1282201 Μ Β7 經 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 %, 五、發明説明（ [發明領域] 本發明大致關係於一電力轉換器，例如一變頻器單元、 一電力儲存單元等等。更明確地說，本發明關係於一電力轉 換器，其使用一 LC複合元件，以降低來自電力轉換器之雜音 洩漏。 [相關技藝說明] 變頻器單元已經大量使甩於例如感應馬達等之直流馬 達的操作中。近年來，變頻器單元也被使用作爲一用於車輛 之電源的控制器，使得由變頻器之變速操作的優點可以圓滿 地使用。 於控制如第16圖所示之傳統變頻器單元中，PWM(脈寬 調變）控制系統已經大量使用。該PWM控制系統包含一轉 換器部份（前向轉換部份）2,其係由一二極體整流器、一 PWM 控制型變頻器（逆向轉換部份）3及一平滑電容4所構成，該 PWM控制型變頻器3係有一來自轉換器部份2的直流功率 的輸入，平滑電容4係連接於轉換器部份2及變頻器3間之 直流部份。 當一交流電力由一電源之商用交流源輸入至轉換器部 份2時，一由電容4所平滑之直流電力係被供給至變頻器單 元3。於此，一變頻器部份3之半導體開關元件40係爲PWM: 其係被控制以轉換成爲預定電壓値之直流電力，及一預定頻 率之交流電力。結果，一可變電壓及可變頻率之電力係被供 給至一負載6,該負載係例如一感應馬達等等。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 1282201 A7 B7 五、發明説明（j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於此時，在變頻器部份3中之半導體開關元件40係依據 來自電腦28之經由一驅動器電路43被傳送之PWM信號，而 被控制爲ON(導通）及OFF(非導體），並輸出一方波電壓及一 負載電流至負載6,以造成由半導體開關元件40之導通電阻 及負載電流所決定之導通損失及於電壓及電流導通時之暫 態異常之發生時之開關損失。 近年來，半導體開關元件40暫態響應的改良已經進步， 以降低開關損失及具有高速切換特性之IGBT(絕緣閘雙極性 電晶體）已經被開發以實現損失之降低，以完成冷氣機的小型 化及由變頻器所代表之電力轉換器的小型化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 然而，當方法的暫態電壓變化很尖銳時，一由電纜線之接 地電容7所洩漏之電流（以下稱洩漏電流）增加，該電纜線連 接於作爲代表負載6之直流馬達及直流馬達繞組之接地電 容7之間，因而，提升了洩漏電流8之峰値，該峰値係成比例 於以電源線之寄生電感50造成高頻諧振的時間的電壓的變 化速率。同時，浅漏電流8可以經由變頻器部份3或轉換器 2所流入商用交流源1中，以影響其他設備，例如造成誤動 作。再者，拽漏電流及一由洩電流路徑的配線電壓所產生之 電磁波可能穿透其他設備或對鄰近該變頻器之電視及/或無 線天線釋放輻射雜訊。 於先前技藝例子中，一使用由二極體整流器所構成之轉 換器（前向轉換部份）2的電力轉換器已經說明如上。然而，即 使由例如電池等之儲存電池輸出所供給之直流電力加以供 給一電力轉換器，電力之可變電壓及可變頻率仍可供給至負 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 1282201 A7 B7 五、發明説明（j (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 載6中，其係例如車輛之電源、冷卻裝置之冷卻風扇、用以 循環冷卻水之幫浦驅動馬達、用以水力機器之水力幫浦驅 動馬達、用於冷氣機之壓縮機驅動馬達等等，藉由PWM控制 該變頻器部份3之半導體開關元件40,而將直流電力轉換爲 具預定電壓及預定頻率的交流電力。即使於此時，仍產生輻 射雜訊。 ’ 於此，爲了防止洩漏電流8成爲雜訊流動的成因，一線路 濾波器5係插入於電力轉換器之輸入電源線中，並與負載6 或電源串聯，以阻擋高頻洩漏電流8流入共模變壓器9,該線 路濾波器係由一 X-連接電容52及一 Y-連接電容1〇所構成， 其連接該共模變壓器9成爲連接至如第1 6圖之電源線、電 源線及接地線的被動元件。然後，被阻擋的洩漏電流8流入 Y-連接電容10然後回饋到地端，以大量地降低流入輸入電源 線的洩漏電流8,以避免造成其他設備之誤動作等，降低洩漏 電流8及由洩漏電流路徑之配線電壓所產生之電磁波，而不 會穿透入其他設備。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲了小型化線路濾波器，已經有人提議使用於日本特開 平6 - 2 2 4 0 4 5遗所揭不之L C複合兀件1 5之線路據波器。