(57)【要約】【課題】磁気部品から発生した交流磁界による、制御回路基板への影響をより低減でき、かつコネクタに生じるノイズ電流をより低減できる電力変換装置を提供する。【解決手段】第１制御回路基板３ａと第２制御回路基板３ｂとの一対の制御回路基板３と、半導体モジュール２と、通電により交流磁界が発生する磁気部品６と、これらを収容するケース５とを備える。磁気部品６は、第１制御回路基板３ａに設けられている。一対の制御回路基板３ａ，３ｂの間に、これらを固定する基板固定フレーム４が介在している。ケース５の壁部５１には、コネクタ挿入孔５０を形成してある。基板固定フレーム４には、金属製のシールド板４０が設けられている。シールド板４０とコネクタ挿入孔５０との間に、制御回路基板３の厚さ方向に貫通した貫通部４１が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子を内蔵した半導体モジュール（２）と、
該半導体モジュール（２）のスイッチング動作を制御する、第１制御回路基板（３ａ）と第２制御回路基板（３ｂ）との一対の制御回路基板（３ａ，３ｂ）と、
上記第１制御回路基板（３ａ）に設けられ、通電により交流磁界が発生する磁気部品（６）と、
上記半導体モジュール（２）と上記一対の制御回路基板（３ａ，３ｂ）と上記磁気部品（６）とをそれぞれ収容するケース（５）とを備え、
上記一対の制御回路基板（３ａ，３ｂ）は、互いの間に空間を設けながら厚さ方向に積層して配置されており、該一対の制御回路基板（３ａ，３ｂ）の間に基板固定フレーム（４）が介在し、該基板固定フレーム（４）に、上記一対の制御回路基板（３ａ，３ｂ）をそれぞれ固定してあり、
上記ケース（５）の壁部（５１）には、上記厚さ方向に直交する方向において上記基板固定フレーム（４）に隣り合う位置に、上記一対の制御回路基板（３ａ，３ｂ）のうち少なくとも一方の制御回路基板（３）に接続するコネクタを挿入するためのコネクタ挿入孔（５０）が形成され、
上記基板固定フレーム（４）には、上記磁気部品（６）から発生する上記交流磁界を遮蔽する金属製のシールド板（４０）が設けられると共に、上記シールド板（４０）と上記コネクタ挿入孔（５０）との間に、上記厚さ方向に貫通した貫通部（４１）が形成されていることを特徴とする電力変換装置（１）。
【請求項２】
上記シールド板（４０）は、上記磁気部品（６）の少なくとも一部を上記厚さ方向から覆うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置（１）。
【請求項３】
上記第１制御回路基板（３ａ）は、上記半導体モジュール（２）に設けられた制御端子（２１）に接続しており、上記第２制御回路基板（３ｂ）には、上記半導体モジュール（２）を駆動するための駆動信号を発生する信号発生回路（３０）が形成され、上記第１制御回路基板（３ａ）には、上記駆動信号を昇圧して上記制御端子（２１）に加えるドライブ回路（３１）が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力変換装置（１）。
【請求項４】
上記磁気部品（６）は、一次コイルと二次コイルとを備えるトランスであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）。
【請求項５】
上記第１制御回路基板（３ａ）と上記第２制御回路基板（３ｂ）とは、複数個の締結部材（７）によって、上記基板固定フレーム（４）に、上記厚さ方向に締結されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の制御回路基板を備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールのスイッチング動作を制御する一対の制御回路基板と、これらを収容するケースとを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
上記一対の制御回路基板は、互いの間に空間を設けながら厚さ方向に積層配置されている。この一対の制御回路基板の間に、基板固定フレームが介在している。この基板固定フレームに、上記一対の制御回路基板をそれぞれ固定してある。
【０００４】
また、上記ケースには、コネクタ挿入孔が形成されている。このコネクタ挿入孔にケース外側からコネクタを挿入し、上記制御回路基板に接続してある。これにより、コネクタを介して、制御回路基板と外部機器とを電気的に接続するよう構成されている。
