JP2014093926A - Switching power-supply device - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁型DC/DCコンバータ回路の二次側同期整流用スイッチング素子が実装されたプリント基板において、大電流が流れることによる熱の問題が生じにくい構成を実現し、なお且つ、高効率で組立性が良好な小型のスイッチング電源装置を提供することを目的としている。
【解決手段】トランス120の二次側コイル導体122,123は、一次側コイル導体121を挟んで重ねて配置され、二次側コイル導体122,123の端部122a,122b,123a,123bは、プリント基板410上の接続用配線パターン421〜424を介して二次側スイッチング素子131〜134のドレイン端子Dと電気的に接続されている。
【選択図】図2A printed circuit board on which a switching element for secondary side synchronous rectification of an insulated DC / DC converter circuit is mounted realizes a configuration in which a heat problem due to a large current flows hardly occurs and is highly efficient. It is an object of the present invention to provide a small switching power supply device with good assembly.
Secondary coil conductors 122 and 123 of a transformer 120 are arranged so as to sandwich a primary coil conductor 121, and ends 122a, 122b, 123a and 123b of the secondary coil conductors 122 and 123 are It is electrically connected to the drain terminals D of the secondary side switching elements 131 to 134 via connection wiring patterns 421 to 424 on the printed circuit board 410.
[Selection] Figure 2
Description
この発明は、トランスを有する絶縁構造を備えたスイッチング電源装置に関するものである。 The present invention relates to a switching power supply device having an insulating structure having a transformer.
電気自動車やハイブリッドカーに搭載される車載用の絶縁型のスイッチング電源装置として、例えば、直流電圧のレベルを変換するための絶縁型DC/DCコンバータ装置が知られている。この装置は、リチウムイオン電池に代表される駆動用バッテリから供給される高電圧を、絶縁を保ちながら補機系電装品の電源電圧である低電圧に降圧する動作を行うものである。 As an in-vehicle insulated switching power supply device mounted on an electric vehicle or a hybrid car, for example, an insulated DC / DC converter device for converting a DC voltage level is known. This device performs an operation of stepping down a high voltage supplied from a driving battery represented by a lithium ion battery to a low voltage that is a power supply voltage of an auxiliary electrical component while maintaining insulation.
このような絶縁型DC/DCコンバータ装置において、二次側の整流素子に、MOSFETに代表される半導体スイッチング素子を用いる同期整流方式が一般に採用されている。整流方式を同期整流方式とすることで、整流素子にダイオードを用いた場合に比べ、一般に高負荷域での効率が向上するため、より出力電流の大きい仕様の絶縁型DC/DCコンバータ装置において有効である。また、MOSFETを金属基板に実装することで、2次側に流れる大電流に起因するMOSFETの発熱をある程度効率よく放熱することができる。 In such an insulated DC / DC converter device, a synchronous rectification method using a semiconductor switching element typified by a MOSFET as a secondary rectifying element is generally employed. Since the rectification method is a synchronous rectification method, the efficiency in a high load region is generally improved as compared with the case where a diode is used as a rectification element. Therefore, it is effective in an insulation type DC / DC converter device having a larger output current. It is. Further, by mounting the MOSFET on the metal substrate, the heat generation of the MOSFET due to the large current flowing on the secondary side can be efficiently radiated to some extent.
