(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板と、
該プリント配線板の第１層に設けられる複数の電力変換手段と、
前記プリント配線板の第１層に設けられる複数のコンデンサと、
を備えた電力変換装置であって、
前記プリント配線板の第１層には、
前記複数の電力変換手段の正極をつなぐ第１の正極パターンが設けられており、
前記プリント配線板の第２層には、
前記複数の電力変換手段の負極をつなぐ第１の負極パターンと、
前記第１の正極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の正極に接続される第
２の正極パターンと、
前記第１の負極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の負極に接続される第２の負極パターンと、
が設けられており、
前記第２の正極パターンと前記第２の負極パターンは、同方向に分岐しており、かつ並列に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
プリント配線板と、
該プリント配線板の第１層に設けられる複数の電力変換手段と、
前記プリント配線板の第１層に設けられる複数のコンデンサと、
を備えた電力変換装置であって、
前記プリント配線板の第１層には、
前記複数の電力変換手段の負極をつなぐ第１の負極パターンが設けられており、
前記プリント配線板の第２層には、
前記複数の電力変換手段の正極をつなぐ第１の正極パターンと、
前記第１の正極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の正極に接続される第２の正極パターンと、
前記第１の負極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の負極に接続される第２の負極パターンと、
が設けられており、
前記第２の正極パターンと前記第２の負極パターンは、同方向に分岐しており、かつ並列に配置されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力変換装置において、
並列に配置された前記第２の正極パターンと第２の負極パターンとの間隔は互いに等間隔であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電力変換装置において、
前記第２の正極パターンと前記第２の負極パターンは略直線状であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項３に記載の電力変換装置において、
前記第２の正極パターンと前記第２の負極パターンは略折れ線状であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の電力変換装置を備えたことを特徴とする分散型電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関わり、特に、電力を平滑するコンデンサの実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池や太陽電池パネルなどをエネルギー源とした分散型電源システムが普及してきている。一般に、分散型電源システムには、エネルギー源から得た直流電力の電圧を異なる電圧に変換するコンバータ装置と、直流電力を商用系統に供給できるように交流電力に変換する系統連系インバータ装置が具備され、コンバータ装置と系統連系インバータ装置の間には、電力を平滑する平滑コンデンサが具備される。
【０００３】
この平滑コンデンサには、コンバータ装置や系統連系インバータ装置に含まれる半導体素子の開閉動作に伴って発生する過大な電圧を抑制する機能もある。過大電圧抑制機能を高めるには、平滑コンデンサが接続される配線のインダクタンスを極力小さくする実装構造が望ましい。
【０００４】
