CN102396141B - 电源装置 - Google Patents

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Abstract

具有：电路用印刷基板，其作为产生电源电压的电路基板；第1二极管，其构成为与晶体管反向并联连接，以避开晶体管的路径使电流流动；第2二极管，其与晶体管串联连接，防止电流在晶体管上形成的寄生二极管中流动；保护电路，其与第2二极管并联连接，防止第2二极管被高电压破坏，并且形成在与电路用印刷基板不同的基板上；以及冷却部，其在电路用印刷基板外与保护电路接合，对保护电路进行冷却。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及一种具有用于防止电子部件被高电压破坏的保护电路的电源装置。 
背景技术
在激光电源装置中，作为逆变器(高频逆变器电路)的频率而使用100kHz～1MHz程度的高频。另外，作为激光电源装置的变换器部或逆变器部的开关，使用例如以MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)为代表的半导体开关。 
MOSFET内置有在装置构造上寄生形成的寄生二极管，寄生二极管部分有时无法保证作为器件的特性。因此，有时为了防止向寄生二极管中流入电流，而与MOSFET串联地连接二极管，并且与MOSFET反向并联地连接不同于寄生二极管的二极管(针对寄生二极管的电流防止用二极管)而使用。作为二极管大多使用SBD(肖特基势垒二极管)。在这种MOSFET中，电流以二极管、MOSFET的漏极、MOSFET的源极的顺序的路径、以及MOSFET的源极、电流防止用二极管的顺序的路径流动。另外，在激光电源装置所使用的高频逆变器电路中，附加用于防止二极管被高电压破坏的保护电路(齐纳二极管等)而使用。由此，在向二极管施加了高电压的情况下，与二极管并联连接的保护电路导通，抑制二极管的过电压破坏(参照专利文献1)。 
专利文献1：日本特开2003-243749号公报 
发明内容
但是，在上述现有的技术中，存在下述课题：为了防止由于保 护电路发热、温度上升而使MOSFET的特性变化，而使得冷却构造大型化。另外，对于电源装置的变换器部及逆变器部的开关，有时为了增加电流容量，将多个具有保护电路的MOSFET并联连接而使用。在此情况下，由于二极管顺向电流相对于温度上升存在正反馈特性，所以在将二极管并联连接而使用的情况下，存在电流向一部分的二极管集中，有时将二极管破坏的问题。另外，作为对印刷基板上的保护电路进行冷却的方法，存在使具有柔性的铝袋(aluminum pack)型水冷单元与印刷基板贴合的方法。在该方法中存在下述问题：在水冷单元和电路元件之间产生间隙，可能阻碍热传导。 
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种电源装置，其抑制保护电路的热量上升，供给稳定的电源。 
为了解决上述课题，达到目的，本发明提供一种电源装置，其使用具有晶体管的开关元件而供给电源电压，其特征在于，具有：电路用印刷基板，其作为产生所述电源电压的电路基板；第1二极管，其构成为与所述晶体管反向并联连接，以避开所述晶体管的路径使电流流动；第2二极管，其与所述晶体管串联连接，防止电流在所述晶体管上形成的寄生二极管中流动；保护电路，其与所述第2二极管并联连接，防止所述第2二极管被高电压破坏，并且形成在与所述电路用印刷基板不同的基板上；以及冷却部，其在所述电路用印刷基板外与所述保护电路接合，对所述保护电路进行冷却。 
发明的效果 
本发明所涉及的电源装置，由于将保护电路形成在与电路用印刷基板不同的基板上，在电路用印刷基板外与冷却部接合，所以具有下述效果，即，可以抑制保护电路的热量上升，供给稳定的电源。 
附图说明
图1是表示电源装置的结构的图。 
图2是表示升压变换器部或者逆变器部的开关的详细结构的图。 
图3是表示逆变器部的结构的一个例子的图。 
图4是表示水冷片的结构的一个例子的图。 
图5是表示主印刷基板和冷却片的实施方式1所涉及的结构的图。 
