JP5003752B2

JP5003752B2 - Power supply

Info

Publication number: JP5003752B2
Application number: JP2009298128A
Authority: JP
Inventors: 正樹菅; 浩二金子
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: JP2011139601A

Description

本発明は、基体としてのベースプレートを用いて構成された電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device configured using a base plate as a base.

従来、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源装置に対する空冷による冷却手法としては、ベースプレート上に空冷フィンを設けると共にこのフィンが風洞内に収まるように配置し、風洞内の冷却風によってフィンを介してベースプレート全体を冷却するようにする手法が一般的である。ただし、この手法では、電源部品全体を覆う筐体内の空気と、風洞内の冷却風とは完全に分離されている。そのため、ベースプレート自体は冷却風によって常時冷却されるものの、筐体内部では、電源部品での発熱に起因して熱がこもってしまい、相当な温度上昇が生じていた。 Conventionally, as a cooling method by air cooling for a power supply device such as a DC-DC converter, an air cooling fin is provided on a base plate and the fin is disposed so as to be accommodated in a wind tunnel, and the entire base plate is inserted through the fin by cooling air in the wind tunnel. It is common to use a method for cooling the battery. However, in this method, the air in the housing that covers the entire power supply component and the cooling air in the wind tunnel are completely separated. Therefore, although the base plate itself is always cooled by the cooling air, heat is accumulated inside the casing due to heat generated by the power supply components, and a considerable temperature rise occurs.

そこで、筐体の外部に冷却風を供給するためのファンを設け、このファンからの冷却風をフィン側（風洞内側）および筐体内部側（電源部品側）の両方へ分散させて供給するようにした冷却手法も提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。 Therefore, a fan for supplying cooling air to the outside of the housing is provided, and the cooling air from this fan is distributed and supplied to both the fin side (wind tunnel inside) and the inside of the housing (power supply component side). A cooling method is also proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２００６−２６１３５２号公報JP 2006-261352 A 特開２００８−２２１９２７号公報JP 2008-221927 A

ところが、上記特許文献１，２の手法では、ファンの配置に制限があったり、筐体の側面に冷却風を流入させるための開口を設ける必要があるため、冷却のための構造全体が複雑化し、コストアップになってしまうという問題があった。また、この手法では、筐体内部の温度上昇を十分には低減できない場合も生じていた。 However, in the methods of Patent Documents 1 and 2, there is a limitation on the arrangement of the fans, and it is necessary to provide an opening for allowing cooling air to flow into the side surface of the housing, which complicates the entire structure for cooling. There was a problem that the cost would increase. In addition, with this method, there have been cases where the temperature rise inside the housing cannot be sufficiently reduced.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、低コスト化を図りつつ冷却性を向上させることが可能なことが可能な電源装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a power supply device capable of improving the cooling performance while reducing the cost.

本発明の電源装置は、１または複数の高温部品を含む部品群を用いて構成された電源部と、上記部品群を搭載する回路基板と、この回路基板を支持するベースプレートとを備えると共に、このベースプレートが、上記回路基板を支持する支持面と、この支持面の反対側において外部部材としての風洞に面する風洞面と、上記支持面上において回路基板と熱的に接続されるように形成され、上記支持面側と上記風洞面側とを連通させるための開口部もしくは切欠き部を有する段差加工部とを有するものである。なお、このような段差加工部としては、例えば、Ｚ曲げ部、切り起こし部または絞り部などを用いて構成することが可能である。 A power supply device according to the present invention includes a power supply unit configured using a component group including one or a plurality of high-temperature components, a circuit board on which the component group is mounted, and a base plate that supports the circuit board. A base plate is formed so as to be thermally connected to the circuit board on the support surface for supporting the circuit board, a wind tunnel surface facing the wind tunnel as an external member on the opposite side of the support surface, and the support surface. And a step processed portion having an opening or a notch for communicating the support surface side and the wind tunnel surface side. In addition, as such a level | step difference processed part, it is possible to comprise, for example using a Z bending part, a cut-and-raised part, or an aperture | diaphragm | squeeze part.

本発明の電源装置では、ベースプレートにおける回路基板の支持面上に、この支持面側と風洞面側とを連通させるための開口部もしくは切欠き部を有する段差加工部が設けられていることにより、風洞面側（風洞内）を流れる冷却風の一部が、この段差加工部（具体的には、開口部もしくは切欠き部）を介して上記支持面側（回路基板側）へも流入するようになる。したがって、この流入した冷却風によって、従来と比べて簡易な構造で、電源部において発生した熱による温度上昇が抑えられる。また、上記段差加工部が回路基板と熱的に接続されていることにより、電源部において発生した熱が、回路基板から段差加工部を介して放熱される。すなわち、段差加工部を介した冷却風の流入と放熱経路とにより、従来と比べて効果的な温度上昇抑制（冷却）が簡易な構造で実現される。 In the power supply device of the present invention, on the support surface of the circuit board in the base plate, a stepped portion having an opening or a notch for communicating the support surface side and the wind tunnel surface side is provided. A part of the cooling air flowing on the wind tunnel surface side (in the wind tunnel) also flows into the support surface side (circuit board side) through the step processed portion (specifically, opening or notch). become. Accordingly, the cooling air that has flowed in has a simple structure as compared with the conventional case, and the temperature rise due to the heat generated in the power supply unit can be suppressed. Further, since the step processed portion is thermally connected to the circuit board, the heat generated in the power supply unit is radiated from the circuit board through the step processed portion. In other words, the temperature rise suppression (cooling) that is more effective than the prior art is realized with a simple structure due to the inflow of cooling air through the stepped portion and the heat dissipation path.

本発明の電源装置では、上記段差加工部を、上記高温部品の搭載位置に対応して配置するようにするのが好ましい。このように構成した場合、高温部品での温度上昇が効率的に放熱されるため、より効果的な温度上昇抑制（冷却）が実現される。 In the power supply device of the present invention, it is preferable that the step processed portion is arranged corresponding to the mounting position of the high temperature component. When configured in this manner, the temperature rise in the high-temperature component is efficiently radiated, so that more effective temperature rise suppression (cooling) is realized.

本発明の電源装置では、上記風洞面上にフィンを設けるようにするのが好ましい。このように構成した場合、このフィンに対して風洞面上（風洞内）の冷却風が供給されることにより、フィンを介してベースプレート全体が冷却されるようになる。したがって、より効果的な温度上昇抑制（冷却）が実現される。また、この場合において、上記風洞面上におけるフィンの延在方向に沿って、複数の段差加工部を設けるようにするのが更に好ましい。あるいは、上記風洞面上における冷却風の流れる経路に沿って、複数の段差加工部を設けるようにしてもよい。このように構成した場合、冷却風の流入口と流出口とが設けられることになるため、段差加工部が１つだけ設けられている場合と比べて冷却風の流れが良くなり、更に効果的な温度上昇抑制（冷却）が実現される。 In the power supply device of the present invention, it is preferable to provide fins on the wind tunnel surface. When configured in this manner, the cooling air on the wind tunnel surface (in the wind tunnel) is supplied to the fins, whereby the entire base plate is cooled via the fins. Therefore, more effective temperature rise suppression (cooling) is realized. In this case, it is more preferable to provide a plurality of stepped portions along the extending direction of the fin on the wind tunnel surface. Or you may make it provide a several level | step difference process part along the path | route through which the cooling wind flows on the said wind tunnel surface. In such a configuration, since the cooling air inlet and outlet are provided, the flow of the cooling air is improved as compared with the case where only one step processed portion is provided. Temperature rise suppression (cooling) is realized.

本発明の電源装置では、上記高温部品を、高発熱の電気部品およびそれと熱的に接続された接続部品とすることが可能である。また、この場合における高発熱の電気部品としては、表面実装型の部品および表面実装型以外の部品のいずれをも用いることが可能である。 In the power supply device of the present invention, the high-temperature component can be a highly heat-generating electrical component and a connection component thermally connected thereto. In this case, as the high heat generation electric component, it is possible to use either a surface mount type component or a component other than the surface mount type.

