JP5972503B1 - 電力用回路装置 - Google Patents

Abstract

コモンモードコイルの両端に対地コンデンサを備えた場合でも、負荷から金属筺体に流れ出るノイズがあり、系統電源へのノイズの伝搬量を抑制する必要があった。このため、整流回路、インバータ、前記整流回路の正極側と前記インバータを接続する第１配線、前記整流回路の負極側と前記インバータを接続する第２配線、前記インバータの出力端子に接続される負荷を接続し得る接地線端子、および前記第１配線または前記第２配線の少なくとも一方と前記接地線端子とを接続する導電板によってノイズループを形成した。

Description

この発明は、系統電源から入力される交流を、直流に変換した後に再び交流に変換するインバータを備えた電力用回路装置に関する。

一般に電子機器は、電気的なノイズを発生しており、対策が不十分な機器は、様々な問題を引き起こす要因となる。特に、交流電源で動作する電気機器の場合には、共通の電源ラインを通して接続されることが多く、他の電気機器で発生したノイズによる誤動作や、逆に自己の装置で発生したノイズによって他の装置を誤動作させることがある。
ノイズの発生源としては、インバータなどの半導体による電気的スイッチ、各種モータ類での微小な放電などがあり、ノイズ対策として、ノイズの発生源での発生エネルギーを弱くすることおよびノイズの伝達経路において、伝達されにくくすることが行われている。

ノイズの伝搬は、その伝わり方によって二つの種類に分けられ、一つ目は、信号ライン間や電源ライン間に発生するノーマルモードノイズで、電源線路間で発生し、電源の電流や信号と同じ方向に流れるノイズ成分である。このノーマルモードにおけるノイズの電流の方向は、行きと帰りのそれぞれ逆向きのためノイズ成分が相殺されて小さくなるため、放射ノイズが小さく、信号ラインや電源ラインにフィルタを使用することによって対策される。二つ目は、信号ラインや電源ラインとグランドとの間に発生するコモンモードノイズで、このノイズは信号パターンとＳＧ（シグナルグランド）へ同じ方向に流れ、金属筐体を通り、浮遊容量などを通って信号源に戻るものである。

このコモンモードにおけるノイズは大きな電源ループを形成し、小さなノイズ電流でも大きなノイズを放射することからノイズ対策として重要である。このノイズに対しては、正負の信号ラインおよび正負の電源ラインにフィルタを使用することが行われる。

系統電源から入力される交流を直流に変換した後に再び交流に変換する電力用回路装置において、コモンモードノイズの対策として、特に放射ノイズを抑制するために、金属筐体にコモンモードノイズ電流を直接流さないように、導電板を設け、導電板と電源回路を構成する回路のバイパス用コンデンサとを接続し、コモンモードノイズ電流を取り込み、インダクタを介して、金属筐体に一点で接続することにより、金属筐体から直接放射ノイズが出ることを抑制することが特許文献１にて提案されている。

また、コモンモードノイズ電流の経路として、交流を直流に変換する第１の変換器と直流を交流に変換する第２の変換器のそれぞれの変換器に設けられた第１及び第２の放熱器をインピーダンス素子によって接続し、コモンモードノイズ電流がインピーダンス素子を必ず流れるようにしてコモンモードノイズ電流の波高値を低減することが特許文献２において提案されている。

特開２０００−３４１９５１号公報 特開２００６−１１５６４９号公報

特許文献１において示されたスイッチング電源装置では、インバータと電線を介して接続する負荷から金属筺体に流れ出るコモンモードノイズ電流に対して、コモンモードコイルの両端（整流回路側と系統電源側）に対地コンデンサを備えて減衰量を増大させようとしても、コモンモードコイルを通らずに、整流回路、前記対地コンデンサのうち整流回路側の対地コンデンサ、導電板、前記対地コンデンサのうち系統電源側の対地コンデンサ、系統電源、グランド、金属筺体、金属筺体と導電板の間の浮遊容量、バイパス用コンデンサ、および整流回路によってノイズ伝搬経路が形成されることになり、ノイズ伝搬量の減衰効果は期待の通りとならないという課題があった。

