JP5987782B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力変換回路を構成する主回路部と、該主回路部に電気的に接続したノイズフィルタとを備える電力変換装置に関する。

例えば直流電圧を昇圧したり降圧したりする電力変換装置として、ノイズ電流を除去するためのノイズフィルタを備えるものがある（下記特許文献１参照）。ノイズフィルタは、電力変換回路を構成する主回路部と入力端子との間や、主回路部と出力端子との間に設けられている。ノイズフィルタは、外部機器から発生し入力端子を介して主回路部に混入するノイズ電流や、主回路部から発生し出力端子を介して外部に漏出するノイズ電流を除去する。

ノイズフィルタは、コイルやコンデンサ等の電子部品と、配線とから構成されている。また、主回路部は、トランスやスイッチング素子等からなる。電力変換装置を稼働すると、主回路部のトランス等から交流磁界が発生する。この交流磁界がノイズフィルタの配線等に鎖交すると、新たにノイズ電流が誘起されることがある。そのため、上記電力変換装置では、主回路部とノイズフィルタとにそれぞれカバーを取り付け、このカバーによって、主回路部から発生した交流磁界を遮蔽している。これにより、主回路部の交流磁界がノイズフィルタの配線等に鎖交して、ノイズ電流が誘起されることを抑制している。

特開２００６−１８０５７８号公報

しかしながら、上記電力変換装置では、ノイズフィルタから発生するノイズ電流を十分に低減できないという問題がある。すなわち、上記電力変換装置には、主回路部とノイズフィルタとを電気的に接続する部位（接続部）があるため、カバーに、上記接続部を通す貫通部が必要となる。そのため、主回路部の交流磁界が貫通部から漏れてノイズフィルタの配線等に鎖交することがある。これにより、ノイズフィルタに大きなノイズ電流が誘起される場合がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を低減できる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明の第１の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記ノイズフィルタは２つの上記コアを備え、該２つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあり、
上記底面の法線方向から見たときに、上記２つのコアはそれぞれ長方形状を呈しており、上記一方のコアの長辺は上記遮蔽壁の主面に平行であり、上記他方のコアの長辺は上記遮蔽壁の上記主面に直交していることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第２の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記ノイズフィルタは２つの上記コアを備え、該２つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあり、
上記２つのコアは、上記配線部が通る窓部をそれぞれ有し、上記一方のコアの上記窓部は上記厚さ方向に貫通し、上記他方のコアの上記窓部は、上記底面の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に貫通していることを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第３の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記ノイズフィルタは２つの上記コアを備え、該２つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあり、
上記配線部は、上記主回路部から上記厚さ方向に延び上記一方のコアを貫通する第１部分と、該第１部分に連なり、上記底面の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に延出すると共に上記他方のコアを貫通する第２部分とを有することを特徴とする電力変換装置にある。
また、本発明の第４の態様は、電力変換回路を構成する主回路部と、
外部機器に接続するための外部端子と、
上記主回路部と上記外部端子との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタと、
上記主回路部及び上記ノイズフィルタをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記ノイズフィルタは、上記主回路部から上記外部端子までの電流経路となる配線部と、該配線部に接続したコンデンサと、磁性体からなり上記配線部の一部を取り囲むコアとを有し、
上記ケースは、該ケースの底面から立設し、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを区画すると共に、上記主回路部から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁を有し、
該遮蔽壁には、該遮蔽壁の厚さ方向に貫通した貫通部を形成してあり、上記主回路部と上記ノイズフィルタとを電気的に接続する接続部が上記貫通部を通過しており、
該貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してあり、
上記コンデンサに流れる上記ノイズ電流と、上記配線部のうち上記コンデンサに隣り合う部位を流れる上記ノイズ電流とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されていることを特徴とする電力変換装にある。

上記電力変換装置においては、ケースに、上記交流磁界を遮蔽するための遮蔽壁を形成してある。この遮蔽壁に、上記接続部が通過する貫通部を形成してある。そして、この貫通部に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コアを配置してある。
そのため、主回路部から発生し貫通部を通ってノイズフィルタ側へ漏れた交流磁界を、コアによって遮蔽することができる。つまり、上記交流磁界の磁束がコアに鎖交すると、コアに、この磁束を打ち消す磁束が生じるように渦電流が流れる。そのため、貫通部から漏れた磁束をコアによって効果的に遮蔽できる。したがって、ノイズフィルタの配線部やコンデンサに鎖交する交流磁界の量を低減でき、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流の量を低減することが可能になる。また、上記遮蔽壁と上記接続部との絶縁を充分に確保したり、ケースの製造性を向上させたりするために、貫通部は大きめに形成する必要があるが、この場合でも、コアによって、磁束を効果的に遮蔽することができる。そのため、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を効果的に低減できる。

