JP3547661B2

JP3547661B2 - Power converter

Info

Publication number: JP3547661B2
Application number: JP26458999A
Authority: JP
Inventors: 仁千; 和敏三浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: JP2001095230A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング制御装置によって電力変換回路の各相のスイッチング素子を駆動する電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両制御システムにおける電力変換装置の構成は図８に示すようなものである。図８において、２０は架線、１はパンタグラフ、２は高速遮断機、３は交流リアクトル、４は接地装置である車輪、５は地面、６は直流コンデンサ、１３は３相ＰＷＭインバータ、２１はスイッチング制御装置、２４は誘導電動機である。３相ＰＷＭインバータ１３は、ブリッジ構成のスイッチング素子１４−１９とそれぞれのスイッチング素子を駆動する駆動回路７−１２で構成されており、直流／交流電力変換して誘導電動機２４にＵ，Ｖ，Ｗ３相の交流電力を供給する。
【０００３】
図９は、電力変換装置内の回路構成、特にスイッチング制御装置２１と３相ＰＷＭインバータ１３との間の結線を示している。低圧部であるスイッチング制御装置２１と高圧部であるＰＷＭインバータ１３との間は、配線２３とフォトカプラー３０によって結線されるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、電力変換回路に使用されるスイッチング素子は、高速化、大容量化が進み、一種のノイズ発生源になっている。また小型化を図るために部品密度が高くなり、そのため、スイッチング制御装置と電力変換回路との間の距離が近くなってきている。このように回路間の距離が短くなると、スイッチング制御装置と電力変換回路との間の配線２３に誘導ノイズ、電磁波ノイズが飛び込み、スイッチング制御装置が誤信号を出力し、電力変換回路の上下素子（スイッチング素子１４と１５、スイッチング素子１６と１７、スイッチング素子１８と１９）を同時にオンさせ、短絡事故が発生して大電流がスイッチング素子を流れ、最悪の場合には素子破壊を起こすことがある問題点があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、スイッチング制御装置と電力変換回路とを結ぶ配線にノイズが飛び込んできた場合でも、そのノイズレベルを減衰させることにより、誤動作による素子破壊を確実に防ぐことができる電力変換装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、スイッチング制御装置と、高圧部であるスイッチング素子及び当該スイッチング素子をスイッチング駆動する駆動回路を含む電力変換回路とを備えた電力変換装置において、前記スイッチング制御装置と駆動回路との間を、当該スイッチング制御装置からのスイッチング信号を前記駆動回路に伝送するためにのみ接続し、前記電力変換回路からは絶縁されている配線に対して、磁性体コアを設置したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の電力変換装置において、前記磁性体コアの複数個を前記配線に設置したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の電力変換装置において、前記磁性体コアを前記配線において前記スイッチング装置直近に設置したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２の電力変換装置において、前記磁性体コアの複数個を前記スイッチング装置直近に設置したものである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１の電力変換装置において、前記磁性体コアの１つを前記スイッチング制御装置直近において前記配線に設置し、前記磁性体コアの他の１つを前記電力変換回路直近において前記配線に設置したものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項２の電力変換装置において、前記磁性体コアの複数個を前記スイッチング制御装置直近において前記配線に設置し、前記磁性体コアの他の複数個を前記電力変換回路直近において前記配線に設置したものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１又は２の電力変換装置において、前記磁性体コアを前記スイッチング制御装置から前記電力変換回路の各相に至る配線それぞれに設置したものである。
【００１３】
請求項１〜７の発明の電力変換装置では、スイッチング制御装置と電力変換回路との間の配線に設置した磁性体コアが高周波ノイズに対するインピーダンスを上げ、配線に飛び込んでくるノイズの影響を低下させる。
【００１４】
そして特に磁性体コアを複数体設置することによりノイズ低下をいっそう図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１（Ａ）は本発明の第１の実施の形態の回路構成を示している。この電力変換装置の回路構成の全体は図８に示した従来例と同様であり、またスイッチング制御装置２１と、スイッチング素子１４−１９及び駆動回路７−１２から成るインバータ１３との結線関係も図９に示した従来例と同様である。そして図１に示したように、第１の実施の形態の電力変換装置の特徴は、配線２３に磁性体コア２２を設置した点にある。
【００１６】
図１（Ａ）に示した電力変換装置の場合、スイッチング制御装置２１で作られたオン／オフのスイッチング信号が配線２３を通してインバータ１３の駆動回路７−１２それぞれに送られ、この駆動回路７−１２によりスイッチング素子１４−１９それぞれがスイッチング駆動され、直流／交流電力変換して負荷に３相交流電力を出力する。
【００１７】
この電力変換装置において、配線２３にノイズが飛び込むと、スイッチング制御装置２１において誤信号が発生し、この誤信号が３相ＰＷＭインバータ１３に伝えられて誤動作を起こす原因となる。
【００１８】
ところが、スイッチング制御装置２１と、ＰＷＭインバータ１３との間の配線２３に磁性体コア２２を設置することにより、磁性体コア２３を挿入した部分では磁性体インピーダンスＺ_Ｆが増加するため、図１（Ｂ）に示すようなインピーダンス分布になる。この図１（Ｂ）において、左側がスイッチング制御装置２１のある入力側の回路インピーダンスＺ_Ａであり、回路インピーダンスＺ_Ｂのある右側が３相インバータ１３のある出力側である。ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００１９】
【数１】