如 於第17圖所示，電容之陽極16及陰極係以同心方式捲繞於 鐵氧體磁棒19上，以形成具有陽極16及陰極17之LC複合 元件15。所形成之LC複合元件15以繞組之方式作爲一共 模變壓器。爲了在陽極16及陰極17間形成X-連接電容52 及Y-連接電容10,地端、第三及第四電極係與陽極16及陰 極17繞在一起，以形成一線路濾波器5,以實現小型及高效線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ 一 -6 - 1282201 A7 B7五、發明説明（j 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 it 社 印 製 路濾波器5,用以大量降低流於輸入電源線中之洩漏電流8, 用以避免例如其他設備的誤動作之負面影響，並用以降低由 洩漏電流8及洩漏電流路徑之配線電壓所產生之電磁波，以 避免穿透入其他設備中。 另一方面，一種藉由將一電阻13插入流動洩漏電流8之 路徑中而阻尼洩漏電流8的方法已經在電機工程師協會之 1995年工業應用部國內會議第93號之”高頻洩漏電流限制 作用及使用共模變壓器的設計方法”中開發出並報導。於該 方法中，爲零相位線圏26之新加入該共模變壓器中之相位繞 組係被串聯插入電源線中（此後，加入相同相位繞組之共模變 壓器將被稱爲CMT)，用以將洩漏電流流經電源線至新加入零 相位線圏26,而鏈結產生於共模變壓器9之核心部份中之磁 通量，以藉由一電阻1 3短路該零相位線圈26的輸出。因此， 即洩漏電流8之共模電流流經電阻13,用以阻尼該洩漏電流 8,以大量降低流經電源線之洩漏電流，以防止對其他設備的 負面影饗，例如誤動作，以降低由洩漏電流及由洩漏電流路徑 之配線電壓所產生之電磁波，以避免穿透入其他設備。 傳統上，爲雜訊成因之洩漏電流8的流動係藉由使用以 共模變壓器9建構之連接至電源線之線路瀘波器5及連接 於電源線及地端間之電容10、52加以限制。於此例子中，予 以使用作爲線路濾波器5之共模變壓器9必須提供範圍幾 毫亨利之相當大電感特性。其更需要以在每相上正確地在 一磁鐵心上纏繞電導體幾圈，並需要將具相當大直徑的導體 流動負載電流至被繞之導體上。因此，共模變壓器9之大小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
1282201 A7 B7 五、發明説明（g (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 變大及線路濾波器5的尺寸也變大。在具有幾千瓦輸出之 電力轉換器時，線路濾波器5大小變得可以與電力轉換器相 比，使得線路濾波器5必須建構成與電力轉換器外殼分開的 另一外殼中，並遭遇到所完成電力轉換器體積龐大及線路濾 波器5高成本的問題。 再者，當用用傳統LC複合元件15之線路濾波器時，有必 要將屏蔽洩漏電流8之電感値作大，以操作爲被動電路。爲 了取得大電感値，纏繞電極形成共模變壓器9之圈數，也就是 例如鐵氧體之鐵心磁體的厚度增加。於前一例子中，厚度係 由於絕緣紙之長度增加而進一步增加。於兩例子中，均在線 路瀘波器小型化上遭遇問題。
經濟部智慧財產局員工消費合作社印I.UC 另一方面，線路濾波器5及CMT11的電路常數係被決定 以完成降低洩漏電流8於一範圍內之作用，於該範圍內，電力 轉換器之安裝條件係藉由安全標準等所決定。自然地，當一 安裝條件改變，例如連接電力轉換器及負載之電纜線的長度， 即洩漏電容之特徵改變時，有可能不能取得洩漏電流8之想 要之降低特徵。例如，當電纜線之長度較預定値爲大時，有可 能不能取得洩漏電流8之想要降低特徵。更明確地說，於線 路濾波器5中，當予以用於電力轉換器中之半導體開關元件 40的特徵改變或當半導體開關元件40的驅動電路43改變 時，半導體開關元件40的暫態輸出電壓特徵變得不同，而改 變了洩漏電流8之波形。同時，由於包含於洩漏電流中之頻 率分量之差異，而不能爲線路濾波器5取得預定之雜訊降 低。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇x297公釐） -8- 1282201 A7 B7 五、發明説明（d (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，於日本特開2000-60407之技術中，即洩漏電流8之 共模電流可以藉由將洩漏電流流經電阻13加以阻尼，其係藉 由將在電機工程師協會之1995年工業應用部國內會議第93 號之”高頻洩漏電流限制作用及使用共模變壓器的設計方法” 中的CMT插入於作爲電力轉換器之電力輸入級之傳統部份 及爲輸出級之變頻器部份間，用以供給電力至平行於平滑電 容之負載，藉以大量地降低流經電源線之洩漏電流，以降低可 能造成誤動作之其他設備的負面影響。