(57)【要約】【課題】大電力を安定的に供給可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。【解決手段】互いに独立に通電制御される３つ以上のコイル（２１）を備えたＤＣ−ＤＣコンバータであって、各コイル（２１）が空心コイルであり、各コイル（２１）が空間的に対称に配置されている。【選択図】図８
2014087234.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに独立に通電制御される３つ以上のコイルを備えたＤＣ−ＤＣコンバータであって、
前記各コイルが空心コイルであり、
前記各コイルが空間的に対称に配置されている
ことを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記各コイルがマグネットワイヤを螺旋状に巻いた円筒状の空心コイルである、請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３】
前記各コイルの磁束中心が一致するように入れ子状に前記各コイルが配置されている、請求項２に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項４】
前記コイルの集合体を覆う円柱状の電磁シールド体を備えている、請求項３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項５】
前記コイルの集合体を覆う球状の電磁シールド体を備えている、請求項３に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項６】
前記各コイルのコイル面が互いに離反するように前記各コイルが配置されている、請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項７】
前記各コイルのコイル面が互いに対面するように前記各コイルが配置されている、請求項１に記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項８】
前記コイルの個数が３個であり、
前記コイルの集合体を覆う三角柱状の電磁シールド体を備えている、請求項６および７のいずれか一つに記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータに関し、特に、インダクタを並列接続して大電力を供給可能にしたＤＣ−ＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣ−ＤＣコンバータは、電動機などを駆動するインバータに安定した直流電力を供給する電源装置として広く用いられる。典型的なＤＣ−ＤＣコンバータは、インダクタ、スイッチ素子、整流素子、平滑コンデンサ、およびスイッチ素子をスイッチング制御するコントローラドライバから構成される。コントローラドライバがスイッチ素子をスイッチング制御することでインダクタへの電気エネルギーの蓄積および放出が繰り返され、インダクタから放出された電気エネルギーは整流素子によって所定方向に流れる直流電流として整流され、平滑コンデンサによって当該直流電流が平滑化されて昇圧または降圧された安定的な直流電圧が生成される。
【０００３】
インバータが高負荷を駆動する場合、ＤＣ−ＤＣコンバータは非常に大きな直流電流を供給する必要がある。しかし、ＤＣ−ＤＣコンバータにおけるスイッチ素子はトランジスタなどの半導体素子で構成され、定格電流が決まっており、それを越える電流を通電するとスイッチ素子が破壊されるおそれがある。そこで、インダクタ、スイッチ素子、および整流素子からなる回路部分を複数個並列接続して、コントローラドライバが各スイッチ素子を相異なる位相でスイッチング制御する、すなわち、各回路部分をインターリーブ駆動することでＤＣ−ＤＣコンバータ全体としての電流供給能力を高めている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９２６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、ＤＣ−ＤＣコンバータにおけるインダクタとしてトロイダルコイルが用いられる。トロイダルコイルは、磁気コアの磁路が空隙なく閉じているため漏れ磁束が非常に少ないという特徴を有する。このような特徴を有するトロイダルコイルは小型で高インダクタンス値を得ることができるため、ＤＣ−ＤＣコンバータにおけるインダクタとして好適である。
【０００６】
しかし、トロイダルコイルに大電流を流すと、磁気コアが磁気飽和してトロイダルコイルがインダクタとして機能しなくなることがあり、また、磁気コアの鉄損あるいはヒステリシス損によって発熱して効率が低下することがある。したがって、上記のように複数のインダクタを並列接続したＤＣ−ＤＣコンバータにおいても、例えば１０ｋＷを越えるような大電力が必要なアプリケーションでは各インダクタに大電流が流れて磁気飽和および発熱が生じるおそれがある。この問題を解消するにはトロイダルコイルの磁気コアを大型化すればよく、そうすることで、磁気コアの断面積が増大して磁気飽和が回避され、また、磁気コア全体の熱容量が増大して発熱を抑制することができる。しかし、トロイダルコイルの磁気コアを大型化することはコスト上昇に繋がるため好ましくない。