同期整流方式を採用する絶縁型のスイッチング電源装置の例として、例えば、特許文献1に示される絶縁型DC―DCコンバータでは、トランス30は筐体35の底面から一定の高さH1において2次巻線の一端用の第1の接続端子36と他端用の第2の接続端子37と中間タップ用の第3の接続端子38とが水平方向において接続端子36と接続端子37との間に接続端子38を挟んだ状態で配置されている。チョークコイル40は基板70の上方に配置され、トランス30の筐体35からの接続端子38に向かって延びる接続端子42が接続端子38と接続されている。基板70のドレイン用の導電層73が平面視においてトランス30の筐体35からの第1の接続端子36の突出方向に延設されるとともにドレイン用の導電層74が平面視においてトランス30の筐体35からの第2の接続端子37の突出方向に延設されている。この絶縁型DC―DCコンバータでは、基板70(金属板71の上面に電気絶縁層72と導電層73〜77により構成されている)に整流用MOSFET21〜24が実装されるとともにバスバーを介して、基板70にトランス30の2次巻線が接続されており、ノイズの低減を図っている。 As an example of an insulation type switching power supply device that employs a synchronous rectification method, for example, in the insulation type DC-DC converter disclosed in Patent Document 1, the transformer 30 is secondary-wound at a certain height H1 from the bottom surface of the housing 35. The first connection terminal 36 for one end of the line, the second connection terminal 37 for the other end, and the third connection terminal 38 for the intermediate tap are connected between the connection terminal 36 and the connection terminal 37 in the horizontal direction. The terminals 38 are arranged with the terminal 38 interposed therebetween. The choke coil 40 is disposed above the substrate 70, and a connection terminal 42 extending toward the connection terminal 38 from the housing 35 of the transformer 30 is connected to the connection terminal 38. A conductive layer 73 for drain of the substrate 70 is extended in the protruding direction of the first connection terminal 36 from the casing 35 of the transformer 30 in plan view, and a conductive layer 74 for drain is extended in the casing of the transformer 30 in plan view. The second connection terminal 37 extends from the body 35 in the protruding direction. In this insulated DC-DC converter, rectifying MOSFETs 21 to 24 are mounted on a substrate 70 (configured by an electrically insulating layer 72 and conductive layers 73 to 77 on the upper surface of a metal plate 71), and via a bus bar, The secondary winding of the transformer 30 is connected to the substrate 70 to reduce noise.
しかしながら、特許文献1に示す従来の絶縁型DC―DCコンバータでは、MOSFETが金属基板に実装されているが、MOSFETの制御信号を生成する制御回路を金属基板上に構成することは困難であるため、別のプリント基板上に制御回路を実装する必要がある。このため、制御回路と金属基板上のMOSFETとを接続するためのコネクタ及びハーネスが余分に必要となり、コストが増大するとともに耐振動性が低下する。また、金属基板を介して放熱する構造であるため、絶縁放熱シート等を介して筐体に密着させて冷却する構造に比べて放熱性が劣り、MOSFETの性能を十分に発揮させることができないという課題があった。加えて、トランスの二次巻線とMOSFETとの接続のために余
分な接続端子を実装する必要があり、部品点数の増加やコストの増大、及び組立性の低下を招いていた。
However, in the conventional insulated DC-DC converter shown in Patent Document 1, the MOSFET is mounted on the metal substrate, but it is difficult to configure a control circuit for generating a control signal for the MOSFET on the metal substrate. It is necessary to mount the control circuit on another printed circuit board. For this reason, an extra connector and harness for connecting the control circuit and the MOSFET on the metal substrate are required, which increases costs and decreases vibration resistance. Moreover, since it is a structure that radiates heat through a metal substrate, heat dissipation is inferior compared to a structure that is cooled by being in close contact with the housing via an insulating heat radiating sheet or the like, and the performance of the MOSFET cannot be fully exhibited. There was a problem. In addition, it is necessary to mount an extra connection terminal for the connection between the secondary winding of the transformer and the MOSFET, resulting in an increase in the number of parts, an increase in cost, and a reduction in assembly.
これに対して、MOSFETをプリント基板に実装する場合には、MOSFETの制御信号はプリント基板上のパターンを用いて容易に配線することができ、コストの増大や耐振動性の低下を引き起こすことは少ない。また、リードタイプのパッケージのMOSFETを実装することにより、前述の絶縁放熱シート等を介して筐体に密着させて冷却する構造とすることもでき、放熱性の向上を図ることができる。しかし、MOSFETをプリント基板に実装した場合、プリント基板上のパターンに二次側の大電流を流す必要が生じるため、パターンの自己発熱により基板の劣化や焼損等を招く可能性があった。 On the other hand, when a MOSFET is mounted on a printed circuit board, the control signal of the MOSFET can be easily wired using a pattern on the printed circuit board, which causes an increase in cost and a decrease in vibration resistance. Few. In addition, by mounting a MOSFET of a lead type package, the structure can be cooled by being in close contact with the casing via the above-described insulating heat dissipation sheet or the like, and heat dissipation can be improved. However, when a MOSFET is mounted on a printed circuit board, it is necessary to pass a large secondary current through the pattern on the printed circuit board, which may lead to deterioration of the circuit board or burnout due to self-heating of the pattern.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、絶縁型DC/DCコンバータ回路の二次側同期整流用スイッチング素子が実装されたプリント基板において、大電流が流れることによる熱の問題が生じにくい構成を実現し、なお且つ、高効率で組立性が良好な小型のスイッチング電源装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is because a large current flows in a printed circuit board on which a secondary side synchronous rectification switching element of an insulated DC / DC converter circuit is mounted. An object of the present invention is to provide a small-sized switching power supply device that realizes a configuration that is less likely to cause heat problems, and that has high efficiency and good assemblability.