また、特許文献２で示された電力変換装置では、金属筺体にノイズを流さずに半導体モジュールを冷却するための放熱器にノイズを流すものが提案されているが、放熱器を用いると放熱器に繋がる半導体モジュールと放熱器の寄生容量によって新たな伝搬経路が生じることになり、ノイズの伝搬経路が複雑になるため、ノイズを減衰させることが難しくなるという課題があった。
この発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであり、コモンモードコイルの両端に対地コンデンサを備えた場合でも、負荷から金属筺体に流れ出るノイズの系統電源への伝搬量を抑制できる電力用回路装置を得ることを目的としている。

この発明に係る電力用回路装置は、整流回路、インバータ、前記整流回路の入力側に設けられたコモンモードコイル、前記コモンモードコイルと前記整流回路の正極側と前記インバータとを接続する第１配線、前記コモンモードコイルと前記整流回路の負極側と前記インバータとを接続する第２配線、導電板、前記第１配線および前記第２配線と前記導電板との間に接続されたバイパス用コンデンサ、前記インバータの出力端子に接続される負荷を接地電位に接続し得る接地線端子、および金属筺体を備え、前記金属筐体は、第１金属筺体と第２金属筺体に分かれ、前記第１金属筺体は、インダクタによって前記導電板に接続され、前記第２金属筺体は、前記接地線端子に接続され、前記第１配線または前記第２配線の少なくとも一方と前記バイパス用コンデンサと前記導電板と前記接地線端子とによってノイズループを形成したものである。

この発明によれば、整流回路の入力側に設けられたコモンモードコイル、および金属筺体を備え、前記金属筐体は、第１金属筺体と第２金属筺体に分かれ、前記第１金属筺体は、インダクタによって前記導電体に接続され、前記第２金属筺体は、前記接地線端子に接続され、前記コモンモードコイルと前記整流回路の正極側と前記インバータを接続する前記第１配線または前記コモンモードコイルと前記整流回路の負極側と前記インバータを接続する前記第２配線の少なくとも一方と前記バイパス用コンデンサと前記導電板と前記接地線端子とによってノイズループを形成したことによって、負荷から伝搬されるノイズが接地線端子を通じて導電板に伝搬されて、負荷から系統電源に流れ出るノイズを抑制することができるものである。

この発明の実施の形態１による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１による電力用回路装置の斜視図である。 この発明の実施の形態１による電力用回路装置の側面図である。 この発明の実施の形態２による電力用回路装置の斜視図である。 この発明の実施の形態２による電力用回路装置の側面図である。 この発明の実施の形態３による電力用回路装置の側面図である。 この発明の実施の形態４による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態５による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態５による電力用回路装置の斜視図である。 この発明の実施の形態６による電力用回路装置の斜視図である。 この発明の実施の形態７による電力用回路装置の側面図である。 この発明の実施の形態８による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態９による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１０による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１１による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１２よる電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１３による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１４による電力用回路装置の回路図である。 この発明の実施の形態１５による電力用回路装置の回路図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による電力用回路装置１を示す回路図で、この図１では、電力用回路装置１に接続される系統電源１００および負荷６を含めて図示している。図２は、この発明の実施の形態１による電力用回路装置１を示す斜視図であり、ここでは、系統電源１００を図示していない。図３は、この発明の実施の形態１による電力用回路装置１の整流回路４、昇圧回路１０、インバータ５の部分の側面図である。

図１に示すように、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３が取り付けられている。この対地コンデンサ３の容量の上限値は、漏洩電流の観点から４７００ｐＦ程度としている。コモンモードコイル２の一方は、系統電源１００に繋がっており、他方は整流回路４に繋がっている。整流回路４は、インダクタ、半導体素子、ダイオードで形成される昇圧回路１０に繋がっている。昇圧回路１０は、電解コンデンサを介してインバータ５に繋がっている。整流回路４、昇圧回路１０、およびインバータ５の正極側は、第１配線７を形成し、負極側は、第２配線８を形成している。言い換えれば、整流回路４の正極側とインバータ５は第１配線７によって接続され、整流回路４の負極側とインバータ５は第２配線８によって接続されているということになる。

