具有噪聲電流減小電容器的電力變換器的製造方法

2023-06-05 03:39:46

具有噪聲電流減小電容器的電力變換器的製造方法
【專利摘要】本發明涉及具有噪聲電流減小電容器的電力變換器。在電力變換器中，殼體接地。電力變換器電路安裝在殼體中並且被配置成進行輸入電力到輸出電力的電力轉換。外部端子電連接到電力變換器電路以將外部設備連接到電力變換器電路。第一電容器具有第一電極和第二電極。第一電容器的第一電極連接到外部端子，並且第一電容器的第二電極連接到殼體。第二電容器具有第一電極和第二電極。第二電容器的第一電極連接到外部端子，並且第二電容器的第二電極連接到殼體。第一電容器、外部端子、第二電容器以及殼體被設置成提供導電迴路。
【專利說明】具有噪聲電流減小電容器的電力變換器
【技術領域】
[0001]本公開涉及具有電力變換器電路以及電連接到電力器器電路的兩個電容器以減小噪聲電流的電力變換器。
【背景技術】
[0002]存在已知的用於將直流(DC)電壓轉換為交流(AC)電壓、將AC電壓的幅度變換為另一幅度以及對經變換的AC電壓進行整流以產生DC電壓從而使輸入DC電壓逐步升壓或逐步降壓的電力變換器。這些電力變換器包括在日本專利申請公布號2012-135175中公開的配備有用於消除噪聲的濾波電容器的一種類型的電力變換器。在電力變換器，即，在該專利公布中公開的DC至DC變換器中，其濾波電容器電連接在DC至DC變換器的輸入端子和/或輸出端子與其地之間。濾波電容器可操作用於:
[0003]將試圖經由輸入端子從外部設備進入DC至DC變換器的噪聲電流傳遞到地，或者
[0004]將試圖經由輸出端子從DC至DC變換器逃離到外部設備的噪聲電流傳遞到地。
[0005]各種電氣部件諸如線圈和電線連接到濾波電容器。

【發明內容】

[0006]然而，噪聲電流可能由濾波電容器自身或者連接到濾波電容器的電線產生。也就是說，如上所述，由於DC至DC變換器將輸入DC電壓轉換為AC電壓，所以存在DC至DC變換器中AC電流流入其中的部件，導致圍繞AC電流的AC磁場。AC磁場與濾波電容器或電線的互連可以產生噪聲電流，並且感應噪聲電流可以經由輸出端子傳送給外部設備，導致對外部設備的不良影響。因此，期望提供即使在電力變換器設備中產生AC磁場情況下也使得基於該AC磁場而感生的大幅度噪聲電流難以進入電力變換器的輸出端子的電力變換器設備。
[0007]鑑於上述情形，本公開的一個方面尋求提供能夠實現上述期望的電力變換器。
[0008]具體地，本公開的另一方面致力於提供如下這種電力變換器，該電力變換器中的每個電力變換器即使在電力變換器中產生AC磁場的情況下也能夠減小將基於AC磁場的大幅度噪聲電流引入電力變換器的輸出端子中。
[0009]根據本公開的第一示例性方面，提供有一種電力變換器。該電力變換器包括:接地的殼體；電力變換器電路，電力變換器電路具有產生具有磁通的AC磁場的部分，並且被配置成進行輸入電力到輸出電力的電力轉換；以及外部端子，外部端子電連接到電力變換器電路以將外部設備連接到電力變換器電路。電力變換器包括具有第一電極和第二電極的第一電容器。第一電容器的第一電極連接到外部端子並且第一電容器的第二電極連接到殼體。電力變換器包括具有第一電極和第二電極的第二電容器。第二電容器的第一電極連接到外部端子並且第二電容器的第二電極連接到殼體。第一電容器、外部端子、第二電容器以及殼體被設置成提供具有第一區域和第二區域的導電迴路。AC磁場的磁通穿過第一區域以感生流過導電迴路的第一噪聲電流。AC磁場的磁通穿過第二區域以感生流過導電迴路的第二噪聲電流。流過導電迴路的第一噪聲電流與流過導電迴路的第二噪聲電流在方向上相反。
[0010]在本公開的第一不例性方面，由於第一噪聲電流與第二噪聲電流以彼此相反的方向流過導電迴路，所以它們彼此抵消從而被削弱。這防止大幅度噪聲電流進入外部端子。
[0011]根據本公開的第二示例性方面，提供有一種電力變換器。電力變換器包括:接地的殼體；電力變換器電路，安裝在殼體中並且被配置成進行輸入電力到輸出電力的電力轉換；以及外部端子，外部端子電連接到電力變換器電路以將外部設備連接到電力變換器電路。電力變換器包括具有第一電極和第二電極的第一電容器。第一電容器的第一電極連接到外部端子並且第一電容器的第二電極連接到殼體。電力變換器包括具有第一電極和第二電極的第二電容器。第二電容器的第一電極連接到外部端子並且第二電容器的第二電極連接到殼體。第一電容器、外部端子、第二電容器以及殼體被設置成提供導電迴路。
[0012]在本公開的第二示例性方面中，即使在用於產生AC磁場的源被定位成靠近外部端子的情況下，也可以防止因AC磁場而感生的噪聲電流進入外部端子。原因描述如下。
[0013]具體地，由於導電迴路包括外部端子，所以AC磁場的同心模式磁通很容易兩次穿過形成在導電迴路中的區域。具體地，AC磁場的同心模式磁通首先穿過形成在導電迴路中的區域的第一部分，並且此後，再穿過形成在導電迴路中的區域的第二部分。在此時，同心模式磁通基本上以彼此相反的方向穿過形成在導電迴路中的區域的第一部分和形成在導電迴路中的區域的第二部分。因此，穿過形成在導電迴路中的區域的第一部分和第二部分的同心模式磁通產生以彼此相反的方向流過導電迴路的第一噪聲電流與第二噪聲電流。這導致第一噪聲電流與第二噪聲電流彼此抵消，從而防止大幅度噪聲電流進入外部端子。
[0014]在可應用的情況下，本公開的各個方面可以包括和/或排除不同特徵和/或優點。此外，在可應用的情況下，本公開的各個方面可以結合其他實施方式的一個或更多個的特徵。對特定實施方式的特徵和/或優點的描述不應當被解釋為對其他實施方式或權利要求的限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]從如下參考附圖對實施方式的描述中本公開的其他方面將變得明顯，在附圖中:
[0016]圖1是根據本公開的第一實施方式的電力變換器的平面視圖；
[0017]圖2是示意性示出圖1中示出的電力變換器的重要部分的放大視圖；
[0018]圖3是沿圖2中的II1-1II線截取的截面圖；
[0019]圖4是不意性不出根據第一實施方式的AC磁場與感應噪聲電流之間的相互關係的視圖；
[0020]圖5是沿圖2中的V-V線截取的截面圖；
[0021]圖6是示意性示出圖1中示出的殼體和二極體模塊的平面視圖；
[0022]圖7是沿圖5中的VI1-VII線截取的截面圖；
[0023]圖8是沿圖5中的VII1-VIII線截取的截面圖；
[0024]圖9是示意性示出圖1中示出的電力變換器電路的結構的示例的電路圖；
[0025]圖10是根據本公開的第二實施方式的電力變換器的一部分的放大視圖；
[0026]圖11是沿圖10中的X1-XI線截取的截面圖；[0027]圖12是根據本公開的第三實施方式的電力變換器的平面視圖；
[0028]圖13是包括根據本公開的第四實施方式的電力變換器的信號端子的連接器的示意圖；
[0029]圖14是根據本公開的第五實施方式的電力變換器的平面視圖；
[0030]圖15A是根據本公開的第六實施方式的電力變換器的平面視圖；
[0031]圖15B是第六實施方式的變型例的視圖；
[0032]圖16是根據本公開的第七實施方式的電力變換器的平面視圖；以及
[0033]圖17是根據本公開的第八實施方式的電力變換器的平面視圖；
[0034]實施方式的介紹
[0035]作為本公開的第一示例性方面的第一優選的實施方式，第一噪聲電流幅度(稱作II)與第二噪聲電流的幅度(稱作12)的比值(稱作11/12)被設定在包括端點0.5和1.5在內的從0.5至1.5的範圍內。更優選地，該比值被設定在包括端點0.8和1.2在內的從0.8至1.2的範圍內，這可靠地將進入外部端子的感應噪聲電流減小至實際可接受的水平。進一步優選地，該比值被設定在包括端點0.9和1.1在內的從0.9至1.1的範圍內，並且更進一步優選地，該比值被設定為1.0或1.0左右。
