特開 2024-168986 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168986

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023086139

(22)【出願日】2023-05-25

(71)【出願人】

【識別番号】000232302

【氏名又は名称】ニデック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188673

【弁理士】

【氏名又は名称】成田 友紀

(74)【代理人】

【識別番号】100179833

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 将尚

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(72)【発明者】

【氏名】平塚 良秋

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA02

5H730AS04

5H730AS13

5H730BB23

5H730DD03

5H730DD04

5H730ZZ04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】制御部の動作を安定させつつ、二次側回路から放射されるノイズを低減するモータ制御装置を提供する。
【解決手段】モータ制御装置１０は、モータ９０に電力を供給する電源回路１５を備える。電源回路は、１次巻線４１及び２次巻線４２を有する変圧器４０と、１次巻線に接続される第１回路部２０と、２次巻線に接続される第２回路部３０と、を有する。第１回路部は、スイッチング素子２２と、１次巻線と電気的に接続される制御部２３と、を含む複数の電気素子２１と、接地され、且つ、１次巻線と電気的に接続される第１グランドパターン２４と、を有する。第２回路部は、複数の電気素子３１と、接地され、且つ、２次巻線と電気的に接続される第２グランドパターン３２と、を有する。第２グランドパターンは、直列に接続されたフィルタライン５１、インダクタ５３及びキャパシタ５２からなるノイズフィルタ５０を介して第１グランドパターンに接続される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータに電力を供給する電源回路を備え、
前記電源回路は、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、前記１次巻線に接続される第１回路部と、前記２次巻線に接続される第２回路部と、を有し、
前記第１回路部は、
スイッチング素子と、前記１次巻線と電気的に接続される制御部と、を含む複数の電気素子と、
接地され、且つ、前記１次巻線と電気的に接続される第１グランドパターンと、
を有し、
前記第２回路部は、複数の電気素子と、接地され、且つ、前記２次巻線と電気的に接続される第２グランドパターンと、を有し、
前記第２グランドパターンは、直列に接続されたインダクタおよびキャパシタを介して前記第１グランドパターンに接続される、モータ制御装置。

【請求項2】

前記第１回路部は、低電圧電源であり、前記第２回路部は、高電圧電源である、請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記制御部の制御周波数は、前記スイッチング素子のスイッチング周波数よりも大きく、
前記スイッチング周波数以下の周波数帯域における前記インダクタのインピーダンスは、前記スイッチング周波数よりも大きな周波数帯域における前記インダクタのインピーダンスよりも小さい、請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記スイッチング周波数は、１ＭＨｚ以上である、請求項３に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記第２回路部は、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第２グランドパターンと対向するダミーパターンと、を有し、
前記キャパシタは、前記第２グランドパターンと前記ダミーパターンとによって構成される、請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記第２回路部は、前記第２グランドパターンと絶縁され、且つ、前記ダミーパターンと前記インダクタとを接続するビアを有する、請求項５に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記電源回路は、電源ＩＣを有し、
前記電源ＩＣは、前記変圧器および前記スイッチング素子を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スイッチング電源に用いられるトランスの一次コイルから二次コイルに伝達されるノイズを、コンデンサを介して二次側から一次側に戻して、二次側から放射されるノイズを低減するプリントコイル型トランスが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－１４９９２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなプリントコイル型トランスを備えるスイッチング電源において、一次側に戻されるノイズの周波数と、一次側に設けられるマイコン等の制御部の動作周波数とが近い周波数の場合、一次側に戻されるノイズによって制御部の動作が不安定になる虞がある。

【0005】

本発明の一つの態様は、制御部の動作を安定させつつ、二次側回路から放射されるノイズを低減できるモータ制御装置を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のモータ制御装置の一つの態様は、モータに電力を供給する電源回路を備える。前記電源回路は、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、前記１次巻線に接続される第１回路部と、前記２次巻線に接続される第２回路部と、を有する。前記第１回路部は、スイッチング素子と、前記１次巻線と電気的に接続される制御部と、を含む複数の電気素子と、接地され、且つ、前記１次巻線と電気的に接続される第１グランドパターンと、を有する。前記第２回路部は、複数の電気素子と、接地され、且つ、前記２次巻線と電気的に接続される第２グランドパターンと、を有する。前記第２グランドパターンは、直列に接続されたインダクタおよびキャパシタを介して前記第１グランドパターンに接続される。

【発明の効果】

【0007】

本実施形態のモータ制御装置によれば、制御部の動作を安定させつつ、二次側回路から放射されるノイズを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、一実施形態のモータ制御装置を示す模式図である。