また、負荷６は、電力用回路装置１の出力配線２３および接地線端子２２ａに接続されている。また、負荷６の電線は浮遊容量を介して金属筺体９に接続されている。金属筺体９は、電力用回路装置１に含まれるシャーシであって、図１においては、金属筺体９の上に負荷６が搭載されている様に描かれているが、これは負荷６との電気的な接続関係を表すために示したもので、実際の構造とは異なっている。接地線２２は、導電板２１と繋がれており、コモンモードコイル２の整流回路４側と導電板２１は、整流回路４よりも系統電源１００側に繋がれたバイパス用コンデンサ２０で繋がれている。
この構成によって、整流回路４から、昇圧回路１０を含む第１配線７、インバータ５、出力配線２３、負荷６、接地線端子２２ａ、接地線２２、導電板２１、およびバイパス用コンデンサ２０によってノイズループ１５が形成されることになる。

なお、整流回路４およびインバータ５には、放熱のためにヒートシンク３０が設けられており、ヒートシンク３０と導電板２１は、回路基板１１の両側の面に、回路基板１１を挟み込むように配置されている。ヒートシンク３０は、図１では１つのものとして図示したが、整流回路４とインバータ５で１つのヒートシンク３０を共用するように配置しても良いし、整流回路４とインバータ５で別々のものとしても良い。

このような構成によれば、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを、ノイズループ１５により導電板２１に導くことによって金属筺体９への流れを低減することができる。これによって、負荷６から金属筺体９に流れ出るノイズを抑制し、系統電源１００へのノイズの伝搬量を抑制できる。電解コンデンサのように高さのある部品を用い、かつ、整流回路４とインバータ５を電解コンデンサと同じ側に配置した場合でも、ノイズループ１５を形成することができる。

なお、ノイズループ１５は、インバータ５、インバータと負荷６をつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、整流回路４、昇圧回路１０、インバータ５で形成される。図１では第１配線７を通るループを示したが、ノイズループは第２配線８を通るループでも良い。

このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けてコモンモードコイル２および対地コンデンサ３で形成されるノイズフィルタの減衰量を増大させようとした場合に、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができるノイズループ１５を設けているため、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できる。

なお、図１では電力用回路装置１が金属筺体９で囲われている状態の図を示したが、金属筺体９は、電力用回路装置１を囲わなくても、電力用回路装置１の下に設置されているだけでも良い。
また、接地線２２は、電力用回路装置１と負荷６を結ぶシールド線のシールドでも良い。この構成により、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを回収できるノイズループ１５を形成して、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できるだけでなく、出力配線２３と負荷６を繋ぐケーブルから放射するノイズも抑制することが可能となる。

実施の形態２．
また、電解コンデンサのように高さのある部品を用い、かつ、整流回路４とインバータ５を回路基板１１の裏面側、すなわち、電解コンデンサが設けられた面とは逆側に配置した場合、図４および図５のように導電板２１を、回路基板１１に対してヒートシンク３０と同じ側に配置された第１の導電板２１ａと、回路基板１１に対してヒートシンク３０と逆側に配置された第２の導電板２１ｂから構成し、第１の導電板２１ａと第２の導電板２１ｂを、ビアホール３１で接続された構成にしても良い。

この構成によれば、電解コンデンサのように高さのある部品を用い、かつ、整流回路４とインバータ５を、回路基板１１の電解コンデンサを設けた面とは逆側に配置した場合でも、ノイズループ１５を形成することができる。

実施の形態３．
また、図６のように、導電板２１に対して第１配線７と第２配線８とが両側から挟みこむように配置して、サンドイッチ構造としても良い。この場合においても、整流回路４の正極側と第１配線７とが接続され、整流回路４の負極側と第２配線８とが接続され、インバータ５の正極側と第１配線７とが接続されており、インバータ５の負極側と第２配線８とが接続されている。さらに同様に、電解コンデンサの正極側と第１配線７とが繋がれており、電解コンデンサの負極側と第２配線８とが繋がれている。

