特開 2025-2448 ＡＣＤＣコンバータ

(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】P2025002448

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】ＡＣＤＣコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/06 20060101AFI20241226BHJP

【ＦＩ】

H02M7/06 H

H02M7/06 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023102635

(22)【出願日】2023-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岩本 藤行

(72)【発明者】

【氏名】笹谷 卓也

(72)【発明者】

【氏名】平野 哲夫

【テーマコード（参考）】

5H006

【Ｆターム（参考）】

5H006AA01

5H006CA07

5H006CB03

5H006CC08

(57)【要約】

【課題】筐体の構造によらないで、放射ノイズの増大を抑制するＡＣＤＣコンバータを提供する。
【解決手段】ＡＣＤＣコンバータ３０は、第１整流器３１、第２整流器３２、第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２、第３コンデンサ４３、第４コンデンサ４４、第１コイル５１、第２コイル５２およびバイパス経路５５を収容する筐体７０を備え、バイパス経路５５は、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２の間と、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４の間とに接続されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

交流電源（１５）からの交流電流のうち正の部分を負荷（２０）に出力する第１整流器（３１）と、
前記交流電流のうち負の部分を前記負荷に出力することにより、前記第１整流器とともに前記交流電流を直流電流に変換する第２整流器（３２）と、
前記第１整流器および前記第２整流器と並列接続されているとともに、前記第１整流器のうち前記第２整流器とは反対側に接続されている第１コンデンサ（４１）と、
前記第１コンデンサと直列接続されているとともに、前記第２整流器のうち前記第１整流器とは反対側に接続されている第２コンデンサ（４２）と、
前記負荷と並列接続されているとともに、前記第１整流器および前記第２整流器の間と接続されている第３コンデンサ（４３）と、
前記第３コンデンサと直列接続されているとともに、前記負荷のうち前記第３コンデンサとは反対側に接続されている第４コンデンサ（４４）と、
前記第１整流器のうち前記第２整流器とは反対側に接続されているとともに、前記第２整流器からの出力を、前記第３コンデンサおよび前記第４コンデンサとともに平滑にする第１コイル（５１）と、
前記第２整流器のうち前記第１整流器とは反対側に接続されているとともに、前記第１整流器からの出力を、前記第３コンデンサおよび前記第４コンデンサとともに平滑にする第２コイル（５２）と、
前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサの間と、前記第３コンデンサおよび前記第４コンデンサの間とに接続されているバイパス経路（５５）と、
前記第１整流器、前記第２整流器、前記第１コンデンサ、前記第２コンデンサ、前記第３コンデンサ、前記第４コンデンサ、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記バイパス経路を収容する筐体（７０）と、
を備えるＡＣＤＣコンバータ。

【請求項2】

前記第１整流器のうち前記第２整流器とは反対側と、前記第１コンデンサのうち前記第２コンデンサとは反対側と、に接続されている第１変換コイル（６１）と、
前記第２整流器のうち前記第１整流器とは反対側と、前記第２コンデンサのうち前記第１コンデンサとは反対側と、に接続されている第２変換コイル（６２）と、
を備える請求項１に記載のＡＣＤＣコンバータ。

【請求項3】

前記第１コンデンサおよび前記第２コンデンサと並列接続されているフィルタコイル（８０）を備える請求項１に記載のＡＣＤＣコンバータ。

【請求項4】

前記ＡＣＤＣコンバータは、前記第１整流器および前記第２整流器の間と、前記第３コンデンサと、に接続されている第３コイル（５３）をさらに備え、
前記第３コイルのインダクタンス（Ｌｃ３）は、前記第１コイルのインダクタンス（Ｌｃ１）および前記第２コイルのインダクタンス（Ｌｃ２）よりも大きくなっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のＡＣＤＣコンバータ。

【請求項5】

前記バイパス経路のインピーダンスは、前記第１整流器および前記第２整流器から大地を通る電流の経路におけるインピーダンスに対して低くなっている請求項１ないし３のいずれか１つに記載のＡＣＤＣコンバータ。

