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JP7140700B2 - Electrical equipment with noise filter circuits - Google Patents
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Description

本発明は、大電流(例えば20[A]程度)が流れる電源ライン上をインバータ回路で発生する高周波ノイズが伝導することを抑制するノイズフィルタ回路を備えた電気機器(例えば空気調和機)に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric device (for example, an air conditioner) equipped with a noise filter circuit that suppresses transmission of high-frequency noise generated by an inverter circuit on a power supply line through which a large current (for example, about 20 [A]) flows.

ノイズフィルタ回路を備えた電気機器が、例えば特許文献1に開示されている。図5は、特許文献1に開示された電気機器の構成を示す図であり、この図ではノイズフィルタ回路を備えた電気機器として空気調和機200が例示されている。 An electric device including a noise filter circuit is disclosed in Patent Document 1, for example. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the electrical equipment disclosed in Patent Document 1, and in this figure, an air conditioner 200 is exemplified as an electrical equipment provided with a noise filter circuit.

空気調和機200は、電源リレーMRY1および端子板2を有する室内機201と、端子板3、ノイズフィルタ回路4、全波整流回路5、平滑コンデンサC5、インバータ回路6、圧縮機7、スイッチング電源回路8およびマイコン9を有する室外機202とによって構成されている。端子板2および端子板3のN端子同士、端子板2および端子板3のL端子同士はそれぞれ配線によって接続され、インバータ回路6とマイコン9とはフォトカプラなどの絶縁素子(不図示)を介して接続される。空気調和機200の運転中においては、通常、20[A]程度の電流が電源ラインに流れ、また、平滑コンデンサC5の容量が大きいため、待機状態から運転状態に移行した場合にはより大きな突入電流が電源ラインに流れるため、電源リレーMRY1はそれらの大電流に耐えることができる仕様にする必要がある。 An air conditioner 200 includes an indoor unit 201 having a power relay MRY1 and a terminal plate 2, a terminal plate 3, a noise filter circuit 4, a full-wave rectifier circuit 5, a smoothing capacitor C5, an inverter circuit 6, a compressor 7, and a switching power supply circuit. 8 and an outdoor unit 202 having a microcomputer 9 . The N terminals of the terminal plate 2 and the terminal plate 3 and the L terminals of the terminal plate 2 and the terminal plate 3 are connected by wiring, respectively, and the inverter circuit 6 and the microcomputer 9 are connected via an insulating element (not shown) such as a photocoupler. connected. During operation of the air conditioner 200, a current of about 20 [A] normally flows through the power supply line, and since the capacity of the smoothing capacitor C5 is large, a larger rush occurs when the standby state is shifted to the operating state. Since current flows in the power line, the power relay MRY1 must be designed to withstand such a large current.

空気調和機200の運転中においては、室内機201の電源コードが外部の商用交流電源1へ接続されている状態で電源リレーMRY1がオンになっており、商用交流電源1から出力される交流電圧が、室内機201を経由して室外機202に供給される。全波整流回路5および平滑コンデンサC5は、供給された交流電圧を整流且つ平滑化した後、インバータ回路6およびスイッチング電源回路8に供給する。スイッチング電源回路8は、平滑コンデンサC5の両端電圧から各種DC電圧を生成してマイコン9やその他の回路に電源電圧として供給する。インバータ回路6は、マイコン9からの制御に従って内部のパワースイッチング素子をオン/オフさせることにより平滑コンデンサC5の両端電圧を所望周波数の交流電圧に変換する。インバータ回路6によって変換された所望周波数の交流電圧は、圧縮機7に供給され、圧縮機7を動作させる。 During operation of the air conditioner 200, the power relay MRY1 is turned on with the power cord of the indoor unit 201 connected to the external commercial AC power supply 1, and the AC voltage output from the commercial AC power supply 1 is is supplied to the outdoor unit 202 via the indoor unit 201 . The full-wave rectifier circuit 5 and the smoothing capacitor C5 rectify and smooth the supplied AC voltage, and then supply it to the inverter circuit 6 and the switching power supply circuit 8 . The switching power supply circuit 8 generates various DC voltages from the voltage across the smoothing capacitor C5 and supplies them to the microcomputer 9 and other circuits as power supply voltages. The inverter circuit 6 turns on/off an internal power switching element under the control of the microcomputer 9 to convert the voltage across the smoothing capacitor C5 into an AC voltage of a desired frequency. The AC voltage of the desired frequency converted by the inverter circuit 6 is supplied to the compressor 7 to operate the compressor 7 .

インバータ回路6では、パワースイッチング素子のオン/オフによりスイッチングノイズが発生する。このスイッチングノイズは、室外機202内部の電源ラインから室内機201へ伝わり、最終的には室内機201の電源コードから外部の商用交流電源1へ伝導し、商用交流電源1に接続している他の機器に悪影響を及ぼす。このようなスイッチングノイズの伝導を抑制するために、室外機202内にノイズフィルタ回路4を設置している。 In the inverter circuit 6, switching noise is generated by turning on/off the power switching element. This switching noise is transmitted from the power supply line inside the outdoor unit 202 to the indoor unit 201, and finally conducts from the power cord of the indoor unit 201 to the external commercial AC power supply 1, and is connected to the commercial AC power supply 1. equipment. A noise filter circuit 4 is installed in the outdoor unit 202 in order to suppress the conduction of such switching noise.