この構成によれば、インバータ５、インバータ５と負荷６をつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、整流回路４、昇圧回路１０、インバータ５によってノイズループ１５が構成されている。この実施の形態３においては、ノイズループ１５のインダクタンスを実施の形態１および２に比べてさらに小さくできるため、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズの回収がより効率的にできることから、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れ出るノイズの伝搬を抑制でき、系統電源１００への伝搬量を抑制できることになる。

実施の形態４．
また、実施の形態１から実施の形態３においては、ヒートシンク３０が金属筺体９に非接地の場合を示しているが、図７のように、ヒートシンク３０が金属筺体９に接地されていても良い。ヒートシンク３０と金属筺体９の接地の箇所とは負荷６と金属筺体９との接触箇所の近傍に１箇所でおこなうことが望ましい。また、ヒートシンク３０と導電板２１の接地は、導電板２１から整流回路４もしくはインバータ５を介してヒートシンク３０へ、金属製のネジや固定具などで止めることで実現できる。

この構成によれば、ヒートシンク３０が金属筺体９に接地されている場合でも、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、整流回路４、昇圧回路１０、インバータ５によってノイズループ１５を形成することができる。この形態のノイズループ１５においても、ほかの実施の形態と同様に、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができ、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できる。

実施の形態５．
図８は、この発明の実施の形態５による電力用回路装置１を示す回路図である。図９は、この発明の実施の形態５による電力用回路装置１を示す斜視図である。図８および図９に示すように、この電力用回路装置１においては、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３が配置され、コモンモードコイル２の片側は、系統電源１００に繋がっており、もう一方は整流回路４に繋がっている。整流回路４は、昇圧回路１０に繋がっている。昇圧回路１０は、電解コンデンサを介してインバータ５に繋がっており、整流回路４および昇圧回路１０、インバータ５の正極側は、第１配線７を形成し、一方、負極側は、第２配線８を形成している。インバータ５は、負荷６に接続され、負荷６の電線は、浮遊容量を介して金属筺体９に繋がっている。負荷６は、接地線端子２２ａを介して導電板２１と繋がれており、昇圧回路１０のインバータ５側と導電板２１は、バイパス用コンデンサ２０で繋がれている。整流回路４およびインバータ５の放熱のためにヒートシンク３０が設けられており、ヒートシンク３０および導電板２１は、整流回路４およびインバータ５の配置とは異なった回路基板１１の面に配置されている。

このような構成によれば、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを、ノイズループ１５により金属筺体９に流れにくくし、インバータと電線を介して接続する負荷から金属筺体に流れ出るノイズの系統電源への伝搬量を抑制できる。電解コンデンサのように高さのある部品を用い、かつ、整流回路４とインバータ５を電解コンデンサと同じ側に配置した場合でも、ノイズループ１５を形成することができる。
なお、ノイズループ１５は、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５で形成される。なお、図８では、第１配線７を通るループを記載したが、ノイズループは第２配線８を通るループでも良い。

このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができるノイズループ１５を設けているため、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れ出るノイズの伝搬を抑制することができ、系統電源１００への伝搬量を抑制できる。

なお、接地線２２は電力用回路装置１と負荷６を結ぶシールド線のシールドでも良い。この構成により、インバータ５および昇圧回路１０から、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができるノイズループ１５を形成して負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できるだけでなく、出力配線２３と負荷６を繋ぐケーブルから放射するノイズも抑制することが可能となる。

また、図８では電力用回路装置１が金属筺体９で囲われている図を示したが、金属筺体９は電力用回路装置１を囲わなくても、電力用回路装置１の下に設置されているだけでも良い。

実施の形態６．
また、実施の形態２では整流回路４よりも系統電源１００側にバイパスコンデンサ２０が繋がれている場合について述べたが、昇圧回路１０のインバータ５側と導電板２１がバイパス用コンデンサ２０で繋がれている場合は、次のように実施できる。
すなわち、電解コンデンサのように高さのある部品を用い、かつ、整流回路４とインバータ５を、回路基板１１の、電解コンデンサとは異なる面に配置した場合、図１０のように導電板２１を、電解コンデンサと同じ側に配置する構成にする。
この構成によれば、電解コンデンサのように高さのある部品を用い、かつ、整流回路４とインバータ５を電解コンデンサとは異なった面に配置した場合でも、ノイズループ１５を形成することができる。

