(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、
前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体と、
前記基板上に配設され、前記線路と電気的に接続する係合部材と
を備え、
前記介装体は、
導電体と、
前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、
可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線と
を有し、
前記接続線は、前記係合部材に遊動自在に係合する端子を備える
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記係合部材は、前記線路に一端を固定した枢支ピンであり、
前記接続線が備える端子は、前記枢支ピンに遊嵌する貫通孔が開設されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、
前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体を備え、
前記介装体は、
導電体と、
前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、
可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線と
を有し、
前記接続線は、蛇腹状に形成された蛇腹部を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、
前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体を備え、
前記介装体は、
導電体と、
前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、
可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線と
を有し、
前記接続線は、螺旋状に形成された螺旋部を有する
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、
前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体を備え、
前記介装体は、
導電体と、
前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、
可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線と
を有し、
前記線路は、入力側及び出力側を結ぶ一対の線路であり、
前記スイッチング素子は、前記一対の線路を短絡するように配設されており、
前記一対の線路のうちの一方の線路は、安定電位に接続されており、
前記接続線は、前記導電体を、安定電位に接続された前記一方の線路に電気的に接続しており、
前記放熱器は、所定の電位に電気的に接続されている
ことを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体スイッチをスイッチングすることによって、出力電圧及び／又は出力電流を制御する電力変換装置が様々な用途に用いられている。電力変換装置は、半導体スイッチにより発生する熱を放出するため、ヒートシンクが取り付けられる。
【０００３】
図８は、電力変換装置が備える半導体スイッチ及び取り付けられたヒートシンクの外観を模式的に示す概略側面図である。図８は、電力変換装置が備える半導体スイッチＳＷを示している。半導体スイッチＳＷには、ヒートシンクＨＳが取り付けられた状態で基板Ｂ上に固定されている。ヒートシンクＨＳは、半導体スイッチＳＷにて発生した熱を外部へ放出することで冷却する機能を有している。
【０００４】
ところが、ヒートシンクＨＳをＦＧ（フレームグランド）に接続した場合、半導体スイッチＳＷとヒートシンクＨＳとの間に寄生容量が発生する。
【０００５】
