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JP6020375B2 - 電源装置 - Google Patents
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JP6020375B2 - 電源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、トランスを備えた電源装置に関する。
DC−DCコンバータ等の電源装置は、トランス、チョークコイル、その他、各種電子部品を有する。そして、電源装置には、制御回路や主回路の一部を構成する回路基板が設けてある。例えば、特許文献1に開示された電源装置は、面積の大きい回路基板を、ケース内に配置してなる。
また、近年、構成部品であるトランス、チョークコイル、その他の電子部品の小型化に伴い、電源装置の小型化が可能となってきている。
特開2013−34270号公報
しかしながら、二次元的に広がる回路基板は、他の部品よりも小型化が難しい場合があるため、電源装置の小型化に伴い、電源装置内における回路基板の配置空間の確保が困難となりつつある。換言すると、回路基板の広がり方向において、電源装置の体格の小型化が困難となりやすい。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、小型化しやすい電源装置を提供しようとするものである。
本発明は、一次コイルと二次コイルとを有するトランスと、
該トランスの上記一次コイル側に接続された一次側回路を構成する一次側半導体部品と、
上記トランスの上記二次コイル側に接続された二次側回路を構成する二次側半導体部品と、
出力電圧を平滑化する平滑回路を構成するチョークコイルと、
上記一次側回路の一部、上記二次側回路の一部、又は上記一次側回路及び上記二次側回路の少なくとも一方を制御する制御回路が少なくとも形成された複数の回路基板と、
上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、及び上記チョークコイルを搭載したベースプレートと、を備え、
上記複数の回路基板としては、上記ベースプレートに平行に配置された第1基板と、該第1基板の主面に対して垂直な方向である法線方向に平行に配置された第2基板とが配設されており、
該第2基板は、上記第1基板の主面の広がり方向における該第1基板の端部に配置されており、
上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、及び上記チョークコイルは、上記第1基板の主面に対して垂直な方向から見たとき、上記第1基板と重なる部分を有し、かつ、上記第2基板の主面に対して垂直な方向から見たとき、上記第2基板と重なる部分を有するように、配置されており、
上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、及び上記チョークコイルのうち少なくとも2つの部品の並び方向に直交する方向から、これら少なくとも2つの部品に上記第2基板の主面が対向するように該第2基板が配置されており、
上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、及び上記チョークコイルのうちの2つの部品は、互いに上記ベースプレートの法線方向に積層されて第1の積層体を構成しており、他の2つの部品は、互いに上記ベースプレートの法線方向に積層されて第2の積層体を構成しており、
上記第1の積層体と上記第2の積層体とは、上記ベースプレートの法線方向に直交する所定方向に並んで配列されており、
上記第1の積層体及び上記第2の積層体を、これらの配列方向の両側から挟むと共に対向するように、2枚の上記第2基板が配置されており、
上記第1基板は、上記第1の積層体及び上記第2の積層体に、上記ベースプレートと反対側から対向するように、配置されていることを特徴とする電源装置にある。
上記電源装置においては、複数の回路基板として、ベースプレートに平行に配置された第1基板と、第1基板の法線に平行に配置された第2基板とが配設されている。それゆえ、複数の回路基板全体について、特定の方向への投影面積が大きくなることを抑制することができる。
すなわち、複数の回路基板が、その広がり方向に並んで配置されている場合には、その法線方向における複数の回路基板全体の投影面積が大きくなってしまう。もちろん、一枚の回路基板に必要な回路を納めて配置する場合も、同様に回路基板全体の投影面積は大きくなってしまう。
これに対して、上記電源装置においては、第1基板の法線方向と平行に第2基板を配置している。換言すると、第1基板の法線方向と第2基板の法線方向とを互いに直交する方向としている。これにより、特定の方向に、これら複数の回路基板全体の投影面積が大きくなることを防ぐことができる。
その結果、電源装置の特定方向への体格の大型化を抑制することができ、小型化しやすい電源装置を得ることができる。
以上のごとく、本発明によれば、小型化しやすい電源装置を提供することができる。