ノイズフィルタ回路4は、図5に示すように、放電抵抗R1、コモンモードノイズを抑制するコモンモードチョークコイルL1、ノーマルモードノイズを抑制するコンデンサC1,C2(いわゆるXコンデンサ)、コモンモードノイズを抑制するコンデンサC3,C4(いわゆるYコンデンサ)およびリレーRY1を備えている。コモンモードチョークコイルL1とコンデンサC1,C2は、一対のAC電源ラインLN1,LN2間に設けられている。また、コンデンサC3,C4は、コンデンサC3が一方のAC電源ラインLN1と室外機202の本体アース(機器本体アース)Gとの間に設けられ、コンデンサC4が他方のAC電源ラインLN2と室外機202の本体アースGとの間に設けられている。これらの構成により、ノイズフィルタ回路4は、室外機202の電源ラインにノイズが伝導することを抑制している。 As shown in FIG. 5, the noise filter circuit 4 includes a discharge resistor R1, a common mode choke coil L1 that suppresses common mode noise, capacitors C1 and C2 that suppress normal mode noise (so-called X capacitors), and a common mode noise suppressor. It has capacitors C3 and C4 (so-called Y capacitors) and a relay RY1. A common mode choke coil L1 and capacitors C1 and C2 are provided between a pair of AC power supply lines LN1 and LN2. Capacitors C3 and C4 are provided between the AC power line LN1 on one side and the main body ground (apparatus main body ground) G of the outdoor unit 202, and the capacitor C4 is provided between the other AC power line LN2 and the outdoor unit 202. and the main body ground G. With these configurations, the noise filter circuit 4 suppresses the conduction of noise to the power supply line of the outdoor unit 202 .

また、ノイズフィルタ回路4におけるリレーRY1は、コンデンサC3とコンデンサC4との間の接続ノードN1と、室外機202の本体アースGとの間に設けられている。リレーRY1のリレーコイルの各端部はスイッチング電源回路8の出力側に接続されている。 Also, the relay RY1 in the noise filter circuit 4 is provided between the connection node N1 between the capacitors C3 and C4 and the main body ground G of the outdoor unit 202 . Each end of the relay coil of relay RY1 is connected to the output side of switching power supply circuit 8 .

図5に示す空気調和機200が待機状態のとき、すなわち、電源リレーMRY1がオフであるときは、商用交流電源1から室外機202への電力供給がないため、スイッチング電源回路8は動作せず、リレーRY1のリレーコイルの両端には電圧が印加されない。このため、待機状態の空気調和機200において、リレーRY1はオフとなる。また、リレーRY1がオフとなることで、ノイズフィルタ回路4はノイズフィルタとして機能しなくなる。 When the air conditioner 200 shown in FIG. 5 is in a standby state, that is, when the power relay MRY1 is off, there is no power supply from the commercial AC power supply 1 to the outdoor unit 202, so the switching power supply circuit 8 does not operate. , no voltage is applied across the relay coil of relay RY1. Therefore, in air conditioner 200 in the standby state, relay RY1 is turned off. Moreover, the noise filter circuit 4 stops functioning as a noise filter because the relay RY1 is turned off.

したがって、空気調和機200が待機状態のときは、接続ノードN1と本体アースGとが遮断され、漏洩電流が流れない。また、待機状態のときは、インバータ回路6が動作しておらずスイッチングノイズが発生していないので、ノイズフィルタ回路4がノイズフィルタとして機能しなくても何ら問題は生じない。 Therefore, when the air conditioner 200 is in the standby state, the connection node N1 and the main body ground G are cut off, and no leakage current flows. In the standby state, the inverter circuit 6 does not operate and no switching noise is generated. Therefore, no problem occurs even if the noise filter circuit 4 does not function as a noise filter.

これに対して、運転状態のとき、すなわち、電源リレーMRY1がオンであるときは、商用交流電源1から室外機202へ電力が供給され、スイッチング電源回路8が動作する。スイッチング電源回路8が動作すると、リレーRY1のリレーコイルの両端に所定の電圧(Vcc-0[V]、例えば12[V]、24[V]など)が印加され、リレーRY1はオンになる。リレーRY1がオンになると、ノイズフィルタ回路4はノイズフィルタとして機能し、インバータ回路6で発生するスイッチングノイズの伝導を抑えることができる。また、運転状態のときは、接続ノードN1から本体アースGへ漏洩電流が流れるが、このときの漏洩電流レベルは低いものである。 On the other hand, in the operating state, that is, when the power relay MRY1 is ON, power is supplied from the commercial AC power supply 1 to the outdoor unit 202, and the switching power supply circuit 8 operates. When the switching power supply circuit 8 operates, a predetermined voltage (Vcc-0 [V], such as 12 [V], 24 [V], etc.) is applied across the relay coil of the relay RY1, turning on the relay RY1. When the relay RY1 is turned on, the noise filter circuit 4 functions as a noise filter and can suppress conduction of switching noise generated in the inverter circuit 6. FIG. Also, in the operating state, a leakage current flows from the connection node N1 to the main body ground G, but the leakage current level at this time is low.

