特許ウォッチ

公開番号2025011718
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113992
出願日2023-07-11
発明の名称ノイズフィルタおよび電力変換装置
出願人日立Astemo株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250117BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ノイズフィルタの配線に起因する寄生インダクタンスの低減は考慮されておらず、ノイズフィルタのノイズ抑制を向上させることができなかった。
【解決手段】正極バスバとグラウンド側との間であって、正極バスバと正極配線を経て、またグラウンド側と接地配線を経て接続される第一対地コンデンサと、負極バスバとグラウンド側との間であって、負極バスバと負極配線を経て、またグラウンド側と接地配線を経て接続される第二対地コンデンサと、を備え、正極配線および負極配線のそれぞれは、接地配線に対して積層して配置され、第一対地コンデンサおよび第二対地コンデンサは、積層して配置された正極配線、負極配線、および接地配線の各配線の一端側に配置され、正極バスバと正極配線との第一接続部、負極バスバと負極配線との第二接続部、およびグラウンド側と接地配線との第三接続部は、各配線の他端側に配置されるノイズフィルタ。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
正極バスバとグラウンド側との間であって、前記正極バスバと正極配線を経て、また前記グラウンド側と接地配線を経て接続される第一対地コンデンサと、
負極バスバと前記グラウンド側との間であって、前記負極バスバと負極配線を経て、また前記グラウンド側と前記接地配線を経て接続される第二対地コンデンサと、を備え、
前記正極配線および前記負極配線のそれぞれは、前記接地配線に対して積層して配置され、
前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、前記積層して配置された前記正極配線、前記負極配線、および前記接地配線の各配線の一端側に配置され、
前記正極バスバと前記正極配線との第一接続部、前記負極バスバと前記負極配線との第二接続部、および前記グラウンド側と前記接地配線との第三接続部は、前記各配線の他端側に配置されるノイズフィルタ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、前記各配線の前記一端側と前記各配線の前記他端側とを結ぶ方向と直交する方向に並んで配置されるノイズフィルタ。
【請求項３】
請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、前記各配線の前記一端側と前記各配線の前記他端側とを結ぶ方向に並んで配置されるノイズフィルタ。
【請求項４】
請求項１に記載のノイズフィルタにおいて、
前記正極配線、前記負極配線、および前記接地配線は、複数層よりなる配線基板の配線パターンとして形成されるノイズフィルタ。
【請求項５】
請求項４に記載のノイズフィルタにおいて、
前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、前記配線基板上に配置されるノイズフィルタ。
【請求項６】
請求項５に記載のノイズフィルタにおいて、
前記正極バスバ、前記負極バスバ、前記グラウンド側との各接続部の少なくとも一つは凸形状であり、この凸形状の凸部において前記配線基板上の前記配線パターンと接続されるノイズフィルタ。
【請求項７】
請求項６に記載のノイズフィルタにおいて、
前記第一接続部に接続される前記正極バスバ、および前記第二接続部に接続される前記負極バスバの周囲を各々囲むフェライトコアを備え、
前記フェライトコアは、前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサが配置される前記配線基板の同一面側に寄せて配置されるノイズフィルタ。
【請求項８】
請求項４に記載のノイズフィルタにおいて、
前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、複数個設けられ、前記各配線の前記一端側と前記各配線の前記他端側とを結ぶ方向と同一方向に並んで配置されるノイズフィルタ。
【請求項９】
請求項８に記載のノイズフィルタにおいて、
前記複数個の前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、そのコンデンサの極性を交互の向きにして配置されるノイズフィルタ。
【請求項１０】
請求項４に記載のノイズフィルタにおいて、
前記正極配線と前記負極配線との間に線間コンデンサを備え、
前記線間コンデンサは、前記各配線の前記一端側と前記各配線の前記他端側との間に配置されるノイズフィルタ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノイズフィルタおよび電力変換装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体素子のスイッチング動作により直流電力と交流電力とを相互に変換する電力変換装置は、ハイブリッド自動車や電気自動車等に幅広く利用されている。この半導体素子のスイッチング動作により発生するノイズの影響を低減するために、ノイズフィルタが電力変換装置の電源コネクタ側に設けられている。
【０００３】
特許文献１には、第一対地コンデンサおよび第二対地コンデンサは、第一対地コンデンサの第三接続部から第四接続部へ向かう向きと第二対地コンデンサの第五接続部から第六接続部へ向かう向きとのうちの少なくとも一方の向きが、第一線間コンデンサの第一接続部から第二接続部へ向かう向きに対して、平面と直交する方向から見て、０度を超え３６０度未満の第一調整角度をなすように配置されるノイズフィルタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開ＷＯ２０１９/０１７００３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、ノイズフィルタの配線に起因する寄生インダクタンスの低減は考慮されておらず、ノイズフィルタのノイズ抑制を向上させることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるノイズフィルタは、正極バスバとグラウンド側との間であって、前記正極バスバと正極配線を経て、また前記グラウンド側と接地配線を経て接続される第一対地コンデンサと、負極バスバと前記グラウンド側との間であって、前記負極バスバと負極配線を経て、また前記グラウンド側と前記接地配線を経て接続される第二対地コンデンサと、を備え、前記正極配線および前記負極配線のそれぞれは、前記接地配線に対して積層して配置され、前記第一対地コンデンサおよび前記第二対地コンデンサは、前記積層して配置された前記正極配線、前記負極配線、および前記接地配線の各配線の一端側に配置され、前記正極バスバと前記正極配線との第一接続部、前記負極バスバと前記負極配線との第二接続部、および前記グラウンド側と前記接地配線との第三接続部は、前記各配線の他端側に配置される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ノイズフィルタの配線に起因する寄生インダクタンスを低減し、ノイズフィルタのノイズ抑制を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態における電力変換装置の全体構成図である。
第１の実施形態におけるノイズフィルタの配線基板の斜視図である。
（Ａ）（Ｂ）第１の実施形態におけるノイズフィルタの配線基板の上面図である。
第１の実施形態におけるノイズフィルタの等価回路である。
比較例におけるノイズフィルタの配線基板の斜視図である。
比較例におけるノイズフィルタの配線基板の上面図である。
ノイズフィルタにおける相互インダクタンスの結合係数を示すグラフである。
ノイズフィルタの入出力特性を示すグラフである。
（Ａ）（Ｂ）第１の実施形態における正極バスバおよび負極バスバの斜視図である。
第１の実施形態におけるノイズフィルタの側面図である。
（Ａ）（Ｂ）変形例１における配線基板を示す図である。
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）変形例２における配線基板を示す図である。
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）変形例３における配線基板を示す図である。
第２の実施形態における電力変換装置の全体構成図である。
（Ａ）（Ｂ）第２の実施形態における配線基板の上面図である。
（Ａ）（Ｂ）変形例４における配線基板の上面図である。
第３の実施形態における電力変換装置の全体構成図である。
第３の実施形態におけるノイズフィルタを含む等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
【００１０】
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許