リングコアと、を備えることとした。
本発明によれば、ノイズを適切に抑制する電気回路体等を提供できる。
≪第1実施形態≫
<電気回路体の構成>
図1は、第1実施形態に係る電気回路体100の構成図である。
なお、図1に示す破線矢印は、後記するコモンモードノイズの経路を示している。
図1に示す電気回路体100は、所定の電力変換を行い、また、この電力変換に伴うノイズを抑制するものである。図1に示すように、電気回路体100は、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、を備えている。
<電気回路体の構成>
図1は、第1実施形態に係る電気回路体100の構成図である。
なお、図1に示す破線矢印は、後記するコモンモードノイズの経路を示している。
図1に示す電気回路体100は、所定の電力変換を行い、また、この電力変換に伴うノイズを抑制するものである。図1に示すように、電気回路体100は、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、を備えている。
ノイズフィルタ基板10は、所定のノイズフィルタ回路11が実装されたプリント基板であり、入力側が交流電源Eに接続されている。ノイズフィルタ回路11は、交流電源Eからの高調波ノイズを抑制する機能を有している。
図1の例では、ノイズフィルタ回路11が、三相の交流電源Eの各相に一対一で対応するLCフィルタ回路として構成されている。ノイズフィルタ回路11は、三相分の配線ha,hb,hcと、リアクトルLa,Lb,Lcと、配線ka,kb,kcと、コンデンサCa,Cb,Ccと、を含んで構成されている。
図1に示すように、配線haの一端は、ノイズフィルタ基板10の端子Ta1を介して、交流電源Eのa相に接続されている。一方、配線haの他端は、ノイズフィルタ基板10の端子Ta2及び第1配線faを順次に介して、インバータ基板20に接続されている。この配線haには、ノイズフィルタ回路11のリアクトルLaが設けられている。
配線haにおいて、リアクトルLaと端子Ta2との間には、別の配線kaの一端が接続されている。この配線kaには、ノイズフィルタ回路11のコンデンサCaが設けられている。なお、三相分(a相、b相、c相)のノイズフィルタ回路11のうち、交流電源Eのb相やc相に対応する各素子についても同様である。そして、ノイズフィルタ回路11(つまり、LCフィルタ回路)が備える複数のリアクトルLa,Lb,Lcが、チョークコイルJとして、ノイズフィルタ基板10に実装されている。
また、三相分のノイズフィルタ回路11において、コンデンサCa,Cb,Ccが設けられた3本の配線ka,kb,kcの他端は、互いに接続されている。これらの配線ka,kb,kcの接続点は、ノイズフィルタ基板10の端子T3、及び配線mを順次に介して、接地されている。このようなノイズフィルタ回路11によって、前記したように、交流電源Eからの高調波ノイズが抑制される。なお、交流電源Eは、配線nを介して接地されている。さらに、前記した配線m,nは、別の配線p1を介して互いに接続されている。
図1に示すインバータ基板20は、ダイオードブリッジ21や平滑コンデンサ22、リアクトル23の他、インバータ回路24といった電力変換回路が実装されるプリント基板である。三相交流のうち一相(入力側のa相、出力側のu相)について説明すると、インバータ基板20は、入力側が第1配線faを介して、ノイズフィルタ基板10の端子Ta2に接続されるとともに、出力側が第2配線guを介して、モータMの巻線euに接続されている。また、三相交流の残りの二相についても同様である。なお、第1配線fa,fb,fcが巻回される第1リングコア30や、第2配線gu,gv,gwが巻回される第2リングコア40については後記する。
図1に示すダイオードブリッジ21は、ノイズフィルタ回路11を介して自身に入力される交流電力を直流電力に整流する回路である。ダイオードブリッジ21は、図示は省略しているが、互いに直列接続された3対のダイオードが並列接続された構成になっている。前記した3対のうち一対のダイオードについて説明すると、一方のダイオードのアノードが負側の配線qに接続され、カソードが他方のダイオードのアノードに接続されている。また、他方のダイオードのカソードは、正側の配線rに接続されている。なお、前記した3対のうち、残り2対のダイオードについても同様である。これによって、交流電源Eから供給される三相交流電力が、脈流を含む直流電力に整流される。
平滑コンデンサ22は、ダイオードブリッジ21から入力される直流電力(脈流を含む直流電力)を平滑化するコンデンサである。図1に示すように、平滑コンデンサ22の負極は配線qに接続され、正極は別の配線rに接続されている。
リアクトル23は、インバータ基板20における高調波電流を抑制する素子である。図1の例では、正側の配線rにおいて、平滑コンデンサ22との接続箇所よりもダイオードブリッジ21側にリアクトル23が設けられている。
リアクトル23は、インバータ基板20における高調波電流を抑制する素子である。図1の例では、正側の配線rにおいて、平滑コンデンサ22との接続箇所よりもダイオードブリッジ21側にリアクトル23が設けられている。