以上のごとく、本発明によれば、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を低減できる電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置の部分平面図。 図１の要部拡大図。 実施例１における、電力変換装置の回路図。 実施例１における、電力変換装置の全体斜視図。 図２のV矢視図。 図２のVI-VI断面図。 図２のVII-VII断面図。 実施例１における、ノイズフィルタの部分斜視図。 実施例１における、配線部とコンデンサに流れるノイズ電流の向きを説明するための概念図。 図９とは、ノイズ電流の向きが逆になった瞬間の概念図。 比較例における、配線部とコンデンサに流れる電流の向きを説明するための概念図。

上記電力変換装置において、上記ノイズフィルタは２つの上記コアを備え、該２つのコアのうち一方の上記コアを、上記貫通部に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コアを、上記一方のコアと上記外部端子との間の位置に配置してあることが好ましい。
この場合には、貫通部から漏れ、上記一方のコアによって完全に遮蔽できなかった交流磁界を、他方のコアによって遮蔽することができる。そのため、外部端子にノイズ電流が混入することを、より効果的に抑制することができる。

また、上記底面の法線方向から見たときに、上記２つのコアはそれぞれ長方形状を呈しており、上記一方のコアの長辺は上記遮蔽壁の主面に平行であり、上記他方のコアの長辺は上記遮蔽壁の上記主面に直交していることが好ましい。
この場合には、コアの上記長辺を含む広い面を、交流磁界に向けることができるため、交流磁界をより効果的に遮蔽することができる。そのため、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流の量を低減することができる。
なお、上記「主面」とは、遮蔽壁の面のうち最も面積が大きい面を意味する。

（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図１０を用いて説明する。図１、図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、電力変換回路を構成する主回路部２と、外部機器に接続するための外部端子１１と、ノイズフィルタ３と、ケース６とを備える。
ノイズフィルタ３は、主回路部２と外部端子１１との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、直流電流に混入したノイズ電流を除去する。
主回路部２及びノイズフィルタ３は、それぞれケース６に収容されている。

ノイズフィルタ３は、配線部３０と、コンデンサ５と、コア４とを有する。配線部３０は、主回路部２から外部端子１１までの電流経路となる。コンデンサ５は、配線部３０に接続されている。コア４は、磁性体からなり、配線部３０の一部を取り囲んでいる。
ケース６には、遮蔽壁６１を形成してある。遮蔽壁６１は、ケース６の底面６０から立設し、主回路部２とノイズフィルタ３とを区画している。また、遮蔽壁６１は、主回路部２から放射される交流磁界を遮蔽する。

遮蔽壁６１には、遮蔽壁６１の厚さ方向（Ｘ方向）に貫通した貫通部６２を形成してある。主回路部２とノイズフィルタ３とを電気的に接続する接続部１２が、貫通部６２を通過している。
貫通部６２に対して、Ｘ方向に隣り合う位置に、コア４を配置してある。

本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。また、図３に示すごとく、本例の電力変換装置１は、高圧直流電源７１の直流電圧を降圧して低圧直流電源７２を充電するためのＤＣ−ＤＣコンバータである。

図３に示すごとく、本例の電力変換装置１は、外部端子１１として、出力端子１１ａと入力端子１１ｂとを備える。本例では、ノイズフィルタ３を出力端子１１ａ側に設けてあり、入力端子１１ｂ側にはノイズフィルタ３を設けていない。ノイズフィルタ３は、２つのコア４と、２つのコンデンサ５とを備える。また、本例の主回路部２は、トランス２０と、ダイオードＤ１，Ｄ２と、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、第１コンデンサＣ１及び第２コンデンサＣ２とを備える。

図４に示すごとく、ケース６は、電子部品を搭載する底壁６９（図５参照）と、該底壁６９から立設する側壁６３と、該側壁６３に取り付けられる蓋部６４とを備える。側壁６３には開口部６３０を形成してあり、この開口部６３０から外部端子１１がケース外に突出している。ケース６はグランドに接続している。ケース６はアルミニウム等の金属からなる。