同時，拽漏電流8及 由洩漏電流路徑之配線電壓所產生之電磁波可以降低，以避 免穿透至其他設備的問題。 [發明槪要] 本發明己經針對上述缺點加以克服。因此，本發明之目 的係提供一低雜訊、小型及低成本電力轉換器，其使用一共 模變壓器，並加入有一可以降低洩漏電流之線路濾波器，並可 以在即使電力變壓器之安裝條件或半導體開關元件之特徵 改變下，仍可以維持預定之洩漏電流降低作用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明之第一態樣，一包含電容安排於用以供給電 力至一負載的電力配線中之電力轉換器包含： 一箔片狀第一電極，固定在第一絕緣片上； 一箔片狀第二電極，固定在第二絕緣片上； 一條形第一磁體，其上以重疊方式，繞有含第一絕緣片之 第一電極及含第二絕緣片之第二電極，以形成一 LC複合元 件； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 -9- 1282201 A7 B7 五、發明説明（) 多數連接電極，電氣連接至該等第一及第二電極之個別 兩端上； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一第二磁體，具有兩端，位於與第一磁體的兩端接觸或相 當罪近，用以互鏈該第一磁體的兩端； 一線圏，以相同於第一及第二電極繞於第一磁體的纏繞 方向，繞於第二磁體上；及 一電阻，用以短路該線圈之輸出。 2.如申請專利範圍第1項所述之電力轉換器，更包含： 一兩端開放圓柱殼，其中安置有該LC複合元件； 由絕緣材料所形成之密封板，其被固定在該圓柱殼的兩 端，用以封閉該兩端開口並界定諸穿越開口，該連接電極及第 一磁體可以延伸穿過該等穿越開口； 第二磁體被安排於鏈結第一磁體兩端之圓柱外殼的外 側上，並以一夾具或黏著劑被固定在圓柱外殼及密封板的側 表面上。 用以固定第二磁體及固定LC複合元件於配線板上之夾 具可以被固定至圓柱外殼或密封板上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明第二態樣，一含電容安排於用以供應電力給 一負載之電力配線中之電力轉換器包含： 一箔片狀第一電極，固定在第一絕緣片上； 一箔片狀第二電極，固定在第二絕緣片上； 一條形第一 fe；體，其上以重暨方式，繞有含第一絕緣片之 第一電極及含第二絕緣片之第二電極，將第一電極放置於上 層上，以形成一第一 LC複合元件； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 1282201 A7 B7 五、發明説明（2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一條形第三磁體，其上以重疊方式，繞有含第一絕緣片之 第一電極及含第二絕緣片之第二電極，該纏繞方向係與第一 LC複合元件之具第一絕緣片之第一電極及具第二絕緣片之 第二電極之纏繞方向相同，並將第二電極放置於上層，以形成 第二LC複合元件，該第二LC複合元件之第二電極係電氣連 接至第一 LC複合元件之第二電極，用以建立第一 LC複合元 件及第二LC複合元件之串聯連接； 第四及第五磁體，具有兩端位於與第一及第三磁鐵之兩 端相接觸或相靠近，用以互鏈第一及第三磁鐵之兩端； 一線圈，以相同於第一及第二電極繞於第一磁體的纏繞 方向，繞於第四及第五磁體之一上；及 一電阻，用以短路該線圏之輸出。 較佳地，該電力轉換器更包含： 連接電極，分別電氣連接第一及第二LC複合元件之第 一及第二電極的兩端； 兩端開放之圓柱外殼，其中安排有第一及第二LC複合 元件； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製' 由絕緣材料形成之多數密封板，固定於圓柱外殻的兩端， 用以密封該兩端開口，並界定穿越開口，該連接電極及第一及 第三磁體延伸穿過該等穿越開口； 第二磁體，係安排於圓柱外殼的外側，鏈結第一磁體的兩 端，並被一夾具或黏著劑所固定在該圓柱外殼及密封板的側 表面上。 線圈的輸出可以爲一可變電阻所短路，及 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 1282201 A7 B7 五、發明説明（d (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 電力轉換器可以更包含機構，用以多次改變可變電阻之 電阻値，及於每次改變電阻値時，量測可變電阻之兩端的電壓， 及 計算機構，用以使用在可變電阻上之檢測電壓，計算出可 變電阻之電阻値，以最小化流經LC複合元件之共模電流。 