[0036]在本公開的第一示例性方面中，作為電力變換器電路的產生具有磁通的AC磁場的部分，例如可以使用電力變換器電路的二極體模塊的輸出端子、電力變換器電路的扼流圈或者電力變換器電路的變壓器。
[0037]在本公開的第一示例性方面和第二示例性方面中的每個示例性方面中，作為電力變換器電路，可以使用用於使高壓DC電源的電壓逐步降低的步降變換器。經逐步降低的DC電壓可以用於對低壓DC電源充電。
[0038]在本公開的第一示例性方面和第二示例性方面中的每個示例性方面中，外部端子優選地用作電力變換器電路的輸出端子，並且第一電容器和第二電容器優選地用作以下濾波電路:該濾波電路用於從通過輸出端子輸出的信號中消除因電力變換器電路的電力轉換而產生的噪聲電流。
[0039]就電力變換器電路的輸出端子而言，強烈期望減小噪聲電流進入。為此，在本公開的第一示例性方面和第二示例性方面中的每個示例性方面中，第一電容器和第二電容器連接到輸出端子使得輸出端子夾在第一電容器和第二電容器之間以提供導電迴路。這種構造使得通過導電迴路感生的兩個噪聲電流能夠以彼此相反的方向流動，從而使兩個噪聲電流彼此抵消。因此，本公開的第一示例性方面和第二示例性方面中的每個示例性方面能夠滿足強烈期望。
【具體實施方式】
[0040]在下文中將參照附圖來描述本公開的【具體實施方式】。
[0041]第一實施方式
[0042]參照圖1至3，根據本公開的第一實施方式的電力變換器I包括:電力變換器電路
10;外部端子2 (2a、2b和2c);濾波電路11，濾波器電路11包括兩個電容器3，即電連接到外部端子2a的第一電容器3a和第二電容器3b ;以及殼體4。外部端子2使得電力變換器10能夠電連接到外部設備。殼體外套4具有基本矩形平行六面體，其中安裝有電力變換器電路10以及第一電容器3a和第二電容器3b。殼體4例如由金屬製成並且接地。殼體4具有底壁40和垂直安裝在底壁40上的側壁組件49。
[0043]外部端子2a位於殼體4中，使得其第一端22例如垂直穿過側壁組件49的第一側壁49a而同時保持密封。
[0044]在附圖中，Y方向被限定為與第一側壁49a平行並且與外部端子2a的延伸方向正交的方向。X方向被限定為與外部端子2a的延伸方向平行並且與Y方向正交的方向。Z方向被限定為與X方向和Y方向二者正交，(換言之，與底壁49正交)的方向。
[0045]參照圖2和圖3，第一電容器3a和第二電容器3b中的每一個電容器具有矩形片狀形狀並且在其第一副側(minor side)處具有電連接到外部端子2a的第一電極31。第一電容器3a和第二電容器3b中的每個電容器還在其與第一副側相反的第二副側處具有與第一電極31相對的第二電極32 ;第二電極32電連接到殼體4。
[0046]參照圖3，第一電容器3a和第二電容器3b、輸出端子2a以及殼體4提供電流在其中流動的導電迴路L。
[0047]如圖3和圖4所示，第一區域SI和第二區域S2被形成在導電迴路L中。
[0048]交變磁場H的磁通Φ由電力變換器電路10用作AC磁場產生部分7的部分產生。磁通Φ穿過第一區域SI和第二區域S2。
[0049]如圖9所示，電力變換器10用作用於逐步降低高壓DC電源8的電壓並且用於將經逐步降低的DC電壓提供給低壓DC電源80從而對低壓DC電源80進行充電的步降變換器。
[0050]如上所述，參照圖1，電力變換器I的外部端子2包括被稱作輸出端子2a的外部端子2a、輸入端子2b以及信號端子2c。如上所述，外部端子2中的輸出端子2a電連接到第一電容器3a和第二電容器3b以提供導電迴路L。
[0051]如圖1和圖2所示，輸出端子2a具有與第一端22相對的第二端21。輸出端子2a的第二端21電連接到扼流線圈12 ;作為電力變換器電路20的一部分的扼流線圈12這樣位於底壁40的內表面48上以面對第一側壁49a。如上所述,夕卜部連接器89電氣上和機械上連接到從殼體4的第一側壁49a外部伸出的第一端22 ;任意外部設備都可以電連接到外部連接器89。
[0052]第一電容器3a和第二電容器3b以將外部端子2夾在其之間的方式位於殼體外套4中。導電迴路L被設置在AC磁場產生部分7與第一側壁49a之間。
[0053]此外，電力變換器I包括安裝在殼體4中的印刷電路板。如圖1所示，印刷電路板14具有當從與殼體4的底側相對的殼體4的頂側看時基本L形。印刷電路板14在其短邊部分處被支撐在兩個從殼體(地)4的底壁40的內表面48垂直伸出的金屬柱(第一柱和第二柱)41和42上,使得其第一表面面向內表面48 (參見圖3)。由於第一柱41和第二柱42用作地，所以它們分別被稱作第一接地柱41和第二接地柱42。
[0054]彼此分開的第一接地柱41和第二接地柱42被定位成靠近第一側壁49a，使得L形狀印刷電路板14的短邊部分被定位成靠近第一側壁49a。如圖3所示，輸出端子2a的一部分被安裝在與印刷電路板14的短邊部分的第一表面相對的短邊部分的第二表面上。
[0055]具體地，參見圖2，各個第一電容器3a和第二電容器3b的第一電極31被安裝在印刷電路板14的短邊部分的第二表面上，並且還經由被形成為印刷電路板14的第二表面上的圖案的電線6電連接到輸出端子2a。第一電容器3a和第二電容器3b的第二電極32分別經由電線6和螺栓5 (即第一螺栓5a和第二螺栓5b)電連接到第一接地柱41和第二接地柱42。電線6以與Y方向平行的方式線性延伸。具體地，第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b經由電線6串聯連接在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SC。因此，電容器串聯電路SC、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L。
[0056]電力變換器I還包括圍繞部分輸出端子2a的濾波線圈18 ;該部分輸出端子2a位於第二端21與第一側壁49a之間。例如，濾波線圈18包括由軟磁材料製成的濾波芯體180並且定位成圍繞該部分輸出端子2a。濾波線圈18面向第一電容器3a和第二電容器3b ;這些濾波線圈18以及第一電容器3a和第二電容器3b提供濾波電路11。濾波電路11可操作用於消除在電力變換器電路10中產生的傳遞噪聲電流從而防止傳遞噪聲電流進入輸出端子2a。
[0057]產生AC磁場H的磁場產生部分7被定位成靠近濾波電路11。在第一實施方式中，電力變換器電路10包括具有連接到扼流線圈12的輸出端子151的二極體模塊15，並且二極體模塊15的輸出端子151用作產生AC磁場H的磁場產生部分7。
[0058]如圖3所示，二極體模塊15被安裝在殼體4的底壁49的內表面48上。如圖6和圖7所示，扼流線圈12被安裝在二極體模塊15上。輸出端子151在X方向從二極體模塊15面向第一側壁49a的一端伸出並且在Z方向彎折向上延伸至靠近印刷電路板14的高度(參見圖6和圖7)。由於輸出端子151在底壁49的內表面48的法線方向(即與其正交的Z方向)延伸，所以經由輸出端子151從二極體模塊15輸出的交變電流i在底壁49的內表面的法線方向流動。這導致由交變電流i感生的AC磁場H具有圓柱形的形式的磁通Φ，換言之，圍繞作為其中心 軸的交變電流i的同心模式(參見圖2和圖3)。
[0059]AC磁場H的同心模式磁通Φ穿過導電迴路L的第一區域SI和第二區域S2 (參見圖2和圖3)。如圖3所示,幻象平面(phantom plane)DP被限定為經過連接在第一螺栓5a的頭部與第二螺栓5b的頭部之間的線的一半並且與該線正交。因此，形成在導電迴路L內的區域被平面DP分成第一區域SI和第二區域S2。第一區域SI由平面DP、第一接地柱41、第一螺栓5a、連接平面DP與第一接地柱41的電線6、以及殼體4的連接平面DP與第一接地柱41的一部分形成。第二區域S2由平面DP、第二接地柱42、第二螺栓5b、連接平面DP與第二接地柱42的電線6、以及殼體4的連接平面DP與第二接地柱42的一部分形成。