このように、図5に示すノイズフィルタ回路4は、スイッチング電源回路8の制御によってオン/オフされるリレーRY1を備え、待機状態においてはリレーRY1をオフして漏洩電流を抑え、運転状態においてはリレーRY1をオンしてスイッチングノイズを抑えることができる。また、リレーRY1には運転状態における漏洩電流が流れるだけであるので、小電流タイプのリレー、すなわち低廉かつ小型のリレーをリレーRY1に用いることができる。 As described above, the noise filter circuit 4 shown in FIG. 5 includes a relay RY1 that is turned on/off under the control of the switching power supply circuit 8. In the standby state, the relay RY1 is turned off to suppress leakage current, and in the operating state, the relay RY1 is turned off. The switching noise can be suppressed by turning on the relay RY1. Further, since only a leakage current flows through the relay RY1 in the operating state, a low-current type relay, that is, a low-cost and small-sized relay can be used as the relay RY1.

特許第5031444号公報Japanese Patent No. 5031444

特許文献1に開示された電気機器(ここでは空気調和機200)は、ノイズフィルタ回路4における搭載部品の大幅なコストアップや大型化を伴うことなく、高周波ノイズと漏洩電流をともに抑制することができる優れたものである。 The electric device disclosed in Patent Document 1 (here, the air conditioner 200) can suppress both high-frequency noise and leakage current without significantly increasing the cost or size of the components mounted in the noise filter circuit 4. It's the best you can do.

しかしながら、このような電気機器においても、雷などのサージ電流から電気機器を保護するサージ保護回路を備えた場合には、絶縁耐圧試験でリレーRY1の接点間に高い電圧がかかってNGとなる(不良品と判定される)場合があることが本願発明者により発見された。これについて説明すると以下の通りである。 However, even in such an electrical device, if it is equipped with a surge protection circuit that protects the electrical device from surge currents such as lightning, a high voltage will be applied between the contacts of relay RY1 in the withstand voltage test, resulting in NG ( The inventors of the present application have discovered that there is a case where the product is determined to be defective. This is explained below.

図6に示す空気調和機200’は、図5に示す空気調和機200に、サージ保護回路としてサージアブソーバSA1とバリスタNR1とを追加した構成である。サージアブソーバSA1およびバリスタNR1は、AC電源ラインLN2と本体アースGとの間で直列に接続されている。 An air conditioner 200' shown in FIG. 6 has a configuration in which a surge absorber SA1 and a varistor NR1 are added as a surge protection circuit to the air conditioner 200 shown in FIG. Surge absorber SA1 and varistor NR1 are connected in series between AC power supply line LN2 and main body ground G. FIG.

図7は、空気調和機200’から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。そして、絶縁耐圧試験では、電源部とアース部との間で絶縁耐圧試験電源10による試験電圧を印加するため、絶縁耐圧試験時の等価回路は図8に示すようになる。尚、図8に示すように、絶縁耐圧試験時には、商用交流電源1が接続されておらず、AC電源ラインLN1,LN2同士が直接接続されている。 FIG. 7 is a circuit diagram in which only the parts related to the withstand voltage test are extracted from the air conditioner 200'. In the dielectric strength test, since a test voltage is applied between the power supply section and the ground section by the dielectric strength test power supply 10, the equivalent circuit for the dielectric strength test is as shown in FIG. As shown in FIG. 8, during the withstand voltage test, the commercial AC power supply 1 is not connected, and the AC power supply lines LN1 and LN2 are directly connected to each other.

また、図7では、図5および図6では図示されていない抵抗R2が、リレーRY1に対して並列に接続されている。この抵抗R2は、リレーRY1における接点間電圧を下げる機能を有するものである。抵抗R2は、その抵抗値が低いほど、リレーRY1の接点間電圧を下げる効果が高い。しかしながら、図7に示す回路では、抵抗R2が存在することで待機状態時に漏洩電流が発生し、抵抗R2の抵抗値が低いと漏洩電流も大きくなるため、抵抗R2の抵抗値を必要以上に小さくすることは好ましくない。 Also, in FIG. 7, a resistor R2, not shown in FIGS. 5 and 6, is connected in parallel with the relay RY1. This resistor R2 has the function of reducing the voltage between the contacts of the relay RY1. The lower the resistance value of the resistor R2, the higher the effect of lowering the voltage between the contacts of the relay RY1. However, in the circuit shown in FIG. 7, the presence of the resistor R2 causes leakage current in the standby state, and if the resistance value of the resistor R2 is low, the leakage current also increases. I don't like doing it.