図１に示すごとく、主回路部２のトランス２０は、２本の一次コイル２１（２１ａ，２１ｂ）と、２本の二次コイル２２（２２ａ，２２ｂ）を備える。二次コイル２２は、ケース６の底面６０から、該底面６０の法線方向（Ｚ方向）に突出している。主回路部２では、二次コイル２２ａ，２２ｂに流れる二次電流を２つのダイオードＤ１，Ｄ２によって整流し、直流電流にしている。直流電流は、バスバー２００を流れてノイズフィルタ３を通過し、出力端子１１ａから出力される。直流電流には、リップル等の伝導ノイズ電流が含まれるため、ノイズフィルタ３を使って、この伝導ノイズ電流を除去している。

トランス２０の一次コイル２１及び二次コイル２２には交流電流が流れる。そのため、これら一次コイル２１及び二次コイル２２の周囲には交流磁界が発生する。この交流磁界を遮蔽壁６１によって遮蔽し、ノイズフィルタ３に大きなノイズ電流が誘導されることを抑制している。

図２に示すごとく、遮蔽壁６１には貫通部６２を形成してあり、主回路部２とノイズフィルタ３とを接続する接続部１２が、この貫通部６２を通過している。

ノイズフィルタ３の配線部３０はバスバーからなる。配線部３０には、フェライト等の磁性体からなる２つのコア４（４ａ，４ｂ）を取り付けてある。このコア４によって、配線部３０のうちコア４に囲まれた部位３１のインダクタンスＬを高めている。この部位３１が、図３のコイル３１０に相当する。

また、図２に示すごとく、配線部３０には２つのコンデンサ５ａ，５ｂを取り付けてある。個々のコンデンサ５ａ，５ｂの一方の端子５２は配線部３０に接続し、他方の端子５３はケース６、すなわちグランドに接続している。上記コア４によって除去しきれなかった伝導ノイズ電流を、コンデンサ５ａ，５ｂを介してグランドに流すようにしてある。

図５に示すごとく、貫通部６２は、Ｚ方向における蓋部６４側に解放した形状をしている。主回路部２側から貫通部６２をＸ方向に見ると、２つのコア４ａ，４ｂのうち一方のコア４ａを視認できる。図６に示すごとく、コア４ａは、互いに組み合わされた２つのコア片４１，４２からなる。コア４ａには、配線部３０が通過する挿通孔４３が形成されている。なお、他方のコア４ｂ（図２参照）も同様の構造になっている。２つのコア４ａ，４ｂは、ホルダー１３によってケース６に固定されている。

図５に示すごとく、主回路部２から発生した交流磁界の磁束Φ１が貫通部６２を通って、ノイズフィルタ３側に漏れることがある。磁束Φ１がコア４ａに鎖交すると、コア４ａに、上記磁束Φ１を打ち消す磁束Φ２が発生するように、渦電流ｉが流れる。そのため、上記磁束Φ１が遮蔽される。

また、図７、図８に示すごとく、コンデンサ５ａは、コンデンサ素子５０と、該コンデンサ素子５０を封止する封止部５１と、コンデンサ素子５０に接続した２つの端子５２，５３とを備える。２つの端子５２，５３のうち一方の端子５２を、配線部３０の一部に重ね合わせ、ボルト１４ａを使ってこれらを締結している。また、ケース６には、底面６０からＺ方向に立設するボス６５を形成してある。コンデンサ５ａの他方の端子５３をボス６５の端面６５０上に配置し、ボルト１４ｂを使って締結してある。
なお、他方のコンデンサ５ｂも、一方のコンデンサ５ａと同様の構造をしている。

一方、図２に示すごとく、ケース６内の、側壁６３と遮蔽壁６１とによって囲まれる空間が、ノイズフィルタ３を収容するためのフィルタ収容空間Ｓとなっている。フィルタ収容空間Ｓは、Ｚ方向から見たときに、Ｚ方向とＸ方向との双方に直交する方向（Ｙ方向）に長い長方形状を呈している。

貫通部６２は、遮蔽壁６１の、Ｙ方向における一方側に形成されており、上記開口部６３０は、側壁６３の、Ｙ方向における他方側に形成されている。つまり、開口部６３０を、貫通部６２からなるべく離れた位置に形成してある。

