(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサからの情報に基づいて出力が制御される電力変換装置であって、半導体素子を有するパワー回路、前記パワー回路にグラウンド電位を与えるパワー回路グラウンド、前記パワー回路を制御する制御回路、前記制御回路にグラウンド電位を与える制御回路グラウンド、前記パワー回路に電力を供給するバスバー、および前記センサと前記バスバーの間に設けられたシールド部を備え、前記パワー回路の第一の面側に前記制御回路グラウンドを配置し、前記パワー回路の前記第一の面側とは反対側の第二の面側に前記パワー回路グラウンドを配置し、前記シールド部によって前記制御回路グラウンドと前記パワー回路グラウンドとを接続し、前記バスバーと前記パワー回路の前記第一の面側と前記第二の面側をシールドするようにしたことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記シールド部と前記制御回路グラウンドとが接続部を介して接続さ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。
【請求項３】
前記シールド部の断面形状がＬ字型であって、前記シールド部によって前記バスバーの前記第一の面側がシールドさ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。
【請求項４】
前記シールド部の断面形状がＵ字型であって、前記シールド部によって前記バスバーの外周を囲むように配置さ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。
【請求項５】
前記シールド部が、前記パワー回路と前記制御回路グラウンドの間に、対向するように延びて配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記シールド部によって前記制御回路グラウンドを前記第一の面側から押さえるように配置したことを特徴とする請求項３又は４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記シールド部と前記制御回路グラウンドとが直接接続さ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。
【請求項８】
供給電力を直流電力とし、正極側を前記バスバー、負極側を前記パワー回路グラウンドとしたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機への供給電力を制御する電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転電機の電機子巻線への供給電力の制御は、回転電機のロータの磁極位置に基づいて行われている。特に、車両に搭載される回転電機の場合には、回転電機を効率良く制御することによって電力の消費量を抑えることが求められ、ロータの磁極位置と回転速度を正確に把握するために、レゾルバがセンサとして使用されている。
しかし、電力変換装置の高密度実装化により、パワー回路・制御回路・センサ等が近接配置されることで、パワー回路の磁束にノイズ成分が重畳して、制御回路およびセンサに鎖交する。このパワー回路に重畳した電磁ノイズが制御回路やセンサに伝播することによって出力信号が乱れるという問題がある。また、制御回路が高密度実装されることで制御回路グラウンドとグラウンドの接地線の接触断面積が確保できず、グラウンドの接地線が細くなってしまい、寄生インダクタンスが増大する場合がある。それによって高周波での制御回路グラウンドの電位変動が大きくなり、制御回路からのノイズ発生量が増大するという問題がある。【０００３】
この問題に対する解決手段として、例えば特許文献１ではパワー回路の正極導体と負極導体とをリング状または円弧形状として、互いに近接することで、正極導体および負極導体としてのバスバーから発生する磁束を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１１６８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された構成では、正負極導体であるバスバーとセンサが近接して配置されているため、パワー回路の電磁ノイズがセンサに重畳し、誤動作を誘発する恐れがある。また、制御回路グラウンドの接地線については説明されていないが、接地線が細く、寄生インダクタンスが大きい場合には、高周波における制御回路グラウンドの電位変動が大きくなり、制御回路からのノイズ発生量が増大するという問題がある。【０００６】
この発明は、前述の問題を解決するためになされたもので、パワー回路の電磁ノイズからセンサ等の被妨害回路をシールドしつつ、制御回路グラウンドの接地線の寄生インダクタンスを低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電力変換装置は、センサからの情報に基づいて出力が制御される電力変換装置であって、半導体素子を有するパワー回路、前記パワー回路にグラウンド電位を与えるパワー回路グラウンド、前記パワー回路を制御する制御回路、前記制御回路にグラウンド電位を与える制御回路グラウンド、前記パワー回路に電力を供給するバスバー、および前記センサと前記バスバーの間に設けられたシールド部を備え、前記パワー回路の第一の面側に前記制御回路グラウンドを配置し、前記パワー回路の前記第一の面側とは反対側の第二の面側に前記パワー回路グラウンドを配置し、前記シールド部によって前記制御回路グラウンドと前記パワー回路グラウンドとを接続し、前記バスバーと前記パワー回路の前記第一の面側と前記第二の面側をシールドするようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、パワー回路の半導体素子のスイッチングによって生じて、直流バスバーに重畳する磁束から、センサ等の被妨害回路をシールドすることで、バスバーと被妨害回路をより近接配置でき、機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンドの接地線の寄生インダクタンスを低減できるという効果を奏するものである。