図９は、電力変換装置が備える半導体スイッチに関する回路図に、ヒートシンクを模式的に示した説明図である。図９は、入力側及び出力側を結ぶ一対の線路を短絡する半導体スイッチＳＷが配設された回路を示しており、半導体スイッチＳＷの右側にヒートシンクＨＳが示されている。ヒートシンクＨＳは、ＦＧに接続されている。また、半導体スイッチＳＷとヒートシンクＨＳの間には寄生容量Ｃhpが発生する。発生した寄生容量Ｃhpにより、半導体スイッチＳＷの正極に接続されたポイントＰ１の電圧変動がＦＧに伝わり、ノイズとしてコモンモード電流Ｉcmが流れる。
【０００６】
図１０は、電力変換装置におけるポイントＰ１の電圧変化を示すグラフである。図１０は、横軸に時間をとり、縦軸にポイントＰ１の電圧をとって、ポイントＰ１の電圧Ｖ１の経時変化を示している。図１０に示すポイントＰ１の電圧Ｖ１の経時変化は、寄生容量Ｃhpを介してＦＧに伝わるため電力変換装置の入力側へノイズとして出力される。
【０００７】
以上のように、ヒートシンクＨＳをＦＧに接続した場合、電力変換装置の入力側へポイントＰ１の電圧変動に応じた大きなノイズが出力されるという問題が生じる。ＦＧに伝わってノイズとなるコモンモード電流Ｉcmの大きさは、以下の式（Ａ）で表すことができる。
【０００８】
Ｉcm＝Ｃhp  ×  ｄＶ／ｄｔ    …式（Ａ）
但し、Ｉcm：コモンモード電流
Ｃhp：半導体スイッチＳＷとヒートシンクＨＳとの間の寄生容量
Ｖ  ：ポイントＰ１の電圧（Ｖ１）
ｔ  ：時間
【０００９】
また、寄生容量Ｃhpは、下記の式（Ｂ）で表すことができる。
【００１０】
Ｃhp＝ε・Ｓ／ｄhp    …式（Ｂ）
但し、ε  ：半導体スイッチＳＷとヒートシンクＨＳとの間の誘電率
ｄhp：半導体スイッチＳＷとヒートシンクＨＳとの間の距離
Ｓ  ：電極面積
【００１１】
上述のようなノイズを低減するため半導体スイッチとヒートシンクとの間に、セラミックスを用いた低誘電率の絶縁材料を挟み半導体スイッチとヒートシンクとの間に発生する寄生容量を低減する方法が特許文献１に提案されている。寄生容量を低減することにより、上記式（Ａ）の寄生容量Ｃhpが小さくなるため、コモンモード電流Ｉcmを小さくすることができる。
【００１２】
また、ノイズを低減する他の方法として、ヒートシンク自体を安定電位と繋げ、ノイズの原因となる電流を回路内に閉じ込める方法が特許文献２に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−２９８８８９号公報
【特許文献２】特開平１１−３５６０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１にて提案されている方法では、半導体スイッチとヒートシンクとの間に挟み込む絶縁材料の熱抵抗によって、半導体スイッチを十分に冷却することができないという問題が生じる。また、絶縁材料として用いられるセラミックスは、高価なため、電力変換装置のコストが高騰するという問題が生じる。
【００１５】
また、特許文献２にて提案されている方法では、ヒートシンクを筐体に固定して使用する場合、筐体はグランド電位となるため、グランド電位と安定電位との絶縁距離を確保しなければならない。このためヒートシンクの設置スペースが大きくなるという問題が発生し、他の素子の配置の制約等の問題にも繋がる。また、ヒートシンクを固定するネジは、絶縁材料にする必要がある。絶縁材料のネジとして樹脂材料を用いた場合、強度に問題があり、セラミックスを用いた場合、電力変換装置のコストが高騰するという問題がある。他方、ヒートシンクを筐体に固定しない場合、ヒートシンクの固定強度を確保するために多数の点で固定する必要が生じるため、他の素子の配置の制約等の問題が生じる。
