(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、
導電性を有し、前記コイルを冷却する冷却器と、
前記冷却器と電気的に接続され、前記コイルで発生するノイズを遮蔽する導電性部材と、
導電性を有し、前記コイル、前記冷却器、及び前記導電性部材を収容する筐体とを備え、
前記冷却器は前記筐体と直流的に絶縁した状態で配置され、
前記コイルは、前記筐体よりも前記冷却器又は前記導電性部材のうち少なくともいずれか一方の部材と近接する
電源装置。
【請求項２】
前記コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記コイルとの間で生じる第１浮遊容量は、前記コイルと前記筐体との間で生じる第２浮遊容量より大きい
請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記コイルとの間に配置された誘電体を備える
請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項４】
前記コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記コイルとの間に配置された樹脂を備える
請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項５】
前記コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記コイルは、グリースを介して接合されている
請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項６】
前記コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記コイルは、ハンダを介して接合されている
請求項１又は２記載の電源装置。
【請求項７】
前記コイルは複数のコイルを有し、
前記冷却器又は前記導電性部材が、前記複数のコイルの間に近接して配置されている
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項８】
前記コイルは第１コイル及び第２コイルを有し、
第１合成容量（Ｃ１）、第２合成容量（Ｃ２）、前記第１コイルに接続された電流経路の第１インダクタンス（Ｌ１）、及び、前記第２コイルに接続された電流経路の第２インダクタンス（Ｌ２）が下記式（１）を満たす
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電源装置。
【数１３】
0006592893.tif 000014
ただし、前記第１合成容量は、
前記第１コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第１コイルとの間で生じる浮遊容量、前記第１コイルと前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量であり、
前記第２合成容量は、
前記第２コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第２コイルとの間で生じる浮遊容量、前記第２コイルと前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量である。
【請求項９】
前記コイルは第１コイル及び第２コイルを有し、
第３合成容量と第４合成容量が等しく、
前記第３合成容量は、
前記第１コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第１コイルとの間で生じる浮遊容量、前記第１コイルと前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体とを合成した容量であり、
前記第４合成容量は、
前記第２コイルに対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第２コイルとの間で生じる浮遊容量、前記第２コイルと前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量である
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記筐体内に収容された半導体素子を備え、
前記半導体素子は、前記筐体よりも前記冷却器又は前記導電性部材のうち少なくともいずれか一方の部材と近接する
請求項１〜９のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１１】
前記半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記半導体素子との間で生じる第３浮遊容量は、前記半導体素子と前記筐体との間で生じる第４浮遊容量より大きい
請求項１０記載の電源装置。
【請求項１２】
前記半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記半導体素子との間に配置された誘電体を備える
請求項１０又は１１記載の電源装置。
【請求項１３】
前記半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記半導体素子との間に配置された樹脂を備える
請求項１０又は１１記載の電源装置。
【請求項１４】
前記半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記半導体素子は、グリースを介して接合されている
請求項１０又は１１記載の電源装置。
【請求項１５】
前記半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記半導体素子は、ハンダを介して接合されている
請求項１０又は１１記載の電源装置。
【請求項１６】
前記半導体素子は複数の半導体素子を有し、
前記冷却器又は前記導電性部材が、前記複数の半導体素子の間に近接して配置されている