特許文献１には、コンデンサの配線インピーダンスを小さくする実装構造が開示されており、例えば、同文献の要約書では、スナバ・コンデンサと半導体モジュールとの間のインピーダンス成分をより小さくし短絡保護特性を改善したサーボアンプを提供するため、互いに絶縁された導電板を有する基板と、互いに絶縁された配線を有する基板と、導電板および配線を電気的に接続する導体と、導電板および配線を電気的に接続する導体と、それぞれ導電板に接続された逆極性の２つの電極を有し、基板に配設された電解コンデンサと、それぞれ配線に接続された電極を有し、基板に配設された半導体モジュールと、それぞれ配線に接続された逆極性の２つの電極を有し、基板に配設されたスナバ・コンデンサ７とを備えたサーボアンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１９６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
平滑コンデンサとしては、比較的大きな容量を実現できる電解コンデンサが使用されることが多い。しかし、過大電圧の印加時などに電解コンデンサから導電性の電解液が漏出すると、漏出した電解液によって、プリント配線板のパターン同士が短絡したり、パターンが溶けて断線したりするなどの問題が発生する場合がある。
【０００７】
特許文献１では、電解コンデンサを実装する導体板の表面を絶縁体で覆っており、漏出した電解液が導体板に付着することはないため、前述の問題が起こる虞は低い。しかし、絶縁をするために、導体板を樹脂等でモールドしたり、絶縁シート等を敷いたりする必要があることから、工数やコストの増加を避けることはできない。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、工程やコストを増加することなく、電解コンデンサの電解液が漏出した場合の問題を回避し、且つ、プリント配線板の配線のインダクタンスを低減した電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
プリント配線板の第１層に設けられる複数のコンデンサを備え、前記プリント配線板の第１層には複数の電力変換手段の正極をつなぐ第１の正極パターンを設け、前記プリント配線板の第２層には、前記複数の電力変換手段の負極をつなぐ第１の負極パターンと、前記第１の正極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の正極に接続される第２の正極パターンと、前記第１の負極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の負極に接続される第２の負極パターンとを設け、前記第２の正極パターンと前記第２の負極パターンは、同方向に分岐しており、かつ並列に配置する。
【００１０】
あるいは、プリント配線板の第１層に設けられる複数のコンデンサを備え、前記プリント配線板の第１層には複数の電力変換手段の負極をつなぐ第１の負極パターンを設け、前記プリント配線板の第２層には、前記複数の電力変換手段の正極をつなぐ第１の正極パターンと、前記第１の正極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の正極に接続される第２の正極パターンと、前記第１の負極パターンから分岐し前記複数のコンデンサの各々の負極に接続される第２の負極パターンとを設け、前記第２の正極パターンと前記第２の負極パターンは、同方向に分岐しており、かつ並列に配置する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、工程やコストを増加させることなく、電解コンデンサから電解液が漏出した場合の問題を回避しつつ、プリント配線板の配線のインダクタンスを低減した電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の電力変換装置１０１の平面図。
【図２】実施例１のプリント配線板５１おもて面の配線説明図。
【図３】実施例１のプリント配線板５１裏面の配線説明図。
【図４】実施例１のプリント配線板５１の等価回路図。
【図５】実施例１のプリント配線板５１の符号６１位置での断面図。
【図６】実施例１のプリント配線板５１の符号６２位置での断面図。
【図７】実施例２の電力変換装置１０２の平面図。
【図８】実施例２のプリント配線板５２の裏面の配線説明図。
【図９】実施例３の分散型電源システムの回路図。
【図１０】比較対象の電力変換装置１００の平面図。