【図2】図２は、一実施形態のモータ制御装置におけるノイズを示す模式図である。

【図3】図３は、一実施形態のインダクタのインピーダンス特性を示す図である。

【図4】図４は、一実施形態の変形例のモータ制御装置の一部を示す模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータ制御装置について説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面では、各構成をわかり易くするために、実際の構造と縮尺や数等を異ならせる場合がある。

【0010】

以下の説明において、各図には適宜、板厚方向Ｄｔを示す。板厚方向Ｄｔは、以下に説明する実施形態のモータ制御装置において、基板の板面が向く方向である。以下の説明では、板厚方向Ｄｔの矢印が向く側（＋Ｄｔ側）を「板厚方向Ｄｔの一方側」と呼ぶ。板厚方向Ｄｔの矢印が向く側と反対側（－Ｄｔ側）を「板厚方向Ｄｔの他方側」と呼ぶ。また、モータ制御装置を構成する各部材等の外側面のうち板厚方向Ｄｔの一方側を向く面を「表面」と呼び、板厚方向Ｄｔの他方側を向く面を「裏面」と呼ぶ場合がある。

【0011】

＜実施形態＞
図１は、本実施形態のモータ制御装置１０を示す模式図である。
モータ制御装置１０は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）などの車両に搭載され、当該車両を駆動するモータ９０を制御する制御装置である。モータ制御装置１０は、モータ９０と接続される。本実施形態において、モータ制御装置１０は、車両に搭載される電源９１から供給される直流電流から交流電流である供給電流を生成するとともに、供給電流をモータ９０に供給してモータ９０を制御する。

【0012】

モータ制御装置１０は、電源回路１５と、ノイズフィルタ５０と、を備える。電源回路１５は、電源９１から供給される電流から供給電流を生成し、モータ９０に供給電流を供給する。電源回路１５は、基板１１と、第１回路部２０と、第２回路部３０と、電源ＩＣ１８と、を有する。

【0013】

基板１１は、絶縁性を有する板状である。基板１１の板面は、板厚方向Ｄｔを向く。基板１１には、第１回路部２０、第２回路部３０、電源ＩＣ１８、およびノイズフィルタ５０が実装される。図示は省略するが、基板１１には、配線パターンが設けられている。配線パターンは、第１回路部２０、第２回路部３０、電源ＩＣ１８、およびノイズフィルタ５０のそれぞれを構成する各電気素子同士を接続する。基板１１は、第１基板１２と、第２基板１３と、を有する。第１基板１２および第２基板１３は、互いに間隔をあけて並んで配置される。第１基板１２には、第１回路部２０が実装される。第２基板１３には、第２回路部３０が実装される。

【0014】

第１回路部２０は、電源９１から供給される直流電流から交流電流を生成する。本実施形態において、第１回路部２０は、低電圧電源である。第１回路部２０は、第１基板１２の表面１２ｆに実装される。第１回路部２０は、モータ制御装置１０の一次側の回路部である。なお、以下の説明では、第１基板１２および第１回路部２０によって構成される回路を「一次側回路Ｃ１」と呼ぶ場合がある。第１回路部２０は、複数の電気素子２１と、第１グランドパターン２４と、を有する。

【0015】

複数の電気素子２１は、第１基板１２の表面１２ｆに実装される。複数の電気素子２１は、スイッチング素子２２と、制御部２３と、を有する。複数の電気素子２１は、コンデンサ等のその他の電気素子を含んでいてもよい。スイッチング素子２２は、第１ケーブル２６を介して、電源９１と電気的に接続される。スイッチング素子２２は、後述する変圧器４０の１次巻線４１と接続される。スイッチング素子２２は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：Insulated Gate Bipolar Transistor）、およびＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）等のパワー半導体素子である。第１回路部２０は、複数のスイッチング素子２２を有してもよい。

【0016】

スイッチング素子２２は、第１基板１２の表面１２ｆに実装される。スイッチング素子２２は、電源９１から供給される直流電流から交流電流を生成する。本実施形態において、スイッチング素子２２のオン／オフの切り替え周波数であるスイッチング周波数Ｆｓは、１ＭＨｚ以上である。本実施形態において、スイッチング周波数Ｆｓは、１６ＭＨｚである。スイッチング周波数Ｆｓは、１６ＭＨｚ未満であってもよいし、１６ＭＨｚより大きくてもよい。スイッチング素子２２によって生成される交流電流は、後述する変圧器４０の１次巻線４１に流れ込む。本実施形態において、スイッチング素子２２は、電源ＩＣ１８の一部を構成する。

