JP4479522B2 - Electronic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、対向する回路基板に接続される配線の配線構造を用いた電子装置に関する。 The present invention relates to an electronic device using the wiring structure of the wiring connected to the opposing circuit board.
従来より、車両のステアリングの操作を援助する油圧式パワーステアリングが知られているが、近年では油圧に替わってモータでステアリングを駆動する電動パワーステアリング(Electric Power Steering;EPS)が登場した。 Conventionally, hydraulic power steering for assisting the steering operation of the vehicle is known, but in recent years, electric power steering (EPS) in which steering is driven by a motor instead of hydraulic pressure has appeared.
このようなEPSにおいて、ステアリング部分に装着されたモータを駆動する電子装置は、モータを駆動するスイッチング素子が組み込まれた電気回路を基板上に有しており、基板の外縁部にスイッチング素子から発せられる熱を放出するヒートシンクが固定されている。 In such an EPS, an electronic device for driving a motor mounted on a steering part has an electric circuit on which a switching element for driving the motor is incorporated on the board, and the switching element is emitted from the switching element on the outer edge of the board. A heat sink that releases the generated heat is fixed.
しかしながら、上記のような電子装置構造では、スイッチング素子の冷却が不十分であることが見出された。そこで、スイッチング素子の放熱を一層良くするため、スイッチング素子を搭載する専用の金属基板を用意し、電子装置を三次元の立体構造にしたものが製作された。 However, it has been found that the electronic device structure as described above has insufficient cooling of the switching element. Therefore, in order to further improve the heat dissipation of the switching element, a dedicated metal substrate on which the switching element is mounted is prepared, and an electronic device having a three-dimensional structure is manufactured.
このような三次元構造の電子装置は、モータでステアリングを駆動するための駆動信号を生成および出力する電気回路を備えた第1基板と、第1基板から電力および駆動信号を入力してモータに駆動信号を出力するスイッチング素子を備えた第2基板と、をケースに収納してなるものである。これら第1および第2基板においては、電気回路が設置された面がそれぞれ対向するように配置される。 Such an electronic device having a three-dimensional structure includes a first board having an electric circuit that generates and outputs a drive signal for driving a steering by a motor, and inputs electric power and a drive signal from the first board to the motor. A second substrate provided with a switching element for outputting a drive signal is housed in a case. These first and second substrates are arranged so that the surfaces on which the electric circuits are installed face each other.
そして、上記第1基板および第2基板との電気的接続は、金属配線であるバスバーによって図られている。このバスバーは、例えば金属板をプレス加工することで形成されたものである。このようなバスバーの端部が、第1基板と第2基板との間に接続されることで、第1基板と第2基板とが電気的に接続される。 And the electrical connection with the said 1st board | substrate and the 2nd board | substrate is achieved by the bus bar which is metal wiring. This bus bar is formed, for example, by pressing a metal plate. Such an end of the bus bar is connected between the first substrate and the second substrate, whereby the first substrate and the second substrate are electrically connected.
しかしながら、上記従来の技術では、電源を供給するバスバー、グランド用のバスバー、がそれぞれ第1基板と第2基板との間に接続されると、これらバスバーと各基板内配線によって、各基板間の空間にループが形成され、流れる電流の向きに応じてこのループから漏れ磁場、つまり放射磁界が発生してしまう。 However, in the above conventional technique, when the bus bar for supplying power and the bus bar for ground are connected between the first substrate and the second substrate, respectively, the bus bar and the wiring in each substrate are used to connect each substrate. A loop is formed in the space, and a leakage magnetic field, that is, a radiation magnetic field is generated from the loop according to the direction of the flowing current.
これら電源およびグランド用バスバーには、スイッチング素子に電源を供給する高周波の大電流が流れるため、その大電流に応じた強い放射磁界がループから発生してしまうのである。 Since a high-frequency large current for supplying power to the switching element flows through these power supply and ground bus bars, a strong radiating magnetic field corresponding to the large current is generated from the loop.
そして、各基板間の空間には、放射磁界を遮るものがない。したがって、この放射磁界は、電子装置を収納したケースのコネクタ部分から外部へ漏れる。こうしてケースから漏れた放射磁界は、例えば車載ラジオ(特にAM帯)に影響を及ぼすこととなる。 The space between the substrates has nothing to block the radiated magnetic field. Therefore, this radiated magnetic field leaks to the outside from the connector portion of the case housing the electronic device. The radiated magnetic field leaking from the case in this way affects, for example, the in-vehicle radio (particularly the AM band).
