CN104378863A - 电源装置及照明装置 - Google Patents

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CN104378863A CN201410336630.6A CN201410336630A CN104378863A CN 104378863 A CN104378863 A CN 104378863A CN 201410336630 A CN201410336630 A CN 201410336630A CN 104378863 A CN104378863 A CN 104378863A
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Abstract

本发明提供一种电源装置及照明装置。本发明的一个实施方式的电源装置包含基板、第1电感器、及第2电感器。所述基板包含第1面、及与所述第1面为相反侧的第2面。所述第1电感器包含具有与第1方向实质上平行的线圈中心轴的第1线圈，且用于控制对负荷的供给电力的开关电路，并且安装在所述基板的所述第1面。所述第2电感器包含具有与所述第1方向实质上平行的线圈中心轴的第2线圈，且与所述第1电感器电性连接，并且安装在所述基板的所述第2面。在与所述第1面正交的方向观察，所述第1电感器的所述第1线圈的位置与所述第2电感器的所述第2线圈的位置不重叠。

Description

电源装置及照明装置
相关申请案的引用
本申请案基于且主张2013年8月12日提出申请的先行的日本专利申请案第2013-167632号的优先权的权益，且其全体内容通过引用而包含在本文中。
技术领域
本发明涉及一种电源装置及照明装置。
背景技术
作为电源装置，有使用开关元件生成规定的电压及电流的开关电源。在开关电源中，间歇性地切换开关元件的导通和断开，生成高频电流，并输送到用于电力转换的电感器。在这种电源装置中，产生基于开关噪声的电磁干扰波(Electro Magnetic Interference：EMI)。EMI是以噪声混入到输入配线及输出配线中。因此，在电源装置设置有用于抑制噪声的电感器。在电源装置中，重要的是抑制用于电力转换的电感器与用于抑制噪声的电感器的耦合。
发明内容
本发明的实施方式提供一种电源装置及照明装置，可抑制用于电力转换的电感器与用于抑制噪声的电感器的耦合。
实施方式的电源装置包含基板、第1电感器、及第2电感器。所述基板包含第1面、及与所述第1面为相反侧的第2面。所述第1电感器包括具有与第1方向实质上平行的线圈中心轴的第1线圈。
所述第1电感器是用于控制对负荷的供给电力的开关电路。所述第1电感器安装在所述基板的所述第1面。所述第2电感器包括具有与所述第1方向实质上平行的线圈中心轴的第2线圈。所述第2电感器是与所述第1电感器电性连接。所述第2电感器安装在所述基板的所述第2面。在与所述第1面正交的方向观察，所述第1电感器的所述第1线圈的位置与所述第2电感器的所述第2线圈的位置不重叠。
另一实施方式的照明装置提供一种包括电源装置及照明负荷的照明装置。
所述电源装置包含基板、第1电感器、及第2电感器。所述基板包含第1面、及与所述第1面为相反侧的第2面。所述第1电感器包含具有与第1方向实质上平行的线圈中心轴的第1线圈，且用于控制对负荷的供给电力的开关电路，并且安装在所述基板的所述第1面。所述第2电感器包含具有与所述第1方向实质上平行的线圈中心轴的第2线圈，且与所述第1电感器电性连接，并且安装在所述基板的所述第2面。在与所述第1面正交的方向观察，所述第1电感器的所述第1线圈的位置与所述第2电感器的所述第2线圈的位置不重叠。所述照明负荷是连接于所述电源电路。
根据上述构成，提供一种电源装置及照明装置，可抑制用于电力转换的电感器与用于抑制噪声的电感器的耦合。
附图说明
图1A及图1B是例示一个实施方式的电源装置的示意图。
图2A及图2B是例示电感器的配置的示意图。
图3是例示电感器的磁场分布的图。
图4是例示磁场强度的图。
图5A及图5B是例示两个电感器的配置及距离的分析模型的示意图。
图6A及图6B是例示距离与互感的关系的图。
图7A及图7B是对电感器的外径进行例示的示意图。
图8是例示图1的电源装置的第1应用例的电路图。
图9是例示图1的电源装置的第2应用例的电路图。
图10是表示降压转换器中的噪声端子电压，且例示噪声级的图。
图11是例示图1的电源装置的第3应用例的电路图。
图12是例示图1的电源装置的第4应用例的电路图。
[符号的说明]
10、81：基板
10a：第1面
10b：第2面
20：第1电感器
21：第1磁芯
22：第1线圈
23、33：外壳
24、34：间隙
30：第2电感器
31：第2磁芯
32：第2线圈
51、331、341：电容器
52：电阻器
53、363、371：开关元件
54、317：整流元件
60：输出端
80：发光装置
82：照明光源
110：电源装置
200：照明装置
301、302、303：降压转换器
304：反激转换器
310：交流电源
311：滤波电容器
312：整流部
312a：高电位端子
312b：低电位端子
313：噪声滤波器
314、372：平滑电容器
315：输出元件
316：恒流元件
318：耦合电容器
319：齐纳二极管
320：输出电容器
321：电感器
322：反馈绕组(驱动元件)
323：电力转换器
330：运算放大器
332：基准电位
333：半导体元件
334、365、366、367、368、369：电阻
342、343：分压电阻
350a：高电位输出端子
350b：低电位输出端子
360：控制部
361：斩波扼流圈
362、373：二极管
3231：一次侧绕组
3232：二次侧绕组
a1、a2：线圈中心轴
C1：DC-DC转换器
C2：差动放大电路
C3：功率因数改善用转换器