また、ノイズフィルタ３の配線部３０は、主回路部２（図１参照）に接続しＸ方向に延びる第１部分３０ａと、該第１部分３０ａに連なりＹ方向に延びる第２部分３０ｂとを有する。第１部分３０ａは、一方のコア４ａを貫通している。また、第２部分３０ｂは、他方のコア４ｂを貫通している。

Ｚ方向から見たときに、２つのコア４ａ，４ｂは、それぞれ長方形状を呈する。一方のコア４ａの長辺４８は、遮蔽壁６１の主面６１０に平行である。一方のコア４ａは、遮蔽壁６１に対して、隙間ｄ１をおいて配されている。上記長辺４８のＹ方向長さは、貫通部６２のＹ方向長さよりも長い。また、図５に示すごとく、コア４ａのＺ方向長さＨ１は、底面６０から蓋部６４までの距離Ｈ２よりも僅かに短い。本例では、Ｈ１＞Ｈ２×０．８を満たすようにしている。これにより、Ｚ方向における蓋部６４とコア４ａとの間の隙間を小さくし、この隙間から漏れる磁束を低減して、ノイズフィルタ３へのノイズ誘導を抑制している。

また、図２に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、他方のコア４ｂの長辺４９は、遮蔽壁６１の主面６１０に直交している。長辺４９のＸ方向長さＬ１は、フィルタ収容空間ＳのＸ方向長さＬ２よりも僅かに短い。本例では、Ｌ１＞Ｌ２×０．７を満たすようにしてある。これにより、コア４ｂと遮蔽壁６１との間の隙間、及びコア４ｂと側壁６３との間の隙間を小さくし、これらの隙間から漏れる磁束を低減して、出力端子１１ａへのノイズ誘導を抑制している。

また、２つのコア４ａ，４ｂは、配線部３０が通る窓部４５０（図５、図８参照）をそれぞれ有する。図２に示すごとく、一方のコア４ａの窓部４５０はＸ方向に貫通している。また、他方のコア（４ｂ）の窓部４５０は、Ｙ方向に貫通している。

２つのコンデンサ５ａ，５ｂのうち一方のコンデンサ５ａは、Ｙ方向における、貫通部６２を形成した側（一方側）に配されている。また、他方のコンデンサ５ｂは、Ｙ方向における、開口部６３０を形成した側（他方側）に配されている。一方のコンデンサ５ａは、配線部３０の第２部分３０ｂに対して、Ｘ方向において遮蔽壁６１から遠い側に設けられている。他方のコンデンサ５ｂは、上記第２部分３０ｂよりも、Ｘ方向において遮蔽壁６１に近い側に設けられている。

上述したように、本例では、配線部３０に流れるノイズ電流を、コンデンサ５を介してケース６（グランド）に流している。図２に示すごとく、ノイズ電流の一部はコンデンサ５ａ，５ｂに全て流れるのではなく、除去しきれず配線部３０を通過するノイズ電流がある。例えば、一方のコンデンサ５ａにはノイズ電流の一部（Ｉ１）が流れ、その隣の配線部３０には、残余のノイズ電流Ｉ２が流れる。

一方のコンデンサ５ａの、配線部３０に接続した端子５２は、Ｙ方向における一方側に位置している。ケース６（グランド）に接続した端子５３は、Ｙ方向における他方側に位置している。そのため、コンデンサ５ａを通過してグランドに流れるノイズ電流Ｉ１と、コンデンサ５ａによって除去できないノイズ電流Ｉ２とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れる。他方のコンデンサ５ｂも同様である。

次に、図３を用いて、電力変換装置１の回路図の説明をする。本例の電力変換装置１は、主回路部２の構成部品として、トランス２０を備える。トランス２０は、２つの小トランスＴ１，Ｔ２を組み合わせて一体化したものである。一方の小トランスＴ１は、第１トランスコア２０１と、該第１トランスコア２０１に巻回した２本の一次コイル２１ａ，２１ｂと、二次コイル２２ａとを備える。他方の小トランスＴ２は、第２トランスコア２０２と、該第２トランスコア２０２に巻回した２本の一次コイル２１ａ，２１ｂと、二次コイル２２ｂとを備える。本例では一次コイル２１ａ，２１ｂを、２つのトランスコア２０１，２０２を跨ぐように巻回してある（図１参照）。