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１７】
前記半導体素子は第１半導体素子及び第２半導体素子を有し、
第５合成容量（Ｃ５）、第６合成容量（Ｃ６）、前記第１半導体素子に接続された電流経路の第３インダクタンス（Ｌ３）、及び、前記第２半導体素子に接続された電流経路の第４インダクタンス（Ｌ４）が下記式（２）を満たす
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の電源装置。
【数１４】
0006592893.tif 000015
ただし、前記第５合成容量は、
前記第１半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第１半導体素子との間で生じる浮遊容量、前記第１半導体素子と前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量であり、
前記第６合成容量は、
前記第２半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第２半導体素子との間で生じる浮遊容量、前記第２半導体素子と前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量である。
【請求項１８】
前記半導体素子は第１半導体素子及び第２半導体素子を有し、
第７合成容量と第８合成容量が等しく、
前記第７合成容量は、
前記第１半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第１半導体素子との間で生じる浮遊容量、前記第１半導体素子と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量であり、
前記第８合成容量は、
前記第２半導体素子に対して近接する前記冷却器又は前記導電性部材と前記第２半導体素子との間で生じる浮遊容量、前記第２半導体素子と前記筐体との間で生じる浮遊容量、及び、前記冷却器又は前記導電性部材と前記筐体との間で生じる浮遊容量を合成した容量である
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スイッチング素子を配置する第１基板と、トランスと、交流成分を低減するフィルタ機構と、第１基板、トランス、及びフィルタ機構を収容するケースとを有する電源装置が知られている。この電源装置では、トランスとフィルタ機構が近接に配置し、トランス１３の漏れ磁束を含んだノイズを遮蔽する第１遮蔽部がトランスとフィルタとの間に設けられ、冷却フィンがケース本体に一体形成されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−９０５３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の電源装置では、ケースと冷却器が一体に形成されているため、コイル等、ケース内の発熱する部品からノイズが発生した場合に、当該ノイズがケースから外部に漏れやすいという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、筐体から漏洩するノイズを低減できる電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、コイル、当該コイルを冷却する冷却器、及び、冷却器に接続された導電性部材を、導電性を持つ筐体で収容し、冷却器を筐体と直流的に絶縁した状態で配置し、冷却器又は導電性部材のうち少なくともいずれか一方の部材とコイルと近接させることによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コイルから筐体までの浮遊容量が低減されるため、コイルで発生したノイズは筐体に伝搬しにくくなり、筐体から漏洩するノイズを低減できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る電源装置（電力変換装置）の回路図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図３】図３は、本実施形態の変形例に係る電源装置の断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図５】図５は、他の実施形態の変形例に係る電源装置の断面図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図７】図７は、他の実施形態の変形例に係る電源装置の断面図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図９】図９は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の他の実施形態に係る電源装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
【００１０】
本実施形態に係る電源装置は、入力側をバッテリ等の電力源に接続されて、負荷等に対して電力を出力する装置である。電源装置は、例えば充電器の構成の一部、又は、モータを駆動させる駆動システムの構成の一部として用いることができる。
【００１１】
電源装置の一例として、電力変換装置を説明する。図１は、電力変換装置の回路図である。なお、以下の説明では、電力変換装置について説明するが、電源装置１００は電力変換装置に限らず、例えばスイッチング素子を備えた装置など他の装置であってもよい。
【００１２】
図１に示すように、電源装置１００は、ＡＣ入力部１と、トランス２、４、８、１１と、コンデンサ３、５、１０と、チョークコイル６と、電力変換回路７、９と、ＤＣ出力部１２とを備えている。電源装置１００は、ＡＣ入力部１から入力された交流電力を直流電力に変換し、直流電力をＤＣ出力部１２から出力する。ＡＣ入力部１は、Ｐ母線及びＮ母線の端部に接続されたコネクタである。ＡＣ入力部１及び電力変換回路７との間には、ＡＣ入力部１から入力された交流電力を整流するためのフィルタとして、トランス２、４、６及びコンデンサ３、５が接続されている。トランス２、４はフィルタ用のトランスである。チョークコイル６は、電力変換用のチョークコイルである。