图6是表示将保护电路基板的内部图案和冷却片直接接合的情况下的结构的图。 
图7是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用岛状的导体接合后的情况下的结构的图。 
图8是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用实心图案状的导体接合后的情况下的结构的图。 
图9是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用岛状的导体以及绝缘物接合后的情况下的结构的图。 
图10是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用实心图案状的导体以及绝缘物接合后的情况下的结构的图。 
图11是表示将保护电路基板的内部图案和冷却片从保护电路基板的侧面侧接合后的情况下的结构的图。 
图12是表示主印刷基板和冷却片的实施方式2所涉及的结构的图。 
图13是表示将构成1个开关元件的半导体开关群配置在同一绝缘物上的情况下的结构的图。 
图14是用于说明在二极管和保护电路之间产生的寄生电感的图。 
符号的说明 
1保护电路 
1a、1b保护电路元件 
2二极管 
3 MOSFET 
4寄生二极管 
5二极管 
6寄生电感 
10冷却片 
21a、21b保护电路基板 
22垫片 
23螺钉 
24内部图案 
25A～25C、26导体 
31、32绝缘物 
50整流部 
51升压变换器部 
52逆变器部 
53升压变压器部 
54放电电极部 
100电源装置 
P主印刷基板 
Q1～Q4开关元件 
T11、T12、T21、T22、T31、T32、T41、T42、TX半导体开关 
具体实施方式
下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的电源装置。此外，本发明并不受本实施方式限定。在以下的实施方式中，作为电源装置的一个例子，针对电源装置为激光输出中使用的激光电源装置的情况进行说明。 
实施方式1 
在本实施方式中，为了提高半导体部件的保护电路的冷却能力，而在与连接作为保护对象的半导体部件的主印刷基板不同的印刷基板上构成保护电路。并且，将与主印刷基板的配线图案电连接的导体，设置在构成保护电路的印刷基板上，使该导体经由传热性绝缘物(绝缘体)等与冷却片导热连接。 
图1是表示电源装置的结构的图。电源装置100具有整流部50、升压变换器部51、逆变器部52、升压变压器部53、以及放电电极部 54。 
整流部50对商用200V的三相交流电源进行整流而得到脉动电流。升压变换器部51利用平滑电容器C1以及电感器L1，使整流电压平滑而得到直流电压，并对其进行升压。在升压变换器部51中设置有开关元件S1，升压变换器部51的输出电压值可以通过由占空比设定电路81改变开关元件S1的占空比而任意设定。 
逆变器部52具有多个开关元件Q1～Q4，其用于将被升压变换器部51升压后的直流电压变换为高频。逆变器部52通过使开关元件Q1和开关元件Q2、开关元件Q3和开关元件Q4的组合，按照来自开关信号生成电路82的开关信号交替地以高频进行闭合/断开，从而将升压后的电压变换为高频。升压变压器部53将由逆变器部52变换为高频后的高频电压，升压至向放电电极部(激光振荡用放电电极部)54施加的施加电压。放电电极部54通过由升压变压器部53升压后的电压(电源电压)的供给而发出激光。在电源装置100中，作为逆变器(高频逆变器电路)的频率，例如使用100kHz～1MHz程度的高频。 
此外，在图1中，针对电源装置100具有占空比设定电路81、开关信号生成电路82的结构的情况进行了说明，但电源装置100也可以不具有占空比设定电路81、开关信号生成电路82。 
图2是表示升压变换器部或者逆变器部的开关的详细结构的图。在图2中，示出了开关元件Q1～Q4所具有的半导体开关TX的结构。半导体开关TX具有MOSFET 3、二极管(第2二极管)2、保护电路1、二极管(第1二极管)5。另外，半导体开关TX内置有在装置构造上寄生形成的寄生二极管4。作为二极管大多使用SBD(肖特基势垒二极管)。 