[0060]具體地，如圖3和圖4所示，AC磁場H的同心模式磁通Φ從靠近磁場產生部分7的導電迴路L的近側IN穿過導電迴路L的第二區域S2朝向離開磁場產生部分7的導電迴路L的遠側OUT (參見圖3中畫有圓圈的點的參考標記)。
[0061]此外，如圖3和圖4所示，AC磁場H的同心模式磁通Φ從導電迴路L的遠側OUT穿過導電迴路L的第一區域SI朝嚮導電迴路L的近側IN(參見畫有圓圈叉的參考標記，即圖3中的? )。
[0062]例如，在圖4中示出的時刻，同心模式磁通Φ的作為穿過第一區域SI的第一部分Φ I的X方向分量Φχ?從遠側OUT指向近側IN。這感生從地(殼體4)到第一螺栓5a的頭部以Z方向流過第一區域SI的第一接地柱41的第一感應噪聲電流II。第一感應噪聲電流
Il以從第一接地柱41朝向第二接地柱42 (參見圖3)的方向流過電容器串聯電路SC以防止從遠側OUT到近側IN的第一部分磁通Φ I的X方向分量φχ?的變化。
[0063]類似地，在圖4中示出的時刻，同心模式磁通Φ的作為穿過第二區域S2的第二部分Φ2的X方向分量Φχ2從近側IN指向遠側OUT。這感生從地(殼體4)到第二螺栓5b的頭部以Z方向流過第二柱42的第二感應噪聲電流12。第二感應噪聲電流12從第二接地柱42朝向第一接地柱41流過電容器串聯電路SC以防止從近側IN到遠側OUT的第二部分磁通Φ2的X方向分量Φχ2的變化。
[0064]這導致第一感應噪聲電流Il與第二感應噪聲電流12在導電迴路L中以彼此相反的方向流動。儘管AC磁場H在方向上交替變化，但是第一部分磁通Φ1的X方向分量Φχ?與第二部分磁通Φ2的X方向分量Φχ2保持以彼此相反的方向進行定向。這使得第一感應噪聲電流11與第二感應噪聲電流12以彼此相反的方向流過導電迴路L，導致第一感應噪聲電流Il與第二感應噪聲電流12彼此抵消。
[0065]在第一實施方式中，電線6在與X方向和Z方向正交的Y方向上線性延伸。此外，在第一實施方式中，磁場產生部分7 (即二極體模塊15的輸出端子151)、第一螺栓5a的頭部以及第二螺栓5b的頭部被設置使得:
[0066]磁場產生部分7與第一螺栓5a之間與內表面48平行的最小距離rl同磁場產生部分7與第二螺栓5b之間與內表面48平行的最小距離r2基本相等(參見雙點劃線的rl和r2)。換言之，當限定在第一螺栓5a的頭部與第二螺栓5b的頭部之間連接的線與Y方向平行時，磁場產生部分7位於該線的中垂線PB上。也就是說，幻象平面在其中包含中垂線PB。 [0067]這種設置導致通過第一區域SI的磁通Φ的量(即通過第一區域SI的磁場線的數量)與通過第二區域S2的磁通Φ的量(即通過第二區域S2的磁場線的數量)相等。這導致第一感應噪聲電流Il的幅度與第二感應噪聲電流12的幅度基本相等。
[0068]參照圖1至圖9，根據第一實施方式的電力變換器電路10包括:M0S模塊16、變壓器13、二級管模塊15、扼流線圈12、平滑電容器17以及印刷電路板14。印刷電路板14用作用於控制MOS模塊16的控制電路。MOS模塊16經由電容器C連接到輸入端子2b，並且輸入端子2b連接到高壓DC電源8。
[0069]具體地，如圖9所示，MOS模塊16包括第一對串聯M0SFET160a和160b以及第二對串聯M0SFET160c和160d，這些MOSFET被構造為H橋電路。串聯M0SFET160a和160b的一端連接到高壓DC電源8的正端子，而串聯M0SFET160a和160b的另一端連接到高壓DC電源8的負端子。類似地，串聯M0SFET160C和160d的一端連接到高壓DC電源8的正端子，而串聯M0SFET160c和160d的另一端連接到高壓DC電源8的負端子。
[0070]M0SFET160a至160d中的每個均具有連接到印刷電路板14的控制端子，即控制電路。
[0071]在第一實施方式中，控制電路14被設計成以高頻率互補地接通高側M0SFET160a和低側M0SFET160b。類似地，控制電路14被設計成以高頻率互補地接通高側M0SFET160c和低側M0SFET160d。此外，控制電路14被設計成交替地接通第一組高側M0SFET160a和低側M0SFET160d與第二組高側M0SFET160c和低側M0SFET160b。控制電路14的這些操作使得MOS模塊16能夠用作將從高壓DC電源8輸入到MOS模塊16的DC電壓轉換為AC電壓，並且將AC電壓施加到變壓器13的逆變器。[0072]變壓器13包括主繞組130a和次級繞組130b，次級繞組130b具有中心抽頭139並且磁耦合到主繞組130a。M0SFET160a與M0SFET160b之間的連接點連接到主繞組130a的一端。M0SFET160c與M0SFET160d之間的連接點連接到主繞組130a的另一端。
[0073]次級繞組130b具有第一端和與其相對的第二端。次級繞組130b的第一輸出端子(即第一端)138和第二輸出端子(即第二端)138連接到二極體模塊15。次級繞組130b的中心抽頭139連接到殼體4以便接地。
[0074]二極體模塊15包括第一二極體150a、第二二極體150b以及電容器C15。次級繞組130b的第一輸出端子138連接到第一二極體150a的陽極，並且次級繞組130b的第二輸出端子138連接到第二二極體150b的陽極。
[0075]中心抽頭139將次級繞組130b分成第一繞組部分和第二繞組部分。表示次級繞組130b的第一繞組部分和第二繞組部分中的每個繞組部分匝數與主繞組LI的匝數的匝數比被設定為預定值。
[0076]變壓器13可操作用於在主繞組130a與次級繞組130b電隔離的情況下將施加到主繞組130a (換言之，通過主繞組130a感生的)AC電壓轉換為在次級繞組130b中感生的不同的AC電壓；基於匝數比來確定次級繞組130b兩端產生的AC電壓的幅度。
[0077]第一二極體150a的陰極和第二二極體150b的陰極共同連接到扼流線圈12的輸入端子125。電容器C15連接在第一二極體150a的陰極與中心抽頭139之間。扼流線圈12的輸出端子126連接到平滑電容器17的一端和濾波線圈18的一端。平滑電容器17的另一端接地(殼體4)。
[0078]具體地，第一二極體150a和第二二極體150b構成全波整流器，該全波整流器對次級繞組130b兩端產生的AC電壓進行全波整流從而產生DC電壓。扼流線圈12和平滑電容器170構成LC濾波器，該LC濾波器被配置成對由全波整流器整流的DC電壓進行平滑，從而產生待輸入到濾波電路11的經平滑的DC電壓。注意，電容器C15可操作用於將噪聲分流到地(殼體4)。
[0079]如上所述，根據第一實施方式的濾波電路11包括濾波線圈18以及第一電容器3a和第二電容器3b。具體地,濾波線圈18的另一端連接到第一電容器3a的一端和第二電容器3b的一端，第一電容器3a和第二電容器3b各自的另一端接地(殼體4)。因此，從平滑電容器17輸出的經平滑的DC電壓通過濾波電路11同時被濾波。如上所述，輸出端子2a連接到第一電容器3a和第二電容器3b，使得經濾波的DC電壓從輸出端子2a被輸出以被充電至低壓DC電源80。
[0080]具體地,如上所述，由於控制電路14被設計成以高頻相繼接通或斷開M0SFET160a至160d，所以在電力變換器電路10中產生開關噪聲電流。因此，濾波電路11可操作用於從由平滑電容器17輸出的經平滑的DC電壓中去除開關噪聲電流，從而防止開關噪聲電流從輸出端子2a輸出。
[0081]參照圖5和圖7，二極體模塊15被安裝在殼體4的底壁49的內表面48上，並且扼流線圈12被安裝在二極體模塊15上。如圖7所示，被定位成面向二極體模塊15的輸出端子151的扼流線圈12的輸入端子125在X方向伸出至輸出端子151並且在Z方向向上彎折延伸至靠近輸出端子151的尖端151a的高度。也就是說，輸入端子125的尖端125a與輸出端子151的尖端151a在X方向上彼此層疊，並且它們例如使用焊接彼此固定地接合。這使得由二極體模塊15整流的DC電壓能夠經由二級管模塊15的輸出端子151與扼流線圈12的輸入端子125的接合部分輸入到扼流線圈12。
