功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术得到一种功率转换装置，其可以降低从电缆发出的噪声。本发明专利技术涉及的功率转换装置具有：整流电路(11)，其将三相交流电压转换成直流电压；DC电抗器(5)，其一端经由电缆(9)与整流电路(11)的输出端连接；平滑电路(12)，其经由电缆(9)与DC电抗器(5)的另一端连接，对直流电压进行平滑处理；以及开关电路(13)，其通过开关控制而将从平滑电路(12)输出的直流电压转换成用于驱动负载的三相交流电压，在该功率转换装置中，以捆束并围绕电缆(9)的方式安装有降噪芯(6)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种功率转换装置，其生成用于驱动电动机等负载的电力。
技术介绍
在专利文献I中记载有现有的功率转换装置的一个例子。专利文献I所记载的车辆用功率转换装置具有滤波电容器及三相桥电路等，将直流电力转换成用于驱动负载的三相交流电力。滤波电容器及三相桥电路被单元化，在其前段设有用于使向单元输入的输入电流平滑化的电抗器。另外，在单元内的输入侧及输出侧设置降噪芯(core)，以实现降低噪声。专利文献1:日本特开2004-187368号公报
技术实现思路
在作为产品销售的功率转换装置中，存在具有下述结构的功率转换装置，S卩，其基本结构为，不设置以改善功率因数为目的的DC电抗器，即，不设置用于使向进行功率转换的电路输入的输入电流平滑化的电抗器，并且，构成为可以与所连接的负载的规格等对应地追加DC电抗器。在这样的结构中，在追加安装DC电抗器的情况下，成为经由电缆等进行安装(连接)的结构，而并非直接安装在基板上。另外，对于在标准状态下安装有DC电抗器的结构的情况，也由于使基板、部件、框体等通用化的目的或使DC电抗器可更换化的目的等，通常形成经由电缆等安装DC电抗器的结构。但是，在形成将DC电抗器进行电缆连接的结构的情况下，存在下述问题，即，电缆作为天线起作用，发出噪声。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种功率转换装置，其可以将用于改善功率因数的DC电抗器所连接的电缆发出的噪声降低。为了解决上述课题，达到目的，本专利技术涉及的功率转换装置的特征在于，具有:整流电路，其将三相交流电压转换成直流电压；电抗器，其一端经由第I电缆与所述整流电路的输出端连接；平滑电路，其经由第2电缆与所述电抗器的另一端连接，对直流电压进行平滑处理；以及开关电路，其通过开关控制而将从所述平滑电路输出的直流电压转换成用于驱动负载的三相交流电压，在该功率转换装置中，以捆束并围绕所述第I电缆以及所述第2电缆的方式安装有降噪芯。专利技术的效果根据本专利技术，可以实现下述效果，S卩，可以高效抑制从电抗器的连接电缆发出的共模噪声，并且可以实现设备的小型化。附图说明图1是表示实施方式I的功率转换装置的要部结构的图。图2是表示功率转 换装置的电路结构例的图。图3是表示功率转换装置的整体外观的图。图4是表示降噪芯的频率特性的一个例子的图。图5是表示实施方式2的功率转换装置的要部结构的图。具体实施例方式下面，基于附图，对本专利技术涉及的功率转换装置的实施方式进行详细说明。此外，本专利技术并不由本实施方式所限定。实施方式I图1是表示实施方式I的功率转换装置的要部结构的图。该功率转换装置对从外部电源供给的三相交流电压进行转换，生成外部负载需要的电压。图2是表示功率转换装置的电路结构例的图，同时记载有外部的电源(工业电源)以及负载(电动机)。此外，在图1及图2中，对相同的结构要素标注相同的标号。本实施方式的功率转换装置具有:功率转换电路1，其将从工业电源供给的三相交流电压进行转换而生成针对负载的供给电压；电源输入导体2，其经由电缆7与工业电源连接；电压输出导体3，其经由电缆8与电动机等负载连接；DC电抗器连接导体4a及4b，它们经由电缆9与DC电抗器5连接；DC电抗器5 ;以及降噪芯6，其安装在DC电抗器5的电缆9上，用于降低辐射噪声。降噪芯6由铁氧体等构成。另外，功率转换电路I具有:整流电路11，其将从工业电源供给的交流电压转换成直流电压；平滑电路12，其对由整流电路11转换后的直流电压进行平滑处理；以及开关电路13，其通过开关控制而将平滑后的直流电压转换成三相交流电压，并向负载供给。开关电路13具有多个开关元件而构成(参照图2)。开关元件例如是Si晶体三极管。