(57)【要約】【課題】電力変換装置から放射される電磁ノイズを低減する。【解決手段】本発明の電力変換装置は、直流電力を複数のスイッチング素子を用いて疑似正弦波に変換した後ローパスフィルタ及びノイズフィルタを介して交流電力に変換する電力変換装置において、これらローパスフィルタ及びノイズフィルタを成す電装基板をダイキャスト製の筐体の底面に設けた第１の窪みに少なくとも電装基板の半田付けされた配線パターンの側が当該第１の窪みの中に入るように配置すると共に、電装部品を実装した反配線パターンの側の上方に当該筐体と同電位の第１の板金を配置し、第１の窪みの近傍の第２の窪みに前記ローパスフィルタを成すリアクタを配置し当該リアクタの上方を第１の板金と同電位の第２の板金で覆うものである。【選択図】図６
2015144509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力を複数のスイッチング素子を用いて疑似正弦波に変換した後ローパスフィルタ
及びノイズフィルタを介して交流電力に変換する電力変換装置において、これらローパス
フィルタ及びノイズフィルタを成す電装基板をダイキャスト製の筐体の底面に設けた第１
の窪みに少なくとも前記電装基板の半田付けされた配線パターンの側が当該第１の窪みの
中に入るように配置すると共に、電装部品を実装した反配線パターンの側の上方に当該筐
体と同電位の第１の板金を配置し、第１の窪みの近傍の第２の窪みに前記ローパスフィル
タを成すリアクタを配置し当該リアクタの上方を第１の板金と同電位の第２の板金で覆う
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
第1の窪みの周囲にダイカスト成型による立ち上がり部があることを特徴とする請求項1に
記載の電力変換装置。
【請求項３】
第1の板金の上方にスイッチング素子等の制御回路を成す電装基板を配置すると共に、
当該電装基板の上方に設ける前記筐体の上面を覆う蓋を当該筐体と同電位に成すことを特
徴とする請求項1に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦさせて直流電力を交流電力に変換する電
力変換装置のノイズ対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦした際に放射される電磁ノイズを単に遮蔽板で減
衰させるものが一般的であったが、出力の大きい電力変換装置では電磁ノイズの放射量が
多く充分なものではなかった。特許文献１にはインバータのコイルなどの発熱部品をダイ
キャスト製の筐体に成形した窪みに配置した後に蓋をするものが記載されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７７１５１９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のものでは、コイルを、昇圧回路のリアクタと成した場合、又はスイ
ッチング素子のＯＮ／ＯＦＦによる高周波成分を吸収するフィルタ回路のリアクタと成し
た場合に、このコイルから電磁ノイズが放射される。この電磁ノイズは窪みの内壁にあた
り減衰させるが、スイッチング素子から放射される電磁ノイズを減衰させるものではなか
った。
【０００５】
本発明は、コイル（リアクタ）やこのコイルの近傍に配置されるスイッチング素子等か
ら放射される電磁ノイズを減衰させる電力変換装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電力変換装置は、直流電力を複数のスイッチング素子を用いて疑似正弦波に変
換した後ローパスフィルタ及びノイズフィルタを介して交流電力に変換する電力変換装置
において、これらローパスフィルタ及びノイズフィルタを成す電装基板をダイキャスト製
の筐体の底面に設けた第１の窪みに少なくとも電装基板の半田付けされた配線パターンの
側が当該第１の窪みの中に入るように配置すると共に、電装部品を実装した反配線パター
ンの側の上方に当該筐体と同電位の第１の板金を配置し、第１の窪みの近傍の第２の窪み
に前記ローパスフィルタを成すリアクタを配置し当該リアクタの上方を第１の板金と同電
位の第２の板金で覆うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電力変換装置では、ダイキャスト成形の筐体と板金とを同電位にして電装基板
の上下から放射される電磁ノイズを吸収することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は本発明の実施例を示す電力変換装置に用いる電気回路の説明図である。
【図２】図２は本発明の実施例を示す電力変換装置の筐体の正面図である。
【図３】図３は図２に示した筐体の背面図である。
【図４】図４は図２に示した筐体に電装基板を取り付けた状態を示す説明図である。
【図５】図５は図４に示した筐体に更に電装基板を取り付けた状態を示す説明図である。