【００１３】
電力変換回路７は、電力変換用チョークコイル６からの入力電力を変換し、トランス８の１次側のコイルに出力する回路である。トランス８は、絶縁型電力変換用のトランスであって、電力変換回路７と電力変換回路９との間に接続されている。電力変換回路９は、トランス８の２次側コイルからの入力電力を変換し、コンデンサ１０に出力する回路である。
【００１４】
電力変換回路９の出力とＤＣ出力部１２との間には、コンデンサ１０及びトランス１１が接続されている。コンデンサ１０及びトランス１１は、ＬＣフィルタである。トランス１１はフィルタ用のトランスである。ＡＣ出力部１２は、Ｐ母線及びＮ母線の端部に接続されたコネクタである。
【００１５】
なお、電力変換回路９は、図１に示すようなＡＣ−ＤＣコンバータに限らず、ＤＣ−ＤＣコンバータやインバータ等でもよい。また、トランス２等で構成されるフィルタの回路、及び、電力変換回路７、９の回路は、図１に示す回路に限らず、他の回路でもよい。
【００１６】
次に、図２を用いて、電源装置１００の構造を説明する。図２は電源装置１００の断面図である。なお、図２において、浮遊容量は回路記号で表されている。他の図でも同様に、浮遊容量は回路記号で表されている。電源装置１００は、コイル２０と、冷却器３０と、導電性部材４０と、筐体５０とを備えている。なお、図２は、電源装置１００を構成する部品の一部を示しており、電源装置１００は、図２に示す構成以外に、例えば電力変換回路７に含まれるスイッチング素子等を備えている。
【００１７】
コイル２０は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。コイル２０は、電源装置１００に含まれる各部品のうち、発熱する部品の１つである。コイル２０は、筐体５０と直流的に絶縁した状態で、筐体５０内に設けられている。コイル２０は、筐体５０の側壁に対して、一定の距離を空けて配置されている。筐体５０の側壁は、コイル２０の周囲に位置する、筐体５０の内壁である。
【００１８】
コイル２０は、モジュール化されており、コイル２０の側面（図２に示すｙｚ面）が、筐体５０の側面（ｙｚ面）と対向するように配置されている。また、筐体５０は、導電性をもっている。そのため、コイル２０の側面と筐体５０の側面との間で、浮遊容量Ｃｈが生じる。
【００１９】
冷却器３０は、コイル２０を冷却するための放熱機構である。冷却器３０は、空冷式又は水冷式の冷却機構である。空冷式の場合には、冷却器３０は、放熱フィンを有しており、放熱フィンは冷却面３０ａの裏面に設けられている。冷却面３０ａは、冷却器３０の表面のうち、コイル２０に向けられた面である。水冷式の場合には、冷却器３０は流路が設けられている。そして、水又はＬＬＣが流路を流れることで、冷却面３０ａが冷えるように、冷却器３０は構成されている。冷却器３０は、金属などの導電性をもつ材料で形成されており、冷却器３０は導電性を有している。また、冷却器３０は、筐体５０と直流的に絶縁した状態で、筐体５０内に設けられている。
【００２０】
導電性部材４０は、金属などの導電性の材料によって、板状に形成された部材である。導電性部材４０は、コイル２０で発生するノイズを遮蔽するための遮蔽板としての機能を有する。導電性部材４０は、冷却器３０に接続されている。冷却器３０及び導電性部材４０は、共に導電性を有しているため、冷却器３０と導電性部材４０は電気的に接続されている。導電性部材４０は、冷却面３０ａの法線方向に沿って、冷却器３０から延在するように構成されている。そのため、導電性部材４０は、冷却器３０から突出した形状になっている。
【００２１】
コイル２０は、筐体５０よりも導電性部材４０により近づくように配置されており、コイル２０と導電性部材４０との間の距離は、コイル２０と筐体５０との間の距離よりも短い。コイル２０と導電性部材４０との間の距離は、導電性部材４０と対向するコイル２０の側面と、コイル２０と対向する導電性部材４０の側面との間の距離である。また、コイル２０と筐体５０との間の距離は、筐体５０と対向するコイル２０の側面と、コイル２０と対向する筐体５０の側面との間の距離である。
【００２２】
コイル２０と導電性部材４０は、所定の隙間を空けた状態で配置されている。これにより、コイル２０と導電性部材４０は互いに近接している。そして、コイル２０と導電性部材４０は所定の隙間を空けた状態で近接しているため、コイル２０と導電性部材４０との間には、浮遊容量Ｃｌが生じる。また、導電性部材４０の先端部分は、筐体５０の側壁に対して、一定の距離を空けたところに位置している。すなわち、導電性部材４０は、筐体５０に対して直流的に絶縁の状態となるように、配置されている。そして、導電性部材４０の先端と筐体５０の側壁との間には、浮遊容量Ｃｗが生じる。
【００２３】
次に、筐体５０内で発生するノイズの特性について、説明する。電力変換回路７、９に含まれるスイッチング素子のスイッチング動作により、コイル２０から漏れ電流が流れる。この漏れ電流が、コイル２０から浮遊容量を介して筐体５０に流れることで、コモンモードノイズとなる。コモンモードノイズにより筐体５０が振動することで、ノイズが発生し筐体５０から外部空間に放出される。漏れ電流（ノイズ）の発生源となるコイル２０は、導電性部材４０と筐体５０によって、筐体５０内の他の部品から隔離された状態で配置されている。そのため、コイル２０のノイズが、筐体５０内の他の部品に影響することを防ぐことができる。またコイル２０は、導電性部材４０と近接しており、導電性部材４０は冷却器３０と一体になっている。そのため、コイル２０から導電性部材４０を介して冷却器３０まで、熱経路が形成される。これにより、コイル２０の冷却効果も得ることができる。
【００２４】