【０００５】
近年、上記一対の制御回路基板のうち一方の制御回路基板に、トランス等の磁気部品を搭載することが検討されている。しかしながら、トランス等の磁気部品は、使用すると周囲に交流磁界が発生するため、この交流磁界が、磁気部品を搭載していない制御回路基板（他方の制御回路基板）に伝わってしまうおそれが考えられる。そのため、この他方の制御回路基板にノイズ電流が誘起され、動作に影響が生じるおそれが考えられる。
【０００６】
この問題を解決するには、上記基板固定フレームにシールド効果を持たせるため、基板固定フレームの開口部を一部無くせば良いと思われる。すなわち、上記基板固定フレームに、金属製のシールド板を取り付ければ良いと思われる。このようにすれば、上記シールド板を、一対の制御回路基板の間に介在させることができるため、このシールド板によって交流磁界を遮蔽でき、上記他方の制御回路基板に伝わる交流磁界の強さを低減することができる。これにより、上記他方の制御回路基板の動作に与える影響を低減することが可能となる。シールド板は、面積が大きいほど、交流磁界をより効果的に遮蔽することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１３５４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、面積が大きいシールド板を設けると、上記コネクタにノイズ電流が発生しやすくなるという問題が生じる。すなわち、磁気部品から発生した交流磁界がシールド板に鎖交すると、シールド板に渦電流が流れ、この渦電流によって、新たに交流磁界が発生する。また、上記コネクタは、制御回路基板に接続している。そのため、磁気部品から発生した交流磁界をより効果的に遮蔽できるように、一対の制御回路基板の間に、面積が大きいシールド板を設けると、シールド板の一部がコネクタの近傍に存在してしまい、シールド板に発生した渦電流が、コネクタの近傍を流れてしまう。そのため、この渦電流によって新たに発生した交流磁界が、コネクタに伝わり、このコネクタ内の端子等にノイズ電流が誘起されやすくなる。
【０００９】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、磁気部品から発生した交流磁界による、制御回路基板への影響をより低減でき、かつコネクタに生じるノイズ電流をより低減できる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、
該半導体モジュールのスイッチング動作を制御する、第１制御回路基板と第２制御回路基板との一対の制御回路基板と、
上記第１制御回路基板に設けられ、通電により交流磁界が発生する磁気部品と、
上記半導体モジュールと上記一対の制御回路基板と上記磁気部品とをそれぞれ収容するケースとを備え、
上記一対の制御回路基板は、互いの間に空間を設けながら厚さ方向に積層して配置されており、該一対の制御回路基板の間に基板固定フレームが介在し、該基板固定フレームに、上記一対の制御回路基板をそれぞれ固定してあり、
上記ケースの壁部には、上記厚さ方向に直交する方向において上記基板固定フレームに隣り合う位置に、上記一対の制御回路基板のうち少なくとも一方の制御回路基板に接続するコネクタを挿入するためのコネクタ挿入孔が形成され、
上記基板固定フレームには、上記磁気部品から発生する上記交流磁界を遮蔽する金属製のシールド板が設けられると共に、上記シールド板と上記コネクタ挿入孔との間に、上記厚さ方向に貫通した貫通部が形成されていることを特徴とする電力変換装置にある。
【発明の効果】
【００１１】
上記電力変換装置においては、上記基板固定フレームに、金属製の上記シールド板を設けてある。そのため、磁気部品から発生した交流磁界をシールド板によって遮蔽でき、磁気部品を搭載していない制御回路基板（第２制御回路基板）に伝わる交流磁界の強さを低減できる。そのため、第２制御回路基板の動作に与える影響をより低減することができる。
【００１２】
また、上記電力変換装置においては、上記シールド板とコネクタ挿入孔との間において、上記基板固定フレームに、上記貫通部を形成してある。そのため、コネクタ挿入孔の近傍にシールド板が存在しなくなり、上記渦電流がコネクタ挿入孔の近傍を流れにくくなる。したがって、コネクタ挿入孔に挿入されたコネクタの近傍に渦電流が流れて、この渦電流によって発生した交流磁界が上記コネクタに伝わる不具合を抑制しやすくなる。そのため、このコネクタ内の端子等にノイズ電流が発生する不具合を抑制することができる。