二极管2在MOSFET 3的漏极侧与MOSFET 3串联连接。二极管5与MOSFET 3以反向并联的方式连接。保护电路1是用于防止二极管2被高电压破坏的保护电路元件，例如为齐纳二极管等。保护电路1与二极管2并联连接。由此，在向二极管2施加了高电压的情况下，保护电路1导通，抑制二极管2的过电压破坏。 
在电源装置100中，通过连接1个或并联连接多个图2所示的半导体开关TX，从而构成升压变换器部51及逆变器部52的1个开关元件(开关S1及开关元件Q1～Q4)。在这里，说明逆变器部52的结构的一个例子。图3是表示逆变器部的结构的一个例子的图。在图3中，图示出逆变器部52的各开关元件Q1～Q4分别具有2个并联的半导体开关TX的情况。 
在开关元件Q1中，作为半导体开关TX具有半导体开关T11、T12，在开关元件Q2中，作为半导体开关TX具有半导体开关T21、T22。在开关元件Q3中，作为半导体开关TX具有半导体开关T31、T32，在开关元件Q4中，作为半导体开关TX具有半导体开关T41、T42。 
在本实施方式中，将保护电路1形成在保护电路1用的印刷基板上，通过将该保护电路1安装在冷却片上，从而对保护电路1进行冷却。作为冷却片，可以是水冷片，也可以是空冷片。在本实施方式中，针对在保护电路1等的冷却中使用水冷片的情况进行说明。另外，在本实施方式中，与保护电路1用的印刷基板一起，将二极管2用的印刷基板、MOSFET 3用的印刷基板安装在水冷片上而进行冷却。 
图4是表示水冷片的结构的一个例子的图。在图4中，示出了在冷却片10上安装有保护电路1的情况。冷却片(冷却部)10形成为例如长方体，形成为使其柱轴以筒状贯穿。具体地说，将冷却片10从长方体的上表面侧至底面侧以筒状贯穿。保护电路1(保护电路用的印刷基板)形成为大致板状，以其主面与冷却片10的侧面接触的方式安装。构成为向冷却片10的筒状孔中送入在水冷中使用的水，由此将保护电路1冷却。 
在本实施方式中，将构成电源装置100的一部分的电路(半导体开关TX以外的电路)，形成在电源装置用的印刷基板(后述的主印刷基板P)上，并且在该主印刷基板(电路用印刷基板)P的附近配置冷却片10。另外，从图2所示的电容器向二极管2、MOSFET 3进行的供电，是通过设置在主印刷基板P内的导体图案(未图示)进行的。另外，将构成电源装置100的半导体开关TX的各部件，分 别形成在不同的印刷基板上，将各印刷基板与各冷却片10接合。在本实施方式中，1个印刷基板与1个冷却片10接合。 
下面，说明形成电源装置100的主印刷基板P和冷却片10的结构。图5是表示主印刷基板和冷却片的实施方式1所涉及的结构的图。在图5中，示出了主印刷基板P以及冷却片10的侧面。对于主印刷基板P和冷却片10，主印刷基板P的底面和冷却片10(柱状的侧面中与安装有保护电路1等的侧面垂直的侧面)经由垫片22而接合。 
另外，向1个冷却片10上，将构成半导体开关TX的1个部件(印刷基板)接合。在图5中，示出了在各冷却片10上将半导体开关T11的MOSFET 3(MOSFET 3用的印刷基板)、二极管2(二极管2用的印刷基板)、保护电路1(保护电路1用的印刷基板)、二极管5(二极管5用的印刷基板)、半导体开关T12的MOSFET 3、二极管2、保护电路1、二极管5接合后的情况。利用该结构，MOSFET 3、二极管5、二极管2、保护电路1、二极管5经由垫片22通过冷却片10而进行冷却。 
下面，对保护电路1等的半导体开关TX的构成要素(部件)和冷却片10之间的接合部分的结构进行说明。在这里，对保护电路1和冷却片10之间的接合部分的结构进行说明。图6～图11是表示形成有保护电路1的印刷基板(保护电路基板)和冷却片10之间的接合部分的图，示出了保护电路基板(保护电路基板21a、21b)和冷却片10之间的接合部分的剖面结构。以下，将纸面的右侧作为上表面侧，将纸面的左侧作为底面侧而进行说明。 
图6是表示将保护电路基板的内部图案和冷却片直接接合的情况下的结构的图。构成保护电路1的保护电路元件1a、1b形成在保护电路基板(第1基板)21a的上表面(纸面的右侧)。在保护电路基板21a的底面上，形成与保护电路元件1a、1b连接的内部图案24，该内部图案24与冷却片10接合。换言之，露出状态的内部图案24(使内部导体露出的内部图案24)直接与冷却片10接合。 