【０００７】
上記問題に鑑み、本発明は、大電力を安定的に供給可能なＤＣ−ＤＣコンバータを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一局面に従ったＤＣ−ＤＣコンバータは、互いに独立に通電制御される３つ以上のコイルを備えたＤＣ−ＤＣコンバータであって、各コイルが空心コイルであり、各コイルが空間的に対称に配置されている。
【０００９】
これによると、互いに独立に通電制御される３つ以上のコイルを備えたＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、各コイルを空心コイルで構成することにより、磁気飽和や異常発熱が生じることなく、ＤＣ−ＤＣコンバータ全体として大電力を安定的に供給可能となる。また、各コイルを空間的に対称に配置することにより、磁束漏れが非常に大きい空心コイルが互いに電磁結合しないようにして各コイルの独立駆動性を確保することができる。
【００１０】
具体的には、各コイルのコイル面が互いに離反するように各コイルが配置されている。あるいは、各コイルのコイル面が互いに対面するように各コイルが配置されている。
【００１１】
このように、各コイルのコイル面が互いに離反あるいは対面するように各コイルを配置することで、各コイルの電磁結合を極力小さくして各コイルの独立駆動性を確保することができる。
【００１２】
さらに、コイルの個数が３個であり、ＤＣ−ＤＣコンバータは、コイルの集合体を覆う三角柱状の電磁シールド体を備えていてもよい。
【００１３】
これによると、ＤＣ−ＤＣコンバータの内部および外部の誘導加熱および電磁障害を回避することができる。また、コイルの集合体を空間的に効率的に電磁シールド体で覆うことができる。
【００１４】
また、具体的には、各コイルがマグネットワイヤを螺旋状に巻いた円筒状の空心コイルである。さらに、各コイルの磁束中心が一致するように入れ子状に各コイルが配置されていてもよい。
【００１５】
これによると、限られた空間に複数のコイルを効率的に配置することができる。
【００１６】
さらに、ＤＣ−ＤＣコンバータは、コイルの集合体を覆う円柱状の電磁シールド体を備えていてもよい。
【００１７】
これによると、ＤＣ−ＤＣコンバータの内部および外部の誘導加熱および電磁障害を回避することができる。また、コイルの集合体を空間的により効率的に電磁シールド体で覆うことができる。
【００１８】
あるいは、ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記コイルの集合体を覆う球状の電磁シールド体を備えていてもよい。
【００１９】
これによると、ＤＣ−ＤＣコンバータの内部および外部の誘導加熱および電磁障害を回避することができる。また、コイルの集合体を空間的に最も効率的に電磁シールド体で覆うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ＤＣ−ＤＣコンバータが大電力を安定的に供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータを含む電力変換装置の回路構成図
【図２】一例に係るコイルの構造を示す図
【図３】別例に係るコイルの構造を示す図
【図４】図２および図３のコイルの半径断面図
【図５】第１のコイル配置例を示す図
【図６】第２のコイル配置例を示す図
【図７】第３のコイル配置例を示す図
【図８】第４のコイル配置例を示す図
【図９】図５のコイル配置例に係る各コイル間の電磁結合度を示すグラフ
【図１０】図６および図７のコイル配置例に係る各コイル間の電磁結合度を示すグラフ
【図１１】図８のコイル配置例に係る各コイル間の電磁結合度を示すグラフ
【図１２】コイルが４個の場合のコイル配置例を示す図
【図１３】図５〜図８のコイル配置例に係るコイル集合体の電磁シールド体の一例を示す図
【図１４】図５〜図７のコイル配置例に係るコイル集合体の電磁シールド体の別例を示す図
【図１５】図８のコイル配置例に係るコイル集合体の電磁シールド体の別例を示す図
【図１６】図８のコイル配置例に係るコイル集合体の電磁シールド体のさらに別例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２３】
≪ＤＣ−ＤＣコンバータの回路構成例≫
図１は、本発明の一実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータを含む電力変換装置の回路構成を示す。当該電力変換装置は、電源装置１０、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０、およびインバータ３０を備えている。
【００２４】