本発明の電源装置では、上記ベースプレートを、板金加工部材を用いて構成することが可能である。 In the power supply device of the present invention, the base plate can be configured using a sheet metal working member.

本発明の電源装置によれば、ベースプレートにおける回路基板の支持面上に、この支持面側と風洞面側とを連通させるための開口部もしくは切欠き部を有する段差加工部を設けると共に、この段差加工部が回路基板と熱的に接続されているようにしたので、この段差加工部を介した冷却風の流入と放熱経路とにより、従来と比べて効果的な放熱を簡易な構造で実現することができる。よって、低コスト化を図りつつ放熱性を向上させることが可能となる。 According to the power supply device of the present invention, on the support surface of the circuit board in the base plate, a step processing portion having an opening or a notch for communicating the support surface side and the wind tunnel surface side is provided. Since the processing part is thermally connected to the circuit board, the cooling air inflow and the heat dissipation path through the step processing part realize effective heat dissipation with a simple structure. be able to. Therefore, it is possible to improve heat dissipation while reducing costs.

本発明の一実施の形態に係る電源装置の構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the structure of the power supply device which concerns on one embodiment of this invention. 図１に示した電源装置の主要部の外観構成例を表す斜視図である。It is a perspective view showing the example of an external appearance structure of the principal part of the power supply device shown in FIG. 図１に示した電源装置の主要部の外観構成例を表す平面図である。It is a top view showing the example of an external appearance structure of the principal part of the power supply device shown in FIG. 図１に示した電源装置の主要部の外観構成例を表す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view showing the external appearance structural example of the principal part of the power supply device shown in FIG. 実施の形態に係る電源装置の主要部等の構成例を表す模式断面図である。It is a schematic cross section showing the example of composition of the principal part etc. of the power unit concerning an embodiment. 実施の形態に係る電源装置の主要部等の他の構成例を表す模式断面図である。It is a schematic cross section showing other structural examples, such as the principal part of the power supply device which concerns on embodiment. 図１に示した電源装置における基本動作を説明するための回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a basic operation in the power supply device shown in FIG. 1. 図７に続く基本動作を説明するための回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram for explaining a basic operation following FIG. 7. 比較例に係る電源装置の主要部等の構成を表す模式断面図である。It is a schematic cross section showing the composition of the principal part etc. of the power unit concerning a comparative example. 本発明の変形例に係る電源装置の主要部等の構成を表す模式断面図である。It is a schematic cross section showing the structure of the principal part etc. of the power supply device which concerns on the modification of this invention. 本発明の変形例に係るベースプレートの外観構成を表す斜視図である。It is a perspective view showing the external appearance structure of the baseplate which concerns on the modification of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

［実施の形態］
（電源装置の回路構成）
図１は、本発明の一実施の形態に係る電源装置（スイッチング電源装置）の回路構成を表すものである。このスイッチング電源装置は、高圧バッテリ１０から入力端子Ｔ１，Ｔ２を介して供給される直流入力電圧Ｖinに対して電圧変換を行うことによって直流出力電圧Ｖoutを生成し、図示しない低圧バッテリに供給して負荷６を駆動するものである。すなわち、このスイッチング電源装置は、高圧の直流入力電圧Ｖinをより低圧の直流出力電圧Ｖoutに変換するＤＣ−ＤＣコンバータとして機能するようになっている。 [Embodiment]
(Circuit configuration of power supply)
FIG. 1 shows a circuit configuration of a power supply device (switching power supply device) according to an embodiment of the present invention. This switching power supply device generates a DC output voltage Vout by performing voltage conversion on the DC input voltage Vin supplied from the high voltage battery 10 via the input terminals T1 and T2, and supplies the DC output voltage Vout to a low voltage battery (not shown). The load 6 is driven. That is, the switching power supply device functions as a DC-DC converter that converts a high-voltage DC input voltage Vin into a lower-voltage DC output voltage Vout.

このスイッチング電源装置は、１次側高圧ラインＬ１Ｈと１次側低圧ラインＬ１Ｌとの間に設けられたスイッチング回路１および入力平滑コンデンサ２と、トランス３と、このトランス３の２次側に設けられた整流回路４と、この整流回路４に接続された平滑回路５とを備えている。すなわち、このスイッチング電源装置は、後述する１または複数の高温部品（高発熱の電気部品およびそれと熱的に接続された接続部品）を含む部品群（電気部品群および接続部品群）を用いて構成されている。 This switching power supply device is provided on the secondary side of the switching circuit 1 and the input smoothing capacitor 2 provided between the primary high voltage line L1H and the primary low voltage line L1L, the transformer 3, and the transformer 3. The rectifier circuit 4 and the smoothing circuit 5 connected to the rectifier circuit 4 are provided. That is, this switching power supply device is configured using a component group (electric component group and connection component group) including one or a plurality of high-temperature components (a highly heat-generating electrical component and a connection component thermally connected thereto) described later. Has been.

入力平滑コンデンサ２は、入力端子Ｔ１，Ｔ２から入力された直流入力電圧Ｖinを平滑化するためのものである。 The input smoothing capacitor 2 is for smoothing the DC input voltage Vin input from the input terminals T1 and T2.

スイッチング回路１は、４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４により構成されたフルブリッジ型の回路構成となっている。具体的には、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の一端同士が互いに接続されると共にスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の一端同士が互いに接続され、これらの一端同士は、トランス３の１次側巻線（後述する１次側巻線３１）を介して互いに接続されている。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３の他端同士は１次側高圧ラインＬ１Ｈ上で互いに接続され、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ４の他端同士は１次側低圧ラインＬ１Ｌ上で互いに接続されている。このような構成によりスイッチング回路１では、図示しない駆動回路から供給される駆動信号に従って、直流入力電圧Ｖinを交流電圧に変換して出力するようになっている。なお、これらのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４としては、例えば電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ；Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチ素子が用いられる。 The switching circuit 1 has a full-bridge circuit configuration constituted by four switching elements S1 to S4. Specifically, one ends of the switching elements S1 and S2 are connected to each other and one ends of the switching elements S3 and S4 are connected to each other, and these one ends are connected to a primary side winding (1 described later). They are connected to each other via the secondary winding 31). The other ends of the switching elements S1 and S3 are connected to each other on the primary high voltage line L1H, and the other ends of the switching elements S2 and S4 are connected to each other on the primary low voltage line L1L. With this configuration, the switching circuit 1 converts the DC input voltage Vin into an AC voltage and outputs it in accordance with a drive signal supplied from a drive circuit (not shown). In addition, as these switching elements S1-S4, switch elements, such as a field effect transistor (MOS-FET; Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor) and IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), are used, for example.

トランス３は、磁芯３０と、１次側巻線３１および２次側巻線３２Ａ，３２Ｂとを有している。１次側巻線３１の両端はそれぞれ、上記したようにスイッチング回路１に接続されている。２次側巻線３２Ａの一端は後述する整流ダイオード４Ａのカソードに接続され、２次側巻線３２Ｂの一端は後述する整流ダイオード４Ｂのカソードに接続され、これら２次側巻線３２Ａ，３２Ｂの他端同士は、互いに出力ラインＬＯ上の接続点Ｃ（センタタップ）に接続されている。このトランス３は、スイッチング回路１によって生成された交流電圧（トランス３の１次側に入力される交流電圧）を変圧し、一対の２次側巻線３２Ａ，３２Ｂの各端部Ａ，Ｂから、互いに１８０度位相が異なる変圧された交流電圧を出力するようになっている。なお、この場合の変圧の度合いは、１次側巻線３１と２次側巻線３２Ａ，３２Ｂとの巻数比によって定まる。 The transformer 3 includes a magnetic core 30, a primary side winding 31, and secondary side windings 32A and 32B. Both ends of the primary winding 31 are connected to the switching circuit 1 as described above. One end of the secondary winding 32A is connected to the cathode of a rectifier diode 4A, which will be described later, and one end of the secondary winding 32B is connected to the cathode of a rectifier diode 4B, which will be described later. The other ends are connected to a connection point C (center tap) on the output line LO. The transformer 3 transforms an alternating voltage generated by the switching circuit 1 (an alternating voltage input to the primary side of the transformer 3), and from each end A, B of the pair of secondary windings 32A, 32B. The AC voltages transformed are 180 degrees out of phase with each other. Note that the degree of transformation in this case is determined by the turn ratio between the primary winding 31 and the secondary windings 32A and 32B.

