專利名稱：濾波電路安裝單元及電源單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種降低切換噪音的濾波電路安裝在基板上的濾波電路安裝單元和裝載有該濾波電路安裝單元的電源單元。
背景技術：
到目前為止，連接在供電線路上，降低伴隨著切換所產生的噪音的濾波電路已 為眾人所知。專利文獻1中公開了這種濾波電路。濾波電路連接在交流電源和切換電源(切 換電路)之間的供電線路上。濾波電路防止伴隨著切換電路的切換動作所產生的噪音傳 送給交流電源一側。在濾波電路中采取讓電容器并聯，兩個電容器的接地點接地這一做 法，謀求共模噪音的降低。專利文獻1 日本公開專利公報特開平6-233521號公報
發明內容
-發明要解決的技術問題_一般情況是，在將所述濾波電路安裝在基板上的濾波電路安裝單元中，在印刷 電路基板上進行圖案化來形成濾波電路中的連接電容器間的接線部與接地部的接地路 徑。換句話說，就印刷電路基板而言，濾波電路在與電源的輸入端子相連的供電線路上 被圖案化，電容器間的接線部和接地端子由規定的布線圖案連接起來。但是，所述輸入端子和接地端子由于印刷電路基板的電氣布線的制約等設置在 相互靠得較近的地方。因此，在印刷電路基板上，上述供電線路和接地路徑相互并行而 靠得較近。如果這樣做造成供電線路和接地路徑靠得較近，則從濾波電路朝著接地路徑釋 放的噪音便會作為輻射噪音朝著供電線路傳送。其結果是，在濾波電路中產生了無法充 分地獲得所希望的降噪效果的問題。也能夠想到讓供電線路和接地路徑在基板上盡量 離得遠一些這一做法來防止噪音從接地路徑朝著供電線路傳送。但在該情況下會導致印 刷電路基板的大型化。本發明正是為解決上述技術問題而完成的。其目的在于在安裝有濾波電路的 濾波電路安裝單元中，不導致印刷電路基板大型化地避免來自濾波電路的噪音傳送給供 電線路。-用以解決技術問題的技術方案-第一方面的發明以一種濾波電路安裝單元為對象。其具備安裝有輸入來自電源 S的輸出功率的輸入端子53、與地連接的接地端子54以及濾波電路60、70的基板51， 該濾波電路60、70有一個以上，連接在所述輸入端子53和切換電路20、40之間的供電 線路55上，降低該切換電路20、40的切換噪音。電連接所述濾波電路60、70和所述接 地端子54的接地路徑由與所述基板51保持距離而設的電纜線78形成。
在第一方面的發明中，濾波電路60、70連接在輸入端子53和切換電路20、40 之間的供電線路55上。切換電路20、40的切換噪音利用濾波電路60、70來降低。換句 話說，濾波電路60、70通過朝著接地端子54 —側釋放起因于切換動作的共模噪音來防止 朝著供電線路55等傳送噪音。這里，在本發明中，電連接濾波電路60、70和接地端子 54的接地路徑由電纜線78形成。換句話說，本發明中的接地路徑，不是像現有技術之例 那樣在基板51上圖案化而形成，而是由與基板51保持距離的電纜 線78形成。因此，不 將基板51大型化，即可增大濾波電路60、70的接地路徑(電纜線78)和供電線路55之 間的距離。其結果是，能夠避免來自濾波電路60、70的接地路徑的輻射噪音傳遞給供電 線路55。第二方面的發明是，在第一方面的發明中，在所述供電線路55上多級地連接有 多個所述濾波電路60、70，所述多個濾波電路60、70中的至少一個濾波電路的接地路徑 由所述電纜線78形成。在第二方面的發明中，多個濾波電路60、70多級連接在供電線路55上。由此 切換電路20、40的噪音進一步降低。這里，在多個濾波電路60、70中的至少一個濾波 電路使用所述電纜線78。因此，避免了該濾波電路60、70的接地路徑上的輻射噪音傳送 給供電線路55。第三方面的發明是，第二方面的發明中，所述多個濾波電路60、70中連接在切 換電路20、40 —側的濾波電路60、70的接地路徑由所述電纜線78形成，所述多個濾波 電路60、70中連接在所述輸入端子53 —側的濾波電路60、70的接地路徑由所述基板51 上的布線圖案68形成。在第三方面的發明中，多級設置的多個濾波電路60、70中切換電路20、40—側 的濾波電路60、70的接地路徑由電纜線78形成。