絶縁耐圧試験では、通常、1.8kV(周波数は50Hzまたは60Hz)の交流電圧が1秒間印加される(200V機種の場合)。ここで、リレーRY1に印加される電圧(接点間電圧)は、抵抗R2がなければ1.8kVであるが、抵抗R2がある場合は1800×r2/(r2+z1)[V]となる。ここで、r2は抵抗R2の抵抗値[Ω]であり、z1はコンデンサC3およびC4のインピータンス[Ω]である。また、コンデンサC3およびC4のインピータンスz1は、z1=1/(2Π・f・(c3+c4))で表される。ここで、fは試験電圧の周波数[Hz]であり、c3およびc4はコンデンサC3およびC4のそれぞれの容量値[F]である。 In the withstand voltage test, an AC voltage of 1.8 kV (with a frequency of 50 Hz or 60 Hz) is normally applied for 1 second (for 200 V models). Here, the voltage (voltage between contacts) applied to the relay RY1 is 1.8 kV without the resistor R2, but is 1800×r2/(r2+z1) [V] with the resistor R2. Here, r2 is the resistance value [Ω] of resistor R2, and z1 is the impedance [Ω] of capacitors C3 and C4. Also, the impedance z1 of the capacitors C3 and C4 is expressed by z1=1/(2Π·f·(c3+c4)). Here, f is the frequency [Hz] of the test voltage, and c3 and c4 are the capacitance values [F] of the capacitors C3 and C4, respectively.

YコンデンサであるコンデンサC3およびC4には、温度によって容量が変化するF特性のコンデンサが一般的に使用され、F特性のコンデンサは10℃環境下で容量が最大となる。このため、リレーRY1の接点間電圧は10℃環境下で最も高くなる。 Capacitors C3 and C4, which are Y capacitors, are generally F-characteristic capacitors whose capacitance varies with temperature, and the F-characteristic capacitor reaches its maximum capacitance in an environment of 10.degree. Therefore, the voltage between the contacts of relay RY1 becomes the highest under the 10° C. environment.

リレーRY1において、接点間電圧が降伏電圧を超えるとリレーRY1がチャタリングを起こし、接点間電圧がさらに上昇する。チャタリングによってリレーRY1の端子間電圧が上がるのは、図9に示す等価回路で説明できる。ここで、Lは、電源線、電源線につけているフェライトコア、パターンのインダクタンス成分を表している。リレーRY1がチャタリングによってオン/オフを繰り返すと、インダクタンス成分Lにエネルギが発生し、このエネルギによってリレーRY1の端子間電圧が上昇する。 In the relay RY1, when the voltage across the contacts exceeds the breakdown voltage, the relay RY1 causes chattering, and the voltage across the contacts further increases. The increase in the voltage across the terminals of the relay RY1 due to chattering can be explained by the equivalent circuit shown in FIG. Here, L represents the inductance component of the power line, the ferrite core attached to the power line, and the pattern. When the relay RY1 repeats ON/OFF due to chattering, energy is generated in the inductance component L, and this energy increases the voltage across the terminals of the relay RY1.

チャタリングによって上昇したリレーRY1の端子間電圧が、サージ保護回路(サージアブソーバSA1またはバリスタNR1)の放電電圧よりも高くなると、サージ保護回路が導通を起こし、絶縁耐圧試験でNGとなる場合があった。すなわち、図6に示す空気調和機200’では、気温が低下してコンデンサC3およびC4の容量が大きくなる冬場の生産において、絶縁耐圧試験でのNGが生じ易くなるといった問題があった。この問題は、抵抗R2の抵抗値を低くすることで解消可能ではあるが、その場合は、待機状態時の漏洩電流が増加するといった問題が生じる。 When the voltage across the terminals of relay RY1, which has risen due to chattering, becomes higher than the discharge voltage of the surge protection circuit (surge absorber SA1 or varistor NR1), the surge protection circuit may conduct, resulting in NG in the withstand voltage test. . That is, in the air conditioner 200' shown in FIG. 6, there is a problem that NG is likely to occur in the withstand voltage test during production in winter when the air temperature drops and the capacities of the capacitors C3 and C4 increase. This problem can be solved by lowering the resistance value of the resistor R2, but in that case, there arises a problem of increased leakage current during the standby state.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、待機状態時の漏洩電流の増加を抑制しながら、絶縁耐圧試験にも耐えうるノイズフィルタ回路を備えた電気機器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrical device equipped with a noise filter circuit that can withstand a dielectric strength test while suppressing an increase in leakage current in a standby state. do.