これを、従来の磁性体コアを設置していない回路の場合のインピーダンス分布と比較すると次のようになる。図１０は従来例のインピーダンス分布図を示していて、この場合、ノイズ低下の式は次のようになる。
【００２０】
【数２】

この従来例の場合、インピーダンス分布図において、磁性体コア２３が入っていないために、ノイズ低下は０［ｄＢ］となる。
【００２１】
この数１式と数２式とから、本発明の実施の形態の場合、配線２３の部分でノイズ低減できることが明らかである。
【００２２】
次に、本発明の第２の実施の形態の電力変換装置について、図２に基づいて説明する。図２（Ａ）に示したように、第２の実施の形態は、スイッチング制御装置２１とインバータ１３とを結ぶ配線に２３に複数Ｎ個の磁性体コア２２を設置したことを特徴としている。
【００２３】
この実施の形態の場合、磁性体コア２２を複数Ｎ個設置することにより、インピーダンス分布は同図（ｂ）のようになる。すなわち、左側の回路インピーダンスＺ_Ａと、右側の回路インピーダンスＺ_Ｂとの間に磁性体コア２２によりＮ×Ｚ_Ｆのインピーダンスが挿入された状態になる。したがって、ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００２４】
【数３】

これを、図１０に示した従来例の場合と比較すると、本実施の形態ではノイズ低減効果が大きいことが分かる。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施の形態の電力変換装置を図３に基づいて説明する。図３（Ａ）に示すように、第３の実施の形態の電力変換装置は、スイッチング制御装置２１の直近に磁性体コア２２を設置したことを特徴とする。このようにスイッチング制御装置２１の直近に磁性体コア２２を設置することにより、インピーダンス分布が図３（Ｂ）のようになる。すなわち、左側の回路インピーダンスＺ_Ａよりもさらに左側に磁性体コア２２のインピーダンスＺ_Ｆが挿入された状態になる。したがって、ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００２６】
【数４】

これを、図１０に示した従来例の場合と比較すると、本実施の形態ではノイズ低減効果が大きいことが分かる。
【００２７】
次に、本発明の第４の実施の形態の電力変換装置を図４に基づいて説明する。図４（Ａ）に示すように、第４の実施の形態はスイッチング制御装置２１の直近に複数Ｎ個の磁性体コア２２を設置したことを特徴とする。
【００２８】
この実施の形態の場合、インピーダンス分布は図４（Ｂ）のようになる。したがって、ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００２９】
【数５】