這里，與輸入端子53—側的濾波電 路60、70的接地路徑相比，切換電路20、40 —側的濾波電路60、70的接地路徑其噪音 量增大。于是，在本發明中，通過這樣使噪音量大的接地路徑為電纜線78，便可靠地防 止了輻射噪音自該接地路徑向供電線路55傳送。另一方面，輸入端子53—側的濾波電 路60、70的接地路徑其噪音量較小。因此，即使在基板51上用布線圖案68形成接地路 徑，供電線路55受輻射噪音的影響也是很小的。第四方面的發明是，在第一到第三方面任一方面的發明中，所述電纜線78與形 成在基板51端部的金屬板51a上的接地端子54相連接。在第四方面的發明中，成為濾波電路60、70的接地路徑的電纜線78與形成在基 板51端部的金屬板51a上的接地端子54相連接。因此，能夠增大濾波電路60、70的接 地路徑和供電線路55的距離，從而能夠避免來自濾波電路60、70的接地路徑的輻射噪音 傳送給供電線路55。第五方面的發明是，在第一到第四方面中任一方面的發明中，所述切換電路由 將直流電壓轉換為交流電壓的直交流轉換電路40和將交流電源S的交流電壓整流為直流 電壓的整流電路20中之一方或者雙方構成。在第五方面的發明中，整流電路20和直交流轉換電路40中之一電路或者兩電路 被用作切換電路，這些切換電路20、40的切換噪音利用濾波電路60、70降低。第六方面的發明以進行制冷循環的制冷裝置的壓縮機或者風扇的電動機M電源單元為對象。第一到第五方面任一方面的發明中的濾波電路安裝單元50裝載于該電源單 兀上。在第六方面的發明中，上述各方面發明中的濾波電路安裝單元裝載于制冷裝置 的壓縮機或風扇的電動機M的電源單元中。因此，作為電源單元在供電線路55的噪音 有效地降低。_發明的效果-在本發明中，由與基板51保持距離而設的電纜線78形成濾波電路60、70的接 地路徑。于是，不將基板51大型化，即可容易地增大接地路徑和供電線路55間的距離。 這樣便能夠防止輻射噪音自接地路徑朝著供電線路55傳送，從而能夠利用濾波電路60、 70獲得所希望的降噪效果。結果是，不用設置其它噪音降低部件，也不用增大基板51的 尺寸等，即可提供可充分地去除噪音的濾波電路安裝單元。特別是，在第四方面的發明 中，因為將接地端子54設置在金屬板51a上，所以不將基板51大型化，即可較容易地增 大金屬板51a上的接地端子54和供電線路55間的距離，這樣便可以進一步增大接地路徑 和供電線路55間的距離。最終結果是可更加有效地防止輻射噪音從接地路徑向供電線路 55傳送。在第二方面的發明中，通過多級地設置濾波電路60、70便能夠徹底地降低切換 噪 音。特別是，在第三方面的發明中，用電纜線78形成噪音量容易變大的切換電路20、 40 —側的濾波電路60、70的接地路徑。因此可有效地防止輻射噪音自接地路徑向供電線 路55傳送。另一方面，噪音量容易變小的輸入端子53 —側的濾波電路60、70的接地路 徑，不用電纜線78形成，而用基板51上的布線圖案68形成，因此可謀求裝置結構的簡 單化。在第五方面的發明中，利用濾波電路60、70可有效地降低整流電路20、直交流 轉換電路40的切換噪音。在第六方面的發明中，在制冷裝置的壓縮機或風扇的電動機M的電源單元中， 能夠充分地獲得降噪效果，從而能夠確保電源單元的可靠性。還可謀求電源單元的省空 間化和簡單化。
圖1是電路圖，示出了本實施方式所涉及的電源單元的概略結構。圖2是概略結構圖，示出了實施方式所涉及的電源單元中的金屬板部件的布置 例。圖3是電路圖，示出了其它實施方式第一例所涉及的電源單元的概略結構。圖4是電路圖，示出了其它實施方式第二例所涉及的電源單元的概略結構。圖5是電路圖，示出了其它實施方式第三例所涉及的電源單元的概略結構。圖6是電路圖，示出了其它實施方式第四例所涉及的電源單元的概略結構。圖7是電路圖，示出了其它實施方式第五例所涉及的電源單元的概略結構。-符號說明-10 電源單元20整流電路(切換電路)
40直交流轉換電路(切換電路)50濾波電路安裝單元51印刷電路基板(基板)51a金屬板53輸入端子54接地端子55供電線路60第一濾波電路68接地圖案(布線圖案)70第二濾波電路78接地線(電纜線)S交流電源(電源)M電動機