参考例1における、電源装置の斜視図。 図1のII−II線矢視断面図。 図1のIII視図。 参考例1における、回路基板の一部断面斜視図。 参考例2における、電源装置の斜視図。 参考例3における、電源装置の斜視図。 参考例4における、電源装置の斜視図。 実施例1における、電源装置の斜視図。 実施例1における、フラットケーブルによる第1基板と第2基板との繋ぎ部分の断面図。 第2基板を第1基板の外形の内側に配置した場合の繋ぎ部分の断面図。 実施例1における、フレキシブル基板による第1基板と第2基板との繋ぎ部分の断面図。 参考例5における、電源装置の一部の斜視図。 実施例2における、ベースプレートに平行な断面による、電源装置の断面図。 実施例3における、ベースプレートに平行な断面による、電源装置の断面図。 実施例3における、ベースプレートの法線に平行な断面による、電源装置の断面図。
上記電源装置において、第2基板は第1基板の法線に平行に配置されているが、この平行は、実質的な平行であればよく、上記の作用効果が発揮される範囲で、多少の傾きがあってもよい。また、回路基板には、一次側回路の一部、二次側回路の一部、又は一次側回路及び二次側回路の少なくとも一方を制御する制御回路が少なくとも形成されている。すなわち、各回路基板には、一次側回路、二次側回路、制御回路のうち、いずれか一つが形成されていてもよいし、これらの回路の複数が形成されていてもよい。また、各回路基板には、一次側半導体部品、二次側半導体部品、チョークコイル、トランス、或いは、電源装置を構成するその他の電子部品のいずれかが、直接又は間接的に接続されている。上記その他の電子部品としては、例えば、フィルタ用のコンデンサ等がある。また、トランス、一次側半導体部品、二次側半導体部品、及びチョークコイルは、ベースプレートに直接搭載されていてもよいし、間接的に搭載されていてもよい。
また、上記回路基板は、上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、及び上記チョークコイルのうちの少なくとも1つに対向して配置されている。これにより、第1基板の広がり方向及び第2基板の広がり方向における電源装置の体格の小型化を効果的に実現することができる。
また、上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、及び上記チョークコイルのうちの2つの部品は、互いに上記ベースプレートの法線方向に積層されて第1の積層体を構成しており、他の2つの部品は、互いに上記ベースプレートの法線方向に積層されて第2の積層体を構成している。これにより、ベースプレートの広がり方向についての電源装置の体格を小さくすることができる。また、電源装置の体格への影響を抑制しつつ、第2基板の面積を大きくすることが可能となる。
また、上記第1基板及び上記第2基板は、それぞれ、上記積層体に対向して配置されている。これにより、第1基板の広がり方向及び第2基板の広がり方向における電源装置の体格の小型化を効果的に実現することができる。
参考例1
上記電源装置の実施例につき、図1〜図4を用いて説明する。
本例の電源装置1は、図1〜図3に示すごとく、一次コイルと二次コイルとを有するトランス2と、トランス2の一次コイル側に接続された一次側回路を構成する一次側半導体部品3と、トランス2の二次コイル側に接続された二次側回路を構成する二次側半導体部品4と、出力電圧を平滑化する平滑回路を構成するチョークコイル5とを備えている。
さらに、電源装置1は、複数の回路基板6と、ベースプレート7とを備えている。回路基板6には、一次側回路の一部、二次側回路の一部、又は一次側回路及び二次側回路の少なくとも一方を制御する制御回路が少なくとも形成されている。また、ベースプレート7には、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5が搭載されている。
複数の回路基板6としては、ベースプレート7に平行に配置された第1基板61と、第1基板61の法線に平行に配置された第2基板62とが配設されている。
本例において、電源装置1は、DC−DCコンバータであり、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、直流電源の高圧の直流電力を低圧の直流電圧に降圧し、補機用バッテリに供給するために用いられる。
一次側回路はスイッチング回路を構成しており、一次側半導体部品3は、複数のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールからなる。スイッチング素子としては、例えばIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)又はMOSFET(MOS型電界効果トランジスタ)を用いることができる。なお、一次側半導体部品は必ずしも半導体モジュールである必要はなく、例えば、ディスクリートの半導体部品であってもよい。
二次側回路は整流回路を構成しており、二次側半導体部品4は、複数のダイオードを内蔵したダイオードモジュールからなる。ただし、二次側半導体部品は、複数のMOSFETを内蔵した半導体モジュールであってもよい。さらに、二次側半導体部品は、ディスクリートの半導体部品であってもよい。
また、平滑回路は、チョークコイル5とコンデンサ(図示略)とから構成されている。
本例の電源装置1に入力された直流電力は、一次側回路(スイッチング回路)において交流電力に変換されて、トランス2に入力される。入力された交流電力は、トランス2において降圧された後、二次側回路(整流回路)において整流されて直流電力となる。そして、降圧後の直流電力は、平滑回路において平滑化された後、出力される。
