BR112017025667B1

BR112017025667B1 - Dispositivo de conversão de energia

Info

Publication number: BR112017025667B1
Application number: BR112017025667-3A
Authority: BR
Inventors: Kentaro Shin; Shigeharu Yamagami
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2022-06-21
Also published as: JPWO2016194050A1; MX367334B; CN107710582A; RU2667075C1; EP3306799A1; CA2987368C; EP3306799A4; CN107710582B; WO2016194050A1; CA2987368A1; EP3306799B1; US10734890B2; JP6394802B2; MX2017015169A; BR112017025667A2; KR20180006428A; US20180152098A1; KR101889249B1

Abstract

É fornecido um dispositivo de conversão de energia incluindo: um módulo de energia 12 fornecido entre uma primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 que fornece uma fonte de energia positiva e uma segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 que fornece uma fonte de energia negativa; um primeiro capacitor 13a com uma extremidade do mesmo conectada à primeira barra coletora de fornecimento de energia 10; um segundo capacitor 13b com uma extremidade do mesmo conectada à segunda barra coletora de fornecimento de energia 11; um componente de aterramento 13c conectado entre a extremidade oposta do primeiro capacitor 13a e a extremidade oposta do segundo capacitor 13b; e um componente condutivo 14 disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e conectando o componente de aterramento 13c e um potencial de terra.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção diz respeito a um dispositivo de conversão de energia para converter uma energia CC da bateria em energia CA ou converter a tensão de energia CC.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] Sistemas eletrônicos de energia automotiva para uso em carros elétricos e carros híbridos são constituídos principalmente de uma bateria que fornece energia CC, um inversor que executa conversão CC para CA, e um motor que obtém força de acionamento da saída elétrica do inversor. O inversor neste caso é um dispositivo de conversão de energia.

[003] O dispositivo de conversão de energia incorpora comutadores formados de elementos semicondutores de energia e, no caso de um inversor, converte energia CC em energia CA ao abrir e fechar os comutadores e, no caso de um conversor, converte a tensão ao abrir e fechar os comutadores.

[004] Existem casos onde a oscilação de tensão resultando da abertura e fechamento dos comutadores é irradiada como um ruído de modo comum e afeta adversamente a escuta do rádio de veículo e outros instrumentos digitais. Para resolver isto, em uma prática convencional, uma linha que fornece energia para o dispositivo de conversão de energia e uma superfície de aterramento são conectadas por um capacitor para descarregar o ruído de modo comum para o potencial de terra (Literatura de Patente 1, por exemplo). LISTA DE REFERÊNCIAS Literatura de Patente Literatura de Patente 1: publicação de pedido de patente japonês 2004-7888

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[005] Entretanto, existem casos onde o ruído de modo comum descarregado para o potencial de terra se dispersa para o alojamento do dispositivo de conversão de energia. Isto resulta em um problema em que o canal através do qual o ruído de modo comum se dispersa para o alojamento age como uma antena, irradiando ondas eletromagnéticas desnecessárias (ruído de irradiação), e esta irradiação causa mau funcionamento de outros dispositivos tais como o rádio de veículo.

[006] A presente invenção foi criada em virtude do problema mencionado anteriormente, e um objetivo da mesma é fornecer um dispositivo de conversão de energia que permita redução do ruído de modo comum se dispersando para o seu alojamento.

Solução Para o Problema

[007] Um dispositivo de conversão de energia de acordo com um aspecto da presente invenção inclui uma primeira barra coletora de fornecimento de energia, uma segunda barra coletora de fornecimento de energia, um elemento de comutação, um primeiro capacitor, um segundo capacitor, um componente de aterramento, e um componente condutivo. A primeira barra coletora de fornecimento de energia é arranjada a partir do lado de eletrodo positivo de uma fonte de energia, a segunda barra coletora de fornecimento de energia é arranjada a partir do lado de eletrodo negativo da fonte de energia, e o elemento de comutação é fornecido entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia e a segunda barra coletora de fornecimento de energia. Uma extremidade do primeiro capacitor é conectada à primeira barra coletora de fornecimento de energia, e uma extremidade do segundo capacitor é conectada à segunda barra coletora de fornecimento de energia. O componente de aterramento é conectado entre a extremidade oposta do primeiro capacitor e a extremidade oposta do segundo capacitor. Além disso, no dispositivo de conversão de energia de acordo com a presente invenção, o componente condutivo é disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia e a segunda barra coletora de fornecimento de energia e conectado entre o componente de aterramento e um potencial de terra.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[008] A figura 1 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 1 em uma primeira modalidade. A figura 2 é um diagrama representando o dispositivo de conversão de energia 1 com símbolos de circuito. A figura 3 é um diagrama explicando um capacitor parasita Cpm2 no dispositivo de conversão de energia 1. A figura 4 é um gráfico ilustrando exemplos comparados uns com os outros em ruído de modo comum. A figura 5 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 2, o qual é o dispositivo de conversão de energia 1 modificado para um conversor. A figura 6 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 3 em uma segunda modalidade. A figura 7 é um diagrama representando o dispositivo de conversão de energia 3 com símbolos de circuito. A figura 8 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 4 em uma terceira modalidade. A parte (a) da figura 9 ilustra as dimensões de dois corpos condutivos em forma de placas enquanto que a parte (b) da figura 9 é um gráfico ilustrando tendências de mudança na indutância mútua M em relação a estas dimensões. A figura 10 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 5 em uma quarta modalidade. A figura 11 é um diagrama ilustrando um outro exemplo da configuração do dispositivo de conversão de energia 5 na quarta modalidade. A figura 12 é uma vista seccional transversal ilustrando um exemplo da relação entre um componente condutivo 14, uma primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e uma segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 em seu estado posicionado. A figura 13 é um gráfico ilustrando a relação entre equilíbrio CLBAL em propriedades elétricas entre as linhas condutivas (10, 11, 14) na figura 11 e a intensidade de ruído de ruído de modo comum. A figura 14 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 6 em uma quinta modalidade. A figura 15 é uma vista seccional transversal ilustrando um exemplo da relação entre os componentes condutivos 14a, 14b, a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 em seu estado posicionado. A figura 16 é uma vista seccional transversal ilustrando um outro exemplo da relação entre os componentes condutivos 14a, 14b, a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 em seu estado posicionado. A figura 17 é um diagrama ilustrando um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 7 em uma sexta modalidade. A figura 18 é um conjunto de diagramas explicando uma operação e efeito vantajoso alcançado ao estabelecer o comprimento do componente condutivo 14 para 1/4 de um comprimento de onda À de um sinal de alta frequência com uma tensão (corrente) de modo comum.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES

