JP2017005860A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源側へ伝播するノイズを高い周波数の領域においても抑制できる電力変換装置を提供する。【解決手段】電力変換装置は、電源１１、第１給電母線２１、第２給電母線２２、パワーモジュール２０、導電部材２３および負荷１３を備えて構成されている。第１給電母線２１は、一端が電源１１に接続され、他端がパワーモジュール２０に接続されている。同様に、第２給電母線２２は、一端が電源１１に接続され、他端がパワーモジュール２０に接続されている。導電部材２３は、第１給電母線２１と第２給電母線２２の間に配置されている。パワーモジュール２０は、電源１１からの電力をスイッチングする半導体スイッチを含んでいる。負荷１３は、このパワーモジュール２０の出力に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、入力された電力を変換して負荷に供給する電力変換装置に関する。

従来、電力変換装置の１つとして、外部電源から供給された電力を用いて蓄電池を充電する充電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この充電装置を構成する充電部は、一次コイルおよび二次コイルを有し、外部電源から供給された電力を充電電力に変換し、充電電力を蓄電池に供給する。また、ノイズ除去部は、充電部により蓄電池に供給する充電電力に含まれるノイズ成分を除去することにより、充電装置の出力側に回り込むノイズ成分を除去し、充電装置の出力を安定させている。

特開２０１４−６０８９３号公報

しかしながら、特許文献１の充電装置においては以下のような問題がある。すなわち、ノイズ除去部において、電源ラインと筐体との間にコンデンサをフィルタとして挿入することにより、低い周波数の領域において、コンデンサのインピーダンスが低下する。これにより、電源ラインと筐体との間のノイズを抑制でき、電源側へ伝播するノイズを抑制できる。しかし、周波数が高い領域になると内部の等価直列インダクタンス成分やリード線のインダクタンス成分がコンデンサの容量成分に直列に入る。このため、インピーダンスが上昇し、電源側へ伝播するノイズを抑制できないという問題がある。

本発明の課題は、電源側へ伝播するノイズを高い周波数の領域においても抑制できる電力変換装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電力変換装置は、電源、第１給電母線、第２給電母線、パワーモジュール、導電部材および負荷を備える。第１給電母線および第２給電母線は、一端が電源に接続され、他端がパワーモジュールに接続される。導電部材は、第１給電母線と第２給電母線の間に配置される。

本発明によれば、第１給電母線と導電部材との間に形成される結合容量に直列に入るインダクタンス成分と、第２給電母線と導電部材との間に形成される結合容量に直列に入るインダクタンス成分を小さくすることができる。このため、第１給電母線と第２給電母線との間に発生するスイッチングノイズが電源側へ伝播することを高い周波数の領域においても抑制することができる。

本発明の実施例１に係る電力変換装置の構成を示す図である。 図１に示す電力変換装置を３次元的に表した図である。 本発明の実施例１に係る電力変換装置を図１および図２の面Ａで切断して示す側面図である。 本発明の実施例１に係る電力変換装置の電力変換部の具体的な回路例を示す図である。 本発明の実施例１に係る電力変換装置の電力変換部の他の具体的な回路例を示す図である。 本発明の実施例１に係る電力変換装置の電力変換部のさらに他の具体的な回路例を示す図である。 図６に示した電力変換部（インバータ）の構造を、２次元で簡易的に示した図である。 本発明の実施例２に係る電力変換装置の構成を示す図であり、電力変換部がインバータによって構成された例を示している。 図８に示した実施例２に係る電力変換装置を面Ａで切断して示す側面図である。 本発明の実施例２に係る電力変換装置において形成される容量とインダクタンスの関係を示す図である。 本発明の実施例３に係る電力変換装置の構成を示す側面図および斜視図である。 図１１（ａ）の線Ｂで切断して示す側面図である。 本発明の実施例３に係る電力変換装置の効果を説明するための図である。 本発明の実施例３に係る電力変換装置の第２給電母線が筐体の近くに配置された例を示す図である。 図１１（ａ）の線Ｂで切断して示す側面図である。 本発明の実施例４に係る電力変換装置の構成を示す図である。 本発明の実施例４に係る電力変換装置の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例４に係る電力変換装置の他の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例４に係る電力変換装置におけるインピーダンスと周波数の関係を示す図である。 本発明の実施例５に係る電力変換装置の構成を示す図である。 本発明の実施例５に係る電力変換装置の変形例の構成を示す図である。 本発明の実施例５に係る電力変換装置におけるインピーダンスと周波数の関係を示す図である。 本発明の実施例６に係る電力変換装置の構成を示す図である。 図２３に示した電力変換装置を３次元で示した斜視図である。