回路基板6のうちの第1基板61には、制御回路(ドライブ回路)が形成されている。そして、一次側半導体部品3が第1基板61に接続されている。つまり、一次側半導体部品3のゲート端子が、第1基板61における制御回路に接続されている。そして、制御回路からの信号電流によって、一次側半導体部品3の各スイッチング素子が制御されて、スイッチング動作を行うよう構成されている。
また、回路基板6のうちの第2基板62には、平滑回路の一部が形成されており、チョークコイル5が接続されている。また、第2基板62には、コンデンサ等も接続されている。すなわち、第2基板62は、チョークコイル5やコンデンサと共に、平滑回路を構成している。
なお、本例においては、二次側半導体部品4は、ダイオードによって構成されているため、特に制御される必要はない。それゆえ、二次側半導体部品4が回路基板6に直接接続されている必要はない。ただし、上述のように、二次側半導体部品4をMOSFET等によって構成し、二次側回路を同期整流回路とする場合等には、MOSFETのスイッチング制御を行うための制御回路(ドライブ回路)が必要となる。かかる場合には、第1基板61又は第2基板62に整流回路用の制御回路を設けると共に、該制御回路に二次側半導体部品4を接続することとなる。
また、図1、図2に示すごとく、第1基板61及び第2基板62は、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5に対して、主面を対向させて配置してある。本例においては、図3に示すごとく、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5は、ベースプレート7上に、その搭載面の広がり方向に沿って並ぶように配置されている。なお、ベースプレート7は、例えばアルミニウム等の金属によって構成することができる。
そして、図2に示すごとく、第1基板61は、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5を、ベースプレート7との間に挟むように、ベースプレート7と平行に配置されている。
一方、第2基板62は、ベースプレート7及び第1基板61の法線と、第2基板62の法線とが直交するように配置されている。そして、本例においては、第2基板62の主面は、二次側半導体部品4及びチョークコイル5の側面に対向している。
また、図4に示すごとく、回路基板6は、回路基板6の広がり方向に広がって形成された接地導体層630を有する。すなわち、回路基板6は、例えば、多層プリント配線板によって構成されており、複数の導体層63のうちの一層を、接地導体層630としている。接地導体層630は、特に、回路基板6における、トランス2やチョークコイル5に対向する部位に設けられることが好ましい。また、接地導体層630は、第1基板61及び第2基板62のそれぞれに設けられていることが好ましい。さらに、接地導体層630は、他の導体層63(特に制御回路部)よりも、トランス2又はチョークコイル5に近い側に配置されていることが好ましい。
また、第1基板61と第2基板62とは、互いに繋がっていてもよいし、互いに独立していてもよい。また、互いに繋がっている場合においても、第1基板61の回路と第2基板62の回路とが電気的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていなくてもよい。
次に、本例の作用効果につき説明する。
電源装置1においては、複数の回路基板6として、ベースプレート7に平行に配置された第1基板61と、第1基板61の法線に平行に配置された第2基板62とが配設されている。それゆえ、複数の回路基板6全体について、特定の方向(例えばベースプレート7の法線方向)への投影面積が大きくなることを抑制することができる。
すなわち、複数の回路基板が、その広がり方向に並んで配置されている場合には、その法線方向における複数の回路基板全体の投影面積が大きくなってしまう。もちろん、一枚の回路基板に必要な回路を納めて配置する場合も、同様に回路基板全体の投影面積は大きくなってしまう。
これに対して、本例の電源装置1においては、第1基板61の法線方向と平行に第2基板62を配置している。換言すると、第1基板61の法線方向と第2基板62の法線方向とを互いに直交する方向としている。これにより、特定の方向に、これら複数の回路基板6全体の投影面積が大きくなることを防ぐことができる。
その結果、電源装置1の特定方向への体格の大型化を抑制することができ、小型化しやすい電源装置1を得ることができる。
また、第1基板61及び第2基板62は、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5に対向して配置されている。これにより、第1基板61の広がり方向及び第2基板62の広がり方向における電源装置1の体格の小型化を効果的に実現することができる。つまり、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5が、第1基板61の法線方向において第1基板61に重なり、第2基板62の法線方向において第2基板62に重なる。それゆえ、第1基板61及び第2基板62のそれぞれの広がり方向における電源装置1の体格をコンパクトにすることが可能となる。