【図１１】比較対象のプリント配線板５０の電力変換装置１、２の配線説明図。
【図１２】比較対象のプリント配線板５０のコンデンサ１０〜１５の配線説明図。
【図１３】比較対象のプリント配線板５０の符号６０位置での断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図６および図１０〜図１３を用いて実施例１を説明する。なお、図１〜図６は、実施例１の電力変換装置１０１を説明する図であり、図１０〜図１３は比較対象となる電力変換装置１００を説明する図である。
【００１５】
図１において、５１はプリント配線板、１、２はコンバータ、インバータ等の電力変換手段、１０〜１５は電力を平滑するコンデンサ、１０Ｐ〜１５Ｐはコンデンサの正極、１０Ｎ〜１５Ｎはコンデンサの負極である。ここに示すように、プリント配線板５１のおもて面には、電力変換装置１、２と、コンデンサ１０〜１５が搭載される。
【００１６】
次に、図２、図３を用いて、プリント配線板５１に設けられるパターンの配置を説明する。図２に示すように、プリント配線板５１のおもて面（第１層）には、電力変換装置１の出力端の正極と電力変換装置２の入力端の正極を接続するパターン３０（第１の正極パターン）が設けられる。また、図３の透視図に示すように、プリント配線板５１の裏面（第２層）には、電力変換装置１の出力端の負極と電力変換装置２の入力端の負極を接続するパターン３１（第１の負極パターン）、パターン３１とは分離されたパターン３２、３４、３６（第２の正極パターン）、および、パターン３１から延伸したパターン３３、３５、３７（第２の負極パターン）が設けられ、パターン３２、３４、３６（第２の正極パターン）は、プリント配線板５１のスルーホール７０、７１、７２を介してパターン３０（第１の正極パターン）に接続されている。なお、以下では、プリント配線板５１の表裏２層に各パターンを分散した構成を例に説明するが、後述するインダクタンス低減効果を得ることができるように３層以上の多層プリント基板の異なる層に各パターンを分散配置する構成としても良い。また、本実施例では、おもて面に第１の正極パターンを設け、裏面に第１の負極パターンを設けた例を説明するが、おもて面に第１の負極パターンを設け、裏面に第１の正極パターンを設けた構成としても良い。
【００１７】
図１に示すように、第１の正極パターン（パターン３０）と第１の負極パターン（パターン３１）は、鉛直方向に重なるように配置されている。また、第２の正極パターン（パターン３２、３４、３６）は第１の正極パターン（パターン３０）を分岐させたものであり、第２の負極パターン（パターン３３、３５、３７）は第１の負極パターン（パターン３１）を分岐させたものである。さらに、図３に示すように、第２の正極パターンと第２の負極パターンは、略直線状のパターンを交互に並列に配置したものである。
【００１８】
ここで、図１と図３を用いて、コンデンサ１０、１１を電力変換装置１、２に接続する構成を説明する。プリント配線板５１のおもて面に設けられたコンデンサ１０、１１の正極１０Ｐ、１１Ｐは、プリント配線板５１を貫通し裏面のパターン３２に接続されるが、パターン３２はスルーホール７０を介しておもて面のパターン３０に接続しているため、正極１０Ｐ、１１Ｐは、パターン３２、スルーホール７０、パターン３０を介して、電力変換装置１の出力端の正極と電力変換装置２の入力端の正極に接続される。一方、各コンデンサの負極１０Ｎ、１１Ｎも、プリント配線板５１を貫通し裏面のパターン３３に接続されるが、パターン３３は同じく裏面のパターン３１に接続しているため、負極１０Ｎ、１１Ｎは、パターン３３、パターン３１を介して、電力変換装置１の出力端の負極と電力変換装置２の入力端の負極に接続される。コンデンサ１２〜１５も電力変換装置１、２に接続されるが、その接続はコンデンサ１０、１１の接続と同等であるので、詳細は省略する。
【００１９】
以上で説明した図１の構成から明らかなように、プリント配線板５１のおもて面では、コンデンサ１０〜１５の周辺にパターンが配置されないことから、コンデンサ１０〜１５から電解液が漏出した場合であっても、パターン間の短絡によるショートや、パターンの溶解による断線を回避できる。従って、本実施例では樹脂モールドや絶縁シートを用いなくても、電解液漏洩時の問題を回避できるので、樹脂モールドや絶縁シートを必要とする特許文献１に比べ、製造工数を少なくすることができ、また、製造コストも低くすることができる。