以下、本発明の実施の形態に係る電力変換装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施例１）
一般に、電力変換装置は、その筐体の内部に、ディスクリートパッケージの半導体素子や、モジュール化されたパワー半導体素子からなる半導体スイッチ（以下、パワーモジュール）を収容している。電力変換装置は、制御回路からの信号に従って、その半導体スイッチを開閉することにより、電力変換を行う。

図１は、本発明の実施例１に係る電力変換装置の構成を示す図であり、図２は、図１に示した電力変換装置を３次元的に表した図である。電力変換装置は、電源１１、電力変換部１２および負荷１３を備える。電源１１は、例えば、家庭の系統電源や直流電源などから成り、直流電力を発生して電力変換部１２に送る。負荷１３は、例えばインバータなどから成り、電力変換部１２からの電力により駆動される。

電力変換部１２は、パワーモジュール２０、第１給電母線２１、第２給電母線２２および導電部材２３を有する。第１給電母線２１は板状導電部材から成り、その一端は電源１１の正極端子に接続され、他端はパワーモジュール２０に接続される。第２給電母線２２は板状導電部材から成り、その一端は、電源１１の負極端子に接続され、他端はパワーモジュール２０に接続される。パワーモジュール２０は、電源１１からの直流電力をスイッチングする半導体スイッチを含み、電源１１からの直流電力を所定の電力に変換し、出力線２４を介して負荷１３に供給する。導電部材２３は、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に配置され、第１給電母線２１および第２給電母線２２との間に形成される結合容量の一方の電極として機能する。

図３は、図１および図２に示した実施例１に係る電力変換装置を、図１および図２中の破線で示す面Ａで切断して示す側面図であり、第１給電母線２１、第２給電母線２２および導電部材２３によって形成される結合容量のイメージを示す。すなわち、第１給電母線２１と導電部材２３とは、結合容量Ｃ１１を形成し、第２給電母線２２と導電部材２３とは結合容量Ｃ２１を形成する。

結合容量Ｃ１１および結合容量Ｃ２１の各々の容量成分Ｃは、下記（１）式で表すことができる。

図４は、電力変換部１２の具体的な回路例を示す図である。電力変換部１２は、電源１１の電圧を他の電圧に変換する非絶縁型のコンバータを構成する。電力変換装置は、主に、低電圧の電力を高電圧の電力に変換する。

電力変換部１２は、第１平滑コンデンサＣ１、インダクタＬ、半導体スイッチＱ、ダイオードＤ、第２平滑コンデンサＣ２および制御回路３１を備える。第１平滑コンデンサＣ１は、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に設けられる。インダクタＬは、第１給電母線２１に一端が接続される。半導体スイッチＱは、インダクタＬの他端と第２給電母線２２との間に設けられる。ダイオードＤは、インダクタＬの他端にアノードが接続される。第２平滑コンデンサＣ２は、ダイオードＤのカソードと第２給電母線２２との間に設けられる。制御回路３１は、半導体スイッチＱの制御端子に接続される。

以上のように構成された電力変換装置では、詳細な動作の説明は省略する。制御回路３１は、制御信号により半導体スイッチＱをオン／オフさせてデューティを制御することにより、低電圧の電源１１から出力される電圧を所望の電圧に昇圧変換して、出力線２４を介して負荷１３に供給する。

図５は、電力変換部１２の他の具体的な回路例を示す図である。この電力変換部１２は、電源１１からの直流電圧を他の直流電圧に変換する絶縁型のコンバータを構成している。

電力変換部１２は、第１平滑コンデンサＣ１、パワーモジュール２０、制御回路３１、トランスＴ、整流回路３２および第２平滑コンデンサＣ２を有する。パワーモジュール２０は、４個の半導体スイッチＱ１〜Ｑ４から成るインバータからなる。第１平滑コンデンサＣ１およびパワーモジュール２０は、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に設けられる。制御回路３１は、パワーモジュール２０を構成する半導体スイッチＱ１〜Ｑ４の制御端子に接続され、半導体スイッチＱ１〜Ｑ４のオン／オフを制御する。パワーモジュール２０の出力は、トランスＴの一次巻線に接続されている。