整流回路４は、一対の整流ダイオード４Ａ，４Ｂを用いて構成された単相全波整流型のものである。整流ダイオード４Ａのカソードは２次側巻線３２Ａの他端Ａに接続され、整流ダイオード４Ｂのカソードは２次側巻線３２Ｂの他端Ｂに接続されている。また、これら整流ダイオード４Ａ，４Ｂのアノード同士は接続点Ｄ１において互いに接続され、接地ラインＬＧに接続されている。つまり、この整流回路４はセンタタップ型のアノードコモン接続の構成となっており、トランス３の２次側から出力される変圧された交流電圧の各半波期間を、それぞれ整流ダイオード４Ａ，４Ｂによって個別に整流して出力するようになっている。 The rectifier circuit 4 is a single-phase full-wave rectifier type configured using a pair of rectifier diodes 4A and 4B. The cathode of the rectifier diode 4A is connected to the other end A of the secondary winding 32A, and the cathode of the rectifier diode 4B is connected to the other end B of the secondary winding 32B. The anodes of the rectifier diodes 4A and 4B are connected to each other at the connection point D1 and connected to the ground line LG. In other words, the rectifier circuit 4 has a center tap type anode common connection configuration, and each half-wave period of the transformed AC voltage output from the secondary side of the transformer 3 is rectified by the rectifier diodes 4A and 4B, respectively. Rectified and output individually.

平滑回路５は、チョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２により構成されている。チョークコイル５１は出力ラインＬＯに挿入配置されており、一端がセンタタップＣに接続され、他端が出力ラインＬＯ上の出力端子Ｔ３に接続されている。平滑コンデンサ５２は、出力ラインＬＯ（具体的には、チョークコイル５１の他端）と接地ラインＬＧとの間に接続されている。また、接地ラインＬＧの端部には出力端子Ｔ４が設けられている。このような構成により平滑回路５では、整流回路４において整流された電圧を平滑化して直流出力電圧Ｖoutを生成し、これを出力端子Ｔ３，Ｔ４から低圧バッテリ（図示せず）に出力して給電するようになっている。 The smoothing circuit 5 includes a choke coil 51 and an output smoothing capacitor 52. The choke coil 51 is inserted and arranged in the output line LO, one end is connected to the center tap C, and the other end is connected to the output terminal T3 on the output line LO. The smoothing capacitor 52 is connected between the output line LO (specifically, the other end of the choke coil 51) and the ground line LG. An output terminal T4 is provided at the end of the ground line LG. With such a configuration, the smoothing circuit 5 smoothes the voltage rectified in the rectifier circuit 4 to generate a DC output voltage Vout, which is output from the output terminals T3 and T4 to a low-voltage battery (not shown) to supply power. It is supposed to be.

（電源装置の外観構成）
次に、図２〜図６を参照して、このような回路構成からなる電源装置（スイッチング電源装置）の外観構成について説明する。図２〜図６は、このスイッチング電源装置の主要部の外観構成をそれぞれ、斜視図，平面図（Ｘ−Ｙ平面図），分解斜視図，断面図（Ｙ−Ｚ断面図）で表したものである。なお、これらの図のうち、図５および図６は、断面図を模式的に表したものである。 (External configuration of power supply unit)
Next, with reference to FIGS. 2 to 6, an external configuration of a power supply device (switching power supply device) having such a circuit configuration will be described. 2 to 6 show an external configuration of a main part of the switching power supply device in a perspective view, a plan view (XY plan view), an exploded perspective view, and a sectional view (YZ sectional view), respectively. It is. Of these drawings, FIG. 5 and FIG. 6 schematically show cross-sectional views.

図２〜図５に示したように、このスイッチング電源装置では、多層配線を有する配線基板（回路基板）７上に、上述した種々の電気部品群（回路部品群）を含む部品群が搭載されている。具体的には、この配線基板７上には主に、スイッチング回路１を構成するスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４と、入力平滑コンデンサ２と、トランス３を構成する磁芯３０等と、整流回路４を構成する整流ダイオード４Ａ，４Ｂと、平滑回路５を構成するチョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２とが配置されている。これらの回路部品は、配線基板７の裏面や内層（図示せず）等において、図１で示したような態様で互いに接続されている。なお、このような回路部品（電気部品）同士の接続は、例えばネジ等の接続部品（図示せず）によりなされるようになっている。 As shown in FIGS. 2 to 5, in this switching power supply device, a component group including the above-described various electric component groups (circuit component groups) is mounted on a wiring substrate (circuit board) 7 having multilayer wiring. ing. Specifically, the rectifier circuit 4 and the switching elements S1 to S4 constituting the switching circuit 1, the input smoothing capacitor 2, the magnetic core 30 constituting the transformer 3 and the like are mainly formed on the wiring board 7. The rectifying diodes 4A and 4B to be performed, and the choke coil 51 and the output smoothing capacitor 52 constituting the smoothing circuit 5 are arranged. These circuit components are connected to each other in a manner as shown in FIG. 1 on the back surface or inner layer (not shown) of the wiring board 7. Such circuit components (electrical components) are connected to each other by connecting components (not shown) such as screws.

これらの部品群および配線基板７は、図５に示したように、以下説明するベースプレート８上において、筐体カバー９０によって全体が覆われている（ほぼ隙間なく覆われている）。これは、ベースプレート８とこの筐体カバー９０とからなる筐体９によって、外気に含まれる塵や埃等に対して電気部品群を保護するためである。 As shown in FIG. 5, the parts group and the wiring board 7 are entirely covered by a housing cover 90 on a base plate 8 described below (substantially without a gap). This is to protect the electrical component group from dust and dirt contained in the outside air by the housing 9 including the base plate 8 and the housing cover 90.

このスイッチング電源装置ではまた、配線基板７が、この配線基板７に対する基体としてのベースプレート８により支持（固定）されている。すなわち、ベースプレート８は、配線基板７における上記電気部品群に対して対向配置されている。このベースプレート８は、例えばアルミニウム合金（具体的には、ＪＩＳ規格におけるＡ５０５２等）などからなると共に、板金加工により作製された板金加工部材（板状部材）により構成されており、配線基板７に接続されて固定されている（一体化されている）。なお、このようなベースプレート８において、図示しない側壁面が設けられているようにしてもよい。 In this switching power supply device, the wiring board 7 is supported (fixed) by a base plate 8 as a base for the wiring board 7. That is, the base plate 8 is disposed to face the electric component group on the wiring board 7. The base plate 8 is made of, for example, an aluminum alloy (specifically, A5052 in JIS standard) or the like, and is configured by a sheet metal processing member (plate member) manufactured by sheet metal processing, and is connected to the wiring board 7. And fixed (integrated). Such a base plate 8 may be provided with a side wall surface (not shown).