【請求項6】

ＡＣＤＣコンバータであって、
交流電源（１５）からの交流電流のうち正の部分を負荷（２０）に出力する第１整流器（３１）と、
前記交流電流のうち負の部分を前記負荷に出力することにより、前記第１整流器とともに前記交流電流を直流電流に変換する第２整流器（３２）と、
前記負荷と並列接続されているとともに、前記第１整流器および前記第２整流器の間に接続されているコンデンサと、
前記第１整流器のうち前記第２整流器とは反対側に接続されているとともに、前記第２整流器からの出力を、前記コンデンサとともに平滑にする第１コイル（５１）と、
前記第２整流器のうち前記第１整流器とは反対側に接続されているとともに、前記第１整流器からの出力を、前記コンデンサとともに平滑にする第２コイル（５２）と、
前記第１整流器および前記第２整流器の間と、前記コンデンサと、に接続されている第３コイル（５３）と、
前記第１整流器、前記第２整流器、前記コンデンサ、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第３コイルを収容する筐体（７０）と、
を備え、
前記第３コイルのインダクタンス（Ｌｃ３）は、前記第１コイルのインダクタンス（Ｌｃ１）および前記第２コイルのインダクタンス（Ｌｃ２）よりも大きくなっているＡＣＤＣコンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ＡＣＤＣコンバータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に記載されているように、３つの整流コイルおよび２つのダイオードを有する整流回路部を備える無線給電装置が知られている。この整流回路部は、高周波電源部からの高周波の電力を整流することにより直流にする。整流回路部によって直流にされた電力は、制御回路部を通して蓄電部に蓄えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１３７１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された整流回路部では、ダイオードによる整流によって、ダイオードから、高周波電源部のプラス側およびマイナス側にて同位相のノイズ電流が同一方向へ流れ、大地を経由してダイオードに戻る。このとき、ノイズ電流の経路が同一方向となることから、比較的大きな放射ノイズが発生する。そこで、ノイズ電流および放射ノイズを低減させるため、整流回路部を金属筐体で収容するとともに、金属筐体と整流回路部の入出力端子とに接続されたＹコンデンサを設けることがある。このＹコンデンサを設けると、ダイオードからのノイズ電流の一部がＹコンデンサを通るため、ダイオードから大地を経由するノイズ電流が低減する。これにより、放射ノイズが低減する。しかし、金属筐体の構造によっては、金属筐体およびＹコンデンサの間の距離が長くなることから、ダイオードからＹコンデンサを通るノイズ電流の経路におけるインピーダンスが高くなる。この経路におけるインピーダンスが高いと、ダイオードからＹコンデンサを通るノイズ電流が低減する。このため、ダイオードから大地を経由するノイズ電流が増大する。したがって、Ｙコンデンサを設けても、金属筐体の構造によっては、放射ノイズが増大する。

【0005】

本開示は、筐体の構造によらないで、放射ノイズの増大を抑制するＡＣＤＣコンバータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の発明は、交流電源（１５）からの交流電流のうち正の部分を負荷（２０）に出力する第１整流器（３１）と、交流電流のうち負の部分を負荷に出力することにより、第１整流器とともに交流電流を直流電流に変換する第２整流器（３２）と、第１整流器および第２整流器と並列接続されているとともに、第１整流器のうち第２整流器とは反対側に接続されている第１コンデンサ（４１）と、第１コンデンサと直列接続されているとともに、第２整流器のうち第１整流器とは反対側に接続されている第２コンデンサ（４２）と、負荷と並列接続されているとともに、第１整流器および第２整流器の間と接続されている第３コンデンサ（４３）と、第３コンデンサと直列接続されているとともに、負荷のうち第３コンデンサとは反対側に接続されている第４コンデンサ（４４）と、第１整流器のうち第２整流器とは反対側に接続されているとともに、第２整流器からの出力を、第３コンデンサおよび第４コンデンサとともに平滑にする第１コイル（５１）と、第２整流器のうち第１整流器とは反対側に接続されているとともに、第１整流器からの出力を、第３コンデンサおよび第４コンデンサとともに平滑にする第２コイル（５２）と、第１コンデンサおよび第２コンデンサの間と、第３コンデンサおよび第４コンデンサの間とに接続されているバイパス経路（５５）と、第１整流器、第２整流器、第１コンデンサ、第２コンデンサ、第３コンデンサ、第４コンデンサ、第１コイル、第２コイルおよびバイパス経路を収容する筐体（７０）と、を備えるＡＣＤＣコンバータである。

【0007】

バイパス経路は、筐体に収容された一電流経路となることから、バイパス経路のインピーダンスは、第１整流器および第２整流器から大地を通るノイズ電流の経路におけるインピーダンスに対して低い。このため、第１整流器および第２整流器からのノイズ電流は、第１コンデンサまたは第２コンデンサを介して、バイパス経路に流れやすい。また、バイパス経路を流れたノイズ電流は、第３コンデンサまたは第４コンデンサを通る。したがって、第１整流器および第２整流器からのノイズ電流がバイパス経路に流れるため、第１整流器および第２整流器から大地を通るノイズ電流は、低減する。これにより、放射ノイズの増大が抑制される。また、バイパス経路を筐体に接続する必要はない。よって、筐体の構造によらないで、放射ノイズの増大が抑制される。