なお、モータにスイッチング信号を出力するバスバーによってもループは形成されるが、このバスバーに流れる電流の大きさは、上記電源およびグランドに流れる電流に比べて小さいため、例えばラジオに与える放射磁界の影響は小さい。 A loop is also formed by the bus bar that outputs a switching signal to the motor. However, since the current flowing through the bus bar is smaller than the current flowing through the power source and the ground, for example, the influence of the radiated magnetic field on the radio is affected. Is small.
また、バスバーがインダクタンスを持つことで、バスバーにスイッチング電流が流れたときにスイッチング電流の切り換え時に電流の行き場が失われてサージが発生し、電気回路を形成する素子や電気回路自体を破壊してしまう可能性がある。 Also, because the bus bar has inductance, when the switching current flows through the bus bar, the current source is lost when switching the current, and a surge occurs, destroying the elements forming the electric circuit and the electric circuit itself. There is a possibility.
本発明は、上記点に鑑み、放射磁界およびインダクタンスの低減を図ることができる配線構造を用いた電子装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, and an object thereof is to provide an electronic device using the wiring structure capable of reducing the radiation field and inductance.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、第1バスバー(50)および第2バスバー(60)は、互いに平行となる部位を有していて、互いに平行となる部位の間の距離が、第1接続点と第2接続点との間の距離、第3接続点と第4接続点との間の距離、の少なくとも一方の距離よりも小さくされており、第1バスバーに流れる電流の向きと第2バスバーに流れる電流の向きとが逆方向にされている配線構造が適用され、第2基板に搭載されたスイッチング素子(31〜34)は、第1基板に搭載された電源コンデンサ(23)から端子、第1バスバー、そして第2バスバーを介して電力が供給されるようになっており、第1基板に設けられた配線、第2基板に設けられた配線、第1バスバー、そして第2バスバーをそれぞれ第1基板に垂直な任意の面に投影することで形成されるもっとも面積が大きいループ(LP)の面と、ケースにおいてコネクタのための開口部(12)の面と、は垂直の位置関係となっていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first bus bar (50) and the second bus bar (60) have portions that are parallel to each other, and between the portions that are parallel to each other. The distance is smaller than at least one of the distance between the first connection point and the second connection point and the distance between the third connection point and the fourth connection point, and flows to the first bus bar. A wiring structure in which the direction of current and the direction of current flowing in the second bus bar are reversed is applied, and the switching elements (31 to 34) mounted on the second substrate are power supplies mounted on the first substrate. Electric power is supplied from the capacitor (23) via the terminal, the first bus bar, and the second bus bar. The wiring provided on the first substrate, the wiring provided on the second substrate, and the first bus bar , And the second busbar The surface of the loop (LP) having the largest area formed by projecting onto an arbitrary surface perpendicular to the substrate and the surface of the opening (12) for the connector in the case are in a vertical positional relationship. It is characterized in that there.
このように、各バスバーが互いに平行となる部位の間の距離が、各基板に設けられた各接続点間よりも小さくなるようにされる。これにより、第1バスバー、第2バスバー、第1基板、第2基板によって形成されるループの面積を低減できる。したがって、このループの面から漏れる放射磁界を低減させることができる。 In this way, the distance between the portions where the bus bars are parallel to each other is made smaller than between the connection points provided on each substrate. Thereby, the area of the loop formed by the first bus bar, the second bus bar, the first substrate, and the second substrate can be reduced. Therefore, the radiation magnetic field leaking from the surface of the loop can be reduced.
また、第1バスバーと第2バスバーとが平行に、さらにその間の距離が小さくされることで相互インダクタンスを生じさせ、各バスバーがもつ自己インダクタンスを相互インダクタンスがうち消すようにする。これにより、ループ全体のインダクタンスを低減させることができる。したがって、各バスバーに供給される電力が高周波で切り換えられたとしても、電流の切り換え時に発生する過電圧、すなわちサージの発生を防止することができる。このような配線構造を用いて、第1基板と第2基板とを電気的に接続する。これにより、放射磁界の漏れのない電子装置を提供することができ、放射磁界によって例えば車載ラジオに影響を及ぼさないようにすることができる。さらに、ループの面と開口部の面とを垂直の位置関係にする。これにより、ループの面から漏れる放射磁場の向きと開口部の面とを平行にすることができる。したがって、ループの面から漏れる放射磁場をケースの開口部から外部に漏らさないようにすることができる。 Further, the first bus bar and the second bus bar are made parallel to each other and the distance between them is further reduced, thereby generating mutual inductance so that the self-inductance of each bus bar is eliminated by the mutual inductance. Thereby, the inductance of the whole loop can be reduced. Therefore, even if the power supplied to each bus bar is switched at a high frequency, it is possible to prevent the occurrence of an overvoltage, that is, a surge that occurs when switching the current. Using such a wiring structure, the first substrate and the second substrate are electrically connected. As a result, an electronic device free from leakage of the radiated magnetic field can be provided, and for example, the in-vehicle radio can be prevented from being affected by the radiated magnetic field. Further, the surface of the loop and the surface of the opening are in a vertical positional relationship. Thereby, the direction of the radiation magnetic field leaking from the surface of the loop can be made parallel to the surface of the opening. Therefore, the radiant magnetic field leaking from the surface of the loop can be prevented from leaking outside through the opening of the case.