このベースプレート８はまた、上記した電気部品群を含む部品群に対する放熱材としての役割も果たすようになっている。具体的には、まず、図５に示したように、ベースプレート８における配線基板７に対する支持面の反対側（対向側）には、このベースプレート８全体を冷却するためのフィン（平板フィン）８０が、Ｚ軸方向へ向かって立設されている。また、このフィン８０は、スイッチング電源装置の外部部材としての風洞１００内に配置されるようになっている。すなわち、フィン８０は、ベースプレート８における風洞１００に面する風洞面Ｓｗ上に設けられている。この風洞１００は、例えば図５中に示した冷却風Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３のように、その中を冷却風が通る（流入および流出する）ように構成されているものである。 The base plate 8 also serves as a heat dissipation material for the component group including the above-described electric component group. Specifically, first, as shown in FIG. 5, fins (flat fins) 80 for cooling the entire base plate 8 are provided on the opposite side (opposite side) of the support surface of the base plate 8 to the wiring board 7. , Standing up in the Z-axis direction. Further, the fin 80 is arranged in a wind tunnel 100 as an external member of the switching power supply device. In other words, the fin 80 is provided on the wind tunnel surface Sw facing the wind tunnel 100 in the base plate 8. The wind tunnel 100 is configured such that the cooling air passes (inflows and outflows) therethrough, such as the cooling airs W11, W12, and W13 shown in FIG.

また、図４および図５に示したように、ベースプレート８における上記支持面上には、風洞面Ｓｗ側への開口部８１０，８２０付きの段差加工部８１，８２が（板金加工）形成されている。具体的には、ここでこれらの段差加工部８１，８２はそれぞれ、ベースプレート８の一部をＺ軸方向に折り曲げ加工されてなるＺ曲げ部により構成されている。このＺ曲げ部は、配線基板７とベースプレート８との間をネジ等の接続部品によって固定（接続）するための領域としても機能し、所定の高さを伴ってこれらの間を固定するための最も安価な手法となっている。また、ここでは図５に示したように、これら２つの段差加工部８１，８２は、風洞面Ｓｗ上におけるフィン８０の延在方向（Ｙ軸方向；冷却風の流れる方向（流れる経路））に沿って設けられている。すなわち、段差加工部８２が風洞１００内の冷却風の上流側（流入側）に設けられることにより、この段差加工部８２における開口部８２０が、後述する冷却風の流入口として機能している。一方、段差加工部８１が風洞１００内の冷却風の下流側（流出側）に設けられることにより、この段差加工部８１における開口部８１０が、後述する冷却風の流出口として機能している。なお、これらの流入口（開口部８２０）と流出口（開口部８１０）とのＺ軸上の間隔は、冷却風の流れる方向（Ｚ軸方向）の装置長さよりも短くなっていることが望ましい。これにより、冷却風が筐体９内へ流入および流出し易くなるからである。 As shown in FIGS. 4 and 5, stepped portions 81 and 82 with openings 810 and 820 on the wind tunnel surface Sw side are formed on the support surface of the base plate 8 (sheet metal processing). Yes. Specifically, each of these stepped portions 81 and 82 is configured by a Z-bending portion formed by bending a part of the base plate 8 in the Z-axis direction. This Z-bending portion also functions as a region for fixing (connecting) between the wiring board 7 and the base plate 8 with a connecting component such as a screw, and for fixing between these with a predetermined height. It is the cheapest method. Further, here, as shown in FIG. 5, these two step processed portions 81 and 82 are in the extending direction of the fins 80 on the wind tunnel surface Sw (Y-axis direction; the direction in which the cooling air flows (flow path)). It is provided along. That is, by providing the step processed portion 82 on the upstream side (inflow side) of the cooling air in the wind tunnel 100, the opening 820 in the step processed portion 82 functions as an inlet for cooling air described later. On the other hand, the stepped portion 81 is provided on the downstream side (outflow side) of the cooling air in the wind tunnel 100, so that the opening 810 in the stepped portion 81 functions as an outlet for cooling air described later. The distance on the Z axis between the inlet (opening 820) and the outlet (opening 810) is preferably shorter than the device length in the direction in which the cooling air flows (Z-axis direction). . This is because the cooling air easily flows into and out of the housing 9.

このような段差加工部８１，８２はそれぞれ、図４および図５に示したように、上記支持面上において配線基板７と熱的に接続されるように配置されている。また、ここでは、これらの段差加工部８１，８２はそれぞれ、配線基板７上の部品群のうちの少なくとも１つの高温部品の搭載位置に対応して配置されている。なお、これらの段差加工部８１，８２と配線基板７または高温部品とは、例えばシリコーン樹脂等からなる熱伝導部材を介して熱的に接続されているようにしてもよい。ここで、この高温部品とは、高発熱の電気部品およびそれと熱的に接続された接続部品（例えば、高発熱の電気部品における電気端子に接続する接続バスバー、あるいは、高発熱の電気部品における電気端子やこの接続バスバーを段差加工部８１，８２等に固定するネジなど）のことである。また、ここで言う高発熱の電気部品とは、例えばスイッチング素子等に用いられるトランジスタや、整流素子等に用いられるダイオードなどの、いわゆるパワー半導体（電力用半導体としてのパワー半導体デバイス、パワー半導体素子等、あるいはそれらを含むモジュール）を用いた電子部品や、トランスやコイル等の部品のことである。なお、図中に示されるように、これらの高発熱の電気部品は、表面実装型の部品であっても、あるいは表面実装型以外の部品であってもよく、実装方法にはよらない。具体的には、図４および図５に示した例では、段差加工部８１は、配線基板７上におけるスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４の搭載位置に対応して選択的に配置され、段差加工部８２は、配線基板７上における整流ダイオード４Ａ，４Ｂの搭載位置に対応して選択的に配置されている。また、段差加工部８２は、配線基板７上におけるチョークコイル５１の接続端子５１０と、この段差加工部８２との間のネジ（金属ネジ）７０によるネジ留め位置にも対応して配置されている。このようにして、端子やバスバーを段差加工部８２にネジ留めしているため、配線基板７をベースプレート８に固定するためのボス機能を、この段差加工部８２に持たせるようにすることができる。これにより、ベースプレート８上に設けるボスの個数を削減して低コスト化を図ることが可能となる。また、高温部品の端子やバスバーから、金属ネジをも介して放熱することが可能となるため、他の部品へ熱が伝わるのを抑えることができ、放熱性が更に向上するという効果も得られる。 As shown in FIGS. 4 and 5, the stepped portions 81 and 82 are arranged so as to be thermally connected to the wiring board 7 on the support surface. Further, here, each of these step processed portions 81 and 82 is arranged corresponding to the mounting position of at least one high temperature component in the component group on the wiring board 7. Note that these stepped portions 81 and 82 and the wiring board 7 or the high temperature component may be thermally connected via a heat conducting member made of, for example, a silicone resin. Here, the high-temperature component means a high-heat-generating electrical component and a connection component thermally connected thereto (for example, a connection bus bar connected to an electrical terminal in a high-heat-generating electrical component or an electrical component in a high-heat-generating electrical component. A terminal or a screw for fixing the connection bus bar to the stepped portions 81, 82, etc.). In addition, the high heat generation electric component referred to here is a so-called power semiconductor (power semiconductor device as a power semiconductor, power semiconductor element, etc.) such as a transistor used in a switching element or a diode used in a rectifying element. , Or modules including them), and components such as transformers and coils. As shown in the figure, these high-heat-generating electrical components may be surface-mounted components or non-surface-mounted components, and do not depend on the mounting method. Specifically, in the example shown in FIGS. 4 and 5, the step processing portion 81 is selectively arranged corresponding to the mounting positions of the switching elements S <b> 1 to S <b> 4 on the wiring substrate 7, and the step processing portion 82 is The rectifier diodes 4A and 4B on the wiring board 7 are selectively arranged corresponding to the mounting positions. The step processed portion 82 is also arranged corresponding to a screwing position by a screw (metal screw) 70 between the connection terminal 510 of the choke coil 51 on the wiring board 7 and the step processed portion 82. . In this way, since the terminals and bus bars are screwed to the step processed portion 82, the step processed portion 82 can be provided with a boss function for fixing the wiring board 7 to the base plate 8. . As a result, the number of bosses provided on the base plate 8 can be reduced and the cost can be reduced. In addition, since it is possible to dissipate heat from terminals and bus bars of high-temperature components through metal screws, it is possible to suppress heat from being transmitted to other components, and the effect of further improving heat dissipation can be obtained. .