一用以將一直流電力轉換爲交流電力之使用脈寬調變系統 之變頻器單元可以被固定至一作爲負載之馬達的側面上，用 以將負載與變頻器單元作成一體，該LC複合元件可以用以 平滑該變頻器部份之直流電力。 一安裝於車輛並具有變頻器單元以驅動馬達作爲負載 之電力轉換器可以包含一 LC複合元件，用以平滑一變頻器 部份之直流電力，該轉換器使用一脈寬調變系統，用以將一直 流電力轉換爲一交流電力。 一具有變頻器單元之電力轉換器，供給電力至一電源系 統，將由太陽電池或電源儲存電池所供給之直流電使用一脈 寬調變系統，該電力轉換器可以包含一 LC合成元件，用以平 滑一變頻器部份之直流電力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印r:5 於較佳結構中，用以將變頻器單元之直流電力平滑之LC 複合元件之具有第一絕緣片之第一電極及具有第二絕緣片 之第二電極可以纏繞成在垂直於纏繞軸之平面上，具有一壓 縮平板形的剖面，該條形第一磁體可以插入被繞成壓縮平板 形的電極的中心部份中。同時，也可能具有彼此不同表面粗 糙度之區域形成在LC複合元件之個別陽極及陰極的表面 上。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ -12 - 1282201 A7 B7 五、發明説明（)〇 本發明將由以下之詳細說明，配合上本發明較佳實施例 的附圖而完全了解，較佳實施例並不應被作用以限制本發明， 其只作解釋及了解之用途。 [圖式簡要說明] 第1圖爲依據本發明之LC複合元件之第一實施例的剖 面圖； 第2圖爲第1圖之第一 LC複合元件實施例的側面圖； 第3圖爲使用第1圖之第一 LC複合元件實施例的電力 轉換器的電路圖； 第4圖爲第1圖之第一 LC複合元件實施例的內部電極 的展開圖； 第5圖爲第1圖之第一 LC複合元件實施例的內部電極 的結構立體圖； 第6圖爲使用第1圖之第一 LC複合元件實施例之電力 轉換器的洩漏電流路徑的等效電路圖； 第7圖爲依據本發明之第二LC複合元件實施例以及使 用該第二LC複合元件實施例的電力轉換器之電路圖； 弟8圖爲最小化如第7圖所不之電力轉換器實施例的 洩漏電流的流程圖； 第9圖爲依據本發明之第三LC複合元件實施例的剖面 圖； 第10圖爲第9圖之第三LC複合元件實施例的側視圖； 第11圖爲使用第9圖之第三LC複合元件實施例的電 本i張尺度適财關家縣（CNS ) A4規格（210X297公釐)~~ ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製-¾ -13- 1282201 A7 B7 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 社 印 製: 五、發明説明（ 力轉換器的主電路圖； 第12圖爲使用依據本發明第四LC複合元件實施例的 電力轉換器的主電路圖； 第13圖爲片段圖，顯示依據本發明之第五LC複合元件 實施例之電力轉換器； 第14圖爲使用依據本發明之LC複合元件之電力轉換 器的電路圖; 第1 5圖爲使用依據本發明之LC複合元件之電力轉換 器的電路圖； 第1 6圖爲使用傳統線路濾波器及CMT之電力轉換器的 電路圖； 第17 A及17B圖爲傳統LC複合電路及等效電路結構； 第1 8圖爲使用依據本發明之第六LC複合元件實施例 之電力轉換器實施例剖面圖；及 第19圖爲使用依據本發明之第七LC複合元件實施例 之電力轉換器實施例示意圖。 主要元件對照表 1 交流電源 2 轉換器 3 變頻器部份 4 電容 5 線路爐波器 6 負載 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •14- 1282201 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製ΰ 五、發明説明（ 7 8 9 10 11 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 T2 接地電容 洩漏電流 共模變壓器 Y-連接電容 共模變壓器 電阻 電力儲存部份 LC複合元件 陽極 陰極 絕緣紙 條形磁體 連接電極 圓柱殼 密封板 槽形磁體 支撐件 線圏捲軸 零相線圈 可變電阻 電腦 半波整流電路 峰値保持電路 A/D轉換器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 