また、トランスＴの二次巻線には、４個のダイオードＤ１〜Ｄ４によりブリッジ全波整流回路が形成された整流回路３２が接続されている。整流回路３２の出力側には、脈動する電圧を平滑化する第２平滑コンデンサＣ２が接続され、整流回路３２の出力が出力線２４を介して負荷１３に供給される。

以上のように構成された電力変換部１２を有する電力変換装置では、詳細な動作の説明は省略する。電力変換装置は、制御回路３１からの制御信号により半導体スイッチＱ１〜Ｑ４をオン／オフさせてデューティを制御するとともに、トランスＴの巻数比を適当に選択することにより出力電圧を可変し、所望の電圧に変換して負荷１３に供給する。

図６は、電力変換部１２のさらに他の具体的な回路例を示す。この電力変換部１２は、電源１１からの直流電圧を３相の交流電圧に変換するインバータを構成する。

電力変換部１２は、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に設けられた第１平滑コンデンサＣ１と、６個の半導体スイッチＱ１〜Ｑ６から成るパワーモジュール２０を備えたインバータ３３を有する。なお、半導体スイッチＱ１〜Ｑ６のオン／オフを整流する制御回路３１は、図示を省略している。

以上のように構成される電力変換装置では、詳細な動作の説明は省略する。電力変換装置は、制御回路３１からの制御信号により半導体スイッチＱ１〜Ｑ６をオン／オフさせてデューティを制御することにより電源１１からの直流電圧を３相の交流電圧に変換し、３本の線材から成る出力線２４を介して負荷１３に供給する。

なお、図７は、図６に示した電力変換部１２（インバータ３３）の構造を、２次元で簡易的に示した図である。電力変換部１２は、第１給電母線２１、第２給電母線２２、第１平滑コンデンサＣ１およびパワーモジュール２０を筐体１０に収容する。

一般に、パワーモジュール２０を構成する半導体スイッチがスイッチングすることにより第１給電母線２１と第２給電母線２２との間にスイッチングノイズが発生する。しかし、実施例１では、導電部材２３を設け、第１給電母線２１と導電部材２３との間に形成される結合容量に直列に入るインダクタンス成分と、第２給電母線２２と導電部材２３との間に形成される結合容量に直列に入るインダクタンス成分を小さくできる。その結果、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に発生する高い周波数のスイッチングノイズが電源側へ伝播することを抑制することができる。

また、（１）式より、コンデンサの比誘電率、対向面積または距離を調整することにより、第１給電母線２１と導電部材２３との間に形成される結合容量と、第２給電母線２２と導電部材２３との間に形成される結合容量を略一致させることができる。このため、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に形成される結合容量を大きくすることができ、第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に生じるノイズを小さくすることができる。

（実施例２）
図８は、本発明の実施例２に係る電力変換装置の構成を示す図であり、電力変換部１２がインバータから成り、電源１１が直流電源で構成された場合の例である。電源１１と電力変換部１２との間はシールド線で接続され、電源１１の正極は電力変換部１２の内部で第１給電母線２１に接続され、負極は電力変換部１２の内部で第２給電母線に接続されている。また、電力変換部１２の出力と負荷１３とを接続する出力線２４もシールド線から成る。

また、第１給電母線２１、第２給電母線２２および導電部材２３は板状導電部材から成る。また、パワーモジュール２０の出力は、板状導電部材で構成された板状導電体２５を介して出力線２４に接続されている。

実施例２に係る電力変換装置の場合も、実施例１に係る電力変換装置と同様である。すなわち、第１給電母線２１と導電部材２３との間に形成される結合容量に直列に入るインダクタンス成分、および、第２給電母線２２と導電部材２３との間に形成される結合容量に直列に入るインダクタンス成分を小さくすることができる。

図９は、図８に示した実施例１に係る電力変換装置を、図８中の破線で示す面Ａで切断して示す側面図であり、第１給電母線２１、第２給電母線２２、導電部材２３および筐体１０によって形成される結合容量のイメージを示す。すなわち、導電部材２３の一端が筐体１０に接続され、第１給電母線２１と、導電部材２３および筐体１０とによって結合容量Ｃ１１が形成され、第２給電母線２２と、導電部材２３および筐体１０とによって結合容量Ｃ２１が形成される。結合容量Ｃ１１および結合容量Ｃ２１の各々の容量成分Ｃは、上述した（１）式で表すことができる。

以上の構成により、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングによって、第１給電母線２１および第２給電母線２２と筐体１０との間に生じるコモンモード高周波電流を抑制することができる。