更に、バスバーとパワー回路グラウンドとが接続されたシールド部を近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路から発生するノイズを低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１の電力変換装置の構成を示す上面図である。
【図３】この発明の実施の形態１の電力変換装置の部分の構成を示す鳥瞰図である。
【図４】この発明の実施の形態１の電力変換装置の構成を示す上面図である。
【図５】パワーモジュールの構成を示す回路図である。
【図６】この発明の実施の形態１の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図７】この発明の実施の形態１の電力変換装置の構成を示す上面図である。
【図８】この発明の実施の形態２の電力変換装置の構成を示す側面図である。
【図９】この発明の実施の形態３の電力変換装置の構成を示す側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の電力変換装置の構成を示す側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態５の電力変換装置の構成を示す側面図である。
【図１２】この発明の実施の形態６の電力変換装置の構成を示す側面図である。
【図１３】この発明の実施の形態７の電力変換装置の構成を示す側面図である。
【図１４】この発明の実施の形態７の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図１５】この発明の実施の形態７の電力変換装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１
この発明の電力変換装置は、図１に示すインバータ装置が一例となる。ここに示しているインバータ装置は、入力部端子１５ａ、１５ｂから入力された任意の直流電力をスイッチングし、出力部端子１６ａにＵ相、出力部端子１６ｂにＶ相、出力部端子１６ｃにＷ相の三相交流電力に変換して出力し、負荷モータ４ａを駆動する第１のインバータ１００ａと、入力部端子１５ａ、１５ｂから入力された任意の直流電力をスイッチングし、出力部端子１６ｄにＸ相、出力部端子１６ｅにＹ相、出力部端子１６ｆにＺ相の三相交流電力に変換して出力し、負荷モータ４ｂを駆動する第２のインバータ１００ｂとからなる直流−交流変換器である。
【００１１】
入力部端子１５ａ、１５ｂと第１のインバータ１００ａおよび第２のインバータ１００ｂとの間には直流電力を平滑するための平滑コンデンサ３が挿入されている。
【００１２】
パワー回路１は、第１のインバータ１００ａ、第２のインバータ１００ｂおよび平滑コンデンサ３を含んでいる。制御回路５は、パワー回路１の制御や、レゾルバ６ａ、６ｂを用いて負荷モータの４ａ、４ｂの回転数を制御する機能を有している。また、制御回路５にグラウンド電位を与える制御回路グラウンド７は、接続部９を介して電力変換装置のグラウンド電位を与えるパワー回路グラウンド８に接続されている。すなわち、接続部９が、制御回路グラウンド７の接地線に該当することになる。
【００１３】
図２は、本実施の形態の電力変換装置の構造を示す上面図の一例で、図中、Ｘ軸とＹ軸に示すように、Ｚ軸方向から見た図である。また、図３は、図２において一点鎖線で囲まれたＹ相周辺の構造を示す鳥瞰図の一例で、図中のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示すように、それぞれの部材が配置されている。
図２に示すように、パワー回路グラウンド８の中心部にレゾルバ６ａ、６ｂが配置され、このレゾルバ６ａ、６ｂを囲んで、パワー回路グラウンド８の上の周辺部に、パワー回路１の構成部品である第１のインバータ１００ａおよび第２のインバータ１００ｂのパワーモジュール１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆと、平滑コンデンサ３とが配置され、これらの部材は、パワーモジュール１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆおよび平滑コンデンサ３の内周側に配置された直流バスバー１０ａ、１０ｂによって接続されている。電力変換装置と回転電機が一体として構成される場合には、このように、パワーモジュールと平滑コンデンサによるパワー回路１とレゾルバ６ａ、６ｂが近接して配置されることになる。なお、本実施の形態では、図１に示すように、平滑コンデンサ３が、第１のインバータ１００ａ、第２のインバータ１００ｂとの間に一括して挿入されているが、この限りではなく、平滑コンデンサ３を、入力部端子１５ａ、１５ｂとパワーモジュール１２ａとの間、パワーモジュール１２ａと１２ｂとの間、パワーモジュール１２ｂと１２ｃとの間、入力部端子１５ａ、１５ｂとパワーモジュール１２ｄとの間、パワーモジュール１２ｄと１２ｅとの間、パワーモジュール１２ｅと１２ｆとの間の任意の位置に分割して配置してもよい。
【００１４】
