JPS631593Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は電源線と大地間の雑音電圧を低減し
た電力変換装置に関する。

従来、商用交流電源電圧を入力し、高周波電力
を発生する電力変換回路としてたとえば第１図に
示すように構成したものが考えられている。この
回路は電力変換主回路としてプシユプル形のイン
バータ回路を用いたもので、この回路は商用交流
電源１が印加される入力端子２ａ，２ｂ間に電源
線間の高周波雑音低減用として一般に設けられる
コンデンサ３および整流回路４を並列接続し、こ
の整流回路４の出力端子間に前記コンデンサ３と
同様なあるいは平滑用コンデンサ５を接続すると
ともに、、正側端子を出力トランス６の１次巻線
６，６の共通接続点に接続し、また負端子をイン
ダクタンス７を介してたとえばNPN形トランジ
スタであるスイツチング素子８および９のエミツ
タに接続している。スイツチング素子８はコレク
タを上記１次巻線６の他端に接続し、ベースをバ
イアス抵抗１０を介して上記１次巻線６，６の共
通接続点に接続し、またスイツチング素子９はコ
レクタを上記１次巻線６の他端に接続しベースを
バイアス抵抗１１を介して上記１次巻線６，６の
共通接続点に接続している。上記出力トランス６
は１次巻線６，６の間に共振コンデンサ１２を接
続する。またこのトランス６は上記１次巻線６，
６の他に２次巻線６および帰還巻線６の一端を上
記スイツチング素子８のベースに、他端を上記ス
イツチング素子９のベースに夫々接続する。しか
して、このような回路にあつてはいま入力端子２
ａ，２ｂの間に交流入力が与えられ整流回路４に
よつてバイアス抵抗１０，１１を介して各スイツ
チング素子８，９のベースにベース電流が与えら
れると、これらスイツチング素子８，９のわずか
なアンバランスによスイツチング素子８又は９の
いずれかが先にオンする。いま仮にスイツチング
素子８が先にオンしたとすると出力トランス６の
１次巻線６に電流が流れ２次巻線６側に起電力が
誘起する。すると、このときの２次巻線６側のイ
ンダクタンス分と共振コンデンサ１２による共振
振動電圧によりスイツチング素子８，９が交互に
オンオフし自励発振を生じる。これにより出力ト
ランス６を介して負端１３に高周波電力が与えら
れることになる。ところで、このように構成され
た回路は部品を印刷配線に装着されその配線を印
刷配線板に形成されることがある。ところが、こ
のような回路は、特に第１図の太線部分に示すよ
うに、スイツチング素子８，９に接続されたライ
ンにおける高周波雑音電位が高いため、印刷配線
板をそのまま設置ケースに収容すると他に著しい
雑音障害を及ぼすことがある。この理由は第２図
に示す雑音等価回路から説明できる。すなわち、
第２図は第１図の回路の雑音系を等価回路として
表わしたもので、この場合、第２図は第１図と同
一部分には同符合を付しており、これ以外の８
Ａ，９Ａはスイツチング素子８，９のスイツチン
グ動作により発生する高周波雑音電圧源、１２
Ａ，１２Ｂは共振コンデンサ１２をトランス６の
１次巻線６，６の間に等価に置換えたコンデンサ
分、１４は電源線と大地間のインピーダンス（又
は商用交流電源１に接続された雑音妨害機器の対
地インピーダンス）、１５，１６はスイツチング
素子８，９のコレクタの放熱板を介して存在する
大地間の分布容量、１７はインダクタンス７のコ
イルおよびコアを通して大地間に生ずる分布容量
をそれぞれ代表して表わしている。図示を省略し
たが、この他にも各部品と大地間には分布容量が
存在している。かかる等価回路から明らかなよう
に特に雑音電位の高いラインと大地間の分布容量
１５，１６，１７等によりインダクタンス７→イ
ンピーダンス１４→大地→各分布容量１５，１
６，１７→高周波雑音電源８Ａ，９Ａ→インダク
タンス７を通る雑音閉ループが形成されこれによ
りインピーダンス１４に大きな雑音電圧が発生す
ることになる。すなわち、電源線と大地との間の
雑音電圧が大きくなる。そこで、従来第３図に示
すように第１図の主回路パターンを形成した印刷
配線板１８と設置ケース１９の間に絶縁板２０で
挟持された導伝性のシールド板２１を配置し、こ
のシールド板２１を第１図の回路の電源側例えば
整流回路４の正側端子に接続することにより雑音
電位の高いラインと大地間の分布容量を低減し雑
音障害を防止するようなことが考えられている。
ところが、このような構成ではシールド板２１を
特別に用意しなければならないためそれだけ部品
点数および組立工数が多くなり高価なものになる
欠点があつた。

他の従来技術として、たとえば実公昭37−
31965号公報に示されるように、、アースパターン
を印刷配線板面に広範囲に形成したものがある。
しかしこのものは前記のようにアース（大地）に
接続するものであるから、本願のような高周波電
力を発生するものに適用すると、本願第２図を参
照して明らかなように、高周波雑音源と大地とが
一層短絡的になつて、電源線と大地との間との雑
音は大きくなり、ラジオなど他の機器に与える影
響は大きくなるものである。

この考案はこのような欠点を解消するためにな
されたもので、安価にして電源線の一線・大地間
の雑音電圧の大幅な低減を図ることができる電力
変換装置を提供することを目的とする。

本考案は印刷配線板面に入力電源と接続され相
対的に高周波雑音電位が低い電源ライン用印刷配
線部分を上述のように高周波雑音電位の高い配線
部分に近接し、かつ印刷配線板の余白を利用し
て、雑音電位の高い配線部分を囲むように形成し
たことを特徴とするものである。