なお、図４および図５では、段差加工部８１，８２が、配線基板７上におけるスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂの搭載位置に対応して選択的に配置されているが、この場合には限られない。すなわち、例えば図６に示したように、段差加工部８１，８２が、配線基板７上におけるスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂの搭載位置以外の領域に対応して配置されているようにしてもよい。このように配置した場合であっても、後述する配線基板７および段差加工部８１，８２を介した放熱経路は確保されるため、上記した高温部品での温度上昇もある程度抑えられるからである。 In FIGS. 4 and 5, the step processed portions 81 and 82 are selectively arranged corresponding to the mounting positions of the switching elements S1 to S4 and the rectifier diodes 4A and 4B on the wiring board 7. Not limited to cases. That is, for example, as shown in FIG. 6, the step processed portions 81 and 82 are arranged corresponding to regions other than the mounting positions of the switching elements S1 to S4 and the rectifier diodes 4A and 4B on the wiring board 7. It may be. This is because even in such a case, a heat dissipation path through the wiring board 7 and the step processed portions 81 and 82 described later is secured, and thus the temperature rise in the high-temperature components can be suppressed to some extent.

続いて、本実施の形態の電源装置の作用および効果について説明する。 Then, the effect | action and effect of the power supply device of this Embodiment are demonstrated.

（電源装置の基本動作）
最初に、図７および図８を参照して、電源装置（スイッチング電源装置）の基本動作について説明する。 (Basic operation of power supply)
First, a basic operation of the power supply device (switching power supply device) will be described with reference to FIGS.

このスイッチング電源装置では、スイッチング回路１において、入力端子Ｔ１，Ｔ２から供給される直流入力電圧Ｖinがスイッチングされて交流電圧が生成され、この交流電圧がトランス３の１次側巻線３１へ供給される。そしてトランス３ではこの交流電圧が変圧され、２次側巻線３２Ａ，３２Ｂから、変圧された交流電圧が出力される。 In this switching power supply device, in the switching circuit 1, the DC input voltage Vin supplied from the input terminals T 1 and T 2 is switched to generate an AC voltage, and this AC voltage is supplied to the primary winding 31 of the transformer 3. The The transformer 3 transforms the AC voltage, and the transformed AC voltage is output from the secondary windings 32A and 32B.

次に、整流回路４では、この変圧された交流電圧が整流ダイオード４Ａ，４Ｂによって整流される。これにより、センタタップＣ（出力ラインＬＯ）と整流ダイオード４Ａ，４Ｂの接続点Ｄ１との間に、整流出力が発生する。この整流出力は平滑回路５において平滑化され、出力端子Ｔ３，Ｔ４から直流出力電圧Ｖoutとして出力される。そしてこの直流出力電圧Ｖoutは、図示しない低圧バッテリに給電されてその充電に供されると共に、負荷６が駆動される。 Next, in the rectifier circuit 4, the transformed AC voltage is rectified by the rectifier diodes 4A and 4B. As a result, a rectified output is generated between the center tap C (output line LO) and the connection point D1 between the rectifier diodes 4A and 4B. The rectified output is smoothed by the smoothing circuit 5 and output as the DC output voltage Vout from the output terminals T3 and T4. The DC output voltage Vout is fed to a low-voltage battery (not shown) to be charged, and the load 6 is driven.

ここで、このスイッチング電源装置では、スイッチング回路１において、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオン状態になる期間と、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオン状態になる期間とが、交互に繰り返される。したがって、このスイッチング電源装置の動作をより詳細に説明すると、以下のようになる。 Here, in this switching power supply device, in the switching circuit 1, the period in which the switching elements S1, S4 are turned on and the period in which the switching elements S2, S3 are turned on are alternately repeated. Therefore, the operation of the switching power supply apparatus will be described in detail as follows.

まず、図７に示したように、スイッチング回路１のスイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がそれぞれオフ状態になると共にスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオン状態になると、トランス３の１次側には、高圧バッテリ１０から、スイッチング素子Ｓ１、１次側巻線３１およびスイッチング素子Ｓ４を順に流れる電流（１次側ループ電流）Ｉａ１が流れる。すると、トランス３の２次側巻線３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ現れる電圧ＶＯＡ，ＶＯＢは、整流ダイオード４Ｂに対して逆方向となる一方、整流ダイオード４Ａに対して順方向となる。このため、トランス３の２次側には、整流ダイオード４Ａから２次側巻線３２Ａ、そして出力ラインＬＯへ、出力電流Ｉｘが流れる。これにより、直流出力電圧Ｖoutが図示しない低圧バッテリに給電されると共に、負荷６が駆動される。 First, as shown in FIG. 7, when the switching elements S2 and S3 of the switching circuit 1 are turned off and the switching elements S1 and S4 are turned on, the primary side of the transformer 3 is connected to the high voltage battery 10 from the primary side. , A current (primary loop current) Ia1 that flows through the switching element S1, the primary winding 31 and the switching element S4 sequentially flows. Then, the voltages VOA and VOB appearing on the secondary windings 32A and 32B of the transformer 3 are in the reverse direction with respect to the rectifier diode 4B, and are in the forward direction with respect to the rectifier diode 4A. For this reason, the output current Ix flows from the rectifier diode 4A to the secondary winding 32A and to the output line LO on the secondary side of the transformer 3. As a result, the DC output voltage Vout is supplied to a low voltage battery (not shown) and the load 6 is driven.

また、このときトランス３の２次側には、整流ダイオード４Ａ、２次側巻線３２Ａ、チョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２を順に通る電流（２次側ループ電流）Ｉａ２も流れる。これにより、出力平滑コンデンサ５２への充電（エネルギーの蓄積）が行われる。 At this time, a current (secondary loop current) Ia2 that passes through the rectifier diode 4A, the secondary winding 32A, the choke coil 51, and the output smoothing capacitor 52 in sequence also flows on the secondary side of the transformer 3. Thereby, the output smoothing capacitor 52 is charged (energy storage).

一方、図８に示したように、スイッチング回路１のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフ状態になると共にスイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオン状態になると、トランス３の１次側には、高圧バッテリ１０から、スイッチング素子Ｓ３、１次側巻線３１およびスイッチング素子Ｓ２を順に流れる電流（１次側ループ電流）Ｉｂ１が流れる。すると、トランス３の２次側巻線３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ現れる電圧ＶＯＡ，ＶＯＢは、整流ダイオード４Ａに対して逆方向となる一方、整流ダイオード４Ｂに対して順方向となる。このため、トランス３の２次側には、整流ダイオード４Ｂから２次側巻線３２Ｂ、そして出力ラインＬＯへ、出力電流Ｉｘが流れる。これにより、直流出力電圧Ｖoutが図示しない低圧バッテリに給電されると共に、負荷６が駆動される。 On the other hand, as shown in FIG. 8, when the switching elements S1 and S4 of the switching circuit 1 are turned off and the switching elements S2 and S3 are turned on, the primary side of the transformer 3 A current (primary side loop current) Ib1 that flows in order through the switching element S3, the primary winding 31 and the switching element S2 flows. Then, the voltages VOA and VOB appearing in the secondary windings 32A and 32B of the transformer 3 are in the reverse direction with respect to the rectifier diode 4A, and are in the forward direction with respect to the rectifier diode 4B. For this reason, on the secondary side of the transformer 3, an output current Ix flows from the rectifier diode 4B to the secondary winding 32B and the output line LO. As a result, the DC output voltage Vout is supplied to a low voltage battery (not shown) and the load 6 is driven.