[0082]此外，如圖5和圖8所示，扼流線圈12的輸出端子126在X方向上朝向輸出端子2a延伸，使得輸出端子126的尖端在輸出端子2a的第二端21上層疊。扼流線圈12的輸出端子126的尖端例如通過焊接固定接合到輸出端子2a的第二端21。如圖1所示，平滑電容器17的一端連接到在扼流線圈12與濾波線圈18之間的輸出端子2a的第二端，並且平滑電容器17的另一端接地(殼體4)。這使得由扼流線圈12和平滑電容器17進行平滑的DC電壓能夠經由扼流線圈12的輸出端子126和輸出端子2a的第二端21的接合部分輸入到濾波電路11。
[0083]此外，連接到MOS模塊16的輸入端子2b位於殼體4內，使得其垂直穿過側壁組件49的第二側壁49b ;第二側壁49b與第一側壁49a相對。類似地，印刷電路板14具有從其面向第二側壁49b的一個端部伸出的連接器140。包括信號端子2c的連接器140以與輸入端子2b平行的方式穿過第二側壁4%。任意外部設備(諸如主機控制器)可以可通信地連接到連接器140以將各種用於例如控制M0SFET160a至160d的接通與斷開的指令輸入給印刷電路板14 (參見圖9)。
[0084]接著，在下文中將描述根據第一實施方式的電力變換器在對感應噪聲電流進行處理的方面如何工作。
[0085]如圖2和圖3所示，根據第一實施方式的電力變換器I被配置使得電容器串聯電路SC和用於支撐電容器串聯電路SC的殼體4提供電流在其中流動的導電迴路L。
[0086]電力變換器I還被配置使得磁場產生部分7被定位成面嚮導電迴路L並且被配置成產生AC磁場H，其同心模式磁通Φ穿過導電迴路中的第一區域SI和第二區域S2。導電迴路L被通過連接在第一螺栓5a的頭部與第二螺栓5b的頭部之間的線的一半的平面DP分成第一區域SI和第二區域S2。
[0087]電力變換器I還被配置使得:
[0088]同心模式磁通Φ的穿過第一區域SI的第一部分Φ I感生流過電容器串聯電路SC的第一感應噪聲電流Ii;以及
[0089]同心模式磁通Φ的穿過第二區域S2的第二部分Φ2感生以與第一感應噪聲電流11相反的方向流過電容器串聯電路SC的第二感應噪聲電流12。
[0090]電力變換器I的這種配置使得第一感應噪聲電流Il與第二感應噪聲電流12彼此抵消，導致第一感應噪聲電流Il與第二感應噪聲電流12被削弱。這使得可以防止具有高水平的感應噪聲電流進入輸出端子2a。
[0091]在根據第一實施方式的電力變換器I中，導電迴路L包括輸出端子2a自身。為了描述該配置的技術效果，讓我們考慮AC磁場產生部分7被定位成靠近輸出端子2a的情況。在該情況下，如圖1所示，AC磁場產生部分7被定位成靠近導電迴路L。因此，該配置使得由AC磁場產生部分7產生的同心模式磁通Φ很容易兩次穿過形成在導電迴路L內的整個面積。具體地，該配置使得由AC磁場產生部分7產生的同心模式磁通Φ首先穿過導電迴路L中的第一區域SI，並且此後很容易再次穿過導電迴路L中的第二區域S2。
[0092]因此，如上所述，同心模式磁通Φ的第一部分Φ I穿過第一區域SI感生流過電容器串聯電路SC的第一感應噪聲電流II，而同心模式磁通Φ的第二部分Φ2穿過第二區域S2感生與第一感應噪聲電流11的方向相反的流過電容器串聯電路SC的第二感應噪聲電流
12。這導致第一感應噪聲電流Il與第二感應噪聲電流12被削弱，使得可以防止具有高水平的感應噪聲電流進入輸出端子2a。
[0093]輸出端子2a用作用於將DC電壓輸出給外部設備的電力變換器電路10的輸出端子。因此，存在防止噪聲電流進入外部端子2a的強烈需求。此外，第一電容器3a和第二電容器3b用作用於從作為電力變換器電路10的輸出的DC電壓中消除在電力變換器電路10中產生的開關噪聲電流的濾波電路11。
[0094]鑑於該情況，根據第一實施方式的電力變換器I被配置使得由第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b經由電線6串聯組成的電容器串聯電路SC和用作用於支撐電容器串聯電路SC的地的殼體4提供導電迴路L。在該配置下，第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12彼此以相反的方向流過導電迴路L的輸出端子2a，使得第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12彼此抵消。因此，電力變換器I的配置實現了這種防止噪聲電流進入輸出端子2a的強烈需求。
[0095]參照圖3，根據第一實施方式的電力變換器I被配置使得輸出端子151在殼體4的底壁40的內表面的法線方向上延伸。電力變換器I還被配置使得從殼體4的底壁40的內表面48垂直伸出的第一接地柱41和第二接地柱42在電容器串聯電路SC與底壁40之間具有間隔的情況下支撐電容器串聯電路SC，提供導電迴路L。
[0096]該配置使得同心模式磁通Φ能夠很容易產生彼此以各自相反的方向流過第一接地柱41的第一噪聲電流Il和流過第二節點柱42的第二噪聲電流12。具體地，如圖4所示，在該配置下，包括在其中的導電迴路L的平面P面向並且平行於磁場產生部分7，即輸出端子151。因此，圍繞磁場產生部分7的AC磁場H的同心模式磁通Φ很容易穿過導電迴路L中形成的第一區域SI和第二區域S2。這使得可以很容易產生以相應相反的方向流過導電迴路L的第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12，因此使第一感應電流Il與第二感應電流12彼此抵消從而使第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12被削弱。
[0097]此外，垂直安裝在殼體4的底壁40的內表面48上的第一接地柱41和第二接地柱42提供部分導電迴路L。這減小了在殼體4在Z方向上的頂側觀看時導電迴路L的大小(參見圖2)，從而縮小電力變換器I。
[0098]參照圖2和圖3，電容器串聯電路SC是由第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b經由電線6串聯組成。使用電線6增加了導電迴路L的內部空間的面積。這使得AC磁場H的同心模式磁通Φ能夠很容易通過在導電迴路L中形成的第一區域SI和第二區域S2。這使得第一感應電流Il與第二感應電流12彼此抵消從而使第一感應電流Il和第二感應電流12被削弱。
[0099]此外，在根據第一實施方式的電力變換器I中，磁場產生部分7,即二級管模塊15的輸出端子151、第一螺栓5a的頭部以及第二螺栓5b的頭部被設置使得磁場產生部分7與第一螺栓5a之間與內表面48平行的最小距離rl同磁場產生部分7與第二螺栓5b之間與內表面48平行的在最小距離r2基本相等(參見雙點劃線rl和r2)。
[0100]該設置使得通過第一區域SI的磁通Φ的量(即通過第一區域SI的其磁場線的數量)與通過第二區域S2的磁通Φ的量(即通過第二區域S2的其磁場線的數量)相等。這導致第一感應噪聲電流Il的幅度與第二感應噪聲電流12的幅度基本相等。因此進入輸出端子2a的感應噪聲電流的數量可以基本為零。
[0101]此外,根據第一實施方式的電力變換器I被配置使得第一電容器3a和第二電容器3b固定到印刷電路板14的第二表面上。該配置導致電容器串聯電路SC牢固安裝到印刷電路板14上，並且導致第一電容器3a和第二電容器3b很容易電連接到輸出端子2a和殼體4。
[0102]在根據第一實施方式的電力變換器I中，印刷電路板14被支撐在從殼體4的底壁40的內表面48垂直伸出的第一接地柱41和第二接地柱42上，並且第一接地柱41和第二接地柱42用作部分導電迴路L。具體地，第一接地柱41和第二接地柱42被共享作為用於支撐印刷電路板14的支撐構件以及作為用於構成導電迴路L的接地電極。該配置簡化了電力變換器I的結構。使用柱41和第二柱42在距殼體4的底壁40的內表面48的一定距離處固定地支撐印刷電路板14。這增加了導電迴路L的內部空間的面積，從而使得AC磁場H的同心模式磁通Φ能夠很容易通過形成在導電迴路L中第一區域SI和第二區域S2。