また、回路基板6は接地導体層630を有するため、トランス2やチョークコイル5からの電磁ノイズを接地導体層630によって遮蔽し、電磁ノイズが外部へ放出されることを抑制することができる。また、接地導体層630は、他の導体層63(特に制御回路部)よりも、トランス2又はチョークコイル5に近い側に配置されていると、制御回路部等への電磁ノイズの影響をも抑制することができる。
以上のごとく、本例によれば、小型化しやすい電源装置を提供することができる。
参考例2
本例は、図5に示すごとく、トランス2及び上記チョークコイル5の少なくとも一方と、回路基板6の少なくとも一部との間に、導体板11が配置されている電源装置1の例である。
本例においては、第1基板61と、トランス2及びチョークコイル5との間に、導体板11を配置している。また、導体板11は、一次側半導体部品3及び二次側半導体部品4と、第1基板61との間にも、配置されている。導体板11は、例えば銅板からなるが、これに限られるものではない。
また、導体板11は、特に、回路基板6(第1基板61)における制御回路部に面する位置に配置されていることが好ましい。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、トランス2やチョークコイル5からの電磁ノイズが、回路基板6(第1基板61)に形成された回路へ影響することを抑制することができる。特に、導体板11が制御回路部に面して配置していることにより、すなわち、制御回路部とトランス2又はチョークコイル5との間に導体板11が配置されていることにより、制御回路へのノイズの影響を抑制できる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
なお、第2基板62とチョークコイル5等との間に導体板を配置してもよい。これにより、例えば第2基板62に制御回路が形成されている場合等に、その回路へのノイズの影響を抑制することができる。また、チョークコイル5等の熱を、導体板を介して放熱することもできる。
参考例3
本例は、図6に示すごとく、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5のうちの少なくとも2つの部品が、互いにベースプレート7の法線方向に積層されて積層体12を構成している電源装置1の例である。
本例においては、一次側半導体部品3とトランス2とが積層されて一つの積層体12(12a)を構成し、二次側半導体部品4とチョークコイル5とが積層されて他の一つの積層体12(12b)を構成している。
また、各積層体12において、一次側半導体部品3及び二次側半導体部品4が、ベースプレート7側に配置され、トランス2及びチョークコイル5が第1基板61側に配置されている。
第1基板61及び第2基板62は、それぞれ、積層体12に対向して配置されている。すなわち、2つの積層体12は、ペースプレート7の広がり方向に並んで配置されており、2つの積層体12をベースプレート7と反対側から覆うように、第1基板61が配設されている。また、一方の積層体12(12b)の側面に対向するように、第2基板62が配設されている。第2基板62は、積層体12の積層方向に立設されている。また、第2基板62は、その長手方向が積層方向となるように配置されている。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、ベースプレート7の広がり方向についての電源装置1の体格を小さくすることができる。また、電源装置1の体格への影響を抑制しつつ、第2基板62の面積を大きくすることが可能となる。
また、第1基板61及び第2基板62が、それぞれ、積層体12に対向して配置されていることにより、第1基板61の広がり方向及び第2基板62の広がり方向における電源装置1の体格の小型化を効果的に実現することができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
なお、トランス2、一次側半導体部品3、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5の配置については、特に本例に示したものに限定されるものではない。例えば、一次側半導体部品3とチョークコイル5とを積層し、二次側半導体部品4とトランス2とを積層してもよい。また、これらの積層順を変更してもよい。さらには、2つの積層体12の位置関係についても特に限定されるものではない。また、第2基板62を、2つの積層体12の双方に隣接させて対向配置することもできる。
参考例4
本例は、図7に示すごとく、一次側半導体部品3、トランス2、二次側半導体部品4、及びチョークコイル5が、ベースプレート7の法線方向に積層されて、一つの積層体12を構成している電源装置1の例である。
第1基板61は、積層体12をベースプレート7と反対側から覆うように配設されている。また、積層体12の側面に対向するように、第2基板62が配設されている。第2基板62は、積層体12の積層方向に立設されており、第2基板62の長手方向が積層方向となるように配置されている。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、ベースプレート7の広がり方向における電源装置1の一層の小型化を図ることができる。また、電源装置1の体格への影響を抑制しつつ、第2基板62の面積を一層大きくすることが可能となる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
