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JP2008092694A - Switching power supply and electric valve actuator - Google Patents

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JP2008092694A
JP2008092694A JP2006271795A JP2006271795A JP2008092694A JP 2008092694 A JP2008092694 A JP 2008092694A JP 2006271795 A JP2006271795 A JP 2006271795A JP 2006271795 A JP2006271795 A JP 2006271795A JP 2008092694 A JP2008092694 A JP 2008092694A
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Abstract

【課題】スイッチングトランスで発生するコモンモードノイズを効率よく低減することが可能で、スイッチング電源の基板面積を拡大することなくYコンデンサを配置することが可能で、キャビテーション等により振動が生じても基板上からYコンデンサが外れることを防止可能なスイッチング電源およびそれを用いた電動バルブアクチュエータを提供する。
【解決手段】交流電源を直流電源に変換するスイッチング電源33において、入力側Aの配線64と出力側Bの配線65とを絶縁し電圧変換を行うスイッチングトランス50と、入力側Aの配線64と出力側Bの配線65との間に装着されるYコンデンサ62とを配線基板33a上に備え、Yコンデンサ62は、配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50との間に配置される。
【選択図】図5
Common mode noise generated in a switching transformer can be efficiently reduced, a Y capacitor can be disposed without increasing the substrate area of a switching power supply, and even if vibration occurs due to cavitation or the like A switching power supply capable of preventing a Y capacitor from being removed from above and an electric valve actuator using the same.
In a switching power source 33 that converts an AC power source into a DC power source, a switching transformer 50 that performs voltage conversion by insulating a wiring 64 on the input side A from a wiring 65 on the output side B, and a wiring 64 on the input side A A Y capacitor 62 mounted between the output side B wiring 65 is provided on the wiring substrate 33 a, and the Y capacitor 62 is disposed between the substrate surface of the wiring substrate 33 a and the switching transformer 50.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、スイッチング電源および電動バルブアクチュエータに係り、特に、スイッチングトランスの一次側と二次側との間にYコンデンサが装着されるスイッチング電源およびそれを用いた電動バルブアクチュエータに関する。   The present invention relates to a switching power supply and an electric valve actuator, and more particularly to a switching power supply in which a Y capacitor is mounted between a primary side and a secondary side of a switching transformer and an electric valve actuator using the same.

例えば空調用の配管中を流れる冷水や温水、高温の蒸気等の流れを配管に装着されたボール弁やバタフライ弁等をモータ等の回転により開閉動作させて制御する装置として、電動バルブアクチュエータが知られている(例えば特許文献1〜3等参照)。   For example, electric valve actuators are known as devices that control the flow of cold water, hot water, high-temperature steam, etc. flowing in air-conditioning piping by opening and closing a ball valve or butterfly valve mounted on the piping by rotating a motor or the like. (See, for example, Patent Documents 1 to 3).

電動バルブアクチュエータの電源としては、従来から、種々の電子機器で交流電源を直流電源に変換する電源として広く用いられているスイッチング電源が用いられることが多い。スイッチング電源では、感電防止のため、基板上の配線パターンを分断して絶縁するとともに、それらをスイッチングトランスで結ぶことで電圧変換等を行うようになっている。   As a power source for the electric valve actuator, a switching power source that has been widely used as a power source for converting an AC power source into a DC power source in various electronic devices has been often used. In a switching power supply, in order to prevent electric shock, a wiring pattern on a substrate is divided and insulated, and voltage conversion is performed by connecting them with a switching transformer.

しかし、このようなスイッチング電源では、通常、スイッチングトランスでノイズすなわちコモンモードノイズが発生する。そして、このノイズを低減するためにスイッチングトランスの一次側と二次側との間にYキャパシタとも呼ばれるYコンデンサを装着することが一般的に行われている(例えば特許文献4〜6等参照)。
特開2006−112501号公報 特開2006−112508号公報 特開2006−115610号公報 特開平11−266530号公報 特開2000−244271号公報 特開2001−238439号公報
However, in such a switching power supply, noise, that is, common mode noise is usually generated in the switching transformer. In order to reduce this noise, a Y capacitor called a Y capacitor is generally mounted between the primary side and the secondary side of the switching transformer (see, for example, Patent Documents 4 to 6). .
JP 2006-112501 A JP 2006-112508 A JP 2006-115610 A JP-A-11-266530 JP 2000-244271 A JP 2001-238439 A

しかしながら、このようなYコンデンサを基板上に実装するために、配線パターンを基板上で引き回す場合、配線パターンを長くして、他の配線パターンとの干渉を防ぐために配線パターンを細くすると、配線パターンの抵抗が大きくなり、結局、配線パターンを含むYコンデンサのインピーダンスが大きくなってスイッチングトランスの二次側のノイズが一次側に流れ難くなる。また、インピーダンスは周波数に依存して高くなるため、特にノイズの高調波成分はスイッチングトランスの一次側に逃げなくなってしまう。   However, in order to mount such a Y capacitor on the substrate, when the wiring pattern is routed on the substrate, if the wiring pattern is lengthened and the wiring pattern is thinned to prevent interference with other wiring patterns, the wiring pattern As a result, the impedance of the Y capacitor including the wiring pattern increases, and the secondary side noise of the switching transformer hardly flows to the primary side. In addition, since the impedance increases depending on the frequency, particularly harmonic components of noise do not escape to the primary side of the switching transformer.

また、インピーダンスが高くなると、配線パターン自体がアンテナとして電波を出し易くなり、ノイズの発生源となる場合もある。そのため、Yコンデンサの配線パターンは極力短くし、かつ、できるだけ幅広にすることが求められる。   Further, when the impedance becomes high, the wiring pattern itself can easily emit a radio wave as an antenna, which may be a noise generation source. Therefore, it is required to make the wiring pattern of the Y capacitor as short as possible and as wide as possible.

一方、例えば電動バルブアクチュエータを空調設備に用いる場合、ビル等の建造物内でフロアを広く取りたいという要請から空調設備が建造物内で使用できる空間部分が非常に狭い空間に限られるようになっており、電動バルブアクチュエータに対してさらなる小型化を図ることが要求されている。   On the other hand, for example, when an electric valve actuator is used in an air conditioning facility, the space part in which the air conditioning facility can be used in the building is limited to a very narrow space due to a demand for a wide floor in the building or the like. Therefore, it is required to further reduce the size of the electric valve actuator.

このような場合に、電動バルブアクチュエータのスイッチング電源の配線基板を拡大してYコンデンサの装着部分を設けることは期待できず、少なくとも現状の基板面積、或いはより小型化された基板面積の制限の中でYコンデンサを配置せざるを得ないため、上記の問題点が顕著に現れる。   In such a case, it cannot be expected that the wiring board of the switching power supply of the electric valve actuator will be enlarged to provide a Y capacitor mounting part, and at least the current board area or a smaller board area is limited. In this case, the above-described problem appears remarkably because a Y capacitor must be arranged.

さらに、スイッチング電源を電動バルブアクチュエータに用いた場合の特有の問題点として、配管中を流れる冷水や温水が配管中に装着されたボール弁やバタフライ弁等を通過する際にキャビテーションにより細かい気泡が発生する。その際、弁を介して電動バルブアクチュエータ全体に50〜150Hz程度の低い周波数の振動が生じる。また、配管中を蒸気が流れる際にも同様の振動が発生する。   In addition, when switching power supplies are used for electric valve actuators, as a particular problem, fine bubbles are generated by cavitation when cold water or hot water flowing in the piping passes through ball valves or butterfly valves installed in the piping. To do. At that time, vibration with a low frequency of about 50 to 150 Hz is generated in the entire electric valve actuator through the valve. Similar vibrations occur when steam flows through the piping.