コイル２０から流れる漏れ電流の導通経路は、コイル２０から浮遊容量Ｃｈを介して筐体５０までの経路と、コイル２０から、浮遊容量Ｃｌ、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。コイル２０から筐体５０までの合成容量（Ｃａ）は、コイル２０から筐体５０までの２つの経路上で生じる浮遊容量（Ｃｈ、Ｃｌ、Ｃｗ）を合成した容量であって、下記式（１）で表される。なお、浮遊容量（Ｃａ）は、コイル２０で発生した漏れ電流が筐体５０流れる経路上の電気容量の合成容量に相当する。
【００２５】
【数１】
0006592893.tif 000002
【００２６】
また、コイル２０と筐体５０との間の距離は、コイル２０と導電性部材４０との間の距離より長いため、浮遊容量Ｃｈは、浮遊容量Ｃｌより小さい。そのため、式（１）で示される合成量（Ｃａ）は、より小さくなる。
【００２７】
例えば、本実施形態と異なり、冷却器３０と筐体５０が一体になっている場合には、コイル２０の漏れ電流は、浮遊容量Ｃｌを介して導電性部材４０に流れ、導電性部材４０から冷却器３０を介して筐体５０に流れる。コイル２０の漏れ電流は、浮遊容量（Ｃｗ）を介して筐体５０に流れない。そのため、コイル２０から筐体５０までの合成容量（Ｃｂ）は、下記式（２）で表される。
【００２８】
【数２】
0006592893.tif 000003
【００２９】
コイル２０から筐体５０に流れる漏れ電流は、コイル２０と筐体５０との間で生じる浮遊容量（合成容量）が低いほど、小さくなる。例えば、冷却器３０と筐体５０が一体になっている場合に、コイル２０と筐体５０との間の合成容量Ｃｂを低くするためには、コイル２０と筐体５０との間の距離、及び、コイル２０と導電性部材４０との間の距離を長くすることになる。しかしながら、距離を長くすると、筐体５０の体積が増加するため、電源装置の大型化になる。また、コイル２０と導電性部材４０との間の距離を長くすると、コイル２０の熱が、導電性部材４０を介して冷却器３０まで伝わり難くなり、冷却性能が低下する。
【００３０】
本実施形態では、コイル２０から筐体５０までの、漏れ電流の導通経路上に、浮遊容量Ｃｌと浮遊容量Ｃｗが直列に接続された状態となるため、式（１）の右辺の第１項が、浮遊容量Ｃｌより小さくなる。そのため、浮遊容量（Ｃａ）は浮遊容量（Ｃｂ）よりも小さくなり、冷却器３０と筐体５０が一体になっている場合と比較して、本実施形態に係る電源装置１００では、コイル２０から筐体５０に流れる漏れ電流を小さくすることができる。その結果として、筐体５０から発するノイズを抑制できる。
【００３１】
上記のように本実施形態では、コイル２０、冷却器３０及び導電性部材４０を筐体５０に収容し、冷却器３０を筐体５０と直流的に絶縁した状態で配置し、導電性部材４０とコイル２０とを近接するように、コイル２０及び導電性部材４０を配置している。これにより、コイル２０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。
【００３２】
また本実施形態では、浮遊容量Ｃｌは、浮遊容量Ｃｈより大きい。これにより、コイル２０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。
【００３３】
本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、コイル２０は冷却器３０に近接するように、配置されてもよい。図３は、変形例に係る電源装置１００の断面図である。
【００３４】
コイル２０は、周囲に位置する筐体５０の内壁及び導電性部材４０の側面よりも、冷却器３０の冷却面３０ａに近づくように配置されている。そして、コイル２０と冷却器３０は、所定の隙間を空けた状態で配置されており、コイル２０と冷却器３０は互いに近接している。コイル２０と冷却器３０との間には、浮遊容量Ｃ’ｌが生じる。コイル２０から流れる漏れ電流の導通経路は、コイル２０から浮遊容量Ｃｈを介して筐体５０までの経路と、コイル２０から、浮遊容量Ｃ’ｌ、冷却器３０、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。コイル２０から筐体５０までの合成容量（Ｃ’ａ）は、コイル２０から筐体５０までの２つの経路上で生じる浮遊容量（Ｃｈ、Ｃ’ｌ、Ｃｗ）を合成した容量であって、下記式（３）で表される。
【００３５】
【数３】
0006592893.tif 000004
【００３６】
上記のように変形例では、冷却器３０とコイル２０とを近接するように、コイル２０及び冷却器３０を配置している。これにより、コイル２０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃ’ａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。
【００３７】
なお、本実施形態において、コイル２０は、冷却器３０及び導電性部材４０に近接するように、配置されてもよい。
【００３８】
また本実施形態において、冷却器３０と筐体５０との間で生じる浮遊容量が導電性部材４０と筐体５０との間で生じる浮遊容量より大きい場合には、コイル２０から浮遊容量Ｃｌを介して導電性部材４０に流れる漏れ電流は、導電性部材４０と筐体５０との間よりも、冷却器３０と筐体５０との間の方が流れ易くなる。このような場合には、上記の浮遊容量Ｃｗを、冷却器３０と筐体５０との間で生じる浮遊容量に置き換えた上で、上記本実施形態の記載を援用することで、本実施形態に係る電源装置１００を実現できる。
【００３９】
同様に、変形例に係る電源装置１００において、冷却器３０と筐体５０との間で生じる浮遊容量が導電性部材４０と筐体５０との間で生じる浮遊容量より大きい場合には、上記の浮遊容量Ｃｗを、冷却器３０と筐体５０との間で生じる浮遊容量に置き換えた上で、上記本実施形態の記載を援用することで、変形例に係る電源装置１００を実現できる。
【００４０】
《第２実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、誘電体６１を備えている点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。