電源装置１０は、例えば、３相交流電流を整流して直流電圧・直流電流を生成するＡＣ−ＤＣコンバータまたは整流器で構成することができる。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、例えば、電源装置１０によって生成された直流電圧を昇圧する昇圧コンバータで構成することができる。インバータ３０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０から出力される直流電圧を受け、例えば３相交流電流を生成する。このように、当該電力変換装置において、電源装置１０から供給される直流電圧はＤＣ−ＤＣコンバータ２０で電圧変換され、さらにインバータ３０で交流電流に変換される。これにより、インバータ３０から安定した交流電流が供給される。
【００２５】
本実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、３個のコイル（インダクタ）２１、３個の整流素子２２、３個のスイッチ素子２３、平滑コンデンサ２４、コントローラドライバ２５を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０において、１個のコイル２１、１個の整流素子２２、および１個のスイッチ素子２３から１個のコンバータ基本回路が構成される。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、そのようなコンバータ基本回路を３個並列に接続したものである。
【００２６】
具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０において、３個のコイル２１のそれぞれの一端は電源装置１０の正出力端に共通に接続され、他端は３個の整流素子２２のそれぞれのアノードに接続されている。３個の整流素子２２のそれぞれのカソードは平滑コンデンサ２４の一端に共通に接続されている。整流素子２２は、例えばダイオードで構成することができる。整流素子２２は、各コイル２１から平滑コンデンサ２４への方向に電流を流し、平滑コンデンサ２４から各コイル２１への方向に電流が逆流することを防ぐ役割をする。
【００２７】
平滑コンデンサ２４の他端は電源装置１０の負出力端に接続されている。平滑コンデンサ２４の両端電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ２０の直流出力電圧となる。平滑コンデンサ２４は、例えば複数の電解コンデンサ群で構成することができる。平滑コンデンサ２４は、出力電流リップルを軽減させて当該直流出力電圧を平滑化する役割をする。
【００２８】
各コイル２１と各整流素子２２との接続点と電源装置１０の負出力端との間に各スイッチ素子２３が接続されている。スイッチ素子２３は、例えば、ＩＧＢＴなどのトランジスタで構成することができる。
【００２９】
コントローラドライバ２５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の直流出力電圧が一定となるように各スイッチ素子２３をスイッチング制御する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の直流出力電圧は、当該スイッチング制御のデューティ比を適宜変更することで調整することができる。
【００３０】
また、コントローラドライバ２５は、３個のコンバータ基本回路をインターリーブ駆動する。すなわち、コントローラドライバ２５は、３個のスイッチ素子２３を相異なる位相でスイッチング制御する。これにより、並列接続された各コイル２１が互いに独立に通電制御される。本実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２０は３個のコンバータ基本回路を備えているため、コントローラドライバ２５は、電気角１２０°（＝３６０°／３）ずつずれた位相で３個のスイッチ素子２３のそれぞれをスイッチング制御する。
【００３１】
このように、本実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２０は、３個のスイッチ素子２３を相異なる位相でスイッチング制御することによりスイッチ素子２３の定格電流以上の大電流を出力することができる。
【００３２】
なお、上記コンバータ基本回路の構成を適宜変更することでＤＣ−ＤＣコンバータ２０を降圧コンバータあるいは昇圧・降圧コンバータに変形することができる。
【００３３】
また、電源装置１０として、太陽電池モジュールや燃料電池モジュールなどの直流電流を供給する電源を用いてもよい。
【００３４】
≪コイルの構造例≫
次に、コイル２１の構造について説明する。各コイル２１は、空心コイルで構成されている。特許文献１にはインダクタ（リアクトル）として空心コイルを用いることができる旨が記載されているが、それは理論的な可能性を言及したに過ぎず、低インダクタンス値で磁束漏れが大きく、また、トロイダルコイルに比べて外形寸法が大きい空心コイルをＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタとして用いることは通常あまりないことである。これに対して、本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータに通常用いられることのない空心コイルを敢えて採用している。