【００１３】
以上のごとく、本発明によれば、磁気部品から発生した交流磁界による、制御回路基板への影響をより低減でき、かつコネクタに生じるノイズ電流をより低減できる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】
【００１４】
【図１】実施例１における、電力変換装置の断面図であって、図２のI-I断面図。
【図２】図１のII-II断面図。
【図３】図２のIII-III断面図。
【図４】図１のIV矢視図。
【図５】図１のV-V断面図。
【図６】図１の要部拡大図。
【図７】図３の要部拡大図。
【図８】実施例１における、電力変換装置の回路図。
【図９】実施例１における、貫通部を、Ｘ方向に開放する形状に形成した電力変換装置の断面図。
【図１０】実験例１における、コネクタ挿入孔の磁界強度と、トランスの一次コイルに流す電流の周波数との関係を表したグラフ。
【図１１】実施例２における、電力変換装置の断面図。
【図１２】実施例２における、第３領域と第４領域の面積の１／２をシールド板によって覆った電力変換装置の断面図。
【図１３】実施例３における、第３領域と第４領域の面積の３／４をシールド板によって覆った電力変換装置の断面図。
【図１４】実施例３における、電力変換装置の断面図。
【図１５】比較例１における、電力変換装置の断面図。
【図１６】比較例２における、電力変換装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記電力変換装置は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置とすることができる。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図９を用いて説明する。図１、図３に示すごとく、本例の電力変換装置１は、半導体モジュール２と、第１制御回路基板３ａと第２制御回路基板３ｂとの一対の制御回路基板３と、磁気部品６と、ケース５とを備える。半導体モジュール２内には、スイッチング素子２３（図８参照）が内蔵されている。制御回路基板３（３ａ，３ｂ）は、半導体モジュール２のスイッチング動作を制御している。磁気部品６は、第１制御回路基板３ａに設けられている。磁気部品６は、通電により交流磁界が発生する部品である。半導体モジュール２と一対の制御回路基板３ａ，３ｂと磁気部品６とは、それぞれケース５に収容されている。
【００１７】
一対の制御回路基板３ａ、３ｂは、互いの間に空間を設けながら厚さ方向（Ｚ方向）に積層して配置されている。一対の制御回路基板３ａ，３ｂの間に基板固定フレーム４が介在している。この基板固定フレーム４に、一対の制御回路基板３ａ，３ｂをそれぞれ固定してある。
【００１８】
図１、図４に示すごとく、ケース５の壁部５１には、Ｚ方向に直交する方向（本例ではＹ方向：後述する冷却管１１の長手方向）において基板固定フレーム４に隣り合う位置に、コネクタ挿入孔５０を形成してある。コネクタ挿入孔５０には、コネクタ１２が挿入される。コネクタ１２は、一対の制御回路基板３ａ，３ｂのうち少なくとも一方の制御回路基板３に接続する。
【００１９】
図１、図２に示すごとく、基板固定フレーム４には、磁気部品６から発生する交流磁界を遮蔽する金属製のシールド板４０が設けられている。また、基板固定フレーム４には、シールド板４０とコネクタ挿入孔５０との間において、Ｚ方向に貫通した貫通部４１が形成されている。
【００２０】
本例の電力変換装置１は、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。
【００２１】
図８に示すごとく、本例の電力変換装置１は、複数個の半導体モジュール２を備える。この複数個の半導体モジュール２を用いて、インバータ回路を構成してある。個々の半導体モジュール２は、スイッチング素子２３（ＩＧＢＴ素子）と、該スイッチング素子２３に逆並列接続したフリーホイールダイオード２４とを内蔵している。
【００２２】
個々の半導体モジュール２は、スイッチング素子２３を内蔵した本体部２０（図１参照）と、該本体部２０から突出した制御端子２１及びパワー端子２２とを備える。制御端子２１は、上述した第１制御回路基板３ａに接続している。また、図８に示すごとく、第１制御回路基板３ａに、第２制御回路基板３ｂが電気的に接続している。これら２枚の制御回路基板３ａ，３ｂを用いて、半導体モジュール２のスイッチング動作を制御している。これにより、直流電源８０の直流電力を交流電力に変換し、交流負荷８１（三相交流モータ）を駆動するよう構成されている。