請求項2に記載の発明では、第1バスバーおよび第2バスバーにおいて、互いに平行となる部位の間の距離が、第1接続点と第2接続点との間の距離、第3接続点と第4接続点との間の距離、の少なくとも一方の距離よりも小さい場合、第1バスバー、第2バスバーの少なくとも一方が第1基板、第2基板の少なくとも一方に近接して平行にされていることを特徴としている。
In the invention according to
このように、各バスバーを基板に近接して平行に近づける。これにより、各基板および各バスバーが形成するループの面積を低減させることができる。また、各基板内配線と各バスバーとの相互インダクタンスを生じさせることができ、バスバーのインダクタンスを低減できる。 In this way, each bus bar is brought close to and parallel to the substrate. Thereby, the area of the loop formed by each substrate and each bus bar can be reduced. In addition, mutual inductance between the wiring in each substrate and each bus bar can be generated, and the inductance of the bus bar can be reduced.
請求項3に記載の発明では、第1基板および第2基板には、その表面もしくは内部に導体層が設けられており、第1バスバーおよび第2バスバーにおいて、第1基板もしくは第2基板に近接して平行にされている部分に流れる電流の向きと、第1基板もしくは第2基板に設けられた導体層に流れる電流の向きと、が逆になるようにそれぞれ配置されていることを特徴としている。
In the invention according to
このように、第1バスバーおよび第2バスバーに流れる電流の向きと、第1基板および第2基板の導体層に流れる電流の向きと、が逆方向になるように配置する。これにより、相互インダクタンスを生じさせると共に、各バスバーのインダクタンスをうち消すようにしてインダクタンスを低減させることができる。 Thus, the direction of the current flowing through the first bus bar and the second bus bar and the direction of the current flowing through the conductor layers of the first substrate and the second substrate are arranged in opposite directions. As a result, mutual inductance can be generated and inductance can be reduced by eliminating the inductance of each bus bar.
請求項4に記載の発明では、第1バスバーおよび第2バスバーは、互いに平行となる部位を有していて、互いに平行となる部位の間の距離が、第1接続点と第2接続点との間の距離、第3接続点と第4接続点との間の距離、の少なくとも一方の距離よりも小さくされていると共に、第1バスバーに流れる電流の向きと第2バスバーに流れる電流の向きとが逆方向にされており、第1基板に設けられた配線、第2基板に設けられた配線、第1バスバー、そして第2バスバーをそれぞれ第1基板に垂直な任意の面に投影することで形成されるもっとも面積が大きいループ(LP)の面と、ケースにおいてコネクタのための開口部(12)の面と、は垂直の位置関係となっていることを特徴としている。
In the invention according to claim 4 , the first bus bar and the second bus bar have portions that are parallel to each other, and the distance between the portions that are parallel to each other is such that the first connection point and the second connection point are The distance between the third connection point and the distance between the third connection point and the fourth connection point, and the direction of the current flowing in the first bus bar and the direction of the current flowing in the second bus bar And the wiring provided on the first substrate, the wiring provided on the second substrate, the first bus bar, and the second bus bar are each projected onto an arbitrary surface perpendicular to the first substrate. The surface of the loop (LP) having the largest area and the surface of the opening (12) for the connector in the case have a vertical positional relationship.
これにより、各バスバーが互いに平行になる部分により、相互インダクタンスを生じさせ、各バスバーが持つ自己インダクタンスを低減できる。また、各配線や各バスバーによって形成されるもっとも面積が大きいループ面とコネクタ開口部の面とが垂直関係にあることで、ループから発生する放射磁界を開口部から漏れることを防止できる。 Thereby, mutual inductance is produced by the portions where the bus bars are parallel to each other, and the self-inductance of each bus bar can be reduced. In addition, since the loop surface having the largest area formed by each wiring or each bus bar and the surface of the connector opening are in a vertical relationship, it is possible to prevent the radiation magnetic field generated from the loop from leaking from the opening.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される電子装置は、例えば車両の電動パワーステアリングにおいてモータを駆動するものである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The electronic device shown in the present embodiment drives a motor, for example, in electric power steering of a vehicle.