具體實施例方式下面，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。本發明所涉及的濾波電路安裝單元50裝載在空調裝置的壓縮機的電動機M的電 源單元10中。空調裝置是制冷劑在制冷劑回路中循環而進行制冷循環的制冷裝置，所述 壓縮機連接在該制冷劑回路中。所述電動機M由DC無刷電動機構成。電源單元10與 所述壓縮機、室外風扇一起收納在空調裝置的室外機的內部。如圖1所示，電源單元10包括所述濾波電路安裝單元50和直交流轉換電路40。濾波電路安裝單元50具有印刷電路基板51。在印刷電路基板51的一個端部形 成有金屬板51a。金屬板51a上設置有接地的接地端子54。換句話說，金屬板51a保持 為接地電位。在金屬板51a上與接地端子54相鄰地設置有端子單元52。端子單元52上 設置有輸入端子53。輸入端子53上連接有三相交流電源即商業用電源S，來自商業用電 源S的輸出功率輸入輸入端子53。在印刷電路基板51上還安裝有兩個濾波電路60、70 和一個整流電路20。濾波電路60、70多級地連接在輸入端子53和整流電路20之間的供電線路55 上。換句話說，第一濾波電路60連接在供電線路55的輸入端子53 —側；第二濾波電路 70連接在供電線路55的整流電路20 —側。濾波電路60、70用來降低伴隨著整流電路 20和直交流轉換電路40的切換所產生的噪音。供電線路55是通過在印刷電路基板51上 圖案化而形成的。整流電路20構成切換電路，該切換電路由六個切換元件21 26三相橋式接線 而成，該六個切換元件21 26由半導體功率元件構成。整流電路20中，通過控制各切 換元件21 26的切換(打開/關閉)來生成直流 電壓、改善功率因數以及抑制高次諧波 等。整流電路20中連接有用以充放電該輸出的電容器31。所述直交流轉換電路40安裝在與所述印刷電路基板51不同的印刷電路基板(圖 示省略)上。直交流轉換電路40將所述電容器31的直流電壓轉換為三相交流電壓，再 將變換后所得到的交流電壓供給成為負載的電動機M。直交流轉換電路40構成切換電路，該切換電路由六個切換元件41 46三相橋式接線而成，該六個切換元件41 46由半導體功率元件構成。直交流轉換電路40中，通過控制各切換元件41 46的切換(打 開/關閉)來調節電動機M的轉速、輸出扭矩等。上述濾波電路60、70由降低共模噪音的共模噪音濾波器構成。具體而言，第一 濾波電路60具有三個由線圈61、62、63構成的共模扼流線圈和三個Y電容器64、65、 66。同樣，第二濾波電路70具有三個由線圈71、72、73構成的共模扼流線圈和三個Y 電容器74、75、76。在第一濾波電路60中，三個Y電容器61、62、63的接線部67經印刷電路基板 51上的接地圖案68與所述接地端子54相連接。換句話說，在第一濾波電路60中，用以 將噪音釋放到接地部一側的接地路徑由印刷電路基板51上的布線圖案形成。相對于此，在第二濾波電路70中，三個Y電容器71、72、73的接線部77經接 地線78與所述接地端子54相連接。換句話說，在第二濾波電路70中，用以將噪音釋放 到接地部一側的接地路徑由接地線78形成，該接地線78由電纜線(所謂的電線束)構 成。接地線78與印刷電路基板51保持距離而設。具體而言，接地線78沿著裝載印刷 電路基板51的電子部件殼體的側面板布線，其終端與金屬板51a上的接地端子54結合。 于是，第二濾波電路70的接地線78和印刷電路基板51上的供電線路55成為保持規定距 離以上的狀態。在本實施方式中，在印刷電路基板51附近設置有金屬板部件95。金屬板部件 95在印刷電路基板51的端部附近與印刷電路基板51保持規定的距離而設。所述接地線 78的電線束部經規定的緊固部件96、96固定在金屬板部件95上。換句話說，金屬板部 件95構成與供電線路55之間留有規定距離地保持接地線78的保持部件。金屬板部件95 與所述接地端子54電連接，電位是接地電位。因此，即使讓金屬板部件95保持接地線 78，也能夠抑制噪音等傳送給接地線78。