【００２３】
第２制御回路基板３ｂには、半導体モジュール２を駆動するための駆動信号を発生する信号発生回路３０が形成されている。また、第１制御回路基板３ａには、駆動信号を昇圧して制御端子２１に印加するドライブ回路３１が形成されている。駆動信号はパルス信号であり、この駆動信号が発生している時間に、スイッチング素子２３がオンするよう構成されている。信号発生回路３０は、スイッチング素子２３のオン電圧よりも低い電圧で動作している。したがって、信号発生回路３０から発生した駆動信号を制御端子２１、すなわちスイッチング素子２３のゲートに直接加えても、スイッチング素子２３をオンにできない。そのため、ドライブ回路３１によって駆動信号を昇圧し、これを制御端子２１に加えるよう構成されている。
【００２４】
図２、図６、図７に示すごとく、本例の基板固定フレーム４は、フレーム本体部４２と、シールド板４０と、貫通部４１と、複数個のボス４４とを備える。ボス４４には雌螺子が形成されている。このボス４４に締結部材７（ボルト）を挿入することにより、一対の制御回路基板３ａ，３ｂを基板固定フレーム４に締結するよう構成されている。
【００２５】
図２に示すごとく、フレーム本体部４２には、外枠を構成する四辺形状の外側部分４２ａと、該外側部分４２ａの内部に形成された十字状の内側部分４２ｂとがある。基板固定フレーム４内の領域は、フレーム本体部４２によって、４つの領域（第１領域Ａ１〜第４領域Ａ４）に区画されている。この４つの領域Ａ１〜Ａ４のうち、Ｙ方向においてコネクタ開口部５０に近い２つの領域（第１領域Ａ１及び第２領域Ａ２）に、貫通部４１が形成されている。また、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２には、フレーム本体部４２を補強するための梁部４３が形成されている。さらに、４つの領域Ａ１〜Ａ４のうち、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２よりもＹ方向においてコネクタ開口部５０から遠い２つの領域（第３領域Ａ３及び第４領域Ａ４）に、上述したシールド板４０を設けてある。
【００２６】
上述したように、第１制御回路基板３ａには、磁気部品６が搭載されている。本例では図２に示すごとく、２個の磁気部品６を設けてある。第１制御回路基板３ａのうち、第３領域Ａ３に対応する位置に、第１の磁気部品６ａを設けてあり、第４領域Ａ４に対応する位置に、第２の磁気部品６ｂを設けてある。このように、２個の磁気部品６ａ，６ｂは、それぞれ、Ｙ方向においてコネクタ挿入孔５０から離れた位置に配されている。また、本例では、Ｚ方向から見たときに、これら２つの磁気部品６ａ，６ｂの全ての部位が、シールド板４０によって隠れるようにしてある。なお、本例の磁気部品６は、昇圧用のトランスである。
【００２７】
また、フレーム本体部４２には、ケース固定部４５が形成されている。ケース固定部４５には、Ｚ方向に貫通したボルト挿通孔４５０を形成してある。このボルト挿通孔４５０にケース固定ボルト４９（図７参照）を挿入することにより、基板固定フレーム４をケース５に固定するよう構成されている。
【００２８】
基板固定フレーム４は、アルミニウムやステンレス等の金属によって形成されている。本例では、フレーム本体部４２、シールド板４０、ボス４４、ケース固定部４５を、金属材料により一体的に形成してある。基板固定フレーム４は、例えばダイカストを用いて製造することができる。
【００２９】
また、本例では、ケース５をグランドに接続してある。そして、このケース５を介して、基板固定フレーム４をグランドに電気接続してある。また、第１制御回路基板３ａと第２制御回路基板３ｂとの少なくとも一方には、グランドに電気接続されるグランド配線層（図示しない）が形成されている。グランド配線層は、複数の締結部材７によって、基板固定フレーム４に接続されている。このグランド配線層に、制御回路基板３ａ，３ｂに搭載した複数の電子部品の一部を接続してある。
【００３０】