【0017】

制御部２３は、スイッチング素子２２の動作を制御する。これにより、スイッチング素子２２が生成する交流電流の周波数および振幅を所望の周波数および振幅にできる。制御部２３は、第１基板１２の表面１２ｆに実装される。本実施形態において、制御部２３は、マイコンである。制御部２３は、第１信号線２５を介して、スイッチング素子２２と電気的に接続される。本実施形態において、制御部２３がスイッチング素子２２に制御信号を送信する周波数である制御周波数Ｆｃは、２４ＭＨｚ以上、１００ＭＨｚ以下の範囲である。本実施形態において、制御部２３の制御周波数Ｆｃは、スイッチング素子２２のスイッチング周波数Ｆｓよりも大きい。

【0018】

第１グランドパターン２４は、複数の電気素子２１を接地する。第１グランドパターン２４は、第１基板１２の表面１２ｆに形成される導電性を有するパターンである。本実施形態において、第１グランドパターン２４は、銅箔によって構成される。第１グランドパターン２４は、第１接地ライン２８を介して、スイッチング素子２２と接続される。第１グランドパターン２４は、接地される。

【0019】

第２回路部３０は、電源ＩＣ１８を介して第１回路部２０から流れこむ交流電流から供給電流を生成し、供給電流をモータ９０に供給する。本実施形態において、第２回路部３０は、高電圧電源である。第２回路部３０は、第２基板１３の表面１３ｆに実装される。本実施形態において、第２回路部３０は、モータ制御装置１０の二次側の回路部である。以下の説明では、第２基板１３および第２回路部３０によって構成される回路を「二次側回路Ｃ２」と呼ぶ場合がある。第２回路部３０は、複数の電気素子３１と、第２グランドパターン３２と、を有する。

【0020】

複数の電気素子３１は、第２基板１３の表面１３ｆに実装される。複数の電気素子３１は、コンデンサおよびダイオード等の電気素子を含む。複数の電気素子３１は、電源ＩＣ１８を介して第１回路部２０から流れ込む交流電流を平滑化して、供給電流を生成する。複数の電気素子３１は、第２ケーブル３３を介して、モータ９０と電気的に接続される。複数の電気素子３１がモータ９０に供給電流を供給すると、モータ９０は動作する。

【0021】

第２グランドパターン３２は、複数の電気素子３１を接地する。第２グランドパターン３２は、第２基板１３の表面１３ｆに設けられる導電性を有するパターンである。本実施形態において、第２グランドパターン３２は、銅箔によって構成される。第２グランドパターン３２は、第２接地ライン３５を介して、複数の電気素子３１と接続される。第２グランドパターン３２は、接地される。

【0022】

電源ＩＣ１８は、第１回路部２０で生成した交流電流を、第２回路部３０に供給する。電源ＩＣ１８は、第１基板１２および第２基板１３に跨って配置される。電源ＩＣ１８は、第１基板１２の表面１２ｆおよび第２基板１３の表面１３ｆに実装される。本実施形態において、電源ＩＣ１８は、変圧器４０と、スイッチング素子２２と、を有する。すなわち、電源回路１５は、変圧器４０を有する。本実施形態において、電源ＩＣ１８は、変圧器４０およびスイッチング素子２２によって構成される一体型のインバータＩＣである。電源ＩＣ１８は、スイッチング素子２２を有していなくてもよい。

【0023】

変圧器４０は、第１回路部２０で生成された交流電流を変圧して第２回路部３０に供給する。変圧器４０は、第１基板１２および第２基板１３に跨って配置される。変圧器４０は、第１回路部２０および第２回路部３０のそれぞれと接続される。変圧器４０は、１次巻線４１と、２次巻線４２と、を有する。１次巻線４１および２次巻線４２のそれぞれは、コイルである。

【0024】

１次巻線４１は、第１基板１２に配置される。１次巻線４１は、スイッチング素子２２に接続される。これにより、１次巻線４１は、第１回路部２０に接続される。制御部２３は、スイッチング素子２２を介して１次巻線４１と電気的に接続される。また、第１グランドパターン２４は、スイッチング素子２２を介して１次巻線４１と電気的に接続される。