dp-· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 1282201 A7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製…U 、發明説明（ 32 電阻控制器 33 LC複合元件 34 LC複合元件 35 陽極 36 陰極 37 陽極 38 陰極 39 磁體 40 開關元件 41 電源模組 42 冷卻器 43 驅動電路 44 外殼 45 通訊裝置 46 電源電路 47 控制板 48 內燃機引擎 49 電力傳輸 50 寄生電感 51 太陽電池 52 電力轉換器 53 終端台 [較佳實施例的詳細說明] 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 1282201 A7 B7
五、發明説明（A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明以下將以本發明之較佳實施例參考附圖之方式 加以討論。於以下說明中，各種特定細節係被說明，以提供對 本發明的全盤了解。然而，可以爲熟習於本技藝者所知，本發 明也可以在沒有這些特定細節下加以實施。於其他例子中， 已知結構並未詳細顯示，以避免對本發明之不必要限制。 第1圖爲依據本發明之第一 LC複合元件實施例的剖面 圖，第2圖爲第1圖之LC複合元件之側視圖，及第3圖爲使 用第1圖之LC複合元件之電力轉換器的電路圖。該電力轉 換器的大致結構具有一主電路，其包含：一轉換器部份2,其係 由二極體整流器構成，用以整流如於第16圖所示之商用交流 電源1;一 PWM控制型變頻器部份3,接收由轉換器部份2輸 出之直流電輸入，及一平滑電容4,連接至轉換器部份2及變 頻器部份3間之直流部份。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一般目的所用之電力轉換器的線路濾波器5係連接至 一商用交流電源1之側上之轉換器部份2。一流動於作爲負 載6之交流馬達或交流馬達電源線及接地間之由洩漏電容7 流出之洩漏電流8係藉由提升具有超高頻特性之抗流線圏 之高頻線阻抗，而阻止流動於其間，使得該洩漏電流8不會被 傳向商用交流電源之。洩漏電流8係經由一側連接至地而 另一側連接至電源線並具有優良頻率響應之Y-連接電容10 而被接地，藉以防止流出到該商用交流電源1。 另一方面，傳統CMT11係在電源線中被串聯安排於爲 PWM控制之變頻器部份3及一負載6之間，使得一三相變頻 器之輸出電流IU、IV、IW之總和爲零。CMT11係藉由在同 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 1282201 A7 B7 五、發明説明（)5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 一相中圏繞三電力線及一零相線圈26於一環形鐵心上加以 完成。零相線圏26的輸出係爲一電路13所短路。然後，流 經個別相之負載電流形成磁通，這些磁通被組合於環形鐵心 中之磁路中。然而，由IU、IV及IW所產生之磁通的總和本 質上爲零。因此，於磁路中之殘留磁通只是爲洩漏電流8所 產生之分量。因此，一磁通係爲洩漏電流8所感應於零相線 圏26中。因此，浅漏電流8流經短路零相線圏26的輸出之 電阻1 3。這是等效於電阻13被串聯插入路徑中，以流動拽 漏電流8。因此，可以完成由電阻1 3之阻尼洩漏電流8的作 用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製3 第1、2及3圖所示之第一實施例係以以下各點不同於 第16及17圖所示之先前技藝。於使用變頻器部份3,轉換 器部份2及LC複合元件1 5作爲連接變頻器部份之電源配 線中之平滑電容4之電力轉換器中，一陽極16及一陰極17 係固定於一具有介電常數大於空氣之絕緣紙1 8或被電解溶 液所濕潤之絕緣紙1 8上，如於第4圖所示，該電源配線係連 接該變頻器部份3、轉換器部份2及電力儲存部份14。陽 極16及陰極17係以重疊方式繞於一例如鐵氧體等之條形 磁體上，其長度至少大於絕緣紙1 8的寬度，以形成如於第5 圖所示之電容。連接電極20係固定於陽極16及陰極17的 兩端上，作爲外部電力連接。如此，構建之電容係安排於一具 有兩端開口之圓柱殼21中，以例如於第1圖之方式加以進 行。由樹脂等所作成之密封板22係固定於圓柱殼21的兩 端。被連接電極20及條形磁體19所穿過之貫孔係延伸出 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 1282201 A7 B7