[009] Modalidades serão descritas com referência para os desenhos. Partes idênticas na ilustração dos desenhos serão denotadas por símbolos de referência idênticos, e descrição das mesmas será omitida.

Primeira Modalidade

[010] Um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 1 em uma primeira modalidade está ilustrado na figura 1. O dispositivo de conversão de energia 1 nesta modalidade será discutido com um exemplo de um inversor que converte uma energia CC da bateria em energia CA, por exemplo, em um sistema eletrônico de energia automotiva.

[011] O dispositivo de conversão de energia 1 inclui uma primeira barra coletora de fornecimento de energia 10, uma segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, um módulo de energia 12 (elemento de comutação), um componente de potencial de terra 13 e um alojamento 15.

[012] A primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 provê o dispositivo de conversão de energia 1 com uma fonte de energia positiva (lado de eletrodo positivo) de uma fonte de energia 16 (bateria) que fornece energia CC. A segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 provê o dispositivo de conversão de energia 1 com uma fonte de energia negativa (lado de eletrodo negativo) da fonte de energia 16. A primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 podem ser arranjadas em qualquer parte de um sistema de fornecimento de energia.

[013] O módulo de energia 12 é fornecido entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e é provido com energia CC proveniente da fonte de energia 16. O módulo de energia 12, por exemplo, é um inversor que converte a energia CC em energia CA ao abrir e fechar de modo repetitivo comutadores no mesmo por meio de um sinal de controle, ilustração do qual é omitida.

[014] O componente de potencial de terra 13 conecta cada uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o alojamento 15, o qual é conectado a um potencial de terra. Esta conexão significa uma conexão CA por meio de reatância. Detalhes serão descritos mais tarde.

[015] Um componente condutivo 14 é disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e conecta o componente de potencial de terra 13 e o alojamento 15 perto do módulo de energia 12. Assim, a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 são conectadas ao potencial de terra pelo componente de potencial de terra 13 e pelo componente condutivo 14.

[016] Aqui, ser “disposto ao longo de” significa que o componente condutivo 14 é estendido ao lado de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, cada um dos quais é estendido na forma de uma linha, sem deixar uma folga grande entre eles em um certo comprimento. Um exemplo específico será descrito mais tarde.

[017] Agora, ruído de modo comum será descrito resumidamente. O ruído de modo comum é definido como um ruído que propaga através de linhas dentro de um dispositivo em um modo comum, um ruído que propaga através de uma superfície de potencial de terra (superfície aterrada) ou coisa parecida. Mais especificamente, o ruído de modo comum é um ruído gerado quando os elementos de comutação no módulo de energia 12 são conectados e desconectados, e que flui através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 na mesma direção.

[018] No dispositivo de conversão de energia 1, quando os comutadores no módulo de energia 12 são abertos e fechados, uma corrente de modo comum flui que carrega e descarrega um capacitor parasita entre um nó de saída do módulo de energia 12, ilustração do qual é omitida na figura 1, e o potencial de terra. Essa corrente de modo comum flui através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 simultaneamente e flui através de dois canais - um primeiro laço R1 (linha de traços e pontos) se estendendo através do componente condutivo 14 e um segundo laço R2 (linha tracejada) se estendendo através do alojamento 15.

[019] Quanto maior o capacitor parasita entre o nó de saída e o potencial de terra tanto maior a corrente de modo comum. A corrente de modo comum é uma onda de alta frequência, de maneira que o canal para a corrente de modo comum fluindo através do segundo laço R2 pode se tornar uma antena de quadro e irradiar ondas eletromagnéticas desnecessárias (ruído de modo comum) pelo alojamento 15.

[020] O componente condutivo 14 nesta modalidade é disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. Assim, pelo efeito de uma indutância mútua M entre eles, a indutância do componente condutivo 14 pode ser tornada pequena. Consequentemente, a impedância do componente condutivo 14 diminui, de maneira que uma corrente de modo comum, a qual é a fonte do ruído de modo comum, flui preferencialmente através do componente condutivo 14, reduzindo desse modo a corrente de modo comum no segundo laço R2, a qual se dispersa para o alojamento 15 ou coisa parecida. A indutância mútua M será descrita especificamente mais tarde.

[021] Tal como descrito anteriormente, o dispositivo de conversão de energia 1 reduz a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15 e por esta razão suprime a irradiação de ondas eletromagnéticas desnecessárias por causa do ruído de modo comum gerado por esse canal de propagação. Notar que o alojamento 15, o qual aloja o módulo de energia 12 e outros componentes, pode não ser fornecido. Em vez de o alojamento 15, linhas condutivas ou placas condutivas podem ser usadas para aterrar a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. A operação do dispositivo de conversão de energia 1 nesta modalidade será descrita especificamente a seguir com referência também para outros desenhos.