インバータ回路24は、平滑コンデンサ22で平滑化された直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力をモータMに出力する回路である。このインバータ回路24は、2つのスイッチング素子S1,S2が直列接続されてなる第1レグの他、同様の構成の第2レグや第3レグが互いに並列接続された構成になっている。図1の例では、インバータ回路24のスイッチング素子S1~S6として、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)が用いられている。
スイッチング素子S1は、その内部に寄生ダイオードD1を有している。寄生ダイオードD1は、スイッチング素子S1のソース・ドレイン間に存在するpn接合の部分である。なお、他のスイッチング素子S2~S6についても同様である。
例えば、第1レグのスイッチング素子S1,S2について説明すると、スイッチング素子S2は、ソースが負側の配線qに接続され、ドレインがスイッチング素子S1のソースに接続されている。また、スイッチング素子S1のドレインは、正側の配線rに接続されている。なお、第2レグや第3レグも同様の構成になっている。また、スイッチング素子S1~S6の種類は、MOSFETに限定されるものではなく、トランジスタやIGBTといった他の種類の素子であってもよい。
図1に示すように、スイッチング素子S1,S2を含む第1レグの中間端子は、配線du、インバータ基板20の端子T4、及び第2配線guを順次に介して、モータMの巻線euに接続されている。同様に、第2レグや第3レグの中間端子も、それぞれ、モータMの巻線ev,ewに接続されている。
そして、制御部(図示せず)によって、インバータ回路24のスイッチング素子S1~S6のオン/オフが所定に切り替えられることで、平滑コンデンサ22から印加される直流電圧が三相交流電圧に変換され、モータMが駆動するようになっている。
第1リングコア30は、トロイダル状(円環状)の磁性体であり、インバータ回路24のスイッチングに伴うコモンモードノイズを抑制する機能を有している。このような第1リングコア30として、例えば、フェライトコアを用いることができるが、これに限定されるものではない。
図1に示す電気回路体100は、各接地箇所に対して、所定の浮遊静電容量を有している。このような浮遊静電容量を介して漏れた電流が、複数の接地箇所を経由してノイズ源(つまり、インバータ回路24)に帰還する際のノイズが、前記したコモンモードノイズである。
図1の破線矢印で示すように、コモンモードノイズは、例えば、交流電源E、ノイズフィルタ回路11、配線m,p1,nを順次に介して循環する。その他、図1の別の破線矢印で示すように、コモンモードノイズは、インバータ回路24、ダイオードブリッジ21、第1リングコア30、ノイズフィルタ回路11、配線m,p3,p2、モータM、及び第2リングコア40を順次に介して循環する。
このようなコモンモードノイズを抑制するために、三相の第1配線fa,fb,fcが、それぞれ、第1リングコア30に巻回されている。これによって、第1リングコア30が、コモンモードノイズ等の高周波電流を抑制するローパスフィルタとして機能する。さらに、第1リングコア30では、コモンモードノイズの電流の一部が磁気損失(ヒステリシス損)として消費される。その結果、コモンモードノイズの抑制効果がさらに高められる。
図1の例では、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcのそれぞれの巻数が3回になっている。このように第1配線fa,fb,fcの巻数を十分に確保することで、第1リングコア30でコモンモードノイズが抑制されやすくなる。ちなみに、第1配線fa,fb,fcは絶縁被膜(図示せず)で被覆されていることが多く、この絶縁被膜を含めると、所定の太さを有している。したがって、コモンモードノイズの抑制効果の他、前記した絶縁被膜の太さも考慮すると、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcの巻数は3回で十分である。
また、図1では、ノイズフィルタ基板10とインバータ基板20とを接続する第1配線fa,fb,fcの略中間の位置に第1リングコア30が設けられる例を示しているが、これに限らない。すなわち、第1配線fa,fb,fcにおいて、第1リングコア30とインバータ基板20(電力変換基板)との間の配線長が、第1リングコア30とノイズフィルタ基板10との間の配線長よりも短くなるようにしてもよい。これによって、ノイズの発生源であるインバータ基板20の付近に第1リングコア30が設けられるため、コモンモードノイズの抑制効果をさらに高めることができる。
図1に示す第2リングコア40は、トロイダル状(円環状)の磁性体である。第2リングコア40は、インバータ回路24からモータMに伝搬するコモンモードノイズを抑制する機能を有している。このような第2リングコア40として、例えば、フェライトコアを用いることができるが、これに限定されるものではない。なお、第2リングコア40の形状や材料は、第1リングコア30と同様であってもよいし、また、第1リングコア30とは異なるものであってもよい。
図1に示す第2配線gu,gv,gwは、インバータ基板20とモータMとを接続する配線である。例えば、u相の第2配線guは、その一端がインバータ基板20の端子T4に接続され、他端がモータMの巻線euに接続されている。また、v相やw相の第2配線gv,gwについても同様である。そして、第2配線gu,gv,gwが、それぞれ、第2リングコア40に巻回されている。また、モータMの巻線eu,ev,ewは、配線p2を介して接地されている。この配線p2と、ノイズフィルタ回路11に接続された配線mと、は別の配線p3を介して接続されている。