また、図３に示すように、レゾルバ６ａ、６ｂとパワーモジュール１２ｅとの間に、直流バスバー１０ａ、１０ｂが配置されている。また、パワーモジュール１２ｅと直流バスバー１０ａ、１０ｂにおいて発生する磁束１３の影響がレゾルバ６ａ、６ｂに及ぶのを防ぐために、レゾルバ６ａ、６ｂと直流バスバー１０ａ、１０ｂとの間に、シールド部１１が設けられている。さらに、パワーモジュール１２ｅの第一の面側、すなわち図３においては上面には、制御回路グラウンド７が設けられ、パワーモジュール１２ｅの第一の面とは反対側、すなわち図３においては下面には、パワー回路グラウンド８が設けられている。すなわち、パワー回路の構成部品と直流バスバーの構成と、レゾルバとの間にシールドを設けると共に、パワー回路の構成部品と直流バスバーの構成の第一の面側と、この第一の面に対向する第二の面側に、制御回路グラウンドとパワー回路グラウンドを配置することによって、パワー回路の構成部品を制御回路グラウンドとパワー回路グラウンドとの間に挟み込む配置として、三方向をシールドするようにしている。ここで、制御回路５は、制御回路グラウンド７と同一の基板に実装されているため図面上、区分して表さず、制御回路グラウンド７によって表す。そして、シールド部１１は、パワー回路グラウンド８と制御回路グラウンド７とを接続すると共に、シールド部１１、パワー回路グラウンド８、制御回路グラウンド７による構造体によって、直流バスバー１０ａ、１０ｂを囲うように配置され、直流バスバー１０ａ、１０ｂによって生じる磁束（バスバーの磁束１３）がレゾルバ６ａ、６ｂに及ぶのをシールドするように配置されている。特に、重ね合わせて配置された直流バスバー１０ａ、１０ｂの積層面側と積層断面側において磁束を抑えるように設けられている。
【００１５】
なお、本実施の形態では、パワー回路１の構成部品と直流バスバー１０ａ、１０ｂを四角の環状に配置しているがこの限りではなく、図４に示すように、パワー回路１の構成部品と直流バスバー１０ａ、１０ｂをリング状または円弧形状に配置しても良い。この図４に示す構成において、図２および図３と異なっているところは、パワー回路グラウンド８および制御回路グラウンド７の外形の形状を、四角形から円形に変えているところである。この図４に示している構成においては、上面の平行な面方向は、直流バスバー１０ａ、１０ｂの円周方向となる。また本実施の形態では、パワー回路１の構成部品を直流バスバー１０ａ、１０ｂで接続しているがこの限りではなく、ケーブルなどバスバー以外の導体、すなわち、電力供給配線によって接続すればよい。なお、図中、同一符号は、各々同一または相当部分を示している。
【００１６】
パワーモジュールは、三相交流電力における任意の一相の交流電力を出力するために２つの半導体素子がパッケージングされたものである。一例として、図５にパワーモジュール１２ａの回路図を示す。パワーモジュール１２ａは、Ｕ相の交流電力を出力するため半導体素子２ａと半導体素子２ｂが直列に接続され、半導体素子２ａが直流電力のプラス側、半導体素子２ｂが直流電力のマイナス側に接続され、中点にＵ相の出力部端子１６ａが接続されている。なお、本実施の形態では、２つの半導体素子２ａと半導体素子２ｂがパッケージングされてパワーモジュール１２ａとしているが、この限りでなく、４つの半導体素子がパッケージングされたもの、６つの半導体素子がパッケージングされたものなど、１つのパワーモジュールにパッケージングされる半導体素子の数は、任意としても良い。また、パワーモジュールではなくディスクリートの半導体素子を用いても良い。更に、本実施の形態では、半導体素子２ａ、２ｂをＭＯＳＦＥＴとしているがこの限りではなく、ＩＧＢＴ、サイリスタなどＭＯＳＦＥＴ以外の半導体素子としてもよい。
【００１７】
パワー回路１と負荷モータ４ａおよび負荷モータ４ｂとは、図２および図４に示した交流バスバー１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈを介して接続される。なお、本実施の形態では、交流バスバーをパワーモジュールの外周側に配置しているがこの限りではなく、他の位置、例えば、上方あるいは下方に引き出すように配置しても良い。また本実施の形態では、パワー回路１の構成部品をバスバーで接続しているがこの限りではなく、ケーブルなどバスバー以外の導体で接続しても良い。
【００１８】
制御回路５および制御回路グラウンド７は、同一の基板に実装されており、制御回路５と制御回路グラウンド７が設けられた基板に対して、パワー回路グラウンド８が対向配置されている。
パワーモジュールの半導体素子のスイッチングによって、直流バスバー１０ａ、１０ｂに重畳する磁束１３が発生する。この磁束１３をシールドするため、シールド部１１は、パワー回路グラウンド８に接続され、直流バスバー１０ａ、１０ｂのパワー回路１と対向する側と反対側で直流バスバー１０ａ、１０ｂと近接配置され、電気的にシールドする効果を有する。すなわち、センサとして、レゾルバが配置され、このレゾルバ６ａ、６ｂが配置されている側の直流バスバー１０ａ、１０ｂの側面にシールド部１１が設けられ、このシールド部１１は、接続部９を介して制御回路グラウンド７に接続されている。なお、本実施の形態では、シールド部１１と制御回路グラウンド７とを接続する接続部９として、一箇所の接続部で接続している事例を示しているがこの限りではなく、複数の接続部を設け、これらの接続部によって制御回路グラウンド７とシールド部１１とを接続するようにしても良い。
【００１９】