【0025】

２次巻線４２は、第２基板１３に配置される。２次巻線４２は、複数の電気素子３１に接続される。これにより、２次巻線４２は、第２回路部３０に接続される。第２グランドパターン３２は、複数の電気素子３１を介して、２次巻線４２と電気的に接続される。２次巻線４２は、１次巻線４１と間隔をあけて配置される。２次巻線４２と１次巻線４１とは絶縁される。これにより、変圧器４０は、第１回路部２０と第２回路部３０とを絶縁する。

【0026】

図２に示すように、スイッチング素子２２が交流電流を生成する際には、ノイズＮが発生する。ノイズＮは、基本ノイズＮｂと、高調波ノイズＮｈと、を含む。基本ノイズＮｂは、スイッチング周波数Ｆｓと同じ周波数のノイズである。高調波ノイズＮｈは、基本ノイズＮｂの整数倍の周波数のノイズである。したがって、ノイズＮは、スイッチング周波数Ｆｓ以上の互いに異なる周波数を有するノイズが足し合わされたノイズである。スイッチング素子２２で発生したノイズＮは、変圧器４０を介して、第２回路部３０に伝搬する。第２回路部３０に伝搬したノイズが、例えば、モータ９０に放射されると、モータ９０の動作が不安定になる場合がある。本実施形態において、ノイズＮは、スイッチング素子２２において発生し、変圧器４０、第２回路部３０、およびノイズフィルタ５０を介して、スイッチング素子２２に戻るノーマルモードノイズである。

【0027】

以下の説明において、「所定周波数」は、制御周波数Ｆｃとスイッチング周波数Ｆｓとの間の周波数である。本実施形態において、「所定周波数」は２０ＭＨｚである。
本明細書では、所定周波数未満の周波数帯域を「低周波数帯域」と呼ぶ。本実施形態において、「低周波数帯域」は、２０ＭＨｚ未満の周波数帯域である。スイッチング周波数Ｆｓおよび基本ノイズＮｂの周波数は、低周波数帯域に含まれる。また、所定周波数以上の周波数帯域を「高周波数帯域」と呼ぶ。本実施形態において、「高周波数帯域」は、２０ＭＨｚ以上の周波数帯域である。制御周波数Ｆｃおよび高調波ノイズＮｈの周波数は、高周波数帯域に含まれる。

【0028】

ノイズフィルタ５０は、第２回路部３０に伝搬したノイズＮのうち基本ノイズＮｂのみを通過させる。これにより、基本ノイズＮｂのみを、第１回路部２０のスイッチング素子２２に戻すことができる。ノイズフィルタ５０は、第１基板１２および第２基板１３に跨って配置される。ノイズフィルタ５０は、第１回路部２０と第２回路部３０とを電気的に接続する。ノイズフィルタ５０は、フィルタライン５１と、キャパシタ５２と、インダクタ５３と、を有する。

【0029】

図１に示すように、フィルタライン５１は、第２グランドパターン３２と第１グランドパターン２４とを繋ぐ。フィルタライン５１には、キャパシタ５２と、インダクタ５３と、が設けられる。

【0030】

キャパシタ５２は、フィルタライン５１に設けられる。キャパシタ５２の一端は、第２グランドパターン３２と接続される。本実施形態において、キャパシタ５２は、積層コンデンサである。キャパシタ５２は、電解コンデンサ等の他の構成のコンデンサであってもよい。本実施形態において、キャパシタ５２は、第２基板１３に実装される。キャパシタ５２は、第１基板１２に実装されてもよい。

【0031】

インダクタ５３は、フィルタライン５１に設けられる。インダクタ５３の一端は、キャパシタ５２の他端と接続される。インダクタ５３の他端は、第１グランドパターン２４と接続される。これにより、第２グランドパターン３２は、直列に接続されたインダクタ５３およびキャパシタ５２を介して、第１グランドパターン２４に接続される。本実施形態において、インダクタ５３は、フェライトビーズである。インダクタ５３は、チョークコイルであってもよい。なお、ノイズフィルタ５０の構成は、本実施形態に限定されず、インダクタ５３が、第２グランドパターン３２とキャパシタ５２との間に配置されてもよい。すなわち、インダクタ５３が第２グランドパターン３２と接続され、キャパシタ５２が第１グランドパターン２４と接続されてもよい。