図1の例では、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwのそれぞれの巻数が2回になっている。つまり、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に巻回される巻数(図1の例では2回)は、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に巻回される巻数(図1の例では3回)よりも少なくなっている。このように第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数を比較的少なくすることで、第2配線gu,gv,gwの配線長を短くすることができる。その結果、第2配線gu,gv,gwのインピーダンスも小さくなるため、インバータ回路24のスイッチングに伴うスパイク状のサージ電圧(インバータサージという)を抑制できる。
なお、インバータサージとは、インバータ制御におけるパルス電圧の急峻な立ち上がりに伴うサージ電圧であり、前記したコモンモードノイズとは別種類のノイズである。インバータ回路24で発生したインバータサージは、所定のインピーダンスを有する第2配線gu,gv,gwの伝搬過程で増加し、増加したインバータサージがモータMに印加される。本実施形態では、前記したように、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数を比較的少なくすることで、第2配線gu,gv,gwのインピーダンスを小さくし、インバータサージを抑制するようにしている。
ちなみに、インバータサージは、第2配線gu,gv,gwを介してモータMに伝搬する一方、第1配線fa,fb,fcを介した伝搬はほとんどない。したがって、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcの巻数が比較的多くても、インバータサージが増加することはほとんどない。
<効果>
第1実施形態によれば、インバータ基板20の入力側の第1配線fa,fb,fcを第1リングコア30に巻回し、また、インバータ基板20の出力側の第2配線gu,gv,gwを第2リングコア40に巻回するようにしている。このように第1リングコア30及び第2リングコア40を設けることで、コモンモードノイズの抑制効果を従来よりも高めることができる。
第1実施形態によれば、インバータ基板20の入力側の第1配線fa,fb,fcを第1リングコア30に巻回し、また、インバータ基板20の出力側の第2配線gu,gv,gwを第2リングコア40に巻回するようにしている。このように第1リングコア30及び第2リングコア40を設けることで、コモンモードノイズの抑制効果を従来よりも高めることができる。
また、第1リングコア30によってコモンモードノイズの抑制効果が補われるため、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数を少なくすることができる。したがって、インバータ基板20から第2配線gu,gv,gwを介してモータMに伝搬するインバータサージも抑制できる。
また、第1リングコア30や第2リングコア40は、比較的安価であるため、電気回路体100の製造コストを削減できる。また、追加の電子部品(図示せず)を所定の基板に実装する必要がないため、電気回路体100が収容される電装品ボックス(図示せず)の省スペース化を図ることもができる。
また、電気回路体100をノイズフィルタ基板10とインバータ基板20とに分けることで、1枚の大きな基板(図示せず)に各回路を実装する構成に比べて、温度変化等に伴う各基板の反りの程度が小さくなる。したがって、各基板の反りに伴う電子部品の剥離を防止できる。
次に、比較例に係る電気回路体200(図5参照)の構成について簡単に説明した後、第1実施形態における雑音端子電圧のシミュレーション結果(図2A参照)と、比較例における雑音端子電圧のシミュレーション結果(図2B参照)と、の対比を行う。
図5は、比較例に係る電気回路体200の構成図である。
図5に示す比較例の電気回路体200は、第1リングコア30(図1参照)が設けられていない点が、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)とは異なっている。また、図5の比較例は、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が3回であり、第1実施形態の場合(第2配線gu,gv,gwの巻数が2回)よりも多くなっている。なお、比較例におけるその他の構成については、第1実施形態と同様であるから、説明を省略する。
図5に示す比較例の電気回路体200は、第1リングコア30(図1参照)が設けられていない点が、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)とは異なっている。また、図5の比較例は、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が3回であり、第1実施形態の場合(第2配線gu,gv,gwの巻数が2回)よりも多くなっている。なお、比較例におけるその他の構成については、第1実施形態と同様であるから、説明を省略する。