[022] Um diagrama representando a figura 1 com símbolos de circuito está ilustrado na figura 2. O módulo de energia 12 ilustrado na figura 2 representa um exemplo de um inversor constituído, por exemplo, de um elemento de comutação 12a com seu eletrodo coletor conectado à fonte de energia positiva e um elemento de comutação 12b com seu eletrodo emissor conectado à fonte de energia negativa. O eletrodo emissor do elemento de comutação 12a e o eletrodo coletor do elemento de comutação 12b são conectados para formar um nó de saída 12c. Os diodos D1 e D2 são conectados ao elemento de comutação 12a e ao 12b respectivamente em uma configuração paralela inversa.

[023] O componente de potencial de terra 13 é constituído de um primeiro capacitor 13a, um segundo capacitor 13b e de um componente de aterramento 13c. Uma extremidade do primeiro capacitor 13a é conectada à primeira barra coletora de fornecimento de energia 10. Uma do segundo capacitor 13b é conectada à segunda barra coletora de fornecimento de energia 11.

[024] A extremidade oposta de cada um de o primeiro capacitor 13a e o segundo capacitor 13b é conectada ao componente de aterramento 13c, o qual é aterrado. Embora o componente de aterramento 13c esteja representado como sendo retangular, o componente de aterramento 13c pode ter qualquer forma.

[025] O componente condutivo 14 conecta o componente de aterramento 13c e o lado interno do fundo do alojamento 15 perto do nó de saída 12c do módulo de energia 12. O componente condutivo 14 é disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. Aqui, estar perto do nó de saída 12c significa estar perto de um chip semicondutor mencionado mais tarde no qual os elementos de comutação 12a, 12b são formados.

[026] Um capacitor parasita Cpm2 é formado entre este nó de saída 12c e o alojamento 15, ao qual o componente condutivo 14 é conectado. A corrente de modo comum que flui através do capacitor parasita Cpm2 ao abrir e fechar os elementos de comutação 12a, 12b flui através do primeiro laço R1, ilustrado pela linha de traços e pontos, e do segundo laço R2, ilustrado pela linha tracejada. A corrente de modo comum também flui através da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. Ilustração da corrente de modo comum fluindo através da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 é omitida já que ela seria difícil de ver na figura.

[027] O capacitor parasita Cpm2, formado entre o módulo de energia 12 e o alojamento 15, será descrito com referência para a figura 3. A figura 3 ilustra a estrutura seccional transversal do módulo de energia 12. O módulo de energia 12 inclui, por exemplo, um chip semicondutor 120 no qual IGBTs (transistores bipolares de portas isoladas) e outros mais são formados, um padrão de cobre 121 sobre o qual esse chip semicondutor 120 é montado, um substrato cerâmico 122 ao qual o padrão de cobre 121 é conectado, e uma base de cobre 123 fixando o substrato cerâmico 122.

[028] A capacitância do capacitor parasita Cpm2 entre o nó de saída 12c do módulo de energia 12 e o potencial de terra é calculada usando a equação seguinte entre o padrão de cobre 121 e a base de cobre 123. Expressão Matemática 1:

onde S é a área de superfície das partes do padrão de cobre 121 e da base de cobre 123 confrontando uma à outra, d é a distância entre o padrão de cobre 121 e a base de cobre 123, e εr é a permissividade relativa do substrato cerâmico 122.

[029] O primeiro laço R1 é um canal se estendendo através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10, da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, do primeiro capacitor 13a, do segundo capacitor 13b e do componente condutivo 14. O segundo laço R2 é um canal se estendendo através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10, da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, do primeiro capacitor 13a, o segundo capacitor 13b, do componente de aterramento 13c e do alojamento 15 por meio de um capacitor flutuando na localização do componente de aterramento 13c ou por meio do componente de potencial de terra 13.

[030] Aqui, a impedância entre o componente de aterramento 13c e o alojamento 15 é definida como Z1. A impedância Z1 contém a reatância resultando do capacitor flutuando por meio do componente de aterramento 13c e a reatância resultando da indutância do componente de potencial de terra 13. Também, a impedância do componente condutivo 14 é definida como Z2. Além disso, a impedância do alojamento 15 é definida como Z3. Ao dispor o componente condutivo 14 ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, o dispositivo de conversão de energia 1 mantém estas impedâncias na relação descrita pela desigualdade seguinte para reduzir a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15. Expressão Matemática 2: (Z1+Z3) > (Z2)(2)

[031] Um exemplo comparado em ruído de nó comum com um caso sem empregar esta modalidade está ilustrado na figura 4. A figura 4 ilustra exemplos do ruído de modo comum se dispersando para o alojamento 15. O eixo horizontal da figura 4 representa tempo enquanto que o eixo vertical representa o nível de ruído.

[032] Uma forma de onda β (linha tracejada) ilustrada na figura 4 indica o nível do ruído se dispersando para o alojamento do dispositivo de conversão de energia no exemplo comparativo. Como uma comparação com o nível de ruído no exemplo comparativo, o nível do ruído se dispersando para o alojamento 15 do dispositivo de conversão de energia 1 nesta modalidade está indicado por uma forma de onda α (linha cheia). Tal como demonstrado, o dispositivo de conversão de energia 1 nesta modalidade reduz o nível de ruído ao reduzir a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15.

Modificação

[033] Um exemplo de modificar esta modalidade para um conversor de elevação está ilustrado na figura 5. A figura 5 ilustra um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 2 para converter (elevar) a tensão da fonte de energia 16 para tensão mais alta.

[034] A figura 5 difere da configuração na figura 2, discutida com um exemplo de um inversor, em que a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 é conectada ao nó de saída 12c, ao qual o eletrodo emissor do elemento de comutação 12a e o eletrodo coletor do elemento de comutação 12b são conectados. Neste caso, o eletrodo coletor do elemento de comutação 12a é uma saída elevada.