なお、本例においても、積層体12における各部品の積層順などは、適宜変更することができる。
実施例1
本例は、図8に示すごとく、第2基板62が複数枚配設されており、それぞれ、積層体12に対して異なる複数の方向から対向して配置されている電源装置1の例である。
本例においては、第2基板62は、2つの積層体12に対して、互いに反対となる方向から対向して配置されている。つまり、一対の第2基板62の間に、2つの積層体12が挟まれた位置関係となっている。
また、2つの積層体12(12a、12b)は、参考例3に示した電源装置1と同様の構成となっている。また、第1基板61も、参考例3と同様に、2つの積層体12を、ベースプレート7と反対側から覆うように配置されている。
また、第2基板62は、第1基板61の法線方向から見たとき、第1基板61の外形の外側に配置されている。そして、第1基板61は、第2基板62の法線方向から見たとき、第2基板62の外形の外側に配置されている。
その他は、参考例3と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例3において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、第2基板62を複数箇所に配置することができるため、電源装置1の体格の大型化を抑制しつつ、回路面積をより大きくすることができる。
また、図9に示すごとく、第1基板61と第2基板62とが、互いに繋がった構成とすることもでき、例えば、フラットケーブル641によって電気的にも接続することができる。ここで、上記のように、第1基板61の法線方向から見たとき、第2基板62が第1基板61の外形の外側に配置され、第2基板62の法線方向から見たとき、第1基板61が第2基板62の外形の外側に配置されていることにより、フラットケーブル641の変形量を小さくすることができると共に、その長さを短くすることができる。
すなわち、仮に、第2基板62が第1基板61の外形の内側に配置される場合、図10に示すごとく、フラットケーブル641を大きく変形させる必要が生じると共に、配線長さも長くなりやすい。これに比べて、図9に示すごとく、第2基板62が第1基板61の外形の内側に配置されることにより、フラットケーブル641の変形量の抑制、配線長の短縮を図りやすい。
その他、参考例3と同様の作用効果を有する。
なお、図11に示すごとく、第1基板61と第2基板62とは、連続形成されたフレキシブル基板によって構成されていてもよい。この場合、第1基板61と第2基板62との間の湾曲部642を介して、略直角に配された第1基板61と第2基板62とが繋がった状態とすることができる。
参考例5
本例は、図12に示すごとく、積層体12を構成する少なくとも一対の部品の間に、放熱部材13が介在している例である。
例えば、一次側半導体部品3とトランス2とからなる積層体12に対して、一次側半導体部品3とトランス2との間に放熱部材13を介在させる。あるいは、二次側半導体部品4とチョークコイル5とからなる積層体12に対して、二次側半導体部品4とチョークコイル5との間に放熱部材13を介在させる。
そして、放熱部材13の一部を、ベースプレート7に接触させている。あるいは、放熱部材13の一部を、ベースプレート7とは異なるケース(図14、図15の符号70参照)の一部に接触させてもよい。また、放熱部材13は、熱伝導性に優れた部材からなり、例えば銅等の金属によって構成することができる。
その他は、参考例3と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例3において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、積層体12の熱を、放熱部材12を介して放熱することができる。それゆえ、放熱性に優れた電源装置1を得ることができる。また、このように、放熱性を向上することにより、熱設計的な観点からも、電源装置1の小型化が容易となる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
なお、本例は、例えば参考例4のように、3つ以上の部品からなる積層体12を備えた電源装置に適用してもよい。すなわち、一つの積層体12における2つ以上の積層界面に放熱部材を介在した構成を採ることによっても、同様の作用効果を得ることができる。
実施例2
本例は、図13に示すごとく、第2基板62を4つ設けた電源装置1の例である。
すなわち、2つの積層体12を、ベースプレート7の法線に直交する4方向から囲むように、4枚の第2基板62が配置されている。また、第1基板61は、参考例3と同様に、2つの積層体12をベースプレート7と反対側から覆うように配置されている。また、4枚の第2基板62は、第1基板61の法線方向から見たとき、第1基板61の外形の外側に配置されている。
上記のような第1基板61及び第2基板62の配置により、2つの積層体12は、ベースプレート7と第1基板61及び第2基板62とによって、上下左右前後の6方向から立体的に囲まれた状態となる。
また、4枚の第2基板62のうち、互いに隣り合う一対の第2基板62の間には、スリット14が形成されている。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、第2基板62を4枚配置することとなり、電源装置1の体格の拡大を抑制しつつ、回路面積を大きくすることができる。