そのため、スイッチング電源の配線基板上に立設されるように装着されたYコンデンサがこの低周波の振動で揺振し、足の部分が金属疲労を起こして折れてしまい、ノイズ低減の用をなさなくなるという問題があった。   For this reason, the Y capacitor mounted so as to stand on the wiring board of the switching power supply vibrates due to this low frequency vibration, and the foot portion breaks due to metal fatigue, which is not used for noise reduction. There was a problem of disappearing.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、スイッチングトランスで発生するコモンモードノイズを効率よく低減することが可能なスイッチング電源およびそれを用いた電動バルブアクチュエータを提供することを目的とする。また、スイッチング電源の基板面積を拡大することなくYコンデンサを配置することが可能で、キャビテーション等により振動が生じても基板上からYコンデンサが外れることを防止可能なスイッチング電源およびそれを用いた電動バルブアクチュエータを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a switching power supply capable of efficiently reducing common mode noise generated in a switching transformer and an electric valve actuator using the same. . Further, a Y-capacitor can be arranged without increasing the substrate area of the switching power supply, and a switching power supply capable of preventing the Y-capacitor from coming off from the substrate even if vibration occurs due to cavitation or the like, and an electric motor using the same An object is to provide a valve actuator.

前記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
交流電源を直流電源に変換するスイッチング電源において、
入力側の配線と出力側の配線とを絶縁し電圧変換を行うスイッチングトランスと、
前記入力側の配線と出力側の配線との間に装着されるYコンデンサと
を配線基板上に備え、
前記Yコンデンサは、前記配線基板の基板面と前記スイッチングトランスとの間に配置されることを特徴とする。
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1
In switching power supply that converts AC power to DC power,
A switching transformer that performs voltage conversion by insulating the wiring on the input side and the wiring on the output side;
A Y capacitor mounted between the input side wiring and the output side wiring is provided on a wiring board,
The Y capacitor is disposed between a substrate surface of the wiring board and the switching transformer.

請求項1に記載の発明によれば、配線基板の基板面とスイッチングトランスとの間に配置されたYコンデンサを介してスイッチングトランスの二次側すなわち回路の出力側に発生したコモンモードノイズが一次側すなわち回路の入力側に戻される。   According to the first aspect of the present invention, the common mode noise generated on the secondary side of the switching transformer, that is, on the output side of the circuit via the Y capacitor disposed between the substrate surface of the wiring board and the switching transformer is primary. Back to the input side of the circuit.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載にスイッチング電源において、前記Yコンデンサは、前記スイッチングトランスの樹脂ボビンと前記基板面とで挟持されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the switching power supply according to the first aspect, the Y capacitor is sandwiched between a resin bobbin of the switching transformer and the substrate surface.

請求項2に記載の発明によれば、例えばキャビテーション等によって電動バルブアクチュエータやスイッチング電源に振動が生じ、スイッチング電源の配線基板が振動することがあるが、Yコンデンサをスイッチングトランスの樹脂ボビンと配線基板の基板面とで挟持するように構成すれば、Yコンデンサが配線基板等に対して相対的に揺動することを防止される。   According to the second aspect of the invention, the electric valve actuator and the switching power supply may vibrate due to, for example, cavitation and the wiring board of the switching power supply may vibrate. However, the Y capacitor is replaced with the resin bobbin of the switching transformer and the wiring board. If it is configured to be held between the substrate surface and the Y capacitor, it is possible to prevent the Y capacitor from swinging relative to the wiring substrate or the like.

請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のスイッチング電源において、前記Yコンデンサが装着される入力側の配線と出力側の配線とは、前記配線基板上の他の配線よりも幅広に形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the switching power supply according to the first or second aspect, the input-side wiring and the output-side wiring on which the Y capacitor is mounted are other wirings on the wiring board. It is characterized by being formed wider.

請求項3に記載の発明によれば、Yコンデンサは、幅広に形成されインピーダンスが低減された入力側の配線と出力側の配線とを結んで回路の出力側に発生したコモンモードノイズを回路の入力側に戻す。   According to the third aspect of the present invention, the Y capacitor generates common mode noise generated on the output side of the circuit by connecting the input side wiring and the output side wiring which are formed wide and reduced in impedance. Return to the input side.

請求項4に記載の発明は、電動バルブアクチュエータであって、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスイッチング電源を用い、前記スイッチング電源により交流電源が直流電源に変換されて動作することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is an electric valve actuator, wherein the switching power supply according to any one of claims 1 to 3 is used, and the switching power supply converts the AC power supply into a DC power supply. It is characterized by doing.

請求項4に記載の発明によれば、前記各請求項に記載のスイッチング電源を電動バルブアクチュエータに適用すれば、電動バルブアクチュエータにおいて前記スイッチング電源の有用な機能がすべて有効に発揮される。   According to the invention described in claim 4, when the switching power supply described in each of the above claims is applied to an electric valve actuator, all useful functions of the switching power supply are effectively exhibited in the electric valve actuator.

請求項1に記載の発明によれば、Yコンデンサを配線基板の基板面とスイッチングトランスとの間に配置したことで、Yコンデンサの配線パターンを最短距離に形成することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, since the Y capacitor is disposed between the substrate surface of the wiring board and the switching transformer, the wiring pattern of the Y capacitor can be formed at the shortest distance.

そのため、Yコンデンサの配線パターンのインピーダンスのL成分が非常に低減されてインピーダンスが小さくなり、Yコンデンサを介してスイッチングトランスの二次側に発生した高調波のコモンモードノイズをスイッチングトランスの一次側に効率よく戻すことができる。このようにして、請求項1に記載のスイッチング電源によれば、後述する図9(A)に示されるように、スイッチングトランスで発生するコモンモードノイズを効率よく低減することが可能となる。   Therefore, the L component of the impedance of the wiring pattern of the Y capacitor is greatly reduced to reduce the impedance, and harmonic common mode noise generated on the secondary side of the switching transformer via the Y capacitor is transferred to the primary side of the switching transformer. It can be returned efficiently. In this way, according to the switching power supply of the first aspect, it is possible to efficiently reduce common mode noise generated in the switching transformer as shown in FIG. 9A described later.

また、Yコンデンサを配線基板の基板面とスイッチングトランスとの間に配置すれば、Yコンデンサを収容可能な分だけスイッチングトランスをスイッチング電源の配線基板から離間させればよいので、配線基板を拡大してYコンデンサの装着部分を新たに設ける必要がなくなり、スイッチング電源の基板面積を拡大することなくYコンデンサを配置することが可能となる。また、そのために少なくともスイッチング電源の現状の基板面積を維持し、或いはスイッチング電源をより小型化することが可能となる。   Further, if the Y capacitor is disposed between the board surface of the wiring board and the switching transformer, the switching transformer may be separated from the wiring board of the switching power source by an amount that can accommodate the Y capacitor. Therefore, it is not necessary to newly provide a Y capacitor mounting portion, and the Y capacitor can be arranged without increasing the substrate area of the switching power supply. For this reason, at least the current substrate area of the switching power supply can be maintained, or the switching power supply can be further downsized.

請求項2に記載の発明によれば、Yコンデンサをスイッチングトランスの樹脂ボビンと配線基板の基板面とで挟持するように構成すれば、キャビテーション等が生じてもYコンデンサが配線基板等に対して相対的に揺動することを防止される。そのため、前記発明の効果に加え、Yコンデンサが配線基板上で揺動してその足が金属疲労を起こし配線基板上から外れることを有効に防止することが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, if the Y capacitor is configured to be sandwiched between the resin bobbin of the switching transformer and the substrate surface of the wiring board, the Y capacitor will be in relation to the wiring board or the like even if cavitation occurs. Relative rocking is prevented. Therefore, in addition to the effects of the present invention, it is possible to effectively prevent the Y capacitor from swinging on the wiring board and causing its legs to become metal fatigue and disengage from the wiring board.

また、スイッチングトランスの樹脂ボビンとYコンデンサとの間などに接着剤を注入して固定すれば、Yコンデンサが配線基板から外れることをより確実に防止することが可能となる。   Further, if an adhesive is injected and fixed between the resin bobbin of the switching transformer and the Y capacitor, it is possible to more reliably prevent the Y capacitor from being detached from the wiring board.