一方、本例では図５に示すごとく、複数の半導体モジュール２と複数の冷却管１１とを積層して、積層体１０を構成してある。積層体１０の積層方向（Ｘ方向）に隣り合う２つの冷却管１１は、Ｙ方向における両端にて、連結管１８によって連結されている。また、複数の冷却管１１のうち、Ｘ方向における一方の端部に位置する端部冷却管１１ａには、冷媒１５を導入するための導入管１３と、冷媒１５を導出するための導出管１４とが取り付けられている。導入管１３から冷媒１５を導入すると、冷媒１５は連結管１８を通って全ての冷却管１１を流れ、導出管１４から導出する。これにより、個々の半導体モジュール２を冷却するよう構成されている。
【００３１】
また、積層体１０に対してＸ方向に隣り合う位置には、加圧部材１６（板ばね）が配されている。この加圧部材１６を用いて積層体１０をＸ方向に押圧し、積層体１０をケース壁部５９に押し当てている。これにより、積層体１０をケース５内に固定すると共に、冷却管１１と半導体モジュール２との接触圧を確保している。
【００３２】
本例の作用効果について説明する。図１、図２に示すごとく、本例では、基板固定フレーム４に金属製のシールド板４０を設けてある。そのため、磁気部品６から発生した交流磁界をシールド板４０によって遮蔽でき、磁気部品６を搭載していない制御回路基板３（第２制御回路基板３ｂ）に伝わる交流磁界の強さを低減できる。そのため、第２制御回路基板３ｂの動作に与える影響をより低減することができる。
【００３３】
また、本例では、シールド板４０とコネクタ挿入孔５０との間において、基板固定フレーム４に、貫通部４１を形成してある。そのため、コネクタ挿入孔５０の近傍にシールド板４０が存在しなくなり、上記渦電流がコネクタ挿入孔５０の近傍を流れにくくなる。したがって、コネクタ挿入孔５０に挿入されたコネクタ１２の近傍に渦電流が流れて、この渦電流によって発生した交流磁界がコネクタ１２に伝わる不具合を抑制しやすくなる。そのため、このコネクタ１２内の端子等にノイズ電流が誘起される不具合を抑制することができる。
【００３４】
仮に図１５に示すごとく、基板固定フレーム４にシールド板４０を設けず、基板固定フレーム４内の４つの領域Ａ１〜Ａ４のうち、梁部４３を除いた全ての部位を貫通部４１にしたとすると、磁気部品６から発生した交流磁界が遮蔽されず、第２制御回路基板３ｂに伝わってしまう。そのため、第２制御回路基板３ｂにノイズ電流が発生し、動作に影響が生じやすくなる。
【００３５】
また、仮に図１６に示すごとく、基板固定フレーム４に貫通部４１を形成せず、基板固定フレーム４内の４つの領域Ａ１〜Ａ４を全て覆うようにシールド板４０を設けたとすると、コネクタ挿入孔５０の近傍に、シールド板４０が配置されることになる。磁気部品６から発生した交流磁界がシールド板４０に鎖交すると、シールド板４０に渦電流Ｉが流れ、この渦電流Ｉの周囲に新たに交流磁界Ｈが発生する。そのため、コネクタ挿入孔５０の近傍にシールド板４０を設けると、コネクタ挿入孔５０に挿入されたコネクタ１２（図１参照）の近傍に渦電流Ｉが流れてしまい、この渦電流Ｉによって生じた交流磁界Ｈがコネクタ１２内の端子等に伝わって、この端子等にノイズ電流が発生しやすくなる。
【００３６】
しかし、図２に示すごとく、本例のように、基板固定フレーム４にシールド板４０を設けつつ、シールド板４０とコネクタ挿入孔５０との間に貫通部４０を形成すれば、磁気部品６から発生する交流磁界が第２制御回路基板３ｂに与える影響を低減でき、かつ、コネクタ１２にノイズ電流が発生する不具合を抑制することが可能になる。すなわち、上記シールド板４０によって、磁気部品６から発生する交流磁界を遮蔽できるため、交流磁界が第２制御回路基板３ｂに与える影響を低減できる。また、コネクタ挿入孔５０の近傍にシールド板４０が存在しなくなるため、渦電流Ｉがコネクタ１２の近傍を流れることを抑制できる。そのため、渦電流Ｉによって生じた交流磁界Ｈがコネクタ１２内の端子等に伝わって、ノイズ電流が発生する不具合を抑制できる。
【００３７】
また、本例では図２に示すごとく、磁気部品６の全ての部位をＺ方向から覆うように、シールド板４０を設けてある。そのため、磁気部品６から発生し第２制御回路基板３ｂに伝わる交流磁界を、効果的に遮蔽できる。
【００３８】
また、図８に示すごとく、第２制御回路基板３ｂには、上記信号発生回路３０が形成されており、第１制御回路基板３ａには、上記ドライブ回路３１が形成されている。
ドライブ回路３１は、上記駆動信号を昇圧する回路であるため、相対的に高い電圧で動作する。これに対して、信号発生回路３０は、相対的に低い電圧で動作する。そのため、信号発生回路３０を形成した第２制御回路基板３ｂは、ノイズ電流に対して比較的弱い。したがって、本例のように、シールド板４０を設けて、第２制御回路基板３ｂに伝わる交流磁界を遮蔽するようにした場合の効果は大きい。