[0103]如上所詳述的，本公開提供電力變換器1，電力變換器I中的每一個電力變換器防止大幅度噪聲電流進入其外部端子。
[0104]在第一實施方式中，電容器串聯電路SC包括第一電容器3a和第二電容器3b,但是本公開不限於此。具體地，電容器串聯電路SC可以被配置使得至少一個電容器、電力變換器10的外部端子以及至少一個電容器彼此串聯。因此，一個或更多個電容器可以並聯到第一電容器3a和第二電容器3b中的至少一個電容器。第一電容器3a和第二電容器3b中的每個電容器包括串聯的一個或更多個電容器單元。殼體4包括底壁40和垂直安裝在底壁40上的側壁組件49，但是殼體4可以包括不具有這種側壁組件的平面狀殼體。
[0105]第二實施方式
[0106]在下文中將參照圖10和圖11描述根據本公開的第二實施方式的電力變換器1A。
[0107]根據第二實施方式的電力變換器IA的結構和/或功能在以下點處不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0108]參照圖10和圖11，在電力變換器IA中，第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b在不使用電線的情況下串聯連接在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SCI。具體地，各第一電容器3a和第二電容器3b的第一電極31安裝在印刷電路板14的第二表面上，並且還直接接合到輸出端子2a以在其之間建立電連接。第一電容器3a和第二電容器3b安裝在印刷電路板14的第二表面上。
[0109]通過第一電容器3a和第二電容器3b分別安裝在其上的印刷電路板14的部分在Z方向形成通孔。在通孔中，安裝金屬連接器140。在第二實施方式中,第一電容器3a和第二電容器3b中的每個電容器的第二電極32的低端延伸至第一電容器3a和第二電容器3b中的對應一個電容器的底表面的一部分。因此，第一電容器3a和第二電容器3b中的每個電容器的第二電極32的端部(位於電容器3a和電容器3b的底部上)被安裝在金屬連接器140中的對應一個金屬連接器上。金屬連接器140被安裝在相應的第一接地柱41和第二接地柱42上，使得第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b串聯連接在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SCI。因此，電容器串聯電路SC1、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L。[0110]此外，參照圖10，磁場產生部分7(即二極體模塊15的輸出端子151)、第一電容器3a以及第二電容器3b被設置使得:
[0111]磁場產生部分7與面向磁場產生部分7的平行於內表面48的第一電容器3a的一個主側的中心之間最小距離rll同磁場產生部分7與平行於內表面48的第二電容器3b的一個主側的中心之間的最小距離rl2基本相等(參見雙點劃線rll和rl2);第一電容器3a和第二電容器3b中的每個電容器的一個主側都面向磁場產生部分7。
[0112]參照圖11，第一區域Sla和第二區域S2a被形成在導電迴路L中。
[0113]由AC磁場產生部分7產生的交變磁場H的磁通Φ穿入第一區域Sla和第二區域S2a。
[0114]具體地，當限定在第一電容器3a的第一電極31與第二電容器3b的第一電極31之間連接的線平行於Y方向時，磁場產生部分7位於該線的中垂線PBl上。幻像平面DPl被限定為通過中垂線PBl並且與X方向平行，使得輸出端子2a被分成連接到第一電容器3a的第一部分2al和連接到第二電容器3b的第二部分2a2。
[0115]第一區域Sla由平面DP1、第一接地柱41、金屬連接器140、第一電容器3a以及輸出端子2a的第一部分2al形成。第二區域S2a由平面DP1、第二接地柱42、金屬連接器140、第二電容器3b以及輸出端子2a的第一部分2a2形成。
[0116]具體地，如圖11所示，AC磁場H的同心模式磁通Φ從導電迴路L靠近磁場產生部分7的近側穿過導電迴路L的第二區域S2a朝嚮導電迴路L離開磁場產生部分7的遠側(參見畫有圓圈的點的參考標記)。此外,如圖11所示,AC磁場H的同心模式磁通Φ從導電迴路L的遠側穿過導電迴路L的第一區域Sla朝嚮導電迴路L的近側(參見畫有圓圈叉的參考標記，即? )。
[0117]這產生從地(殼體4)到第一電容器3a以Z方向流過第一區域Sla的第一接地柱41的第一感應噪聲電流Ila，並且產生從地(殼體4)到第二電容器3b以Z方向流過第二區域S2a的第二接地柱42的第二感應噪聲電流I2a。
[0118]這導致第一感應噪聲電流I Ia和第二感應噪聲電流I2a在導電迴路L中以彼此相反的方向流動。
[0119]電力變換器IA的其他元件及其其他功能基本與電力變換器I的那些元件和功能相同。
[0120]如上所述，根據第二實施方式的電力變換器IA被配置成感生在導電迴路L中以彼此相反的方向流動的第一感應噪聲電流Ila和第二感應噪聲電流I2a。
[0121]因此，除了第一電容器3a和第二電容器3b直接接合到輸出端子2a以電連接到輸出端子2a之外，電力變換器IA在配置上與電力變換器I基本相同。因此，電力變換器IA實現的技術效果與電力變換器I實現的技術效果相同。
[0122]第三實施方式
[0123]在下文中將參照圖12描述根據本公開的第三實施方式的電力變換器1B。
[0124]根據第三實施方式的電力變換器IB的結構和/或功能在以下點不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0125]參照圖12，電力變換器IB包括電力變換器電路10、外部端子2 (2a、2b和2c)、第一濾波電路11a、第二濾波電路Ilb以及殼體4。如在第一實施方式中所述，第一濾波電路Ila包括電連接到外部端子2a的第一電容器3a和第二電容器3b。與第一實施方式相似，第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b經由電線6串聯連接在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SC。因此，電容器串聯電路SC、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L ;在第三實施方式中導電迴路L被稱作第一導電迴路La。
[0126]電力變換器IB還包括第三電容器3c和第四電容器3d。在第三實施方式中，在殼體4的頂側觀看時印刷電路板14A具有基本C形狀。印刷電路板14A在其第一短邊部分處被支撐在從殼體(地)4的底壁40的內表面48垂直伸出的第一接地柱41和第二接地柱42上。印刷電路板14A還在與第一短邊部分相對的第二短邊部分處被支撐在從殼體(地)4的底壁40的內表面48垂直伸出的第三柱和第四柱上(未示出)。第三接地柱和第四接地柱分別與第一接地柱41和第二接地柱42相似。
[0127]第一接地柱41和第二接地柱42被定位成靠近第一側壁49a，使得C形狀印刷電路板14A的第一短邊部分被定位成靠近第一側壁49a。類似地，第三接地柱和第四接地柱被定位成靠近第二側壁49b，使得C形狀印刷電路板14A的第二短邊部分被定位成靠近第二側壁49b。
[0128]具體地，參照圖12，包括輸出端子2a的電容器串聯電路SC、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L。