請求項3に記載の発明によれば、入力側の配線と出力側の配線とを配線基板上の他の配線よりも幅広に形成することで、配線パターンのインピーダンスのR成分が低減されてインピーダンスがより低減される。そのため、Yコンデンサを介するスイッチングトランスの二次側から一次側への高調波のコモンモードノイズの伝達をさらに効率よく行うことが可能となり、前記各発明の効果がより効果的に発揮されて、スイッチングトランスで発生するコモンモードノイズをさらに効率よく低減することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, the input-side wiring and the output-side wiring are formed wider than the other wirings on the wiring board, so that the R component of the impedance of the wiring pattern is reduced and the impedance is reduced. Is further reduced. Therefore, harmonic common mode noise can be more efficiently transmitted from the secondary side to the primary side of the switching transformer via the Y capacitor, and the effects of the above inventions can be more effectively exhibited. It becomes possible to more efficiently reduce common mode noise generated in the transformer.

請求項4に記載の発明によれば、前記各請求項に記載のスイッチング電源を電動バルブアクチュエータに適用すれば、電動バルブアクチュエータにおいて前記スイッチング電源の有用な機能や効果がすべて有効に発揮される。また、電動バルブアクチュエータの小型化を図ることが可能となるため、ビル等の建造物内の空調設備等に用いられる場合にその設置箇所が空間的に狭くても本発明に係る電動バルブアクチュエータであれば十分に設置可能で、かつ、発生するノイズも低減される。   According to the invention described in claim 4, when the switching power supply described in each of the claims is applied to the electric valve actuator, all useful functions and effects of the switching power supply are effectively exhibited in the electric valve actuator. Further, since the electric valve actuator can be reduced in size, the electric valve actuator according to the present invention can be used in an air conditioning facility in a building or the like, even if the installation location is spatially narrow. If so, it can be installed sufficiently, and the generated noise is reduced.

以下、本発明に係るスイッチング電源および電動バルブアクチュエータの実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of a switching power supply and an electric valve actuator according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る電動バルブアクチュエータの構成について説明する。電動バルブアクチュエータ1は、図1〜図3に示すように、主に電源駆動部2とバルブ本体3とで構成されている。なお、電動バルブアクチュエータ1は必ずしも電動駆動部2の下方にバルブ本体3が配置されるように配管Tに取り付けられるとは限らないが、以下では図1、2中における上下方向を電動バルブアクチュエータ1における上下方向として説明する。また、図3は上カバー体が取り外された状態での電動駆動部の上面図を表す。   First, the configuration of the electric valve actuator according to this embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the electric valve actuator 1 mainly includes a power supply drive unit 2 and a valve body 3. The electric valve actuator 1 is not necessarily attached to the pipe T so that the valve main body 3 is disposed below the electric drive unit 2, but in the following, the vertical direction in FIGS. The vertical direction will be described. FIG. 3 is a top view of the electric drive unit with the upper cover body removed.

電源駆動部2には、内部の部材を保護するための略筐型のカバー体4が配置されており、カバー体4は、上カバー体4aが下カバー体4bにガスケット4cを介して例えばネジ止め等により固定されて形成されている。   The power supply drive unit 2 is provided with a substantially casing-type cover body 4 for protecting internal members. The cover body 4 is formed by, for example, screwing the upper cover body 4a to the lower cover body 4b via a gasket 4c. It is fixed by a stopper or the like.

カバー体4の内部には、上部支持板5および下部支持板6がそれぞれ水平方向に配設されている。下部支持板6は、カバー体4の底面から立設されたリブ状の支持体7上に載置されるように固定されており、下部支持板6に立設された円筒状のスペーサ8にネジ9等を介して上部支持板5が固定されることにより、上部支持板5が下部支持板6に対して一定距離上方に配設されるようになっている。また、上部支持板5は、カバー体4の内面に形成されたリブ状の押圧体10からカバー体4の内部に向かう向きに押圧を受けるようになっており、キャビテーション等による振動の影響を受けることなく固定されるようになっている。   Inside the cover body 4, an upper support plate 5 and a lower support plate 6 are respectively disposed in the horizontal direction. The lower support plate 6 is fixed so as to be placed on a rib-like support 7 erected from the bottom surface of the cover body 4, and is attached to a cylindrical spacer 8 erected on the lower support plate 6. By fixing the upper support plate 5 via screws 9 or the like, the upper support plate 5 is disposed above the lower support plate 6 by a certain distance. Further, the upper support plate 5 is pressed in a direction toward the inside of the cover body 4 from a rib-shaped pressing body 10 formed on the inner surface of the cover body 4, and is affected by vibration due to cavitation or the like. It comes to be fixed without.

カバー体4内部の一端側には、励磁電流により回転が制御されるステッピングモータ等からなる電動モータ11が上部支持板5の上面側に取り付けられており、電動モータ11の出力軸12は上部支持板5を貫通して上部支持板5の下方に突出されるように配置されている。   An electric motor 11 made of a stepping motor or the like whose rotation is controlled by an exciting current is attached to the upper surface side of the upper support plate 5 at one end side inside the cover body 4, and the output shaft 12 of the electric motor 11 is supported by the upper support. It arrange | positions so that the board 5 may be penetrated and the downward direction of the upper support plate 5 may be protruded.

電動モータ11の出力軸12が突出された上部支持板5と下部支持板6との間の領域には、互いに噛合しあう回転自在に軸支された複数のギヤからなるギヤ機構13が設けられており、ギヤ機構13は、電動モータ11の出力軸12の回転を減速しながらバルブ本体3への出力軸14のギヤ15に伝達して出力軸14を回動させるようになっている。   In a region between the upper support plate 5 and the lower support plate 6 from which the output shaft 12 of the electric motor 11 is projected, a gear mechanism 13 composed of a plurality of gears rotatably supported to mesh with each other is provided. The gear mechanism 13 transmits the output shaft 14 to the gear 15 of the output shaft 14 to the valve body 3 while rotating the output shaft 12 while reducing the rotation of the output shaft 12 of the electric motor 11.

なお、ギヤ機構13において、中間ギヤ13aは下部支持板6と中間ギヤ13aとの間に配設されたバネ13bにより上方に付勢されている。また、この中間ギヤ13aは、その上面にクラッチロッド16が摺接されている。クラッチロッド16は、上部支持板5を貫通し、その上端がカバー体4の上面から垂設されたクラッチ挿通孔17に挿通されている。また、クラッチロッド16の上方には、環状輪18やスプリング19等を介してクラッチボタン20が上下方向に移動可能に取り付けられており、クラッチボタン20を押し下げてクラッチロッド16を介して中間ギヤ13aの噛合を解除することにより、ギヤ機構13が電動モータ11から切り離された状態となり、電源駆動部2を手動で操作することが可能となる。   In the gear mechanism 13, the intermediate gear 13a is biased upward by a spring 13b disposed between the lower support plate 6 and the intermediate gear 13a. The intermediate gear 13a has a clutch rod 16 in sliding contact with the upper surface thereof. The clutch rod 16 passes through the upper support plate 5, and its upper end is inserted into a clutch insertion hole 17 that is suspended from the upper surface of the cover body 4. A clutch button 20 is mounted above the clutch rod 16 via an annular wheel 18 and a spring 19 so as to be movable in the vertical direction. The clutch button 20 is pushed down and the intermediate gear 13a is interposed via the clutch rod 16. By releasing the engagement, the gear mechanism 13 is disconnected from the electric motor 11, and the power supply drive unit 2 can be manually operated.

また、バルブ本体3への出力軸14は、上部支持板5と下部支持板6とにそれぞれ取り付けられた上軸受21と下軸受22とにより上部支持板5と下部支持板6とに回動自在に支持されている。また、カバー体4の出力軸14の上方には、出力軸14の挿通孔23が設けられており、挿通孔23には出力軸14が挿通されていて、その上側24が出力軸14の手動操作部とされている。   The output shaft 14 to the valve body 3 is rotatable to the upper support plate 5 and the lower support plate 6 by an upper bearing 21 and a lower bearing 22 attached to the upper support plate 5 and the lower support plate 6, respectively. It is supported by. Further, an insertion hole 23 of the output shaft 14 is provided above the output shaft 14 of the cover body 4, and the output shaft 14 is inserted into the insertion hole 23, and an upper side 24 thereof is a manual of the output shaft 14. It is the operation unit.