【００３５】
図２は、一例に係るコイル２１の構造を示す。図２（ａ）は、コイルの平面図であり、図２（ｂ）は、同斜視図である。例えば、コイル２１として、マグネットワイヤを渦巻状に巻いた円盤状の空心コイルを用いることができる。
【００３６】
図３は、別例に係るコイル２１の構造を示す。図３（ａ）は、コイルの平面図であり、図３（ｂ）は、同斜視図である。例えば、コイル２１として、マグネットワイヤを螺旋状に巻いた円筒状の空心コイル（ソレノイドコイル）を用いることができる。
【００３７】
図２および図３に示した各コイルにおいてマグネットワイヤが何層にも重ねて巻かれていてもよい。すなわち、図２のコイル２１については円盤の厚み方向に、図３のコイル２１については円筒の円周部分の厚み方向に、マグネットワイヤが積層されていてもよい。
【００３８】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、図２および図３のコイル２１の半径断面を示す。当該断面は、直径数ｍｍの円形断面のマグネットワイヤ２１０でコイル２１を構成したときのものである。図４（ａ）および図４（ｂ）に示した断面の長手方向および短手方向は、図２に示した円盤状のコイル２１では円盤の径方向および厚み方向、図３に示した円筒状のコイル２１では円周面の幅方向および円周部分の厚み方向にそれぞれ該当する。
【００３９】
例えば、図４（ａ）に示したようにマグネットワイヤ２１０の断面が互いに直交して配置されるようにマグネットワイヤ２１０を重ねて巻いてもよい。あるいは、図４（ｂ）に示したようにマグネットワイヤ２１０の断面が千鳥状に配置されるようにマグネットワイヤ２１０を重ねて巻いてもよい。後者の場合、前者と比べて同じ巻数でもマグネットワイヤ２１０を高密度に巻くことができるため、コイル２１の全体的な大きさをコンパクトにすることができる。
【００４０】
なお、角形のマグネットワイヤで図２および図３のコイル２１を構成してもよい。角形のマグネットワイヤを用いると隣接線間の隙間がなくなるため、同じ巻数でもワイヤの断面積が増える。これにより電気抵抗が小さくなり、損失が少なく効率のよいコイルを構成することができる。
【００４１】
また、コイル２１として、上記以外にいわゆるスパイダーコイルなどを用いることもできる。
【００４２】
≪コイルの配置例≫
次に、コイル２１の配置について説明する。各コイル２１は空心コイルで構成されているため漏れ磁束が非常に大きい。このため、漏れ磁束によって各コイル２１が電磁結合して各コイル２１の独立駆動性が低下することが懸念される。そこで、各コイル２１間の電磁結合を最小限にすべく、本実施形態に係るＤＣ−ＤＣコンバータ２０では、各コイル２１が空間的に対称に配置されている。
【００４３】
図５から図８は、コイル２１のさまざまな配置例を示す。なお、各図はコイル２１の配置を理解するための模式図であり、各図においてコイル２１は概略形状で表し、その寸法比率は正確ではない。図中の各矢印は、各コイル２１のコイル面２１１に対して垂直な磁束中心軸上の磁束を表し、当該矢印の起点が磁束中心である。破線は隠線を表している。図中の“γ”は、隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしのなす角度を表す。
【００４４】
図５は、第１のコイル配置例を示す。図５（ａ）は、３個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図であり、図５（ｂ）は、同斜視図である。当該コイル配置例は、各コイル２１のコイル面２１１が互いに離反するように各コイル２１を配置したものである。すなわち、３個のコイル２１は、平面視で各コイル２１の側面がＹ形あるいは星形をなすように配置されている。隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは１２０°である。
【００４５】
図６は、第２のコイル配置例を示す。図６（ａ）は、３個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図であり、図６（ｂ）は、同斜視図である。当該コイル配置例は、各コイル２１のコイル面２１１が互いに対面するように各コイル２１を配置したものである。すなわち、３個のコイル２１は、平面視で各コイル２１の側面がΔ形あるいは三角形をなすように配置されている。隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは６０°である。
【００４６】
図７は、第３のコイル配置例を示す。図７（ａ）は、３個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図であり、図７（ｂ）は、同斜視図である。当該コイル配置例は、各コイル２１のコイル面２１１が同一平面上に配置されるように各コイル２１を配置したものである。すなわち、当該コイル配置例は、図６のコイル配置から各コイル２１を平面視で外側に開いたコイル配置である。当該コイル配置例では、隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは１８０°である。