実施の形態７．
また、実施の形態３では整流回路４よりも系統電源１００側にバイパスコンデンサ２０が繋がれている場合について述べたが、昇圧回路１０のインバータ５側と導電板２１がバイパス用コンデンサ２０で繋がれている場合は、次のように実施できる。
すなわち、図１１のように、第１配線７と第２配線８とを導電板２１に対して両側から挟みこむように配置したサンドイッチ構造とする。この構造では、インバータ５の正極側と第１配線７とが繋がれており、インバータ５の負極側と第２配線８とが繋がれている。さらに同様に、電解コンデンサの正極側と第１配線７とが繋がれており、電解コンデンサの負極側と第２配線８とが繋がれている。

この構成によれば、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５によってノイズループ１５を形成し、このノイズループ１５のインダクタンスを実施の形態５および実施の形態６に比べてさらに小さくできるため、ノイズループ１５によって、負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができ、金属筺体９から系統電源１００へのノイズの伝搬量を抑制できる。

実施の形態８．
また、実施の形態５から実施の形態７では、ヒートシンク３０が金属筺体９に非接地の場合について述べたが、実施の形態４の図７で示したと同様に、図１２のようにヒートシンク３０を金属筺体９に接地するようにしても良い。ヒートシンク３０と金属筺体９の接地の箇所は負荷６と金属筺体９の接触箇所の近傍に１箇所でおこなうことが望ましい。また、ヒートシンク３０と導電板２１の接地は導電板２１から整流回路４もしくはインバータ５を介してヒートシンクへ、金属製のネジや固定具などで止めることで実現できる。

この構成によれば、ヒートシンク３０が接地されている場合でも、インバータ５、インバータと負荷をつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５で形成されるノイズループ１５を形成でき、このノイズループ１５によって、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができ、金属筺体９に流れ出るノイズの伝搬を抑制し、系統電源１００へのノイズの伝搬量を抑制できる。

実施の形態９．
図１３は、この発明の実施の形態６による電力用回路装置１を示す回路図である。図１３に示すように、この電力用回路装置１において、図８に示した金属筺体９は、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂに分かれている。第１金属筺体９ａおよび第２金属筺体９ｂは、電気的に接続されておらず、第２金属筺体９ｂは接地線端子２２ａに接続されている。

このような構成によれば、インバータ５および昇圧回路１０から負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れるノイズを、ノイズループ１６により第１金属筺体９ａに流れ難くし、系統電源への伝搬量を抑制できる。
なお、ノイズループ１６は、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５で形成される。
なお、図１３では、第１配線７を通るループを記載したが、ノイズループ１６は、第２配線８を通るループでも良い。また、バイパス用コンデンサ２０が整流回路４のインバータ５側に配置されても良く、この場合、ノイズループ１６は、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５で形成される。

このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量を介して金属筺体９に流れるノイズを導くことができるノイズループ１６を設けているため、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筐体９ｂ、接地線２２、導電板２１を介して第１金属筺体９ａおよび系統電源１００に流れ出るノイズの伝搬を抑制することができ、系統電源１００への伝搬量を抑制できる。

なお、接地線２２は、電力用回路装置１と負荷６を結ぶシールド線のシールドでも良い。この構成により、インバータ５および昇圧回路１０から、負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れるノイズを導くことができるノイズループ１６を形成して負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できるだけでなく、インバータ５と負荷６をつなぐ電線から放射するノイズも抑制することが可能となる。
また、図１３では電力用回路装置１の下に第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂとが設置されている図を示したが、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂは電力用回路装置１を囲んでいても良い。