上記の課題を解決するために、本発明の第1の態様は、インバータ回路と、外部電源の出力電圧に基づく電圧を前記インバータ回路に供給するための一対の電源ライン上を前記インバータ回路の高周波ノイズが伝導することを抑制するノイズフィルタ回路とを備えた電気機器において、前記ノイズフィルタ回路が、第1コンデンサ、第2コンデンサ、切替リレーおよび正特性サーミスタを有し、前記第1コンデンサが、一方の電源ラインと機器本体アースとの間に設けられ、前記第2コンデンサが、他方の電源ラインと前記機器本体アースとの間に設けられ、前記切替リレーおよび前記正特性サーミスタが、前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサとの間の接続ノードと前記機器本体アースとの間で、互いに並列となるように接続されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a first aspect of the present invention provides an inverter circuit and a high-frequency power supply of the inverter circuit on a pair of power supply lines for supplying a voltage based on an output voltage of an external power supply to the inverter circuit. and a noise filter circuit for suppressing noise conduction, wherein the noise filter circuit has a first capacitor, a second capacitor, a switching relay, and a positive temperature coefficient thermistor, and the first capacitor and the second capacitor is provided between the other power line and the equipment main body ground, and the switching relay and the positive temperature coefficient thermistor are connected to the first capacitor and the connection node between the second capacitor and the equipment main body ground are connected in parallel with each other.

上記の構成によれば、気温が低下する冬場などで、F特性の第1および第2コンデンサのそれぞれの容量値が大きくなり、切替リレーの接点間電圧を増加させるが、同時に正特性サーミスタの抵抗値が減少する。その結果、気温が低下して第1および第2コンデンサの容量が増加する冬場などにおいても、絶縁耐圧試験におけるNGを抑制することができる。また、気温が低くないときは正特性サーミスタの抵抗値が高抵抗となることで待機状態時の漏洩電流を抑制できる。 According to the above configuration, in winter when the temperature drops, the capacitance values of the first and second capacitors of the F characteristic increase, and the voltage between the contacts of the switching relay increases. value decreases. As a result, even in winter when the temperature drops and the capacities of the first and second capacitors increase, NG in the dielectric strength test can be suppressed. Also, when the air temperature is not low, the resistance value of the PTC thermistor becomes high, so that the leakage current during the standby state can be suppressed.

また、上記電気機器では、前記ノイズフィルタ回路が、さらに抵抗を有しており、前記抵抗は前記正特性サーミスタと直列に接続され、かつ、前記正特性サーミスタおよび前記抵抗は切替リレーと並列に接続されている構成とすることができる。 Further, in the electric device, the noise filter circuit further has a resistor, the resistor is connected in series with the PTC thermistor, and the PTC thermistor and the resistor are connected in parallel with a switching relay. It can be configured as

上記の構成によれば、正特性サーミスタに対して抵抗を直列に接続することで、待機状態時に漏洩電流が流れる経路の抵抗が下がりすぎることを防止し、気温が下がった場合の漏洩電流の増加を抑制することができる。 According to the above configuration, by connecting a resistor in series with the PTC thermistor, it is possible to prevent the resistance of the path through which the leakage current flows during the standby state from dropping too much, and increase the leakage current when the temperature drops. can be suppressed.

また、上記電気機器では、前記切替リレーは、2つのリレーが直列に接続された構成とすることができる。 Further, in the above electric device, the switching relay may have a configuration in which two relays are connected in series.

上記の構成によれば、切替リレーとして1つのリレーを用いる場合に比べて、リレー1つ当たりの接点間電圧を半減させることができる。これにより、絶縁耐圧試験において各リレーでのチャタリングが発生しにくくなり、絶縁耐圧試験におけるNGを抑制することができる。 According to the above configuration, the voltage between the contacts of each relay can be halved compared to the case where one relay is used as the switching relay. As a result, chattering in each relay is less likely to occur in the dielectric strength test, and NG in the dielectric strength test can be suppressed.

また、上記の課題を解決するために、本発明の第2の態様は、インバータ回路と、外部電源の出力電圧に基づく電圧を前記インバータ回路に供給するための一対の電源ライン上を前記インバータ回路の高周波ノイズが伝導することを抑制するノイズフィルタ回路とを備えた電気機器において、前記ノイズフィルタ回路が、第1コンデンサ、第2コンデンサおよび切替リレーを有し、前記第1コンデンサが、一方の電源ラインと機器本体アースとの間に設けられ、前記第2コンデンサが、他方の電源ラインと前記機器本体アースとの間に設けられ、前記切替リレーが、前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサとの間の接続ノードと前記機器本体アースとの間に接続されており、前記切替リレーは、2つのリレーが直列に接続された構成であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a second aspect of the present invention provides an inverter circuit, and a pair of power supply lines for supplying a voltage based on an output voltage of an external power supply to the inverter circuit. and a noise filter circuit for suppressing transmission of high-frequency noise, wherein the noise filter circuit has a first capacitor, a second capacitor, and a switching relay, and the first capacitor is connected to one power supply The second capacitor is provided between the other power supply line and the equipment body ground, and the switching relay connects the first capacitor and the second capacitor. It is characterized in that the switching relay has a configuration in which two relays are connected in series.

本発明のノイズフィルタ回路を備えた電気機器は、第1および第2コンデンサの容量が増加する冬場において、同時に正特性サーミスタの抵抗値が減少することで、絶縁耐圧試験におけるNGを抑制することができ、それ以外のときは正特性サーミスタの抵抗値が高抵抗となることで待機状態時の漏洩電流を抑制できるといった効果を奏する。 In the electrical equipment provided with the noise filter circuit of the present invention, the resistance value of the PTC thermistor decreases at the same time in winter when the capacities of the first and second capacitors increase, thereby suppressing NG in the withstand voltage test. Otherwise, the positive temperature coefficient thermistor has a high resistance value, which has the effect of suppressing the leakage current during the standby state.

