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公開番号2025131389
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024029107
出願日2024-02-28
発明の名称平滑回路
出願人株式会社デンソー,国立大学法人北海道大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H03H 7/09 20060101AFI20250902BHJP(基本電子回路)
要約【課題】ノイズ低減性能を向上させつつ、サージ電圧の上昇を抑制する。
【解決手段】平滑回路(10)は、正極配線(11)と、負極配線(12)と、正極配線及び負極配線の間に並列に接続された第1コンデンサ部(C1)及び第2コンデンサ部(C2)と、を備える。正極配線は、第1コンデンサ部に接続された第1正極接続部(P1)と、第2コンデンサ部に接続された第2正極接続部(P2)とを有し、負極配線は、第2コンデンサ部に接続された第1負極接続部(N1)と、第1コンデンサ部に接続された第2負極接続部(N2)とを有する。正極配線と負極配線とが立体交差している。正極配線のインダクタンスは、第1コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しく、負極配線のインダクタンスは、第2コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しい。平滑回路は正極配線と負極配線との間に接続されたスナバ回路(Cs)を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正極配線（１１）と、負極配線（１２）と、前記正極配線及び前記負極配線の間に並列に接続された第１コンデンサ部（Ｃ１）及び第２コンデンサ部（Ｃ２）と、を備える平滑回路（１０）であって、
前記正極配線は、前記第１コンデンサ部に接続された第１正極接続部（Ｐ１）と、前記第２コンデンサ部に接続された第２正極接続部（Ｐ２）とを有し、
前記負極配線は、前記第２コンデンサ部に接続された第１負極接続部（Ｎ１）と、前記第１コンデンサ部に接続された第２負極接続部（Ｎ２）とを有し、
前記正極配線と前記負極配線とが立体交差しており、
前記正極配線のインダクタンスは、前記第１コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しく、
前記負極配線のインダクタンスは、前記第２コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しく、
前記正極配線と前記負極配線との間に接続されたスナバ回路（Ｃｓ、Ｒｓ、Ｒｄ）を備える、平滑回路。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１コンデンサ部と前記第２コンデンサ部とは、並んで配置されており、
前記スナバ回路は、前記第１コンデンサ部と前記第２コンデンサ部との間の隙間（Ｇ、Ｇ２）に配置されている、請求項１に記載の平滑回路。
【請求項３】
前記正極配線に接続された正極端子（１６）と、
前記負極配線に接続され、前記正極端子に並んで配置された負極端子（２６）と、を備え、
前記スナバ回路は、前記正極配線における前記正極端子との接続部（１７）及び前記正極端子を含む正極端子部（１８）と、前記負極配線における前記負極端子との接続部（２７）及び前記負極端子を含む負極端子部（２８）との間に接続されている、請求項１又は２に記載の平滑回路。
【請求項４】
前記スナバ回路は、コンデンサ（Ｃｓ）と板状の抵抗（Ｒｓ）とを含み、
前記正極配線及び前記負極配線は、導体製の板又は棒であるバスバーにより形成され、
前記抵抗の最も大きい面（Ｒｓａ）は、前記正極配線又は前記負極配線に密着している、請求項１又は２に記載の平滑回路。
【請求項５】
前記スナバ回路は、コンデンサ（Ｃｓ）を含み、
前記コンデンサの容量Ｃｓ、前記正極配線のインダクタンスＬｐ、前記正極配線に流れている電流Ｉ、及びサージ電圧の許容値Ｖｂは、Ｃｓ＞Ｌｐ（Ｉ／Ｖｂ）＾２を満たす、請求項１又は２に記載の平滑回路。
【請求項６】
前記正極配線、前記負極配線、前記第１コンデンサ部、第２コンデンサ部、及び前記スナバ回路を内部に収納したケース（３０）を備える、請求項１又は２に記載の平滑回路。
【請求項７】
前記第１コンデンサ部は、第１電極（Ｃ１３）及び第２電極（Ｃ１４）を有し、
前記第２コンデンサ部は、第１電極（Ｃ２３）及び第２電極（Ｃ２４）を有し、
前記第１コンデンサ部と前記第２コンデンサ部とは、所定方向において互いの前記第１電極及び前記第２電極の向きが逆になるように配置され、前記所定方向に垂直な方向に並んで配置されており、
前記正極配線は、前記第１コンデンサ部の前記第１電極と前記第２コンデンサ部の前記第１電極とを前記所定方向に対して斜めに接続しており、
前記負極配線は、前記第１コンデンサ部の前記第２電極と前記第２コンデンサ部の前記第２電極とを前記所定方向に対して斜めに接続している、請求項１又は２に記載の平滑回路。
【請求項８】