バルブ本体3への出力軸14のギヤ15の上面の一端部には、ストッパピン25が上向きに立設されており、ストッパピン25の上端部が上部支持板5に円弧状に形成された円弧孔26に遊嵌されるようになっている。出力軸14は、このように円弧孔26に遊嵌されたストッパピン25によりその回動角度が規制されるようになっている。バルブ本体3内に設けられた図示しないボール弁やバラフライ弁等の回転弁を開閉動作させるには、出力軸14がそれを中心として90°回動可能とすることが必要であるが、本実施形態では、回転弁の開閉方向にそれぞれ5°ずつ余裕を持たせて出力軸14が100°回動できるように円弧孔26が形成されている。   A stopper pin 25 is erected upward at one end of the upper surface of the gear 15 of the output shaft 14 to the valve body 3, and the upper end of the stopper pin 25 is formed in an arc shape on the upper support plate 5. The hole 26 is loosely fitted. The rotation angle of the output shaft 14 is regulated by the stopper pin 25 loosely fitted in the arc hole 26 in this way. In order to open and close a rotary valve such as a ball valve or a butterfly valve (not shown) provided in the valve body 3, it is necessary that the output shaft 14 can be rotated by 90 ° around it. In the embodiment, the arc hole 26 is formed so that the output shaft 14 can turn 100 ° with a margin of 5 ° in the opening / closing direction of the rotary valve.

また、出力軸14の下端は、カバー体4の前記下軸受22に対応する位置に設けられた挿通孔27に挿通されており、バルブ本体3の支軸28に挿通された回転弁を開閉動作させるための開閉軸29に連結されている。カバー体4の下面および下部支持板6の所定の位置には、バルブ本体3の支軸28と一体成形された取付片30を固定するためにバルブ接続ナット31が挿通されており、それとボルト32とを螺合させてカバー体4の下面と取付片30とを共締めすることでバルブ本体3が電動駆動部2に取り付けられるようになっている。   The lower end of the output shaft 14 is inserted through an insertion hole 27 provided at a position corresponding to the lower bearing 22 of the cover body 4, and opens and closes the rotary valve inserted through the support shaft 28 of the valve body 3. It is connected with the opening-and-closing axis | shaft 29 for making it. A valve connection nut 31 is inserted in a predetermined position of the lower surface of the cover body 4 and the lower support plate 6 in order to fix a mounting piece 30 integrally formed with the support shaft 28 of the valve body 3. Are screwed together and the lower surface of the cover body 4 and the attachment piece 30 are fastened together to attach the valve body 3 to the electric drive unit 2.

出力軸14上端側の上部支持板5とカバー体4の上面との間の領域には、スイッチング電源33の配線基板33aが、上部支持板5の上面に立設されたスペーサ34に支持されて上部指示板5に略平行に配設されている。スイッチング電源33の配線基板33aには、出力軸14が挿通される孔35が形成されている。   In a region between the upper support plate 5 on the upper end side of the output shaft 14 and the upper surface of the cover body 4, the wiring substrate 33 a of the switching power supply 33 is supported by a spacer 34 erected on the upper surface of the upper support plate 5. It is disposed substantially parallel to the upper indicator plate 5. A hole 35 through which the output shaft 14 is inserted is formed in the wiring board 33 a of the switching power supply 33.

配線基板33a上方の出力軸14の周囲には、180°の範囲でS極とN極に磁極分けされた環状マグネット36が装着されており、その内側の配線基板33a上には、環状マグネット36と対向する位置に環状マグネット36の磁性を検出する磁気素子37が設けられている。磁気素子37は、出力軸14の回動による回転弁の開動作や閉動作に伴って変化する環状マグネット36の磁性を検出して電動バルブアクチュエータ1の動作を制御する図示しない制御手段にその情報を送信するようになっている。   Around the output shaft 14 above the wiring board 33a, an annular magnet 36 divided into S poles and N poles within a range of 180 ° is mounted. On the wiring board 33a inside thereof, the annular magnet 36 is mounted. Is provided with a magnetic element 37 for detecting the magnetism of the annular magnet 36. The magnetic element 37 detects the magnetism of the annular magnet 36 that changes with the opening and closing operations of the rotary valve due to the rotation of the output shaft 14 and controls the information to control means (not shown) that controls the operation of the electric valve actuator 1. Is supposed to send.

配線基板33aには、LED(Light Emitting Diode)等で構成される発光部材38が実装されている。本実施形態では、それぞれ発光色が異なる2機の発光部材38が取り付けられており、バルブ本体3の回転弁の開状態や閉状態等にあわせてそのいずれかが発光するようになっている。発光部材38の発光は、その上方のカバー体4に設けられた導光リブ39を伝って視認カバー40全体に伝達されるようになっており、視認カバー40の発光色により外部からバルブ本体3の回転弁の開閉等の状況を把握できるようになっている。   A light emitting member 38 made up of LED (Light Emitting Diode) or the like is mounted on the wiring board 33a. In the present embodiment, two light emitting members 38 each having a different emission color are attached, and any one of them emits light in accordance with the open state or the closed state of the rotary valve of the valve body 3. The light emitted from the light emitting member 38 is transmitted to the entire visual recognition cover 40 through the light guide rib 39 provided on the cover body 4 above the light emitting member 38. It is possible to grasp the situation such as opening and closing of the rotary valve.

また、本実施形態では、カバー体4の一側面には、外部から電動駆動部2に接続する電源線や信号線等の電線を挿通させるための電線管口41が設けられている。また、本実施形態では省略したが、冷房・冷凍用の低温流体を供給するような場合に電動駆動部2やバルブ本体3に結露が発生することを防止するために、電動駆動部2やバルブ本体3に保温材やヒータ等を備えるように構成することも可能である。   Further, in the present embodiment, on one side surface of the cover body 4, a wire tube port 41 is provided for inserting electric wires such as a power line and a signal line connected to the electric drive unit 2 from the outside. Although omitted in the present embodiment, in order to prevent condensation from occurring in the electric drive unit 2 and the valve body 3 when supplying a low-temperature fluid for cooling and freezing, the electric drive unit 2 and the valve It is also possible to configure the main body 3 to include a heat insulating material, a heater, and the like.

次に、本発明に係るスイッチング電源33の構成について説明する。   Next, the configuration of the switching power supply 33 according to the present invention will be described.

本実施形態に係るスイッチング電源33の回路には、いわゆる絶縁型フライバック方式が用いられている。図4は、本実施形態に係るスイッチング電源の回路図である。回路の略中央には、入力側Aの配線と出力側Bの配線とを絶縁するスイッチングトランス50が設けられている。なお、図4では、図3の上面図に示されたスイッチング電源33の配線基板33aの向きにあわせて図の右側が入力側A、左側が出力側Bとされている。   The circuit of the switching power supply 33 according to the present embodiment uses a so-called insulating flyback method. FIG. 4 is a circuit diagram of the switching power supply according to the present embodiment. A switching transformer 50 that insulates the wiring on the input side A from the wiring on the output side B is provided in the approximate center of the circuit. In FIG. 4, the right side of the drawing is the input side A and the left side is the output side B in accordance with the direction of the wiring board 33a of the switching power supply 33 shown in the top view of FIG.

回路の入力側Aすなわちスイッチングトランス50の一次側には、50/60Hz、90〜240V程度の商用交流電源が入力される入力端子51、ノーマルモードノイズ低減用のXコンデンサ52、コモンモードノイズ低減用のコモンモードチョークコイル53、商用電源整流ブリッジダイオード54、平滑用コンデンサ55、スイッチング電源用制御IC56等が設けられている。   On the input side A of the circuit, that is, the primary side of the switching transformer 50, an input terminal 51 to which a commercial AC power supply of about 50/60 Hz and about 90 to 240V is input, an X capacitor 52 for reducing normal mode noise, and for reducing common mode noise Common mode choke coil 53, commercial power supply rectifier bridge diode 54, smoothing capacitor 55, switching power supply control IC 56, and the like.

スイッチング電源用制御IC56は、入力される商用交流電源が前述したような90〜240V程度の入力範囲内で変動しても、出力側Bの直流電圧が一定に保たれるようにスイッチングトランス50にPWM変調をかけた電流を流すような制御を行うように構成されている。   The switching power supply control IC 56 supplies the switching transformer 50 with a constant DC voltage on the output side B even when the input commercial AC power supply fluctuates within the input range of about 90 to 240 V as described above. Control is performed so that a current subjected to PWM modulation flows.