另外，保护电路基板21a等向冷却片10上的固定，是利用从保护电路基板21a的上表面侧贯穿保护电路基板21a、内部图案24并 到达冷却片10的螺钉23而进行的。由此，可以以简单的结构对保护电路1进行冷却。 
图7是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用岛状的导体接合后的情况下的结构的图。在保护电路基板21a的底面形成有内部图案24、底面侧的保护电路基板(第2基板)21b。换言之，在上表面侧的保护电路基板21a和底面侧的保护电路基板21b之间，形成有被保护电路基板21a、21b夹入的内部图案24。在保护电路基板21b上形成有从保护电路基板21b的底面侧向上表面侧贯穿的1～多个贯穿孔(成为通孔的开口部)，在该贯穿孔中埋入有导体(第1导体)25B。埋入导体25B的贯穿孔，是通过与例如在保护电路基板21a上形成保护电路元件1a、1b等时使用的开孔方法相同的方法而开设的。 
另外，保护电路基板21b的底面侧和冷却片10利用导体(第2导体)25A接合。导体25A具有岛状的构造，与各导体25B接合。换言之，各导体25A在与各导体25B的配置位置相对应的位置处形成为岛状。由此，内部图案24经由埋入在贯穿孔中的导体25B和导体25A与冷却片10接合。 
另外，保护电路基板21a等向冷却片10上的固定，是利用从保护电路基板21a的上表面侧贯穿保护电路基板21a、内部图案24、保护电路基板21b并到达冷却片10的螺钉23而进行的。由此，形成有保护电路1的基板成为较强的强度，即使在强度较强的基板上形成保护电路1的情况下，也可以容易地对保护电路1进行冷却。 
此外，也可以在保护电路基板21b的底面上，预先形成在印刷基板上形成电路时使用的环形焊盘(ring land)。该环形焊盘是在保护电路基板21b的贯穿孔的周围形成的平板环状的导体。由此，导体25B和导体25A经由环形焊盘而接合，使导体25B和导体25A之间的接合变得容易。另外，在保护电路基板21b的底面上形成环形焊盘的情况下，也可以将该环形焊盘作为导体25A。 
图8是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用实心图案状的导体接合后的情况下的结构的图。在图8的接合结构中，与图7的接合结构相比，将保护电路基板21b的底面侧和冷却片10接合的导体 25A不同。具体地说，在图8的接合结构中，将保护电路基板21b的底面侧和冷却片10利用实心图案状的导体25C(导体板)进行接合。由此，导体25C与多个导体25B接合。 
另外，保护电路基板21a等向冷却片10上的固定，是利用从保护电路基板21a的上表面侧贯穿保护电路基板21a、内部图案24、保护电路基板21b、导体25C并到达冷却片10的螺钉23而进行的。由此，形成保护电路1的基板成为较强的强度，即使在强度较强的基板上形成保护电路1的情况下，也可以以简单的结构容易地对保护电路1进行冷却。 
图9是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用岛状的导体以及绝缘物接合后的情况下的结构的图。在图9的接合结构中，与图7的接合结构相比，在导体25A和冷却片10之间配置有绝缘物(传热性绝缘物)31这一点不同。 
另外，保护电路基板21a等向冷却片10上的固定，是利用从保护电路基板21a的上表面侧贯穿保护电路基板21a、内部图案24以及绝缘物31并到达冷却片10的螺钉23而进行的。由此，即使在冷却片10与导体25B等不为相同电位(不是接地)的情况下，也可以容易地对保护电路1进行冷却。 
图10是表示将保护电路基板的背面和冷却片利用实心图案状的导体以及绝缘物接合后的情况下的结构的图。在图10的接合结构中，与图8的接合结构相比，在导体25C和冷却片10之间配置有绝缘物31这一点不同。 