[035] Assim, a ideia descrita anteriormente pode ser aplicada para um conversor. Especificamente, ao tornar a impedância Z2 do primeiro laço R1, no qual uma corrente de modo comum flui, menor que a impedância (Z1 + Z3) do segundo laço R2, o qual cobre o alojamento 15, o dispositivo de conversão de energia 2 pode reduzir a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15.

Segunda Modalidade

[036] Um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 3 em uma segunda modalidade está ilustrado na figura 6. O dispositivo de conversão de energia 3 nesta modalidade difere do dispositivo de conversão de energia 1 (figura 1) em que um componente de resfriamento 30 é incluído.

[037] O dispositivo de conversão de energia 3 pode ser resfriado pelo componente de resfriamento 30 uma vez que o módulo de energia 12 gera calor. O componente de resfriamento 30 é isolado do módulo de energia 12 e disposto perto dele. Por exemplo, o componente de resfriamento 30 é disposto entre a base de cobre 123 e o alojamento 15 na figura 3.

[038] A superfície do componente de resfriamento 30 é aterrada e tem uma parte 30a à qual o componente condutivo 14 é conectado. A parte 30a é fornecida em uma superfície do componente de resfriamento 30 mais próxima do módulo de energia 12 do que do alojamento 15.

[039] A parte 30a está presente em uma posição acima do fundo do alojamento 15 e próxima ao módulo de energia 12. Portanto, o comprimento do componente condutivo 14, conectando a parte 30a e uma extremidade do componente de aterramento 13c, pode ser menor que a menor distância do componente de potencial de terra 13 para a parte 30a através do alojamento 15. Isto significa que a Z3, ou a impedância do alojamento 15, é tornada maior em um sentido relativo.

[040] Um diagrama representando a figura 6 com símbolos de circuito está ilustrado na figura 7. A figura 7 difere da figura 2 somente em que o componente de resfriamento 30 é incluído. O componente de resfriamento 30 é inserido e disposto entre o módulo de energia 12 e o alojamento 15. Isto pode tornar o comprimento do componente condutivo 14 menor que aquele na figura 2, isto é, intensifica uma relação de Z3 > Z2.

[041] Tal como descrito anteriormente, o dispositivo de conversão de energia 3 intensifica a relação da desigualdade (1) indicada anteriormente e por esta razão reduz adicionalmente a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15. Além disso, conectar o componente condutivo 14 à parte 30a do componente de resfriamento 30 elimina a necessidade de um componente exclusivo para garantir o potencial de terra para o componente condutivo. Consequentemente, o dispositivo de conversão de energia 3 oferece a vantagem de reduzir a quantidade de componentes e também a vantagem de garantir facilmente o potencial de terra para o componente condutivo 14.

Terceira Modalidade

[042] Um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 4 em uma terceira modalidade está ilustrado na figura 8. A configuração do dispositivo de conversão de energia 4 nesta modalidade é igual àquela do dispositivo de conversão de energia 1 (figura 2).

[043] O dispositivo de conversão de energia 4 difere do dispositivo de conversão de energia 1 em que o dispositivo de conversão de energia 4 é configurado de tal maneira que, com as impedâncias do componente de potencial de terra 13, do componente condutivo 14 e do alojamento 15 substituídas pelas indutâncias L1, L2, L3, a relação entre estas indutâncias pode ser expressada pela desigualdade (3) indicada a seguir. A corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15 é reduzida ao tornar a indutância L2 do componente condutivo 14 menor que a soma das indutâncias do componente de potencial de terra 13 e do alojamento 15 (L1 + L3). Notar que as indutâncias L1, L2, L3 não são constantes concentradas. Expressão Matemática 3: (L1 + L3) > (L2)(3)

[044] A indutância de cada um de o componente de potencial de terra 13 e o componente condutivo 14 que pode ser obtida em um caso onde sua forma seccional transversal, por exemplo, é uma forma de placa, é indicada na equação (4), onde l é o comprimento do corpo condutivo em forma de placa, h é a espessura do corpo condutivo em forma de placa, w é a largura do corpo condutivo em forma de placa, e μo é a permeabilidade magnética. Expressão Matemática 4:

[045] A indutância mútua M entre o componente condutivo 14 e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a indutância mútua M entre o componente condutivo 14 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 podem ser calculadas pela equação seguinte. Na parte (a) da figura 9 estão ilustradas as dimensões dos dois corpos condutivos em forma de placas dispostos um sobre o outro com uma distância d entre eles. Um dos corpos condutivos tem uma largura w, uma espessura h e um comprimento l. O outro corpo condutivo tem a mesma largura e espessura, e é disposto confrontando o um corpo condutivo com a distância d entre eles. Tendências de mudança na indutância mútua M entre estes dois corpos condutivos estão ilustradas na parte (b) da figura 9. Expressão Matemática 5:

[046] O eixo horizontal da parte (b) da figura 9 representa a razão do comprimento l do corpo condutivo para a largura w (l/w), e o eixo vertical representa a indutância mútua M. Além disso, cada parâmetro (0,25, 0,5, 1,0, 2,5, 5, 10) representa a razão da distância d para a largura w (d/w). Também, a razão da espessura h do corpo condutivo para a largura w (h/w) é fixada em 0,25. A indutância mútua M aumenta quanto maior o comprimento l do corpo condutivo (quanto maior l/w). Também, a indutância mútua M aumenta quanto maior a largura w do corpo condutivo e quanto menor a distância d entre os corpos condutivos (quanto menor d/w).