五、發明説明（A (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圓柱外殼2 1，並形成於密封板22中。於圓柱外殼2 1外側，一 槽狀磁體23係提供以兩端接近該條形磁體19的兩端，以形 成一環形磁路。該槽狀磁體23係藉由一夾具或支撐件24 所固定至圓柱外殼21的側表面。於槽狀磁體23上，安裝有 一線圈捲線軸25。一爲零相線圈26之第三線圏係安裝在該 線圈捲線軸25上。線圈捲線軸25係固定於LC複合元件1 5 的一部份。零相線圏26的輸出係由具有預定電阻値之電阻 1 3所短路。因此，如於第3圖所示，電阻1 3可以插入於共模 洩漏電流8中，該電流流經變頻器部份3,該轉換器部份2及 電力儲存部份14,以使洩漏電流8流經電阻，藉以阻尼該洩漏 電流8。於上述之配置中，流經電源線之洩漏電流8可以被 降低，以免除對其他設備之可能造成誤動作之負面影響。同 時，由洩漏電流8所產生之電磁波及洩漏電流路徑中之配線 電壓可以被降低。因此，洩漏電流8可以被阻尼，而不必新使 用具有內建共模變壓器9之線路濾波器5,來完成降低雜 訊、小型化及降低電力轉換器之成本的目的。 經濟部智慧財產局員工消費舍作社印製_ 第7圖顯示使用依據本發明之第二LC複合元件實施例 之電力轉換器例。所示實施例與第1圖所示之實施例不同 於以下數點。在槽形磁體23上，安裝有線圈圏線軸25。爲 零相線圈26之第三線圈係繞於該線圏捲線軸25上。該線 圏捲線軸25係固定於該LC複合元件1 5之一部件上。零相 線圏26的輸出係爲一具有預定電阻値之可變電阻27所短 路。因此，如於第3圖所示，可變電阻27可以插入於流經變 頻器部份3、轉換器部份2及電力儲存部份14之共模浅漏 本^氏張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210'犬297公釐） ' -19- 1282201 A7 B7 五、發明説明（; 電流8中。可變電阻27的電阻値係使用電腦28,依據如第8 圖所示之流程圖中之程序，加以變化多數次，每次改變電阻値 (Rz(N))時，均量測於可變電阻27兩端之電壓（Vr(N))。於量 測中，電阻兩端之電壓係爲一半波整流電路29所整流並爲一 峰値保持電路30或一取樣/保持電路所保持。被保持住之値 然後被一 A/D轉換器31，由電壓所轉換成爲數位値。基於被 轉換之數位値，在共模洩漏電流8最小時之可變電阻27之電 阻値（Rz)係被電腦28所計算出。基於計算結果，可變電阻27 的電阻値（Rz)係藉由控制來自電腦28的電阻控制器32而被 設定至預定電阻値。洩漏電流8使用電阻27加以阻尼，以最 小化洩漏電流。藉此，無關於電力轉換器及負載6之安裝條 件，該流經電源線之洩漏電流可以被大量降低，以降低經由商 用交流電源1之洩漏電流8流入其他設備中，並降低其他設 備之可能造成誤動作之負面影響。同時，由洩漏電流8所產 生之電磁波及洩漏電流路徑之配線電壓可以降低。因此，浅 漏電流8可以被阻尼，而不必另使用具內建共模變壓器之線 路濾波器5,就可以完成降低雜訊，小型化及降低電力轉換器 成本的目的。 第9圖顯示依據本發明之第三LC複合元件實施例之剖 面圖，第10圖爲示於第9圖之LC複合元件之側視圖及第11 圖爲利用所示LC複合元件實施例之電力轉換器的結構例。 所示實施例不同於第1及7圖之實施例在於以下各點。如 於第11圖所示，一分別作爲平滑電容之第一 LC複合元件33 及第二LC複合元件34係安排於連接變頻器3、轉換器2及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29<7公釐） — ί.--r.I -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 1282201 A7 B7 五、發明説明（彳)8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製‘ 電力儲存部份14之電源配線中。第一 LC複合元件33係位 於直流電源的正端及第二複合元件3 4係位於直流電源的負 端。類似於第5圖，該第一 LC複合元件33之一碭極35及 一陰極36係固定於一絕緣紙1 8上，或爲具有介電常數至少 大於空氣之電解溶液所濕潤之絕緣紙1 8上。陽極35及陰 極36係繞於例如鐵氧體等之條形磁體19上，該磁體具有至 少大於絕緣紙1 8寬度的軸向長度，並將陽極35放置於上側， 以形成一電容。連接電極20係固定以外部連接陽極35及 陰極36的兩端。電容係安排於兩端開放圓柱外殼21中。 然後，由樹脂等所作成之密封板22係固定於圓柱外殼21的 兩端。穿透孔係形成於密封板中，使得連接電極20及條形磁 體19可以延伸於圓柱外殼外側。