図2Aは、第1実施形態に係る電気回路体100の雑音端子電圧に関するシミュレーション結果を示す図である。
なお、図2Aの横軸はノイズの周波数(対数目盛)であり、縦軸は雑音端子電圧(つまり、ノイズ)である。また、シミュレーション結果として図2Aに示している雑音端子電圧は、コモンモードノイズのみではなく、インバータサージ等の他のノイズも重畳したものになっている。
なお、図2Aの横軸はノイズの周波数(対数目盛)であり、縦軸は雑音端子電圧(つまり、ノイズ)である。また、シミュレーション結果として図2Aに示している雑音端子電圧は、コモンモードノイズのみではなく、インバータサージ等の他のノイズも重畳したものになっている。
図2Bは、比較例に係る電気回路体200の雑音端子電圧に関するシミュレーション結果を示す図である。
図2Bの比較例を参照すると、特に4.5~10[MHz]の周波数帯域K1の略全ての範囲で、雑音端子電圧が35[dBμV]以上になっている。これは、第2リングコア40(図5参照)における第2配線gu,gv,gw(図5参照)の巻数(3回)が比較的多く、結果的に第2配線gu,gv,gwの配線長が長くなったためである。
図2Bの比較例を参照すると、特に4.5~10[MHz]の周波数帯域K1の略全ての範囲で、雑音端子電圧が35[dBμV]以上になっている。これは、第2リングコア40(図5参照)における第2配線gu,gv,gw(図5参照)の巻数(3回)が比較的多く、結果的に第2配線gu,gv,gwの配線長が長くなったためである。
前記したように、第2配線gu,gv,gwの配線長が長いほど、第2配線gu,gv,gwのインピーダンスが大きくなり、モータMに伝搬するインバータサージも大きくなる。その結果、比較例では、コモンモードノイズの所定の共振周波数(数MHz)と相まって、周波数帯域K1の略全ての範囲で雑音端子電圧が35[dBμV]以上になっている。
ちなみに、図5に示す比較例の構成において、例えば、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数を減らすことで、インバータサージを抑制することも考えられる。しかしながら、第2配線gu,gv,gwの巻数が少なすぎると、第2リングコア40においてコモンモードノイズが十分に抑制されない可能性がある。
一方、図2Aの第1実施形態のシミュレーション結果を参照すると、0.1~4.5[MHz]の周波数帯域では、雑音端子電圧が図2Bの比較例と同様である一方、4.5~10[MHz]の周波数帯域K1では、雑音端子電圧が35[dBμV]以下になっている。これは、前記したように、第1リングコア30を設けることで、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数(例えば、2回)が少なくて済むからである。このように第1実施形態によれば、モータMへのインバータサージを抑制しつつ、コモンモードノイズも抑制できる。また、電気回路体100のノイズが適切に抑制されるため、ノイズによる各素子への悪影響を抑制でき、また、モータMでの絶縁破壊を防止できる。
≪第2実施形態≫
第2実施形態は、前記したダイオードブリッジ21(図1参照)に代えて、第1配線fa,fb,fcにダイオードモジュール50(図3参照)を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。また、第2実施形態は、第1配線fa,fb,fcにおいて、ダイオードモジュール50とインバータ基板20との間に第1リングコア30を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第2実施形態は、前記したダイオードブリッジ21(図1参照)に代えて、第1配線fa,fb,fcにダイオードモジュール50(図3参照)を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。また、第2実施形態は、第1配線fa,fb,fcにおいて、ダイオードモジュール50とインバータ基板20との間に第1リングコア30を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図3は、第2実施形態に係る電気回路体100Aの構成図である。
図3に示すように、電気回路体100Aは、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20A(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、ダイオードモジュール50と、を備えている。
図3に示すように、電気回路体100Aは、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20A(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、ダイオードモジュール50と、を備えている。
ダイオードモジュール50は、ノイズフィルタ回路11を介して自身に入力される交流電力を直流電力に整流するものである。ダイオードモジュール50は、第1実施形態で説明したダイオードブリッジ21(図1参照)と同様の回路を樹脂でパッケージ化したものである。なお、ノイズフィルタ基板10やインバータ基板20Aとは別に、ダイオードブリッジを含む所定の回路が実装された基板をダイオードモジュール50として設置してもよい。