これを、図１０に示した従来例の場合と比較すると、本実施の形態ではノイズ低減効果がいっそう大きくなっていることが分かる。
【００３０】
次に、本発明の第５の実施の形態の電力変換装置を図５に基づいて説明する。第５の実施の形態は、図５（Ａ）に示すように、磁性体コア２２の１つをスイッチング制御装置２１の直近において配線２３に設置し、磁性体コア２２の他の１つをインバータ１３の直近において配線２３に設置したことを特徴とする。
【００３１】
このようにスイッチング制御装置２１、インバータ１３それぞれの直近に磁性体コア２２を設置することにより、インピーダンス分布が図５（Ｂ）のようになる。すなわち、回路インピーダンスＺ_Ａの右側、左側それぞれに磁性体コア２２のインピーダンスＺ_Ｆが挿入された状態になる。したがって、ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００３２】
【数６】

これを、図１０に示した従来例の場合と比較すると、本実施の形態ではノイズ低減効果が大きいことが分かる。
【００３３】
次に、本発明の第６の実施の形態の電力変換装置を図６に基づいて説明する。第６の実施の形態の特徴は、図６（Ａ）に示すように、スイッチング制御装置２１の直近、インバータ１３の直近それぞれにおいて配線２３に複数Ｎ個ずつ磁性体コア２２を設置したことを特徴とする。
【００３４】
このようにスイッチング制御装置２１、インバータ１３それぞれの直近に磁性体コア２２を複数Ｎ個ずつ設置することにより、インピーダンス分布が図６（Ｂ）のようになる。すなわち、回路インピーダンスＺ_Ａの右側、左側それぞれに磁性体コア２２のインピーダンスＺ_Ｆが挿入された状態になる。したがって、ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００３５】
【数７】

これを、図１０に示した従来例の場合と比較すると、本実施の形態ではノイズ低減効果が大きいことが分かる。
【００３６】
次に、本発明の第７の実施の形態の電力変換装置を図７に基づいて説明する。第７の実施の形態の電力変換装置の特徴は、図７（Ａ）に示すように、スイッチング制御装置２１から３相ＰＷＭインバータ１３に至る配線２３において、３相ＰＷＭインバータ１３の直流入力側のＵＶＷ各相１３−１，１３−２，１３−３に分岐した後の部分それぞれに磁性体コア２２を設置したことを特徴としている。
【００３７】
これにより、図７（Ｂ）に示すようにＰＷＭインバータ１３のＵＶＷ各相１３−１，１３−２，１３−３の回路インピーダンスＺ_Ｄ、スイッチング制御装置２１側の各相の回路インピーダンスＺ_Ｃであり、それぞれに磁性体コア２２によるインピーダンスＺ_Ｆが挿入された形のインピーダンス分布となる。この場合、配線２３が短くなるので、回路インピーダンスＺ_Ｃ，Ｚ_Ｄは図１〜図６に示した回路におけるインピーダンスＺ_Ａ，Ｚ_Ｂよりも小さな値である。このインピーダンス回路のノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００３８】
【数８】

これに対して、従来の磁性体コアを設置していない電力変換装置において、対応する部分のインピーダンス分布は図１１に示すものであり、ノイズ低下を計算し、［ｄＢ］で表すと次のようになる。
【００３９】
【数９】

この両者を比較すると、従来例の場合には磁性体コアが配線に設置されていないためにノイズ低下で０［ｄＢ］であるが、本実施の形態ではノイズ低減効果があることが分かる。
【００４０】
また、図１に示した第１の実施の形態のように３相ＰＷＭインバータ１３の各相に分けないで配線２３の全体に磁性体コア２２を設置した場合と、図７に示した第７の実施の形態のようにＰＷＭインバータ１３の各相ごとの配線２３に磁性体コア２２を設置した場合とでノイズ低下を比較すると、配線インピーダンス値の大小関係、Ｚ_Ｃ＜Ｚ_Ａ，Ｚ_Ｄ＜Ｚ_Ｂの関係から、次の数１０式が成り立つ。
【００４１】
【数１０】