【００４１】
図４は、電源装置１００の構成のうち、コイル２０、導電性部材４０及び誘電体６１の断面図である。誘電体６１は、コイル２０と導電性部材４０との間に配置されている。誘電体６１は板状に形成されており、誘電体６１の両主面のうち、一方の主面はコイル２０の側面に接合されており、他方の主面は導電性部材４０の側面に接合されている。誘電体６１は、浮遊容量（Ｃｌ）を低減するために、コイル２０と導電性部材４０との間に狭持されている。
【００４２】
本実施形態では、誘電体６１がコイル２０と導電性部材４０との間に配置されているため、コイル２０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。また、コイル２０の熱が、誘電体６１を介して導電性部材４０に伝わりやすくなるため、冷却効果を高めることができる。
【００４３】
本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、誘電体６１の代わりに、コイル２０と導電性部材４０との間に樹脂６２を配置してもよい。図５は、電源装置１００の構成のうち、コイル２０、導電性部材４０及び樹脂６２の断面図である。これにより、コイル２０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。また、コイル２０の熱が、樹脂６２を介して導電性部材４０に伝わりやすくなるため、冷却効果を高めることができる。
【００４４】
なお、誘電体６１又は樹脂６２は、コイル２０と導電性部材４０との間に限らず、コイル２０と冷却器３０との間に配置してもよい。
【００４５】
《第３実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、絶縁基板６３及びグリース６４を備えている点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。
【００４６】
図６は、電源装置１００の構成のうち、コイル２０、導電性部材４０、絶縁基板６３、及びグリース６４の断面図である。絶縁基板６３及びグリース６４は、コイル２０と導電性部材４０との間に配置されている。絶縁基板６３は板状に形成されている。絶縁基板６３の両主面のうち、一方の主面はコイル２０の側面に接合されている。他方の主面は、グリース６４を介して導電性部材４０の側面に接合されている。
【００４７】
本実施形態では、コイル２０と導電性部材４０が、グリース６４を介して接合されているため、コイル２０と筐体５０との間の浮遊容量（Ｃａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。また、コイル２０の熱が、グリース６４を介して導電性部材４０に伝わりやすくなるため、冷却効果を高めることができる。
【００４８】
本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、グリース６４の代わりに、コイル２０と導電性部材４０とを、ハンダ６５で接合してもよい。図７は、電源装置１００の構成のうち、コイル２０、導電性部材４０、絶縁基板６３及びハンダ６５の断面図である。図７に示すように、絶縁基板６３の主面が、ハンダ６５により導電性部材４０の側面に接合されている。
【００４９】
これにより、コイル２０と筐体５０との間の浮遊容量（Ｃａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。また、コイル２０の熱が、はんだ６５を介して導電性部材４０に伝わりやすくなるため、冷却効果を高めることができる。
【００５０】
なお、図６に示したグリース６４による接合構造は、コイル２０と導電性部材４０との間に限らず、コイル２０と冷却器３０との間に適用してもよい。また、図７に示したはんだ６５による接合構造は、コイル２０と導電性部材４０との間に限らず、コイル２０と冷却器３０との間に適用してもよい。
【００５１】
《第４実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、複数のコイル２１、２２が導電性部材４０に近接している点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。図８は、本実施形態に係る電源装置１００の断面図である。
【００５２】
コイル２１は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。また、コイル２２は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。
【００５３】
コイル２１は、導電性部材４０の両側面（両主面）のうち、一方の側面４０ａに対して近接するように配置されている。また、コイル２２は、導電性部材４０の両側面（両主面）のうち、他方の側面４０ｂに対して近接するように配置されている。導電性部材４０は、コイル２１とコイル２２との間に配置されることで、筐体５０内の空間を隔てる隔壁としての機能をもつ。そして、導電性部材４０で区切られた２つの空間のうち、一方の空間にはコイル２１が配置され、他方の空間にはコイル２２が配置されている。
【００５４】
上記のように、本実施形態では、コイル２１とコイル２２との間に導電性部材４０が近接して配置されている。これにより、コイル２１から筐体５０までの浮遊容量、及び、コイル２２から筐体５０までの浮遊容量をそれぞれ低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。また、コイル２１とコイル２２との間は、導電性部材４０で区切られているため、一方のコイルで発生するノイズが他方のコイルに影響を与えることを防止できる。
【００５５】
なお、本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、コイル２１は、冷却器３０の両側面（両主面）のうち、一方の側面３０ａに対して近接するように配置されていてもよい。また、コイル２２は、冷却器３０の両側面（両主面）のうち、他方の側面３０ｂに対して近接するように配置されていてもよい。