前記正極配線と前記負極配線とは、前記第１コンデンサ部及び前記第２コンデンサ部を挟んで立体交差している、請求項７に記載の平滑回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコンデンサを備える平滑回路に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、正極配線と、負極配線と、正極配線及び負極配線の間に並列に接続された第１コンデンサ及び第２コンデンサと、を備え、正極配線は、第１コンデンサに接続する第１正極接続部と第２コンデンサに接続する第２正極接続部とを接続し、負極配線は、第２コンデンサに接続する第１負極接続部と第１コンデンサに接続する第２負極接続部とを接続し、正極配線と負極配線とが立体交差している、ノイズフィルタ装置がある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のノイズフィルタ装置では、正極配線及び負極配線のインダクタンスを、第１コンデンサ及び第２コンデンサの等価直列インダクタンス（ＥＳＬ：Equivalent Series Inductance）に揃えることで、第１コンデンサ及び第２コンデンサのＥＳＬを相殺してノイズ低減性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１６２４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のノイズフィルタ装置を直流電源と電力変換回路との間に接続した場合、ノイズ源である電力変換回路から直流電源へ伝わるノイズを低減することができる。しかし、第１コンデンサ及び第２コンデンサのＥＳＬを相殺するために正極配線及び負極配線のインダクタンスを大きくしたことにより、電力変換回路に印加されるサージ電圧が上昇することになる。特に、正極配線と負極配線とを立体交差させるために第１コンデンサと第２コンデンサとを襷掛け接続した特許文献１に記載の構成では、第１コンデンサと第２コンデンサとを単純に並列接続した場合と比較して、インダクタンスが２倍になる。このため、特許文献１に記載のノイズフィルタ装置は、電力変換回路に印加されるサージ電圧の上昇が顕著となり、例えば直流電源と電力変換回路との間に接続される平滑回路にそのまま採用することは困難である。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、ノイズ低減性能を向上させつつ、サージ電圧の上昇を抑制することができる平滑回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の手段は、
正極配線と、負極配線と、前記正極配線及び前記負極配線の間に並列に接続された第１コンデンサ部及び第２コンデンサ部と、を備える平滑回路であって、
前記正極配線は、前記第１コンデンサ部に接続された第１正極接続部と、前記第２コンデンサ部に接続された第２正極接続部とを有し、
前記負極配線は、前記第２コンデンサ部に接続された第１負極接続部と、前記第１コンデンサ部に接続された第２負極接続部とを有し、
前記正極配線と前記負極配線とが立体交差しており、
前記正極配線のインダクタンスは、前記第１コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しく、
前記負極配線のインダクタンスは、前記第２コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しく、
前記正極配線と前記負極配線との間に接続されたスナバ回路を備える。
【０００７】
上記構成によれば、前記第１コンデンサ部に接続された第１正極接続部及び前記第２コンデンサ部に接続された第２正極接続部を有する正極配線と、前記第２コンデンサ部に接続された第１負極接続部及び前記第１コンデンサ部に接続された第２負極接続部を有する負極配線とが立体交差している。すなわち、所定の第１方向への投影面において、正極配線と負極配線とが交差している。そして、前記正極配線のインダクタンスは前記第１コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しく、前記負極配線のインダクタンスは前記第２コンデンサ部の等価直列インダクタンスに実質的に等しい。このため、第１コンデンサ部及び第２コンデンサ部の等価直列インダクタンス（以下に、「ＥＳＬ」という）をそれぞれ正極配線及び負極配線のインダクタンスで相殺することができ、平滑回路のノイズ低減性能を向上させることができる。
【０００８】
さらに、平滑回路は前記正極配線と前記負極配線との間に接続されたスナバ回路を備えているため、正極配線と負極配線との間に印加されるサージ電圧の上昇を抑制することができる。したがって、正極配線と負極配線とを立体交差させるために第１コンデンサ部と第２コンデンサ部とを襷掛け接続した上記平滑回路を、例えば直流電源と電力変換回路との間に接続される平滑回路に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態の平滑回路の回路図。
第１実施形態の平滑回路の構造を示す正面図。
図２の平滑回路の平面図。
第１実施形態の平滑回路のケースを示す平面図。
平滑回路の構造の変更例を示す平面図。
第２実施形態の平滑回路の回路図。
第２実施形態の平滑回路の構造を示す正面図。
図７の平滑回路の平面図。
比較例及び第２実施形態のサージピーク電圧のシミュレーション結果を示すグラフ。
第３実施形態の平滑回路の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、直流電源と電力変換回路（インバータ）との間に接続される平滑回路に具現化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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