図１０は、インダクタンス成分「Ｌ（ｎＨ）」とコモンモード高周波電流ＣＵＲＲＥＮＴ（ｄＢ）の関係を示す。インダクタンス成分「Ｌ（ｎＨ）」は、第１給電母線２１と導電部材２３との間に形成される結合容量Ｃ１１に直列に入る成分、または、第２給電母線２２と導電部材２３との間に形成される結合容量Ｃ２１に直列に入る成分である。コモンモード高周波電流ＣＵＲＲＥＮＴ（ｄＢ）は、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングによって第１給電母線２１または第２給電母線２２と筐体１０との間に流れる電流である。インダクタンス成分「Ｌ（ｎＨ）」が小さいほどコモンモード高周波電流ＣＵＲＲＥＮＴ（ｄＢ）が小さいことが分かる。

（実施例３）
図１１は、本発明の実施例３に係る電力変換装置の構成を示す図であり、図１１（ａ）は側面図、図１１（ｂ）は斜視図である。図１１（ａ）では、第１給電母線２１と導電部材２３とが結合容量Ｃ１１によって容量結合し、第２給電母線２２と導電部材２３とが結合容量Ｃ２１によって容量結合する他、第１給電母線２１および第２給電母線２２がそれぞれ筐体１０と容量結合する。図１１（ｂ）は、第１給電母線２１、第２給電母線２２、導電部材２３および筐体１０の物理的な配置例を示す。

結合容量Ｃ１１およびＣ２１に加え、第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量Ｃ１２および第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量Ｃ２２が存在する場合、結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２とを略一致させる。この構成により、図９に示した場合に比べ、さらに抑制効果を増大させることができる。

図１２は、図１１（ａ）の線Ｂで切断して示す側面図である。筐体１０に導電部材２３を垂直に取り付け、この導電部材２３の両側であって、該導電部材２３から略等しい距離に第１給電母線２１および第２給電母線２２をそれぞれ配置する。この構成により結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２＝Ｃ１と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２＝Ｃ２とを略一致させることができる。

図１３は、実施例３の効果を説明するための図である。図１１における結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２＝Ｃ１と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２＝Ｃ２との差｜Ｃ１−Ｃ２｜／｜Ｃ１＋Ｃ２｜と、コモンモード高周波電流Ｉｐｋｐｋ（Ａ）の関係を示す。コモンモード高周波電流Ｉｐｋｐｋ（Ａ）は、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングにより第１給電母線２１または第２給電母線２２と筐体１０との間に生じる電流である。結合容量が一致に近づくほどコモンモード高周波電流が小さくなることが分かる。

図１４は、図１１における第２給電母線２２が筐体１０の近くに配置された例を示す図である。この場合も、第１給電母線２１と導電部材２３とが結合容量Ｃ１１によって容量結合し、第２給電母線２２と導電部材２３とが結合容量Ｃ２１によって容量結合する他、第１給電母線２１および第２給電母線２２が筐体１０とそれぞれ容量結合する。結合容量Ｃ１１およびＣ２１に加え、第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量Ｃ１２、第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量Ｃ２２が存在する。この場合、結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２＝Ｃ１と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２＝Ｃ２が略一致するように構成する。この構成により、図９に示した場合に比べ、さらに抑制効果を増大させることができる。

図１５は、図１１の線Ｂで切断して示す側面図である。図１５（ａ）は、第２給電母線２２を筐体１０の近くに配置し、第１給電母線２１が筐体１０と対向する面積を第２給電母線２２が筐体１０と対向する面積よりも大きくして結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２＝Ｃ１と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２＝Ｃ２を略一致させている。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した例における第１給電母線２１を屈曲させることにより第１給電母線２１の一部と筐体１０との間の距離を小さくし、結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２＝Ｃ１と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２＝Ｃ２を略一致させている。図１５（ｃ）は、第１給電母線２１側にも筐体１０を配置することにより、結合容量Ｃ１１＋Ｃ１２＝Ｃ１と結合容量Ｃ２１＋Ｃ２２＝Ｃ２を略一致させている。このように構成することにより、図１３に示した抑制効果が得られる。

（実施例４）
図１６は、本発明の実施例４に係る電力変換装置の構成を示す図である。この電力変換装置は、実施例３に係る電力変換装置（図１２参照）の第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に誘電体２６を充填している。この構成により、誘電体２６の誘電率に応じて、第１給電母線２１と導電部材２３との間の結合容量、および、第２給電母線２２と導電部材２３との間の結合容量を増やすことができる。