一方の一次コイル２１ａの一端２６は、高圧直流電源７１の正電極に電気的に接続している。一方の一次コイル２１ａの他端２７は、他方の一次コイル２１ｂの一端２８に接続している。他方の一次コイル２１ｂの他端２９は、第１コンデンサＣ１を介して、高圧直流電源７１の負電極に接続している。また、第２コンデンサＣ２と２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２とを直列接続した直列体２０９を、第１コンデンサＣ１に並列接続してある。２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の接続点７３は、２つの一次コイル２１ａ，２１ｂの接続点７４に接続している。

トランス２０の二次コイル２２ａ，２２ｂは、その一端７６，７７がケース６に接続している。二次コイル２２ａ，２２ｂの他端７８，７９は、ダイオードＤ１，Ｄ２を介して、ノイズフィルタ３の配線部３０に接続している。ダイオードＤ１，Ｄ２の接続点７４とケース６との間には、平滑用の第３コンデンサ７５を接続してある。

本例の作用効果について説明する。図２に示すごとく、本例においては、ケース６に、主回路部２から発生した交流磁界を遮蔽するための遮蔽壁６１を形成してある。この遮蔽壁６１に、上記接続部１２が通過する貫通部６２を形成してある。そして、この貫通部６２に対してＸ方向に隣り合う位置に、コア４を配置してある。

そのため、主回路部２から発生し貫通部６２を通ってノイズフィルタ３側へ漏れた交流磁界を、コア４によって遮蔽することができる。つまり、図５、図６に示すごとく、交流磁界の磁束Φ１がコア４に鎖交すると、コア４に、この磁束Φ１を打ち消す磁束Φ２が生じるように渦電流ｉが流れる。そのため、貫通部６２から漏れた磁束Φ１をコア４によって効果的に遮蔽できる。したがって、ノイズフィルタ３の配線部３０やコンデンサ４に鎖交する交流磁界の量を低減でき、ノイズフィルタ３に誘起されるノイズ電流の量を低減することが可能になる。

なお、コア４は一般に、配線部３０に電気的に接続していない。したがって、コア４に磁束Φ１が鎖交し、渦電流ｉが発生しても、この渦電流ｉは配線部３０等に伝わらず、ノイズ電流の原因にはならない。

また、本例のノイズフィルタ３は、２つのコア４ａ，４ｂを備える。この２つのコア４ａ，４ｂのうち一方のコア４ａを、貫通部６２に対してＸ方向に隣り合う位置に配置してある。そして、他方のコア４ｂを、一方のコア４ａと外部端子１１との間の位置に配置してある。
そのため、一方のコア４ａによって遮蔽できなかった交流磁界を、他方のコア４ｂによって遮蔽することができる。そのため、外部端子１１にノイズ電流が混入することを、より効果的に抑制することができる。

また、本例では図２に示すごとく、Ｚ方向から見たときに、２つのコア４ａ，４ｂはそれぞれ長方形状を呈している。一方のコア４ａの長辺４８は遮蔽壁６１の主面６１０に平行である。他方のコア４ｂの長辺４９は遮蔽壁６１の主面６１０に直交している。
そのため、コア４ａ，４ｂの、長辺４８，４９を含む広い面４８０，４９０を、交流磁界に向けることができる。したがって、交流磁界をより効果的に遮蔽することができる。そのため、ノイズフィルタ３に誘起されるノイズ電流の量を低減することができる。

また、本例では図２に示すごとく、２つのコア４ａ，４ｂは、配線部３０が通る窓部４５０をそれぞれ有する。一方のコア４ａの窓部４５０はＸ方向に貫通している。また、他方のコア４ｂの窓部４５０は、Ｙ方向に貫通している。
そのため、例えば一方のコア４ａについては、窓部４５０の貫通方向（Ｘ方向）に直交する、比較的広い面４８０を交流磁界に向けることができる。同様に、他方のコア４ｂについても、窓部４５０の貫通方向（Ｙ方向）に直交する、比較的広い面４９０を交流磁界に向けることができる。そのため、交流磁界を効果的に遮蔽することができ、ノイズフィルタ３に誘起されるノイズ電流の量をより低減することができる。