【0008】

また、請求項６に記載の発明は、ＡＣＤＣコンバータであって、交流電源（１５）からの交流電流のうち正の部分を負荷（２０）に出力する第１整流器（３１）と、交流電流のうち負の部分を負荷に出力することにより、第１整流器とともに交流電流を直流電流に変換する第２整流器（３２）と、負荷と並列接続されているとともに、第１整流器および第２整流器の間に接続されているコンデンサと、第１整流器のうち第２整流器とは反対側に接続されているとともに、第２整流器からの出力を、コンデンサとともに平滑にする第１コイル（５１）と、第２整流器のうち第１整流器とは反対側に接続されているとともに、第１整流器からの出力を、コンデンサとともに平滑にする第２コイル（５２）と、第１整流器および第２整流器の間と、コンデンサと、に接続されている第３コイル（５３）と、第１整流器、第２整流器、コンデンサ、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルを収容する筐体（７０）と、を備え、第３コイルのインダクタンス（Ｌｃ３）は、第１コイルのインダクタンス（Ｌｃ１）および第２コイルのインダクタンス（Ｌｃ２）よりも大きくなっているＡＣＤＣコンバータである。

【0009】

これにより、第１コイル、第２コイルおよび第３コイルのインダクタンスが同じである場合と比較して、交流電流が直流電流に変換されるときにおける、第１コイルおよび第３コイルを流れる電流と、第２コイルおよび第３コイルを流れる電流との差が小さくなる。このため、大地に対しての電流バランスが崩れることが抑制される。したがって、ノイズ電流の発生が抑制される。よって、放射ノイズの発生が抑制される。また、第３コイルを筐体に接続する必要はない。したがって、筐体の構造によらないで、放射ノイズの増大が抑制される。

【0010】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態のＡＣＤＣコンバータが用いられる電力変換システムの構成図。

【図2】ＡＣＤＣコンバータが交流電流から直流電流に変換するときの電流の流れを示す図。

【図3】ＡＣＤＣコンバータが交流電流から直流電流に変換するときの電流の流れを示す図。

【図4】比較例のノイズ電流の流れを示す図。

【図5】ＡＣＤＣコンバータのバイパス経路を流れるノイズ電流を示す図。

【図6】バイパス経路の有無、ノイズ電流の周波数、大地を通るノイズ電流および放射ノイズの関係を示す図。

【図7】ＡＣＤＣコンバータが交流電流から直流電流に変換するときの電流の流れを示す図。

【図8】ＡＣＤＣコンバータが交流電流から直流電流に変換するときの電流の流れを示す図。

【図9】第２実施形態のＡＣＤＣコンバータが用いられる電力変換システムの構成図。

【図10】第３実施形態のＡＣＤＣコンバータが用いられる電力変換システムの構成図。

【図11】第４実施形態のＡＣＤＣコンバータが用いられる電力変換システムの構成図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

【0013】

（第１実施形態）
本実施形態のＡＣＤＣコンバータでは、筐体の構造によらないで放射ノイズの増大が抑制される。また、ＡＣＤＣコンバータは、交流電流を直流電流に変換する電力変換システムに用いられる。まず、この電力変換システムについて説明する。

【0014】

図１に示すように、電力変換システム１０は、交流電源１５、負荷２０およびＡＣＤＣコンバータ３０を備える。

【0015】

交流電源１５は、例えば、インバータ等を有しており、交流電流を生成する。また、交流電源１５は、寄生コンデンサ１７を介して大地１８に接続されている。負荷２０は、例えば、蓄電装置等である。さらに、負荷２０は、寄生コンデンサ１７を介して大地１８に接続されている。

【0016】

ＡＣＤＣコンバータ３０は、第１整流器３１、第２整流器３２、第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４を備える。また、ＡＣＤＣコンバータ３０は、第１コイル５１、第２コイル５２、第３コイル５３、バイパス経路５５、第１変換コイル６１、第２変換コイル６２および筐体７０を備える。

【0017】

第１整流器３１および第２整流器３２は、ダイオードである。第１整流器３１は、交流電源１５からの交流電流のうち正の部分を負荷２０に出力する。第２整流器３２のカソードは、第１整流器３１のカソードに接続されている。さらに、第２整流器３２は、交流電源１５からの交流電流のうち負の部分を負荷２０に出力する。これにより、第２整流器３２は、第１整流器３１とともに、交流電源１５からの交流電流を直流電流に変換する。