これにより、各相ごとに磁性体コア２２を入れた方がノイズ低下の効果が大きいことも分かる。
【００４２】
さにらスイッチング制御装置２１とＵＶＷ各相の回路間に磁性体コアを設置することにより、各相の回路付近からスイッチング制御装置に飛び込むノイズを減衰させる効果もある。
【００４３】
なお、上記の各実施の形態において、磁性体コア２２を１個だけ用いるか、２個以上の複数個用いるか、また複数個用いる場合の個数については特に限定されることはなく、実験的に決めることになる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように請求項１〜７の発明によれば、スイッチング制御装置と電力変換回路との間の配線に設置した磁性体コアが高周波ノイズに対するインピーダンスを上げ、配線に飛び込んでくるノイズの影響を低下させることができる。特に磁性体コアを複数体設置することによりノイズ低下をいっそう図ることができる。また、スイッチング制御装置から電力変換回路の各相に至る配線に磁性体コアを設置することにより、ノイズ低下の効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の回路ブロック図及びインピーダンス分布図。
【図８】一般的な車両用電力変換装置の主回路構成を示す回路ブロック図。
【図９】上記の従来例の回路におけるスイッチング制御装置及び電力変換回路の部分の結線を示す回路ブロック図。
【図１０】従来例のインピーダンス分布図。
【図１１】従来例のＵＶＷ相ごとのインピーダンス分布図。
【符号の説明】
７−１２駆動回路
１３ＰＷＭインバータ
１４−１９スイッチング素子
２１スイッチング制御装置
２２磁性体コア
２３配線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power conversion device that drives a switching element of each phase of a power conversion circuit by a switching control device.
[0002]
[Prior art]
Generally, the configuration of the power conversion device in the vehicle control system is as shown in FIG. In FIG. 8, 20 is an overhead wire, 1 is a pantograph, 2 is a high-speed circuit breaker, 3 is an AC reactor, 4 is a grounding device wheel, 5 is the ground, 6 is a DC capacitor, 13 is a three-phase PWM inverter, and 21 is switching. The control device 24 is an induction motor. The three-phase PWM inverter 13 includes a bridge-structured switching element 14-19 and a drive circuit 7-12 that drives each switching element, and converts DC / AC power into the induction motor 24 to U, V, W3. Supply phase AC power.
[0003]
FIG. 9 shows a circuit configuration in the power conversion device, in particular, a connection between the switching control device 21 and the three-phase PWM inverter 13. In general, the switching control device 21 that is a low-voltage unit and the PWM inverter 13 that is a high-voltage unit are connected by a wiring 23 and a photocoupler 30.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, switching elements used in power conversion circuits have been increased in speed and capacity, and have become a kind of noise generation source. Further, the component density is increased in order to reduce the size, and therefore, the distance between the switching control device and the power conversion circuit is getting closer. When the distance between the circuits becomes shorter in this way, inductive noise and electromagnetic wave noise jump into the wiring 23 between the switching control device and the power conversion circuit, the switching control device outputs an error signal, and the upper and lower elements (