また、図２に示すごとく、本例の配線部３０は、主回路部２からＸ方向に延びる第１部分３０ａと、該第１部分３０ａに連なりＹ方向に延出する第２部分３０ｂとを有する。
すなわち、配線部３０の第１部分３０ａと第２部分３０ｂとが、互いに直交する方向に延びている。そのため、第１部分３０ａと第２部分３０ｂとが誘導結合しにくくなる。したがって、第１部分３０ａを流れたノイズ電流によって第２部分３０ｂに新たにノイズ電流が誘導されたり、第２部分３０ｂを流れたノイズ電流によって第１部分３０ａに新たにノイズ電流が誘導されたりしにくくなる。そのため、出力端子１１ａにノイズ電流がより混入しにくくなる。

また、本例では図２に示すごとく、コンデンサ５ａに流れるノイズ電流Ｉ１と、配線部３０のうちコンデンサ５ａに隣り合う部位（第２部分３０ｂ）を流れるノイズ電流Ｉ２とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されている。
そのため、コンデンサ５ａにノイズ電流Ｉ１をスムーズに流すことができる。すなわち、本例では図９に示すごとく、コンデンサ５ａを使って、配線部３０に混入したノイズ電流をグランドに逃がしているが、このコンデンサ５ａによって、全てのノイズ電流をグランドへ流せるわけではない。つまり、ノイズ電流の一部（Ｉ１）はコンデンサ５ａを流れ、他の一部（Ｉ２）は配線部３０を流れる。この、配線部３０を流れるノイズ電流Ｉ２によって磁束φ２が発生する。そしてコンデンサ５ａに、上記磁束φ２を打ち消す磁束φ１が発生するように、誘導電流Ｉ’が流れる。つまり、このような誘導電流Ｉ’が流れるように、コンデンサ５ａに誘導起電圧Ｅ’が生じる。誘導起電圧Ｅ’によって流れる誘導電流Ｉ’の向きは、ノイズ電流Ｉ１の向きと同じである。そのため、誘導起電圧Ｅ’は、ノイズ電流Ｉ１の流れを妨げない。その結果、平行線間の相互インダクタンスが低いことになり、コンデンサ５ａのインピーダンスを低減できる。したがって、コンデンサ５ａにノイズ電流Ｉ１がスムーズに流れ、グランドへ流せるノイズ電流Ｉ１の量を増やすことが可能になる。
なお、ノイズ電流Ｉ１，Ｉ２は交流なので、交互に向きが変わる。図１０に示すごとく、ノイズ電流Ｉ１，Ｉ２の向きが変わったときも、誘導起電圧Ｅ’は、ノイズ電流Ｉ１の流れを妨げない方向に発生する。

これに対して、仮に図１１に示すごとく、配線部９３０に流れるノイズ電流Ｉ２の向きと、コンデンサ９５ａに流れるノイズ電流Ｉ１の向きとが逆であったとすると、コンデンサ９５ａにノイズ電流Ｉ１が流れにくくなる。つまり、配線部９３０に流れるノイズ電流Ｉ２によって磁束φ２が発生し、この磁束φ２の向きを妨げる磁束φ１が発生するように、コンデンサ９５ａに誘導電流Ｉ’が発生する。すなわち、このような誘導電流Ｉ’が流れるように、誘導起電圧Ｅ’がコンデンサ９５ａに生じる。誘導電流Ｉ’の向きは、ノイズ電流Ｉ１の向きと逆である。そのため、誘導起電圧Ｅ’によって、ノイズ電流Ｉ１の流れが妨げられる。したがって、コンデンサ９５ａにノイズ電流Ｉ１が流れにくくなる。この場合は、結果的に相互インダクタンスが増加することになり、コンデンサ９５ａのインピーダンスが増加することになり、コンデンサ９５ａにノイズ電流Ｉ１が流れにくくなる。

なお、図９、図１０では、２つのコンデンサ５ａ，５ｂのうち一方のコンデンサ５ａについて説明したが、図２に示すごとく、本例では他方のコンデンサ５ｂも、コンデンサ５ａと同様の構造となっている。つまり、他方のコンデンサ５ｂを流れるノイズ電流Ｉ３と、配線部３０のうちコンデンサ５ｂの隣に位置する部位を流れるノイズ電流Ｉ４とは、平行であり、かつ同一方向に流れるようになっている。