なお、本実施の形態では、２つの電力変換装置によって２つの負荷モータ４ａ、４ｂを駆動している場合を示しているがこの限りではなく、図６の回路図、および図７の上面図に示すように、半導体素子２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆによって構成された第１のインバータ１００ａと平滑コンデンサ３とを含むパワー回路１による１つの電力変換装置によって１つの負荷モータ４ａを駆動する方式としても良い。また、電力変換装置および負荷モータ４ａを、２つ以上の任意の数としても良い。さらに、本実施の形態では、レゾルバ６ａ、６ｂを直流バスバー１０ａ、１０ｂの磁束１３からシールドする構成としているが、レゾルバだけではなく、電流、電圧、温度センサや他の電子回路などの、パワー回路１に近接して配置される回路を被妨害回路として、直流バスバー１０ａ、１０ｂの磁束１３が被妨害回路に影響を与えないようにシールドする構成としても良い。
【００２０】
本実施の形態の電力変換装置によれば、レゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路に対して、第１のインバータおよび第２のインバータの半導体素子のスイッチングによって直流バスバー１０ａ、１０ｂに重畳する磁束１３が妨害の要因となり、この妨害を、シールド部１１によってシールドすることで、直流バスバー１０ａ、１０ｂ、すなわち電力供給配線とレゾルバ６ａ、６ｂなどのセンサ、すなわち被妨害回路とをより近接配置でき、これらの構成部品による機器全体を小型化できるとともに、制御回路グラウンド７の接続部９の寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａ、１０ｂに対して、パワー回路グラウンド８に接続されたシールド部１１を近接して配置することで、直流バスバー１０ａ、１０ｂの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズによる被妨害回路への影響を低減させることができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１の電力変換装置においては、直流バスバー１０ａ、１０ｂとレゾルバ６ａ、６ｂとの間にシールド部１１を設け、パワー回路１のパワーモジュール１２ｅの上面（第一の面側）の制御回路グラウンド７と、パワーモジュール１２ｅの下面（第一の面側とは反対側の第二の面側）のパワー回路グラウンド８とを接続部９を介してシールド部１１によって接続する構成を示した。この実施の形態２においては、図８に示すように、シールド部１１の断面形状をＬ字型の構造として、制御回路グラウンド７と対向する側を覆う形状、すなわち直流バスバー１０ａ，１０ｂの側面と上面（第一の面側）をシールド部１１によって覆う形状としたことを強調するものである。このようにシールド部１１の断面形状がＬ字型の構造で、パワー回路グラウンド８と一体構造として、直流バスバー１０ａ、１０ｂの積層体の三方の面を覆うようにしている。この構造によって、実施の形態１に示す電力変換装置と同様の効果を得ることができる。
【００２２】
実施の形態２は、このように、実施の形態１に記載の構成において、シールド部１１が直流バスバー１０ａ、１０ｂの制御回路グラウンド７と対向する側を覆うように断面の形状がＬ字型の構造となっていることを特徴とするものである。図８に示すような構造により、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングによって直流バスバー１０ａ、１０ｂに重畳される磁束１３の影響を、レゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路が受けることを低減できる。このシールド部１１によって、直流バスバー１０ａ、１０ｂおよびパワー回路１を被妨害回路に対して、より近接配置できるため機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンド７の接続部９の寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａ、１０ｂとパワー回路グラウンド８に接続されたシールド部１１を近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズを低減できる。
【００２３】
実施の形態３．
図９は、図３および図８に示したシールド部１１の断面形状を、Ｌ字型から、Ｕ字型に変えて、シールド部１１が直流バスバー１０ａ、１０ｂの外周をより完全に囲むようにして、直流バスバー１０ａ、１０ｂの磁束１３の漏れを少なくなるように構成したものである。
【００２４】
実施の形態３は、シールド部１１の断面形状をＵ字型とすることによって、直流バスバー１０ａ、１０ｂの外周の三方を囲むようにして、シールド部１１と直流バスバー１０ａ、１０ｂを近接配置したもので、図９に示すような構造により、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングにより直流バスバー１０ａ、１０ｂに重畳する磁束１３をシールドすることで、レゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路をバスバーおよびパワー回路に、より近接して配置することができ、機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンド７の接続部９の寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａ、１０ｂとパワー回路グラウンド８と接続されたシールド部１１とを近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズを低減できる。
【００２５】
実施の形態４．