なお、本発明において、配線部分とは所要の接
続端子（あるいは電気部品）と他の所要の接続端
子（あるいは電気部品）とを電気接続するもの
で、印刷導体およびジヤンパ線を含むものであ
る。また、印刷配線部分とは同様に所要の電気接
続を行なうもので、印刷導体からなるものであ
る。

以下、この考案の一実施例を図面に従い説明す
る。第４図は説明の便宜上この考案の電力変換装
置の印刷配線板のみを示している。即ち、図中３
は印刷配線板で、この印刷配線板２２の板面は第
１図で述べた電力変換主回路の印刷配線部分が形
成される。この場合、印刷配線板２２の板面は、
第１図中斜線で示した相対的に高周波雑音電位の
低い整流回路４の正側電源ラインの印刷配線部分
２３の銅箔を、印刷配線板２２の余白を利用して
全面にかけて広範囲（たとえば５割以上）に形成
し、上述した雑音電位の高い部分の印刷配線部分
２４に近接し、かつ、この雑音電位の高い印刷配
線部分２４を囲むように形成する。しかして、こ
のようにすると、第５図に示すように印刷配線部
分２３、印刷配線部分２３と雑音電位の高いライ
ンとの間に存在する相対的に大きい分布容量２５
によつて、高周波雑音源８Ａ，９Ａ−分布容量２
５−印刷配線部分２３−インダクタンス７−高周
波雑音源８Ａ，９Ａの閉回路を形成し、インピー
ダンス１４に印加される雑音電圧を大幅に低減す
ることができ、他の機器への雑音障害を大幅に抑
制することができるのである。すなわち、前記印
刷配線部分２３、分布容量２５、インダクタンス
７および高周波雑音電源８Ａ，９Ａの閉回路内に
高周波雑音を封じ込めたものと理解される。これ
に対して前記実公昭37−31965号公報に示される
技術は前記印刷配線部分２３をアースするのであ
るから、インピーダンス１４および高周波雑音源
８Ａ，９Ａを含む閉回路を形成してインピーダン
ス１４の雑音電圧を大きくすることは明らかであ
る。なお、電源１の一極は通常接地されている
が、これは低周波的に接置されるのであつて、本
考案で問題とするラジオノイズなどの高周波に対
して接地されているものではない。したがつて、
本考案における電源ライン用印刷配線部分２３と
電源１の接地点とが高周波的には全く異なる電位
であることに注意すべきである。本考案者らの実
験によれば第１図のものとして電源１が100V，
50Hz、負端子１３が40Wけい光ランプであつて、
電力変換回路が30KHzの高周波電力を出力するも
のであるとき、第４図のように構成したものは、
印刷配線部分２３を施さないものに比し、525K
Hz〜1605KHzの電源線・大地間の雑音を３〜5dB
低減できた。なお、印刷配線部分２３は印刷配線
板２２の余白部分を利用しているので印刷配線板
２２の利用率をより高めることもできる。ここ
で、上述ではシールド効果をもたせる印刷配線部
分２３は整流回路４の正側電源ラインとしたが、
同整流回路４の負側電源ライン（インダクタンス
７の電源側）あるいは交流電源ラインにより形成
しても上述と同様の効果が期待できる。しかし、
第１図におけるコンデンサ３，５がない場合は、
印刷配線部分２３と接続されない電源線と大地と
の間の雑音電圧低減の効果は小さいものである。

なお、この考案は上記実施例にのみ限定されず
要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。例えば相対的に高周波雑音電位の高いライン
は出来るだけ印刷配線板上に少なくしてシールド
効果を有する印刷配線部分をより広くとるため雑
音電位の高いラインをジヤンパ線にしてこのジヤ
ンパ線を上記印刷配線部分によつて囲まれるよう
に設けたり一部が上記印刷配線部分の上を通るよ
うに配してもよい。こうすれば分布容量を一層小
さくでき雑音電圧をより低減できることになる。

以上述べたようにこの考案によれば印刷配線板
面上に、相対的に高周波雑音電位の低い電源ライ
ン用印刷配線部分を相対的に高周波雑音電位の高
い部分と近接させて両者間に分布容量を介在さ
せ、かつ印刷配線板の余白を利用して雑音電位の
高い部分を囲むように形成することにより安価に
して電源と大地との間の雑音電圧を大幅に低減で
きる電力変換装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電力変換回路の一例を示す回路図、第
２図は従来装置の雑音等価回路図、第３図は従来
の雑音を低減するための手段を示す概略構成図、
第４図はこの考案の一実施例を示す概略構成図、
第５図は第４図の雑音等価回路図である。 １……交流電源、２ａ，２ｂ……入力端子、
８，９……スイツチング素子、１５〜１７……分
布容量、１８，２２……印刷配線板、２３，２４
……印刷配線部分。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 印刷配線板を用いて構成され、スイツチング
   素子を含み入力される商用交流電源電圧を高周
   波電力に変換する電力変換装置において、 前記スイツチング素子に接続されて相対的に
   高周波雑音電位の高い回路部分を構成する配線
   部分に近接させて、相対的に高周波雑音雑音電
   位の低い電源ライン用印刷配線部分を配設し
   て、前記高周波雑音電位の高い配線部分と高周
   波雑音電位の低い電源ライン用印刷配線部分と
   の間に分布容量を介在させるとともに、 前記電源ランイ用印刷配線部分を前記印刷配
   線板の余白を利用して前記雑音電位の高い配線
   部分を囲むように形成したことを特徴とする電
   力変換装置。 (2) 前記雑音電位の高い回路部分の配線を印刷配
   線によつて形成したことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲(1)記載の電力変換装置。 (3) 前記雑音電位の高い回路部分の配線をジヤン
   パ線により行なつたことを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲(1)記載の電力変換装置。