また、上述のごとく、積層体12がベースプレート7と第1基板61及び第2基板62とによって立体的に囲まれた状態となるが、隣り合う第2基板62の間にスリット14が形成されているため、積層体12を構成する部品の熱が、内側にこもることを抑制することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
実施例3
本例は、図14、図15に示すごとく、構成部品が収納されたケース70を有し、第1基板61と第2基板62との少なくとも一方は、ケース70の壁部71に対して対向配置されている電源装置1の例である。
つまり、ケース70は、直方体形状を有し、その一面をベースプレート7によって構成している。すなわち、ベースプレート7がケース70の一部となっている。そして、ケース70は、ベースプレート7以外に、5つの壁部71を備えている。
図15に示すごとく、第1基板61は、ベースプレート7と反対側に配置される壁部71に対して対向配置されている。また、図14に示すごとく、4枚の第2基板62は、それぞれ、ベースプレート7と法線が直交する4つの壁部71に対して、それぞれ対向配置されている。
その他は、実施例2と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例2において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合には、第1基板61及び第2基板62がケース70の壁部71に沿って平行に配置される。それゆえ、ケース70内のスペースを有効活用し、そのデッドスペースを極力小さくすることができる。
さらに、各回路基板6(第1基板61及び第2基板62)に接地導体層630(図4)を設けることにより、電源装置1の内部からの電磁ノイズを、回路基板6(接地導体層630)とケース70との二重構造によって遮蔽することができる。それゆえ、一層、電磁ノイズの放出を抑制することができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
上記複数の実施例同士、もしくは実施例と参考例とは、適宜組み合わせて、それぞれの作用効果を相乗的に発揮する電源装置を得ることもできる。
また、第1基板と第2基板とのそれぞれに形成する回路は、上記実施例に示したものに限られず、各回路基板には、一次側回路の一部、上記二次側回路の一部、制御回路のいずれか一つ以上が形成されていればよい。
1 電源装置
2 トランス
3 一次側半導体部品
4 二次側半導体部品
5 チョークコイル
6 回路基板
61 第1基板
62 第2基板
7 ベースプレート

Claims (9)

  1. 一次コイルと二次コイルとを有するトランス(2)と、
    該トランス(2)の上記一次コイル側に接続された一次側回路を構成する一次側半導体部品(3)と、
    上記トランス(2)の上記二次コイル側に接続された二次側回路を構成する二次側半導体部品(4)と、
    出力電圧を平滑化する平滑回路を構成するチョークコイル(5)と、
    上記一次側回路の一部、上記二次側回路の一部、又は上記一次側回路及び上記二次側回路の少なくとも一方を制御する制御回路が少なくとも形成された複数の回路基板(6)と、
    上記トランス(2)、上記一次側半導体部品(3)、上記二次側半導体部品(4)、及び上記チョークコイル(5)を搭載したベースプレート(7)と、を備え、
    上記複数の回路基板(6)としては、上記ベースプレート(7)に平行に配置された第1基板(61)と、該第1基板(61)の主面に対して垂直な方向である法線方向に平行に配置された第2基板(62)とが配設されており、
    該第2基板(62)は、上記第1基板(61)の主面の広がり方向における該第1基板(61)の端部に配置されており、
    上記トランス(2)、上記一次側半導体部品(3)、上記二次側半導体部品(4)、及び上記チョークコイル(5)は、上記第1基板(61)の主面に対して垂直な方向から見たとき、上記第1基板(61)と重なる部分を有し、かつ、上記第2基板(62)の主面に対して垂直な方向から見たとき、上記第2基板(62)と重なる部分を有するように、配置されており、
    上記トランス(2)、上記一次側半導体部品(3)、上記二次側半導体部品(4)、及び上記チョークコイル(5)のうち少なくとも2つの部品の並び方向に直交する方向から、これら少なくとも2つの部品に上記第2基板(62)の主面が対向するように該第2基板(62)が配置されており、
    上記トランス(2)、上記一次側半導体部品(3)、上記二次側半導体部品(4)、及び上記チョークコイル(5)のうちの2つの部品は、互いに上記ベースプレート(7)の法線方向に積層されて第1の積層体(12a)を構成しており、他の2つの部品は、互いに上記ベースプレート(7)の法線方向に積層されて第2の積層体(12b)を構成しており、
    上記第1の積層体(12a)と上記第2の積層体(12b)とは、上記ベースプレートの法線方向に直交する所定方向に並んで配列されており、
    上記第1の積層体(12a)及び上記第2の積層体(12b)を、これらの配列方向の両側から挟むと共に対向するように、2枚の上記第2基板(62)が配置されており、