本実施の形態1に示す電気機器の構成を示す図であり、電気機器として例示された空気調和機の構成を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an electrical device shown in Embodiment 1, and is a diagram showing the configuration of an air conditioner exemplified as the electrical device; 実施の形態1に示す空気調和機から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram in which only a part related to a withstand voltage test is extracted from the air conditioner shown in Embodiment 1; 実施の形態2に示す空気調和機から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing only a portion related to a withstand voltage test extracted from the air conditioner shown in Embodiment 2; 実施の形態3に示す空気調和機から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing only a portion related to a withstand voltage test extracted from the air conditioner shown in Embodiment 3; 従来のノイズフィルタ回路を備えた電気機器として、空気調和機の一般的な構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a general configuration of an air conditioner as an electric device having a conventional noise filter circuit. 図5の空気調和機にサージ保護回路を追加した構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which a surge protection circuit is added to the air conditioner of FIG. 5; 図6に示す空気調和機から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram in which only a portion related to a withstand voltage test is extracted from the air conditioner shown in FIG. 6; 図6に示す空気調和機において、絶縁耐圧試験時の等価回路図である。FIG. 7 is an equivalent circuit diagram at the time of a withstand voltage test in the air conditioner shown in FIG. 6; 図6に示す空気調和機において、チャタリングによるリレー端子間電圧の上昇を説明するための等価回路図である。7 is an equivalent circuit diagram for explaining an increase in voltage between relay terminals due to chattering in the air conditioner shown in FIG. 6. FIG.

〔実施の形態1〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施の形態1に示す電気機器の構成を示す図であり、この図ではノイズフィルタ回路を備えた電気機器として、室内機101および室外機102からなる空気調和機100が例示されている。尚、図1に示す空気調和機100は、図6に示す空気調和機200’に正特性サーミスタPTC1(以下、単にサーミスタPTC1と称する)を追加したものであり、それ以外の部分については空気調和機200’と同様の構成である。このため、図1において図6と同一の部分については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Embodiment 1]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the electrical equipment shown in Embodiment 1. In this figure, an air conditioner 100 comprising an indoor unit 101 and an outdoor unit 102 is exemplified as an electrical equipment equipped with a noise filter circuit. ing. The air conditioner 100 shown in FIG. 1 is the air conditioner 200' shown in FIG. It has the same configuration as the machine 200'. 1 that are the same as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

サーミスタPTC1は、リレーRY1に対して並列に接続されている。図2は、図1に示す空気調和機100から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。尚、図2に示す回路は、図7に示す回路における抵抗R2をサーミスタPTC1に置き換えたものとなっている。また、空気調和機100においては、コンデンサC3およびコンデンサC4が特許請求の範囲に記載の第1コンデンサおよび第2コンデンサに相当し、リレーRY1が特許請求の範囲に記載の切替リレーに相当し、AC電源ラインLN1,LN2が一対の電源ラインに相当する。 The thermistor PTC1 is connected in parallel with the relay RY1. FIG. 2 is a circuit diagram in which only the parts related to the withstand voltage test are extracted from the air conditioner 100 shown in FIG. In the circuit shown in FIG. 2, the resistor R2 in the circuit shown in FIG. 7 is replaced with a thermistor PTC1. Further, in the air conditioner 100, the capacitor C3 and the capacitor C4 correspond to the first capacitor and the second capacitor recited in the claims, the relay RY1 corresponds to the switching relay recited in the claims, and the AC Power supply lines LN1 and LN2 correspond to a pair of power supply lines.

本実施の形態1に係る空気調和機100において絶縁耐圧試験を行う場合、リレーRY1の接点間電圧は、サーミスタPTC1があることで、1800×rPTC/(rPTC+z1)[V]となる。ここで、rPTCはサーミスタPTC1の抵抗値[Ω]である。また、コンデンサC3,C4のインピータンスz1は、z1=1/(2Π・f・(c3+c4))である。 When performing a withstand voltage test on the air conditioner 100 according to Embodiment 1, the voltage between the contacts of the relay RY1 is 1800×r PTC /(r PTC +z1) [V] due to the presence of the thermistor PTC1. Here, r PTC is the resistance value [Ω] of the thermistor PTC1. Also, the impedance z1 of the capacitors C3 and C4 is z1=1/(2Π·f·(c3+c4)).