図1は、本発明の一実施形態に係る電子装置の全体概略断面図である。また、図2は、図1に示される電子装置の全体回路図である。図1に示されるように、電子装置は、ケース10と、第1基板20と、第2基板30と、ヒートシンク40と、第1バスバー50、第2バスバー60、コネクタ70と、を備えて構成されている。
FIG. 1 is an overall schematic cross-sectional view of an electronic device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an overall circuit diagram of the electronic device shown in FIG. As shown in FIG. 1, the electronic device includes a
ケース10は、電子装置の外形をなすものであり、例えば鉄を含む金属で構成されている。このケース10は、後述する放射磁界を外部に漏らさない役割も果たす。
The
第1基板20は、後述する第2基板30へ電圧や信号等を出力する電気回路を備えたプリント基板である。具体的には、図2に示されるように、図示しないECUからの指令を受けてスイッチング信号を生成および出力するドライブ回路21が設けられている。このドライブ回路21は、第1基板20に設置された図示しないマイコンからモータMOのトルクや回転数の情報を受け取り、これらのパラメータに応じてスイッチング信号を生成して出力する。
The
また、第1基板20には、π型フィルタ22が設けられている。このπ型フィルタ22には電源コンデンサ23が採用されており、バッテリPWの電源供給の遅れの解消やバッテリPWのから供給される電圧の定電圧化を実現している。このような電源コンデンサ23として、例えば電解コンデンサが採用される。なお、ドライブ回路21およびπ型フィルタ22は、本発明の電気回路に相当する。
In addition, a π-
第2基板30は、ステアリングの回転を補助するモータMOを駆動するためのスイッチング素子31〜34を搭載した基板である。第2基板30は、スイッチング素子31から発せられる熱を吸収するため、例えばAl(アルミニウム)の金属板で構成されている。また、本実施形態では、スイッチング素子31〜34は、例えばMOSFETが作り込まれたディスクリート部品として用意され、背面が第2基板30の表面に接触するように第2基板30上に設置されている。
The
これら第1、第2基板20、30においては、その表面もしくは内部に導体層が形成されている。ここで、導体層とは、回路を構成する配線や、べたGND等のプレート状の配線のことを指す。つまり、本実施形態において、導体層は電流を流す配線の総称である。
In the first and
スイッチング素子31〜34は、第1基板20のπ型フィルタ22から後述する第1および第2バスバー50、60を介して電源を入力すると共に、ドライブ回路21から図示しないバスバーを介してスイッチング信号を入力する。このようなスイッチング素子31〜34は、その背面が第2基板30にはんだ付けにより固定されており、スイッチング素子31〜34から発生する熱が第2基板30に吸収されるようになっている。
The switching
ヒートシンク40は、金属で構成される周知の放熱用部材である。このようなヒートシンク40に、例えばAlが採用される。ヒートシンク40は、第2基板30を設置する面の面積が第2基板30の面積よりも広くなっており、一側面に第2基板30がネジ止めにより固定される。
The
図1に示されるように、ヒートシンク40において第2基板30とは反対側にケース10の端部11がかしめ固定されることで、ケース10から露出した状態となる。これにより、スイッチング素子31〜34から発生した熱を第2基板30およびヒートシンク40を介してケース10の外部に放出できるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
上記各基板20、30の間の電気的接続は、例えば金属プレートをプレス加工することで配線として形成されるバスバーによって図られている。本実施形態では、特に、バッテリPWの電源に関する第1、第2バスバー50、60について説明する。
The electrical connection between the
なお、第1基板20に設けられたドライブ回路21と、第2基板30に設置されたスイッチング素子31〜34と、の電気的接続もバスバーによってなされ、さらに、スイッチング素子31〜34と第1基板20との電気的接続もバスバーによってなされるが、これらのバスバーは省略してある。
The
第1および第2バスバー50、60は、上述のように、第1基板20と第2基板30との電気的接続を図る配線である。このような第1および第2バスバー50、60は、母材が例えばCu(銅)で形成され、表面がメッキ処理されたものである。これら第1および第2バスバー50、60は、図1に示されるように、各基板20、30の間の空間に配置され、その端部が各基板20、30にはんだ付けされた状態になっている。
As described above, the first and second bus bars 50 and 60 are wirings for electrical connection between the
本実施形態では、第1バスバー50はバッテリPWの正電極、第2バスバー60はバッテリPWの負電極として機能する。
In the present embodiment, the
コネクタ70は、基板20に固定されると共に、外部回路とのインターフェースとしての役割を果たすものである。このコネクタ70には、第1基板20に電気的に接続された複数のL字形状の端子24が固定されている。そして、コネクタ70に外部配線のコネクタが接続されると、外部配線が端子24を介して第1基板20に設けられたマイコンやπ型フィルタ23に電気的に接続されるようになっている。以上が、本実施形態に係る電子装置の構成である。
The
次に、上記第1、第2バスバー50、60の形態について詳しく説明する。図3は、図1において、第1、第2基板20、30と第1、第2バスバー50、60のみを示した図である。