また、このときトランス３の２次側には、整流ダイオード４Ｂ、２次側巻線３２Ｂ、チョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２を順に通る電流（２次側ループ電流）Ｉｂ２も流れる。これにより、出力平滑コンデンサ５２への充電（エネルギーの蓄積）が行われる。 At this time, a current (secondary loop current) Ib2 that passes through the rectifier diode 4B, the secondary winding 32B, the choke coil 51, and the output smoothing capacitor 52 in sequence also flows on the secondary side of the transformer 3. Thereby, the output smoothing capacitor 52 is charged (energy storage).

（特徴的部分の作用）
次に、図２〜図６に加えて図９を参照して、本実施の形態の電源装置における特徴的部分の作用について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。図９は、比較例に係る従来の電源装置の主要部等の外観構成を模式断面図で表したものである。 (Effects of characteristic parts)
Next, referring to FIG. 9 in addition to FIGS. 2 to 6, the operation of the characteristic part in the power supply device of the present embodiment will be described in detail in comparison with a comparative example. FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing an external configuration of a main part and the like of a conventional power supply device according to a comparative example.

（比較例）
まず、図９に示した比較例の電源装置では、本実施の形態と同様に、配線基板１０７上に、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂ等の電気部品群を含む部品群が搭載されている。この配線基板１０７は、基体としてのベースレプレート１０８により支持（固定）されている。配線基板１０７および上記部品群はそれぞれ、筐体１０９により覆われている。ただし、本実施の形態の筐体９（筐体カバー９０）とは異なり、この筐体１０９の側面には開口部１０９Ａ，１０９Ｂが設けられている。また、上記したベースプレート１０８における基板１０７の搭載面とは反対側には、冷却用のフィン１０８Ａが設けられている。 (Comparative example)
First, in the power supply device of the comparative example shown in FIG. 9, the component group including the electrical component groups such as the switching elements S1 to S4 and the rectifier diodes 4A and 4B is mounted on the wiring board 107 as in the present embodiment. Has been. The wiring board 107 is supported (fixed) by a base plate 108 as a base. The wiring board 107 and the component group are each covered with a casing 109. However, unlike the housing 9 (housing cover 90) of the present embodiment, openings 109A and 109B are provided on the side surface of the housing 109. A cooling fin 108A is provided on the side of the base plate 108 opposite to the mounting surface of the substrate 107.

このフィン１０８Ａは、図中の冷却風Ｗ１０１，Ｗ１０２，Ｗ１０３等が通る風洞１００内に配置され、これによりベースプレート１０８全体が冷却されるようになっている。このような風洞１００内での冷却風は、図示しないファンによって供給されている。また、上記した筐体１０９内にも、このファンから供給される冷却風（図中の冷却風Ｗ２０１，Ｗ２０２等）から、開口部１０９Ａ，１０９Ｂを介して流入する。これにより、筐体１０９内部での電気部品群における発熱による温度上昇が抑えられるようになっている。すなわち、この比較例の冷却手法では、筐体１０９の外部に冷却風を供給するためのファンを設け、このファンからの冷却風をフィン１０８Ａ側（風洞１００内側）および筐体１０９内部側（部品群側）の両方へ分散させて供給するようにしている。 The fins 108A are arranged in the wind tunnel 100 through which the cooling air W101, W102, W103 and the like in the drawing pass, and the entire base plate 108 is thereby cooled. Such cooling air in the wind tunnel 100 is supplied by a fan (not shown). Further, the cooling air supplied from the fan (cooling air W201, W202, etc. in the figure) also flows into the above-described casing 109 through the openings 109A, 109B. Thereby, the temperature rise by the heat_generation | fever in the electrical component group in the housing | casing 109 is suppressed. That is, in the cooling method of this comparative example, a fan for supplying cooling air to the outside of the casing 109 is provided, and the cooling air from this fan is supplied to the fin 108A side (inside the wind tunnel 100) and the inside of the casing 109 (parts). (Distributed to both groups).

ところが、この比較例の冷却手法では、ファンの配置に制限があったり、冷却風をフィン１０８Ａ側と筐体１０９内部との両方へ分散させる手段を設けたり、筐体１０９の側面に冷却風を流入させるための開口１０９Ａ，１０９Ｂを設けたりする必要がある。そのため、冷却のための構造全体が複雑化し、コストアップになってしまう。また、この冷却手法では、開口部１０９Ａ，１０９Ｂの形成位置や、配線基板１０７上における電気部品群の搭載位置によって、筐体１０９内部の温度上昇を十分には低減できない場合も生じ得る。 However, in the cooling method of this comparative example, the arrangement of the fans is limited, a means for distributing the cooling air to both the fin 108A side and the inside of the housing 109 is provided, or the cooling air is applied to the side surface of the housing 109. It is necessary to provide openings 109A and 109B for inflow. This complicates the entire cooling structure and increases costs. Further, with this cooling method, the temperature rise inside the housing 109 may not be sufficiently reduced depending on the positions where the openings 109 </ b> A and 109 </ b> B are formed and the mounting position of the electrical component group on the wiring board 107.

（本実施の形態の作用）
これに対して、本実施の形態の電源装置（スイッチング電源装置）では、図４〜図６に示したように、ベースプレート８における配線基板７の支持面上に、風洞面Ｓｗ側への開口部８１０，８２０付きの段差加工部８１，８２が設けられている。これにより、風洞面Ｓｗ側（風洞１００内）を流れる冷却風の一部（例えば、図５中の冷却風Ｗ１４，Ｗ１５）が、これらの段差加工部８１，８２（具体的には、開口部８１０，８２０）を介して、筐体９内（配線基板７側）へも流入するようになる。したがって、この流入した冷却風Ｗ１４，Ｗ１５等によって、上記比較例と比べて簡易な構造で、配線基板７上の温度上昇（高発熱の電気部品等において発生した熱による温度上昇）が抑えられる。 (Operation of this embodiment)
On the other hand, in the power supply device (switching power supply device) of the present embodiment, as shown in FIGS. 4 to 6, the opening on the wind tunnel surface Sw side on the support surface of the wiring board 7 in the base plate 8. Stepped portions 81 and 82 with 810 and 820 are provided. As a result, a part of the cooling air flowing on the wind tunnel surface Sw side (in the wind tunnel 100) (for example, the cooling air W14 and W15 in FIG. 5) is converted into the stepped portions 81 and 82 (specifically, opening portions). 810, 820) also flows into the housing 9 (wiring board 7 side). Therefore, the cooling air W14, W15 and the like that have flowed in can suppress a temperature rise on the wiring board 7 (temperature rise due to heat generated in a highly heat-generating electrical component or the like) with a simple structure as compared with the comparative example.

また、本実施の形態では、このような段差加工部８１，８２がそれぞれ、配線基板７と熱的に接続されている。これにより、例えば図５に示した熱量Ｑ１，Ｑ２のように、配線基板７上の高発熱の電気部品等により発生した熱が、この配線基板７から段差加工部８１，８２を介して放熱される。このようにして、段差加工部８１，８２を介した冷却風Ｗ１４，Ｗ１５等の流入と、上記した熱量Ｑ１，Ｑ２等の放熱経路とにより、上記比較例と比べて効果的な温度上昇抑制（冷却）が簡易な構造で実現される。 In the present embodiment, such stepped portions 81 and 82 are each thermally connected to the wiring board 7. As a result, for example, heat generated by highly heated electrical components on the wiring board 7 is radiated from the wiring board 7 through the stepped portions 81 and 82, such as the heat quantities Q1 and Q2 shown in FIG. The In this way, the temperature rise can be suppressed more effectively than in the comparative example by the inflow of the cooling air W14, W15 and the like through the stepped portions 81 and 82 and the heat radiation path of the heat amounts Q1 and Q2 described above ( Cooling) is realized with a simple structure.