另外，也可以使用带隙更大的半导体、具体地说为碳化娃(SiC:Silicon Carbide)及氮化镓(GaN:GalIium Nitride)、金刚石等宽带隙半导体,形成开关元件。因为由宽带隙半导体形成的开关元件的耐电压性高、允许电流密度也高，所以可以小型化，通过使用这些小型化的开关元件，可以使组装有这些元件的半导体模块小型化。另外，因为电力损耗低，所以可以使开关元件高效化，并且可以使半导体模块高效化。在上述各导体中，电源输入导体2与整流电路11连接。电压输出导体3与开关电路13连接。DC电抗器连接导体4a与整流电路11的正极侧(正极侧输出端)连接。DC电抗器连接导体4b与平滑电容器即平滑电路12的正极侧连接。图3是表示功率转换装置的整体外观的图，示出DC电抗器5、降噪芯6以及电缆7 9的连接关系。如图1 图3所示，本实施方式的功率转换装置中，将DC电抗器5的两端所连接的2根电缆9进行捆束，在该处安装有降噪芯6。具体地说，以围绕2根电缆的方式安装有降噪芯6。因为如果功率转换装置工作，则这2根电缆9会流过相反方向的电流，所以磁通彼此抵消。此外，在以后的说明中，为了方便而将该安装方法称为“共模连接”。如上述所示，因为在将降噪芯6进行共模连接的情况下，以磁通彼此抵消的方式起作用，所以与针对电缆而分别安装降噪芯的情况(以后将这种连接方法称为“标准模式连接”)相比，可以使用小型的降噪芯。即，与进行标准模式连接的情况相比，可以利用更小型的降噪芯而实现相同的噪声抑制效果，可以使设备小型化。图4是表示降噪芯6的频率特性的一个例子的图。在将具有图示特性的降噪芯作为降噪芯6使用的情况下，在30MHz下的阻抗大于或等于70 Ω，在辐射噪声成为问题的大于或等于30MHz的范围内，可以确保充分的阻抗(大于或等于50Ω)。其结果，辐射噪声得到抑制。这样，本实施方式的功率转换装置形成为下述结构，S卩，将DC电抗器的两端所连接的电缆进行捆束，在此处安装降噪芯(共模连接)。由此，可以抑制从电缆发出的共模噪声。另外，与不捆束电缆就安装降噪芯的情况(标准模式连接的情况)相比，可以在避免磁饱和的同时流过更多的电流。即，在希望实现相同的噪声抑制效果的情况下，因为与以标准模式连接而安装降噪芯的情况相比，可以使用体积更小的降噪芯，所以可以高效地抑制噪声，并且可以实现设备的小型化。此外，虽然形成为DC电抗器与整流电路11及平滑电路12的正极侧连接，但也可以形成与负极侧连接的结构。实施方式2图5是表示实施方式2的功率转换装置的要部结构的图。如图所示，本实施方式的功率转换装置相对于实施方式I的功率转换装置追加了降噪芯10。因为其它部分与实施方式I相同，所以省略说明。在电缆7及电缆8上，以围绕3根电缆的方式安装有降噪芯10。作为降噪芯10，以在各电缆中流过相同方向的电流的通常的连接方法(相当于上述标准模式连接)而分别安装在电缆7及电缆8上，对从电缆7及8发出的噪声(标准模式噪声)进行抑制。也可以仅在电缆7及8任意其中一个上安装降噪芯10。如上所述，本实施方式的功率转换装置中，在DC电抗器连接用电缆之外，还针对电源连接用电缆及负载连接用电缆中的至少其中一方，安装用于抑制标准模式噪声的降噪芯。由此，对从电缆发出的标准模式噪声也可以进行抑制。工业实用性如上所述，本专利技术作为能够使用小型的降噪芯而抑制从DC电抗器的连接电缆发出的共模噪声的功率转换装置起作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率转换装置，其特征在于，具有：整流电路，其将三相交流电压转换成直流电压；电抗器，其一端经由第1电缆与所述整流电路的输出端连接；平滑电路，其经由第2电缆与所述电抗器的另一端连接，对直流电压进行平滑处理；以及开关电路，其通过开关控制而将从所述平滑电路输出的直流电压转换成用于驱动负载的三相交流电压，以捆束并围绕所述第1电缆以及所述第2电缆的方式安装有降噪芯。

【技术特征摘要】
2011.10.25 JP 2011-2336931.一种功率转换装置，其特征在于， 具有: 整流电路，其将三相交流电压转换成直流电压； 电抗器，其一端经由第I电缆与所述整流电路的输出端连接； 平滑电路，其经由第2电缆与所述电抗器的另一端连接，对直流电压进行平滑处理；以及 开关电路，其通过开关控制而将从所述平滑电路输出的直流电压转换成用于驱动负载的三相交流电压， 以捆束并围绕所述第I电缆以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：关本安泰，神田光彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：