【００１６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、スイッチング素子及び放熱器の間に、絶縁体及び導電体を有する介装体を介装し、導電体と基板上の線路とを可撓性を有する接続線にて接続する。これにより、特許文献１及び特許文献２について述べた問題を生じさせることなく、ノイズを低減することが可能であり、しかも振動等による影響を緩和する耐久性が高い電力変換装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本願記載の電力変換装置は、基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体と、前記基板上に配設され、前記線路と電気的に接続する係合部材とを備え、前記介装体は、導電体と、前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線とを有し、前記接続線は、前記係合部材に遊動自在に係合する端子を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、電力変換装置は、前記係合部材は、前記線路に一端を固定した枢支ピンであり、前記接続線が備える端子は、前記枢支ピンに遊嵌する貫通孔が開設されていることを特徴とする。
【００２０】
更に、電力変換装置は、基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体を備え、前記介装体は、導電体と、前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線とを有し、前記接続線は、蛇腹状に形成された蛇腹部を有することを特徴とする。
【００２１】
更に、電力変換装置は、基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体を備え、前記介装体は、導電体と、前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線とを有し、前記接続線は、螺旋状に形成された螺旋部を有することを特徴とする。
【００２２】
更に、電力変換装置は、基板上に配線された線路と、前記基板上に配設され、前記線路に接続されたスイッチング素子と、前記基板上に配設された放熱器とを備えた電力変換装置であって、前記スイッチング素子及び放熱器の間に介装された介装体を備え、前記介装体は、導電体と、前記導電体及びスイッチング素子の間、並びに前記導電体及び放熱器の間に配置された絶縁体と、可撓性を有し、前記導電体及び線路を電気的に接続する接続線とを有し、前記線路は、入力側及び出力側を結ぶ一対の線路であり、前記スイッチング素子は、前記一対の線路を短絡するように配設されており、前記一対の線路のうちの一方の線路は、安定電位に接続されており、前記接続線は、前記導電体を、安定電位に接続された前記一方の線路に電気的に接続しており、前記放熱器は、所定の電位に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２３】
本願記載の電力変換装置は、寄生容量に起因するノイズを回路内に閉じ込めることができ、しかも接続線の可撓性にて振動等による影響を緩和する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、スイッチング素子及び放熱器の間に、絶縁体及び導電体を有する介装体を介装し、導電体と基板上の線路とを可撓性を有する接続線にて接続する。これにより、導電体及びスイッチング素子の間、並びに導電体及び放熱器の間に生じた寄生容量に基づくノイズ電流を線路側に流すことができるので、ノイズを回路内に閉じ込め、電力変換装置の入力側へ出力されるノイズを低減することが可能である等、優れた効果を奏する。しかも導電体と線路との間を接続する接続線が可撓性を有するため、振動等の物理的刺激に対する影響を緩和することが可能である等、優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る電力変換装置の外観の一例を模式的に示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力変換装置の外観の一例を模式的に示す概略斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電力変換装置が備えるノイズ除去器及び枢支ピンの一例を模式的に示す概略図である。
【図４Ａ】発明の実施形態に係る電力変換装置が備えるノイズ除去器の他の例を模式的に示す概略図である。
【図４Ｂ】発明の実施形態に係る電力変換装置が備えるノイズ除去器の他の例を模式的に示す概略図である。