回路の出力側Bすなわちスイッチングトランス50の二次側には、整流ダイオード57、平滑用コンデンサ58、制御基準電圧IC59、コイル60、出力端子61等が設けられている。   On the output side B of the circuit, that is, on the secondary side of the switching transformer 50, a rectifier diode 57, a smoothing capacitor 58, a control reference voltage IC 59, a coil 60, an output terminal 61, and the like are provided.

また、回路には、入力側Aおよび出力側Bすなわちスイッチングトランス50の一次側および二次側との間に装着されるYコンデンサ62と、図示しない光透過性の絶縁物を介して一次側の受光素子63aと二次側の発光素子63bとが光学的に結合されたフォトカプラ63とが設けられている。   Further, the circuit includes a Y capacitor 62 mounted between the input side A and the output side B, that is, the primary side and the secondary side of the switching transformer 50, and a primary side through a light-transmitting insulator (not shown). A photocoupler 63 in which the light receiving element 63a and the secondary side light emitting element 63b are optically coupled is provided.

ここで、スイッチングトランス50およびYコンデンサ62は配線基板33a上に設けられるが、本実施形態では、図5に示すように、それぞれがスイッチング電源33の配線基板33aの下面側に実装されるようになっている。なお、以下の図5等では、説明に必要な部品や配線以外の部品等の図示を省略する。   Here, although the switching transformer 50 and the Y capacitor 62 are provided on the wiring board 33a, in this embodiment, as shown in FIG. 5, each is mounted on the lower surface side of the wiring board 33a of the switching power supply 33. It has become. In the following FIG. 5 and the like, illustrations of components necessary for explanation and components other than wiring are omitted.

スイッチングトランス50は、鉄芯50aの周りに一次コイル50b、一次バイアスコイル50c、二次コイル50dが絶縁体を介して巻きつけられて構成されており、スイッチングトランス50の底部すなわち配線基板33a側には樹脂ボビン50eが形成されている。また、一次バイアスコイル50cおよび二次コイル50dは導線50f、50gを介して一次側のピン50hおよび二次側のピン50iにそれぞれ接続されており、一次バイアスコイル50cおよび二次コイル50dにはそれぞれ導線50f、50gを介して基準電位である0Vが供給されるようになっている。   The switching transformer 50 is configured by winding a primary coil 50b, a primary bias coil 50c, and a secondary coil 50d around an iron core 50a through an insulator, and is arranged at the bottom of the switching transformer 50, that is, on the wiring board 33a side. Is formed with a resin bobbin 50e. Further, the primary bias coil 50c and the secondary coil 50d are connected to the primary side pin 50h and the secondary side pin 50i through the conducting wires 50f and 50g, respectively. The primary bias coil 50c and the secondary coil 50d are respectively connected to the primary bias coil 50c and the secondary coil 50d. A reference potential of 0 V is supplied through the conductive wires 50f and 50g.

Yコンデンサ62は、配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50の樹脂ボビン50eとの間に配設されており、Yコンデンサ62の2本の足62a、62bはそれぞれスイッチングトランス50の一次側のピン50hおよび二次側のピン50iにそれぞれ入力側Aの配線64および出力側Bの配線65を介して接続されている。   The Y capacitor 62 is disposed between the substrate surface of the wiring board 33a and the resin bobbin 50e of the switching transformer 50. The two legs 62a and 62b of the Y capacitor 62 are pins on the primary side of the switching transformer 50, respectively. 50h and the secondary side pin 50i are connected to the input side A wiring 64 and the output side B wiring 65, respectively.

本実施形態では、Yコンデンサ62は、図6に示すように、その足62a、62bが配線基板33aに近い位置で折り曲げられて横臥され、その本体部分が配線基板33aに接する状態とされている。また、その状態のYコンデンサ62の本体部分を配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50の樹脂ボビン50eが挟持するようにスイッチングトランス50およびYコンデンサ62が配線基板33a上に配置されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the Y capacitor 62 has its legs 62a, 62b bent at a position close to the wiring board 33a and lying on its side, and its main body portion is in contact with the wiring board 33a. . In addition, the switching transformer 50 and the Y capacitor 62 are arranged on the wiring board 33a so that the main body portion of the Y capacitor 62 in this state is sandwiched between the board surface of the wiring board 33a and the resin bobbin 50e of the switching transformer 50.

なお、Yコンデンサ62は必ずしも配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50の樹脂ボビン50eとで挟持されていなくてもよい。また、本実施形態では、スイッチングトランス50や樹脂ボビン50e、Yコンデンサ62、図5、6では図示が省略されているスイッチング電源用制御IC等が配線基板33a上で近接した位置に存在するため、それらの相互の空間距離や縁面距離が確保されるようにそれらの間隙部分に接着剤を注入することで、接着剤によりそれらが一括して固定されるようになっている。   The Y capacitor 62 is not necessarily sandwiched between the substrate surface of the wiring substrate 33a and the resin bobbin 50e of the switching transformer 50. Further, in the present embodiment, the switching transformer 50, the resin bobbin 50e, the Y capacitor 62, the switching power supply control IC not shown in FIGS. 5 and 6, and the like exist in close proximity on the wiring board 33a. By injecting an adhesive into the gap portion so as to ensure the mutual spatial distance and edge distance, they are fixed together by the adhesive.

その際、配線基板33a上の入力側Aの配線64および出力側Bの配線65は、図7に示すようにそれぞれ太い配線パターンとされており、本実施形態では、2つの配線64、65はそれぞれ配線基板33a上の他の配線よりも幅広に形成されている。   At that time, the input-side A wiring 64 and the output-side B wiring 65 on the wiring board 33a have thick wiring patterns as shown in FIG. 7, and in this embodiment, the two wirings 64, 65 are Each is formed wider than the other wiring on the wiring board 33a.

また、本実施形態では、入力側Aの配線64は、図7および図8に示すようにスイッチング電源用制御IC56のアース線56aに接続されるとともに配線基板33aの下面側に設けられた金属製の取付ブロック66を介して取付ブロック66に取り付けられたアルミニウム等の金属製のヒートシンク(放熱板)67にも接続されている。   In the present embodiment, the wiring 64 on the input side A is made of metal which is connected to the ground line 56a of the switching power supply control IC 56 and provided on the lower surface side of the wiring board 33a as shown in FIGS. The heat sink (heat radiating plate) 67 made of metal such as aluminum is attached to the attachment block 66 through the attachment block 66.

ヒートシンク67は、取付ブロック66に取り付けられるとともに、スイッチング電源用制御IC56の背面に真鍮やアルミニウム等の導電性のハトメ68で締結されており、配線基板33aの周縁部でその下面に対して略垂直下方に延設されている。なお、ハトメの代わりにリベットやクリップ、ネジ等で固定することも可能である。   The heat sink 67 is attached to the attachment block 66, and is fastened to the back surface of the switching power supply control IC 56 with a conductive eyelet 68 such as brass or aluminum, and is substantially perpendicular to the lower surface of the peripheral portion of the wiring board 33a. It extends downward. It is also possible to fix with rivets, clips, screws or the like instead of eyelets.

次に、本実施形態に係るスイッチング電源33および電動バルブアクチュエータ1の作用について説明する。   Next, the operation of the switching power supply 33 and the electric valve actuator 1 according to this embodiment will be described.

本実施形態に係る電動バルブアクチュエータ1の作用については前記構成で述べたとおりであり、ここでは説明を省略する。   The operation of the electric valve actuator 1 according to the present embodiment is as described in the above configuration, and the description thereof is omitted here.

本実施形態に係るスイッチング電源33の作用について説明する。   The operation of the switching power supply 33 according to this embodiment will be described.