【００２０】
次に、本実施例の構成によって、配線のインダクタンスを低減し、半導体素子の開閉動作に伴って発生する過大な電圧を抑制するための作用を説明する。
【００２１】
まず、比較対象として、図１０〜図１３の電力変換装置１００を説明する。なお、本実施例の電力変換装置１０１と共通する点は説明を省略することとする。
【００２２】
図１０に示す電力変換装置１００では、プリント配線板５０のおもて面に電力変換装置１、２とコンデンサ１０〜１５を設けるとともに、裏面にのみパターンを設けている。このように構成することで、電力変換装置１００においても、プリント配線板５０のおもて面では、コンデンサ１０〜１５の周辺にはパターンが配置されないことから、コンデンサ１０〜１５から電解液が漏出した場合であっても、パターン間の短絡によるショートや、パターンの溶解による断線を回避できる。
【００２３】
次に、図１１、図１２を用いて、プリント配線板５０に設けられるパターンの配置を説明する。図１１に示すように、プリント配線板５０の裏面には、電力変換装置１の出力端の正極と電力変換装置２の入力端の正極を接続するパターン２０（第１の正極パターン）と、電力変換装置１の出力端の負極と電力変換装置２の入力端の負極を接続するパターン２１（第１の負極パターン）が設けられる。さらに、図１２に示すように、プリント配線板５０の裏面には、パターン２０の一部であるパターン２２、パターン２０から延伸したパターン２４、２６（第２の正極パターン）、および、パターン２１から延伸したパターン２３、２５、２７（第２の負極パターン）が設けられる。
【００２４】
図１２に示すように、第２の正極パターン（パターン２２、２４、２６）は第１の正極パターン（パターン２０）を分岐させたものであり、第２の負極パターン（パターン２３、２５、２７）は第１の負極パターン（パターン２１）を分岐させたものである。また、第２の正極パターンと第２の負極パターンは、略直線状のパターンを交互に並列に配置したものである。
【００２５】
ここで、図１０と図１２を用いて、コンデンサ１０、１１を電力変換装置１、２に接続する構成を説明する。プリント配線板５０のおもて面に設けられたコンデンサ１０、１１の正極１０Ｐ、１１Ｐは、プリント配線板５０を貫通し裏面のパターン２２に接続されるが、パターン２２はパターン２０の一部であるため、正極１０Ｐ、１１Ｐは、パターン２２、パターン２０を介して、電力変換装置１の出力端の正極と電力変換装置２の入力端の正極に接続される。一方、各コンデンサの負極１０Ｎ、１１Ｎも、プリント配線板５０を貫通し裏面のパターン２３に接続されるが、パターン２３はパターン２１に接続しているため、負極１０Ｎ、１１Ｎは、パターン２３、パターン２１を介して、電力変換装置１の出力端の負極と電力変換装置２の入力端の負極に接続される。コンデンサ１２〜１５も同様に電力変換装置１、２に接続されるが、その接続はコンデンサ１０、１１の接続と同等であるので、詳細は省略する。
【００２６】
次に、電力変換装置１００の電力変換装置１からコンデンサ１０〜１５に充電電流が流れるときの動作を、図１０と図１３を用いて詳細に説明する。なお、図４は、電力変換装置１００の各パターンのインダクタンスを等価回路で表したものであり、ここでは、パターン２０に含まれるインダクタンスをインダクタンス８０と定義する。同様に、パターン２１をインダクタンス８１、パターン２２をインダクタンス１０ＸＰ、１１ＸＰ、パターン２３をインダクタンス１０ＸＮ、１１ＸＮ、パターン２４をインダクタンス１２ＸＰ、１３ＸＰ、パターン２５をインダクタンス１２ＸＮ、１３ＸＮ、パターン２６をインダクタンス１４ＸＰ、１５ＸＰ、パターン２７をインダクタンス１４ＸＮ、１５ＸＮと定義する。同様に、パターン２１に含まれるインダクタンスをインダクタンス８１、パターン２２に含まれるインダクタンスをインダクタンス１０ＸＰ、１１ＸＰ、パターン２３に含まれるインダクタンスをインダクタンス１０ＸＮ、１１ＸＮ、パターン２４に含まれるインダクタンスをインダクタンス１２ＸＰ、１３ＸＰ、パターン２５に含まれるインダクタンスをインダクタンス１２ＸＮ、１３ＸＮ、パターン２６に含まれるインダクタンスをインダクタンス１４ＸＰ、１５ＸＰ、パターン２７に含まれるインダクタンスをインダクタンス１４ＸＮ、１５ＸＮと定義する。