[0129]類似地，相應的第三電容器3c和第四電容器3d的第一電極31被安裝在印刷電路板14A的第二短邊部分的第二表面上，並且還經由形成為印刷電路板14 A的第二表面上的圖案的電線6電連接到輸入端子2b。第三電容器3c和第四電容器3d的第二電極32分別經由電線6以及第三螺栓5c和第四螺栓5d電連接到第三接地柱和第四接地柱。電線6平行於Y方向線性延伸。具體地，第三電容器3c、輸入端子2b以及第四電容器3d經由電線6串聯連接在第三接地柱與第四接地柱之間以提供電容器串聯電路SC2。因此，電容器串聯電路SC2、第三接地柱和第四接地柱以及殼體4提供與第一導電迴路La相似的第二導電迴路Lb0
[0130]第二濾波電路Ilb可操作用於消除在電力變換器電路10中產生的傳遞噪聲電流從而防止傳遞噪聲電流進入輸入端子2b。
[0131]在第三實施方式中，例如，MOS模塊16感生具有為圓柱形狀的(換言之，與第一實施方式的方式相同的同心模式)的磁通Φ的AC磁場H (參見圖12)。
[0132]因此，與第一實施方式相似，AC磁場H的同心模式磁通Φ穿過第二導電迴路Lb的第三區域S3和第四區域S4。如何將第二導電迴路Lb分成第三區域S3和第四區域S4與根據第一實施方式如何將第一導電迴路La分成第一區域SI和第二區域S2基本相同。因此，省略如何將第二導電迴路Lb劃分成第三區域S3和第四區域S4的描述。
[0133]同心模式磁通Φ穿過第三區域S3感生流過電容器串聯電路SC2的第三感應噪聲電流13，並且同心模式磁通Φ穿過第四區域S4感生以與第三感應噪聲電流13相反的方向流過電容器串聯電路SC2的第四感應噪聲電流14。
[0134]電力變換器IB的這種配置使得第三感應噪聲電流13與第四感應噪聲電流14彼此抵消，導致第三感應噪聲電流13和第四感應噪聲電流14被削弱。這使得可以防止具有高水平的感應噪聲電流進入輸入端子2b。
[0135]電力變換器IB的其他元件及其其他功能與電力變換器I的那些元件及其其他功能基本相同。
[0136]如上所述，根據第三實施方式的電力變換器IB被配置成感生在包括輸入端子2b的第二導電迴路Lb中以彼此相反的方向流動的第三感應噪聲電流13和第四感應噪聲電流14。
[0137]因此，根據第三實施方式的電力變換器IB能夠防止通過第一導電迴路La和第二導電迴路Lb中的各迴路而感生的噪聲電流進入輸出端子2a和輸入端子2b中的對應一個端子。因此，除了實現與電力變換器I實現的那些技術效果相同的技術效果，電力變換器IB實現防止大幅度噪聲電流通過電力變換器電路10的輸出端子2a和輸入端子2b 二者外部輸出的技術效果。
[0138]第四實施方式
[0139]在下文中將參照圖13描述根據本公開的第四實施方式的電力變換器1C。
[0140]根據第四實施方式的電力變換器IC的結構和/或功能在以下點不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0141]參照圖13，電力變換器IC包括電力變換器電路10、外部端子2 (2a、2b和2c)、第一濾波電路11a、第三濾波電路Ilc以及殼體4。如第一實施方式所述,第一濾波電路Ila包括電連接到外部端子2a的第一電容器3a和第二電容器3b。與第一實施方式相似,第一電容器3a、輸出端子2a以及第二電容器3b經由電線6串聯連接在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SC。因此，電容器串聯電路SC、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L ;在第四實施方式中導電迴路L被稱作第一導電迴路
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[0142]如上所述，包括信號端子2c的連接器140以平行於輸入端子2b的方式穿過第二側壁49b (參見圖1)。諸如主機控制器的任意外部設備可以可通信地連接到連接器140以將各種指令輸入給印刷電路板14以用於例如控制M0SFET160a至160d的接通與斷開操作(參見圖9)。
[0143]電力變換器IC還包括第五電容器3e和第六電容器3f。在第四實施方式中，各第五電容器3e和第六電容器3f的第一電極31被安裝在面向第二側壁49b的印刷電路板14的端部的第二表面上(參見圖1)，並且還經由形成為印刷電路板14的第二表面上的圖案的電線6電連接到一個信號端子(目標信號端子)2c。第五電容器3e和第六電容器3f的第二電極32分別經由電線6電連接到第五接地柱41a和第六接地柱42a。具體地，第五電容器3e、目標信號端子2c以及第六電容器3f經由電線6串聯連接在第五接地柱41a與第六接地柱42a之間以提供電容器串聯電路SC3。因此，電容器串聯電路SC3、第五接地柱41a和第六接地柱42a以及殼體4提供與第一導電迴路La相似的第三導電迴路Lc。
[0144]第三濾波電路Ilc可操作用於消除在電力變換器電路10中產生的傳遞噪聲電流從而防止傳遞噪聲電流進入目標信號端子2c。
[0145]在第四實施方式中，例如，MOS模塊16感生具有圓柱形狀(換言之，與第二實施方式的方式相同的同心模式)的磁通Φ的AC磁場H (參見圖12)。[0146]因此，與第一實施方式相似，AC磁場H的同心模式磁通Φ穿過第三導電迴路Lc的第五區域S5和第六區域S6。如何將第三導電迴路Lc分成第五區域S5和第六區域S6與根據第一實施方式如何將第一導電迴路La分成第一區域SI和第二區域S2基本相同。因此，省略了對如何將第三導電迴路Lc分成第五區域S5和第六區域S6的描述。
[0147]同心模式磁通Φ穿過第五區域S5感生流過電容器串聯電路SC3的第五感應噪聲電流15，並且同心模式磁通Φ穿過第六區域S6感生以與第五感應噪聲電流15相反的方向流過電容器串聯電路SC3的第六感應噪聲電流16。
[0148]電力變換器IC的這種配置使得第五感應噪聲電流15與第六感應噪聲電流16彼此抵消，導致第五感應噪聲電流15和第六感應噪聲電流16被削弱。這使得可以防止具有高水平的感應噪聲電流進入目標信號端子2c。
[0149]電力變換器IC的其他元件及其其他功能與電力變換器I的那些元件和功能基本相同。
[0150]如上所述，根據第四實施方式的電力變換器IC被配置成感生在包括目標信號端子2c的第三導電迴路Lc中以彼此相反的方向流動的第五感應噪聲電流15和第六感應噪聲電流16。
[0151]因此，根據第四實施方式的電力變換器IC能夠防止通過第一導電迴路La和第三導電迴路Lc中的每個導電迴路感生的噪聲電流進入輸出端子2a和目標信號端子2c中的相應一個端子。因此，除了實現與電力變換器I實現的那些技術效果相同的技術效果，電力變換器IC還實現防止大幅度噪聲電流通過電力變換器電路10的輸出端子2a和輸入目標信號端子2c 二者外部輸出的技術效果。
[0152]第五實施方式
[0153]在下文中將參照圖14描述根據本公開的第五實施方式的電力變換器1D。
[0154]根據第五實施方式的電力變換器ID的結構和/或功能在以下點不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0155]根據第五實施方式的電力變換器ID的扼流線圈12A被設計成不同於根據第一實施方式的電力變換器I的扼流線圈12。具體地，參照圖14，扼流線圈12A包括芯體121和纏繞在芯體121中的繞組120。芯體121由軟磁材料製成。根據第五實施方式，繞組120的部分129從芯體121暴露。繞組120的暴露部分129用作磁場產生部分7a。也就是說，暴露部分129產生特別強的AC磁場H，並且特別強的AC磁場H的同心模式磁通Φ以與第一實施方式相同的方式穿過第一區域SI和第二區域S2。
[0156]也就是說，繞組120從芯體121暴露的部分129產生特別強的AC磁場H。然而，與第一實施方式相似，根據第五實施方式的電力變換器ID被配置使得特別強的AC磁場H的同心模式磁通Φ穿過第一部分SI和第二部分S2。