図3に示すように、ダイオードモジュール50の入力側は、三相(a相、b相、c相)の第1配線fa,fb,fcを介して、ノイズフィルタ回路11に接続されている。一方、ダイオードモジュール50の出力側は、別の第1配線fd,feを介して、インバータ基板20Aに接続されている。そして、前記した第1配線fd,feが、ダイオードモジュール50とインバータ基板20A(電力変換基板)との間において、第1リングコア30に巻回されている。なお、図3の例では、第1配線fd,feが第1リングコア30に巻回される巻数は、第1実施形態と同様に3回になっている。
インバータ基板20Aには、電力変換回路として、平滑コンデンサ22と、リアクトル23と、インバータ回路24と、が実装されている。なお、平滑コンデンサ22、リアクトル23、及びインバータ回路24の構成や機能については、第1実施形態と同様であるから、説明を省略する。
<効果>
第2実施形態によれば、ダイオードモジュール50を別途設けることで、第1実施形態よりもインバータ基板20Aの面積を小さくすることができる。したがって、電気回路体100Aが収容される電装品ボックス(図示せず)の省スペース化を図ることができる。また、第1実施形態に比べて、第1リングコア30をインバータ回路24(ノイズの発生源)にさらに近づけることができる。したがって、第1実施形態よりもコモンモードノイズの抑制効果をさらに高めることができる。
第2実施形態によれば、ダイオードモジュール50を別途設けることで、第1実施形態よりもインバータ基板20Aの面積を小さくすることができる。したがって、電気回路体100Aが収容される電装品ボックス(図示せず)の省スペース化を図ることができる。また、第1実施形態に比べて、第1リングコア30をインバータ回路24(ノイズの発生源)にさらに近づけることができる。したがって、第1実施形態よりもコモンモードノイズの抑制効果をさらに高めることができる。
≪第3実施形態≫
第3実施形態は、圧縮機1(図4参照)の駆動源として、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)が接続されたモータM(図1、図4参照)を備える空気調和機W(図4参照)について説明する。なお、交流電源E(図1参照)からモータM(図1参照)までの回路構成は、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第3実施形態は、圧縮機1(図4参照)の駆動源として、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)が接続されたモータM(図1、図4参照)を備える空気調和機W(図4参照)について説明する。なお、交流電源E(図1参照)からモータM(図1参照)までの回路構成は、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
<空気調和機の構成>
図4は、第3実施形態に係る空気調和機Wの構成図である。
なお、図4の実線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図4の破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。図4に示す空気調和機W(冷凍サイクル装置)は、暖房や冷房等の空調を行う機器である。
図4は、第3実施形態に係る空気調和機Wの構成図である。
なお、図4の実線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図4の破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。図4に示す空気調和機W(冷凍サイクル装置)は、暖房や冷房等の空調を行う機器である。
図4に示すように、空気調和機Wは、圧縮機1と、室外熱交換器2と、室外ファン3と、四方弁4と、を備え、これらの機器が室外機Goに設けられている。また、空気調和機Wは、前記した構成の他に、膨張弁6と、室内熱交換器7と、室内ファン8と、を備え、これらの機器が室内機Giに設けられている。
圧縮機1は、低温低圧のガス冷媒を圧縮し、高温高圧のガス冷媒として吐出する機器である。モータMは、圧縮機1の駆動源である。モータMの入力側の回路構成は、図4では図示を省略しているが、第1実施形態で説明した電気回路体100(図1参照)と同様である。
室外熱交換器2は、その伝熱管(図示せず)を通流する冷媒と、室外ファン3から送り込まれる外気と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
室外ファン3は、室外ファンモータ3aの駆動によって、室外熱交換器2に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器2の付近に設置されている。
室外ファン3は、室外ファンモータ3aの駆動によって、室外熱交換器2に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器2の付近に設置されている。
室内熱交換器7は、その伝熱管(図示せず)を通流する冷媒と、室内ファン8から送り込まれる室内空気(空調対象空間の空気)と、の間で熱交換が行われる熱交換器である。