以上のように本実施の形態では、ベースプレート８における配線基板７の支持面上に、風洞面Ｓｗ側への開口部８１０，８２０付きの段差加工部８１，８２を設けると共に、これらの段差加工部８１，８２がそれぞれ、配線基板７と熱的に接続されているようにしたので、段差加工部８１，８２を介した冷却風Ｗ１４，Ｗ１５等の流入と、上記した熱量Ｑ１，Ｑ２等の放熱経路とにより、従来と比べて効果的な温度上昇抑制（冷却）を簡易な構造で実現することができる。よって、低コスト化を図りつつ冷却性を向上させることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the step processed portions 81 and 82 with the openings 810 and 820 on the wind tunnel surface Sw side are provided on the support surface of the wiring board 7 in the base plate 8, and these step processed portions are provided. Since 81 and 82 are thermally connected to the wiring board 7, respectively, the inflow of the cooling air W14 and W15 through the step processed portions 81 and 82 and the heat dissipation of the heat amounts Q1 and Q2 are performed. By the route, it is possible to achieve effective temperature rise suppression (cooling) with a simple structure as compared to the conventional case. Therefore, it is possible to improve the cooling performance while reducing the cost.

また、段差加工部８１，８２をそれぞれ、配線基板７上の部品群のうちの少なくとも１つの高温部品（例えば、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４や整流ダイオード４Ａ，４Ｂ等）の搭載位置に対応して配置するようにした場合には、高温部品での温度上昇が効率的に放熱されるため、より効果的な放熱を実現することができる。 Further, the step processed portions 81 and 82 are arranged corresponding to the mounting positions of at least one high-temperature component (for example, switching elements S1 to S4, rectifier diodes 4A and 4B, etc.) in the component group on the wiring board 7, respectively. In such a case, since the temperature rise in the high temperature component is efficiently radiated, more effective heat radiation can be realized.

更に、ベースプレート８における風洞面Ｓｗ上にフィン８０を設けるようにしたので、このフィン８０に対して風洞面Ｓｗ上（風洞１００内）の冷却風Ｗ１１〜Ｗ１３等が供給され、フィン８０を介してベースプレート８全体が冷却されるようになる。よって、より効果的な温度上昇抑制（冷却）を実現することができる。ただし、場合によっては、このようなフィン８０をベースプレート８上に設けないようにしてもよい。 Furthermore, since the fin 80 is provided on the wind tunnel surface Sw in the base plate 8, the cooling air W 11 to W 13 and the like on the wind tunnel surface Sw (in the wind tunnel 100) are supplied to the fin 80 through the fin 80. The entire base plate 8 is cooled. Therefore, more effective temperature rise suppression (cooling) can be realized. However, in some cases, such fins 80 may not be provided on the base plate 8.

加えて、風洞面Ｓｗ上におけるフィン８０の延在方向（Ｚ軸方向）に沿って、複数（２つ）の段差加工部８１，８２を設けるようにしたので、筐体９内への冷却風の流入口と流出口とが設けられることになり、段差加工部が１つだけ設けられている場合（例えば、後述する図１０に示した場合）と比べ、冷却風の流れが良くなる。よって、更に効果的な温度上昇抑制（冷却）を実現することができる。 In addition, since the plural (two) stepped portions 81 and 82 are provided along the extending direction (Z-axis direction) of the fins 80 on the wind tunnel surface Sw, cooling air into the housing 9 is provided. Therefore, the flow of the cooling air is improved as compared with the case where only one step processed portion is provided (for example, as shown in FIG. 10 described later). Therefore, more effective temperature rise suppression (cooling) can be realized.

［変形例］
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。 [Modification]
While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made.

例えば、上記実施の形態では、図５，図６に示したように、ベースプレート８上に複数（２つ）の段差加工部８１，８２を設けるようにした場合について説明したが、段差加工部の数はこれには限られない。すなわち、例えば図１０（Ａ），（Ｂ）に模式的に示したベースプレート（板金加工部材）８Ａのように、ベースプレート８における風洞面Ｓｗ上に単一（１つ）の段差加工部８２を設けるようにしてもよい。ただし、上記実施の形態のように、冷却風の上流側および下流側のそれぞれについて、少なくとも１つずつ設けるようにするほうが望ましい。 For example, in the above-described embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the case where a plurality of (two) stepped portions 81 and 82 are provided on the base plate 8 has been described. The number is not limited to this. That is, for example, a single (one) stepped portion 82 is provided on the wind tunnel surface Sw in the base plate 8 like a base plate (sheet metal working member) 8A schematically shown in FIGS. You may do it. However, it is desirable to provide at least one for each of the upstream side and the downstream side of the cooling air as in the above embodiment.

また、上記実施の形態では、段差加工部８１，８２がそれぞれ、開口部８１０，８２０付きのＺ曲げ部である場合について説明したが、段差加工部の形状はこれには限られず、他の形状としてもよい。すなわち、例えば図１１（Ａ）に示したベースプレート（板金加工部材）８Ｂのように、段差加工部８３が、一対の開口部８３０Ａ，８３０Ｂ付きの切り起こし部であるようにしてもよい。あるいは、例えば図１１（Ｂ）に示したベースプレート（板金加工部材）８Ｃのように、段差加工部８４が、１または複数の開口部８４０付きの絞り部であるようにしてもよい。また、これまでは、段差加工部８１〜８４がそれぞれ、開口部付きの段差加工部である場合について説明したが、このような開口部の代わりに（開口部に加えて）、切欠き部付きの段差加工部としてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the step processed portions 81 and 82 are Z-bend portions with the openings 810 and 820 has been described, but the shape of the step processed portion is not limited to this, and other shapes It is good. That is, for example, like the base plate (sheet metal working member) 8B shown in FIG. 11A, the step processed portion 83 may be a cut and raised portion with a pair of openings 830A and 830B. Alternatively, for example, as in the base plate (sheet metal working member) 8C shown in FIG. 11B, the step processed portion 84 may be a constricted portion with one or more openings 840. Moreover, until now, although the case where the level difference process parts 81-84 were each a level difference process part with an opening part was demonstrated, instead of such an opening part (in addition to an opening part), with a notch part It is good also as a level | step difference processed part.

更に、上記実施の形態では、主に、段差加工部８１，８２に対して、部品群における高温部品の全てを対応して配置させる場合について説明したが、全ての高温部品を対応して配置させるのではなく、高温部品のうちの少なくとも１つを対応して配置させるようにすればよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where all the high-temperature parts in the component group are arranged corresponding to the stepped portions 81 and 82 has been mainly described. However, all the high-temperature parts are arranged correspondingly. Instead, at least one of the high-temperature components may be arranged correspondingly.

加えて、上記実施の形態では、配線基板７の表面（一方側の面）上にのみ部品群が搭載されている場合について説明したが、この場合には限られない。すなわち、例えば、配線基板７の表面上だけでなく、裏面（他方側の面）上にも部品群の一部が搭載されていてもよく、あるいは、部品群の一部が配線基板７に内蔵して搭載されていてもよい。そして、これらの場合においても、高温部品に対応する位置やそれ以外の領域に、段差加工部が配置されていてもよい。また、これらの場合において、配線基板７の裏面側の高温部品に対して、段差加工部を直接に熱的に接続するようにしてもよい。 In addition, although the case where the component group is mounted only on the surface (one surface) of the wiring board 7 has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this case. That is, for example, a part of the component group may be mounted not only on the front surface of the wiring substrate 7 but also on the back surface (the other surface), or a part of the component group may be incorporated in the wiring substrate 7. May be installed. In these cases, stepped portions may be arranged at positions corresponding to the high-temperature parts or other regions. In these cases, the stepped portion may be directly thermally connected to the high-temperature component on the back surface side of the wiring board 7.