【0018】

第１コンデンサ４１は、第１整流器３１および第２整流器３２と並列接続されている。また、第１コンデンサ４１の一端は、第１整流器３１のうち第２整流器３２とは反対側、ここでは、第１整流器３１のアノードに接続されている。

【0019】

第２コンデンサ４２は、第１コンデンサ４１とともに、第１整流器３１および第２整流器３２と並列接続されている。さらに、第２コンデンサ４２の一端は、第１コンデンサ４１の他端と直列接続されている。また、第２コンデンサ４２の他端は、第２整流器３２のうち第１整流器３１とは反対側、ここでは、第２整流器３２のアノードに接続されている。

【0020】

第３コンデンサ４３は、負荷２０と並列接続されている。さらに、第３コンデンサ４３の一端は、後述の第３コイル５３を介して、第１整流器３１のカソードおよび第２整流器３２のカソードの間に接続されている。また、第３コンデンサ４３の一端は、後述の筐体７０の第１出力端子７１１を介して、負荷２０の一端に接続されている。

【0021】

第４コンデンサ４４は、第３コンデンサ４３とともに、負荷２０と並列接続されている。さらに、第４コンデンサ４４の一端は、第３コンデンサ４３の他端に直列接続されている。また、第４コンデンサ４４の他端は、後述の筐体７０の第２出力端子７１２を介して、負荷２０の他端に接続されている。

【0022】

第１コイル５１の一端は、第１整流器３１のアノードおよび第１コンデンサ４１の一端に接続されている。さらに、第１コイル５１の他端は、第４コンデンサ４４の他端に接続されている。また、第１コイル５１は、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４とでＬＣ回路を構成している。これにより、第１コイル５１は、後述するように、第２整流器３２からの出力を、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４とともに平滑にする。

【0023】

第２コイル５２の一端は、第２整流器３２のアノードおよび第２コンデンサ４２の他端に接続されている。さらに、第２コイル５２の他端は、第４コンデンサ４４の他端および第１コイル５１の他端に接続されている。また、第２コイル５２は、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４とでＬＣ回路を構成している。これにより、第２コイル５２は、後述するように、第１整流器３１からの出力を、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４とともに平滑にする。

【0024】

第３コイル５３の一端は、第１整流器３１のカソードおよび第２整流器３２のカソードの間に接続されている。さらに、第３コイル５３の他端は、第３コンデンサ４３の一端に接続されている。また、第３コイル５３は、第３コンデンサ４３、第４コンデンサ４４、第１コイル５１および第２コイル５２とでＬＣ回路を構成している。これにより、第３コイル５３は、後述するように、第１整流器３１および第２整流器３２からの出力を平滑にする。

【0025】

ここで、第１コイル５１のインダクタンスを第１インダクタンスＬｃ１とする。第２コイル５２のインダクタンスを第２インダクタンスＬｃ２とする。第３コイル５３のインダクタンスを第３インダクタンスＬｃ３とする。

【0026】

そして、第３インダクタンスＬｃ３は、第１インダクタンスＬｃ１および第２インダクタンスＬｃ２よりも大きくなっている、すなわち、Ｌｃ３＞Ｌｃ１、Ｌｃ３＞Ｌｃ２とされている。なお、第１インダクタンスＬｃ１および第２インダクタンスＬｃ２は、同じであってもよく、異なっていてもよい。すなわち、Ｌｃ１＝Ｌｃ２であってもよく、Ｌｃ１≠Ｌｃ２であってもよい。

【0027】

バイパス経路５５は、配線等である。バイパス経路５５の一端は、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２の間、ここでは、第１コンデンサ４１の他端および第２コンデンサ４２の一端に接続されている。さらに、バイパス経路５５の他端は、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４の間、ここでは、第３コンデンサ４３の他端および第４コンデンサ４４の一端に接続されている。

【0028】

第１変換コイル６１の一端は、第１整流器３１のうち第２整流器３２とは反対側、ここでは、第１整流器３１のアノードに接続されている。また、第１変換コイル６１の一端は、第１コンデンサ４１のうち第２コンデンサ４２とは反対側、ここでは、第１コンデンサ４１の一端に接続されている。さらに、第１変換コイル６１の一端は、第１コイル５１の一端に接続されている。