Next, the form of the first and second bus bars 50 and 60 will be described in detail. FIG. 3 is a view showing only the first and
図3に示されるように、正電極として用いられ、直線状の第1バスバー50は、各基板20、30に対して垂直に接続されている。一方、第2バスバー60は、第1直線部61、第2直線部62、第3直線部63、を有して構成されており、これらの各辺がコの字形状をなしている。そして、第2バスバー60の第1直線部61が第1基板20の表面、第2直線部62が第1バスバー50、第3直線部63が第2基板30の表面にそれぞれ平行に、かつ、近接するように、第1直線部61および第3直線部63の各端部が各基板20、30に接続されている。
As shown in FIG. 3, the linear
各基板20、30間において、上記のようなバスバー50、60の形態および配置により、図3に示されるように、第1基板20、第1バスバー50、第2基板30、そして第2バスバー60によって1つのループLPとして形成される。このループLPは、図3に示されるように、各基板20、30に垂直な面に各基板20、30および各バスバー50、60を投影することによって形成される。ここで、このループLPによって囲まれた領域(図3の斜線で示される領域)の面積をループ面積LSという。
As shown in FIG. 3, the
本実施形態では、上述のように、各基板20、30と各バスバー50、60がそれぞれ平行に、かつ、近接するような配置となっている。このため、ループ面積LSを縮小させることができる。これにより、ループLPが形成されることによってこのループLPから発生する放射磁界の低減を図ることができる。
In the present embodiment, as described above, the
また、第1バスバー50と第2バスバー60の第2直線部62とが近接することや、第2バスバー60の第1、第3直線部61、63と各基板20、30内配線(導体層)とが近接している。ここで、第1バスバーに流れる電流と、第2バスバーに流れる電流の向きと、により相互インダクタンスが生じる。また、各バスバー50、60に流れる電流と各基板20、30の導体層に流れる電流と、により相互インダクタンスが生じる。この際、第1バスバー50に流れる電流の向きと、第2バスバー60に流れる電流の向きと、が逆方向になっている。また、各基板20、30に近接して平行にされる第2バスバー60の第1直線部61および第3直線部63に流れる電流の向きと、各基板20、30の導体層に流れる電流の向きと、が互いに逆方向になっている。これにより、各バスバー50、60がもつ自己インダクタンスを相互インダクタンスがうち消すこととなる。これにより、ループLP全体のインダクタンスを低減させることができ、スイッチング素子31〜34に供給するスイッチング電流の切り換え時に発生する過電圧、すなわちサージの発生を防止することができる。
Also, the
続いて、上記ループLSによってできる面(以下、ループ面という)とケース10の開口部12の開口面との関係について説明する。まず、図1に示されるようにループ面は、xy平面に平行になっている。一方、ケース10において、コネクタ70を設置する場所には開口部12が設けられている。このケース10の開口部12の開口面は、図1に示されるように、yz面に平行になっている。
Subsequently, a relationship between a surface formed by the loop LS (hereinafter referred to as a loop surface) and the opening surface of the
したがって、本実施形態では、ループ面と開口面とが垂直の関係をなしている。つまり、ループ面から漏れる放射磁界の向きは、開口面に対して平行になるため、放射磁界が開口面から漏れないようにすることができるのである。また、図1に示されるように、ループ面を開口面からより遠くの位置に配置されるようにすることで、ループLPから漏れる放射磁界を開口面から遠ざけ、ケース10の外部に放射磁界が漏れないようにしている。
Therefore, in this embodiment, the loop surface and the opening surface have a vertical relationship. That is, since the direction of the radiated magnetic field leaking from the loop surface is parallel to the opening surface, the radiating magnetic field can be prevented from leaking from the opening surface. Further, as shown in FIG. 1, by arranging the loop surface at a position farther from the opening surface, the radiated magnetic field leaking from the loop LP is kept away from the opening surface, and the radiated magnetic field is generated outside the
なお、ループ面と開口面とのなす角度が垂直に近いほどループ面から漏れる放射磁界を開口面から漏れないようにすることができ、ループ面と開口面とのなす角度が垂直であることがもっとも好ましい。 The closer the angle formed between the loop surface and the opening surface is, the more the radiated magnetic field leaking from the loop surface can be prevented from leaking from the opening surface, and the angle formed between the loop surface and the opening surface should be vertical. Most preferred.