【００４７】
図８は、第４のコイル配置例を示す。図８（ａ）は、３個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図であり、図８（ｂ）は、同斜視図である。当該コイル配置例は、図３に示した円筒状のコイル２１に限って実現し得る配置例であり、各コイル２１の磁束中心が一致するように入れ子状に各コイル２１を配置したものである。すなわち、３個のコイル２１は、平面視で各コイル２１の側面が交差し合って＊形あるいはアスタリスク形をなすように配置されている。隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは１２０°である。
【００４８】
特に図３に示した円筒状のコイル２１は、直径１０〜１２ｃｍ、幅５〜６ｃｍの大きさになることがある。そのような比較的大きいコイル２１を図５〜図７に示したように配置するとコイル集合体２００を配置するための非常に大きな配置空間が必要になる。一方、図３に示した円筒状のコイル２１を図８に示したように配置することで、コイル集合体２００の全体的な大きさが小さくなり、比較的小さな配置空間にコイル集合体２００を配置することができる点で有利である。
【００４９】
図９は、図５のコイル配置例に係る各コイル２１間の電磁結合度を示すグラフである。角度γが０°から増大するにつれて各コイル２１間の電磁結合度が低下し、γ＝１２０°のときの電磁結合度は１％未満である。したがって、３個のコイル２１を図５に示したように配置することで、各コイル２１間の電磁結合をほぼなくして、各コイル２１の独立駆動性を十分に確保することができる。
【００５０】
図１０は、図６および図７のコイル配置例に係る各コイル２１間の電磁結合度を示すグラフである。なお、図６および図７のコイル配置例では各コイル２１が互いに磁束を打ち消し合うため、電磁結合度は負値となっている。γ＝６０°が図６のコイル配置例に相当し、γ＝１８０°が図７のコイル配置例に相当し、いずれの場合も電磁結合度の絶対値は２％未満である。したがって、３個のコイル２１を図５または図７に示したように配置することで、各コイル２１間の電磁結合をほぼなくして、各コイル２１の独立駆動性を十分に確保することができる。
【００５１】
図１１は、図８のコイル配置例に係る各コイル２１間の電磁結合度を示すグラフである。当該グラフは、図３に示した円筒状のコイル２１を２個重ね合わせた状態（γ＝０°）から一方のコイル２１を、直径を軸として１回転（γ＝３６０°）させたときのものである。コイル２１が３個の場合、コイル配置の対称性から角度γは６０°または１２０°となる。γ＝６０°の場合、各コイル２１が互いに磁束を強め合うコイル配置となり、電磁結合度はおよそ１０％である。一方、γ＝１２０°の場合、各コイル２１が互いに磁束を打ち消し合うコイル配置となり、電磁結合度はおよそ−１０％である。このように、図８のコイル配置例では、図６および図７のコイル配置例よりも各コイル２１の電磁結合度が高いが、それでもなお各コイル２１の独立駆動性を十分に確保することができる。
【００５２】
上記のさまざまなコイル配置例はコイル２１が３個の場合の例であるが、コイル２１が４個以上であっても各コイル２１を空間的に対称に配置することで各コイル２１間の電磁結合をほぼなくして各コイル２１の独立駆動性を十分に確保することができる。
【００５３】
図１２は、コイル２１が４個の場合のさまざまなコイル配置例を示す。図１２（ａ）は、４個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図である。当該コイル配置例は、図５のコイル配置例に対応するものである。当該コイル配置例では、４個のコイル２１は、平面視で各コイル２１の側面がＸ形あるいは星形をなすように配置されている。隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは９０°である。
【００５４】
図１２（ｂ）は、４個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図である。当該コイル配置例は、図６のコイル配置例に対応するものである。当該コイル配置例では、４個のコイル２１は、平面視で各コイル２１の側面が□形あるいは四角形をなすように配置されている。隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは９０°である。
【００５５】
図１２（ｃ）は、４個のコイル２１からなるコイル集合体２００の平面図である。当該コイル配置例は、図７のコイル配置例に対応するものである。当該コイル配置例は、各コイル２１のコイル面２１１が同じ向きになるように各コイル２１を配置したものである。当該コイル配置例では、隣り合うコイル２１のコイル面２１１どうしがなす角度γは１８０°である。
【００５６】
また、図示しないが、４個のコイル２１を、各コイル２１のコイル面２１１が正四面体の各面に一致するように配置してもよい。
【００５７】