【００２７】
図１３は、図１０の点線６０での断面を矢印の方向から見た側面図であり、パターン２０、２２〜２７に流れる電流の向きと磁束の向きを示すものである。ここに示すように、コンデンサ１０〜１５に充電電流が流れているとき、パターン２２には奥から手前に向かう電流が流れる。これにより、パターン２２の周囲には反時計周りの方向に磁束が形成される。他方、パターン２０、２３〜２７には、手前から奥に向かう電流が流れる。これにより、パターン２０、２３〜２７の周囲には時計周りの磁束が形成される。
【００２８】
以上の説明から分かるように、電力変換装置１００では、パターン２２とパターン２３の磁束方向が逆方向であるため、互いに打ち消しあって、パターン２２とパターン２３に含まれるインダクタンス（インダクタンス１０ＸＰ、１１ＸＰとインダクタンス１０ＸＮ、１１ＸＮ）は互いに弱めあう。これに対し、パターン２０、２３〜２７の磁束方向は同方向であるため、互いに重なりあって、パターン２０、２３〜２７に含まれるインダクタンスは強めあう。すなわち、電力変換装置１００では、一部のパターンの組み合わせはインダクタンスを弱めあうが、大部分のパターンの組み合わせはインダクタンスを強めあうパターンとなるため、配線のインダクタンスを低減して半導体素子の開閉動作に伴って発生する過大な電圧を抑制することができない。
【００２９】
なお、図１１から明らかなように、電力変換装置１００では、パターン２０とパターン２１は、隣接している部分が少ないことから、それぞれが形成する磁束は殆ど干渉せず、互いのインダクタンスを強めあうことも弱めあうこともない。
【００３０】
次に、本実施例の電力変換装置１０１の電力変換装置１からコンデンサ１０〜１５に充電電流が流れるときの動作を、図１、図５、および、図６を用いて説明する。なお、電力変換装置１０１の各パターンのインダクタンスも、図４の等価回路で表され、ここでは、パターン３０に含まれるインダクタンスをインダクタンス８０と定義する。同様に、パターン３１をインダクタンス８１、パターン３２をインダクタンス１０ＸＰ、１１ＸＰ、パターン３３をインダクタンス１０ＸＮ、１１ＸＮ、パターン３４をインダクタンス１２ＸＰ、１３ＸＰ、パターン３５をインダクタンス１２ＸＮ、１３ＸＮ、パターン３６をインダクタンス１４ＸＰ、１５ＸＰ、パターン３７をインダクタンス１４ＸＮ、１５ＸＮと定義する。
【００３１】
同様に、パターン３１に含まれるインダクタンスをインダクタンス８１、パターン３２に含まれるインダクタンスをインダクタンス１０ＸＰ、１１ＸＰ、パターン３３に含まれるインダクタンスをインダクタンス１０ＸＮ、１１ＸＮ、パターン３４に含まれるインダクタンスをインダクタンス１２ＸＰ、１３ＸＰ、パターン３５に含まれるインダクタンスをインダクタンス１２ＸＮ、１３ＸＮ、パターン３６に含まれるインダクタンスをインダクタンス１４ＸＰ、１５ＸＰ、パターン３７に含まれるインダクタンスをインダクタンス１４ＸＮ、１５ＸＮと定義する。
【００３２】
図５は、図１の点線６１での断面を矢印の方向から見た側面図であり、パターン３２〜３７に流れる電流の向きと磁束の向きを示すものである。ここに示すように、コンデンサ１０〜１５に充電電流が流れているとき、パターン３２、３４、３６には奥から手前に向かう電流が流れる。これにより、パターン３２、３４、３６の周囲には反時計周りの方向に磁束が形成される。他方、パターン３３、３５、３７には、手前から奥に向かう電流が流れる。これにより、パターン３３、３５、３７の周囲には時計周りの磁束が形成される。
【００３３】
以上の説明から分かるように、本実施例の電力変換装置１０１では、パターン３２、３４、３６とパターン３３、３５、３７の磁束方向が逆方向であるため、互いに打ち消しあって、各パターンに含まれるインダクタンス（例えば、インダクタンス１０ＸＰ、１１ＸＰとインダクタンス１０ＸＮ、１１ＸＮ）は隣接するパターンの磁束の影響によって弱めあう。
【００３４】