【００５６】
《第５実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、複数のコイル２３〜２５が導電性部材４０に近接している点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。図９は、本実施形態に係る電源装置１００の断面図である。
【００５７】
コイル２３〜２５は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルにそれぞれ相当する。
【００５８】
コイル２３、２４は、導電性部材４０の両側面（両主面）のうち、一方の側面４０ａに対して近接するように配置されている。また、コイル２５は、導電性部材４０の両側面（両主面）のうち、他方の側面４０ｂに対して近接するように配置されている。導電性部材４０は、コイル２３、２４とコイル２５との間に配置されることで、筐体５０内の空間を隔てる隔壁としての機能をもつ。そして、導電性部材４０で区切られた２空間のうち、一方の空間にはコイル２３、２４が配置され、他方の空間にはコイル２５が配置されている。
【００５９】
上記のように、本実施形態では、コイル２３、２４とコイル２５との間に導電性部材４０が近接して配置されている。これにより、コイル２３から筐体５０までの浮遊容量、コイル２４から筐体５０までの浮遊容量、及びコイル２５から筐体５０までの浮遊容量をそれぞれ低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。また、コイル２３、２４とコイル２５との間は、導電性部材４０で区切られているため、一方のコイルで発生するノイズが他方のコイルに影響を与えることを防止できる。
【００６０】
なお、本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、コイル２３，２４は、冷却器３０の両側面（両主面）のうち、一方の側面３０ａに対して近接するように配置されていてもよい。また、コイル２５は、冷却器３０の両側面（両主面）のうち、他方の側面３０ｂに対して近接するように配置されていてもよい。
【００６１】
《第６実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、複数のコイル２１、２２が導電性部材４０に近接している点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。図１０は、本実施形態に係る電源装置１００の断面図である。
【００６２】
コイル２１は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。また、コイル２２は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。
【００６３】
コイル２１、２２は、導電性部材４０の両側面（両主面）のうち、一方の側面４０ａに対して近接するように配置されている。コイル２１の側面と導電性部材４０の側面４０ａとの間の距離（ｄ１）は、コイル２２の側面と導電性部材４０の側面４０ａとの間の距離（ｄ２）よりも長い。そのため、コイル２１と導電性部材４０との間に生じる浮遊容量（Ｃｌ１）は、コイル２２と導電性部材４０との間に生じる浮遊容量（Ｃｌ２）よりも小さい。
【００６４】
導電性部材４０と対向するコイル２１の側面の表面積をＳ１とし、導電性部材４０と対向するコイル２２の側面の表面積をＳ２とし、コイル２１、２２と導電性部材４０との間の誘電率をεとすると、浮遊容量（Ｃｌ１）及び浮遊容量（Ｃｌ２）は下記式（４）及び（５）でそれぞれ表される。
【００６５】
【数４】
0006592893.tif 000005
【数５】
0006592893.tif 000006
【００６６】
コイル２１の側面と筐体５０の側面との間の距離は、コイル２２の側面と筐体５０の側面との間の距離よりも短い。そのため、コイル２１と筐体５０との間に生じる浮遊容量（Ｃｈ１）は、コイル２２と筐体５０との間に生じる浮遊容量（Ｃｈ２）よりも大きい。
【００６７】
コイル２１から流れる漏れ電流の導通経路は、コイル２１から浮遊容量Ｃｈ１を介して筐体５０までの経路と、コイル２１から、浮遊容量Ｃｌ１、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。コイル２１から筐体５０までの合成容量（Ｃａ１）は、下記式（６）で表される。
【００６８】
【数６】
0006592893.tif 000007
【００６９】
コイル２２から流れる漏れ電流の導通経路は、コイル２２から浮遊容量Ｃｈ２を介して筐体５０までの経路と、コイル２２から、浮遊容量Ｃｌ２、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。コイル２２から筐体５０までの合成容量（Ｃａ２）は、下記式（７）で表される。
【００７０】
【数７】
0006592893.tif 000008
【００７１】
そして、図１に示した電源装置１００の回路において、コイル２１に接続された電流経路のインダクタンスをＬ１として、コイル２２に接続された電流経路のインダクタンスをＬ２とすると、下記式（８）の条件を満たす場合に、筐体５０から発生されるノイズの抑制効果が高くなる。なお、インダクタンス（Ｌ１、Ｌ２）は、コイル２１、２２が電気的に接続されている配線の寄生インダクタンスである。
【００７２】
【数８】
0006592893.tif 000009
【００７３】
インダクタンス（Ｌ１）とインダクタンス（Ｌ２）が等しい場合には、合成容量（Ｃａ１）と合成容量（Ｃａ２）を等しくすることで、式（８）を満たす。合成容量（Ｃａ１）と合成容量（Ｃａ２）を等しくするためには、上記の表面積（Ｓ１、Ｓ２）又は距離（ｄ１、ｄ２）を調整すればよい。
【００７４】
なお、インダクタンス（Ｌ１）及びインダクタンス（Ｌ２）は、厳密に等しくならなくてもよい。また、インダクタンス（Ｌ１）及びインダクタンス（Ｌ２）が等しくならない場合には、式（８）を満たすように、表面積（Ｓ１、Ｓ２）又は距離（ｄ１、ｄ２）を調整すればよい。