[0157]該配置感生在導電迴路L中以彼此相反的方向流動的第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流I2a。
[0158]因此，該配置使第一感應噪聲電流11與第二感應噪聲電流12彼此抵消，導致第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12被削弱。這使得可以防止具有高水平的感應噪聲電流進入輸出端子2a。因此，電力變換器ID實現的技術效果與由電力變換器I實現的那些技術效果相同。
[0159]在第五實施方式的變型例中，變壓器13A取代扼流線圈12可以用作磁場產生部分7b，或者除了扼流線圈12，變壓器13A還可以用作磁場產生部分7b。具體地，根據該變型的變壓器13A包括芯體131和繞組部分130，繞組部分130包括主繞組130a和次級繞組130b。主繞組130a和次級繞組130b彼此磁耦合地纏繞在芯體131中。繞組部分130( 130a、130b)的部分135從芯體131暴露。根據第五實施方式，繞組部分130的暴露部分135用作磁場產生部分7b。也就是說，暴露部分135產生特別強的AC磁場H，並且特別強的AC磁場H的同心模式磁通φ以與第一實施方式相同的方式穿過第一部分SI和第二部分S2。
[0160]也就是說，繞組部分130從芯體131暴露的部分135產生特別強的AC磁場H。然而，與第一實施方式類似，根據第五實施方式的電力變換器ID被配置使得特別強AC磁場H的同心模式磁通Φ穿過第一部分SI和第二部分S2。
[0161]該配置感生在導電迴路L中以彼此相反的方向流動的第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12。
[0162]因此，該配置使第一感應噪聲電流11與第二感應噪聲電流12彼此抵消，導致第一感應噪聲電流Il和第二感應噪聲電流12被削弱。這使得可以防止具有高水平的感應噪聲電流進入輸出端子2a。因此，電力變換器ID實現了與由電力變換器I實現的那些技術效果相同的技術效果。
[0163]第六實施方式
[0164]在下文中將參照圖15A描述根據本公開的第六實施方式的電力變換器1E。
[0165]根據第六實施方式的電力變換器IE的結構和/或功能在以下點不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0166]在第六實施方式中，第一電容器3al和第二電容器3bl中的每一個電容器被設計成在結構方面不同於根據第一實施方式的第一電容器3a和第二電容器3b中的對應一個電容器。具體地，根據第六實施方式的第一電容器3al和第二電容器3bl中的每一個電容器包括兩個串聯的低電容電容器35。也就是說，作為第一電容器3al的串聯的低電容電容器35、輸出端子2a以及作為第二電容器3bl的串聯的低電容電容器35經由電線6串聯在第一接地柱41和第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SC4。因此，電容器串聯電路SC4、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L。
[0167]即使在串聯低電容電容器35中的一個低電容電容器存在短路故障的情況下，串聯低電容電容器35的另一低電容電容器仍可以正常工作，因此提高了電力變換器IE的故障抵抗力。三個或更多個低電容電容器可以串聯連接以構成第一電容器3a和第二電容器3b中的每一個電容器。
[0168]作為變型例，如圖15B所不,第一電容器3al和第二電容器3bl中的每一個電容器被修改使得第一電容器3a2和第二電容器3b2中的每一個電容器包括兩個彼此並聯的低電容電容器35。在該變型例中，作為第一電容器3a2的並聯低電容電容器35中的一個低電容電容器、輸出端子2a以及作為第二電容器3b2的並聯低電容電容器的一個低電容電容器經由電線6串聯在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SC4a。
[0169]該變型例的配置與第一電容器3al和第二電容器3bl中的每一個電容器的總電容相比較增加了第一電容器3a2和第二電容器3b2中的每一個電容器的總電容，因此減小了阻抗。這導致噪聲電流很容易流到地。
[0170]第七實施方式
[0171]在下文中將參照圖16描述根據本公開的第七實施方式的電力變換器1F。
[0172]根據第七實施方式的電力變換器IF的結構和/或功能在以下點不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0173]在第七實施方式中，電力變換器IF的第一電容器3a3和第二電容器3b3中的每一電容器被設計成在結構方面不同於根據第一實施方式的第一電容器3a和第二電容器3b中的對應一個電容器。具體地，根據第七實施方式的第一電容器3a3和第二電容器3b3中的每一個電容器包括串聯低電容電容器35的第一電容器模塊300和串聯低電容電容器35的第二電容器模塊301 ;第一電容器模塊300和第二電容器模塊301彼此並聯。也就是說,第一電容器3a3和第二電容器3b3中的每一個的電容器的數量為四。
[0174]也就是說，第一電容器3a3、輸出端子2a以及第二電容器3b3經由電線6串聯在第一接地柱41與第二接地柱42之間以提供電容器串聯電路SC5。因此，電容器串聯電路SC5、第一接地柱41和第二接地柱42以及殼體4提供導電迴路L。
[0175]即使在串聯低電容電容器35中的一個低電容電容器存在短路故障的情況下，串聯低電容電容器35的另一低電容電容器仍可以正常工作，因此提高了電力變換器IF的故障抵抗力。
[0176]此外，在電力變換器IF中，第一電容器3a3和第二電容器3b3中的每一個電容器的總電容與第一電容器3a和第二電容器3b中的每一個電容器的總電容相比較為增加，因此減小了阻抗。這導致噪聲電流很容易流到地。
[0177]三個或更多個低電容電容器可以串聯連接以構成第一電容器模塊300和第二電容器模塊301中的每一個模塊。
[0178]第八實施方式
[0179]在下文中將參照圖17描述根據本公開的第八實施方式的電力變換器1G。
[0180]根據第八實施方式的電力變換器IG的結構和/或功能在以下點不同於電力變換器I的結構和/或功能。因此，在下文中將主要描述不同點，並且因此，省略或簡化對給其分配相同參考標記的實施方式間的相同部件的重複描述。
[0181]在第八實施方式中，電力變換器IG的輸出端子2a3被設計成在結構上不同於根據第一實施方式的輸出端子2a。
[0182]具體地，如圖17所不,輸出端子2a3包括第一部分28和第二部分29。第一部分28安裝在殼體4中並且串聯連接到第一電容器3a和第二電容器3b以提供電容器串聯電路SC。通過第一側壁49a形成通孔450，並且第二部分29在密封通孔450的情況下安裝在通孔450中。第一部分28的第一端22用螺栓27接合到第二部分29的第一端29a。第一部分28與第一端22相對的第二端21電連接到扼流線圈12。外部連接器89電氣上和機械上連接到第二部分29與第一端29a相對的第二端29b ;任意外部設備都可以電連接到外部連接器89。
[0183]由於輸出端子2a3僅在配置上不同於根據第一實施方式的輸出端子2a，所以電力變換器IG實現的技術效果與由根據第一實施方式的電力變換器I實現的那些技術效果相同。
[0184]雖然在本文中描述了本公開的示意性實施方式，但是本公開不限於在本文中描述的實施方式，而是包括在本公開的基礎上本領域的技術人員應當理解的具有修改、省略、組合(例如，各實施方式中的多個方面的組合)、適配和/或替代的任意和所有的實施方式。權利要求書中的限制要基於權利要求書中使用的語言廣義地解釋而不限於本說明書中所述或本申請的實施過程中的示例，這些示例要理解為非排他的。
【權利要求】