なお、本実施例のプリント配線板５１において、第２の正極パターンと第２の負極パターンを構成するパターン３２〜３７同士の間隔を等間隔にすることで、各パターンが形成する磁束を打ち消しあう効果を均一にでき、インダクタンスをより効率的に低減することができる。また、これにより、特定のコンデンサへの過度の電流集中を防止できるため、コンデンサの寿命を延ばすことが可能となる。
【００３５】
図６は、図１の点線６２での断面を矢印の方向から見た側面図であり、パターン３０、３１に流れる電流の向きを示すものである。図６に示すように、コンデンサ１０〜１５に充電電流が流れているとき、パターン３０には上から下に向かう電流が流れ、パターン３１には下から上に向かう電流が流れる。つまり、パターン３０の電流の方向とパターン３１の電流の方向とは逆になることから、それぞれの周囲に形成される磁束は打ち消しあって、互いのパターンに含まれるインダクタンス（インダクタンス８０とインダクタンス８１）は弱めあう。
【００３６】
以上で説明したように、本実施例の電力変換装置１０１では、第１の正極パターンと異なる面に第１の負極パターンを配置し、お互いに含まれるインダクタンスを弱めあう方向に電流を流した。また、略直線状の第２の正極パターンと第２の負極パターンを交互に並列に配置し、お互いに含まれるインダクタンスを弱めあう方向に電流を流した。このような構成により、本実施例の電力変換装置１０１では、磁束を打ち消しあって互いのインダクタンスを弱めあう関係にあるパターンを多く設けることができ、各パターンに含まれるインダクタンスを効率的に弱めることができ、電力変換装置１０１に含まれる半導体素子の開閉動作に伴って発生する過大な電圧を効果的に抑制することができる。
【００３７】
なお、図１等では、第１の正極パターン（パターン３０）と第１の負極パターン（パターン３１）を、図１を紙面から鉛直方向からみてそれぞれが重なるように配置したが、互いを重ねずに隣接するように配置することでもインダクタンスを弱めあう効果を得ることが可能であることは言うまでもない。
【実施例２】
【００３８】
図７と図８は、実施例２の電力変換装置１０２を説明する図である。なお、実施例１と同一の構成要素には同一符号を付し、重複説明は避ける。
【００３９】
図７と図１とでは、後述するようにコンデンサ１０〜１５に接続されるパターンの形状が異なる。また、コンデンサ１０、１１のそれぞれの正極１０Ｐ、１１Ｐは、後述するパターン４２に接続される。コンデンサ１０、１１のそれぞれの負極１０Ｎ、１１Ｎは、後述するパターン４３に接続される。以下同様に、コンデンサ１２、１３のそれぞれの正極１２Ｐ、１３Ｐは、後述するパターン４４に接続される。コンデンサ１２、１３のそれぞれの負極１２Ｎ、１３Ｎは、後述するパターン４５に接続される。コンデンサ１４、１５のそれぞれの正極１４Ｐ、１５Ｐは、後述するパターン４６に接続される。コンデンサ１４、１５のそれぞれの負極１４Ｎ、１５Ｎは、後述するパターン４７に接続される。
【００４０】
図８は電力変換装置１０２のプリント配線板５２の配線パターンを説明する透視図である。また、これはプリント配線板５２の裏面にある第２層のパターンを示しており、おもて面からの透視図である。パターン４２、４４、４６は、それぞれスルーホール７０、７１、７２を介してパターン３０に接続される。パターン４３、４５、４７は、それぞれパターン３１に接続される。前述のパターン４２、４４、４６は第２の正極パターンを構成する。また、前述のパターン４３、４５、４７は第２の負極パターンを構成する。第２の正極パターンと第２の負極パターンとは、図８に示すような略折れ線状のパターンで形成されると共にそれぞれが並列に配置される。
【００４１】
以上の通りにすることで、コンデンサ１１、１３、１５を電力変換装置１０１よりも電力変換装置１、２に近づけることができ、電力変換装置１、２からコンデンサ１１、１３、１５までの配線上のインダクタンスを低減できるという効果を奏する。また、更にコンデンサを実装する面積に関して図７の紙面からみて水平方向の距離を短縮でき、装置の小型化が可能となる効果を奏する。
【００４２】
以上に説明した通り、本実施例では概折れ線上の第２の正極パターンと第２の負極パターンとを備えることにより、実施例１よりもプリント配線板のインダクタンスを低減することが可能となり、且つ装置の小型化が可能となる。
【実施例３】
【００４３】