第二LC複合元件34的一 陽極37及陰極38係繞條形磁體19上，以陰極38放置於相 對於第一 LC複合元件33之陽極35及陰極36的上側。第 一及第二LC複合元件之相關條形磁體19係藉由兩連接磁 體39加以連接，該等磁體39係提供於圓柱外殼21之外，以 形成環形磁路。藉由連接第一 LC複合元件33之陰極36及 第二LC複合元件34的陽極37,第一及第二LC複合元件33 及34係串聯連接。線圏捲線軸25係安裝在該圓柱外殻21 外側之連接磁體29之一上。於線圏捲線軸25上，纏繞有第 三線圈，作爲零相線圈26。線圈捲線軸25係固定於LC複合 元件15的一部份，用以將零相線圈26的輸出短路至具有預 定電阻値之電阻13上。以如上之結構，電阻13可以被插入 於流經變頻器3、轉換器2及電力儲存部份14之共模洩漏 本紙張尺度適用中麵家標準（CNS ) A4規格（21GX297公餐） 一 -21 - 1282201 A7 B7 五、發明説明（ 電流的路徑中，用以阻尼該洩漏電流8。再者，於LC複合元 件15的串聯連接時，具有陽極37及陰極38的第二LC複合 元件34的纏繞順序與第一 LC複合元件33之陽極35及陰 極36者相反。因此，第一 LC複合元件33之陽極35的位置 係爲直流電源的正側電位，而第二LC複合元件34之陰極位 置係爲直流電源的負側電位，該兩位置均相對於條形磁體19 呈對稱位置，以允許由於電極位置偏移所造成之誤差磁通的 降低。因此，可以形成高精確共模變壓器。同時，也可以防止 由於誤檢測共模電流（洩漏電流）之電阻的受熱或破裂，以只 允許來自電力轉換器及負載6之洩漏電容7的洩漏電流8 流經零相線圏26,以大量降低洩漏電流8流入電源線並降低 洩漏電流8經由商用電源流入其他設備，而降低對其他設備 造成誤動作的負面影響。因此，拽漏電流8可以被阻尼，而不 必另使用具有內建共模變壓器之線路濾波器5,即可完成降 低雜訊，小型化及降低電力轉換器成本之目的。 第12圖顯示使用依據本發明之第四LC複合元件實施 例之電力轉換器的實施例。所示實施例與第1及7圖所示 者有以下不同點。在連接至直流電源線之LC複合元件15 之陽極16及陰極17的變頻器部份3之電極上或者在轉換 器部份2及電力儲存部份14之側上，一典型平滑電容4係並 聯於該LC複合元件15。作爲零相線圈26之第三線圈的輸 出係爲電阻1 3或可變電阻27所短路。藉由將電阻1 3或可 變電阻27插入及設定電阻値，使得洩漏電流8爲最小，阻尼 了洩漏電流。藉由並聯連接平滑電容4與LC複合元件15, 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I----[If (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製' -22- 1282201 A7 B7 五、發明説明（如 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 流經電源線之洩漏電流8可以藉由增加平滑電容的容量而 大量降低，以減少經由商用交流電源1流入其他設備的洩漏 電流8。同時，由洩漏電流8及洩漏電流路徑的配線電壓所 產生之電磁波可以被降低。因此，洩漏電流8可以不必使用 內建共模變壓器9之線路濾波器5就可以阻尼，而完成降低 雜訊，小型化及降低電力轉換器的成本的目的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t.〃 第13圖顯示使用依據本發明之第五LC複合元件實施 例之電力轉換器的實施例。所示實施例與前者不同。如於 第13圖所示，一加入半導體開關元件40作爲變頻器部份3 及轉換器部份2之電源模組41係被包圍在由如於第13圖 所示之鋁鑄模所形成之電力轉換器的外殼12內。電源模組 41的冷卻器42藉由一車螺紋固定器等所固定至外殼12。 於電源模組41的上部份中，安排有LC複合元件15、終端台 53、一控制功率半導體之驅動電路43、一執行PWM控制之 計算器28、一由電力轉換器的較高控制器傳送信號至計算 器28之通訊電路45、及一安裝有電源電路46之控制板47, 以藉由以焊錫等連接電源模組41的電極，而形成電力轉換 器。外殼12及作爲負載6之交流馬達的外殻係被作在一 起。於整合時，外殼1 2及外殼44可以藉由螺絲或螺栓加以 組合及固定。當作爲馬達6之交流馬達及電力轉換器係彼 此靠近時，連接產生洩漏電流8及負載6之變頻器部份3之 輸出電力配線的長度可以在所有安裝條件下均保持一定。 結果，取決於安裝條件之洩漏電流8之變化可以被免除。