【0029】

第２変換コイル６２の一端は、第２整流器３２のうち第１整流器３１とは反対側、ここでは、第２整流器３２のアノードに接続されている。さらに、第２変換コイル６２の一端は、第２コンデンサ４２のうち第１コンデンサ４１とは反対側、ここでは、第２コンデンサ４２の他端に接続されている。また、第２変換コイル６２の一端は、第２コイル５２の一端に接続されている。さらに、第２変換コイル６２は、第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２および第１変換コイル６１とでインピーダンス変換回路を構成している。これらによって構成されたインピーダンス変換回路は、交流電源１５と負荷２０とのインピーダンスマッチングを行う。

【0030】

筐体７０は、金属等で形成されていることにより、導電性を有する。また、筐体７０は、第１整流器３１、第２整流器３２、第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４を収容している。さらに、筐体７０は、第１コイル５１、第２コイル５２、第３コイル５３、バイパス経路５５、第１変換コイル６１および第２変換コイル６２を収容している。また、筐体７０は、第１入力端子７０１、第２入力端子７０２、第１出力端子７１１および第２出力端子７１２を有する。

【0031】

第１入力端子７０１は、交流電源１５の一端に接続されている。さらに、第１入力端子７０１は、第１変換コイル６１の他端に接続されている。

【0032】

第２入力端子７０２は、交流電源１５の他端に接続されている。また、第２入力端子７０２は、第２変換コイル６２の他端に接続されている。

【0033】

第１出力端子７１１は、負荷２０の一端に接続されている。さらに、第１出力端子７１１は、第３コンデンサ４３の一端および第３コイル５３の他端に接続されている。

【0034】

第２出力端子７１２は、負荷２０の他端に接続されている。また、第２出力端子７１２は、第４コンデンサ４４の他端、第１コイル５１の他端および第２コイル５２の他端に接続されている。

【0035】

以上のように、第１実施形態のＡＣＤＣコンバータ３０を備える電力変換システム１０は、構成されている。次に、ＡＣＤＣコンバータ３０による、交流電流から直流電流への変換について説明する。

【0036】

ここで、交流電源１５から第１入力端子７０１に流れる電流の向きを正方向とする。また、交流電源１５から第２入力端子７０２に流れる電流の向きを負方向とする。

【0037】

そして、交流電源１５によって交流電流が生成される。生成された交流電流は、第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２、第１変換コイル６１および第２変換コイル６２によって構成されたインピーダンス変換回路を流れる。これらによって構成されたインピーダンス変換回路によって、交流電源１５と負荷２０とのインピーダンスマッチングがされる。

【0038】

また、交流電源１５からの電流の向きが正方向であると、図２に示すように、交流電源１５から、第１入力端子７０１、第１変換コイル６１を経由して、第１整流器３１に電流が流れる。このとき、第１整流器３１は、交流電源１５からの交流電流のうち正の部分を負荷２０に出力することから、第３コイル５３および第１出力端子７１１を経由して、負荷２０に電流を出力する。さらに、負荷２０に流れた電流は、第２出力端子７１２、第２コイル５２、第２変換コイル６２および第２入力端子７０２を経由して、交流電源１５に流れる。また、このとき、第２コイル５２、第３コイル５３、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４によって構成されるＬＣ回路によって、負荷２０に流れる電流は、平滑にされる。なお、図２において、電流の流れが二点鎖線で示されている。

【0039】

また、交流電源１５からの電流の向きが負方向であると、図３に示すように、交流電源１５から、第２入力端子７０２、第２変換コイル６２を経由して、第２整流器３２に電流が流れる。このとき、第２整流器３２は、交流電源１５からの交流電流のうち負の部分を負荷２０に出力することから、第３コイル５３および第１出力端子７１１を経由して、負荷２０に電流を出力する。これにより、第２整流器３２は、第１整流器３１とともに、交流電源１５からの交流電流を直流電流に変換する。さらに、負荷２０に流れた電流は、第２出力端子７１２、第１コイル５１、第１変換コイル６１および第１入力端子７０１を経由して、交流電源１５に流れる。また、このとき、第１コイル５１、第３コイル５３、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４によって構成されるＬＣ回路によって、負荷２０に流れる電流は、平滑にされる。なお、図３において、電流の流れが二点鎖線で示されている。

【0040】

以上のように、ＡＣＤＣコンバータ３０は、交流電流を直流電流に変換する。次に、ＡＣＤＣコンバータ３０によって、筐体７０の構造によらないで、放射ノイズの増大が抑制されることについて説明する。