Switching elements

14 and 15,

switching elements

16 and 17, and switching elements 18 and 19) are simultaneously turned on, a short-circuit accident occurs and a large current flows through the switching element. In the worst case, the element may be destroyed. There was a point.
[0005]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and even when noise jumps into the wiring connecting the switching control device and the power conversion circuit, by attenuating the noise level, An object of the present invention is to provide a power conversion device that can reliably prevent element destruction due to malfunction.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention of claim 1 is a power conversion device including a switching control device, and a power conversion circuit including a switching element that is a high-voltage unit and a driving circuit that performs switching driving of the switching element. Are connected only to transmit a switching signal from the switching control device to the drive circuit, and a magnetic core is provided for a wire insulated from the power conversion circuit .
[0007]
A second aspect of the present invention is the power conversion device according to the first aspect, wherein a plurality of the magnetic cores are installed in the wiring.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the power conversion device of the first aspect, the magnetic core is installed in the wiring near the switching device.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the power conversion device according to the second aspect, a plurality of the magnetic cores are installed in the vicinity of the switching device.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the power conversion device of the first aspect, one of the magnetic cores is installed on the wiring in the immediate vicinity of the switching control device, and the other one of the magnetic cores is the power conversion circuit. Recently installed on the wiring.
[0011]
According to a sixth aspect of the present invention, in the power conversion device of the second aspect, a plurality of the magnetic cores are installed on the wiring in the vicinity of the switching control device, and the other plurality of the magnetic cores are connected to the power conversion circuit. Recently installed on the wiring.
[0012]
A seventh aspect of the present invention is the power conversion device according to the first or second aspect, wherein the magnetic core is installed in each wiring from the switching control device to each phase of the power conversion circuit.
[0013]
In the power conversion device according to the first to seventh aspects of the present invention, the magnetic core installed in the wiring between the switching control device and the power conversion circuit increases the impedance to the high frequency noise and reduces the influence of the noise jumping into the wiring. .
[0014]
In particular, noise can be further reduced by installing a plurality of magnetic cores.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A shows a circuit configuration of the first embodiment of the present invention. The entire circuit configuration of this power conversion device is the same as that of the conventional example shown in FIG. 8, and the connection relationship between the switching control device 21 and the inverter 13 including the switching element 14-19 and the drive circuit 7-12 is also illustrated. This is the same as the conventional example shown in FIG. As shown in FIG. 1, the power converter according to the first embodiment is characterized in that a magnetic core 22 is installed on the wiring 23.
[0016]
In the case of the power conversion device shown in FIG. 1A, an on / off switching signal generated by the switching control device 21 is sent to each of the drive circuits 7-12 of the inverter 13 through the wiring 23, and this drive circuit 7- 12, each of the switching elements 14-19 is switching-driven, converts DC / AC power, and outputs three-phase AC power to the load.
[0017]
In this power conversion device, when noise jumps into the wiring 23, an error signal is generated in the switching control device 21, and this error signal is transmitted to the three-phase PWM inverter 13 to cause a malfunction.
[0018]
However, the switching control unit 21, by placing the magnetic core 22 to the wiring 23 between the PWM inverter 13, since the magnetic impedance Z _F is increased at the portion of inserting the magnetic core 23, FIG. 1 ( The impedance distribution is as shown in B). In this FIG. 1 (B), the left side is the circuit impedance Z _A of the input side with the switching control unit 21, an output side of the right side with the circuit impedance Z _B is a 3-phase inverter 13. The noise reduction is calculated and expressed in [dB] as follows.
[0019]
[Expression 1]

This is compared with the impedance distribution in the case of a circuit without a conventional magnetic core as follows. FIG. 10 shows an impedance distribution diagram of a conventional example. In this case, the expression for noise reduction is as follows.
[0020]
[Expression 2]

In the case of this conventional example, since the magnetic core 23 is not included in the impedance distribution diagram, the noise reduction is 0 [dB].
[0021]
From Equation 1 and Equation 2, it is clear that noise can be reduced at the portion of the wiring 23 in the embodiment of the present invention.
[0022]
Next, the power converter device of the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. As shown in FIG. 2A, the second embodiment is characterized in that a plurality of N magnetic cores 22 are installed in 23 on the wiring connecting the switching control device 21 and the inverter 13.
[0023]
In the case of this embodiment, by installing a plurality N of magnetic cores 22, the impedance distribution is as shown in FIG. That is, the circuit impedance Z _A of the left, the state in which the impedance of the N × Z _F is inserted by the magnetic core 22 between the right circuit impedance Z _B. Therefore, noise reduction is calculated and expressed as [dB] as follows.
[0024]
[Equation 3]

Compared with the case of the conventional example shown in FIG. 10, it can be seen that the noise reduction effect is large in the present embodiment.
[0025]
Next, the power converter device of the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. As shown in FIG. 3A, the power conversion device of the third embodiment is characterized in that a magnetic core 22 is installed in the immediate vicinity of the switching control device 21. Thus, by installing the magnetic core 22 in the immediate vicinity of the switching control device 21, the impedance distribution becomes as shown in FIG. In other words, a state where the impedance Z _F of the magnetic core 22 is inserted further to the left than the left circuit impedance Z _A. Therefore, noise reduction is calculated and expressed as [dB] as follows.
[0026]
[Expression 4]