図９は、実施例３の分散型電源システム１０３を説明する図である。分散型電源システム１０３において、電力変換装置１は入力された直流電力の電圧を同じかあるいは異なる電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータである。また、電力変換装置２は入力された直流電力を商用系統に供給できるように電力変換する系統連系インバータである。なお、他の実施例と同一の構成要素には同一符号を付し、重複説明は避ける。
【００４４】
電力変換装置１の入力端の正極１１０と負極１１１との間には、太陽電池パネル９０が接続される。電力変換装置１の出力端の正極１１２は、コンデンサ１０〜１５のそれぞれの正極と電力変換装置２の入力端の正極１１４とに接続される。電力変換装置１の出力端の負極１１３は、コンデンサ１０〜１５のそれぞれの負極と電力変換装置２の入力端の負極１１４とに接続される。電力変換装置２の出力端の正極１１６と負極１１７とは商用系統９１に接続される。ここで、電力変換装置１の出力端とコンデンサ１０〜１５と電力変換装置２の入力端とを結ぶ配線には、実施例１のプリント配線板５１、または、実施例２のプリント配線板５２を備える。
【００４５】
電力変換装置１から出力される電流は、スイッチング素子１２０がオンのときはゼロであり、オフのときに所定の値となる。つまり、電力変換装置１の出力電流は脈動する。ここで電力変換装置１の出力端からコンデンサ１０〜１５に至る配線のインダクタンスが大きいと電力変換装置１から電流が出力された際に電力変換装置１の出力端に大きなサージ電圧が発生する場合がある。そして、サージ電圧がスイッチング素子１２０の両端に印加されて大きなスイッチング損失が発生する問題や大きな放射ノイズが発生するなどの問題がある。しかし、分散型電源システム１０３はインダクタンスの小さいプリント配線板５１、または、プリント配線板５２を備えたので、大きなサージ電圧は発生せず、スイッチング損失と放射ノイズとが小さくなる効果を得ることができる。
【００４６】
また、電力変換装置２に入力される電流は、スイッチング素子１２１と１２４とが同時にオンしている期間あるいはスイッチング素子１２３と１２２とが同時にオンしている期間に所定の値となり、それ以外ではゼロとなる。つまり電力変換装置１の入力電流は脈動する。ここでコンデンサ１０〜１５から電力変換装置２に至る配線のインダクタンスが大きいと、電力変換装置２の入力電流がゼロになった際に電力変換装置２の入力端に大きなサージ電圧が発生する場合がある。そして、サージ電圧がスイッチング素子１２１〜１２４の両端に印加されると大きなスイッチング損失が発生する問題や大きな放射ノイズが発生するなどの問題がある。しかし、本実施例の分散型電源システム１０３では、インダクタンスの小さいプリント配線板５１、または、プリント配線板５２を備えたので、大きなサージ電圧は発生せず、スイッチング損失と放射ノイズを小さくすることができる。
【００４７】
以上に説明した通り、分散型電源システム１０３は、実施例１のプリント配線板５１、または、実施例２のプリント配線板５２を備えることから、従来の分散型電源システムよりもスイッチング損失や放射ノイズが小さい分散型電源システムとすることができる。
【００４８】
なお、本実施例ではエネルギー源として太陽電池パネル９０を使用したが、直流の電圧源であればなんでもよく、例えば、燃料電池や風力発電機の交流出力を直流に整流したものでもよい。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【００４９】
１、２、１００、１０１、１０２  電力変換装置
１０〜１５  コンデンサ
１０Ｎ〜１５Ｎ  コンデンサの負極
１０Ｐ〜１５Ｐ  コンデンサの正極
１０ＸＮ〜１５ＸＮ、１０ＸＰ〜１５ＸＰ、８０、８１  インダクタンス
２０〜２７、３０〜３７、４２〜４７  パターン
５０、５１、５２  プリント配線板
７０〜７２  プリント配線板のスルーホール
９０  太陽電池パネル
９１  商用系統
１０３  分散型電源システム
１２０〜１２４  スイッチング素子
【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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