【0041】

ここで、図４に示す比較用ＡＣＤＣコンバータ９０のように、複数のＹコンデンサ１００を設けることがある。Ｙコンデンサ１００は、筐体７０に接続されている。また、Ｙコンデンサ１００は、第１入力端子７０１、第２入力端子７０２、第１出力端子７１１および第２出力端子７１２にそれぞれ接続されている。しかし、筐体７０によっては、筐体７０およびＹコンデンサ１００の間の距離が長くなることから、第１整流器３１および第２整流器３２からＹコンデンサ１００を通るノイズ電流の経路におけるインピーダンスが高くなる。この経路におけるインピーダンスが高いと、第１整流器３１および第２整流器３２からＹコンデンサ１００を通るノイズ電流が低減する。このため、第１整流器３１および第２整流器３２から大地１８を経由するノイズ電流が増大する。したがって、Ｙコンデンサ１００を設けても、筐体７０の構造によっては、放射ノイズが増大する。なお、図４において、第１整流器３１および第２整流器３２からＹコンデンサ１００を通るノイズ電流が二点鎖線で示されている。また、第１整流器３１および第２整流器３２から大地１８を経由するノイズ電流が破線で示されている。

【0042】

これに対して、本実施形態のＡＣＤＣコンバータ３０は、図１に示すように、バイパス経路５５を備えている。バイパス経路５５は、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２の間と、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４の間とに接続されている。

【0043】

バイパス経路５５は、筐体７０に収容された一電流経路となることから、バイパス経路５５のインピーダンスは、第１整流器３１および第２整流器３２から大地１８を通るノイズ電流の経路におけるインピーダンスに対して低い。このため、図５に示すように、第１整流器３１および第２整流器３２からのノイズ電流は、第１コンデンサ４１または第２コンデンサ４２を介して、バイパス経路５５に流れやすい。また、バイパス経路５５を流れたノイズ電流は、第３コンデンサ４３または第４コンデンサ４４を通る。なお、図５において、第１整流器３１および第２整流器３２からバイパス経路５５を通るノイズ電流が二点鎖線で示されている。さらに、第１整流器３１および第２整流器３２から大地１８を経由するノイズ電流が破線で示されている。

【0044】

したがって、第１整流器３１および第２整流器３２からのノイズ電流がバイパス経路５５に流れるため、図６に示すように、第１整流器３１および第２整流器３２から大地１８を経由するノイズ電流は、低減する。これにより、放射ノイズの増大が抑制される。また、バイパス経路５５を筐体７０に接続する必要はない。よって、筐体７０の構造によらないで、放射ノイズの増大が抑制される。

【0045】

さらに、第１実施形態のＡＣＤＣコンバータ３０では、以下に記載する効果も奏する。

【0046】

［１－１］ＡＣＤＣコンバータ３０は、図１に示すように、第１変換コイル６１と、第２変換コイル６２と、を備える。第１変換コイル６１は、第１整流器３１のうち第２整流器３２とは反対側と、第１コンデンサ４１のうち第２コンデンサ４２とは反対側とに接続されている。第２変換コイル６２は、第２整流器３２のうち第１整流器３１とは反対側と、第２コンデンサ４２のうち第１コンデンサ４１とは反対側とに接続されている。

【0047】

第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２、第１変換コイル６１および第２変換コイル６２によって、インピーダンス変換回路が構成される。これにより、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２を、交流電源１５と負荷２０とのインピーダンスマッチングに用いることもできる。

【0048】

［１－２］ここで、大地１８に対しての電流バランスを取るため、特許文献１に記載された３つの整流コイルのインダクタンスを同じとすることがある。しかし、整流コイルの製造バラつき等により、整流コイルのインダクタンスがバラつく。整流コイルのインダクタンスのバラつきによって、整流コイルを流れる電流に差異が発生する。このため、大地１８に対しての電流バランスが崩れることから、同位相のノイズ電流が発生する。これにより、放射ノイズが発生する。

【0049】

また、ここで、例えば、交流電源１５からの電流の向きが正方向であるとする。このとき、図７に示すように、上記したように、交流電源１５から、第１入力端子７０１、第１変換コイル６１、第１整流器３１、第３コイル５３、第１出力端子７１１を経由して、負荷２０に電流が流れる。負荷２０を流れた電流は、第２出力端子７１２、第２コイル５２、第２変換コイル６２および第２入力端子７０２を経由して、交流電源１５に流れる。さらに、第１整流器３１、第３コイル５３、第１出力端子７１１、負荷２０、第２出力端子７１２、第１コイル５１および第１整流器３１を電流が流れる。このときの第１コイル５１および第３コイル５３を流れる電流をＩ１とする。また、このときの第２コイル５２および第３コイル５３を流れる電流をＩ２とする。なお、図７において、Ｉ１は、一点鎖線で示されている。さらに、Ｉ２は、二点鎖線で示されている。