以上のように、本実施形態によると、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０のコイル２１として磁気コアを有しない空心コイルを用いているため、トロイダルコイルの場合のような磁気コアの磁気飽和が発生しない。また、高価な磁気コアを使用することがないため、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の製造コストを低減することができる。また、空心コイルには磁束漏れが大きいという欠点があるが、コイル２１を空間的に対称に配置することで、コイル２１が互いに電磁結合しにくくなっている。これにより、各コイル２１を同一の駆動条件で駆動することができるようになり、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０の電流供給能力および効率を向上することができる。
【００５８】
≪電磁シールド体の例≫
次に、コイル集合体２００の電磁シールド体について説明する。上述したように、各コイル２１は空心コイルで構成されているため漏れ磁束が非常に大きい。このため、漏れ磁束によって当該電力変換装置に局所的な誘導加熱が生じるおそれがある。また、漏れ磁束によるコントローラドライバ２５や当該電力変換装置における図示しない他の電子回路への電磁障害が懸念される。そこで、コイル集合体２００に電磁シールドを施す必要がある。
【００５９】
図１３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図５〜図８のコイル配置例に係るコイル集合体２００の電磁シールド体の一例を示す。当該電力変換装置におけるコントローラドライバ２５およびその他の電子回路は筐体１００に収容されており、複数のコイル２１からなるコイル集合体２００は筐体１００の外部に設けられている。当該電力変換装置本体とコイル集合体２００とは電磁シールド体１１０で仕切られている。電磁シールド体１１０として、アルミニウムなどの非磁性かつ電気伝導性の金属板、あるいはフェライトなどの磁性体の板を用いることができる。また、電磁シールド体１１０として、例えば、パーマロイ、ミューメタルなどの合金やアモルファス金属など、高透磁率の材料を用いると効果的である。
【００６０】
各コイル２１の漏れ磁束による当該電力変換装置の外部への誘導加熱および電磁障害も懸念される。したがって、場合によってはコイル集合体２００を電磁シールド体１１０で覆う必要がある。例えば、箱状の電磁シールド体１１０を用いてコイル集合体２００の全体を覆うとよい。
【００６１】
あるいは、電磁シールド体１１０をコイル集合体２００の立体的形状に合った形状にしてもよい。図１４（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図５〜図７のコイル配置例に係るコイル集合体２００の電磁シールド体の別例を示す。３個のコイル２１からなるコイル集合体２００の形状的特徴から、例えば三角柱状の電磁シールド体１１０を用いてコイル集合体２００を空間的に効率よく覆うことができる。すなわち、電磁シールド体１１０を三角柱状にすることにより、箱形のときよりも電磁シールド体１１０の容積を小さくすることができる。
【００６２】
図１５は、図８のコイル配置例に係るコイル集合体２００の電磁シールド体の別例を示す。図８のコイル配置例に係るコイル集合体２００については、その形状的特徴から、円柱状の電磁シールド体１１０を用いることで、三角柱状のときよりも、コイル集合体２００を空間的により効率よく覆うことができる。すなわち、電磁シールド体１１０を円柱状にすることにより、電磁シールド体１１０の容積をより小さくすることができる。
【００６３】
図１６は、図８のコイル配置例に係るコイル集合体２００の電磁シールド体のさらに別例を示す。図８のコイル配置例に係るコイル集合体２００については、球状の電磁シールド体１１０を用いることで、円柱状のときよりも、コイル集合体２００を空間的に最も効率よく覆うことができる。すなわち、電磁シールド体１１０を球状にすることにより、電磁シールド体１１０の容積を最小にすることができる。
【００６４】
特に、コイル集合体２００およびそれを覆う電磁シールド体１１０の配置空間が限られている場合、球状の電磁シールド体１１０を用いることが有利である。また、電磁シールド体１１０を球状にすることにより、電磁シールド体１１０の表面積を最小にすることができるため、高価な材料を用いて電磁シールド体１１０を構成する場合においてコスト的に有利である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータは、大電力を安定的に供給可能であるため、高負荷の電動機を有する空調機や電気自動車などの大電力が必要なアプリケーションに有用である。
【符号の説明】
【００６６】
２０    ＤＣ−ＤＣコンバータ
２１    コイル
２１０  マグネットワイヤ
２００  コイル集合体
２１１  コイル面
１０２  電磁シールド体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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