上述したように、F特性のコンデンサC3,C4のそれぞれの容量値c3,c4は、気温が低下する冬場などで大きくなり、このとき、インピータンスz1も増加する。インピータンスz1の増加は、リレーRY1の接点間電圧を増加させるように作用する。一方、サーミスタPTC1は、温度が下がると抵抗値が小さくなり、リレーRY1の接点間電圧を減少させるように作用する。すなわち、気温が低下してインピータンスz1が増加するときには、同時にサーミスタPTC1の抵抗値が減少する。サーミスタPTC1の抵抗値が減少することでリレーRY1の接点間電圧が低減されるため、空気調和機100は、コンデンサC3およびC4の容量が増加する冬場などにおいても、絶縁耐圧試験におけるNGを抑制することができる。 As described above, the capacitance values c3 and c4 of the F-characteristic capacitors C3 and C4 increase in winter when the temperature drops, and the impedance z1 also increases at this time. An increase in impedance z1 acts to increase the voltage across the contacts of relay RY1. On the other hand, the thermistor PTC1 decreases in resistance as the temperature decreases, and acts to decrease the voltage between the contacts of the relay RY1. That is, when the air temperature decreases and the impedance z1 increases, the resistance value of the thermistor PTC1 decreases at the same time. Since the voltage between the contacts of the relay RY1 is reduced by reducing the resistance value of the thermistor PTC1, the air conditioner 100 suppresses NG in the withstand voltage test even in winter when the capacities of the capacitors C3 and C4 increase. be able to.

また、気温が低くないときは、サーミスタPTC1の抵抗値が高抵抗に維持されるため、待機状態時にサーミスタPTC1を介して流れる漏洩電流を抑制することができる。 Further, when the temperature is not low, the resistance value of the thermistor PTC1 is maintained at a high resistance, so that leakage current flowing through the thermistor PTC1 in the standby state can be suppressed.

〔実施の形態2〕
図3は、本実施の形態2に係る空気調和機100から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。図3に示す回路は、図2に示す回路に抵抗R3を追加したものである。抵抗R3はサーミスタPTC1に直列に接続されており、サーミスタPTC1および抵抗R3は、リレーRY1に対して並列に接続されている。尚、本実施の形態2に係る空気調和機100は、抵抗R3を追加した以外は、実施の形態1における空気調和機100と同様の構成であるとする。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a circuit diagram in which only the parts related to the withstand voltage test are extracted from the air conditioner 100 according to the second embodiment. The circuit shown in FIG. 3 is obtained by adding a resistor R3 to the circuit shown in FIG. Resistor R3 is connected in series with thermistor PTC1, and thermistor PTC1 and resistor R3 are connected in parallel with relay RY1. Note that the air conditioner 100 according to Embodiment 2 has the same configuration as the air conditioner 100 according to Embodiment 1, except that a resistor R3 is added.

実施の形態1に係る空気調和機100は、リレーRY1に対してサーミスタPTC1のみを並列に接続した構成であるため、気温が下がってサーミスタPTC1の抵抗値が減少すると、待機状態時の漏洩電流が増加する。これに対し、本実施の形態2に係る空気調和機100では、サーミスタPTC1に対して抵抗R3を直列に接続することで、待機状態時に漏洩電流が流れる経路の抵抗が下がりすぎることを防止し、気温が下がった場合の漏洩電流の増加を抑制することができる。 The air conditioner 100 according to Embodiment 1 has a configuration in which only the thermistor PTC1 is connected in parallel with the relay RY1. To increase. On the other hand, in the air conditioner 100 according to Embodiment 2, by connecting the resistor R3 in series with the thermistor PTC1, the resistance of the path through which the leakage current flows during the standby state is prevented from decreasing too much. It is possible to suppress an increase in leakage current when the temperature drops.

〔実施の形態3〕
図4は、本実施の形態3に係る空気調和機100から絶縁耐圧試験で関係する部分のみを抜粋して記載した回路図である。図4に示す回路は、図2に示す回路において、サーミスタPTC1を無くし、代わりに2つのリレーRY1,RY2を直列に接続して構成したものである。尚、本実施の形態3に係る空気調和機100は、サーミスタPTC1を無くし、2つのリレーRY1,RY2を直列に接続した以外は、実施の形態1における空気調和機100と同様の構成であるとする。
[Embodiment 3]
FIG. 4 is a circuit diagram extracting and describing only the part related to the withstand voltage test from the air conditioner 100 according to the third embodiment. The circuit shown in FIG. 4 is configured by removing the thermistor PTC1 from the circuit shown in FIG. 2 and instead connecting two relays RY1 and RY2 in series. The air conditioner 100 according to Embodiment 3 has the same configuration as the air conditioner 100 according to Embodiment 1 except that the thermistor PTC1 is eliminated and two relays RY1 and RY2 are connected in series. do.

本実施の形態3に係る空気調和機100では、2つのリレーRY1,RY2を直列に接続した配置したことにより、1つのリレーRY1を用いる場合に比べて、リレー1つ当たりの接点間電圧を半減させることができる。これにより、絶縁耐圧試験において各リレーでのチャタリングが発生しにくくなり、絶縁耐圧試験におけるNGを抑制することができる。 In the air conditioner 100 according to Embodiment 3, the two relays RY1 and RY2 are connected in series, so that the voltage between the contacts of each relay is halved compared to the case where one relay RY1 is used. can be made As a result, chattering in each relay is less likely to occur in the dielectric strength test, and NG in the dielectric strength test can be suppressed.