【0050】

また、交流電源１５からの電流の向きが負方向であるとする。このとき、図８に示すように、上記したように、交流電源１５から、第２入力端子７０２、第２変換コイル６２、第２整流器３２、第３コイル５３、第１出力端子７１１を経由して、負荷２０に電流が流れる。負荷２０を流れた電流は、第２出力端子７１２、第１コイル５１、第１変換コイル６１および第１入力端子７０１を経由して、交流電源１５に流れる。また、第２整流器３２、第３コイル５３、第１出力端子７１１、負荷２０、第２出力端子７１２、第２コイル５２および第２整流器３２を電流が流れる。このときの第１コイル５１および第３コイル５３を流れる電流は、Ｉ１に対応する。さらに、このときの第２コイル５２および第３コイル５３を流れる電流は、Ｉ２に対応する。なお、図８において、Ｉ１は、二点鎖線で示されている。また、Ｉ２は、一点鎖線で示されている。

【0051】

さらに、ここで、交流電源１５からの電流の振幅をＶとする。交流電源１５からの電流の周波数をωとする。負荷２０の電気抵抗をＲとする。虚数をｊとする。

【0052】

このとき、Ｉ１は、下記関係式（１）に示すように、Ｖ、ω、Ｒ、ｊ、第１インダクタンスＬｃ１および第３インダクタンスＬｃ３を用いて表される。また、Ｉ２は、下記関係式（２）に示すように、Ｖ、ω、Ｒ、ｊ、第２インダクタンスＬｃ２および第３インダクタンスＬｃ３を用いて表される。

【0053】

【数1】

【0054】

また、ここで、例えば、ωが１ＭＨｚであるとする。Ｖが１０００Ｖであるとする。Ｒが５Ωであるとする。

【0055】

この場合に、第１コイル５１、第２コイル５２および第３コイル５３のバラつきがなく、Ｌｃ１＝Ｌｃ２＝Ｌｃ３＝１０μＨであるとする。このとき、｜Ｉ１｜＝｜Ｉ２｜＝７．９５Ａとなる。｜Ｉ１｜と｜Ｉ２｜と等しいことから、大地１８に対しての電流バランスが取れる。

【0056】

しかし、第１コイル５１、第２コイル５２および第３コイル５３の製造バラつき等により、第１インダクタンスＬｃ１、第２インダクタンスＬｃ２および第３インダクタンスＬｃ３は、バラつく。例えば、インダクタンスのバラつき度合が±２５％であるとし、Ｌｃ１＝１２．５μＨ、Ｌｃ２＝７．５μＨ、Ｌｃ３＝１０μＨであるとする。このとき、｜Ｉ１｜＝７．０７Ａとなる。また、｜Ｉ２｜＝９．０９Ａとなる。したがって、｜Ｉ１｜－｜Ｉ２｜＝２．０２Ａとなる。このＩ１およびＩ２の差異のため、大地１８に対しての電流バランスが崩れることから、同位相のノイズ電流が発生する。これにより、放射ノイズが発生する。

【0057】

これに対して、本実施形態のＡＣＤＣコンバータ３０では、第３インダクタンスＬｃ３は、第１インダクタンスＬｃ１および第２インダクタンスＬｃ２よりも大きくなっている、すなわち、Ｌｃ３＞Ｌｃ１、Ｌｃ３＞Ｌｃ２とされている。

【0058】

ここで、第１コイル５１、第２コイル５２および第３コイル５３のバラつきがなく、Ｌｃ１＝Ｌｃ２＝５μＨであるとし、Ｌｃ３＝１５μＨであるとする。このとき、｜Ｉ１｜＝｜Ｉ２｜＝７．９５Ａとなることから、上記したＬｃ１＝Ｌｃ２＝Ｌｃ３＝１０μＨであるときと同じとなる。

【0059】

そして、第１コイル５１、第２コイル５２および第３コイル５３の製造バラつき等により、例えば、インダクタンスのバラつき度合が±２５％であるとし、Ｌｃ１＝６．２５μＨ、Ｌｃ２＝３．７５μＨ、Ｌｃ３＝１５μＨであるとする。このとき、｜Ｉ１｜＝７．４８Ａとなる。また、｜Ｉ２｜＝８．４８Ａとなる。したがって、｜Ｉ１｜－｜Ｉ２｜＝１．００Ａとなる。よって、Ｉ１およびＩ２の差の絶対値は、Ｌｃ１＝Ｌｃ２＝Ｌｃ３である場合と比較して小さい。このため、大地１８に対しての電流バランスが崩れることが抑制される。したがって、同位相のノイズ電流の発生が抑制される。よって、放射ノイズの発生が抑制される。また、第３コイル５３を筐体７０に接続する必要はない。したがって、筐体７０の構造によらないで放射ノイズの増大が抑制される。