[047] As relações ilustradas na parte (b) da figura 9 indicam que encurtar a distância entre o componente condutivo 14 e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 ou entre o componente condutivo 14 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 pode aumentar o valor da indutância mútua M entre eles. Se correntes em fase por causa do ruído de modo comum fluírem através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 no estado onde a distância entre o componente condutivo 14 e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 ou a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 é pequena, correntes diferenciais fluirão através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 ou da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e do componente condutivo 14. No caso onde estas correntes diferenciais fluem, a indutância do componente condutivo 14 pode ser reduzida pelo efeito da indutância mútua M. Consequentemente, a impedância do componente condutivo 14 é reduzida. Isto torna possível reduzir a corrente de modo comum se dispersando.

[048] Em resumo, a indutância mútua M entre o componente condutivo 14 e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 ou a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 pode ser tornada grande ao dispor o componente condutivo 14 ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. Consequentemente, uma corrente de modo comum pode ser induzida para fluir preferencialmente através do componente condutivo 14, reduzindo desse modo a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15. Portanto, o dispositivo de conversão de energia 4 suprime a irradiação de ondas eletromagnéticas desnecessárias por causa do ruído de modo comum.

[049] Notar que embora seja preferível conectar o componente condutivo 14 a uma parte central do componente de aterramento 13c, a configuração não está necessariamente limitada a isto; o componente condutivo 14 pode ser conectado a uma parte do componente de aterramento 13c a não ser sua parte central desde que o componente condutivo 14 seja disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11.

[050] Em resumo, ao dispor o componente condutivo 14 ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, a indutância do componente condutivo 14 pode ser tornada menor que a indutância do componente de aterramento 13c independente de a qual parte o componente condutivo 14 está conectado. Consequentemente, uma corrente de modo comum, a qual é a fonte do ruído de modo comum, pode ser induzida para fluir preferencialmente através do componente condutivo 14.

Quarta Modalidade

[051] Um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 5 em uma quarta modalidade está ilustrado na figura 10. No dispositivo de conversão de energia 5 nesta modalidade, um capacitor flutuando entre o componente de aterramento 13c e o alojamento 15 do dispositivo de conversão de energia 4 (figura 8) é definido como Cb.

[052] Com Cb como o capacitor entre o componente de aterramento 13c e o alojamento 15, a desigualdade (3) mencionada anteriormente pode ser expressada como a desigualdade seguinte. Ao satisfazer a desigualdade seguinte, o dispositivo de conversão de energia 5 pode reduzir a dispersão da corrente de modo comum em uma banda de frequência particular para o alojamento 15. Expressão Matemática 6:

[053] Notar que embora o capacitor parasita Cb esteja ilustrado na figura 10 como estando conectado em série à indutância L1 do componente de potencial de terra 13, a configuração não está necessariamente limitada a isto; o capacitor parasita Cb pode ser representado para ser conectado em paralelo à indutância L1, tal como ilustrado na figura 11.

[054] Também, tal como ilustrado na figura 12, no dispositivo de conversão de energia 5, o componente condutivo 14 é disposto ao longo da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 de tal maneira que a distância entre o componente condutivo 14 e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a distância entre o componente condutivo 14 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 são iguais uma à outra. A figura 12 é uma vista seccional transversal feita ao longo da direção perpendicular à direção de extensão de cada linha condutiva (10, 11, 14) (correspondendo à seção transversal A-A na figura 10). A figura 12 representa um exemplo onde a forma de cada linha condutiva (10, 11, 14) é uma forma de placa plana e cada uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 é disposta com uma superfície confrontando uma superfície do componente condutivo 14.

[055] Ao dispor cada linha condutiva (10, 11, 14) tal como neste exemplo, uma capacitância de linha para linha C11 entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e o componente condutivo 14 e uma capacitância de linha para linha C22 entre a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o componente condutivo 14 são tornadas equiparadas. Com L11 como a indutância da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e L22 como a indutância da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, equilíbrio CLBAL em propriedades elétricas entre as linhas condutivas pode ser expressado pela equação seguinte. Expressão Matemática 7:

[056] Tal como é óbvio a partir da equação (7), o equilíbrio CLBAL é 0 se C11 e C22 ou L11 e L22 forem iguais em magnitude, enquanto que o valor do equilíbrio CLBAL é grande se C11 e C22 ou L11 e L22 forem equilibrados pobremente em magnitude.

[057] A relação entre o equilíbrio CLBAL e a intensidade de ruído do ruído de modo comum está ilustrada na figura 13. O eixo horizontal da figura 13 representa o valor do equilíbrio CLBAL enquanto que o eixo vertical representa a intensidade de ruído. A intensidade de ruído exibe tais características em que o valor do equilíbrio CLBAL aumenta linearmente após exceder 1 e estabiliza após alcançar 2,5. A intensidade de ruído pode ser baixa ao estabelecer o valor do equilíbrio CLBAL de tal maneira que CLBAL < 2. Em outras palavras, o dispositivo de conversão de energia 5 pode reduzir adicionalmente o ruído de modo comum ao tornar o valor do equilíbrio CLBAL pequeno.

[058] Notar que dispor o componente condutivo 14 a partir da parte central do componente de aterramento 13c tem uma importância em tornar o equilíbrio CLBAL pequeno. Essa parte disposta é indicada pela letra Y na figura 8. Dispor o componente condutivo 14 a partir da parte central do componente de aterramento 13c contribui para tornar as magnitudes de C11 e C22 iguais e tornar as magnitudes de L11 e L22 iguais.

Quinta Modalidade

[059] Um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 6 em uma quinta modalidade está ilustrado na figura 14. O dispositivo de conversão de energia 6 nesta modalidade difere do dispositivo de conversão de energia 3 (figura 7) em que o componente condutivo 14 é constituído dos dois componentes condutivos 14a, 14b.