1.一種電力變換器，包括: 殼體，所述殼體接地； 電力變換器電路，所述電力變換器電路具有產生具有磁通的交流磁場的部分，並且被配置成進行輸入電力到輸出電力的電力轉換； 外部端子，所述外 部端子電連接到所述電力變換器電路以將外部設備連接到所述電力變換器電路； 第一電容器，所述第一電容器具有第一電極和第二電極，所述第一電極連接到所述外部端子並且所述第二電極連接到所述殼體；以及 第二電容器，所述第二電容器具有第一電極和第二電極，所述第一電極連接到所述外部端子並且所述第二電極連接到所述殼體； 所述第一電容器、所述外部端子、所述第二電容器以及所述殼體被設置成提供導電迴路，所述導電迴路具有: 第一區域，所述交流磁場的磁通穿過所述第一區域以感生流過所述導電迴路的第一噪聲電流；以及 第二區域，所述交流磁場的磁通穿過所述第二區域以感生流過所述導電迴路的第二噪聲電流； 流過所述導電迴路的第一噪聲電流與流過所述導電迴路的第二噪聲電流在方向上相反。
2.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述外部端子具有第一端和連接到所述電力變換器電路的第二端，外部設備能夠連接到所述第一端，並且所述導電迴路被定位成更靠近所述第一端而不是所述第二端。
3.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述外部端子是所述電力變換器電路用於輸出所述輸出電力的輸出端子，並且所述第一電容器和所述第二電容器用作從通過所述輸出端子輸出的輸出電力中去除因所述電力轉換而產生的噪聲電流的濾波電路。
4.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述電力變換器電路被安裝在所述殼體的底面上以被安裝在所述殼體中，所述電力變換器電路的產生所述交流磁場的所述部分具有設置在所述殼體的底面的法線方向上的交變電流路徑，使得交變電流流過所述交變電流路徑，所述交變電流用作產生所述交流磁場的源，所述電力變換器還包括: 一對第一導電柱和第二導電柱，其從所述殼體的底面在所述法線方向上伸出，並且被配置成支撐連接到所述第一電容器和所述第二電容器的所述外部端子，所述第一導電柱和第二導電柱的對構成所述導電迴路的一部分。
5.根據權利要求4所述的電力變換器，還包括: 分別連接在所述第一導電柱和所述第一電容器之間，所述第一電容器和所述外部端子之間，所述外部端子和所述第二電容器之間，以及所述第二電容器和所述第二導電柱之間的電線。
6.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述電力變換器電路包括扼流線圈，所述扼流線圈包括芯體和纏繞在所述芯體中的繞組，所述繞組的一部分從所述芯體暴露，所述繞組的暴露部分用作所述電力變換器電路的產生所述交流磁場的部分。
7.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述電力變換器電路包括變壓器，所述變壓器包括芯體、纏繞在所述芯體中的繞組部分，所述繞組部分的一部分從所述芯體暴露，所述繞組的暴露部分用作所述電力變換器電路的產生所述交流磁場的部分。
8.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述第一電容器和所述第二電容器中的每個電容器均被設計為一組彼此電連接的多個電容器。
9.根據權利要求1所述的電力變換器，其中，所述電力變換器電路的所述部分產生以下交流磁場:所述交流磁場具有同心模式磁通以作為圍繞所述電力變換器電路的所述部分的磁通， 並且所述導電迴路的第一區域和第二區域被設置成面向所述電力變換器電路的所述部分，而所述同心模式磁通的第一通量部分穿過所述導電迴路的第一區域，並且所述同心模式磁通的第二通量部分穿過所述導電迴路的第二區域，以感生以彼此相反方向流過所述導電迴路的第一噪聲電流和第二噪聲電流。
10.一種電力變換器,包括: 殼體，所述殼體接地； 電力變換器電路，所述電力變換器電路被安裝在所述殼體中並且被配置成進行輸入電力到輸出電力的電力轉換； 外部端子，所述外部端子電連接到所述電力變換器電路以將外部設備連接到所述電力變換器電路； 第一電容器，所述第一電容器具有第一電極和第二電極，所述第一電極連接到所述外部端子並且所述第二電極連接到所述殼體；以及 第二電容器，所述第二電容器具有第一電極和第二電極，所述第一電極連接到所述外部端子並且所述第二電極連接到所述殼體，所述第一電容器、所述外部端子、所述第二電容器以及所述殼體被設置成提供導電迴路。
11.根據權利要求10所述的電力變換器，其中，所述外部端子具有第一端和連接到所述電力變換器電路的第二端，外部設備能夠連接到所述第一端，並且所述導電迴路被定位成更靠近所述第一端而不是所述第二端。
12.根據權利要求10所述的電力變換器，其中，所述外部端子是所述電力變換器電路用於輸出所述輸出電力的輸出端子，並且所述第一電容器和所述第二電容器用作從通過所述輸出端子輸出的輸出電力中去除因所述電力轉換而產生的噪聲電流的濾波電路。
13.根據權利要求10所述的電力變換器，其中，所述電力變換器電路被安裝在所述殼體的底面上以被安裝在所述殼體中，所述電力變換器電路具有產生具有磁通的交流磁場的部分，所述電力變換器電路的產生所述交流磁場的部分具有設置在所述殼體的底面的法線方向上的交變電流路徑，使得交變電流流過所述交變電流路徑，所述交變電流用作產生所述交流磁場的源，所述電力變換器還包括: 一對第一導電柱和第二導電柱，從所述殼體的底面在所述法線方向上伸出，並且被配置成支撐連接到所述第一電容器和所述第二電容器的所述外部端子，所述第一導電柱和第二導電柱的對構成所述導電迴路的一部分。
14.根據權利要求13所述的電力變換器，還包括: 分別連接在所述第一導電柱和所述第一電容器之間，所述第一電容器和所述外部端子之間，所述外部端子和所述第二電容器之間，以及所述第二電容器和所述第二導電柱之間的電線。
15.根據權利要求10所述的電力變換器，所述電力變換器電路包括扼流線圈，所述扼流線圈包括芯體和纏繞在所述芯體中的繞組，所述繞組的一部分從所述芯體暴露，所述繞組的暴露部分產生具有磁通的交流磁場，所述導電迴路的內部區域被分成所述磁通的第一通量部分穿過的第一區域和所述磁通的第二通量部分穿過的第二區域。
16.根據權利要求10所述的電力變換器，其中，所述電力變換器包括變壓器，所述變壓器包括芯體、纏繞在所述芯體中的繞組部分，所述繞組的一部分從所述芯體暴露，所述繞組的暴露部分產生具有磁通的交流磁場，所述導電迴路的內部區域被分成所述磁通的第一通量部分穿過的第一區域和所述磁通的第二通量部分穿過的第二區域。
17.根據權利要求10所述的電力變換器，其中，所述第一電容器和所述第二電容器中的每個電容器均被設計為一組彼此電連接的多個電容器。
18.根據權利要求10所述的電力變換器，其中，所述電力變換器電路包括產生以下交流磁場的部分:所述交流磁場具有圍繞所述電力變換器的所述部分的同心模式磁通， 所述導電迴路具有形成在所述導電迴路中的第一區域和第二區域，所述導電迴路的第一區域和第二區域被設置成使得所述同心模式磁通穿過所述第一區域和所述第二區域。
19.根據權利要求18所述的電力變換器，其中，所述導電迴路的第一區域和第二區域被設置成面向所述電力變換器電路的所述部分，使得所述同心模式磁通的第一通量部分: 沿離開所述電力變 換器電路的所述部分的第一方向和接近所述電力變換器電路的所述部分的第二方向中的一個方向穿過所述導電迴路的第一區域；以及 沿所述第一方向和所述第二方向中的另一方向穿過所述導電迴路的第二區域。
【文檔編號】H02M3/22GK104009622SQ201410060331
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月21日 優先權日:2013年2月21日
【發明者】後藤真也, 竹本悠城, 見澤勝豐, 山口東吾, 大岡信治 申請人:株式會社電裝