Compared with the case of the conventional example shown in FIG. 10, it can be seen that the noise reduction effect is large in the present embodiment.
[0027]
Next, the power converter device of the 4th Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. As shown in FIG. 4A, the fourth embodiment is characterized in that a plurality of N magnetic cores 22 are installed in the immediate vicinity of the switching control device 21.
[0028]
In the case of this embodiment, the impedance distribution is as shown in FIG. Therefore, noise reduction is calculated and expressed as [dB] as follows.
[0029]
[Equation 5]

Compared to the case of the conventional example shown in FIG. 10, it can be seen that the noise reduction effect is further increased in the present embodiment.
[0030]
Next, the power converter device of the 5th Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. In the fifth embodiment, as shown in FIG. 5A, one of the magnetic cores 22 is installed on the wiring 23 in the immediate vicinity of the switching control device 21, and the other magnetic core 22 is connected to an inverter. It is characterized in that it is installed in the wiring 23 in the immediate vicinity of 13.
[0031]
Thus, by installing the magnetic core 22 in the immediate vicinity of the switching control device 21 and the inverter 13, the impedance distribution becomes as shown in FIG. In other words, a state where the right, respectively left impedance Z _F of the magnetic core 22 is inserted in the circuit impedance Z _A. Therefore, noise reduction is calculated and expressed as [dB] as follows.
[0032]
[Formula 6]

Compared with the case of the conventional example shown in FIG. 10, it can be seen that the noise reduction effect is large in the present embodiment.
[0033]
Next, the power converter device of the 6th Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. A feature of the sixth embodiment is that, as shown in FIG. 6A, a plurality of N magnetic cores 22 are installed in the wiring 23 in the immediate vicinity of the switching control device 21 and in the immediate vicinity of the inverter 13, respectively. And
[0034]
Thus, by installing a plurality of N magnetic cores 22 in the immediate vicinity of the switching control device 21 and the inverter 13, the impedance distribution becomes as shown in FIG. In other words, a state where the right, respectively left impedance Z _F of the magnetic core 22 is inserted in the circuit impedance Z _A. Therefore, noise reduction is calculated and expressed as [dB] as follows.
[0035]
[Expression 7]

Compared with the case of the conventional example shown in FIG. 10, it can be seen that the noise reduction effect is large in the present embodiment.
[0036]
Next, the power converter device of the 7th Embodiment of this invention is demonstrated based on FIG. As shown in FIG. 7A, the power converter of the seventh embodiment is characterized in that the wiring 23 from the switching control device 21 to the three-phase PWM inverter 13 is connected to the DC input side of the three-phase PWM inverter 13. It is characterized in that a magnetic core 22 is installed in each of the parts after branching to each of the UVW phases 13-1, 13-2, and 13-3.
[0037]
As a result, as shown in FIG. 7B, the circuit impedance Z _{D of} each UVW phase 13-1, 13-2, 13-3 of the PWM inverter 13 and the circuit impedance Z _C of each phase on the switching control device 21 side are obtained. There, the shape of impedance distribution impedance Z _F by the magnetic core 22 is inserted into each. In this case, since the wiring 23 is shortened, the circuit impedances Z _C and Z _D are smaller than the impedances Z _A and Z _B in the circuits shown in FIGS. The noise reduction of this impedance circuit is calculated and expressed as [dB] as follows.
[0038]
[Equation 8]

On the other hand, in the conventional power conversion device in which no magnetic core is installed, the impedance distribution of the corresponding portion is as shown in FIG. 11, and the noise reduction is calculated and expressed in [dB] as follows. become.
[0039]
[Equation 9]

When both are compared, in the case of the conventional example, since the magnetic core is not installed in the wiring, the noise is reduced to 0 [dB], but it can be seen that the present embodiment has a noise reduction effect.
[0040]
Further, as in the first embodiment shown in FIG. 1, the magnetic core 22 is installed on the entire wiring 23 without being divided into the respective phases of the three-phase PWM inverter 13, and the seventh embodiment shown in FIG. When the noise reduction is compared with the case where the magnetic core 22 is installed in the wiring 23 for each phase of the PWM inverter 13 as in the embodiment, the magnitude relation of the wiring impedance value, Z _C <Z _A , Z _D < from the relationship of Z _B, it holds the following equation 10 formula.
[0041]
[Expression 10]