図１０は、図３および図８に示した断面形状がＬ字型のシールド部１１を、パワーモジュール１２ｅと制御回路グラウンド７との間に延長して、パワーモジュール１２ｅと制御回路グラウンド７との対向する面全域にわたってシールド部１１を配置した構造となっている電力変換装置を示したものである。このような構造にすることによって、実施の形態１および２に示した電力変換装置と同様の効果を得ることに加え、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングによるノイズを遮へいすることになる。さらに、シールド部１１を、交流バスバー１０ｇの領域まで延長して配置する場合には、交流バスバー１０ｇに重畳する磁束も電気的にシールドするという効果を有する。
【００２６】
実施の形態４は、このように、実施の形態１から３のいずれかの構成において、シールド部１１がパワーモジュール１２ｅと制御回路グラウンド７との間に対向するように延びて配置されている構造となっていることを特徴とするものである。ここで、対向するように延びて配置するとは、シールド部１１がパワー回路１のパワーモジュール１２ｅの上面（第一の面側）のほとんどを覆うように配置されている状態である。図１０に示すように、シールド部１１がパワー回路１と制御回路グラウンド７との間に対向するように延びて配置された構造により、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングにより直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂに重畳する磁束１３からレゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路をシールドすることで、被妨害回路をバスバーおよびパワー回路１に近接して配置でき、機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンド７の接続部９をシールド部１１と制御回路グラウンド７との対向する面の任意の位置に断面積を任意に設定して設けることができることから、接続部９における寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂとパワー回路グラウンド８に接続されたシールド部１１とを近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズを低減できる。
【００２７】
実施の形態５．
図１１は、図３および図８に示した断面形状がＬ字型のシールド部１１の形状を変化させたもので、断面形状がＬ字型のシールド部１１によって制御回路グラウンド７を上方から（第一の面側から）押さえるように配置したもので、制御回路グラウンド７とシールド部１１とが接続部９を介して接続されており、直流バスバー１０ａ、１０ｂと制御回路グラウンド７の間にシールド部１１に接続されたシールド板１４が設けられた構造となって、シールド部１１とシールド板１４によって、図９に示した断面形状がＵ字型と同様の形状にして直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂを包み込むようにするとともに、接続部９の向きを変えて、パワーモジュール１２ｅに向かう方向に設け、制御回路グラウンド７をパワーモジュール１２ｅに近づけて配置した電力変換装置を示している。このような構造でも、実施の形態１に示す電力変換装置と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
この実施の形態５は、実施の形態１から４のいずれの構成においても適用することができ、制御回路グラウンド７の上面（パワー回路１のパワーモジュール１２ｅに対向する側の反対側）で制御回路グラウンド７とシールド部１１とが接続部９を介して接続されており、直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂと制御回路５との間にシールド部１１に接続されたシールド板１４が設けられている構成としたもので、図１１に示すような電力変換装置を用いたものである。
【００２９】
図１１に示すような構造により、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングにより直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂに重畳する磁束１３からレゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路をシールドすることで、バスバーと被妨害回路とをより近接配置でき、機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンドの接続部９の寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂとパワー回路グラウンド８に接続されたシールド部１１とを近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズを低減できる。
【００３０】
実施の形態６．
図１２は、シールド部１１と制御回路グラウンド７とが接続部９を介することなく直接接続された構造となっている電力変換装置を示したものである。すなわち、シールド部１１の先端部分の全域が接続部９となっているもので、このような構造でも、実施の形態１に示す電力変換装置と同様の効果を得ることに加え、シールド部１１と制御回路グラウンド７とが直接接続されているため、シールド部１１と制御回路グラウンド７の接続箇所に生じる寄生インダクタンスを更に低減するという効果を有する。
【００３１】