室内ファン8は、室内ファンモータ8aの駆動によって、室内熱交換器7に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器7の付近に設置されている。
室内ファン8は、室内ファンモータ8aの駆動によって、室内熱交換器7に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器7の付近に設置されている。
膨張弁6は、「凝縮器」(室外熱交換器2及び室内熱交換器7の一方)で凝縮した冷媒を減圧する機能を有している。膨張弁6において減圧された冷媒は、「蒸発器」(室外熱交換器2及び室内熱交換器7の他方)に導かれる。
四方弁4は、空気調和機Wの運転モードに応じて、冷媒の流路を切り替える弁である。例えば、冷房運転時(破線矢印を参照)には、圧縮機1、室外熱交換器2(凝縮器)、膨張弁6、及び室内熱交換器7(蒸発器)が、四方弁4を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Qにおいて、冷凍サイクルで冷媒が循環する。
また、暖房運転時(実線矢印を参照)には、圧縮機1、室内熱交換器7(凝縮器)、膨張弁6、及び室外熱交換器2(蒸発器)が、四方弁4を介して環状に順次接続されてなる冷媒回路Qにおいて、冷凍サイクルで冷媒が循環する。
すなわち、圧縮機1、「凝縮器」、膨張弁6、及び「蒸発器」を順次に介して冷媒が循環する冷媒回路Qにおいて、前記した「凝縮器」及び「蒸発器」の一方は室外熱交換器2であり、他方は室内熱交換器7である。
なお、モータMを駆動させるインバータ回路24(図1参照)の他、室外ファンモータ3a、四方弁4、膨張弁6、室内ファンモータ8a等は、所定の制御装置(図示せず)によって制御される。
<効果>
第3実施形態によれば、圧縮機1のモータMへのノイズを低減した、安価で信頼性の高い空気調和機Wを提供できる。
第3実施形態によれば、圧縮機1のモータMへのノイズを低減した、安価で信頼性の高い空気調和機Wを提供できる。
≪変形例≫
以上、本発明に係る電気回路体100,100Aや空気調和機Wについて各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態(図1参照)では、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcの巻数が3回であり、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が2回である場合について説明したが、前記した各巻数は適宜に変更可能である。例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に巻回される巻数が3回以上であり、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に巻回される巻数は2回以下であるようにしてもよい。ここで、例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に単に通されている(貫通している)場合には、巻数を1回としてカウントするものとする。同様に、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に単に通されている(貫通している)場合にも、巻数を1回としてカウントするものとする。
なお、第2実施形態(図3参照)についても同様のことがいえる。
以上、本発明に係る電気回路体100,100Aや空気調和機Wについて各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態(図1参照)では、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcの巻数が3回であり、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が2回である場合について説明したが、前記した各巻数は適宜に変更可能である。例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に巻回される巻数が3回以上であり、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に巻回される巻数は2回以下であるようにしてもよい。ここで、例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に単に通されている(貫通している)場合には、巻数を1回としてカウントするものとする。同様に、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に単に通されている(貫通している)場合にも、巻数を1回としてカウントするものとする。
なお、第2実施形態(図3参照)についても同様のことがいえる。
また、第1実施形態(図1参照)では、電気回路体100が第1リングコア30及び第2リングコア40の両方を備える構成について説明したが、これに限らない。例えば、第1実施形態の構成(図1参照)から第2リングコア40を省略してもよい。このような構成でも、電気回路体100におけるコモンモードノイズを適切に抑制できる。なお、第2実施形態(図3参照)についても同様のことがいえる。