[060] Os componentes condutivos 14a e 14b são linhas condutivas, por exemplo, de uma forma de placa plana. Usar os dois componentes condutivos 14a, 14b torna mais fácil fazer com que a capacitância de linha para linha (C11) entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e o componente condutivo 14a e a capacitância de linha para linha (C22) entre a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o componente condutivo 14b fiquem equiparadas.

[061] Na figura 15 está ilustrada uma vista seccional transversal feita ao longo da direção perpendicular à direção de extensão de cada linha condutiva (10, 11, 14a, 14b) (correspondendo à seção transversal B-B na figura 14). Tal como ilustrado na figura 15, as formas seccionais transversais dos componentes condutivos 14a, 14b, da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 são iguais.

[062] O componente condutivo 14a, a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10, a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o componente condutivo 14b são arranjados horizontalmente nesta ordem enquanto que estando espaçados uns dos outros em um modo tal como para formar um único plano. Além disso, eles são dispostos de tal maneira que a distância entre o componente condutivo 14a e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a distância entre o componente condutivo 14b e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 são iguais uma à outra.

[063] Por meio de tal disposição, o acoplamento capacitivo entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e o componente condutivo 14a e o acoplamento capacitivo entre a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o componente condutivo 14b podem ser tornados pequenos. Além disso, pelo efeito da indutância mútua M entre cada par, as indutâncias dos componentes condutivos 14a e 14b podem ser reduzidas.

[064] Ao dispor cada linha condutiva tal como ilustrado na figura 15, os valores no equilíbrio CLBAL são tornados equiparados por valores pequenos. Consequentemente, o dispositivo de conversão de energia 6 reduz adicionalmente a intensidade de ruído.

[065] Alternativamente, os componentes condutivos 14a, 14b, a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 podem ser dispostos tal como ilustrado na figura 16. Com tal disposição, o dispositivo de conversão de energia 6 utiliza o efeito da indutância mútua M de modo mais efetivo.

[066] A primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 ilustradas na figura 16 são linhas condutivas de uma forma de placa plana. Uma superfície da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 confronta o componente condutivo 14a e também confronta a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. Uma superfície da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 confronta a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e também confronta o componente condutivo 14b.

[067] Com a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e o componente condutivo 14a confrontando um ao outro e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o componente condutivo 14b confrontando um ao outro tal como ilustrado na figura 16, a indutância mútua M entre eles é tornada grande (equação (5)). Consequentemente, com o efeito das indutâncias mútuas M, o dispositivo de conversão de energia 6 reduz as indutâncias dos componentes condutivos 14a, 14b e por esta razão suprime a irradiação de ondas eletromagnéticas desnecessárias por causa do ruído de modo comum.

[068] Entretanto, no caso onde o componente condutivo 14a, a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10, a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 e o componente condutivo 14b são dispostos em um único plano (figura 15), as linhas condutivas (10, 11, 14a, 14b) vantajosamente são dispostas para ficarem distantes igualmente a partir do alojamento 15. Especificamente, a distância a cada linha condutiva (10, 11, 14a, 14b) a partir da parede superior do interior do alojamento 15 é definida como y1, a distância a cada linha condutiva (10, 11, 14a, 14b) a partir da parede inferior do interior do alojamento 15 é definida como y2, a distância ao componente condutivo 14a a partir de uma parede lateral do interior do alojamento 15 é definida como x1, e a distância ao componente condutivo 14b a partir da parede lateral oposta do interior do alojamento 15 é definida como x2.

[069] Então, as linhas condutivas (10, 11, 14a, 14b) são dispostas em uma parte central do interior do alojamento 15 ao satisfazer y1 = y2 e x1 = x2. Dispor as linhas condutivas (10, 11, 14a, 14b) na parte central do interior do alojamento 15 equilibra as impedâncias parasitas geradas entre as linhas condutivas (10, 11, 14a, 14b) e o alojamento 15. Isto torna possível utilizar de modo mais efetivo o efeito de tornar o valor do equilíbrio CLBAL pequeno (figura 13).

[070] O exposto acima também se aplica ao caso de dispor as linhas condutivas (10, 11, 14a, 14b) tal como ilustrado na figura 16. As distâncias aos componentes condutivos 14a e 14b a partir de superfícies internas do alojamento 15 são definidas como y1 e x1, e as distâncias à primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e à segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 a partir de superfícies internas do alojamento 15 são definidas como y1 e x2. Então, a diferença entre x1 e x2 é estabelecida para uma distância suficientemente menor que x1 (x2). Em outras palavras, as linhas condutivas (10, 11, 14a, 14b) são dispostas em uma parte central do interior do alojamento 15 ao tornar a proporção da diferença suficientemente pequena. Isto torna possível estabelecer o valor do equilíbrio CLBAL pequeno e por esta razão reduzir a intensidade de ruído do ruído de modo comum.

Sexta Modalidade

[071] Um exemplo da configuração de um dispositivo de conversão de energia 7 em uma sexta modalidade está ilustrado na figura 17. O dispositivo de conversão de energia 7 difere do dispositivo de conversão de energia 3 (figura 6) em que o comprimento do componente condutivo 14 no dispositivo de conversão de energia 3 é estabelecido para 1/4 de um comprimento de onda À de um sinal de alta frequência com uma tensão (corrente) de modo comum gerada ao abrir e fechar os elementos de comutação 12a, 12b.

[072] Para a frequência do sinal de alta frequência com a tensão de modo comum, existem duas frequências - a frequência de ressonância com o componente de indutância e o componente de capacitância do primeiro laço R1 e do segundo laço R2 mencionados anteriormente, e a frequência de uma onda estacionária gerada na superfície do componente de resfriamento 30 com a frequência de ressonância como um gatilho. O dispositivo de conversão de energia 7 reduz a intensidade de ruído do ruído de modo comum ao estabelecer o comprimento do componente condutivo 14 para 1/4 do comprimento de onda À do sinal de alta frequência com a tensão de modo comum.