【0032】

図３に、インダクタ５３のインピーダンス特性を示す。インダクタ５３のインピーダンスは、周波数が５０ＭＨｚ程度までは周波数が大きくなるにしたがって増加し、周波数が５０ＭＨｚ程度を超えると周波数が大きくなるにしたがって減少する。スイッチング周波数Ｆｓ以下の周波数帯域におけるインダクタ５３のインピーダンスは、スイッチング周波数Ｆｓよりも大きな周波数帯域におけるインダクタ５３のインピーダンスよりも小さい。インダクタ５３は、高周波数帯域（２０ＭＨｚ以上の周波数帯）において、１００Ωから３５０Ω程度の大きなインピーダンスを有する。すなわち、インダクタ５３は、制御周波数Ｆｃよりも大きな周波数帯域において、大きなインピーダンスを有する。また、インダクタ５３は、低周波数帯域（２０ＭＨｚ未満の周波数帯域）において、１００Ω以下の小さなインピーダンスを有する。すなわち、インダクタ５３は、スイッチング周波数Ｆｓおよび基本ノイズＮｂの周波数において、小さなインピーダンスを有する。

【0033】

次に、本実施形態のノイズフィルタ５０における、ノイズＮの除去性能について説明する。上述のように、インダクタ５３は、高周波数帯域において、１００Ωから３５０Ω程度の大きなインピーダンスを有する。そのため、図２に示すように、インダクタ５３によって、ノイズＮのうち高調波ノイズＮｈがノイズフィルタ５０を通過することを抑制できる。したがって、インダクタ５３によって、高調波ノイズＮｈが第１回路部２０に伝搬することを抑制できる。これにより、制御部２３に高調波ノイズＮｈが伝搬することを抑制できる。

【0034】

上述のように、インダクタ５３は、低周波数帯域において、１００Ω以下の小さなインピーダンスを有する（図３参照）。そのため、ノイズフィルタ５０において、基本ノイズＮｂは減衰しつつ、第１回路部２０に伝搬する。第１回路部２０に伝搬した基本ノイズＮｂは、スイッチング素子２２に戻る。したがって、本実施形態では、ノイズフィルタ５０によって、基本ノイズＮｂをスイッチング素子２２に戻すことができる。そのため、基本ノイズＮｂがモータ９０に放射されることを抑制できる。また、上述のように、基本ノイズＮｂをスイッチング素子２２に戻すことができるため、基本ノイズＮｂの強度が増大することを抑制できる。さらに、基本ノイズＮｂの強度が増大することを抑制できるため、基本ノイズＮｂの高調波ノイズＮｈの強度が増大することを抑制できる。

【0035】

本実施形態によれば、モータ制御装置１０は、モータ９０に電力を供給する電源回路１５を備え、電源回路１５は、１次巻線４１および２次巻線４２を有する変圧器４０と、１次巻線４１に接続される第１回路部２０と、２次巻線４２に接続される第２回路部３０と、を有する。第１回路部２０は、スイッチング素子２２と、１次巻線４１と電気的に接続される制御部２３と、を含む複数の電気素子２１と、接地され、且つ、１次巻線４１と電気的に接続される第１グランドパターン２４と、を有する。第２回路部３０は、複数の電気素子３１と、接地され、且つ、２次巻線４２と電気的に接続される第２グランドパターン３２と、を有し、第２グランドパターン３２は、直列に接続されたインダクタ５３およびキャパシタ５２を介して第１グランドパターン２４に接続される。よって、インダクタ５３のインピーダンス特性を適宜設定することにより、図２に示すように、第２回路部３０に伝搬したノイズＮのうち、スイッチング周波数Ｆｓと同じ周波数のノイズである基本ノイズＮｂのみを、キャパシタ５２およびインダクタ５３を有するノイズフィルタ５０を介して、第１回路部２０のスイッチング素子２２に戻すことができる。そのため、基本ノイズＮｂの周波数と制御部２３の制御周波数Ｆｃとを互いに異なる周波数とすることによって、第１回路部２０に戻された基本ノイズＮｂによって、制御部２３の動作が不安定になることを抑制できる。これにより、モータ制御装置１０およびモータ９０の動作の安定化を図ることができる。また、上述のように、基本ノイズＮｂの強度が増大することを抑制できるとともに、高調波ノイズＮｈの強度が増大することを抑制できる。したがって、制御部２３の動作を安定させつつ、二次側回路Ｃ２から放射されるノイズを低減できる。

【0036】

本実施形態によれば、第１回路部２０は、低電圧電源であり、第２回路部３０は、高電圧電源である。上述のように、本実施形態では、制御部２３の動作を安定させることで、電源回路１５全体の動作を安定させることができる。よって、電源回路１５は、電源９１から供給される直流電流から所望の波形の供給電流を生成できるとともに、所望の波形の供給電流をモータ９０に供給できる。したがって、モータ９０の動作の安定化を図ることができる。