続いて、図1、図2に示される電子装置において、EPSとしての作動を説明する。まず、コネクタ70を介して外部からバッテリPWの電源およびECUからステアリングの回転を補助する指令が第1基板20上の回路に入力される。バッテリPWの電源は、第1基板20上のπ型フィルタ22および各バスバー50、60を介して第2基板30上のスイッチング素子31〜34に入力される。また、ECUからの指令を受けた第1基板20上の図示しないマイコンは、ECUから入力されるモータMOを駆動する信号に応じてスイッチング信号を生成して出力する。
Subsequently, the operation of the EPS in the electronic device shown in FIGS. 1 and 2 will be described. First, a power supply for the battery PW and a command for assisting the rotation of the steering are input to the circuit on the
ドライブ回路21から出力されたスイッチング信号は、図示しないバスバーを介して第2基板30上のスイッチング素子31〜34にそれぞれ入力される。そして、スイッチング素子31〜34にてスイッチング信号に応じた出力が、図示しないバスバー、第1基板20、そしてコネクタを介してステアリングに設置されたモータMOに入力される。こうしてモータMOでステアリングが駆動される。
The switching signal output from the
以上、説明したように、本実施形態では、各バスバー50、60が互いに平行となる部位の間の距離が、各基板20、30に設けられた各接続点間よりも小さくなるようにされる。これにより、第1バスバー50、第2バスバー60、第1基板20、第2基板30によって形成されるループLPの面積を低減できる。したがって、このループLPの面から漏れる放射磁界を低減させることができる。
As described above, in the present embodiment, the distance between the portions where the bus bars 50 and 60 are parallel to each other is made smaller than between the connection points provided on the
また、各バスバー50、60を各基板20、30に平行に近づけている。これにより、各基板20、30および各バスバー50、60が形成するループLPの面積を低減させることができる。また、各基板20、30の配線と各バスバー50、60との相互インダクタンスを生じさせることができる。これにより、各バスバー50、60のインダクタンスを低減でき、ひいてはサージの発生を防止できる。
Further, the bus bars 50 and 60 are brought close to the
上記の配線構造を用いることで、放射磁界の漏れの小さい電子装置を提供することができ、放射磁界によって例えば車載ラジオに影響を及ぼさないようにすることができる。 By using the above wiring structure, it is possible to provide an electronic device with a small leakage of the radiated magnetic field, and it is possible to prevent the vehicle-mounted radio from being affected by the radiated magnetic field.
(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図4は、第2実施形態において、第1、第2基板20、30と第1、第2バスバー50、60のみを示した図である。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, only different parts from the first embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing only the first and
本実施形態では、第2バスバー60が第1直線部61および第2直線部62のみで形成され、L字形状をなしている。具体的には、第2バスバー60の第2直線部62の一端が第2基板30に接合されており、この第2直線部62が第1バスバー50に平行に、かつ、近接した状態になっている。また、第2直線部62に垂直に接合された第1直線部61は、第1基板20に対して平行に、かつ、近接した状態となっており、その一端が第1基板20に接合されている。このような第2バスバー60を用いても良い。
In the present embodiment, the
(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。図5は、第3実施形態において、第1、第2基板20、30と第1、第2バスバー50、60のみを示した図である。
(Third embodiment)
In the present embodiment, only parts different from the first and second embodiments will be described. FIG. 5 is a diagram showing only the first and
本実施形態では、第2バスバー60が第2直線部62および第3直線部63のみで形成され、第2実施形態と同様に、L字形状をなしている。具体的には、第2バスバー60の第2直線部62の一端が第1基板20に接合されており、この第2直線部62が第1バスバー50に平行に、かつ、近接した状態になっている。また、第2直線部62に垂直に接合された第3直線部63は、第2基板30に対して平行に、かつ、近接した状態となっており、その一端が第2基板30に接合されている。このような第2バスバー60を用いても良い。
In the present embodiment, the
(他の実施形態)
図1および図3に示される各基板20、30や各バスバー50、60は、二次元的に描かれているが、実際の電子装置に用いられる各バスバー50、60は3次元構造をなしている場合もある。このため、図1および図3において、各バスバー50、60は紙面垂直方向に延びる直線部分を有している場合もある。
(Other embodiments)
Each of the
また、上記第1〜第3実施形態では、バッテリPWから供給される電源に関わるバスバー50、60の形態についてのみ説明したが、例えば第1基板20上のドライブ回路21と第2基板30上のスイッチング素子31〜34との電気的接続をバスバーで行う際も、各バスバーが平行、かつ、近接するように各バスバーを第1基板20と第2基板30との間に接続すれば良い。
In the first to third embodiments, only the form of the bus bars 50 and 60 related to the power supplied from the battery PW has been described. For example, the
さらに、上記第1〜第3実施形態では、第1バスバー50が直線部のみで構成されているが、この第1バスバーが第2バスバー60のように複数の直線部を有して構成されるものを採用しても構わない。このような場合であっても、第1バスバー50は第2バスバー6に平行、かつ、近接するように第1基板20と第2基板30との間に接続される。
Furthermore, in the said 1st-3rd embodiment, although the
10…ケース、12…開口部、20…第1基板、21…ドライブ回路、
22…π型フィルタ、23…電源コンデンサ、24…端子、30…第2基板、
31〜34…スイッチング素子、40…ヒートシンク、50…第1バスバー、
60…第2バスバー、70…コネクタ。
DESCRIPTION OF
22 ... π-type filter, 23 ... Power supply capacitor, 24 ... Terminal, 30 ... Second substrate,
31-34 ... switching element, 40 ... heat sink, 50 ... first bus bar,
60 ... second bus bar, 70 ... connector.
Claims (4)
前記第1基板と対向するように配置され、前記電気回路と電気的に接続される第2基板(30)と、