また、これまで説明した各種の段差加工部に、ベースプレート８と配線基板７との接続位置の高さを調整するためのボス機能を併せて持たせるようにしてもよい。 Further, the various step processed portions described so far may be provided with a boss function for adjusting the height of the connection position between the base plate 8 and the wiring board 7.

更に、上記実施の形態では、ベースプレート８として板金加工部材を用いる場合について説明したが、このようなベースプレートとして、他のものを用いるようにしてもよい。 Furthermore, although the case where a sheet metal processing member is used as the base plate 8 has been described in the above embodiment, other members may be used as such a base plate.

加えて、上記実施の形態では、フィン８０が平板フィン（平行平板フィン）である場合について説明したが、この場合には限られず、例えばフィン８０をピンフィンにより構成してもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the case where the fin 80 is a flat plate fin (parallel plate fin) has been described. However, the present invention is not limited to this case, and the fin 80 may be configured by a pin fin, for example.

また、上記実施の形態では、スイッチング回路１がフルブリッジ型のスイッチング回路である場合について説明したが、スイッチング回路の構成はこれには限られず、例えば、ハーフブリッジ型やプッシュプル型、フォワード型などの構成でもよい。 In the above embodiment, the case where the switching circuit 1 is a full-bridge type switching circuit has been described. However, the configuration of the switching circuit is not limited to this. For example, the half-bridge type, push-pull type, forward type, etc. The structure of may be sufficient.

更に、上記実施の形態では、整流回路４が、センタタップ型アノードコモン接続の整流回路である場合について説明したが、整流回路の構成はこれには限られない。具体的には、例えば、アノードコモン接続ではなくカソードコモン接続のセンタタップ型でもよく、また、センタタップ型以外（例えば、ハーフブリッジ型やフォワード型、フライバック型など）の構成でもよい。また、全波整流型の整流回路ではなく、半波整流型の整流回路でもよい。 Furthermore, although the case where the rectifier circuit 4 is a center tap type anode common connection rectifier circuit has been described in the above embodiment, the configuration of the rectifier circuit is not limited thereto. Specifically, for example, a center tap type that is not an anode common connection but a cathode common connection may be used, and a configuration other than the center tap type (for example, a half bridge type, a forward type, a flyback type, or the like) may be used. Further, instead of a full-wave rectification type rectification circuit, a half-wave rectification type rectification circuit may be used.

加えて、上記実施の形態では、直流入力電圧Ｖinを降圧することにより直流出力電圧Ｖoutを生成する降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータについて説明したが、本発明は、逆に、直流入力電圧Ｖinを昇圧することにより直流出力電圧Ｖoutを生成する昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータにも適用することが可能である。また、これらのような一方向へ出力電圧を出力するものには限られず、双方向へ出力電圧を出力可能な双方向コンバータや、多出力型のコンバータにも適用することが可能である。 In addition, in the above-described embodiment, the step-down DC-DC converter that generates the DC output voltage Vout by stepping down the DC input voltage Vin has been described, but the present invention conversely boosts the DC input voltage Vin. Thus, the present invention can also be applied to a step-up DC-DC converter that generates a DC output voltage Vout. Further, the present invention is not limited to the one that outputs an output voltage in one direction, and can be applied to a bidirectional converter that can output an output voltage in both directions, and a multi-output type converter.

また、上記実施の形態では、電源装置の一例としてＤＣ−ＤＣコンバータを挙げて説明したが、本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ以外の電源装置（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータやＤＣ−ＡＣインバータなど）にも適用することが可能である。 In the above embodiment, a DC-DC converter has been described as an example of a power supply device. However, the present invention is not limited to a DC-DC converter (for example, an AC-DC converter, a DC-AC inverter, etc.). It is also possible to apply to.

更に、これまで説明した変形例等を組み合わせてもよい。 Furthermore, you may combine the modification etc. which were demonstrated so far.

１０…高圧バッテリ、１００…風洞、１…スイッチング回路、２…入力平滑コンデンサ、３…トランス、３０…磁芯、３１…１次側巻線、３２Ａ，３２Ｂ…２次側巻線、４…整流回路、４Ａ，４Ｂ…整流ダイオード、５…平滑回路、５１…チョークコイル、５１０…接続端子、５２…出力平滑コンデンサ、６…負荷、７…配線基板（回路基板）、７０…ネジ、８，８Ａ〜８Ｃ…ベースプレート（板金加工部材）、８０…フィン（平板フィン）、８１〜８４…段差加工部、８１０，８２０，８３０Ａ，８３０Ｂ，８４０…開口部、９０…筐体カバー、９…筐体、Ｔ１，Ｔ２…入力端子、Ｔ３，Ｔ４…出力端子、Ｌ１Ｈ…１次側高圧ライン、Ｌ１Ｌ…１次側低圧ライン、ＬＯ…出力ライン、ＬＧ…接地ライン、Ａ，Ｂ…端部、Ｃ…接続点（センタタップ）、Ｄ１…接続点、Ｓ１〜Ｓ４…スイッチング素子、Ｖin…直流入力電圧、Ｖout…直流出力電圧、ＶＯＡ，ＶＯＢ…電圧、Ｉａ１，Ｉｂ１…１次側ループ電流、Ｉａ２，Ｉｂ２…２次側ループ電流、Ｉｘ…出力電流、Ｓｗ…風洞面、Ｗ１１〜Ｗ１５…冷却風、Ｑ１，Ｑ２…熱量。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... High voltage battery, 100 ... Wind tunnel, 1 ... Switching circuit, 2 ... Input smoothing capacitor, 3 ... Transformer, 30 ... Magnetic core, 31 ... Primary side winding, 32A, 32B ... Secondary side winding, 4 ... Rectification Circuit, 4A, 4B ... Rectifier diode, 5 ... Smoothing circuit, 51 ... Choke coil, 510 ... Connection terminal, 52 ... Output smoothing capacitor, 6 ... Load, 7 ... Wiring board (circuit board), 70 ... Screw, 8, 8A ˜8C: Base plate (sheet metal working member), 80: Fin (flat plate fin), 81-84: Stepped portion, 810, 820, 830A, 830B, 840 ... Opening, 90 ... Housing cover, 9 ... Housing, T1, T2 ... input terminal, T3, T4 ... output terminal, L1H ... primary high voltage line, L1L ... primary low voltage line, LO ... output line, LG ... ground line, A, B ... end, C ... connection Point (center ), D1 ... connection point, S1 to S4 ... switching element, Vin ... DC input voltage, Vout ... DC output voltage, VOA, VOB ... voltage, Ia1, Ib1 ... primary loop current, Ia2, Ib2 ... secondary Side loop current, Ix ... output current, Sw ... wind tunnel surface, W11-W15 ... cooling air, Q1, Q2 ... heat quantity.

Claims

A power supply unit configured using a group of parts including one or more high temperature parts;
A circuit board on which the component group is mounted;
A base plate for supporting the circuit board,
The base plate is
A support surface for supporting the circuit board;
On the opposite side of the support surface, a wind tunnel surface facing the wind tunnel as an external member;
A power source having a stepped portion formed on the support surface so as to be thermally connected to the circuit board and having an opening or a notch for communicating the support surface side and the wind tunnel surface side. apparatus.

The power supply device according to claim 1, wherein the stepped portion is disposed corresponding to a mounting position of the high temperature component.

The power supply device according to claim 1, wherein fins are provided on the wind tunnel surface.

The power supply device according to claim 3, wherein a plurality of stepped portions are provided along an extending direction of the fin on the wind tunnel surface.

The power supply device according to claim 1, wherein a plurality of stepped portions are provided along a path along which the cooling air flows on the wind tunnel surface.

The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the high-temperature component is a highly heat-generating electrical component and a connection component thermally connected thereto.