另外，保护电路基板21a等向冷却片10上的固定，是利用从保护电路基板21a的上表面侧贯穿保护电路基板21a、内部图案24、保护电路基板21b以及绝缘物31并到达冷却片10的螺钉23而进行的。由此，即使在冷却片10与导体25C等不为相同电位的情况下，也可以以简单的结构容易地对保护电路1进行冷却。 
图11是表示将保护电路基板的内部图案和冷却片从保护电路基板的侧面侧接合后的情况下的结构的图。在保护电路基板21a的底面上，形成有内部图案24、底面侧的保护电路基板21b。并且，在内部 图案24中不与保护电路基板21a、21b接合的面(侧面)上，接合有钩型的导体(第3导体)26。该导体26从与内部图案24之间的接合位置沿保护电路基板21b的侧面(外壁面)向冷却片10侧延伸，在保护电路基板21b的底面(绝缘物31的上表面)处弯曲，与绝缘物31的上表面侧接合。换言之，导体26与内部图案24的侧面连接，并且从保护电路基板21b的侧面向保护电路基板21b的底面延伸。 
另外，保护电路基板21a等向冷却片10上的固定，是利用从保护电路基板21a的上表面侧贯穿保护电路基板21a、内部图案24、保护电路基板21b以及绝缘物31并到达冷却片10的螺钉23而进行的。由此，即使在强度较强的基板上形成保护电路1的情况下，也可以以简单的结构对保护电路1进行冷却，而不使用贯穿孔。 
此外，也可以将图6至图11所示的接合结构进行各种组合。例如，也可以在图6所示的接合结构中配置绝缘物31。在此情况下，在内部图案24和冷却片10之间配置绝缘物31。另外，也可以在图11所示的接合结构中省略绝缘物。在此情况下，使导体26和冷却片10直接接合。 
另外，作为冷却片10可以使用水冷片和空冷片中的任何一种，但在电源装置100的周围环境中金属粉等较多的情况下使用空冷片时，预先设置过滤器，该过滤器用于将到达空冷片的气流中包含的金属粉去除。 
另外，在图2、图3、图5等中，针对各半导体开关TX具有1个MOSFET 3的情况进行了说明，但也可以构成为各半导体开关TX具有多个MOSFET 3。 
此外，在本实施方式中，针对将MOSFET 3、二极管2、保护电路1、二极管5分别形成在不同的印刷基板(芯片)上的情况进行了说明，但也可以将MOSFET 3、二极管2、保护电路1、二极管5中的某几个形成在同一印刷基板上。例如，也可以将二极管2和保护电路1形成在同一印刷基板上，将该印刷基板与冷却片10连接。 
此外，在本实施方式中，针对将保护电路1及二极管2形成在印刷基板上的情况进行了说明，但保护电路1及二极管2也可以形成 在印刷基板以外的基板上(半导体基板上等)。 
在现有技术中，保护二极管的保护电路构成在印刷基板上。但是，存在由于齐纳二极管等构成保护电路的电子部件的发热而使保护电路温度上升等的问题。另一方面，在本实施方式中，由于可以将保护电路元件1a、1b所产生的热量，以保护电路基板21的内部导体(内部图案24、导体25B等)、保护电路基板21a、21b的表面导体(导体25A、25C、26等)、冷却片10的路径向冷却片10传递，所以可以高效地对保护电路进行冷却。 
如上述所示，根据实施方式1，由于将保护电路1形成在保护电路基板21上，利用冷却片10对该保护电路基板21进行冷却，所以可以抑制保护电路1的热量上升，高效地供给稳定的电源。 
实施方式2 
下面，使用图12～图14，说明本发明的实施方式2。在实施方式2中，为了抑制由并联连接的多个保护电路1的温度差引起的特性波动，没有将并联连接的多个保护电路1与不同的冷却片10连接，而是与同一冷却片10连接。 
由于二极管的特性存在温度依赖性，所以期望二极管2及保护电路1尽可能在相同的温度下进行动作。因此，在本实施方式中，将二极管2和保护电路1设置在同一冷却片10上。另外，在1个开关元件(开关元件Q1～Q4)内将二极管2及保护电路1并联连接而使用的情况下，如果并联连接的多个二极管2、保护电路1的温度分别不同，则因二极管特性而使电流向温度高的二极管集中，其结果，有时将二极管破坏。因此，在本实施方式中，将并联连接的二极管2和保护电路1设置在同一冷却片10上。换言之，将构成1个开关元件的部件群(二极管2及保护电路1)与同一冷却片10连接。 