此外，金屬板部件95相對于印刷電路基板51 的位置關系并不限于圖1中之例。也就是說，金屬板部件95可以設置在印刷電路基板51 的端部附近，但除此以外，還可以如圖2所示，在印刷電路基板51的下側(表面側、背 面側等)與印刷電路基板51近似平行地設置金屬板部件95。如上所述，在本實施方式中，第二濾波電路70的接地路徑由與供電線路55保持 規定距離而設的接地線78形成。因此，抑制了自第二濾波電路70的接地線78產生的輻 射噪音朝著印刷電路基板51上的供電線路55傳送。進一步具體說明的話，因為第二濾波電路70連接在成為切換電路的整流電路 20、直交流轉換電路40—側，所以與第一濾波電路60相比，從第二濾波電路70的接地 路徑(接地線78)釋放給接地部的噪音量也會增大。因此，從第二濾波電路70的接地路 徑放出的輻射噪音比從第一濾波電路60的接地路徑(布線圖案68)放出的輻射噪音大。 于是，當假定在印刷電路基板51上已形成有第二濾波電路70的接地路徑時，該接地路徑 和供電線路55之間的距離就變短，輻射噪音就大量地從接地路徑傳送給供電線路55。但是，在本實施方式中，第二濾波電路70的接地路徑由接地線78形成，且與第 一濾波電路60的接地路徑相比，與供電線路55之間保持距離而設，因此，自接地線78 傳送給供電線路55的輻射噪音被抑制在最低水平上。另一方面，第一濾波電路60的接地路徑利用接地圖案68形成在印刷電路基板51上。但是，因為在 第一濾波電路60的接地路徑上輻射噪音較小，所以即使接地圖案68 和供電線路55之間的距離變短，從接地圖案68傳送給供電線路55的輻射噪音也微不足道。-上述實施方式的效果_在上述實施方式中，由與印刷電路基板51之間保持距離而設的接地線78形成第 二濾波電路70的接地路徑。因此，不將印刷電路基板51大型化，便能夠很容易地使第 二濾波電路70的接地路徑和供電線路55之間的距離增大。結果是，可防止輻射噪音自 第二濾波電路70的接地路徑朝著供電線路55傳送，從而可利用濾波電路安裝單元50獲 得所希望的降噪效果。其結果是，不用設置其它降噪部件，也不用增大印刷電路基板51 的尺寸，即能夠充分地降低噪音，確保壓縮機的電動機M的電源單元10的可靠性。另一方面，因為第一濾波電路60的接地路徑，形成在印刷電路基板51上，沒有 使用電纜線，所以能夠謀求濾波電路安裝單元50的簡單化。這里，因為在第一濾波電路 60的接地路徑上的輻射噪音較小，所以輻射噪音幾乎不會自第一濾波電路60的接地路徑 傳送給供電線路55。(其它實施方式)上述實施方式還可以采用以下結構。就圖1所示的上述實施方式的濾波電路安裝單元50而言，可以用與上述實施方 式一樣的接地線78形成第一濾波電路60和第二濾波電路70 二者的接地路徑。在該情況 下，能夠可靠地防止濾波電路60、70 二者的接地路徑上的輻射噪音朝著供電線路55傳 送。而且，例如，如圖3所示，可以在供電線路55上僅設置一個濾波電路70，并由上述 實施方式的接地線78形成濾波電路70的接地路徑。如圖4所示，還可以在濾波電路安裝單元50上設置通信電路80。電從供電線 路55以單相雙線式供給通信電路80。另一方面，通信電路80經端子單元52的中繼端 子81、81、81與空調裝置的室內機(圖示省略)電連接。于是便可在通信電路80和室 內機之間通信。電經通信電路80及中繼端子81、81、81供給室內機。在圖4所示之例中，也是由接地線78形成濾波電路70的接地路徑。這里，接 地線78與印刷電路基板51的供電線路55之間保持距離而設，并且與通信電路80和中繼 端子81之間的通信線也保持距離而設。于是便能夠防止來自接地線78的輻射噪音傳送 給通信線，從而可謀求空調裝置的可靠性提高。如圖5所示，還可以給供電線路55設置控制電路用切換電源90。控制電路用切 換電源90連接在濾波電路70和整流電路20之間。控制用回路切換電源90構成成為弱 電的控制電路用電源。圖5之例中，因為利用控制用回路用切換電源90進行適當的切換動作，所以與 上述實施方式相比，切換噪音會產生得較多。但是，在該例中，也是通過讓濾波電路70 的接地路徑作為接地線78與印刷電路基板51之間保持有距離，而能夠將向供電線路55 傳送的輻射噪音的影響抑制在最低水平上。對上述各個實施方式而言，并非一定要讓整 流電路20是切換電路，例如可以由二極管橋電路構成整流電路20。在該情況下，也是通 過使濾波電路70的接地路徑為接地線78與印刷電路基板51之間保持有距離，便能夠將 向供電線路55傳送的輻射噪音的影響抑制在最低水平上。