【0037】

本実施形態によれば、制御部２３の制御周波数Ｆｃは、スイッチング素子２２のスイッチング周波数Ｆｓよりも大きく、スイッチング周波数Ｆｓ以下の周波数帯域におけるインダクタ５３のインピーダンスは、スイッチング周波数Ｆｓよりも大きな周波数帯域におけるインダクタ５３のインピーダンスよりも小さい。よって、上述のように、スイッチング素子２２から第２回路部３０に伝搬したノイズＮのうち、制御部２３の制御周波数Ｆｃと異なる周波数帯域のノイズである基本ノイズＮｂのみを、第１回路部２０のスイッチング素子２２に戻すことができる。そのため、第１回路部２０に戻された基本ノイズＮｂによって、制御部２３の動作が不安定になることをより好適に抑制できる。また、基本ノイズＮｂを、スイッチング素子２２に戻すことができるため、上述のように基本ノイズＮｂおよび高調波ノイズＮｈの強度が増大することを抑制できる。したがって、制御部２３の動作を安定させつつ、二次側回路Ｃ２から放射されるノイズを低減できる。

【0038】

本実施形態によれば、スイッチング周波数Ｆｓは、１ＭＨｚ以上である。よって、スイッチング周波数Ｆｓを高めることができるため、第１回路部２０において生成される交流電流の周波数を高めることができる。これにより、第１回路部２０から第２回路部３０に供給される交流電流の周波数を高めることができる。そのため、第２回路部３０に実装される複数の電気素子３１のうち、交流電流の平滑化を行う複数のコンデンサの容量を小さくし易い。よって、係る複数のコンデンサの小型化を図り易くなるとともに、係る複数のコンデンサの製造コストを低減し易い。したがって、モータ制御装置１０を小型化できるとともに、モータ制御装置１０の製造コストを低減できる。

【0039】

本実施形態によれば、電源回路１５は、電源ＩＣ１８を有し、電源ＩＣ１８は、変圧器４０およびスイッチング素子２２を有する。よって、変圧器４０およびスイッチング素子２２の両方が電源ＩＣ１８に内蔵されるため、電源回路１５が変圧器４０とスイッチング素子２２とを別個に有する場合と比較して、基板１１に実装する部品点数を低減できる。したがって、モータ制御装置１０の製造工数および製造コストが増大することを抑制できる。

【0040】

また、本実施形態では、上述のように、スイッチング素子２２のスイッチング周波数Ｆｓを高めることができるため、スイッチング素子２２において生成される交流電流の周波数を高めることができる。よって、変圧器４０の１次巻線４１および２次巻線４２それぞれの容量を低減できるため、１次巻線４１および２次巻線４２それぞれを小型化できる。これにより、電源ＩＣ１８を小型化できるため、モータ制御装置１０を小型化できる。

【0041】

＜変形例＞
図４は、本実施形態の変形例のモータ制御装置１１０の一部を示す断面模式図である。以下の説明において、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0042】

本変形例のモータ制御装置１１０の電源回路１１５の第２回路部１３０は、複数の電気素子３１と、第２グランドパターン３２と、絶縁層１１３ａと、ダミーパターン１３７と、ビア１３８と、を有する。本変形例の複数の電気素子３１および第２グランドパターン３２それぞれの構成等は、上述の実施形態の複数の電気素子３１および第２グランドパターン３２それぞれの構成等と同一である。

【0043】

絶縁層１１３ａは、絶縁性を有する。本変形例において、絶縁層１１３ａは、第２基板１３の一部である。絶縁層１１３ａは、板厚方向Ｄｔと直交する方向に広がる板状である。絶縁層１１３ａは、第２基板１３の一部でなくてもよく、この場合、絶縁層１１３ａは、第２基板１３と別個に配置される基板等であってもよい。

【0044】

ダミーパターン１３７は、第２基板１３の裏面１３ｇに設けられる。より詳細には、ダミーパターン１３７は、絶縁層１１３ａの裏面１１３ｇに設けられる。ダミーパターン１３７は、導電性を有するパターンである。本変形例において、ダミーパターン１３７は、銅箔によって構成される。上述の実施形態と同様に、本変形例の第２グランドパターン３２は、第２基板１３の表面１３ｆに設けられる。より詳細には、第２グランドパターン３２は、絶縁層１１３ａの表面１１３ｆに設けられる。ダミーパターン１３７は、絶縁層１１３ａを介して、第２グランドパターン３２と板厚方向Ｄｔに対向する。板厚方向Ｄｔから見て、ダミーパターン１３７および第２グランドパターン３２それぞれの一部は、複数の電気素子３１および変圧器４０と重なる。