【図４Ｃ】発明の実施形態に係る電力変換装置が備えるノイズ除去器の他の例を模式的に示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電力変換装置が備えるノイズ除去器の他の例を模式的に示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電力変換装置に関する回路図に、ヒートシンク及びノイズ除去器を用いた制御系統の一例を模式的に示した説明図である。
【図７】電力変換装置の電圧の経時変化の一例を示すグラフである。
【図８】電力変換装置が備える半導体スイッチ及び取り付けられたヒートシンクの外観を模式的に示す概略側面図である。
【図９】電力変換装置が備える半導体スイッチに関する回路図に、ヒートシンクを模式的に示した説明図である。
【図１０】電力変換装置におけるポイントの電圧変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２７】
＜外観及び形状＞
図１は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の外観の一例を模式的に示す概略側面図、図２は、本発明の実施形態に係る電力変換装置の外観の一例を模式的に示す概略斜視図、そして、図３は、本発明の実施形態に係る電力変換装置が備えるノイズ除去器及び枢支ピンの一例を模式的に示す概略図である。本発明に係る電力変換装置１０は、半導体スイッチＳＷを用いて出力電圧及び／又は出力電流の変換に関する制御を行うインバータ、ＤＣ−ＤＣ変換装置等の装置である。
【００２８】
半導体スイッチＳＷは、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor ）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）等の半導体スイッチング素子にて構成されている。半導体スイッチＳＷは、脚部となるソース端子Ｓsw、ゲート端子Ｇsw及びドレイン端子Ｄswにより基板Ｂ上に固定されている。また、基板Ｂ上には、半導体スイッチＳＷにて発生した熱を外部へ放出することで冷却する機能を有するヒートシンク（放熱器）ＨＳが、基板Ｂの上面に対して略直角をなすように立設されており、ヒートシンクＨＳは、後述するＦＧ（フレームグランド）に電気的に接続されている。さらに、基板Ｂ上には、半導体スイッチＳＷとヒートシンクＨＳとの間に発生する寄生容量から電力変換装置１０の入力側へ流れるノイズ電流を低減するノイズ除去器（介装体）１１が半導体スイッチＳＷ及びヒートシンクＨＳの間に介装されている。
【００２９】
ノイズ除去器１１は、銅箔等の薄膜状をなす導電体１１ａと、導電体１１ａを覆う絶縁体１１ｂと、導電体１１ａに接続された接続線１１ｃとを備えている。導電体１１ａは、可撓性を有する接続線１１ｃにより、基板Ｂ上に配線された基板上線路Ｂ１に電気的に接続されている。ノイズ除去器１１は、薄膜状をなす導電体１１ａを、薄膜状をなす絶縁体（絶縁膜）１１ｂにて覆った形状の薄膜状をなしており、一方の面が半導体スイッチＳＷに貼着され、他方の面がヒートシンクＨＳに貼着されている。即ち、半導体スイッチＳＷ及びヒートシンクＨＳの間に導電体１１ａが配置され、導電体１１ａ及び半導体スイッチＳＷの間、並びに導電体１１ａ及びヒートシンクＨＳの間に絶縁膜として絶縁体１１ｂが配置された構成となっている。また、半導体スイッチＳＷで発生した熱を、ノイズ除去器１１を介してヒートシンクＨＳへ伝導する熱伝導の効率を高めるため、半導体スイッチＳＷはノイズ除去器１１の一方の面に貼着する放熱面を有し、ヒートシンクＨＳはノイズ除去器１１の他方の面に貼着する吸熱面を有している。
【００３０】
基板Ｂ上に配線された基板上線路Ｂ１の一端側には、ソース端子Ｓswが固着され、他端側の線路端子Ｂ２には、係合部材として導電性の枢支ピンＢ３が固着されている。枢支ピンＢ３は、棒状をなし、一端が線路端子Ｂ２に固定された状態で、基板Ｂの上面に対して略直角をなすように立設されている。また、ノイズ除去器１１の導電体１１ａから延びる接続線１１ｃの先端は、貫通孔が開設された導電性の環状端子１１ｄとなっており、環状端子１１ｄは、貫通孔にて枢支ピンＢ３に遊嵌し、枢支ピンＢ３に遊動自在に係合している。そして、環状端子１１ｄは、枢支ピンＢ３に係合することにより、ノイズ除去器１１の導電体１１ａと、基板上線路Ｂ１及びソース端子Ｓswは電気的に接続される。