图12是表示主印刷基板和冷却片的实施方式2所涉及的结构的图。在图12中，示出主印刷基板P以及冷却片10的侧面。对于主印刷基板P和冷却片10，在主印刷基板P的底面和冷却片10的侧面经由垫片22而接合。 
另外，向1个冷却片10上，将1个开关元件所具有的半导体开 关TX群的保护电路1和二极管2(在开关元件内并联连接的保护电路1和二极管2)接合。在图12中，示出了在1个冷却片10上接合有开关元件Q1的部件群(保护电路1和二极管2)的情况。具体地说，在1个冷却片10上接合有半导体开关T11的二极管2、半导体开关T11的保护电路1、半导体开关T12的二极管2、半导体开关T12的保护电路1。 
利用该结构，构成同一开关元件的保护电路1和二极管2利用同一冷却片10进行冷却。因此，可以抑制由在同一开关元件内并联连接的多个保护电路1、二极管2的温度差所引起的特性波动。 
另外，也可以将构成1个开关元件的半导体开关TX群配置在同一绝缘物32上。图13是表示将构成1个开关元件的半导体开关群配置在同一绝缘物上的情况下的结构的图。此外，在图13中，省略了半导体开关T11、T12的MOSFET 3及二极管5的图示。 
在图13中，将并联连接的半导体开关T11的二极管2、半导体开关T11的保护电路1、半导体开关T12的二极管2、半导体开关T12的保护电路1，配置在设置于它们与冷却片10之间的通用的1片绝缘物32上。通过作为绝缘物32使用导热系数高的部件，从而可以减小构成1个开关元件的保护电路1和二极管2之间的温度差。 
另外，在将电源装置100作为激光用电源装置使用的情况下，由于动作频率为较高的100kHz～1MHz程度，所以作为逆变器部的开关元件，使用MOSFET 3等以几十ns～几百ns程度进行开关动作的高速元件。在此情况下，对于与MOSFET 3串联连接的二极管2，也产生频率与MOSFET 3的开关速度相当的电压变化、电流变化。在二极管2与保护电路1连接的情况下，如果配线路径较长，则有时在二极管2和保护电路1之间引入如图14所示的寄生电感6(对应于与保护电路1串联连接的寄生电感)。在寄生电感6较大的情况下，由于在MOSFET 3闭合/断开时电压的一部分施加在寄生电感6上，所以施加在构成保护电路1的齐纳二极管上的电压减少。由此，齐纳二极管的导通延迟，保护电路1的动作延迟，因此有时向二极管2施加过电压。其结果，保护电路1的动作延迟，有时将二极管2破坏。 
因此，在本实施方式中，如图12及图13所示，将二极管2和保护电路1在同一冷却片10上以相邻的方式配置。通过采用该结构，使保护电路1至二极管2的配线距离变短，因此，可以抑制在二极管2和保护电路1之间产生的寄生电感6，可以防止向二极管2施加过电压。 
此外，在本实施方式中，针对将并联连接的二极管2和保护电路1设置在同一冷却片10上的情况进行了说明，但也可以将1个半导体开关的保护电路1和二极管2设置在同一冷却片10上，将并联连接的保护电路1和二极管2针对每个半导体开关TX而设置在不同的冷却片10上。换言之，也可以将构成1个半导体开关TX的保护电路1和二极管2，设置在1个冷却片10上，将各半导体开关TX设置在不同的冷却片10上。另外，也可以将构成开关元件Q1～Q4的所有保护电路1和二极管2与同一冷却片10连接。另外，也可以与保护电路1和二极管2一起，将MOSFET 3及二极管5与同一冷却片10连接。 
如上述所示，根据实施方式2，由于将构成1个开关元件的保护电路1和二极管2与同一冷却片10连接，所以可以减小构成1个开关元件的保护电路1及二极管2之间的温度差。因此，可以防止由温度波动引起的电流向二极管2、保护电路1的集中。 
另外，由于将二极管2和保护电路1在同一冷却片10上以相邻的方式配置，所以可以抑制在二极管2和保护电路1之间产生的寄生电感6，其结果，可以防止向二极管2施加过电压。 
此外，在上述的实施方式1、2中，针对逆变器部52的MOSFET 3、与MOSFET 3串联连接的二极管2、以及与二极管2并联连接的保护电路1进行了说明，但在升压变换器部51的MOSFET 3、与MOSFET 3串联连接的二极管2、以及与二极管2并联连接的保护电路1中，也可以应用上述的实施方式1、2，在此情况下也具有与逆变器部52相同的效果。另外，实施方式1、2中使用的导体25A～25C、26、内部图案24也可以为导热系数高的绝缘物。 