尚、本実施の形態3に係る空気調和機100では、図2および図3に示したサーミスタPTC1や抵抗R3、もしくは図7に示した抵抗R2を用いなくても、絶縁耐圧試験におけるリレーのチャタリングを抑制し、絶縁耐圧試験におけるNGを抑制できるものである。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、2つのリレーRY1,RY2と並列に、サーミスタPTC1や抵抗R3、もしくは抵抗R2を接続するものであってもよい。 In the air conditioner 100 according to Embodiment 3, the chattering of the relay in the withstand voltage test can be prevented without using the thermistor PTC1 and the resistor R3 shown in FIGS. 2 and 3 or the resistor R2 shown in FIG. can be suppressed, and NG in the withstand voltage test can be suppressed. However, the present invention is not limited to this, and thermistor PTC1, resistor R3, or resistor R2 may be connected in parallel with the two relays RY1 and RY2.

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiments disclosed this time are exemplifications in all respects and are not grounds for restrictive interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not to be interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the claims. In addition, all changes within the meaning and range of equivalents to the scope of claims are included.

1 商用交流電源
2,3 端子板
4 ノイズフィルタ回路
5 全波整流回路
6 インバータ回路
7 圧縮機
8 スイッチング電源回路
9 マイコン
100 空気調和機(電気機器)
101 室内機
102 室外機
LN1,LN2 AC電源ライン(一対の電源ライン)
C1,C2 コンデンサ
C3 コンデンサ(第1コンデンサ)
C4 コンデンサ(第2コンデンサ)
C5 平滑コンデンサ
L1 コモンモードチョークコイル
MRY1 電源リレー
PTC1 正特性サーミスタ
R3 抵抗
RY1,RY2 リレー(切替リレー)
SA1 サージアブソーバ
NR1 バリスタ
G 本体アース(機器本体アース)
1 Commercial AC Power Supply 2, 3 Terminal Board 4 Noise Filter Circuit 5 Full Wave Rectifier Circuit 6 Inverter Circuit 7 Compressor 8 Switching Power Supply Circuit 9 Microcomputer 100 Air Conditioner (Electrical Equipment)
101 indoor unit 102 outdoor unit LN1, LN2 AC power lines (pair of power lines)
C1, C2 capacitor C3 capacitor (first capacitor)
C4 capacitor (second capacitor)
C5 Smoothing capacitor L1 Common mode choke coil MRY1 Power relay PTC1 Positive characteristic thermistor R3 Resistor RY1, RY2 Relay (switching relay)
SA1 Surge absorber NR1 Varistor G Body ground (Equipment body ground)

Claims (3)

インバータ回路と、外部電源の出力電圧に基づく電圧を前記インバータ回路に供給するための一対の電源ライン上を前記インバータ回路の高周波ノイズが伝導することを抑制するノイズフィルタ回路とを備えた電気機器において、
前記ノイズフィルタ回路が、第1コンデンサ、第2コンデンサ、切替リレーおよび正特性サーミスタを有し、
前記第1コンデンサが、前記一対の電源ラインの一方と機器本体アースとの間に設けられ、
前記第2コンデンサが、前記一対の電源ラインの他方と前記機器本体アースとの間に設けられ、
前記切替リレーおよび前記正特性サーミスタが、前記第1コンデンサおよび前記第2コンデンサとの間の接続ノードと前記機器本体アースとの間で、互いに並列となるように接続されていることを特徴とする電気機器。
An electrical device comprising an inverter circuit and a noise filter circuit for suppressing transmission of high-frequency noise of the inverter circuit on a pair of power supply lines for supplying the inverter circuit with a voltage based on the output voltage of an external power supply ,
The noise filter circuit has a first capacitor, a second capacitor, a switching relay and a positive temperature coefficient thermistor,
the first capacitor is provided between one of the pair of power supply lines and the equipment main body ground;
the second capacitor is provided between the other of the pair of power supply lines and the equipment main body ground;
The switching relay and the positive temperature coefficient thermistor are connected in parallel between a connection node between the first capacitor and the second capacitor and the equipment main body ground. electrical equipment.
請求項1に記載の電気機器であって、
前記ノイズフィルタ回路が、さらに抵抗を有しており、
前記抵抗は前記正特性サーミスタと直列に接続され、かつ、前記正特性サーミスタおよび前記抵抗は切替リレーと並列に接続されていることを特徴とする電気機器。
The electrical device according to claim 1,
The noise filter circuit further has a resistor,
An electrical device, wherein the resistor is connected in series with the positive temperature coefficient thermistor, and the positive temperature coefficient thermistor and the resistor are connected in parallel with a switching relay.
請求項1または2に記載の電気機器であって、
前記切替リレーは、2つのリレーが直列に接続された構成であることを特徴とする電気機器。
The electrical device according to claim 1 or 2,
The electric device, wherein the switching relay has a configuration in which two relays are connected in series.
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