【００３１】
接続線１１ｃは、長尺状をなす薄膜にて形成されており、導電体１１ａに対する接続位置及び基板上線路Ｂ１の間の距離に比して長めに形成されている。従って、図２中白抜き矢印で示す方向に物理的振動が生じても、接続線１１ｃは、可撓性により、長めに形成されている部分で振動を吸収するため、振動等の物理的刺激による接続箇所の破断、切断等の異常の発生を抑制することができる。特に図２に例示した形態では、環状端子１１ｄが、枢支ピンＢ３に対して、遊動自在に係合しているため、振動等の物理的刺激に対して、環状端子１１ｄの遊動によっても、振動を吸収することができるので、異常の発生を効果的に抑制することが可能である。
【００３２】
図１乃至図３に例示した可撓性を有する接続線１１ｃは、様々な形状に形成することが可能である。図４Ａ乃至図４Ｃは、本発明の実施形態に係る電力変換装置１０が備えるノイズ除去器１１の他の例を模式的に示す概略図である。図４Ａは、長尺状をなす薄膜を用いた接続線１１ｃを蛇腹状に形成した形態を示している。蛇腹状に形成された接続線１１ｃは、振動等の物理的刺激に対し、蛇腹部が屈曲して伸縮することにより、振動を吸収することができる。
【００３３】
図４Ｂは、長尺状をなす薄膜を用いた接続線１１ｃを螺旋状に形成した形態を示している。螺旋状に形成した接続線１１ｃは、振動等の物理的刺激に対し、螺旋部がバネとして伸縮することにより、振動を吸収することができる。
【００３４】
図４Ｃは、糸状の導電体にて接続線１１ｃを形成した形態を示している。導電体１１ａに対する接続位置及び基板上線路Ｂ１の間の距離に比して十分な長さを有する糸状の導電体、例えば、細長い銅線を撓ませて用いた形態を示している。十分な長さを有する糸状の導電体を用いた接続線１１ｃは、振動等の物理的刺激を、撓み部分で吸収するため、振動が伝搬することを防止することができる。
【００３５】
図５は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１０が備えるノイズ除去器１１の他の例を模式的に示す概略図である。図５に例示したノイズ除去器１１は、枢支ピンＢ３を用いずに、接続線１１ｃの先端を線路端子Ｂ２に直接固着させた形態である。枢支ピンＢ３を用いずに接続線１１ｃの先端を直接線路端子Ｂ２に固着させた場合であっても、接続線１１ｃが十分に長く、可撓性を有するのであれば、振動等の物理的刺激に対して振動を吸収することが可能である。
【００３６】
＜回路構成＞
次に、上述した形状の電力変換装置１０の回路構成の実施例について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る電力変換装置１０に関する回路図に、ヒートシンクＨＳ及びノイズ除去器１１を用いた制御系統の一例を模式的に示した説明図である。図６に例示する形態では、ＡＣ電源（図示せず）に接続されるフィルタ２０と、ＡＣ電源から供給される交流を直流に変換するダイオードブリッジ等のＡＣ−ＤＣコンバータ３０と、電圧の平滑化、昇圧等の電力変換を行う電力変換装置１０と、電力負荷（図示せず）に応じた規格の電圧及び電流への変換を行うトランス等の絶縁ＤＣ−ＤＣコンバータ４０とが用いられている。ＡＣ−ＤＣコンバータ３０により交流から変換される直流とは、フィルタ２０側から出力される交流に対し、マイナス側の電圧の方向を反転させた脈流であり、方向は一定であるが、大きさは変化する。そして、電力変換装置１０により、脈流として供給される直流電圧を平滑化する。
【００３７】
電力変換装置１０には、ＡＣ−ＤＣコンバータ３０に接続する入力側と、絶縁ＤＣ−ＤＣコンバータ４０に接続する出力側とを結ぶ第１線路１２ａ及び第２線路１２ｂが設けられている。第１線路１２ａ及び第２線路１２ｂは、入力側の第１電位及び第２電位に接続される。第１線路１２ａは、第１電位として、例えば、プラス側に接続される。第２線路１２ｂは、第２電位として、例えば、マイナス側に接続され、第１電位より低い安定電位に接続する配線として用いられる。
【００３８】