また、電気回路体100の構成やコモンモードノイズの伝搬経路によっては、ノイズフィルタ基板10の付近に第1リングコア30を設けたほうが、コモンモードノイズの抑制効果が高いこともある。そのような場合には、第1配線fa,fb,fcにおいて、第1リングコア30とノイズフィルタ基板10との間の配線長が、第1リングコア30とインバータ基板20(電力変換基板)との間の配線長よりも短くなるようにしてもよい。
また、各実施形態では、一つの第1リングコア30に第1配線fa,fb,fcが巻回され、また、一つの第2リングコア40に第2配線gu,gv,gwが巻回される構成について説明したが、これに限らない。すなわち、複数の第1リングコア30に第1配線fa,fb,fcのそれぞれが順次に巻回されるようにしてもよいし、また、複数の第2リングコア40に第2配線gu,gv,gwのそれぞれが順次に巻回されるようにしてもよい。
また、図1に示すように、ノイズフィルタ回路11を2次のLCフィルタとして構成してもよいし、また、3次のLCフィルタやその他のフィルタ回路として構成してもよい。
また、インバータ基板20(電力変換基板)の構成は、図1や図3の例に限定されるものではない。例えば、所定の電力変換基板(図示せず)にコンバータ回路(図示せず)が実装され、その出力側がモータ等の負荷装置に接続される構成であってもよい。また、インバータ基板20(図1参照)に実装されたリアクトル23を適宜に省略してもよい。
また、インバータ基板20(電力変換基板)の構成は、図1や図3の例に限定されるものではない。例えば、所定の電力変換基板(図示せず)にコンバータ回路(図示せず)が実装され、その出力側がモータ等の負荷装置に接続される構成であってもよい。また、インバータ基板20(図1参照)に実装されたリアクトル23を適宜に省略してもよい。
また、第3実施形態(図4参照)では、圧縮機1のモータMの入力側に電気回路体100が接続される構成について説明したが、これに限らない。例えば、室外ファンモータ3a(図4参照)の入力側に電気回路体100が接続されるようにしてもよい。また、室内ファンモータ8a(図4参照)の入力側に電気回路体100が接続されるようにしてもよい。
また、各実施形態では、電気回路体100に三相交流電力が入力される例について説明したが、これに限らない。例えば、単相交流電力が供給される電気回路体にも、各実施形態を適用できる。
また、各実施形態では、電気回路体100に三相交流電力が入力される例について説明したが、これに限らない。例えば、単相交流電力が供給される電気回路体にも、各実施形態を適用できる。
また、第3実施形態(図4参照)では、室内機Giに膨張弁6が設置される例を示したが、室外機Goに膨張弁を設置してもよいし、また、室内機Gi及び室外機Goのそれぞれに膨張弁を適宜に設置してもよい。
また、第3実施形態では、室内機Gi(図4参照)及び室外機Go(図4参照)が一台ずつ設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数台の室内機を設けてもよいし、また、複数台の室外機を設けてもよい。
また、第3実施形態では、室内機Gi(図4参照)及び室外機Go(図4参照)が一台ずつ設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数台の室内機を設けてもよいし、また、複数台の室外機を設けてもよい。
また、各実施形態は、適宜に組み合わせることができる。例えば、第2実施形態と第3実施形態とを組み合わせ、第3実施形態の空気調和機Wが備える圧縮機1のモータMの入力側に、第2実施形態の電気回路体100Aを接続するようにしてもよい。
また、第3実施形態で説明した空気調和機W(冷凍サイクル装置)は、ビル用マルチエアコンやパッケージエアコンの他、ルームエアコンといった様々な種類のエアコンに適用できる。また、空調給湯装置や冷蔵庫といった「冷凍サイクル装置」にも、各実施形態を適用できる。
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
100,100A 電気回路体
10 ノイズフィルタ基板
11 ノイズフィルタ回路(LCフィルタ回路)
20,20A インバータ基板(電力変換基板)
21 ダイオードブリッジ(電力変換回路)
22 平滑コンデンサ(電力変換回路)
23 リアクトル
24 インバータ回路(電力変換回路)
30 第1リングコア
40 第2リングコア
50 ダイオードモジュール
1 圧縮機
2 室外熱交換器(凝縮器/蒸発器)
3 室外ファン
4 四方弁
6 膨張弁
7 室内熱交換器(蒸発器/凝縮器)
8 室内ファン
fa,fb,fc,fd,fe 第1配線
gu,gv,gw 第2配線
E 交流電源
J チョークコイル
La,Lb,Lc リアクトル
M モータ
Q 冷媒回路
W 空気調和機
10 ノイズフィルタ基板
11 ノイズフィルタ回路(LCフィルタ回路)
20,20A インバータ基板(電力変換基板)
21 ダイオードブリッジ(電力変換回路)
22 平滑コンデンサ(電力変換回路)
23 リアクトル
24 インバータ回路(電力変換回路)
30 第1リングコア
40 第2リングコア
50 ダイオードモジュール
1 圧縮機
2 室外熱交換器(凝縮器/蒸発器)
3 室外ファン
4 四方弁
6 膨張弁
7 室内熱交換器(蒸発器/凝縮器)
8 室内ファン
fa,fb,fc,fd,fe 第1配線
gu,gv,gw 第2配線
E 交流電源
J チョークコイル
