JP6980059B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本願は、電力変換装置に関するものである。 The present application relates to a power conversion device.
従来の電力変換装置として、複数の半導体スイッチング素子をオン、オフ駆動するための複数の駆動回路に対し、絶縁トランスを用いた制御電源回路で電源供給し、入出力電圧および電流を所望の値に制御するために電力変換装置の電圧、電流を測定するセンサ回路用の電源供給を、前記駆動回路と共通の制御電源回路で行う技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional power conversion device, power is supplied to a plurality of drive circuits for driving a plurality of semiconductor switching elements on and off by a control power supply circuit using an isolated transformer, and the input / output voltage and current are set to desired values. A technique is disclosed in which a control power supply circuit common to the drive circuit is used to supply power for a sensor circuit that measures the voltage and current of a power converter for control (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に示された電力変換装置を高密度化実装しようとする場合、基板上にて要素部品を空きスペースが生じないよう配置し、かつ、複数の駆動回路、センサ回路に対して、1つの制御電源回路から配線を引き回す必要がある。このため、配線同士が交差しノイズにより誤動作が発生する。特に、駆動回路の配線とセンサ回路の配線が交差すると、半導体スイッチング素子のオン、オフ動作によって発生するノイズが、容量結合によりセンサ回路側に重畳して誤動作が発生する。この対策として配線同士が交差しないように要素部品(電力変換回路、制御回路など)を迂回して配線する手法があるが、迂回して配線する領域分、基板寸法が大きくなり、結果として電力変換装置が大型化、コストアップするという問題点がある。 However, when the power conversion device shown in Patent Document 1 is to be mounted at a high density, the element parts are arranged on the substrate so as not to generate an empty space, and the power conversion device is arranged for a plurality of drive circuits and sensor circuits. Wiring needs to be routed from one control power circuit. Therefore, the wirings intersect with each other and a malfunction occurs due to noise. In particular, when the wiring of the drive circuit and the wiring of the sensor circuit intersect, noise generated by the on / off operation of the semiconductor switching element is superimposed on the sensor circuit side due to capacitive coupling, and a malfunction occurs. As a countermeasure, there is a method of wiring by bypassing element parts (power conversion circuit, control circuit, etc.) so that the wiring does not intersect with each other. There is a problem that the equipment becomes large and the cost increases.
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、ノイズ耐性の向上、かつ、小型、安価な電力変換装置の提供を目的とする。 The present application discloses a technique for solving the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a compact and inexpensive power conversion device with improved noise immunity.
本願に開示される電力変換装置は、第一電源出力と第二電源出力を備えた電源回路と、前記電源回路が実装された基板を有し、前記基板上で対をなす前記第一電源出力の配線と前記第二電源出力の配線とが同層で交差する箇所において、前記第一電源出力の配線と前記第二電源出力の配線のうち一方の配線のみが他方の配線を跨ぐように、導体を成形したつなぎ配線で構成されているものである。 The power conversion device disclosed in the present application has a power supply circuit having a first power supply output and a second power supply output, and a board on which the power supply circuit is mounted, and the first power supply output paired on the board. At the place where the wiring of the first power supply output and the wiring of the second power supply output intersect in the same layer, only one of the wiring of the first power supply output and the wiring of the second power supply output straddles the other wiring. It is composed of connecting wiring formed by forming a conductor.
本願に開示される電力変換装置は、上記のような構成を採用しているので、ノイズ耐性が向上、かつ、小型、安価な装置となる。 Since the power conversion device disclosed in the present application adopts the above-mentioned configuration, it is a small and inexpensive device with improved noise immunity.
実施の形態1.