電力変換装置１０内において、ＡＣ−ＤＣコンバータ３０から入力を受ける入力側には、第１線路１２ａ及び第２線路１２ｂの間を接続する第１コンデンサＣ１が配設されている。また、絶縁ＤＣ−ＤＣコンバータ４０へ出力する出力側には、リアクトルＬ、半導体スイッチＳＷ、整流素子Ｄ及び第２コンデンサＣ２を用いた昇圧回路が配設されている。
【００３９】
昇圧回路として配設されているリアクトルＬ及び整流素子Ｄは、第１線路１２ａ上に直列に接続されている。整流素子Ｄは、アノード端子が入力側に、カソード端子が出力側になる向きで配設されており、アノード側には、リアクトルＬが直列で接続されている。また、第２コンデンサＣ２は、整流素子Ｄのカソード側に、第１線路１２ａ及び第２線路１２ｂの間を接続するようにして配設されている。
【００４０】
さらに、昇圧回路の半導体スイッチＳＷは、第１線路１２ａ及び第２線路１２ｂの間を短絡するように配設されている。図２に例示した回路では、半導体スイッチＳＷとして、逆並列ダイオードを内蔵するＭＯＳＦＥＴが用いられている。半導体スイッチＳＷのドレイン端子は、リアクトルＬ及び整流素子Ｄの間となる第１線路１２ａの第１ポイントＰ１に接続されており、ソース端子は、第２線路１２ｂの第２ポイントＰ２に接続されている。なお、第２ポイントＰ２は、第１コンデンサＣ１が第２線路１２ｂに接続する接続点と、第２コンデンサＣ２が第２線路１２ｂに接続する接続点との間に位置する。
【００４１】
図６中で、半導体スイッチＳＷの右側には、近傍に配設されたヒートシンクＨＳが示されており、半導体スイッチＳＷ及びヒートシンクＨＳの間には、ノイズ除去器１１が配設されている。ヒートシンクＨＳは、グランド電位となるＦＧ（フレームグランド）に接続されている。ノイズ除去器１１の導電体１１ａは、接続線１１ｃから図２等の図に示した基板上線路Ｂ１を介して第２線路１２ｂに接続されている。
【００４２】
以上説明した各種素子の他、ノイズ除去器１１の導電体１１ａと半導体スイッチＳＷとの間には、第１寄生容量Ｃhp１が発生し、ノイズ除去器１１の導電体１１ａとヒートシンクＨＳとの間には、第２寄生容量Ｃhp２が発生する。
【００４３】
ノイズ除去器１１の導電体１１ａと半導体スイッチＳＷとの間に発生した第１寄生容量Ｃhp１により、第１ポイントＰ１の電圧変動が導電体１１ａから第２ポイントＰ２を介して第２線路１２ｂへと伝わり、ノイズ電流Ｉnsが流れる。ただし、第２線路１２ｂへ伝わったノイズ電流Ｉnsは、第２ポイントＰ２、コンデンサＣ、リアクトルＬ及び第１ポイントＰ１と流れて循環し、これら素子にて構成される回路内に閉じ込められるため、電力変換装置１０の入力側へノイズとして出力されることはない。
【００４４】
また、ノイズ除去器１１の導電体１１ａとヒートシンクＨＳとの間に発生した第２寄生容量Ｃhp２により、第２ポイントＰ２の電圧変動がヒートシンクＨＳからＦＧに伝わり、ノイズとしてコモンモード電流Ｉcmが流れる。この場合に流れるコモンモード電流Ｉcmの大きさは、以下の式（１）で表すことができる。
【００４５】
Ｉcm＝Ｃhp２  ×  ｄＶ／ｄｔ    …式（１）
但し、Ｉcm：コモンモード電流
Ｃhp２：導電体１１ａとヒートシンクＨＳとの間の寄生容量
Ｖ  ：第２ポイントＰ２の電圧（Ｖ２）
ｔ  ：時間
【００４６】
式（１）に示した第２ポイントＰ２の電圧について説明する。図７は、電力変換装置１０の電圧の経時変化の一例を示すグラフである。図７は、横軸に時間をとり、縦軸に電圧をとって、第２ポイントＰ２の電圧Ｖ２の経時変化を実線にて示している。また、比較のため、第１ポイントＰ１の電圧Ｖ１の経時変化を破線にて示している。図７から、第２ポイントＰ２の電圧Ｖ２の経時変化は、第１ポイントＰ１の電圧Ｖ１の経時変化より小さいことが明らかである。従って、第２ポイントＰ２の経時変化に起因する式（１）中のｄＶ／ｄｔの値が、第１ポイントＰ１の経時変化に起因する値より小さくなるため、コモンモード電流Ｉcmが小さくなる。即ち、図７に例示したように安定電位に接続される第２ポイントＰ２の変化がほとんどない場合、コモンモード電流Ｉcmは、電力変換装置１０の入力側へノイズとして出力された場合であっても無視できるほど小さいものとなる。
【００４７】