まず、図4に示した回路図において、入力端子51に50/60Hz、90〜240Vの商用交流電源が印加されると、交流電源は、Xコンデンサ52とコモンモードコイル53で構成されるEMIフィルタを経由し商用電源整流ブリッジダイオード54と平滑用コンデンサ55で入力側Aすなわちスイッチングトランス50の一次側の直流電源に変換される。   First, in the circuit diagram shown in FIG. 4, when a commercial AC power supply of 50/60 Hz and 90 to 240 V is applied to the input terminal 51, the AC power supply is an EMI filter composed of an X capacitor 52 and a common mode coil 53. Is converted into a DC power source on the input side A, that is, the primary side of the switching transformer 50 by the commercial power source rectifier bridge diode 54 and the smoothing capacitor 55.

この一次側の直流電源は、スイッチングトランス50を経由しスイッチング電源用制御IC56のドレインに接続される。スイッチング電源用制御IC56は、入力される商用交流電源が前述したような90〜240V程度の入力範囲内で変動しても、出力側Bの直流電圧が一定に保たれるようにスイッチングトランス50にPWM変調をかけた電流を流す。   The primary side DC power supply is connected to the drain of the switching power supply control IC 56 via the switching transformer 50. The switching power supply control IC 56 supplies the switching transformer 50 with a constant DC voltage on the output side B even when the input commercial AC power supply fluctuates within the input range of about 90 to 240 V as described above. A current with PWM modulation is applied.

スイッチングトランス50の一次コイル50bには負荷に応じた数十kHz〜数百kHzのパルス状の電流が流れる。スイッチングトランス50の二次コイル50dには一次コイルとの巻き数比に応じたパルス状の電圧が誘起される。このように、スイッチングトランス50は、前述したように回路の入力側Aの配線と出力側Bの配線とを絶縁するだけでなく、エネルギを蓄積し電圧を変換する複数の役割を果たしている。   A pulsed current of several tens kHz to several hundreds kHz according to the load flows through the primary coil 50b of the switching transformer 50. A pulsed voltage corresponding to the turn ratio with the primary coil is induced in the secondary coil 50d of the switching transformer 50. Thus, the switching transformer 50 not only insulates the wiring on the input side A and the wiring on the output side B of the circuit as described above, but also plays a plurality of roles of storing energy and converting voltage.

回路の出力側Bすなわちスイッチングトランス50の二次側に設けられた整流ダイオード57および平滑用コンデンサ58は、スイッチングトランス50の二次コイル50dに誘起されたパルス状の電圧を整流して直流電源を得る。コイル60は、出力端子61を介してスイッチング電源33の外部から流入してくるノイズを遮断する。   The rectifier diode 57 and the smoothing capacitor 58 provided on the output side B of the circuit, that is, the secondary side of the switching transformer 50 rectify the pulsed voltage induced in the secondary coil 50d of the switching transformer 50 to provide a DC power source. obtain. The coil 60 blocks noise flowing in from the outside of the switching power supply 33 via the output terminal 61.

制御基準電圧IC59は直流電圧を安定して出力できるように、フォトカプラ63と組み合わされ、回路の入力側A、出力側Bを絶縁しつつフィードバック信号をスイッチング電源用制御IC56に伝達する。   The control reference voltage IC 59 is combined with the photocoupler 63 so as to stably output a DC voltage, and transmits a feedback signal to the switching power supply control IC 56 while insulating the input side A and output side B of the circuit.

以上のようにして、本実施形態に係るスイッチング電源33では、入力端子51に印加される商用交流電源が例えば90〜240Vの入力範囲で変動しても、出力端子61からは常に一定の直流電圧が出力される。   As described above, in the switching power supply 33 according to the present embodiment, a constant DC voltage is always supplied from the output terminal 61 even if the commercial AC power applied to the input terminal 51 fluctuates in the input range of 90 to 240 V, for example. Is output.

一方、Yコンデンサ62は、回路の出力側Bすなわちスイッチングトランス50の二次側に発生したパルス状の電圧に重畳する高調波のコモンモードノイズを回路の入力側Aすなわちスイッチングトランス50の一次側に戻す。Yコンデンサ62は、このようにして回路の出力側Bから有害な放射電磁波が周囲に放射されることを防止している。   On the other hand, the Y capacitor 62 generates harmonic common mode noise superimposed on the pulsed voltage generated on the output side B of the circuit, that is, the secondary side of the switching transformer 50, on the input side A of the circuit, that is, the primary side of the switching transformer 50. return. In this way, the Y capacitor 62 prevents harmful radiation electromagnetic waves from being emitted from the output side B of the circuit to the surroundings.

また、Yコンデンサ62は、配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50の樹脂ボビン50eとの間に配置されている。そのため、Yコンデンサ62を、足62aと配線64とでスイッチングトランス50の一次側に接続し、足62bと配線65とでスイッチングトランス50の二次側に接続することができ、Yコンデンサ62の配線パターンを考え得る最短距離におさめることが可能となる。   The Y capacitor 62 is disposed between the substrate surface of the wiring substrate 33 a and the resin bobbin 50 e of the switching transformer 50. Therefore, the Y capacitor 62 can be connected to the primary side of the switching transformer 50 by the foot 62 a and the wiring 64, and can be connected to the secondary side of the switching transformer 50 by the foot 62 b and the wiring 65. It is possible to keep the pattern within the shortest possible distance.

その結果、Yコンデンサ62の配線パターンのインピーダンスのL成分が非常に低減されてインピーダンスが小さくなり、Yコンデンサ62を介してスイッチングトランス50の二次側に発生した高調波のコモンモードノイズをスイッチングトランス50の一次側に効率よく戻すことが可能となる。   As a result, the L component of the impedance of the wiring pattern of the Y capacitor 62 is greatly reduced to reduce the impedance, and harmonic common mode noise generated on the secondary side of the switching transformer 50 via the Y capacitor 62 is reduced to the switching transformer. 50 can be efficiently returned to the primary side.

また、本実施形態のようにYコンデンサ62の足62a、62bが接続される配線64、65が配線基板33a上の他の配線よりも幅広に形成されていれば、配線パターンのインピーダンスのR成分も低減されるため、インピーダンスがより低減されてYコンデンサ62を介するスイッチングトランス50の二次側から一次側への高調波のコモンモードノイズの伝達がさらに効率よく行われる。   If the wirings 64 and 65 to which the legs 62a and 62b of the Y capacitor 62 are connected are formed wider than the other wirings on the wiring board 33a as in this embodiment, the R component of the impedance of the wiring pattern. Therefore, the impedance is further reduced, and the harmonic common mode noise is more efficiently transmitted from the secondary side to the primary side of the switching transformer 50 via the Y capacitor 62.

特に、本実施形態では、Yコンデンサ62の足62aと接続された配線64がさらにスイッチング電源用制御IC56のヒートシンク67に接続され、また、図4の回路図に示したようにスイッチング電源用制御IC56のドレインから流入してソースから流出するスイッチングトランス50の一次側のスイッチング電流をヒートシンク67にも流すようにしたため、ヒートシンク67が大きな面積を有することから回路の入力側Aのインピーダンスが低減され、出力側Bのみならず入力側Aで発生した高調波のノイズをEMIフィルタに効率よく伝達して放射ノイズを低減することが可能となる。   In particular, in the present embodiment, the wiring 64 connected to the foot 62a of the Y capacitor 62 is further connected to the heat sink 67 of the switching power supply control IC 56, and as shown in the circuit diagram of FIG. Since the switching current on the primary side of the switching transformer 50 flowing in from the drain and flowing out from the source flows also to the heat sink 67, the impedance of the input side A of the circuit is reduced and the output is reduced because the heat sink 67 has a large area. Harmonic noise generated not only on the side B but also on the input side A can be efficiently transmitted to the EMI filter to reduce radiation noise.

以上のように、本実施形態に係るスイッチング電源33および電動バルブアクチュエータ1によれば、Yコンデンサ62を、配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50との間に配置したことで、Yコンデンサ62の配線パターンを最短距離に形成することが可能となる。   As described above, according to the switching power supply 33 and the electric valve actuator 1 according to the present embodiment, the Y capacitor 62 is disposed between the substrate surface of the wiring board 33a and the switching transformer 50, so The wiring pattern can be formed at the shortest distance.