上記課題を解決するために、本発明に係るスイッチング電源装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路、一次側コイル導体と、少なくとも1つの板状の二次側コイル導体にて構成されるとともに、前記インバータ回路の出力側に接続されたトランス、複数のスイッチング素子により構成されるとともに、前記トランスの出力側に接続された整流回路、前記インバータ回路及び前記整流回路が実装されたプリント基板、前記プリント基板上に形成されるとともに、前記二次側コイル導体の端部と前記スイッチング素子の端子とを接続する接続用配線パターン、前記トランス及び前記プリント基板を収容する筐体、を備え、前記二次側コイル導体の端部及び前記スイッチング素子の端子が前記接続用配線パターンに設けられた貫通孔に挿入され、半田付によって実装されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a switching power supply device according to the present invention includes an inverter circuit that converts DC power into AC power, a primary coil conductor, and at least one plate-like secondary coil conductor. And a transformer connected to the output side of the inverter circuit, a rectifier circuit connected to the output side of the transformer, and a printed circuit board on which the inverter circuit and the rectifier circuit are mounted. A wiring pattern for connection for connecting an end of the secondary coil conductor and a terminal of the switching element, a housing for accommodating the transformer and the printed board, and formed on the printed board; A through-hole in which the end of the secondary coil conductor and the terminal of the switching element are provided in the connection wiring pattern It is inserted, and is characterized in that it is implemented by soldering.
本発明のスイッチング電源装置によれば、トランスの低電圧側巻線を構成する二次側コイル導体を、二次側スイッチング素子が実装されたプリント基板に直接実装することにより、追加の部材を用いずにトランスと二次側整流回路との電気的接続を行うことができ、部品点数の削減及び組立性の向上を図るとともに、プリント基板上を電流が流れる距離を短くすることができ、プリント基板の発熱を抑制し、プリント基板の信頼性を向上させることができる効果がある。 According to the switching power supply device of the present invention, an additional member is used by directly mounting the secondary side coil conductor constituting the low voltage side winding of the transformer on the printed circuit board on which the secondary side switching element is mounted. The transformer and the secondary side rectifier circuit can be electrically connected to each other, reducing the number of components and improving the assemblability, and reducing the distance of current flow on the printed circuit board. It is possible to suppress the heat generation and to improve the reliability of the printed circuit board.
以下、本発明の実施の形態に係るスイッチング電源装置について、図1から図8を参照して説明する。 Hereinafter, a switching power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るスイッチング電源装置に適用される第1のDC/DCコンバータの回路構成図であり、図2は、実施の形態1に係るスイッチング電源装置のDC/DCコンバータを構成するトランスと整流回路の接続部分の構造の第1の構成例を示す上面図である。図3、図4は、それぞれ図2のA−A’部の断面及びB−B’部の断面を示す図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first DC / DC converter applied to the switching power supply device according to the first embodiment, and FIG. 2 shows the DC / DC converter of the switching power supply device according to the first embodiment. It is a top view which shows the 1st structural example of the structure of the connection part of the trans | transformer and rectifier circuit to comprise. 3 and 4 are diagrams showing a cross section taken along line AA ′ and a cross section taken along line BB ′ in FIG. 2, respectively.