[073] A operação e efeito vantajoso do componente condutivo 14 tendo o comprimento de À/4 serão descritos com referência para a figura 18. A parte (a) da figura 18 é um diagrama ilustrando esquematicamente uma rota de propagação para uma tensão de modo comum Vn alcançar o componente de resfriamento 30 através do componente condutivo 14. A parte (b) da figura 18 é um diagrama ilustrando conceitualmente atenuação da tensão de modo comum Vn.

[074] À medida que a tensão de modo comum Vn se propaga para o componente de resfriamento 30, uma onda estacionária correspondendo ao tamanho (dimensões) do componente de resfriamento, indicada por uma forma de onda c (linha cheia), é gerada. A onda estacionária se propaga através do componente condutivo 14 e é refletida dentro do componente condutivo 14. Então, ao formar um canal ramificado com um comprimento que é 1/4 do comprimento de onda À da onda estacionária, uma onda refletida da fase invertida é gerada no componente condutivo 14, e a onda estacionária e a onda refletida anulam uma à outra, de maneira que a onda estacionária é suprimida. Em outras palavras, ao estabelecer o comprimento do componente condutivo 14 para À/4 do comprimento de onda À da onda estacionária gerada no componente de resfriamento 30, ondas refletidas anulam umas às outras, tal como ilustrado por uma forma de onda ε (linha tracejada), de maneira que a onda estacionária é suprimida.

[075] Entretanto, o comprimento do componente condutivo 14 pode ser estabelecido para 1/4 do comprimento de onda À da frequência de ressonância com o componente de indutância e o componente de capacitância do primeiro laço R1 e do segundo laço R2. O sinal de alta frequência com a tensão de modo comum se propagando através da primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e da segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 é refletido dentro do componente condutivo 14. Assim, tal como na onda estacionária descrita anteriormente, o ruído de modo comum pode ser suprimido ao estabelecer o comprimento do componente condutivo 14 para 1/4 do comprimento de onda À da frequência do sinal de alta frequência com a tensão de modo comum.

[076] Tal como descrito anteriormente, o comprimento do componente condutivo 14 pode ser 1/4 do comprimento de onda À da frequência de ressonância com o componente de indutância e o componente de capacitância do primeiro laço R1 e do segundo laço R2 ou 1/4 do comprimento de onda À da frequência da onda estacionária gerada na superfície do componente de resfriamento 30. Em resumo, o comprimento de onda À pode ser exatamente um comprimento de onda correspondendo à frequência do ruído de modo comum gerado ao abrir e fechar os elementos de comutação. Entretanto, com o comprimento de onda À e um número ímpar n, operação e efeito vantajoso similares podem ser alcançados ao estabelecer o comprimento do componente condutivo 14 para nÀ/4.

[077] Tal como descrito anteriormente, as modalidades podem alcançar as operações e efeitos vantajosos seguintes.

[078] Uma vez que o componente condutivo 14 é disposto ao longo de pelo menos uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11, a indutância do componente condutivo 14 pode ser reduzida pelo efeito da indutância mútua M entre o componente condutivo 14 e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 ou a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11. Assim, a impedância do componente condutivo 14 diminui, permitindo que uma corrente de modo comum flua preferencialmente através do componente condutivo 14 e reduzindo a corrente de modo comum que se dispersa para o alojamento 15. Consequentemente, o dispositivo de conversão de energia 1 suprime a irradiação de ondas eletromagnéticas desnecessárias por causa do ruído de modo comum e por esta razão não afeta adversamente as operações de dispositivos eletrônicos periféricos.

[079] Também, o dispositivo de conversão de energia 3, o qual inclui o componente de resfriamento 30, tem o componente condutivo 14 conectado à parte 30a do componente de resfriamento 30, o qual é aterrado. Isto elimina a necessidade de um componente somente para assegurar o potencial de terra para o componente condutivo 14. Em outras palavras, o dispositivo de conversão de energia 3 oferece a vantagem de reduzir a corrente de modo comum e também a vantagem de tornar mais fácil assegurar o potencial de terra.

[080] Também, o dispositivo de conversão de energia 3, o qual inclui o componente de resfriamento 30, pode diminuir o comprimento do componente condutivo 14 pela espessura do componente de resfriamento 30. Especificamente, o comprimento do componente condutivo 14 pode ser tornado menor que o comprimento do canal alcançando a parte 30a a partir do componente de aterramento 13c através do alojamento 15. Portanto, a impedância do componente condutivo 14 diminui, permitindo que uma corrente de modo comum flua preferencialmente através do componente condutivo 14 e reduzindo a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15.

[081] Também, no dispositivo de conversão de energia 4, as indutâncias do componente de aterramento 13c, do componente condutivo 14 e do alojamento 15 são estabelecidas para L1, L2, L3, respectivamente. O dispositivo de conversão de energia 4 reduz a corrente de modo comum se dispersando para o alojamento 15 ao tornar a indutância L2 do componente condutivo 14 menor que a soma das indutâncias do componente de aterramento 13c e do alojamento 15 (L1 + L3).

[082] Também, o dispositivo de conversão de energia 5, no qual o capacitor Cb flutua entre o componente de aterramento 13c e o alojamento 15, reduz a dispersão da corrente de modo comum em uma banda de frequência particular para o alojamento 15 ao satisfazer a desigualdade (6) mencionada anteriormente.