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は電力変換装置100の概要を示す平面図であり、図2は図1のA−A断面図である。尚、この実施の形態1では、駆動回路1とセンサ回路2について説明を行うが、これに限定されることなく「駆動回路と駆動回路」、「センサ回路とセンサ回路」についても適用可能である。図1において電力変換装置100には、以下に述べる主要な構成要素部品を備えている。基板5上には半導体スイッチング素子9をオン、オフ駆動する駆動回路1と、電力変換装置100の電圧、電流を測定するセンサ回路2と、前記駆動回路1、センサ回路2に電源供給する電源回路3と、電力変換回路8を制御する制御回路4が実装されている。上記各構成要素部品は、基板5に実装された第一電源電位配線6A、第一基準電位配線6B、第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7B、および第一つなぎ配線20A、第二つなぎ配線20Bによってそれぞれが機能するよう接続されている。ここで基板5は、1層または2層以上の多層基板であってもよい。尚、図1はこの実施の形態1の特徴である電源回路3と駆動回路1およびセンサ回路2との配線構造に関して拡大化した図を示している。
Embodiment 1.
The first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an outline of the
図1、図2に示すように、電源回路3と駆動回路1とは、基板第一面5Aにプリント配線によって作成された第一電源電位配線6Aおよび基板第二面5Bにプリント配線によって作成された第一基準電位配線6Bで接続されている。前記第一電源電位配線6Aと第一基準電位配線6Bとは、図1に示す基板5を上方から見た場合の平面視で、重なるように配置されている。これにより、電源回路3、駆動回路1、第一電源電位配線6A、第一基準電位配線6Bで形成される電流ループの面積を小さくして、周辺回路が発生するノイズによる電磁誘導の発生を抑制し、ノイズ耐性を向上させている。また、電源回路3とセンサ回路2とは、同様にして基板第一面5Aに設けられた第二電源電位配線7Aおよび基板第二面5Bに設けられた第二基準電位配線7Bで接続されているとともに、平面視で前記第二電源電位配線7Aと重なるよう配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the power supply circuit 3 and the drive circuit 1 are created by the first power
図1に示すように、基板第一面5Aに実装された第一電源電位配線6Aと、第二電源電位配線7Aとが交差する箇所では、第二電源電位配線7Aに設けられた第一つなぎ配線20Aが第一電源電位配線6Aを跨ぐように設けられている。同様に、基板第二面5Bに実装された第一基準電位配線6Bと、第二基準電位配線7Bとが交差する箇所では、第二基準電位配線7Bに設けられた第二つなぎ配線20Bが第一基準電位配線6Bを跨ぐように設けられている。前記第一つなぎ配線20A、第二つなぎ配線20Bは、アルミ材または銅材を用い、成形加工されたものであり、その一部分を樹脂などの絶縁部材で覆っているので、隣接部品との絶縁性能が向上し、近接配置が可能となり、さらなる小型化が可能となる。尚、図1に示すように、第一電源電位配線6A、第二電源電位配線7A、第一基準電位配線6B、第二基準電位配線7Bの幅W1>第一つなぎ配線20A、第二つなぎ配線20Bの幅W2である。
As shown in FIG. 1, at the intersection of the first power
さらに、第一電源電位配線6A、第一基準電位配線6Bと、第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7Bのうち定格電流値(流れる電流量)が大きい方を、第一つなぎ配線20A、第二つなぎ配線20Bで構成することで、さらなる装置の小型化が図れる。一例として、第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7Bに流れる電流量が大きい場合、第一電源電位配線6A、第一基準電位配線6Bよりも第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7Bの配線幅を広くする必要がある。ここで、基板5にプリントされた配線厚みがμmオーダであるのに対して第一つなぎ配線20A、第二つなぎ配線20Bの厚みはmmオーダであるためプリント配線のような広い配線幅が必要でない。従って、第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7Bに第一つなぎ配線20A、第二つなぎ配線20Bを適用することで、第一電源電位配線6A、第一基準電位配線6Bと、第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7Bとが交差する箇所において、第二電源電位配線7A、第二基準電位配線7Bの配線断面積が削減可能となり、装置の小型化が図れる。
Further, of the first power
以上のような構成の電力変換装置100は、比較例として示す図6の電力変換装置のように、基板上の構成要素部品を迂回するような配線構造を採用することがないので、装置の小型化、低コストで、ノイズ耐性が向上するという効果がある。
Unlike the power conversion device of FIG. 6 shown as a comparative example, the
尚、上記した第一電源電位配線6A、第一基準電位配線6Bを、電源回路3と駆動回路1を接続する配線としたが、電源回路3とセンサ回路2とを接続する配線としてもよく、また第二電源電位配線7Aと第二基準電位配線7Bを電源回路3とセンサ回路2を接続する配線としたが、電源回路3と駆動回路1とを接続する配線としてもよく、特定された主要構成要素部品間を接続する必要性はない。
Although the first power supply potential wiring 6A and the first
実施の形態2.