    上記第1基板(61)は、上記第1の積層体(12a)及び上記第2の積層体(12b)に、上記ベースプレート(7)と反対側から対向するように、配置されていることを特徴とする電源装置(1)。
  2. 上記回路基板(6)は、上記トランス(2)、上記一次側半導体部品(3)、上記二次側半導体部品(4)、及び上記チョークコイル(5)のうちの少なくとも1つに対向して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電源装置(1)。
  3. 上記回路基板(6)の少なくとも1つは、該回路基板(6)の広がり方向に広がって形成された接地導体層(630)を有することを特徴とする請求項2に記載の電源装置(1)。
  4. 上記トランス(2)及び上記チョークコイル(5)の少なくとも一方と、上記回路基板(6)の少なくとも一部との間に、導体板(11)が配置されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電源装置(1)。
  5. 上記第2基板(62)は複数枚配設されており、それぞれ、上記積層体(12、12a、12b)に対して異なる複数の方向から対向して配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電源装置(1)。
  6. 上記複数枚の第2基板(62)のうち、互いに隣り合う一対の上記第2基板(62)の間には、スリット(14)が形成されていることを特徴とする請求項に記載の電源装置(1)。
  7. 上記積層体(12、12a、12b)を構成する少なくとも一対の部品の間には、放熱部材(13)が介在していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電源装置(1)。
  8. 上記第2基板(62)は、上記第1基板(61)の法線方向から見たとき、該第1基板(61)の外形の外側に配置されており、上記第1基板(61)は、上記第2基板(62)の法線方向から見たとき、該第2基板(62)の外形の外側に配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の電源装置(1)。
  9. 構成部品が収納されたケース(70)を有し、上記第1基板(61)と上記第2基板(62)との少なくとも一方は、該ケース(70)の壁部(71)に対して対向配置されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の電源装置(1)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5939274B2 (ja) * 2013-07-24 2016-06-22 株式会社デンソー 電源装置
JP5928517B2 (ja) * 2014-04-08 2016-06-01 株式会社デンソー 電源装置
JP6384096B2 (ja) * 2014-04-08 2018-09-05 株式会社デンソー 電源装置
US10411486B2 (en) 2016-09-09 2019-09-10 Delta Electronics (Thailand) Public Company Limited Power conversion device
CN107809172B (zh) * 2016-09-09 2020-01-31 泰达电子股份有限公司 电源转换装置
JP7147598B2 (ja) * 2019-01-29 2022-10-05 株式会社デンソー 電源装置
JP7540177B2 (ja) * 2020-03-27 2024-08-27 富士電機株式会社 電力変換装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3334620B2 (ja) 1998-06-17 2002-10-15 株式会社デンソー Dc−dcコンバータ装置
JP4266059B2 (ja) * 1999-03-19 2009-05-20 Idec株式会社 スイッチング電源装置
JP2001196229A (ja) * 2000-01-17 2001-07-19 Alps Electric Co Ltd 複合型磁気素子
JP2002261417A (ja) * 2001-03-02 2002-09-13 Denso Corp 混成集積回路装置
JP2005216602A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd マグネトロン駆動電源装置
JP4973059B2 (ja) * 2006-08-09 2012-07-11 日産自動車株式会社 半導体装置及び電力変換装置
JP5785364B2 (ja) * 2010-02-26 2015-09-30 株式会社ケーヒン スイッチング電源
JP5601535B2 (ja) 2011-08-01 2014-10-08 株式会社デンソー 電源装置
JP5516999B2 (ja) * 2011-10-21 2014-06-11 株式会社デンソー 電源装置
JP2014207737A (ja) * 2013-04-11 2014-10-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置

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