また、実施の形態６においては、ヒートシンク３０が金属筺体９に非接地の場合を示しているが、ヒートシンク３０が第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂに接地されていても良い。ヒートシンク３０と第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂの接地の箇所とは負荷６と第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂとの接触箇所の近傍に１箇所でおこなうことが望ましい。また、ヒートシンク３０と導電板２１の接地は、導電板２１から整流回路４もしくはインバータ５を介してヒートシンク３０へ、金属製のネジや固定具などで止めることで実現できる。

実施の形態１０．
図１３では第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが電気的に接続されていない場合を示したが、図１４のように導電板２１と第１金属筺体９ａがインダクタ３２で繋がれていて、導電板２１と第２金属筺体９ｂが接地線２２で接続されていても良い。この場合、インダクタ３２の値は、ノイズループ１６よりもノイズループ１７が高いインピーダンスとなるよう、決定される。

なお、ノイズループ１６は、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５で形成される。また、ノイズループ１７は、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、インダクタ３２、第１金属筺体９ａ、対地コンデンサ３、整流回路４、インバータ５で形成される。
なお、図１４では、第１配線７を通るループを記載したが、ノイズループは、第２配線８を通るループでも良い。また、バイパス用コンデンサ２０が整流回路４のインバータ５側に配置されても良く、この場合、ノイズループ１６は、インバータ５、インバータ５と負荷６とをつなぐ電線、負荷６、負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、バイパス用コンデンサ２０、インバータ５で形成される。

このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れるノイズを導くことができるノイズループ１６を設けているため、負荷６の浮遊容量、接地線２２ａ、第２金属筐体９ｂ、接地線２２、導電板２１を介して第１金属筺体９ａおよび系統電源１００に流れ出るノイズの伝搬を抑制することができ、系統電源１００への伝搬量を抑制できる。
なお、接地線２２は、電力用回路装置１と負荷６を結ぶシールド線のシールドでも良い。

この構成により、インバータ５および昇圧回路１０から、負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れるノイズを導くことができるノイズループ１６を形成して負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できるだけでなく、インバータ５と負荷６をつなぐ電線から放射するノイズも抑制することが可能となる。
なお、図１４では電力用回路装置１の下に第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂとが設置されている図を示したが、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂは、電力用回路装置１を囲んでいても良い。

また、実施の形態７においては、ヒートシンク３０が金属筺体９に非接地の場合を示しているが、ヒートシンク３０が第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂに接地されていても良い。ヒートシンク３０と第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂの接地の箇所とは負荷６と第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂとの接触箇所の近傍に１箇所でおこなうことが望ましい。また、ヒートシンク３０と導電板２１の接地は、導電板２１から整流回路４もしくはインバータ５を介してヒートシンク３０へ、金属製のネジや固定具などで止めることで実現できる。

実施の形態１１．
図１３では第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが電気的に接続されていない場合を示したが、図１５のように導電板２１と第１金属筺体９ａが抵抗３３で繋がれていて、導電板２１と第２金属筺体９ｂが接地線２２で接続されていても良い。この場合、抵抗３３の値は、実施の形態７において図１４で示したようにノイズループ１６よりもノイズループ１７が高いインピーダンスとなるよう、決定される。

実施の形態１２．
図１６は、この発明の実施の形態８による電力用回路装置１を示す回路図である。導電板２１と第１金属筺体９ａが第１インダクタ３４で繋がれていて、導電板２１と第２金属筺体９ｂが接地線２２で接続されており、さらに第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが第２インダクタ３５によって接続されている。なお、バイパス用コンデンサ２０が整流回路４のインバータ５側に配置されても良い。
このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、または、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、第２インダクタ３５を介して第１金属筺体９ａおよび系統電源１００へ流れ出るノイズの伝搬量を抑制できる。

なお、接地線２２は、電力用回路装置１と負荷６を結ぶシールド線のシールドでも良い。この構成により、インバータ５および昇圧回路１０から、負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れるノイズを導くことができるノイズループ１６を形成して負荷６の浮遊容量を介して第２金属筺体９ｂに流れ出るノイズの系統電源１００への伝搬量を抑制できるだけでなく、インバータ５と負荷６をつなぐ電線から放射するノイズも抑制することが可能となる。