そのため、Yコンデンサ62の配線パターンのインピーダンスのL成分が非常に低減されてインピーダンスが小さくなり、Yコンデンサ62を介してスイッチングトランス50の二次側に発生した高調波のコモンモードノイズをスイッチングトランス50の一次側に効率よく戻すことができる。このようにして、本実施形態に係るスイッチング電源33ではスイッチングトランス50で発生するコモンモードノイズを効率よく低減することが可能となる。   Therefore, the L component of the impedance of the wiring pattern of the Y capacitor 62 is greatly reduced to reduce the impedance, and the harmonic common mode noise generated on the secondary side of the switching transformer 50 through the Y capacitor 62 is reduced to the switching transformer 50. Can be efficiently returned to the primary side. As described above, the switching power supply 33 according to the present embodiment can efficiently reduce common mode noise generated in the switching transformer 50.

ここで、スイッチング電源からの放射ノイズの測定結果を図9に示す。図9(A)は本実施形態に係るスイッチング電源の結果を示し、図9(B)はYコンデンサを配線基板上のスイッチングトランスと基板面との間ではない位置に配置したスイッチング電源の結果を示す。なお、図9中の一点鎖線は、放射ノイズレベルに関する情報処理装置等電波障害自主規制協会(VCCI)のクラスBの適合基準を表す。   Here, the measurement result of the radiation noise from the switching power supply is shown in FIG. 9A shows the result of the switching power supply according to the present embodiment, and FIG. 9B shows the result of the switching power supply in which the Y capacitor is arranged at a position not between the switching transformer and the substrate surface on the wiring board. Show. In addition, the dashed-dotted line in FIG. 9 represents the conformity standard of the Class B of the radio wave interference voluntary regulation association (VCCI) such as the information processing apparatus regarding the radiation noise level.

図9(B)に示すように、Yコンデンサ62を配線基板33a上のスイッチングトランス50と基板面との間ではない位置に配置した場合には、スイッチング電源は高調波のコモンモードノイズを十分に低減できず、前記クラスBの適合基準を上回る周波数帯があるのに対し、図9(A)に示すように、本実施形態に係るスイッチング電源33では、発生するコモンモードノイズが前記クラスBの適合基準を大きく下回る程度まで効率よく低減されていることが分かる。   As shown in FIG. 9B, when the Y capacitor 62 is disposed at a position not between the switching transformer 50 and the substrate surface on the wiring board 33a, the switching power supply sufficiently generates harmonic common mode noise. While there is a frequency band that cannot be reduced and exceeds the conformance standard of the class B, as shown in FIG. 9A, in the switching power supply 33 according to the present embodiment, the generated common mode noise is of the class B. It can be seen that the efficiency is effectively reduced to a level far below the conformance standard.

また、本実施形態のように、Yコンデンサ62が装着される入力側Aの配線64や出力側Bの配線65を配線基板33a上の他の配線よりも幅広に形成することで、配線パターンのインピーダンスのR成分も低減されてインピーダンスがより低減される。そのため、Yコンデンサ62を介するスイッチングトランス50の二次側から一次側への高調波のコモンモードノイズの伝達をさらに効率よく行うことが可能となり、スイッチングトランス50で発生するコモンモードノイズをさらに効率よく低減することが可能となる。   Further, as in this embodiment, the wiring 64 on the input side A and the wiring 65 on the output side B on which the Y capacitor 62 is mounted are formed wider than the other wirings on the wiring board 33a, so that the wiring pattern The R component of the impedance is also reduced to further reduce the impedance. Therefore, harmonic common mode noise can be more efficiently transmitted from the secondary side to the primary side of the switching transformer 50 via the Y capacitor 62, and the common mode noise generated in the switching transformer 50 can be more efficiently transmitted. It becomes possible to reduce.

さらに、本実施形態のようにYコンデンサ62の足62aと接続された配線64がさらにスイッチング電源用制御IC56のヒートシンク67に接続され、また、スイッチング電源用制御IC56のソースから流出するスイッチングトランス50の一次側のスイッチング電流をヒートシンク67にも流すようにすれば、ヒートシンク67が大きな面積を有することから回路の入力側Aのインピーダンスが低減され、出力側Bのみならず入力側Aで発生した高調波のノイズをEMIフィルタに効率よく伝達して放射ノイズを低減することが可能となる。   Further, as in this embodiment, the wiring 64 connected to the foot 62a of the Y capacitor 62 is further connected to the heat sink 67 of the switching power supply control IC 56, and the switching transformer 50 flowing out from the source of the switching power supply control IC 56. If the switching current on the primary side is also passed through the heat sink 67, the impedance of the input side A of the circuit is reduced because the heat sink 67 has a large area, and harmonics generated not only on the output side B but also on the input side A. The noise can be efficiently transmitted to the EMI filter to reduce the radiation noise.

また、上記のようにYコンデンサ62を配線基板33aの基板面とスイッチングトランス50との間に配置すれば、Yコンデンサ62を収容可能な分だけスイッチングトランス50をスイッチング電源33の配線基板33aから離間させるようにすれば足りるので、配線基板33aを拡大してYコンデンサ62の装着部分を新たに設ける必要がなくなり、スイッチング電源33の基板面積を拡大することなくYコンデンサ62を配置することが可能となる。また、そのために少なくともスイッチング電源33の現状の基板面積を維持し、或いはスイッチング電源33をより小型化することが可能となる。   If the Y capacitor 62 is disposed between the substrate surface of the wiring board 33a and the switching transformer 50 as described above, the switching transformer 50 is separated from the wiring board 33a of the switching power supply 33 by an amount that can accommodate the Y capacitor 62. Therefore, it is not necessary to enlarge the wiring substrate 33a and newly provide a mounting portion for the Y capacitor 62, and the Y capacitor 62 can be arranged without increasing the substrate area of the switching power supply 33. Become. Therefore, at least the current substrate area of the switching power supply 33 can be maintained, or the switching power supply 33 can be further downsized.

その際、キャビテーション等によって電動バルブアクチュエータ1やスイッチング電源33に振動が生じ、スイッチング電源33の配線基板33aが振動することがあるが、Yコンデンサ62をスイッチングトランス50の樹脂ボビン50eと配線基板33aの基板面とで挟持するように構成すれば、Yコンデンサ62が配線基板33a等に対して相対的に揺動することを防止することが可能となる。そのため、Yコンデンサ62が配線基板33a上で揺動してその足62a、62bが金属疲労を起こし配線基板33a上から外れることを有効に防止することが可能となる。   At that time, the electric valve actuator 1 and the switching power supply 33 may vibrate due to cavitation or the like, and the wiring board 33a of the switching power supply 33 may vibrate. However, the Y capacitor 62 is replaced with the resin bobbin 50e of the switching transformer 50 and the wiring board 33a. If it is configured to be sandwiched between the substrate surface, it is possible to prevent the Y capacitor 62 from swinging relative to the wiring substrate 33a and the like. Therefore, it is possible to effectively prevent the Y capacitor 62 from swinging on the wiring board 33a and causing the legs 62a and 62b to become metal fatigue and disengage from the wiring board 33a.

また、スイッチングトランス50の樹脂ボビン50eとYコンデンサ62との間などに接着剤を注入して固定すれば、Yコンデンサ62の配線基板33aからの外れをより確実に防止することが可能となる。   Further, if an adhesive is injected and fixed between the resin bobbin 50e of the switching transformer 50 and the Y capacitor 62, it is possible to more reliably prevent the Y capacitor 62 from being detached from the wiring board 33a.

また、以上のようなスイッチング電源33を電動バルブアクチュエータ1に適用すれば、電動バルブアクチュエータ1において前記スイッチング電源33の効果がすべて有効に発揮される。また、電動バルブアクチュエータ1の小型化を図ることが可能となるため、ビル等の建造物内の空調設備等に用いられる場合にその設置箇所が空間的に狭くても本実施形態に係る電動バルブアクチュエータ1であれば十分に設置可能で、かつ、発生するノイズも低減される。   If the switching power supply 33 as described above is applied to the electric valve actuator 1, all the effects of the switching power supply 33 are effectively exhibited in the electric valve actuator 1. In addition, since the electric valve actuator 1 can be downsized, the electric valve according to the present embodiment is used even when the installation location is spatially narrow when used in an air conditioner or the like in a building or the like. The actuator 1 can be sufficiently installed, and the generated noise is reduced.