【００３９】
また、本例の磁気部品６は、一次コイルと二次コイル（図示せず）とを備えるトランスである。トランスは、使用時に、周囲に強い交流磁界を発生する部品である。そのため、本例のようにシールド板４０を設けて、トランスから発生する交流磁界を遮蔽できるようにした場合の効果は大きい。
【００４０】
また、本例の磁気部品６は、図６に示すごとく、第１制御回路基板３ａの２つの主面３２，３３のうち、第２制御回路基板３ｂ側の主面３２に設けられている。
この場合は、反対側の主面３３に磁気部品６を設けた場合よりも、磁気部品６が第２制御回路基板３ｂにより近い位置に配されるため、磁気部品６が第２制御回路基板３ｂに与える影響が大きくなる。そのため、シールド板４０を設けた場合の効果がより大きくなる。
【００４１】
また、図６、図７に示すごとく、本例では、複数個の締結部材７を用いて、一対の制御回路基板３ａ，３ｂを、基板固定フレーム４にＺ方向に締結してある。そのため、個々の制御回路基板３ａ，３ｂを基板固定フレーム４にしっかり固定することができ、外部から振動が加わった場合でも、各制御回路基板３ａ，３ｂが揺動しないようにすることができる。そのため、車載用の電力変換装置１として特に好適に用いることができる。
【００４２】
また、一対の制御回路基板３ａ，３ｂの少なくとも一方には、上記グランド配線層が形成されている。このグランド配線層は、複数の締結部材７によって、基板固定フレーム４に接続されている。これにより、グランド配線をグランドに電気接続してある。
このようにすると、グランド配線層を基板固定フレーム４に、複数個所において接続することができる。そのため、グランド配線層の電位を安定させやすくなる。したがって、このグランド配線層に接続した電子部品を、安定して動作させることが可能になる。
【００４３】
以上のごとく、本例によれば、磁気部品から発生した交流磁界による、制御回路基板への影響をより低減でき、かつコネクタに生じるノイズ電流をより低減できる電力変換装置を提供することができる。
【００４４】
なお、本例では図２に示すごとく、個々の貫通部４１を、フレーム本体部４２又は梁部４３によって囲まれた形状に形成したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、図９に示すごとく、個々の貫通部４９を、Ｘ方向に開放する形状に形成してもよい。また、図示しないが、貫通部４９を、Ｙ方向におけるコネクタ挿入孔５０側に開放する形状に形成してもよい。
【００４５】
また、本例では図２に示すごとく、コネクタ挿入孔５０を、基板固定フレーム４に対してＹ方向に隣り合う位置に形成したが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、コネクタ挿入孔５０を、基板固定フレーム４に対してＸ方向に隣り合う位置に形成してもよい。
【００４６】
（実験例１）
本発明の作用効果を確認するための実験を行った。まず、図２に示すごとく、基板固定フレーム４の第１領域Ａ１と第２領域Ａ２にシールド板４０を設けず、第３領域Ａ３と第４領域Ａ４の全面をシールド板４０で覆った電力変換装置１を作成し、本発明に係るサンプル１とした。また、図１５に示すごとく、４つの領域Ａ１〜Ａ４に全くシールド板４０を設けない電力変換装置１を作成し、本発明外の比較サンプル１とした。さらに、図１６に示すごとく、４つの領域Ａ１〜Ａ４を全てシールド板４０で覆った電力変換装置１を作成し、本発明外の比較サンプル２とした。これらのサンプル１、比較サンプル１、２の第１制御回路基板３ａには、磁気部品６としてのトランスを設けてある。
【００４７】
そして、上記トランスの一次コイルに、周波数４００ｋＨｚ、８００ｋＨｚ、１２００ｋＨｚ、１６００ｋＨｚ、９０ＭＨｚの交流電流を順次流し、コネクタ挿入孔５０における交流磁界の強度を測定した。その結果を図１０に示す。
【００４８】
同図から、比較サンプル１は、コネクタ挿入孔５０における交流磁界の強度が低いことが分かる。これは、基板固定フレーム４にシールド板４０を設けていない（図１５参照）ため、基板固定フレーム４を流れる渦電流の量が少なく、この渦電流によって生じる交流磁界の強度が低いためだと考えられる。そのため、比較サンプル１のコネクタ挿入孔５０に挿入されるコネクタ１２には、ノイズ電流が発生しにくい。しかしながら、比較サンプル１は、シールド板４０を設けていないため、磁気部品６の交流磁界が第２制御回路基板３ｂに直接伝わってしまい、第２制御回路基板３ｂにノイズ電流が発生しやすい。