図１７は、図１６に示した実施例４に係る電力変換装置の変形例の構成を示す図である。この変形例に係る電力変換装置は、第１給電母線２１、第２給電母線２２および導電部材２３の全体を誘電体２６で覆っている。この構成により、人が直接に第１給電母線２１、第２給電母線２２および導電部材２３に触れることを防止できる。

図１８は、実施例４に係る電力変換装置の他の変形例の構成を示す図である。この他の変形例に係る電力変換装置は、上述した実施例４に係る電力変換装置（図１６参照）の第１給電母線２１と第２給電母線２２との間に２種類の誘電体２６ａおよび２６ｂを充填している。誘電体２６ａは、主として、第１給電母線２１と導電部材２３間に充填され、誘電体２６ｂは、主として、第２給電母線２２と導電部材２３間に充填されている。

この構成により、第１給電母線２１と導電部材２３の距離と、第２給電母線２２と導電部材２３の距離とが異なる場合であっても、（１）式を満足する誘電率を選択する。これにより、第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量と、第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量とを略一致させることができる。

図１９は、実施例４に係る電力変換装置におけるインピーダンスと周波数の関係を示す図である。図中の（ａ１）は第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量と、第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量より構成されるインピーダンスである。（ａ２）は第１給電母線２１または第２給電母線２２のインダクタンス成分により構成されるインピーダンスである。また、（ｂ１)は電源ラインと筐体１０との間の結合容量により構成されるインピーダンスである。（ｂ２）は電源ラインと筐体１０のインダクタンス成分より構成されるインピーダンスである。このときの共振周波数ｆは下記（２）式で表される。

ここで、（ａ１）と（ａ２）による共振周波数をｆａ、（ｂ１）と（ｂ２）による共振周波数をｆｂとする。所望の周波数ｆ１をｆｂ＜ｆ１＜ｆａの範囲になるように第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量と、第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量を設定する。言い換えると、第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量と、第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量が所望の周波数において、電源１１と筐体１０との間のインピーダンスよりも小さくなるように設定する。

これにより、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングにより生じるコモンモード高周波電流が電源１１の側に伝播することを、抑制することができる。ここで、所望の周波数は、減衰させたいノイズ成分の周波数である。ノイズ成分が大きく、大きな減衰量が必要な場合はパワーモジュール２０のスイッチング周波数よりも低い周波数に設定することができる。

（実施例５）
図２０は、本発明の実施例５に係る電力変換装置の構成を示す図である。この電力変換装置は、図３に示した実施例１に係る電力変換装置の第１給電母線２１を、第１Ａ給電母線２１ａ、インダクタＬ１および第１Ｂ給電母線２１ｂから成る直列回路で置き換えたものである。すなわち、第１Ａ給電母線２１ａの一端は電源１１（図示省略）の正極端子に接続され、他端はインダクタＬ１の一端に接続されている。インダクタＬ１の他端は第１Ｂ給電母線２１ｂの一端に接続されている。第１Ｂ給電母線２１ｂの他端は、パワーモジュール２０（図示省略）に接続されている。

以上の構成により、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングにより生じて第１給電母線２１と第２給電母線２２との間を伝播するノーマルモードノイズを、インダクタンスと容量により抑制することができる。

図２１は、本発明の実施例５に係る電力変換装置の変形例の構成を示す図である。この実施例５の変形例に係る電力変換装置は、図２０に示した実施例５に係る電力変換装置の第２給電母線２２を、第２Ａ給電母線２２ａ、インダクタＬ２および第２Ｂ給電母線２２ｂから成る直列回路で置き換えたものである。すなわち、第２Ａ給電母線２２ａの一端は電源１１（図示省略）の負極端子に接続され、他端はインダクタＬ２の一端に接続されている。インダクタＬ２の他端は第２Ｂ給電母線２２ｂの一端に接続されている。第２Ｂ給電母線２２ｂの他端は、パワーモジュール２０（図示省略）に接続されている。

以上の構成により、インダクタＬ１およびＬ２、給電母線２１ａ、２１ｂ、２２ａおよび２２ｂ、並びに、導電部材２３の間に形成される結合容量がフィルタとして機能する。このため、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングにより生じるコモンモード高周波電流を、より抑制することができる。