【図６】図６は図５に示した筐体の断面を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、ダイカスト成型された筐体の窪みにリアクタを収納すると共に電装基板を近傍
の窪みに収納し、上方を同電位の板金で覆いノイズを抑制するものである。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の実施例を示す電力変換装置に用いる電気回路の説明図であり、この電気回
路において、１は太陽電池などの直流電源、２は複数のコンデンサ（符号省略）とリアク
タ３とから構成されたノイズフィルタである。
【００１１】
４はダイオード、５はリアクタ、６は平滑コンデン、７はスイッチング素子でありチョッ
パ型の昇圧回路を構成し、ノイズフィルタ２を介して入力した直流電力を昇圧する。この
昇圧はスイッチング素子７を所定の周期でＯＮ／ＯＦＦする際のＯＮデューティを変えて
行われその出力は中間電圧点８、９に出力される。
【００１２】
ノイズフィルタ及び昇圧回路で直流電源（太陽電池ストリング）に対応する一連の入力回
路１０を構成し、この入力回路を本実施例では４回路（図示を省略）搭載している、夫々
の入力回路の出力は中間電圧点８、９で統合され単相ブリッジ回路１１へ供給される。尚
、昇圧回路のコンデンサ６は中間電圧位置で共通して用いることができる。
【００１３】
単相ブリッジ回路１１はスイッチング素子１２〜１５を単相ブリッジ状に結線し夫々が周
期的にＯＮ／ＯＦＦして直流電力を単相の疑似正弦波による交流電力に変換する。尚、こ
の直流電力−交流電力の変換の方法は本実施例に限定されるものではなく、例えば中間電
圧クランプ方式、階調方式など種々の方式を用いることができるものである。
【００１４】
１７、１８はリアクタであり、コンデンサ１９と共にローパスフィルタを構成している。
２０はノイズフィルタであり、コンデンサ（符号省略）及びリアクタ（符号省略）から構
成されている。ノイズフィルタ２、２０は図１に示した回路に限定されるものではなく、
単にコンデンのみでも効果を奏するものであり、対応する周波数や出力に応じて適に設計
することができる。
【００１５】
２１は電力系統であり、系統連系用継電器の接片２２、２３を介してノイズフィルタ２０
から出力される交流電力が供給される。
【００１６】
このような電気回路では昇圧回路のスイッチング素子７、単相ブリッジ回路１１のスイ
ッチング素子１２〜１５が高速でＯＮ／ＯＦＦすることによってこれらスイッチング素子
から電磁ノイズが放射されると共に、これら電磁ノイズ（高周波成分）はローパスフィル
タのリアクタ１７、１８や昇圧用のリアクタ５などのコイル部分からも周囲へ放射される
。
【００１７】
図２は本発明の実施例を示す電力変換装置の筐体３１の正面図であり、図３はこの筐体３
１の背面図である。この筐体３１はアルミニュームまたはアルミ合金をダイカスト成型し
て一体構成したものであるが、複数の部品を組み付けて一体構成することも可能である。
【００１８】
筐体３１の内面にはローパスフィルタのコンデンサ１９及びノイズフィルタ２０を成す
電装部品を半田付けした電装基板を収納する窪み３２（第１の窪みに相当）及びこのロー
パスフィルタを成すリアクタ１７、１８を収納する窪み３３（第２の窪みに相当）が構成
されている。また、電装基板の半田付けされた配線パターンの側が窪み３２の中に入るよ
うに配置されている。
【００１９】
さらに、筐体３１の内側の底面には入力回路１０の昇圧回路を構成するリアクタ５を収
納する窪み３４（この窪みには４つの入力回路のリアクタが収納される）、及びスイッチ
ング素子１２〜１５を収納したモジュールを取り付ける基部３５が構成されている。
【００２０】
また、３６は配線口であり、直流電源１からの直流配線の引き込みや電力系統２１へ繋
がる交流配線の取り出しを行えるように構成されている。３７はノイズフィルタ２や入力
回路１０などを構成する電装基板の取り付け部である。この電装基板と窪み３２に収納さ
れる電装基板との間に立ち上がり部３８が筐体３１と一体にダイキャスト成形されている
。
【００２１】
筐体３１の背面には放熱用のフィン３９が上下方向に複数一体成形されている。これら
フィン３９は主に窪み３３、３４、基部２５に対応して成形され、リアクタ５、１７、１
８、スイッチング素子１２〜１５の放熱に寄与している。また、スイッチング素子７の放
熱にも対応して構成されている。
【００２２】
図４において、４０は少なくとも入力回路１０及び他の入力回路を合わせて４回路を構
成する電装基板であり、ノイズフィルタ２のリアクタ３及び他の入力回路のリアクタ３ｂ
〜３ｄ及びコンデンサなどの電気部品が実装されている。この電装基板４０はスペーサを
介して筐体３１の底面に螺子止めされている。
【００２３】
昇圧回路を構成するリアクタ５は窪み３４に他の入力回路の昇圧用リアクタ５ｂ〜５ｄと