以上のごとく、本発明によれば、ノイズフィルタに誘起されるノイズ電流を低減できる電力変換装置を提供することができる。

なお、本例では図３に示すごとく、２つの外部端子１１（出力端子１１ａ及び入力端子１１ｂ）のうち、出力端子１１ａ側にノイズフィルタ３を設けたが、入力端子１１ｂ側に設けてもよい。また、出力端子１１ａ側と入力端子１１ｂ側の双方に、ノイズフィルタ３を設けても良い。

１ 電力変換装置
１１ 外部端子
１２ 接続部
２ 主回路部
３ ノイズフィルタ
３０ 配線部
４ コア
５ コンデンサ
６ ケース
６０ 底面
６１ 遮蔽壁
６２ 貫通部

Claims (7)

1. 電力変換回路を構成する主回路部（２）と、
   外部機器に接続するための外部端子（１１）と、
   上記主回路部（２）と上記外部端子（１１）との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ（３）と、
   上記主回路部（２）及び上記ノイズフィルタ（３）をそれぞれ収容するケース（６）とを備え、
   上記ノイズフィルタ（３）は、上記主回路部（２）から上記外部端子（１１）までの電流経路となる配線部（３０）と、該配線部（３０）に接続したコンデンサ（５）と、磁性体からなり上記配線部（３０）の一部を取り囲むコア（４，４ａ）とを有し、
   上記ケース（６）は、該ケース（６）の底面（６０）から立設し、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを区画すると共に、上記主回路部（２）から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁（６１）を有し、
   該遮蔽壁（６１）には、該遮蔽壁（６１）の厚さ方向に貫通した貫通部（６２）を形成してあり、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを電気的に接続する接続部（１２）が上記貫通部（６２）を通過しており、
   該貫通部（６２）に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア（４ａ）を配置してあり、
   上記ノイズフィルタは２つの上記コア（４ａ，４ｂ）を備え、該２つのコア（４ａ，４ｂ）のうち一方の上記コア（４ａ）を、上記貫通部（６２）に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コア（４ｂ）を、上記一方のコア（４ａ）と上記外部端子（１１）との間の位置に配置してあり、
   上記底面（６０）の法線方向から見たときに、上記２つのコア（４ａ，４ｂ）はそれぞれ長方形状を呈しており、上記一方のコア（４ａ）の長辺（４８）は上記遮蔽壁（６１）の主面（６１０）に平行であり、上記他方のコア（４ｂ）の長辺（４９）は上記遮蔽壁（６１）の上記主面（６１０）に直交していることを特徴とする電力変換装置（１）。
2. 電力変換回路を構成する主回路部（２）と、
   外部機器に接続するための外部端子（１１）と、
   上記主回路部（２）と上記外部端子（１１）との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ（３）と、
   上記主回路部（２）及び上記ノイズフィルタ（３）をそれぞれ収容するケース（６）とを備え、
   上記ノイズフィルタ（３）は、上記主回路部（２）から上記外部端子（１１）までの電流経路となる配線部（３０）と、該配線部（３０）に接続したコンデンサ（５）と、磁性体からなり上記配線部（３０）の一部を取り囲むコア（４，４ａ）とを有し、
   上記ケース（６）は、該ケース（６）の底面（６０）から立設し、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを区画すると共に、上記主回路部（２）から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁（６１）を有し、
   該遮蔽壁（６１）には、該遮蔽壁（６１）の厚さ方向に貫通した貫通部（６２）を形成してあり、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを電気的に接続する接続部（１２）が上記貫通部（６２）を通過しており、
   該貫通部（６２）に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア（４ａ）を配置してあり、
   上記ノイズフィルタは２つの上記コア（４ａ，４ｂ）を備え、該２つのコア（４ａ，４ｂ）のうち一方の上記コア（４ａ）を、上記貫通部（６２）に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コア（４ｂ）を、上記一方のコア（４ａ）と上記外部端子（１１）との間の位置に配置してあり、
   上記２つのコア（４ａ，４ｂ）は、上記配線部（３０）が通る窓部（４５０）をそれぞれ有し、上記一方のコア（４ａ）の上記窓部（４５０）は上記厚さ方向に貫通し、上記他方のコア（４ｂ）の上記窓部（４５０）は、上記底面（６０）の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に貫通していることを特徴とする電力変換装置（１）。
3. 電力変換回路を構成する主回路部（２）と、