プレート状の配線として構成され、一端が前記第1基板に接続され、他端が前記第2基板に接続されると共に、前記電力を第1基板から第2基板に供給する第1バスバー(50)および第2バスバー(60)と、を備え、
前記第1基板に第1接続点および第2接続点が設けられ、前記第2基板に第3接続点および第4接続点が設けられていると共に、前記第1バスバーは前記第1接続点と前記第3接続点との間に接続され、前記第2バスバーは前記第2接続点と前記第4接続点との間に接続されており、
前記第1バスバーおよび前記第2バスバーは、互いに平行となる部位を有していて、前記互いに平行となる部位の間の距離が、前記第1接続点と前記第2接続点との間の距離、前記第3接続点と前記第4接続点との間の距離、の少なくとも一方の距離よりも小さくされており、前記第1バスバーに流れる電流の向きと前記第2バスバーに流れる電流の向きとが逆方向にされている配線構造が適用され、車両のステアリングに備えられたモータ(MO)を駆動することで前記ステアリングの操作を補助する電子装置であって、
前記第1基板には、電源(PW)から電力が供給される電源コンデンサ(23)と、前記端子を介して外部からの指令に応じてスイッチング信号を生成するドライブ回路(21)と、が備えられ、
前記第2基板には、前記スイッチング信号に応じたスイッチング電圧を出力することで前記モータを駆動するスイッチング素子(31〜34)が備えられ、前記スイッチング素子が設置された面とは反対の面にヒートシンク(40)が固定され、
これら第1基板、第2基板、そしてヒートシンクがケース(10)に収納され、このケースに開口部(12)が設けられていると共に、前記端子が収納されるコネクタ(70)が設置されており、
前記スイッチング素子は、前記電源コンデンサから前記端子、前記第1バスバー、そして前記第2バスバーを介して電力が供給されるようになっており、
前記第1基板に設けられた配線、前記第2基板に設けられた配線、前記第1バスバー、そして前記第2バスバーをそれぞれ前記第1基板に垂直な任意の面に投影することで形成されるもっとも面積が大きいループ(LP)の面と、前記ケースにおいて前記コネクタのための開口部(12)の面と、は垂直の位置関係となっていることを特徴とする電子装置。 A first substrate (20) having an electric circuit (21, 22) that is supplied with power through the terminal (24) and driven by the power;
A second substrate (30) disposed to face the first substrate and electrically connected to the electrical circuit;
A first bus bar (50) configured as a plate-like wiring, having one end connected to the first substrate, the other end connected to the second substrate, and supplying the power from the first substrate to the second substrate. And a second bus bar (60),
A first connection point and a second connection point are provided on the first substrate, a third connection point and a fourth connection point are provided on the second substrate, and the first bus bar is connected to the first connection point. Connected between the third connection point, the second bus bar is connected between the second connection point and the fourth connection point,
The first bus bar and the second bus bar have portions that are parallel to each other, and a distance between the portions that are parallel to each other is a distance between the first connection point and the second connection point. The distance between the third connection point and the fourth connection point is smaller than the distance between the third connection point and the fourth connection point. The direction of the current flowing through the first bus bar and the direction of the current flowing through the second bus bar Is an electronic device to which the wiring structure is applied in the reverse direction and assists the operation of the steering by driving a motor (MO) provided in the steering of the vehicle,
The first substrate includes a power supply capacitor (23) to which power is supplied from a power supply (PW), and a drive circuit (21) that generates a switching signal in response to an external command via the terminal. And
The second substrate is provided with switching elements (31 to 34) for driving the motor by outputting a switching voltage corresponding to the switching signal, on a surface opposite to the surface on which the switching element is installed. The heat sink (40) is fixed,
The first board, the second board, and the heat sink are housed in a case (10). The case is provided with an opening (12) and a connector (70) for housing the terminals. ,
The switching element is configured such that electric power is supplied from the power supply capacitor via the terminal, the first bus bar, and the second bus bar,
It is formed by projecting the wiring provided on the first substrate, the wiring provided on the second substrate, the first bus bar, and the second bus bar onto arbitrary surfaces perpendicular to the first substrate, respectively. An electronic device characterized in that the surface of the loop (LP) having the largest area and the surface of the opening (12) for the connector in the case are in a vertical positional relationship.