まず、図1を用いて、実施の形態1に係るスイッチング電源装置に適用される第1のDC/DCコンバータの回路構成について説明する。DC/DCコンバータ回路は、高電圧の直流電力が入力される入力端子210及び220と、一次側スイッチング素子101,102,103,104により構成され、入力端子210及び220に入力された直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路100と、インバータ回路100の入力側に設けられ、インバータ回路100の動作により発生する交流成分を吸収する入力コンデンサ170と、インバータ回路100の出力側に設けられた共振コイル110と、一次側スイッチング素子101,102,103,104とそれぞれ並列に接続され、共振コイル110と共振動作を起こし、一次側スイッチング素子101,102,103,104のスイッチング損失を抑制する働きを担う共振コンデンサ201,202,203,204と、共振コイル110と直列に接続された一次側コイル導体(高電圧側巻線)121及び一次側コイル導体121と磁気的に結合した二次側コイル導体(低電圧側巻線)122及び123からなるトランス120と、二次側スイッチング素子であるMOSFET131,132,133,134により構成され、二次側コイル導体122,123に発生する交流電圧を直流電圧に変換する整流回路130と、二次側コイル導体122,123の接続箇所であるセンタータップ124と、センタータップ124での交流成分を含む直流電圧を平滑する平滑コイル160及び出力コンデンサ180で構成される平滑回路150と、平滑回路150から出力された平坦な直流電圧を取り出す出力端子310及び320と、を備えている。なお、ここでは、出力側のマイナス端子320は、明確には設けられていないが、GND接続箇所141,142,143とこれらが接地される図2に示す筐体140がその役割を担っている。
First, the circuit configuration of a first DC / DC converter applied to the switching power supply according to Embodiment 1 will be described with reference to FIG. The DC / DC converter circuit includes
このDC/DCコンバータ装置は、車載の高電圧バッテリから供給される100Vから600V程度までの高電圧を入力端子210及び220に受け、出力端子310及び320より車載補機系部品の電源電圧である12Vから16V程度の電圧を出力するものである。
This DC / DC converter device receives high voltages from about 100 V to about 600 V supplied from a high-voltage battery mounted on the vehicle at the
図2は、図1に示すDC/DCコンバータ回路を構成するトランスと整流回路の接続部分の構造を示す上面図である。図3、図4は、それぞれ図2のA−A’部及びB−B’部の断面図である。次に、図2から図4を参照して、実施の形態1のDC/DCコンバータ回路におけるトランス120と整流回路130の接続部分の具体的な構造について説明する。なお、図2から図4において、インバータ回路100、平滑回路150、及び一部の部材または部材の一部は、省略されている。
FIG. 2 is a top view showing a structure of a connection portion between the transformer and the rectifier circuit constituting the DC / DC converter circuit shown in FIG. 3 and 4 are cross-sectional views taken along lines A-A ′ and B-B ′ of FIG. 2, respectively. Next, with reference to FIGS. 2 to 4, a specific structure of a connection portion between the
トランス120の一次側コイル導体121には、後述するE型コア125の中足125aを貫通させる貫通孔127が設けられており、一次側コイル導体121は、E型コア125の中足125aを捲回するように設けられた樹脂製のボビン128に対して捲回されるとともに、一次側コイル導体121の端部121aはボビン128から延出され、プリ
ント基板410上に実装されたインバータ回路100(図示されていない。)に電気的に接続されている。
The
板状の二次側コイル導体122,123は、トランス120の低電圧側巻線を構成している。二次側コイル導体122,123は、プレス加工により金属の薄板を打ち抜いて形成され、E型コア125の中足125aに捲回するように配置されるコイル部と、電気的接続を行うための端部122a,122b,123a,123b、124とからなる。二次側コイル導体122は、一次側コイル導体121の上側、二次側コイル導体123は、一次側コイル導体121の下側に重ねて配置されている。二次側コイル導体122,123の端部122a,122b,123a,123b、124のうち、二次側スイッチング素子(MOSFET)131,132,133,134に接続される方の端部122a,122b,123a,123bは、コイル部分より細い形状を持つように打ち抜き加工されているとともに、適宜折曲加工がなされており、それぞれ、プリント基板410上の接続用配線パターン421,422,423,424(本実施の形態の説明では、プリント基板410の下面にあるが、図2では、便宜上、上面側に表記されている。)を介して二次側スイッチング素子131,132,133,134と電気的に接続されている。さらに、二次側コイル導体122,123は、リベット等の締結部材531,532によって、コイル部と端部122a,122b,123a,123bとの中間部において、プリント基板410に対して、それぞれ、機械的に締結固定されている。
The plate-like secondary
磁性体コア125は、トランス120の磁路を形成するものである。本実施の形態では、E型コア125とI型コア126とを組み合わせることで、トランス120のコアを構成している(図3、図4参照。)。また、ばね部材(図示されていない。)によって、E型コア125は、I型コア126とともに筐体140に対して押圧され、固定されている。