実施の形態６は、実施の形態１から５のいずれかの構成において、シールド部１１と制御回路グラウンド７とが直接接続されていることを特徴としたものである。図１２に示すような構造により、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングにより直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂに重畳する磁束１３からレゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路をシールドすることで、バスバーと被妨害回路とをより近接配置でき、機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンドの接続部９の寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａおよび直流バスバー１０ｂとパワー回路グラウンドに接続されたシールド部１１とを近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズを低減できる。
【００３２】
実施の形態７．
図１および図６に示した電力変換装置では、入力側端子の負極側の入力部端子１５ｂの電位とパワー回路グラウンド８の電位とは異なっているが、図１３に示すような、負極側の入力部端子１５ｂの電位とパワー回路グラウンド８の電位とを同電位とし、入力電力の正極側を直流バスバー１０ａ、負極側をパワー回路グラウンド８とした構造でも、実施の形態１に示す電力変換装置と同様の効果を得ることができる。図１４は、実施の形態７の電力変換装置の回路図の一例である。なお、実施の形態７の電力変換装置は主に６０Ｖ以下で駆動される車載用電力変換装置、例えばモータージェネレータや電動パワーステアリングへの適用を想定したものである。
【００３３】
なお、本実施の形態では、２つの電力変換装置で２つの負荷モータ４ａ、４ｂを駆動しているがこの限りではなく、図１５の回路図に示すような第１のインバータ１００ａと平滑コンデンサ３とで構成されるパワー回路から成る１つの電力変換装置で１つの負荷モータ４ａを駆動する方式としても良い。
【００３４】
この実施の形態７は、実施の形態１から６に示した構成において、供給電力を直流電力とし、正極側を前記バスバー、負極側を前記パワー回路グラウンドとしたことを特徴としている。この図１３に示すような構造により、パワーモジュール１２ｅの半導体素子のスイッチングにより直流バスバー１０ａに重畳する磁束１３からレゾルバ６ａ、６ｂをはじめとするセンサ等の被妨害回路をシールドすることで、バスバーと被妨害回路とをより近接配置でき、機器を小型化できるとともに、制御回路グラウンドの接続部９の寄生インダクタンスを低減できる。更に、直流バスバー１０ａ、１０ｂとパワー回路グラウンドに接続されたシールド部１１とを近接して配置することで、バスバーの寄生インダクタンスを低減しつつ浮遊容量を増加させることができ、パワー回路１から発生するノイズを低減できる。
【００３５】
なお、図１４および図１５において、インバータをブロックによって示しているが、これらの図の構成は、それぞれ、図１、図５および図６において示した構成と同一または相当する構成である。また、その他の部分においても、同一符号の部分は、各々同一または相当部分を示している。
また、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素を適宜、変更または省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  パワー回路、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ  半導体素子、３  平滑コンデンサ、４ａ、４ｂ  負荷モータ、５  制御回路、６ａ、６ｂ  レゾルバ、７  制御回路グラウンド、８  パワー回路グラウンド、９  接続部、１０ａ、１０ｂ  直流バスバー、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、１０ｈ  交流バスバー、１１  シールド部、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ  パワーモジュール、１３  バスバーの磁束、１４  シールド板、１５ａ、１５ｂ  入力部端子、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ  出力部端子、１００ａ  第１のインバータ、１００ｂ  第２のインバータ
【要約】
センサからの情報に基づいて出力を制御する電力変換装置であって、パワー回路１の電磁ノイズからセンサ等の被妨害回路をシールドするため、前記パワー回路１を制御する制御回路５にグラウンド電位を与える制御回路グラウンド７を前記パワー回路１の第一の面側に配置し、前記パワー回路１にグラウンド電位を与えるパワー回路グラウンド８を前記パワー回路１の前記第一の面側とは反対側の第二の面側に配置し、前記センサと前記バスバーの間に設けられたシールド部１１によって前記制御回路グラウンド７と前記パワー回路グラウンド８とを接続し、前記バスバー１０ａ，１０ｂと前記パワー回路１の前記第一の面側と前記第二の面側をシールドするようにしたものである。【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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【図１４】
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【図１５】
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