前記第1バスバーおよび前記第2バスバーにおいて、前記第1基板もしくは前記第2基板に近接して平行にされている部分に流れる電流の向きと、前記第1基板もしくは前記第2基板に設けられた導体層に流れる電流の向きと、が逆になるようにそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項2に記載の電子装置。 The first substrate and the second substrate are provided with a conductor layer on the surface or inside thereof,
The first bus bar and the second bus bar are provided on the first substrate or the second substrate, and the direction of the current flowing through the first substrate or the portion parallel to the second substrate. The electronic device according to claim 2, wherein the electronic devices are arranged so that directions of currents flowing in the conductor layers are opposite to each other.
前記第1基板と対向するように配置され、前記電気回路と電気的に接続される第2基板(30)と、
プレート状の配線として構成され、一端が前記第1基板に接続され、他端が前記第2基板に接続されると共に、前記電力を第1基板から第2基板に供給する第1バスバー(50)および第2バスバー(60)と、を備え、
前記第1基板に第1接続点および第2接続点が設けられ、前記第2基板に第3接続点および第4接続点が設けられていると共に、前記第1バスバーは前記第1接続点と前記第3接続点との間に接続され、前記第2バスバーは前記第2接続点と前記第4接続点との間に接続されており、
前記第1バスバーおよび前記第2バスバーは、互いに平行となる部位を有していて、前記互いに平行となる部位の間の距離が、前記第1接続点と前記第2接続点との間の距離、前記第3接続点と前記第4接続点との間の距離、の少なくとも一方の距離よりも小さくされていると共に、前記第1バスバーに流れる電流の向きと前記第2バスバーに流れる電流の向きとが逆方向にされており、
前記第1基板に設けられた配線、前記第2基板に設けられた配線、前記第1バスバー、そして前記第2バスバーをそれぞれ前記第1基板に垂直な任意の面に投影することで形成されるもっとも面積が大きいループ(LP)の面と、前記ケースにおいて前記コネクタのための開口部(12)の面と、は垂直の位置関係となっていることを特徴とする電子装置。 A first substrate (20) having an electric circuit (21, 22) that is supplied with power through the terminal (24) and driven by the power;
A second substrate (30) disposed to face the first substrate and electrically connected to the electrical circuit;
A first bus bar (50) configured as a plate-like wiring, having one end connected to the first substrate, the other end connected to the second substrate, and supplying the power from the first substrate to the second substrate. And a second bus bar (60),
A first connection point and a second connection point are provided on the first substrate, a third connection point and a fourth connection point are provided on the second substrate, and the first bus bar is connected to the first connection point. Connected between the third connection point, the second bus bar is connected between the second connection point and the fourth connection point,
The first bus bar and the second bus bar have portions that are parallel to each other, and a distance between the portions that are parallel to each other is a distance between the first connection point and the second connection point. , The distance between the third connection point and the fourth connection point is smaller than at least one of the distances, and the direction of the current flowing through the first bus bar and the direction of the current flowing through the second bus bar And are in the opposite direction,
It is formed by projecting the wiring provided on the first substrate, the wiring provided on the second substrate, the first bus bar, and the second bus bar onto arbitrary surfaces perpendicular to the first substrate, respectively. An electronic device characterized in that the surface of the loop (LP) having the largest area and the surface of the opening (12) for the connector in the case are in a vertical positional relationship.
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