La,Lb,Lc リアクトル
M モータ
Q 冷媒回路
W 空気調和機
Claims (9)
- ノイズフィルタ回路が実装され、交流電源に接続されるノイズフィルタ基板と、
電力変換回路が実装され、入力側が第1配線を介して前記ノイズフィルタ基板に接続されるとともに、出力側が第2配線を介してモータに接続される電力変換基板と、
前記第1配線が巻回される第1リングコアと、を備える電気回路体。 - 前記第2配線が巻回される第2リングコアを備えること
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 前記第2配線が前記第2リングコアに巻回される巻数は、前記第1配線が前記第1リングコアに巻回される巻数よりも少ないこと
を特徴とする請求項2に記載の電気回路体。 - 前記第1配線が前記第1リングコアに巻回される巻数は3回以上であり、
前記第2配線が前記第2リングコアに巻回される巻数は2回以下であること
を特徴とする請求項3に記載の電気回路体。 - 前記第1配線において、前記第1リングコアと前記電力変換基板との間の配線長は、前記第1リングコアと前記ノイズフィルタ基板との間の配線長よりも短いこと
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 前記ノイズフィルタ回路は、前記交流電源の各相に一対一で対応するLCフィルタ回路であり、
前記LCフィルタ回路が備える複数のリアクトルは、チョークコイルとして、前記ノイズフィルタ基板に実装されていること
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 前記電力変換基板に実装される前記電力変換回路は、
前記ノイズフィルタ回路を介して入力される交流電力を直流電力に整流するダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジから入力される直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサで平滑化された直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を前記モータに出力するインバータ回路と、を有すること
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 前記ノイズフィルタ回路を介して入力される交流電力を直流電力に整流するダイオードモジュールを備え、
前記電力変換基板に実装される前記電力変換回路は、
前記ダイオードモジュールから入力される直流電力を平滑化する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサで平滑化された直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を前記モータに出力するインバータ回路と、を有し、
前記第1配線は、前記ダイオードモジュールと前記電力変換基板との間において、前記第1リングコアに巻回されていること
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 圧縮機、凝縮器、膨張弁、及び蒸発器を順次に介して冷媒が循環する冷媒回路を備えるとともに、
ノイズフィルタ回路が実装され、交流電源に接続されるノイズフィルタ基板と、
電力変換回路が実装され、入力側が第1配線を介して前記ノイズフィルタ基板に接続されるとともに、出力側が第2配線を介してモータに接続される電力変換基板と、
前記第1配線が巻回される第1リングコアと、を有する電気回路体を備え、
前記モータは、前記圧縮機の駆動源であること
を特徴とする冷凍サイクル装置。
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CN104716822A (zh) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 施耐德东芝换流器欧洲公司 | 变频器控制方法及控制装置 |
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2019
- 2019-09-09 WO PCT/JP2019/035321 patent/WO2021048892A1/ja active Application Filing
- 2019-09-09 CN CN201980099160.7A patent/CN114208007B/zh active Active
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-
2022
- 2022-11-07 JP JP2022178133A patent/JP7394196B2/ja active Active
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JP7176125B2 (ja) | 2022-11-21 |
CN114208007A (zh) | 2022-03-18 |
JPWO2021048892A1 (ja) | 2021-03-18 |
CN114208007B (zh) | 2023-01-10 |
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