The
二次側スイッチング素子であるMOSFET131,132,133,134は、二次側コイル導体122,123に接続され、整流回路130を構成している。MOSFET131,132,133,134のドレイン端子Dは、プリント基板410上に設けられた接続用配線パターン421,422,423,424の貫通孔421a,422a,423a,424aにおいて、フロー半田付により半田511a,512a,513a,514aにて接合され、二次側コイル導体122,123の端部122a,122b,123a,123bは、接続用配線パターン421,422,423,424の貫通孔421b,422b,423b,424bにおいて、フロー半田付により半田511b,512b,513b,514bにて接合され、これにより、二次側コイル導体122,123の端部122a,122b,123a,123bと、MOSFET131,132,133,134のドレイン端子Dとが電気的に接続されている。また、MOSFET131,132,133,134が、ばね部材(図示されていない。)によって、絶縁放熱シート610を介して筐体140に押圧固定されていることで、機械的に固定されるとともに熱的にも筐体140と結合されている。また、MOSFET131,132,133,134ソース端子Sは、図示されていない金属導体によってGND接続箇所141,142で筐体140に対し電気的に接続されている。
筐体140は、スイッチング電源装置のMOSFET131,132,133,134、トランス120のE型コア125、I型コア126、プリント基板410を収容するものである。収容された部材は、ばね部材、または、ねじによってそれぞれ筐体140に機械的に固定されている。
The
プリント基板410には、インバータ回路100(図示されていない。)、MOSFET131,132,133,134の制御端子Gへ入力される制御信号のための接続用配
線パターン(図示されていない。)及びMOSFET131,132,133,134のドレイン端子Dと二次側コイル導体122,123とを接続する接続用配線パターン421,422,423,424が形成されている。また、プリント基板410は、ねじ止め箇所(図示されていない。)によって、筐体140に固定されている。
The printed
図3の断面図に示すように、MOSFET132(131)の端子D及び上側の二次側コイル導体122の端部122b(122a)は、プリント基板410上の接続用配線パターン422(421)の貫通孔422a,422b(421a,421b)に挿入されて半田付けされ、接続されている。図3の円で囲まれた部分の拡大図に示すように、MOSFET132(131)のドレイン端子Dの半田512a(511a)と二次側コイル導体122の端部122b(122a)の半田512b(511b)とは、繋がっている(一体に形成されている)ことが望ましく、両半田付箇所は可能な限り互いの直近にあり、両半田付箇所を接続する接続用配線パターン422(421)には、ソルダレジストを塗布しない方が望ましい。同様に、図4の断面図に示すように、MOSFET133(134)のドレイン端子D及び下側の二次側コイル導体123の端部123a(123b)は、プリント基板410上の接続用配線パターン423(424)の貫通孔423a,423b(424a,424b)に挿入されて半田付けされ、接続されている。接続用配線パターン423(424)についても同様に、ソルダレジストを塗布しない方がよい。ここでは、接続用配線パターン及び半田は、プリント基板410の下面(裏面)に形成する場合について説明したが、上面(表面)あるいは両面に形成する場合であってもよい。
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the terminal D of the MOSFET 132 (131) and the
なお、上記実施の形態では、二次側コイル導体122,123の相互接続箇所であるセンタータップ124を出力端子とし、平滑コイル160と接続する例について説明したが、図5に示す第2のDC/DCコンバータ回路のように、センタータップ124が、筐体140のGND144に接続され、二次側スイッチング素子131,132,133,134のソース端子Sと平滑コイル160a,160bを接続する回路構成であってもよい。その場合においても、本発明の効果は、同様に有効である。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記実施の形態では、トランス120の低電圧側巻線が2つの二次側コイル導体122,123により構成される例について説明したが、二次側コイル導体を1つしか持たない場合であってもよく、例えば、図6に示すように、二次側巻線を0.5巻ずつとし、二次側スイッチング素子131,132,133,134と接続する二次側コイル導体の端部122a,122b,123a,123bとはトランスコア125,126を挟んで反対側のコイル部の中間点にセンタータップ124を設ける構成であってもよい。あるいは、図7に示すように、センタータップを持たずに二次側スイッチング素子131,132,133,134のドレイン端子Dと平滑コイル160a,160bとを電気的に接続するカレントダブラ方式の回路構成にも適用することができる。その場合においても、本発明の効果は、同様に有効である。
In the above embodiment, the example in which the low-voltage side winding of the
また、上記実施の形態では、1つの二次側コイル導体122の2つの端部に対して、それぞれ、2つの二次側スイッチング素子131,132及び133,134が接続される例について説明したが、要求される出力電流仕様に応じて接続される二次側スイッチング素子の個数は変化する。この場合には、図8に示すように、接続される二次側スイッチング素子801〜803の端子801d〜803dの各々に対して、個別に二次側コイル導体700の端部700a〜700cを備えることが望ましい。
In the above embodiment, an example in which two