[083] Também, o dispositivo de conversão de energia 5, configurado de tal maneira que a forma de cada linha condutiva é uma forma de placa plana, e cada uma de a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 é disposta com uma superfície sua confrontando uma superfície do componente condutivo 14, pode tornar o equilíbrio CLBAL em propriedades elétricas pequeno, o equilíbrio CLBAL sendo calculável usando as impedâncias das linhas condutivas. Consequentemente, o dispositivo de conversão de energia 5 pode tornar pequena a intensidade de ruído do ruído de modo comum (figura 12).

[084] Também, no caso onde o componente condutivo 14 é constituído dos dois componentes condutivos 14a, 14b, as indutâncias mútuas M entre os componentes condutivos 14a, 14b e a primeira barra coletora de fornecimento de energia 10 e a segunda barra coletora de fornecimento de energia 11 podem ser tornadas grandes. Consequentemente, o dispositivo de conversão de energia 6 reduz as indutâncias dos componentes condutivos 14a, 14b com o efeito das indutâncias mútuas M.

[085] Também, ao estabelecer o comprimento do componente condutivo 14 para nÀ/4 do comprimento de onda À do ruído de modo comum gerado ao abrir e fechar os comutadores do módulo de energia 12, ondas refletidas anulam umas às outras. Consequentemente, a intensidade de ruído do ruído de modo comum pode ser reduzida.

[086] Embora o conteúdo da presente invenção tenha sido descrito anteriormente junto com modalidades, é óbvio para os versados na técnica que a presente invenção não está limitada a estas descrições e que várias mudanças e modificações são possíveis.

[087] Por exemplo, a modalidade que efetivamente utiliza o efeito da indutância mútua M ao usar os dois componentes condutivos 14a, 14b pode ser aplicada a qualquer um dos dispositivos de conversão de energia 1 a 5 descritos anteriormente. Também, a modalidade que estabelece o comprimento do componente condutivo 14 para nÀ/4 do comprimento de onda À do sinal de alta frequência com a tensão (corrente) de modo comum pode ser aplicado a qualquer um dos dispositivos de conversão de energia 1 a 6.

[088] As modalidades descritas anteriormente da presente invenção podem ser aplicadas para inversores e conversores e amplamente utilizadas para dispositivos de conversão de energia em aplicações que exigem supressão de irradiação de ondas eletromagnéticas desnecessárias. LISTA DE SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 dispositivo de conversão de energia 10primeira barra coletora de fornecimento de energia 11segunda barra coletora de fornecimento de energia 12módulo de energia 12a, 12belemento de comutação 13aprimeiro capacitor 13bsegundo capacitor 13ccomponente de aterramento 14componente condutivo 15alojamento 16fonte de energia 30componente de resfriamento 30aparte

Claims

1. Dispositivo de conversão de energia, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira barra coletora de fornecimento de energia (10) arranjada a partir de um lado de eletrodo positivo de uma fonte de energia (16); uma segunda barra coletora de fornecimento de energia (11) arranjada a partir de um lado de eletrodo negativo da fonte de energia (16); um elemento de comutação (12a) fornecido entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia (10) e a segunda barra coletora de fornecimento de energia (11); um primeiro capacitor (13a) com uma extremidade do mesmo conectada à primeira barra coletora de fornecimento de energia (10); um segundo capacitor (13b) com uma extremidade do mesmo conectada à segunda barra coletora de fornecimento de energia (11); um componente de aterramento (13c) conectado a cada uma das extremidades opostas do primeiro capacitor (13a) e uma extremidade oposta do segundo capacitor (13b) e um potencial de terra; e um componente condutivo (14) disposto ao longo de pelo menos uma da primeira barra coletora de fornecimento de energia (10) e a segunda barra coletora de fornecimento de energia (11) e conectando o componente de aterramento (13c) e o potencial de terra.

2. Dispositivo de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um componente de resfriamento (30) que resfria o elemento de comutação (12a), em que uma superfície do componente de resfriamento (30) é aterrada, e o componente de resfriamento (30) inclui uma parte (30a) na superfície à qual o componente condutivo (14) é conectado.

3. Dispositivo de conversão de energia, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um alojamento (15) ao qual o componente de resfriamento (30) é fixado; e um componente de potencial de terra (13) conectando o componente de aterramento (13c) e o alojamento (15), em que um comprimento do componente condutivo (14) é menor que a menor distância do componente de aterramento (13c) à parte (30a) através do alojamento (15).

4. Dispositivo de conversão de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente condutivo (14) é disposto de tal maneira que uma capacitância de linha para linha entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia (10) e o componente condutivo (14) e uma capacitância de linha para linha entre a segunda barra coletora de fornecimento de energia (11) e o componente condutivo (14) são equiparadas.

5. Dispositivo de conversão de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente condutivo (14) é disposto de tal maneira que uma distância entre a primeira barra coletora de fornecimento de energia (10) e o componente condutivo (14) e uma distância entre a segunda barra coletora de fornecimento de energia (11) e o componente condutivo (14) são iguais.

6. Dispositivo de conversão de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o componente condutivo (14) são duas linhas condutivas de uma forma de placa plana, a primeira barra coletora de fornecimento de energia (10) é uma linha condutiva de uma forma de placa plana, e confronta uma das linhas condutivas do componente condutivo (14) enquanto que confrontando também a segunda barra coletora de fornecimento de energia (11) com a mesma superfície que confronta o componente condutivo (14), e a segunda barra coletora de fornecimento de energia (11) é uma linha condutiva de uma forma de placa plana, e confronta a outra linha condutiva do componente condutivo (14) com a mesma superfície que confronta a primeira barra coletora de fornecimento de energia (10).

7. Dispositivo de conversão de energia, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que um comprimento do componente condutivo (14) é nÀ/4, onde À é um comprimento de onda de um ruído de modo comum gerado ao abrir e fechar o elemento de comutação (12a), e n é um número ímpar.