如圖6所示，還可以在端子單元52上設置接地端子54。在該情況下，也是通過 使濾波電路70的接地路徑為接地線78與印刷電路基板51保持有距離，便能夠將向供電 線路55傳送的輻射噪音的影響抑制在最低水平上。如圖7所示，可以在印刷電路基板51上設置中間端子79，并由接地線78形成中 間端子79和接地端子54之間的接地路徑。具體而言，圖7之例中，在印刷電路基板51 的側端部附近設置有中間端子79。中間端子79經印刷電路基板51上的布線圖案與第二 濾波電路70中的三個Y電容器71、72、73的接線部77相連接。而且，中間端子79和 接地端子54由接地線78連接起來。在該例中，也是使從中間端子79到接地端子54的 接地路徑為接地線78，讓該接地線78與印刷電路基板51保持有距離，便能夠將向供電線 路55傳送的輻射噪音的影響抑制在最低水平上。在上述實施方式中，將本發明的濾波電路安裝單元50應用到空調裝置的壓縮機 的電動機M的電源單元10中。除此以外，例如，還可以將本發明的濾波電路安裝單元 50應用到空調裝置的室內風扇、室外風扇上的電動機M的電源單元10中，也可以將本發 明應用到其它用途的電源單元10中。 以上實施方式僅僅是本質上的優選示例而已，并不意味著要限制本發明、本發 明的適用物或本發明的用途等。_產業實用性-綜上所述，本發明對降低切換噪音的濾波電路安裝在基板上的濾波電路安裝單 元很有用。
權利要求
1.一種濾波電路安裝單元，具備安裝有輸入來自電源(S)的輸出功率的輸入端子 (53)、與地連接的接地端子(54)以及濾波電路(60、70)的基板(51)，該濾波電路(60、 70)有一個以上，連接在所述輸入端子(53)和切換電路(20、40)之間的供電線路(55) 上，降低該切換電路(20、40)的切換噪音，其特征在于電連接所述濾波電路(60、70)和所述接地端子(54)的接地路徑由與所述基板(51) 保持距離而設的電纜線(78)形成。
2.根據權利要求1所述的濾波電路安裝單元，其特征在于在所述供電線路(55)上多級地連接有多個所述濾波電路(60、70)，所述多個濾波電路(60、70)中的至少一個濾波電路的接地路徑由所述電纜線(78)形成。
3.根據權利要求2所述的濾波電路安裝單元，其特征在于所述多個濾波電路(60、70)中連接在切換電路(20、40) 一側的濾波電路(60、70) 的接地路徑由所述電纜線(78)形成，所述多個濾波電路(60、70)中連接在所述輸入端子(53) —側的濾波電路(60、70) 的接地路徑由所述基板(51)上的布線圖案(68)形成。
4.根據權利要求1到3中任一項權利要求所述的濾波電路安裝單元，其特征在于 所述電纜線(78)與形成在基板(51)端部的金屬板(51a)上的接地端子(54)相連接。
5.根據權利要求1到4中任一項權利要求所述的濾波電路安裝單元，其特征在于 所述切換電路由將直流電壓轉換為交流電壓的直交流轉換電路(40)和將交流電源(S)的交流電壓整流為直流電壓的整流電路(20)中之一方或者雙方構成。
6.—種電源單元，是用于進行制冷循環的制冷裝置的壓縮機或者風扇的電動機(M) 的電源單元，其特征在于裝載有權利要求1到5中任一項權利要求所述的濾波電路安裝單元(50)。
全文摘要
本發明公開了一種濾波電路安裝單元及電源單元。濾波電路(60、70)和切換電路(20、40)安裝在印刷電路基板(51)上。濾波電路(70)的接地路徑由與所述印刷電路基板(51)保持距離而設的電纜線(78)形成。
文檔編號H02M1/12GK102027661SQ20098011759
公開日2011年4月20日 申請日期2009年5月14日 優先權日2008年5月14日
發明者佐藤俊彰, 石關晉一 申請人:大金工業株式會社