【0045】

本変形例において、ノイズフィルタ１５０のキャパシタ１５２は、第２グランドパターン３２とダミーパターン１３７とによって構成される。より詳細には、キャパシタ１５２の一方の電極は第２グランドパターン３２であり、キャパシタ１５２の他方の電極はダミーパターン１３７である。第２グランドパターン３２とダミーパターン１３７とは、絶縁層１１３ａによって絶縁される。

【0046】

ビア１３８は、第２基板１３を板厚方向Ｄｔに貫通し、内周面に銅鍍金が構成された孔である。ビア１３８の板厚方向Ｄｔの他方側（－Ｄｔ側）の端部は、ダミーパターン１３７と接続される。ビア１３８の板厚方向Ｄｔの一方側（＋Ｄｔ側）の端部には、インダクタ５３が接続される。これらにより、ビア１３８は、ダミーパターン１３７とインダクタ５３とを接続する。ビア１３８は、第２グランドパターン３２と絶縁される。よって、インダクタ５３およびダミーパターン１３７は、第２グランドパターン３２と絶縁される。これにより、第２グランドパターン３２は、直列に接続されたインダクタ５３およびキャパシタ１５２を介して第１グランドパターン２４に接続される。本変形例の第２回路部１３０およびノイズフィルタ１５０それぞれのその他の構成等は、上述の実施形態の第２回路部３０およびノイズフィルタ５０それぞれのその他の構成等と同一である。

【0047】

本変形例によれば、第２回路部１３０は、絶縁層１１３ａと、絶縁層１１３ａ介して第２グランドパターン３２と対向するダミーパターン１３７と、を有し、キャパシタ１５２は、第２グランドパターン３２とダミーパターン１３７とによって構成される。よって、キャパシタ１５２として、積層コンデンサおよび電解コンデンサ等の電気素子を使用する場合と比較して、モータ制御装置１１０の部品点数を低減できる。したがって、モータ制御装置１１０の製造工数および製造コストが増大することを抑制できる。

【0048】

また、本変形例では、上述のように、板厚方向Ｄｔから見て、ダミーパターン１３７および第２グランドパターン３２それぞれの一部は、複数の電気素子３１および変圧器４０と重なる。よって、板厚方向Ｄｔから見て、ダミーパターン１３７および第２グランドパターン３２それぞれの一部が、複数の電気素子３１および変圧器４０と重ならない位置に配置される場合と比較して、第２回路部１３０の実装面積を小さくできる。したがって、第２基板１３の面積を小さくできるため、モータ制御装置１１０を小型化できる。

【0049】

また、本変形例では、キャパシタ１５２が、第２グランドパターン３２とダミーパターン１３７によって構成されるため、キャパシタ１５２として、積層コンデンサおよび電解コンデンサ等の電気素子を使用する場合と比較して、第２回路部１３０の実装面積をより小さくできる。したがって、第２基板１３の面積をより小さくできるため、モータ制御装置１１０をより好適に小型化できる。

【0050】

また、本変形例では、上述のように、第２基板１３の一部を絶縁層１１３ａとして利用するため、絶縁層１１３ａとして別個の基板等の部材を設ける構成と比較して、モータ制御装置１１０の部品点数が増大することを抑制できる。したがって、モータ制御装置１１０の製造工数および製造コストが増大することを抑制できる。

【0051】

本変形例によれば、第２回路部１３０は、第２グランドパターン３２と絶縁され、且つ、ダミーパターン１３７とインダクタ５３とを接続するビア１３８を有する。よって、複数の電気素子３１、変圧器４０、およびインダクタ５３等の板厚方向Ｄｔの寸法が大きな電気素子を第２基板１３の表面１３ｆに実装し、板厚方向Ｄｔの寸法が小さいダミーパターン１３７を第２基板１３の裏面１３ｇに実装できる。よって、係る電気素子の一部が第２基板１３の表面１３ｆに実装され、係る電気素子の他の一部が第２基板１３の裏面１３ｇに実装される場合と比較して、板厚方向Ｄｔにおける二次側回路Ｃ２の寸法が大きくなることを抑制できる。したがって、モータ制御装置１１０が大型化することを好適に抑制できる。