以上のように、本願記載の電力変換装置１０は、導電体１１ａを絶縁体１１ｂで覆ったノイズ除去器１１を半導体スイッチＳＷ及びヒートシンクＨＳの間に配置し、導電体１１ａを線路に接続している。これにより、ノイズ除去器１１の導電体１１ａと半導体スイッチＳＷとの間に発生した第１寄生容量Ｃhp１によるノイズ電流Ｉnsを電力変換装置１０内に閉じ込めることが可能である。また、導電体１１ａを安定電位である第２線路１２ｂに接続することにより、ノイズ除去器１１の導電体１１ａとヒートシンクＨＳとの間に発生した第２寄生容量Ｃhp２によるコモンモード電流Ｉcmを抑制することが可能である。さらに、ノイズ除去器１１を構成する導電体１１ａ及び絶縁体１１ｂを薄膜状に形成してもノイズ低減効果を奏するため、温度の上昇を抑制し、また生産コストを抑制することができる等の利点がある。さらに、ヒートシンクＨＳをＦＧに接続して電力変換装置１０の電位と同じ電位としても問題が無いため、絶縁距離についての規格上の制約を受けることなく、任意に距離を選定することができ、従って、各素子の配置の自由度が高く、小型化が可能である等の利点がある。
【００４８】
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形態で実施することが可能である。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【００４９】
例えば、半導体スイッチＳＷ及びヒートシンクＨＳの間に導電体１１ａが配置され、導電体１１ａ及び半導体スイッチＳＷの間、並びに導電体１１ａ及びヒートシンクＨＳの間に絶縁膜として絶縁体１１ｂが配置されるのであれば、導電体１１ａ及び絶縁体１１ｂは適宜設計することが可能である。例えば、形状は、薄膜状に限らず、厚みをもったバルク状であっても、硬質の平板状であっても良く、熱伝導率を高めるため、曲面、凹凸等の平面と異なる表面形状として形成しても良い。また、導電体１１ａを絶縁体１１ｂで覆うのではなく、導電体１１ａの両面に絶縁膜として絶縁体１１ｂを貼着するようにしても良い。
【００５０】
また、前記実施形態では、枢支ピンＢ３として、一端のみを基板上線路Ｂ１に固着させる形態を示したが、本発明はこれに限らず、Ｕ字状に形成した係合部材の両端を基板上線路Ｂ１に固着させ、環状となった係合部材に環状端子１１ｄを遊嵌させる等、様々な形態に展開することが可能である。また、接続線１１ｃが、係合部材に遊動自在に係合するのであれば、係合部材として、例えば２本のガイドピンを基板Ｂ上に立設し、ガイドピンに挟まれて、ガイドピン方向に案内される端子を用いる等、様々な形態に展開することが可能である。
【００５１】
さらに、前記実施形態を複合的に組み合わせた形態でもよい。例えば、蛇腹状に形成された蛇腹部と螺旋状に形成された螺旋部とを有する接続線１１ｃを用いる等、様々な組み合わせに展開することが可能である。
【００５２】
また、前記実施形態では、ヒートシンクＨＳをＦＧに接続する形態について説明したが、ＦＧ以外のＳＧ（シグナルグランド）、アース等のグランド電位、更には同様の効果を奏する他の電位に接続するように設計することも可能である。
【００５３】
さらに、本発明に係る電力変換装置１０は、上述した実施形態に限定されるものではなく、パワーエレクトロニクス等の技術分野において、半導体スイッチを用いたＤＣ−ＡＣインバータ、ＤＣチョッパ等の様々な装置として適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０      電力変換装置
１１      ノイズ除去器
１１ａ    導電体
１１ｂ    絶縁体（絶縁膜）
１１ｃ    接続線
１１ｄ    環状端子
１２ａ    第１線路
１２ｂ    第２線路
Ｂ        基板
Ｂ１      基板上線路
Ｂ２      線路端子
Ｂ３      枢支ピン（係合部材）
Ｃhp１    第１寄生容量
Ｃhp２    第２寄生容量
ＨＳ      ヒートシンク（放熱器）
ＳＷ      半導体スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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