因 此，用以最小化洩漏電流8之零相線圈26的短路電阻1 3可 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23- 1282201 A7 B7 五、發明説明（1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以基於交流馬達的洩漏電流，加以一次決定，以正確地實現洩 漏電流8的阻尼作用。以上述之配置，流經電源線之洩漏電 流8可以被降低，以免除對其他設備造成誤動作之負面影 響。同時，由洩漏電流路徑之洩漏電流8及配線電壓所產生 之電磁波可以降低。因此，洩漏電流8可以不必使用具內建 共模變壓器9之線路濾波器5即可以加以阻尼，而完成降低 雜訊、小型化及降低電力轉換器成本之目的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製" 第1 8圖爲使用依據本發明之第六LC複合元件實施例 的電力轉換器的例子。所示實施例與第1及2圖之實施例 不同於以下各點。每一連接至直流電源線之LC複合元件 1 5的電極係被繞成壓縮平面形，以在垂直於纏繞軸平面中的 捲繞電極的剖面成爲一橢圓形。再者，予以插入電極中心之 磁體係被形成爲環狀，以形成磁路。同時，於垂直於纏繞軸之 平面中之磁體的剖面係被形成爲橢圓或矩形。因此，該條形 磁體19的磁路徑的有效剖面積可以大量增加，而不必大量增 加形成爲環形之磁路的有效磁路長度，以增加CMT的激勵電 感並改良零相線圈26、電阻1 3或可變電阻27的洩漏電流 8的阻尼作用。因此，流經電源線之洩漏電流8可以大量地 降低，以免除對其他設備造成誤動作之負面影響。同時，由洩 漏電流8及拽漏電流路徑配線電壓所產生之電磁波可以被 降低。因此，洩漏電流8可以不必使用具內建共模變壓器9 之線路濾波器5即可以加以阻尼，而完成降低雜訊、小型化 及降低電力轉換器成本之目的。 第19圖顯示使用依據本發明第七LC複合元件實施例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~ ~~ -24- 1282201 A7 B7 五、發明説明（心 之電力轉換器的實施例。所示實施例與前一實施例不同。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在LC複合元件之陽極16及陰極17的表面上，提供有具有 彼此不同表面粗糙度之區域。該等區域係呈條狀形式，用以 分別連接至連接至陽極及陰極之兩個別連接電極2 0。藉此， 在表面上具有低表面粗糙度之區域的電阻係被降低，以限制 產生於LC複合元件中之內部熱量。另一方面，於表面上具 有大表面粗糙度之區域16B中，電容可以增加，以增加LC複 合元件之電容，以允許形成具有低熱產生及高容量之LC複 合元件。因此，可以完成電力轉換器的低雜訊、低成本及加 強之轉換效率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製'一 本質上，本發明可以使用作爲電力轉換器52,用以：鏈結 以太陽電池5 1構成之光伏打電力產生系統的電源系統與如 第14圖所示之電力轉換器，所有車輛及安裝於車輛之採內燃 機引擎48及一電動機作爲負載6作爲原動機之變頻器單元； 經由LC複合元件15,以連接電力儲存部份14至變頻器部份 3,用以供給直流電源；傳送負載6的內燃機引擎48及馬達之 驅動力矩經由一動力傳輸49,如於第15圖所示。再者，電力 轉換器的前述諸實施例係可用於家用或商用冷氣機之驅動 壓縮機或風扇之變頻器單元、或用以作爲驅動洗衣機淸洗 槽之馬達的感應驅動電力轉換器、吸塵器之吸入風扇的馬 達，用以產生電磁範圍等之磁場，以完成降低雜訊、小型化及 降低成本之目的。 如上所述，本發明之電力轉換器可以完成降低雜訊、小 型化及降低成本的目的，藉由將電容的陽極及陰極繞於條形 D _____ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公餐' -25- 1282201 A7 _B7_ 五、發明説明（‘ 磁體上，造成來自陽極及陰極兩端之連接電極、並使用連接 磁體鏈結條形磁體的兩端，以形成磁路，並使用具有與磁路鏈 結之第三線圈的LC複合元件。 雖然本發明已經參考其例示實施例加以例示與說明，但 應爲熟習於本技藝者所了解，各種前述及各種其他變化、省 略及添加均可以在不脫離本發明之精神及範圍下加以完 成。因此，本發明並不應被限定爲如上所述之特定實施例，而 是包含所有可能針對隨附申請專利範圍所述之特性之涵蓋 範圍及其等效。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製?; I國. 中 一用 一適I j 尺 張 -紙 本 一準 標 家 規 A4 公 -26-