   外部機器に接続するための外部端子（１１）と、
   上記主回路部（２）と上記外部端子（１１）との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ（３）と、
   上記主回路部（２）及び上記ノイズフィルタ（３）をそれぞれ収容するケース（６）とを備え、
   上記ノイズフィルタ（３）は、上記主回路部（２）から上記外部端子（１１）までの電流経路となる配線部（３０）と、該配線部（３０）に接続したコンデンサ（５）と、磁性体からなり上記配線部（３０）の一部を取り囲むコア（４，４ａ）とを有し、
   上記ケース（６）は、該ケース（６）の底面（６０）から立設し、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを区画すると共に、上記主回路部（２）から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁（６１）を有し、
   該遮蔽壁（６１）には、該遮蔽壁（６１）の厚さ方向に貫通した貫通部（６２）を形成してあり、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを電気的に接続する接続部（１２）が上記貫通部（６２）を通過しており、
   該貫通部（６２）に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア（４ａ）を配置してあり、
   上記ノイズフィルタは２つの上記コア（４ａ，４ｂ）を備え、該２つのコア（４ａ，４ｂ）のうち一方の上記コア（４ａ）を、上記貫通部（６２）に対して上記厚さ方向に隣り合う位置に配置すると共に、他方の上記コア（４ｂ）を、上記一方のコア（４ａ）と上記外部端子（１１）との間の位置に配置してあり、
   上記配線部（３０）は、上記主回路部（２）から上記厚さ方向に延び上記一方のコア（４ａ）を貫通する第１部分（３０ａ）と、該第１部分（３０ａ）に連なり、上記底面（６０）の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に延出すると共に上記他方のコア（４ｂ）を貫通する第２部分（３０ｂ）とを有することを特徴とする電力変換装置（１）。
4. 電力変換回路を構成する主回路部（２）と、
   外部機器に接続するための外部端子（１１）と、
   上記主回路部（２）と上記外部端子（１１）との間において直流電流が流れる経路をなすと共に、上記直流電流に混入したノイズ電流を除去するノイズフィルタ（３）と、
   上記主回路部（２）及び上記ノイズフィルタ（３）をそれぞれ収容するケース（６）とを備え、
   上記ノイズフィルタ（３）は、上記主回路部（２）から上記外部端子（１１）までの電流経路となる配線部（３０）と、該配線部（３０）に接続したコンデンサ（５）と、磁性体からなり上記配線部（３０）の一部を取り囲むコア（４，４ａ）とを有し、
   上記ケース（６）は、該ケース（６）の底面（６０）から立設し、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを区画すると共に、上記主回路部（２）から放射される交流磁界を遮蔽する遮蔽壁（６１）を有し、
   該遮蔽壁（６１）には、該遮蔽壁（６１）の厚さ方向に貫通した貫通部（６２）を形成してあり、上記主回路部（２）と上記ノイズフィルタ（３）とを電気的に接続する接続部（１２）が上記貫通部（６２）を通過しており、
   該貫通部（６２）に対して、上記厚さ方向に隣り合う位置に、上記コア（４ａ）を配置してあり、
   上記コンデンサ（５）に流れる上記ノイズ電流と、上記配線部（３０）のうち上記コンデンサ（５）に隣り合う部位を流れる上記ノイズ電流とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
5. 上記２つのコア（４ａ，４ｂ）は、上記配線部（３０）が通る窓部（４５０）をそれぞれ有し、上記一方のコア（４ａ）の上記窓部（４５０）は上記厚さ方向に貫通し、上記他方のコア（４ｂ）の上記窓部（４５０）は、上記底面（６０）の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に貫通していることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置（１）。
6. 上記配線部（３０）は、上記主回路部（２）から上記厚さ方向に延び上記一方のコア（４ａ）を貫通する第１部分（３０ａ）と、該第１部分（３０ａ）に連なり、上記底面（６０）の法線方向と上記厚さ方向との双方に直交する方向に延出すると共に上記他方のコア（４ｂ）を貫通する第２部分（３０ｂ）とを有することを特徴とする請求項１、２、５のいずれか一項に記載の電力変換装置（１）。
7. 上記コンデンサ（５）に流れる上記ノイズ電流と、上記配線部（３０）のうち上記コンデンサ（５）に隣り合う部位を流れる上記ノイズ電流とは、互いに平行であり、かつ同一方向に流れるよう構成されていることを特徴とする請求項１、２、３、５、６のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）。

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