なお、本実施形態のようにヒートシンク67をYコンデンサ62の一次側の足62aと接続し、スイッチング電源用制御IC56のソース端子回路の一部とすることにより、スイッチング電源用制御IC56のドレインから流入してソースから流出する入力側Aのスイッチング電流の一部をヒートシンク67にも流すことができる。   As in the present embodiment, the heat sink 67 is connected to the primary leg 62a of the Y capacitor 62 so as to be a part of the source terminal circuit of the switching power supply control IC 56, thereby flowing in from the drain of the switching power supply control IC 56. Thus, a part of the switching current on the input side A flowing out from the source can also flow to the heat sink 67.

そのため、回路の入力側Aの配線パターンが多少長くなり或いは細くなっても、ヒートシンク67が幅広の配線として機能することにより、回路のインピーダンスの上昇を防止することが可能となり、出力側Bのみならず入力側Aで発生した高調波のノイズをEMIフィルタに効率よく伝達して放射ノイズを低減することが可能となる。また、ヒートシンク67を配線基板33aの周縁部で配線基板33aに対して立設させることで、回路を立体的に構成して実装密度を向上させてスイッチング電源33の小型化を図ることが可能となる。   Therefore, even if the wiring pattern on the input side A of the circuit becomes a little longer or thinner, the heat sink 67 can function as a wide wiring to prevent an increase in the impedance of the circuit. Therefore, it is possible to efficiently transmit harmonic noise generated on the input side A to the EMI filter to reduce radiation noise. Further, by providing the heat sink 67 upright with respect to the wiring board 33a at the peripheral edge of the wiring board 33a, it is possible to reduce the size of the switching power supply 33 by configuring the circuit three-dimensionally and improving the mounting density. Become.

また、ヒートシンク67を配線基板33aの周縁部で配線基板33aに対して立設させることで、ヒートシンク67にトランス側面を覆うシールド機能を持たせて静電気ノイズに対する強度を向上させることが可能となる。   In addition, by providing the heat sink 67 upright with respect to the wiring board 33a at the peripheral edge of the wiring board 33a, the heat sink 67 can have a shield function for covering the side surface of the transformer, thereby improving the strength against electrostatic noise.

さらに、スイッチング電源用制御IC56とヒートシンク67とを締結する部材として真鍮製やアルミニウム製のハトメ68を用いることで、シリコンゴムやシリコンオイル等の絶縁材の影響を受けずに電気的接続を確実にすることが可能となり、しかも容易かつ安価に締結固定することが可能となる。なお、ヒートシンク67は、スイッチング電源用制御IC56等の電装部品の放熱板としても機能する。   Further, by using a brass or aluminum eyelet 68 as a member for fastening the switching power supply control IC 56 and the heat sink 67, the electrical connection can be ensured without being affected by an insulating material such as silicon rubber or silicon oil. In addition, it can be fastened and fixed easily and inexpensively. The heat sink 67 also functions as a heat sink for electrical components such as the switching power supply control IC 56.

また、ヒートシンク67を配線基板33aの周縁部のスイッチングトランス50の近傍に配置すれば、ヒートシンク67を、スイッチングトランス50や樹脂ボビン50e、Yコンデンサ62、スイッチング電源用制御IC56等と相互の空間距離や縁面距離が確保された状態で接着剤で一括して固定することが可能となる。また、その際、電解コンデンサのリード部やモールド部等を同時に接着剤で固定すれば、それらの折損や破損を防止することが可能となり、スイッチング電源33やそれを用いた電動バルブアクチュエータ1の製品としての信頼性を向上させ、事故を未然に防止することが可能となる。   Further, if the heat sink 67 is arranged in the vicinity of the switching transformer 50 at the peripheral portion of the wiring board 33a, the heat sink 67 is connected to the switching transformer 50, the resin bobbin 50e, the Y capacitor 62, the switching power supply control IC 56, etc. It becomes possible to fix together with an adhesive in a state in which the edge surface distance is secured. At that time, if the lead portion, mold portion, etc. of the electrolytic capacitor are simultaneously fixed with an adhesive, they can be prevented from being broken or damaged, and the switching power supply 33 and the electric valve actuator 1 product using the same. As a result, it is possible to improve the reliability and prevent accidents.

本実施形態に係る電動バルブアクチュエータの構成を示す正面一部断面図である。It is a front fragmentary sectional view which shows the structure of the electric valve actuator which concerns on this embodiment. 図1の電動バルブアクチュエータの構成を示す側面一部断面図である。FIG. 2 is a partial side sectional view showing a configuration of the electric valve actuator of FIG. 1. 図1の電動バルブアクチュエータの上カバー体を取り外した状態での電動駆動部の上面図である。It is a top view of the electric drive part in the state which removed the upper cover body of the electric valve actuator of FIG. 本実施形態に係るスイッチング電源の回路図である。It is a circuit diagram of the switching power supply concerning this embodiment. 本実施形態に係るスイッチング電源に実装されたスイッチングトランスとYコンデンサとの断面図である。It is sectional drawing of the switching transformer and Y capacitor | condenser mounted in the switching power supply which concerns on this embodiment. 図5のYコンデンサとスイッチングトランスの樹脂ボビンの側面一部断面図である。FIG. 6 is a partial side sectional view of a resin bobbin of the Y capacitor and the switching transformer of FIG. 5. 図5のスイッチング電源の配線基板のYコンデンサ部分の上面図である。FIG. 6 is a top view of a Y capacitor portion of a wiring board of the switching power supply of FIG. 5. 配線基板の周縁部に取り付けられたヒートシンク等を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the heat sink etc. which were attached to the peripheral part of a wiring board. スイッチング電源からの放射ノイズの測定結果を示すグラフであり、(A)は本実施形態に係るスイッチング電源の結果、(B)はYコンデンサの配置を変えたスイッチング電源の結果を示す。It is a graph which shows the measurement result of the radiation noise from a switching power supply, (A) shows the result of the switching power supply which concerns on this embodiment, (B) shows the result of the switching power supply which changed arrangement | positioning of the Y capacitor.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動バルブアクチュエータ
33 スイッチング電源
33a 配線基板
50 スイッチングトランス
50e 樹脂ボビン
62 Yコンデンサ
64 入力側の配線
65 出力側の配線
A 入力側
B 出力側
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric valve actuator 33 Switching power supply 33a Wiring board 50 Switching transformer 50e Resin bobbin 62 Y capacitor 64 Input side wiring 65 Output side wiring A Input side B Output side

Claims (4)

交流電源を直流電源に変換するスイッチング電源において、
入力側の配線と出力側の配線とを絶縁し電圧変換を行うスイッチングトランスと、
前記入力側の配線と出力側の配線との間に装着されるYコンデンサと
を配線基板上に備え、
前記Yコンデンサは、前記配線基板の基板面と前記スイッチングトランスとの間に配置されることを特徴とするスイッチング電源。
In switching power supply that converts AC power to DC power,
A switching transformer that performs voltage conversion by insulating the wiring on the input side and the wiring on the output side;
A Y capacitor mounted between the input side wiring and the output side wiring is provided on a wiring board,
The switching power supply, wherein the Y capacitor is disposed between a substrate surface of the wiring board and the switching transformer.
前記Yコンデンサは、前記スイッチングトランスの樹脂ボビンと前記基板面とで挟持されていることを特徴とする請求項1に記載にスイッチング電源。   The switching power supply according to claim 1, wherein the Y capacitor is sandwiched between a resin bobbin of the switching transformer and the substrate surface. 前記Yコンデンサが装着される入力側の配線と出力側の配線とは、前記配線基板上の他の配線よりも幅広に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスイッチング電源。   3. The input side wiring and the output side wiring on which the Y capacitor is mounted are formed wider than other wirings on the wiring board. Switching power supply. 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスイッチング電源を用い、前記スイッチング電源により交流電源が直流電源に変換されて動作することを特徴とする電動バルブアクチュエータ。   An electric valve actuator using the switching power supply according to any one of claims 1 to 3, wherein the switching power supply converts an AC power supply into a DC power supply.
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