また、上記実施の形態では、一次側コイル導体121を樹脂製のボビン128に対し導線を捲回させて構成した例について説明したが、一次側コイル導体121を他の方法によって構成していてもよい。例えば、一次側コイル導体121をプリント基板410とは別に設けたプリント基板上の配線パターンで構成するなどした場合においても、同様に、本
発明の効果は有効である。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which comprised the primary
これにより、本実施の形態では、二次側コイル導体122,123が、プリント基板410の接続用配線パターン421,422,423,424に半田付によって電気的に接続され、これら接続用配線パターン421,422,423,424を介して二次側半導体スイッチング素子131,132,133,134と接続されることで、部材を追加することなく、二次側コイル導体122,123と二次側半導体スイッチング素子131,132,133,134との接続を実現できるため、部品点数の削減及び組立性の向上を図ることができる。
Thus, in the present embodiment, the
また、二次側コイル導体122,123は、接続される二次側半導体スイッチング素子のMOSFET131,132,133,134のドレイン端子Dと同数の端部122a,122b,123a,123bを備え、これら端部と各MOSFETのドレイン端子Dとが、それぞれ、プリント基板410上の接続用配線パターン421,422,423,424を介して接続されることで、二次側コイル導体122,123と二次側半導体スイッチング素子131,132,133,134とを接続するプリント基板410上の接続用配線パターン421,422,423,424の長さを最小限にすることができ、接続用配線パターンにおける発熱量を低減することができる。
The
また、二次側コイル導体122,123の端部122a,122b,123a,123bと、これら端部と接続される各MOSFET131,132,133,134の端子とが、接続用配線パターン421,422,423,424領域内に設けられた2つの貫通孔に各々挿入され、一体に形成された半田によって接続されていることで、接続用配線パターン421,422,423,424における発熱量をさらに低減することができる。
Further, the
また、二次側コイル導体122,123が、プリント基板410に対して締結部材531,532によって機械的に固定されていることで、二次側コイル導体122,123を筐体140に対して直接、機械的に固定する場合と比較して、組み付け時の誤差によって二次側コイル導体122,123と第二のプリント基板420との接続部の半田にかかる応力を軽減させることができ、半田クラック等の不具合の発生を低減させることができる。
In addition, since the
また、二次側コイル導体122,123は、プレス加工により金属の薄板を打ち抜いて形成されるものとしたが、エッチング法等により形成されたものであってもよい。
The
このように、実施の形態1に係るスイッチング電源装置によれば、トランスの低電圧側巻線を構成する二次側コイル導体を、二次側スイッチング素子が実装されたプリント基板に直接実装することにより、追加の部材を用いずにトランスと二次側整流回路との電気的接続を行うことができるので、部品点数の削減及び組立性の向上が図れるとともに、また、プリント基板に実装される二次側コイル導体の端部をコイル部分より細くすることで、二次側スイッチング素子の端子直近に二次側コイル導体の端部を配置した場合においても、二次側スイッチング素子の他の配線パターンが阻害され難いため、コイルの電流容量を損なわずに、二次側スイッチング素子の端子と二次側コイル導体の端部とを、より近づけて配置することが可能となり、プリント基板上を電流が流れる距離を短くすることで、プリント基板の発熱を抑制し、プリント基板の信頼性を向上させることができるという効果が期待できる。また、プリント基板に実装される二次側コイル導体の端部がコイル部分より細くなっていることで、コイルの電流容量を損なわずに、フローによる半田付け時にコイル導体の放熱効果による半田不良を抑制することができるという効果が期待できる。 Thus, according to the switching power supply device according to the first embodiment, the secondary coil conductor constituting the low voltage side winding of the transformer is directly mounted on the printed circuit board on which the secondary switching element is mounted. Thus, the transformer and the secondary rectifier circuit can be electrically connected without using an additional member, so that the number of parts can be reduced and the assemblability can be improved. By making the end of the secondary coil conductor thinner than the coil portion, even when the end of the secondary coil conductor is arranged in the immediate vicinity of the terminal of the secondary switching element, other wiring patterns of the secondary switching element Therefore, the terminal of the secondary side switching element and the end of the secondary side coil conductor can be arranged closer to each other without impairing the current capacity of the coil. By shortening the distance flowing on lint substrate current to