工业实用性 
如上述所示，本发明所涉及的电源装置适用于保护电路的冷却，该保护电路用于防止电子部件被高电压破坏。 

Claims (11)

1.一种电源装置，其使用具有晶体管的开关元件而供给电源电压，
其特征在于，具有：
电路用印刷基板，其作为产生所述电源电压的电路基板；
第1二极管，其构成为与所述晶体管反向并联连接，以避开所述晶体管的路径使电流流动；
第2二极管，其与所述晶体管串联连接，防止电流在所述晶体管上形成的寄生二极管中流动；
保护电路，其与所述第2二极管并联连接，防止所述第2二极管被高电压破坏，并且形成在与所述电路用印刷基板不同的基板上；以及
冷却部，其在所述电路用印刷基板外与所述保护电路接合，对所述保护电路进行冷却。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
还具有绝缘部，其配置在所述冷却部和所述保护电路之间，对所述冷却部和所述保护电路之间进行绝缘。
3.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
与同一所述晶体管连接的所述第2二极管和所述保护电路接合在同一所述冷却部上，所述冷却部对所述保护电路以及所述第2二极管进行冷却。
4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
在1个所述开关元件内并联连接的所述第2二极管和所述保护电路，与同一所述冷却部接合，所述冷却部对所述保护电路以及所述第2二极管进行冷却。
5.根据权利要求3或4所述的电源装置，其特征在于，
还具有绝缘部，其配置在所述冷却部和所述保护电路之间，对所述冷却部和所述保护电路之间进行绝缘，
与所述同一冷却部连接的所述第2二极管以及所述保护电路，经由同一所述绝缘部与所述冷却部接合。
6.根据权利要求3或4所述的电源装置，其特征在于，
所述保护电路和所述第2二极管在所述冷却部上相邻配置。
7.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
形成有所述保护电路的基板，在该基板的底面上具有与所述保护电路连接的内部图案，
所述保护电路通过将所述内部图案和所述冷却部接合，而经由所述内部图案与所述冷却部接合。
8.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
形成有所述保护电路的基板具有：第1基板，其载置所述保护电路；内部图案，其在所述第1基板的底面与所述保护电路连接；第2基板，在其与所述第1基板之间夹入所述内部图案；第1导体，其埋入从所述第2基板的底面侧至所述内部图案为止开设的开口部中，与所述内部图案接合；以及第2导体，其配置在所述第2基板的底面上，与所述第1导体接合，
所述保护电路通过将所述第2导体和所述冷却部接合，从而经由所述内部图案、所述第1导体以及所述第2导体，与所述冷却部接合。
9.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，
所述第2导体在与所述第1导体的配置相对应的位置上，针对每个所述第1导体的配置位置以岛状形成。
10.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，
所述第2导体以与多个所述第1导体接合的方式形成为实心图案。
11.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
形成有所述保护电路的基板具有：第1基板，其载置所述保护电路；内部图案，其在所述第1基板的底面与所述保护电路连接；第2基板，在其与所述第1基板之间夹入所述内部图案；以及第3导体，其与所述内部图案的侧面连接，并且从所述第2基板的侧面向所述第2基板的底面延伸，
所述保护电路通过将所述第3导体和所述冷却部接合，从而经由所述内部图案以及所述第3导体与所述冷却部接合。
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