[發明專利]噪聲濾波器

在審

• 申請號: 201580077567.1
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN107431469A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 春名延是;高橋慶多;下畑賢司;宮川成人
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H03H7/09
• 分類號: H03H7/09;H01F17/00;H01F17/04;H01F27/00;H01F27/08;H03H7/01
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 朱龍

技術領域

本發明涉及使伴隨電力轉換裝置中的半導體元件的開關動作而產生的噪聲衰減的噪聲濾波器。

背景技術

作為用于向馬達等負載供給可變頻率、可變電壓的電力的裝置，有電力轉換裝置。在電力轉換裝置中，裝置內的轉換器部分、逆變器部分的半導體元件由功率半導體構成，通過功率半導體的開關動作而進行電壓的升降壓，或者生成可變頻率、可變電壓的交流電壓，向馬達等負載供給交流電力。一般已知通過功率半導體的開關動作，例如由基于輸出的U相、V相、W相的中性點的電位變動、或裝置內的寄生電感、寄生電容的充放電產生傳導性噪聲。將如下電流稱為共模電流，該電流即使在傳導性噪聲中也以相同相位、相同振幅流經多條線并通過返回路徑是接地線且為接地電位的裝置的金屬框體或大地。為了使傳導性噪聲衰減，降低共模電流(也稱為共模噪聲)的對策必不可少。

以降低作為伴隨半導體元件的開關動作等而產生的上述那樣的導電性噪聲的共模噪聲為目的，使用將導體卷繞于磁性體芯而成的共模線圈。共模線圈具有作為共模噪聲濾波器的效果，該共模噪聲濾波器利用對磁性體芯實施了繞線而成的線圈的電感和磁性體的電阻成分來使共模噪聲降低。另外，當與電容器相匹配地使用時，作為進一步使共模噪聲降低的濾波器發揮功能，所述電容器利用其與接地間的小的阻抗來使共模噪聲降低。

然而，在將電感器與電容器(capacitor)組合的共模噪聲濾波器中，端子連接部位增加，組裝作業變繁雜，零件的設置面積、設置體積增加，所以存在裝置整體變大這樣的問題。

作為解決上述問題的方法，例如，在專利文獻1中，記載有一種小型的共模噪聲濾波器，該共模噪聲濾波器通過使在共模線圈的繞組與接地線間夾著電介體并一體化而成的零件嵌合于E字型芯和I字型芯的磁性體或者兩個E字型芯的磁性體，從而一體地構成電感器和電容器，減小了濾波器整體的設置面積。另外，在專利文獻2中，也記載有一種噪聲濾波器，該噪聲濾波器在繞組圖案與接地圖案間夾著電介體，使經由通孔將繞組圖案彼此和接地圖案彼此連接而構成的塊多個重疊，從而使電感器與電容器一體化。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000－312121號公報

專利文獻2：日本實開昭62－134213號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，由于專利文獻1、2的噪聲濾波器均從濾波器內部引出接地線并將其連接于接地電位，所以存在如下問題：接地線長，電容器以較低的頻率從電容性改變為電感性，噪聲衰減效果不能維持至高頻。

另外，例如在車載用的電力轉換裝置的情況下，由于來自發動機室的熱進行傳導，從而例如處于50度以上的溫度環境，而且，數10A以上的大電流流經電力轉換裝置的電路，由此噪聲濾波器所處的環境成為高溫。當構成濾波器的磁性體、電介體成為高溫時，由于特性會劣化或者耐久性會劣化(絕緣性劣化等)，所以例如需要另外設置使繞組的焦耳熱(日文：ジュール熱)散熱的部件，其結果是，存在導致濾波器大型化的問題。

本發明是為了解決上述問題而作出的，使噪聲濾波器的衰減效果維持至高頻。

用于解決問題的方案

本發明的噪聲濾波器具備：繞組導體，所述繞組導體由平面狀的導體構成，由呈層狀地配置且將層間電連接的繞組圖案構成；接地導體，所述接地導體被配置成在其與繞組圖案的導體之間夾著電介體，并構成接地圖案；以及磁性體芯，所述磁性體芯卷繞有繞組圖案，接地圖案在繞組圖案的輸入輸出端子位置向繞組圖案的外側延伸配設，在接地導體的接地圖案上設置有狹縫，所述狹縫對配置于磁性體芯的周圍的部分進行分割。

發明效果

根據本發明的噪聲濾波器，能夠維持至具有噪聲濾波器的效果的頻帶的高頻。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1的噪聲濾波器的立體圖。

圖2是表示本發明的實施方式1的噪聲濾波器的繞組圖案的俯視圖。

圖3是表示本發明的實施方式1的噪聲濾波器的接地圖案的俯視圖。

圖4是用于說明流經本發明的實施方式1的噪聲濾波器的電容器的噪聲電流路徑的說明圖。

圖5是用于說明流經本發明的實施方式1的噪聲濾波器的電容器的噪聲電流路徑的說明圖。

圖6是用于說明本發明的實施方式1的噪聲濾波器的共模的等效電路的說明圖。

圖7是用于說明噪聲濾波器的共模的等效電路的說明圖。

圖8是用于說明流經本發明的實施方式1的噪聲濾波器的電容器的噪聲電流路徑的說明圖。