【００７５】
上記の本実施形態では、式（８）を満たすように、コイル２１、２２が筐体５０内に配置されている。これにより、筐体５０から発するノイズをさらに低減することができる。また、式（８）の条件に加えて、インダクタンス（Ｌ１）とインダクタンス（Ｌ２）が等しい場合には、表面積（Ｓ１、Ｓ２）又は距離（ｄ１、ｄ２）を調整して、合成容量（Ｃａ１）と合成容量（Ｃａ２）を等しくする。これにより、浮遊容量の対称性が向上するため、さらにノイズの発生を抑えることができる。
【００７６】
なお、本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、コイル２１、２２は、冷却器３０と近接するように、配置されてもよい。このとき、コイル２１と筐体５０との間に生じる浮遊容量、コイル２１と冷却器３０との間に生じる浮遊容量、コイル２２と筐体５０との間に生じる浮遊容量、及び、コイル２２と冷却器３０との間に生じる浮遊容量が、上記式（８）を満たすように、コイル２１、２２の側面の表面積、コイル２１、２２と冷却器３０との間の距離、及び、コイル２１、２２と筐体５０との間の距離が調整されればよい。
【００７７】
《第７実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、複数のコイル２１、２２が導電性部材４０に近接している点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。
【００７８】
コイル２１は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。また、コイル２２は、トランス２、トランス４、チョークコイル６、トランス８、トランス１１のうち少なくとも１つのコイルに相当する。
【００７９】
コイル２１、２２は、導電性部材４０の両側面（両主面）のうち、一方の側面４０ａに対して近接するように配置されている。コイル２１と筐体５０との間には浮遊容量（Ｃｈ３）が生じ、コイル２１と導電性部材４０との間には浮遊容量（Ｃｌ３）が生じ、コイル２２と筐体５０との間には浮遊容量（Ｃｈ４）が生じ、コイル２２と導電性部材４０との間には浮遊容量（Ｃｌ４）が生じる。
【００８０】
コイル２１から流れる漏れ電流の導通経路は、コイル２１から浮遊容量Ｃｈ３を介して筐体５０までの経路と、コイル２１から、浮遊容量Ｃｌ３、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。コイル２１から筐体５０までの合成容量（Ｃａ３）は、下記式（９）で表される。
【００８１】
【数９】
0006592893.tif 000010
【００８２】
コイル２２から流れる漏れ電流の導通経路は、コイル２２から浮遊容量Ｃｈ４を介して筐体５０までの経路と、コイル２２から、浮遊容量Ｃｌ４、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。コイル２２から筐体５０までの合成容量（Ｃａ４）は、下記式（１０）で表される。
【００８３】
【数１０】
0006592893.tif 000011
【００８４】
そして、合成容量（Ｃａ３）と合成容量（Ｃａ４）が等しくなるように、浮遊容量（Ｃｌ３、Ｃｌ４、Ｃｈ３、Ｃｈ４）を形成するコイル２１、２２の側面の表面積、コイル２１、２２と筐体５０との間の距離、コイル２１、２２と導電性部材４０との間の距離が調整されている。これにより、浮遊容量の対称性が向上するため、ノイズの発生を抑えることができる。
【００８５】
《第８実施形態》
本発明の他の実施形態に係る電源装置１００を説明する。本例では上述した第１実施形態に対して、半導体素子７０を備えている点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、第１〜第７実施形態の記載を適宜、援用する。図１２は、電源装置１００の断面図である。
【００８６】
電源装置１００は、電源装置１００は、半導体素子７０と、冷却器３０と、導電性部材４０と、筐体５０とを備えている。なお、図１２は、電源装置１００を構成する部品の一部を示しており、電源装置１００は、図１２に示す構成以外に、コイル２０を備えている。なお、筐体５０内におけるコイル２０の位置は、第１〜第７実施形態で示したコイル２０の位置と同様である。
【００８７】
半導体素子７０は、電力変換回路７、９に含まれるスイッチング素子（トランジスタ）に相当する。また、半導体素子７０は、電源装置１００に含まれる各部品のうち、発熱する部品の１つである。半導体素子７０は、筐体５０と直流的に絶縁した状態で、筐体５０内に設けられている。半導体素子７０は、筐体５０の側壁に対して、一定の距離を空けて配置されている。筐体５０の側壁は、半導体素子７０の周囲に位置する、筐体５０の内壁である。
【００８８】
半導体素子７０は、モジュール化されており、半導体素子７０の側面（図１２に示すｙｚ面）が、筐体５０の側面（ｙｚ面）と対向するように配置されている。また、筐体５０は、導電性をもっている。そのため、半導体素子７０の側面と筐体５０の側面との間で、浮遊容量Ｃｉが生じる。
【００８９】
半導体素子７０と導電性部材４０は、所定の隙間を空けた状態で配置されている。これにより、半導体素子７０と導電性部材４０は互いに近接している。そして、半導体素子７０と導電性部材４０は所定の隙間を空けた状態で近接しているため、半導体素子７０と導電性部材４０との間には、浮遊容量Ｃｍが生じる。
【００９０】
半導体素子７０から流れる漏れ電流の導通経路は、半導体素子７０から浮遊容量Ｃｉを介して筐体５０までの経路と、半導体素子７０から、浮遊容量Ｃｍ、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。半導体素子７０から筐体５０までの合成容量（Ｃｐ）は、コイル２０から筐体５０までの２つの経路上で生じる浮遊容量（Ｃｉ、Ｃｍ、Ｃｗ）を合成した容量であって、下記式（１１）で表される。なお、浮遊容量（Ｃｐ）は、半導体素子７０で発生した漏れ電流が筐体５０流れる経路上の電気容量の合成容量に相当する。