【0052】

また、本変形例では、上述のように、第２グランドパターン３２は、直列に接続されたインダクタ５３およびキャパシタ１５２を介して第１グランドパターン２４に接続される。よって、上述の実施形態と同様に、スイッチング素子２２から第２回路部１３０に伝搬したノイズＮのうち基本ノイズＮｂのみを、ノイズフィルタ１５０を介して、スイッチング素子２２に戻すことができる。そのため、第１回路部２０に戻された基本ノイズＮｂによって、制御部２３の動作が不安定になることを抑制できる。また、基本ノイズＮｂを、スイッチング素子２２に戻すことができるため、基本ノイズＮｂおよび高調波ノイズＮｈの強度が増大することを抑制できる。したがって、制御部２３の動作を安定させつつ、二次側回路Ｃ２から放射されるノイズを低減できる。

【0053】

本発明は上述の実施形態に限られず、本発明の技術的思想の範囲内において、他の構成および他の方法を採用することもできる。第２回路に伝搬したノイズのうち基本ノイズのみをノイズフィルタを介してスイッチング素子に戻すことができるならば、インダクタのインピーダンス特性は本実施形態に限定されず、スイッチング周波数および制御周波数それぞれの周波数帯域等に基づいて、適宜定めることができる。また、フィルタラインには、２個以上のキャパシタおよび２個以上のインダクタが設けられてもよい。また、ノイズフィルタは、複数本のフィルタラインを有していてもよく、この場合、各フィルタラインは、直列に接続されてもよいし、並列に接続されてもよい。また、各フィルタラインに設けられるインダクタのインピーダンス特性は、互いに異なってもよい。

【0054】

制御部の制御周波数およびスイッチング素子のスイッチング周波数は、本実施形態の周波数に限定されず。電気回路で生成する供給電流の周波数等によって適宜定めることができる。

【0055】

本実施形態のノイズフィルタが設けられる制御ユニットは、モータの駆動を制御するモータ制御装置に限定されず、電化製品等の動作を制御する制御ユニットであってもよい。

【0056】

以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

【0057】

なお、本技術は以下のような構成をとることが可能である。
（１） モータに電力を供給する電源回路を備え、前記電源回路は、１次巻線および２次巻線を有する変圧器と、前記１次巻線に接続される第１回路部と、前記２次巻線に接続される第２回路部と、を有し、前記第１回路部は、スイッチング素子と、前記１次巻線と電気的に接続される制御部と、を含む複数の電気素子と、接地され、且つ、前記１次巻線と電気的に接続される第１グランドパターンと、を有し、前記第２回路部は、複数の電気素子と、接地され、且つ、前記２次巻線と電気的に接続される第２グランドパターンと、を有し、前記第２グランドパターンは、直列に接続されたインダクタおよびキャパシタを介して前記第１グランドパターンに接続される、モータ制御装置。
（２） 前記第１回路部は、低電圧電源であり、前記第２回路部は、高電圧電源である、（１）に記載のモータ制御装置。
（３） 前記制御部の制御周波数は、前記スイッチング素子のスイッチング周波数よりも大きく、前記スイッチング周波数以下の周波数帯域における前記インダクタのインピーダンスは、前記スイッチング周波数よりも大きな周波数帯域における前記インダクタのインピーダンスよりも小さい、（１）または（２）に記載のモータ制御装置。
（４） 前記スイッチング周波数は、１ＭＨｚ以上である、（３）に記載のモータ制御装置。
（５） 前記第２回路部は、絶縁層と、前記絶縁層を介して前記第２グランドパターンと対向するダミーパターンと、を有し、前記キャパシタは、前記第２グランドパターンと前記ダミーパターンとによって構成される、（１）から（４）のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
（６） 前記第２回路部は、前記第２グランドパターンと絶縁され、且つ、前記ダミーパターンと前記インダクタとを接続するビアを有する、（５）に記載のモータ制御装置。
（７） 前記電源回路は、電源ＩＣを有し、前記電源ＩＣは、前記変圧器および前記スイッチング素子を有する、（１）から（６）のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【符号の説明】

【0058】

１０，１１０…モータ制御装置、１５，１１５…電源回路、１８…電源ＩＣ、２０…第１回路部、２１…電気素子、２２…スイッチング素子、２３…制御部、２４…第１グランドパターン、３０，１３０…第２回路部、３１…電気素子、３２…第２グランドパターン、４０…変圧器、４１…１次巻線、４２…２次巻線、５２，１５２…キャパシタ、５３…インダクタ、９０…モータ、１３７…ダミーパターン、１３８…ビア、Ｆｃ…制御周波数、Ｆｓ…スイッチング周波数

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】