共に収納されている。また、この窪み３４は熱伝導性の良い合成樹脂が充填され背面のフ
ィン３９への放熱性を向上させる共に、スイッチング素子７などのＯＮ／ＯＦＦ時の高周
波周期と共振または同期する振動を抑制している。
【００２４】
インバータ回路１１を成すスイッチング素子１２〜１５を収納したモジュール４１は筐
体３１の基部３５に熱伝導性を良く熱伝導性グリスなどを用いて取り付けられている。
【００２５】
ローパスフィルタを成すリアクタ１７、１８はコアを共有して構成され窪み３３に収納
されている。この窪み３３は窪み３４と同様な合成樹脂が充填され同様の作用効果を奏し
ている。
【００２６】
４２は少なくともノイズフィルタ２０を構成する電装基板であり、ローパスフィルタを
構成するコンデンサ及びその電子部品の一部を実装することも可能である。この電装基板
４２は少なくとも半田付けされた配線パターンの側が窪み３２の中に入るように配置され
、電装基板４０と同様に螺子止めされている。窪み３３は窪み３２の近傍に構成されリア
クタ１７、１８と電装基板４２とは配線で接続されている。また、電装基板４２にはノイ
ズフィルタ２０のリアクタ４３、４４が実装されている。
【００２７】
図５、図６において、４５は窪み３４の上方を覆う板金であり筐体３１に螺子止めされ
ている。螺子止めすることによって板金４５と筐体３１は同電位となりリアクタ５、５ｂ
、５ｃ、５ｄから放射される電磁ノイズは板金４５を介して筐体の３１の接地電位へ吸収
され減衰する。
【００２８】
４６は窪み３３の上方を覆う板金であり筐体３１に螺子止めされている。この板金４６は
板金４５と同様に筐体３１と同電位になり同様にリアクタ１７、１８から放射される電磁
ノイズが減衰される。
【００２９】
４７は電装基板４０の上方を覆うように配置された板金であり、筐体３１に螺子止めさ
れ、板金４７と筐体３１とは同電位になっている。従って、電装基板４０は同電位である
筐体３１と板金４７とに挟まれ、電磁ノイズの放射や周囲部品からのノイズの伝播が抑制
されている。
【００３０】
また、この板金４７の上方にはスペーサを介してスイッチング素子等の制御回路を成す電
装基板４８が取り付けられ、この電装基板４８は板金４７と筐体３１の開放前面を覆う蓋
（図示省略）との間に位置し、この蓋が筐体３１と同電位に構成されているので、電装基
板４８は同電位である板金４７と蓋とに挟まれ、電磁ノイズの放射や周囲部品からのノイ
ズの伝播が抑制されている。
【００３１】
４９は電装基板４２の電装部品を実装した反配線パターンの側の上方を覆うように配置
された板金であり、筐体３１に螺子止めされ、板金４９と筐体３１とは同電位になってい
る。従って、電装基板４２は同電位である筐体３１と板金４９とに挟まれ、電磁ノイズの
放射や周囲部品からのノイズの伝播が抑制されている。
【００３２】
また、この板金４９の上方にはスペーサを介してスイッチング素子等の制御回路を成す電
装基板５０が取り付けられ、この電装基板５０は板金４９と筐体３１の開放前面を覆う蓋
との間に位置し、電装基板５０は同電位である板金４９と蓋とに挟まれ、電磁ノイズの放
射や周囲部品からのノイズの伝播が抑制されている。
【００３３】
また、立ち上がり部３８が電装基板４０と電装基板４２との間にありこれら電装基板間
のノイズの放射及び伝播を抑制している。
【００３４】
また、電装基板４２は窪み３２、筐体３１、立ち上がり部３８、板金４９で実質的に周
囲を囲まれており特に電磁ノイズの放射を抑制する効果がある。更にリアクタ１７、１８
の周囲とも筐体３１を介して同電位に構成されているので相互に電磁ノイズの吸収効果が
得られるものである。また、電装基板４２の配線パターンから出る電磁ノイズは窪み３２
で吸収されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明はアルミニューム等の導電性を有する部材でダイキャスト成形された筐体を用い内
部に電磁ノイズ等を放射しやすい部品を収納した電力変換装置等の放射ノイズ低減に適し
ているものである。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、以上の説明は本発明の理解を容易にす
るためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱すること
なく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【符号の説明】
【００３７】
１    直流電源
１７、１８    リアクタ
２０  ノイズフィルタ
３１    筐体
３２    窪み
３３    窪み
４２    電装基板
４６    板金
４９    板金
５０    電装基板
【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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