【００９１】
【数１１】
0006592893.tif 000012
【００９２】
また、半導体素子７０と筐体５０との間の距離は、半導体素子７０と導電性部材４０との間の距離より長いため、浮遊容量Ｃｉは、浮遊容量Ｃｍより小さい。そのため、式（１１）で示される合成量（Ｃｐ）は、より小さくなる。
【００９３】
上記のように本実施形態では、半導体素子７０、冷却器３０及び導電性部材４０を筐体５０に収容し、冷却器３０を筐体５０と直流的に絶縁した状態で配置し、導電性部材４０と半導体素子７０とを近接するように、半導体素子７０及び導電性部材４０を配置している。これにより、半導体素子７０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃｐ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。
【００９４】
また本実施形態では、浮遊容量Ｃｍは、浮遊容量Ｃｉより大きい。これにより、半導体素子７０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃｐ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。
【００９５】
本実施形態に係る電源装置１００の変形例として、半導体素子７０は冷却器３０に近接するように、配置されてもよい。図１３は、変形例に係る電源装置１００の断面図である。
【００９６】
半導体素子７０は、周囲に位置する筐体５０の内壁及び導電性部材４０の側面よりも、冷却器３０の冷却面３０ａに近づくように配置されている。そして、半導体素子７０と冷却器３０は、所定の隙間を空けた状態で配置されており、半導体素子７０と冷却器３０は互いに近接している。半導体素子７０と冷却器３０との間には、浮遊容量Ｃ’ｍが生じる。半導体素子７０から流れる漏れ電流の導通経路は、半導体素子７０から浮遊容量Ｃｉを介して筐体５０までの経路と、半導体素子７０から、浮遊容量Ｃ’ｍ、冷却器３０、導電性部材４０、及び浮遊容量Ｃｗを介して筐体５０までの経路である。半導体素子７０から筐体５０までの合成容量（Ｃ’ｐ）は、コイル２０から筐体５０までの２つの経路上で生じる浮遊容量（Ｃｉ、Ｃ’ｍ、Ｃｗ）を合成した容量であって、下記式（１２）で表される。
【００９７】
【数１２】
0006592893.tif 000013
【００９８】
上記のように変形例では、冷却器３０と半導体素子７０とを近接するように、半導体素子７０及び冷却器３０を配置している。これにより、半導体素子７０から筐体５０までの浮遊容量（Ｃ’ａ）を低減し、筐体５０から発するノイズを低減することができる。
【００９９】
なお、本実施形態において、半導体素子７０は、冷却器３０及び導電性部材４０に近接するように、配置されてもよい。
【０１００】
なお、本実施形態において、半導体素子７０と導電性部材４０との間、又は、半導体素子７０と冷却器３０の間には、第２実施形態と同様の誘電体６１又は樹脂６２を配置してもよい。また、本実施形態において、半導体素子７０と導電性部材４０との間、又は、半導体素子７０と冷却器３０の間は、第３実施形態と同様に、グリース６４又はハンダ６５により接合されていてもよい。
【０１０１】
また、本実施形態において、半導体素子７０は複数の半導体素子を有し、複数の半導体素子７０が導電性部材４０又は冷却器３０に近接してもよい。複数の半導体素子７０が導電性部材４０又は冷却器３０に近接する場合に、複数の半導体素子７０の位置は、第４実施形態における複数のコイル２１、２２の位置に対応させればよい。
【０１０２】
また本実施形態において、半導体素子７０は３つ以上の半導体素子を有し、３つ以上の半導体素子７０が導電性部材４０又は冷却器３０に近接してもよい。３つ以上の半導体素子７０が導電性部材４０又は冷却器３０に近接する場合に、３つ以上の半導体素子７０の位置は、第５実施形態における複数のコイル２３〜２５の位置に対応させればよい。
【０１０３】
また本実施形態において、半導体素子７０が複数の半導体素子を有する場合に、複数の半導体素子７０は、所定の条件を満たすように、配置されてもよい。所定の条件は、第６実施形態のコイル２１、２２をそれぞれ半導体素子７０に置き換えた上で、式（８）で表される条件式である。ただし、合成容量（Ｃａ１、Ｃａ２）は、コイル２１、２２をそれぞれ半導体素子７０に置き換えたときの容量に相当し、インダクタンス（Ｌ１、Ｌ２）は、複数の半導体素子７０に接続される、それぞれの電流経路のインダクタンスである。
【０１０４】
また本実施形態において、半導体素子７０が複数の半導体素子を有する場合に、複数の半導体素子７０は、合成容量（Ｃａ３）と合成容量（Ｃａ４）が等しくなるように、配置されてもよい。ただし、合成容量（Ｃａ３、Ｃａ４）は、第７実施形態において、コイル２１、２２をそれぞれ半導体素子７０に置き換えたときの容量に相当する。
【符号の説明】
【０１０５】
２０…コイル
２１〜２５  コイル
３０…冷却器
３０ａ…冷却面
４０…導電性部材
５０…筐体
６１…誘電体
６２…樹脂
６３…絶縁基板
６４…グリース
６５…ハンダ
７０…半導体素子
１００…電源装置
【図１】
0006592893.tif 000016
【図２】
0006592893.tif 000017
【図３】
0006592893.tif 000018
【図４】
0006592893.tif 000019
【図５】
0006592893.tif 000020
【図６】
0006592893.tif 000021
【図７】
0006592893.tif 000022
【図８】
0006592893.tif 000023
【図９】
0006592893.tif 000024
【図１０】
0006592893.tif 000025
【図１１】
0006592893.tif 000026
【図１２】
0006592893.tif 000027
【図１３】
0006592893.tif 000028