【００４９】
これに対して、比較サンプル２は、基板固定フレーム４の４つの領域Ａ１〜Ａ４を全てシールド板４０によって覆っているため（図１６参照）、磁気部品６の交流磁界が第２制御回路基板３ｂに伝わりにくく、第２制御回路基板３ｂにノイズ電流が発生しにくい。しかしながら、図１０に示すように、比較サンプル２は、コネクタ挿入孔５０における交流磁界の強度が高い。これは、比較サンプル２は、コネクタ挿入孔５０の近傍にシールド板４０が存在しているためと考えられる。すなわち、渦電流Ｉ（図１６参照）がコネクタ挿入孔５０の近傍を流れるため、この渦電流Ｉによって生じた交流磁界Ｈがコネクタ挿入孔５０に伝わりやすくなっていると考えられる。そのため、コネクタ挿入孔５０に挿入されたコネクタ１２に、ノイズ電流が発生しやすい。
【００５０】
一方、本発明に係るサンプル１は、図１０に示すごとく、比較サンプル２よりも、コネクタ挿入孔５０における交流磁界の強さは低い。そのため、コネクタ１２に生じるノイズ電流は少ない。また、基板固定フレーム４にシールド板４０を設けてあるため（図２参照）、磁気部品６から発生した交流磁界は第２制御回路基板３ｂに伝わりにくく、第２制御回路基板３ｂに生じるノイズ電流も少ない。
【００５１】
（実施例２）
本例は、シールド板４０の面積を変更した例である。図１１に示すごとく、本例では、実施例１と比べてシールド板４０の面積を少なくし、シールド板４０によって、磁気部品６の一部のみをＺ方向から覆うよう構成してある。本例では、基板固定フレーム４の第３領域Ａ３の半分の面積を、シールド板４０によって覆っている。また、第４領域Ａ４の１／４の面積を、シールド板４０によって覆っている。
【００５２】
磁気部品６から発生する交流磁界の強度が比較的低い場合は、本例のようにシールド板４０の面積が少なくても、充分な効果を得ることができる。また、本例では、貫通部４１の面積が大きいため、シールド板４０からコネクタ挿入孔５０までの距離を長くすることができる。そのため、シールド板４０を流れる渦電流によって発生した交流磁界が、コネクタ１２に届きにくくなり、コネクタ１２にノイズ電流がより生じにくくなる。
【００５３】
なお、図１２に示すごとく、第３領域Ａ３と第４領域Ａ４の面積の半分をそれぞれ覆うように、シールド板４０を設けてもよい。また、図１３に示すごとく、第３領域Ａ３と第４領域Ａ４の面積の３／４をそれぞれ覆うように、シールド板４０を設けてもよい。
その他、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【００５４】
（実施例３）
本例は、シールド板４０の形状を変更した例である。図１４に示すごとく、本例では、第３領域Ａ３と第４領域Ａ４を全てシールド板４０によって覆うと共に、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との、１／４の面積をそれぞれ覆うように、シールド板４０を設けてある。
【００５５】
このようにすると、シールド板４０の面積が大きいため、磁気部品６から発生する交流磁界の強度が比較的強い場合でも、この交流磁界を、シールド板４０によって充分に遮蔽することができる。そのため、第２制御回路基板３ｂに伝わる交流磁界の量を低減しやすい。
その他、実施例１と同様の構成及び作用効果を有する。
【符号の説明】
【００５６】
１  電力変換装置
２  半導体モジュール
３  制御回路基板
３ａ  第１制御回路基板
３ｂ  第２制御回路基板
４  基板固定フレーム
４０  シールド板
４１  貫通部
５  ケース
５０  コネクタ挿入孔
５１  （ケースの）壁部
６  磁気部品
【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】
2015201923.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015201923.tif 000009
【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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