【0060】

（第２実施形態）
第２実施形態では、図９に示すように、ＡＣＤＣコンバータ３０は、第１変換コイル６１および第２変換コイル６２に代えて、変換回路７５およびフィルタコイル８０を備える。これ以外は、第１実施形態と同様である。

【0061】

変換回路７５は、インピーダンス変換回路であって、コイルおよびコンデンサ等を有することにより、交流電源１５と負荷２０とのインピーダンスマッチングを行う。また、変換回路７５は、第１入力端子７０１および第２入力端子７０２に接続されている。さらに、変換回路７５は、第１整流器３１のアノード、第１コンデンサ４１の一端および第１コイル５１の一端に接続されている。また、変換回路７５は、第２整流器３２のアノード、第２コンデンサ４２の他端および第２コイル５２の一端に接続されている。

【0062】

フィルタコイル８０は、第１コンデンサ４１のうち第２コンデンサ４２とは反対側、ここでは、第１コンデンサ４１の一端に接続されている。さらに、フィルタコイル８０は、第２コンデンサ４２のうち第１コンデンサ４１とは反対側、ここでは、第２コンデンサ４２の他端に接続されている。したがって、フィルタコイル８０は、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２と並列接続されている。

【0063】

以上のように、第２実施形態のＡＣＤＣコンバータ３０は、構成されている。この第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第２実施形態では、以下に記載する効果も奏する。

【0064】

［２］フィルタコイル８０により、第１整流器３１および第２整流器３２からのノイズ電流が第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２を通りやすくさせるフィルタとして、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２を用いることもできる。

【0065】

（第３実施形態）
第３実施形態では、図１０に示すように、第１コンデンサ４１、第２コンデンサ４２、変換回路７５およびフィルタコイル８０の形態が第２実施形態と異なる。これ以外は、第２実施形態と同様である。

【0066】

具体的には、第１入力端子７０１が、変換回路７５に接続されていることに加えて、第１コンデンサ４１の一端およびフィルタコイル８０の一端に接続されている。また、第２入力端子７０２が、変換回路７５に接続されていることに加えて、第２コンデンサ４２の他端およびフィルタコイル８０の他端に接続されている。

【0067】

以上のように、第３実施形態のＡＣＤＣコンバータ３０は、構成されている。この第３実施形態においても、第２実施形態と同様の効果を奏する。

【0068】

（第４実施形態）
第４実施形態では、図１１に示すように、ＡＣＤＣコンバータ３０は、バイパス経路５５を備えていない。また、ＡＣＤＣコンバータ３０は、第３コンデンサ４３および第４コンデンサ４４を備えていない。さらに、第１コンデンサ４１および第２コンデンサ４２の態様が第１実施形態と異なる。具体的には、第１コンデンサ４１は、第１整流器３１および第２整流器３２と並列接続されている。また、第１コンデンサ４１の一端は、第１整流器３１のうち第２整流器３２とは反対側、ここでは、第１整流器３１のアノードに接続されている。さらに、第１コンデンサ４１の他端は、第２整流器３２のうち第１整流器３１とは反対側、ここでは、第２整流器３２のアノードに接続されている。第２コンデンサ４２は、負荷２０と並列接続されている。また、第２コンデンサ４２の一端は、第３コイル５３に接続されている。さらに、第２コンデンサ４２の一端は、第１出力端子７１１を介して、負荷２０の一端に接続されている。また、第２コンデンサ４２の他端は、第１コイル５１の他端および第２コイル５２の他端に接続されている。さらに、第２コンデンサ４２の他端は、第２出力端子７１２を介して、負荷２０の他端に接続されている。これら以外は、第１実施形態と同様である。この第４実施形態においても、上記［１－２］に記載した効果と同様の効果を奏する。

【0069】

（他の実施形態）
本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して、適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

【0070】

上記各実施形態は、適宜組み合わされてもよい。

【符号の説明】

【0071】

３１ 第１整流器
３２ 第２整流器
４１ 第１コンデンサ
４２ 第２コンデンサ
４３ 第３コンデンサ
４４ 第４コンデンサ
５１ 第１コイル
５２ 第２コイル
５５ バイパス経路
７０ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】