次に、実施の形態2を図に基づいて説明する。図3は実施の形態2による電力変換装置100の平面図であり、図4は図3のA−A断面を示す図であり、図5は図3のB−B断面を示す図である。この実施の形態2は、前述した実施の形態1における第二基準電位配線7Bに接続される第二つなぎ配線20Bが、基板第二面5Bに設けられているのを代替した構成を有するものであり、図5に示すように基板5を貫通するスルーホール10を設けるとともに、前記第二基準電位配線7Bが前記スルーホール10に接続され、基板第一面5Aにおいて第三つなぎ配線20Cが第一つなぎ配線20Aと並行し、かつ第一電源電位配線6Aを跨ぐように設けられたものであり、これ以外は実施の形態1と同様である。このような構成を採用することで、前記実施の形態1の効果に加え、基板第二面5B側に空間を創出し、主要部品の追加設置が可能となるという効果がある。
Next, the second embodiment will be described with reference to the drawings. 3 is a plan view of the
ここで、第一つなぎ配線20A、第三つなぎ配線20Cは、基板5の厚み方向で前記基板5に隣接する部品との距離が遠い方の面に配置することでも、更なる装置の小型化が図れる。絶縁が必要な部品の一例としては、電力変換装置100の周囲を覆う金属筐体であり、基板5の一方の面側に筐体が存在する場合、基板5の他方の面側に第一つなぎ配線20A、第三つなぎ配線20Cを配置することで、基板5と筐体の距離を短くし、且つ、短絡を防止することが可能になる。
Here, the first connecting
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、1つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Although the present application describes various exemplary embodiments and examples, the various features, embodiments, and functions described in one or more embodiments are applications of a particular embodiment. It is not limited to, but can be applied to embodiments alone or in various combinations.
Therefore, innumerable variations not exemplified are envisioned within the scope of the techniques disclosed in the present application. For example, it is assumed that at least one component is modified, added or omitted, and further, at least one component is extracted and combined with the components of other embodiments.
1 駆動回路、2 センサ回路、3 電源回路、4 制御回路、5 基板、
5A 基板第一面、5B 基板第二面、6A 第一電源電位配線、
6B 第一基準電位配線、7A 第二電源電位配線、7B 第二基準電位配線、
10 スルーホール、20A 第一つなぎ配線、20B 第二つなぎ配線、
20C 第三つなぎ配線、100 電力変換装置。
1 drive circuit, 2 sensor circuit, 3 power supply circuit, 4 control circuit, 5 board,
5A board first surface, 5B board second surface, 6A first power supply potential wiring,
6B 1st reference potential wiring, 7A 2nd power supply potential wiring, 7B 2nd reference potential wiring,
10 Through hole, 20A 1st connection wiring, 20B 2nd connection wiring,
20C third connecting wiring, 100 power converter.
Claims (8)
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| JP2020098182A JP6980059B2 (en) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Power converter |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2020098182A JP6980059B2 (en) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | Power converter |
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Family Applications (1)
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Family Cites Families (3)
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