なお、図１６では電力用回路装置１の下に第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂとが設置されている図を示したが、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂは、電力用回路装置１を囲んでいても良い。
また、実施の形態９においては、ヒートシンク３０が金属筺体９に非接地の場合を示しているが、ヒートシンク３０が第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂに接地されていても良い。ヒートシンク３０と第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂの接地の箇所とは負荷６と第１金属筺体９ａもしくは第２金属筺体９ｂとの接触箇所の近傍に１箇所でおこなうことが望ましい。また、ヒートシンク３０と導電板２１の接地は、導電板２１から整流回路４もしくはインバータ５を介してヒートシンク３０へ、金属製のネジや固定具などで止めることで実現できる。

実施の形態１３．
図１６では導電板２１と第１金属筺体９ａが第１インダクタ３４で接続されている場合を示したが、図１７のように導電板２１と第１金属筺体９ａが抵抗３３で接続され、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂがインダクタで接続され、導電板２１と第２金属筺体９ｂが接地線２２で接続されていても良い。
このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、または、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、インダクタ３６を介して第１金属筺体９ａおよび系統電源１００へ流れ出るノイズの伝搬量を抑制できる。

実施の形態１４．
図１６では第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが第２インダクタ３５で接続されている場合を示したが、図１８のように導電板２１と第１金属筺体９ａがインダクタ３２で接続され、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが抵抗３７で接続され、導電板２１と第２金属筺体９ｂが接地線２２で接続されていても良い。
このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、または、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、抵抗３７を介して第１金属筺体９ａおよび系統電源１００へ流れ出るノイズの伝搬量を抑制できる。

実施の形態１５．
図１６では第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが第２インダクタ３５で接続されており、導電板２１と第１金属筺体９ａが第１インダクタ３４で接続されている場合を示したが、図１９のように導電板２１と第１金属筺体９ａが第１抵抗３８で接続され、第１金属筺体９ａと第２金属筺体９ｂが第２抵抗３９で接続され、導電板２１と第２金属筺体９ｂが接地線２２で接続されていても良い。
このように電力用回路装置１を構成することにより、コモンモードコイル２の両端に対地コンデンサ３を設けて減衰量を増大させようとした場合に、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、接地線２２、導電板２１、または、昇圧回路１０およびインバータ５から負荷６の浮遊容量、接地線端子２２ａ、第２金属筺体９ｂ、第２抵抗３９を介して第１金属筺体９ａおよび系統電源１００へ流れ出るノイズの伝搬量を抑制できる。

なお、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組合せ、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

Claims (4)

1. 整流回路、インバータ、前記整流回路の入力側に設けられたコモンモードコイル、前記コモンモードコイルと前記整流回路の正極側と前記インバータとを接続する第１配線、前記コモンモードコイルと前記整流回路の負極側と前記インバータとを接続する第２配線、導電板、前記第１配線および前記第２配線と前記導電板との間に接続されたバイパス用コンデンサ、前記インバータの出力端子に接続される負荷を接地電位に接続し得る接地線端子、および金属筺体を備え、前記金属筐体は、第１金属筺体と第２金属筺体に分かれ、前記第１金属筺体は、インダクタによって前記導電板に接続され、前記第２金属筺体は、前記接地線端子に接続され、前記第１配線または前記第２配線の少なくとも一方と前記バイパス用コンデンサと前記導電板と前記接地線端子とによってノイズループを形成したことを特徴とする電力用回路装置。
2. 前記バイパス用コンデンサは、前記整流回路と前記コモンモードコイルの間に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電力用回路装置。
3. 前記バイパス用コンデンサは、前記整流回路と前記インバータの間に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電力用回路装置。
4. 前記整流回路および前記インバータは、ヒートシンクを有し、前記整流回路、前記インバータおよび前記ヒートシンクは、回路基板に搭載され、前記導電板は、前記回路基板の前記ヒートシンクの搭載された側と同じ面側に配置された第１の導電板と、前記回路基板の前記ヒートシンクの搭載された側とは逆の面側に配置された第２の導電板から構成され、前記第１の導電板と前記第２の導電板は、ビアホールによって接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力用回路装置。

Images