図２２は、実施例５に係る電力変換装置におけるインピーダンスと周波数の関係を示す図である。所望の周波数ｆ２において、インダクタ成分で構成されるインピーダンス（ｂ３）が第１給電母線２１と筐体１０との間の結合容量と第２給電母線２２と筐体１０との間の結合容量で構成されるインピーダンス（ａ１）より大きくなるようインダクタの値を設定する。言い換えると、（ａ１）と（ｂ３）を（２）式に代入した周波数ｆａｂと所望の周波数ｆ２が、ｆａｂ＜ｆ２となるようにインダクタを設定する。

以上の構成により、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングにより生じるコモンモード高周波電流が電源１１の側に伝播することを、より抑制することができる。ここで、所望の周波数は、減衰させたいノイズ成分の周波数である。大きな減衰量が必要な場合はパワーモジュール２０のスイッチング周波数よりも低い周波数に設定することができる。

（実施例６）
図２３は、本発明の実施例６に係る電力変換装置の構成を示す図である。この電力変換装置は、図３に示した実施例１に係る電力変換装置において、パワーモジュール２０を冷却するための冷却器２７を追加し、導電部材２３の一端が冷却器２７に接続されている。

図２４は、図２３に示した電力変換装置を３次元で示した斜視図である。導電部材２３の一端を冷却器２７に接続している。このため、パワーモジュール２０の内部の半導体スイッチのスイッチングにより生じるコモンモード高周波電流は、導電部材２３を介して冷却器２７に流れ、パワーモジュール２０へ戻る。これにより、電流の流れる経路が短くなり、他の機器へのノイズの影響を抑制することができる。

１０ 筐体
１１ 電源
１２ 電力変換部
１３ 負荷
２０ パワーモジュール
２１ 第１給電母線
２２ 第２給電母線
２３ 導電部材
２４ 出力線
２５ 板状導電体
２６ 誘電体
２７ 冷却器
３１ 制御回路
Ｑ、Ｑ１〜Ｑ６ 半導体スイッチ
Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ１２、Ｃ２２ 結合容量
Ｃ１ 第１平滑コンデンサ
Ｃ２ 第２平滑コンデンサ
Ｌ インダクタ

Claims (10)

1. 電源と
   前記電源に一端が接続された第１給電母線と、
   前記電源に一端が接続された第２給電母線と、
   前記第１給電母線の他端および前記第２給電母線の他端が接続され、前記電源からの電力をスイッチングする半導体スイッチを含むパワーモジュールと、
   前記第１給電母線と前記第２給電母線の間に配置された導電部材と、
   を備えることを特徴とする電力変換装置。
2. 前記第１給電母線と前記導電部材との間の結合容量と、前記第２給電母線と前記導電部材との間の結合容量とを略一致させるように、前記導電部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の電力変換装置。
3. 前記パワーモジュールを収容する筐体を備え、
   前記導電部材の一端は、前記筐体に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の電力変換装置。
4. 前記第１給電母線と前記筐体との間の結合容量と、前記第２給電母線と前記筐体との間の結合容量とを略一致させるように、前記筐体が形成されていることを特徴とする請求項３記載の電力変換装置。
5. 前記第１給電母線と前記第２給電母線との間に誘電体を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の電力変換装置。
6. 前記第１給電母線と前記筐体との間の結合容量と、前記第２給電母線と前記筐体との間の結合容量は、所望の周波数において、前記電源と筐体との間のインピーダンスよりも小さいことを特徴とする請求項３または請求項４記載の電力変換装置。
7. 前記第１給電母線は
   前記電源に一端が接続される第１Ａ給電母線と、
   前記第１Ａ給電母線の他端に一方の端子が接続されるインダクタと、
   前記インダクタの他方の端子に一端が接続され、他端が前記パワーモジュールに接続される第１Ｂ給電母線から成ることを特徴とする請求項３または請求項４または請求項６記載の電力変換装置。
8. 前記第２給電母線は
   前記電源に一端が接続される第２Ａ給電母線と、
   前記第２Ａ給電母線の他端に一方の端子が接続されるインダクタと、
   前記インダクタの他方の端子に一端が接続され、他端が前記パワーモジュールに接続される第２Ｂ給電母線とから成ることを特徴とする請求項３または請求項４または請求項６または請求項７記載の電力変換装置。
9. 前記インダクタは所望の周波数においてインピーダンスが前記第１給電母線と前記筐体との間の結合容量と、前記第２給電母線と前記筐体との間の結合容量のインピーダンスよりも大きいことを特徴とする請求項７または請求項８記載の電力変換装置。
10. 前記導電部材の一端に接続され、前記パワーモジュールを冷却する冷却器を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の電力変換装置。

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