Thus, it can also be seen that the effect of noise reduction is greater when the magnetic core 22 is inserted for each phase.
[0042]
Further, by installing a magnetic core between the switching control device 21 and the circuit of each phase of UVW, there is an effect of attenuating noise jumping into the switching control device from the vicinity of the circuit of each phase.
[0043]
In each of the above-described embodiments, there is no particular limitation on the number of magnetic cores 22 used, or the number of magnetic cores 22 used is not particularly limited. To decide.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to seventh aspects of the present invention, the magnetic core installed in the wiring between the switching control device and the power conversion circuit increases the impedance to the high frequency noise, and the influence of the noise jumping into the wiring is reduced. Can be reduced. In particular, noise can be further reduced by installing a plurality of magnetic cores. Moreover, the effect of noise reduction can be heightened by installing a magnetic core in the wiring from the switching control device to each phase of the power conversion circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit block diagram and impedance distribution diagram according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a circuit block diagram showing a main circuit configuration of a general vehicle power converter.
FIG. 9 is a circuit block diagram showing the connection of the switching control device and the power conversion circuit in the conventional circuit.
FIG. 10 is an impedance distribution diagram of a conventional example.
FIG. 11 is an impedance distribution diagram for each UVW phase in the conventional example.
[Explanation of symbols]
7-12 Drive circuit 13 PWM inverter 14-19 Switching element 21 Switching control device 22 Magnetic core 23 Wiring

Claims

スイッチング制御装置と、高圧部であるスイッチング素子及び当該スイッチング素子をスイッチング駆動する駆動回路を含む電力変換回路とを備えた電力変換装置において、
前記スイッチング制御装置と駆動回路との間を、当該スイッチング制御装置からのスイッチング信号を前記駆動回路に伝送するためにのみ接続し、前記電力変換回路からは絶縁されている配線に対して、磁性体コアを設置したことを特徴とする電力変換装置。 In a power conversion device including a switching control device and a power conversion circuit including a switching element that is a high-voltage unit and a drive circuit that performs switching driving of the switching element.
A magnetic material is connected between the switching control device and the drive circuit only for transmitting a switching signal from the switching control device to the drive circuit and insulated from the power conversion circuit. A power converter characterized by installing a core.

前記磁性体コアの複数個を前記配線に設置したことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。The power converter according to claim 1, wherein a plurality of the magnetic cores are installed in the wiring.

前記磁性体コアを前記配線において前記スイッチング装置直近に設置したことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。The power conversion device according to claim 2, wherein the magnetic core is installed in the wiring in the vicinity of the switching device.

前記磁性体コアの複数個を前記スイッチング装置直近に設置したことを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。The power converter according to claim 3, wherein a plurality of the magnetic cores are installed in the vicinity of the switching device.

前記磁性体コアの１つを前記スイッチング制御装置直近において前記配線に設置し、前記磁性体コアの他の１つを前記電力変換回路直近において前記配線に設置したことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。2. One of the magnetic cores is installed on the wiring in the vicinity of the switching control device, and the other one of the magnetic cores is installed on the wiring in the proximity of the power conversion circuit. The power converter described.

前記磁性体コアの複数個を前記スイッチング制御装置直近において前記配線に設置し、前記磁性体コアの他の複数個を前記電力変換回路直近において前記配線に設置したことを特徴とする請求項２に記載の電力変換装置。The plurality of magnetic cores are installed on the wiring in the vicinity of the switching control device, and the other plurality of magnetic cores are installed on the wiring in the proximity of the power conversion circuit. The power converter described.

前記磁性体コアを前記スイッチング制御装置から前記電力変換回路の各相に至る配線それぞれに設置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。The power converter according to claim 1, wherein the magnetic core is installed in each wiring from the switching control device to each phase of the power converter circuit.