suppress heat generation of printed circuit board, the effect can be expected that it is possible to improve the reliability of the printed circuit board. In addition, the end of the secondary coil conductor mounted on the printed circuit board is thinner than the coil part, so that the current capacity of the coil is not impaired, and solder defects due to the heat dissipation effect of the coil conductor are eliminated during soldering by flow. The effect that it can suppress can be expected.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the embodiment can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。 Moreover, in the figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.
100 インバータ回路、120 トランス、121 一次側コイル導体、122,123 二次側コイル導体、122a,122b,123a,123b 二次側コイル導体の端部、125a,125b E型コア、126 I型コア、128 樹脂製ボビン、130 整流回路、131,132,133,134 二次側半導体スイッチング素子(MOSFET)、140 筐体、410 プリント基板、421,422,423,424 接続用配線パターン、531,532 締結部材、610 絶縁放熱シート。 100 inverter circuit, 120 transformer, 121 primary coil conductor, 122, 123 secondary coil conductor, 122a, 122b, 123a, 123b end of secondary coil conductor, 125a, 125b E type core, 126 I type core, 128 resin bobbin, 130 rectifier circuit, 131, 132, 133, 134 secondary side semiconductor switching element (MOSFET), 140 housing, 410 printed circuit board, 421, 422, 423, 424 connection wiring pattern, 531, 532 fastening Member, 610 Insulating heat dissipation sheet.
Claims (7)
一次側コイル導体と、少なくとも1つの板状の二次側コイル導体にて構成されるとともに、前記インバータ回路の出力側に接続されたトランス、
複数のスイッチング素子により構成されるとともに、前記トランスの出力側に接続された整流回路、
前記インバータ回路及び前記整流回路が実装されたプリント基板、
前記プリント基板上に形成されるとともに、前記二次側コイル導体の端部と前記スイッチング素子の端子とを接続する接続用配線パターン、
前記トランス及び前記プリント基板を収容する筐体、を備え、
前記二次側コイル導体の端部及び前記スイッチング素子の端子が前記接続用配線パターンに設けられた貫通孔に挿入され、半田付によって実装されていることを特徴とするスイッチング電源装置。 An inverter circuit that converts DC power to AC power;
A transformer configured with a primary coil conductor and at least one plate-like secondary coil conductor, and connected to the output side of the inverter circuit;
A rectifier circuit configured by a plurality of switching elements and connected to the output side of the transformer,
A printed circuit board on which the inverter circuit and the rectifier circuit are mounted;
A wiring pattern for connection that is formed on the printed circuit board and connects an end of the secondary coil conductor and a terminal of the switching element,
A housing for accommodating the transformer and the printed circuit board;
An end portion of the secondary coil conductor and a terminal of the switching element are inserted into a through hole provided in the connection wiring pattern and mounted by soldering.
The secondary coil conductor is composed of two coil conductors, and the primary coil conductor is sandwiched between the two coil conductors. The switching power supply device according to Item 1.
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