C4：负荷电力控制用转换器
dx、dx1、dx2、r：距离
ex1、ex2：延长区域
M1、M2：关系
N1、N2：特性
P1、P2：强度
r1、r2：半径
S1～S8：区域
具体实施方式
以下，基于图，对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，对于相同的部件附注相同的符号，并对已说明过一次的部件，适当省略其说明。
图1A及图1B是例示一个实施方式的电源装置的示意图。
图1A是所述电源装置的示意性立体图。图1B是表示电源装置的示意性侧视图。在图1A及图1B中表示应用电源装置的照明装置。
如图1A及图1B所示，本实施方式的电源装置110包括基板10、第1电感器20、及第2电感器30。电源装置110将自未图示的电源供给的电压、例如交流电压转换成与负荷相应的电压、例如直流电压。电源装置110是通过开关电路控制对负荷的供给电力的开关电源装置。
照明装置200具有连接于电源装置110的输出端60的发光装置80。发光装置80是一例负荷。发光装置80包含基板81、及安装在基板81的发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等照明光源82。发光装置80根据自电源装置110的电力供给而点亮照明光源82。发光装置80例如也可以包含串联或并联地连接的多个照明光源82。
电源装置110的基板10包含第1面10a、及第2面10b。第2面10b是与第1面10a为相反侧的面。第1面10a是基板10的例如正面，第2面10b是基板10的例如背面。在基板10的第1面10a及第2面10b设置着未图示的配线图案。而且，在基板10也可以设置着未图示的屏蔽板。
此外，在本实施方式中，将与第1面10a正交的方向设为Z方向，将与Z方向正交的一个方向设为X方向，将与Z方向及X方向正交的方向设为Y方向。
在基板10的第1面10a或第2面10b安装着构成电路的电容器51、电阻器52、开关元件53及整流元件54等各种零件。第1电感器20及第2电感器30也安装在基板10的第1面10a或第2面10b。
第1电感器20是用于开关电路且进行电力转换的电力转换用电感器。第2电感器30是抑制开关电路的噪声的噪声抑制用电感器。
第1电感器20具有线圈中心轴a1。第2电感器30具有线圈中心轴a2。在磁芯上卷绕着线圈的第1电感器20及第2电感器30中，线圈中心轴a1及线圈中心轴a2也是磁芯的中心轴。
电源装置110是通过基于线圈中心轴a1及线圈中心轴a2的关系的第1电感器20及第2电感器30的配置，抑制第1电感器20及第2电感器30的耦合。
图2A及图2B是例示电感器的配置的示意图。
图2A及图2B中表示基于第1电感器20的线圈中心轴a1及第2电感器30的线圈中心轴a2的关系的第1电感器20及第2电感器30的配置关系。将图2A及图2B所示的第1电感器20及第2电感器30的配置应用于本实施方式的电源装置110。
图2A及图2B中表示基板10、以及安装在基板10的第1电感器20及第2电感器30。第1电感器20包括卷绕在第1磁芯21的第1线圈22。第1磁芯21为例如圆筒形。第1线圈22是沿着第1磁芯21的外周，在规定的方向上卷绕。第1电感器20包括第1线圈22的卷绕中心即线圈中心轴a1。
第2电感器30包括卷绕在第2磁芯31的第2线圈32。第2磁芯31为例如圆筒形。第2线圈32是沿着第2磁芯31的外周，在规定的方向上卷绕。第2电感器30包括第2线圈32的卷绕中心即线圈中心轴a2。
图2A及图2B所示的例是第1电感器20的线圈中心轴a1与第2电感器30的线圈中心轴a2实质上平行的例。此处，所谓实质上平行是指包含制造方面的误差在内的平行。
图2A中表示第1电感器20的线圈中心轴a1及第2电感器30的线圈中心轴a2在Z方向上实质上平行的例。在该情况下，第1电感器20是安装在基板10的例如第1面10a。而且，第2电感器30是安装在基板10的与安装着第1电感器20的面(例如第1面10a)为相反侧的面(例如第2面10b)。在第1电感器20安装在基板10的第2面10b的情况下，将第2电感器30安装在基板10的第1面10a。也就是说，第1电感器20及第2电感器30是相互安装在基板10的相反面。进而，在Z方向上观察，第2电感器30的第2线圈32的位置不与第1电感器20的第1线圈22的位置重叠。
图2A所示的例是假设使第1电感器20的第1线圈22的外形在Z方向上延长时，第2电感器30的第2线圈32不进入第1电感器20的第1线圈22的延长区域ex1。此外，第2电感器30的第2线圈32也可以与第1电感器20的第1线圈22的延长区域ex1邻接。
图2B中表示第1电感器20的线圈中心轴a1及第2电感器30的线圈中心轴a2在X方向上实质上平行的例。在该情况下，与图2A的情况同样地，将第1电感器20及第2电感器30相互安装在基板10的相反面。进而，在Z方向上观察，第2电感器30的第2线圈32的位置不与第1电感器20的第1线圈22的位置重叠。
在图2B所示的例中，当假设使第1电感器20的第1线圈22的外形在Z方向上延长时，第2电感器30的第2线圈32不进入第1电感器20的第1线圈22的延长区域ex2。此外，第2电感器30的第2线圈32也可以与第1电感器20的第1线圈22的延长区域ex2邻接。
本实施方式的电源装置110是通过应用图2A及图2B所示的第1电感器20及第2电感器30的配置，而抑制第1电感器20及第2电感器30的耦合，从而有效地抑制开关噪声。
图3是例示电感器的磁场分布的图。
图3中利用矢量表示由第1电感器20产生的磁场的分布。箭头的方向相当于磁场的方向。图3中表示区域S1～S8。区域S1及区域S2是使第1线圈22的外形在线圈中心轴a1的方向上延长所得的区域。区域S3及区域S4是使第1线圈22的外形在与线圈中心轴a1正交的方向上延长所得的区域。区域S5是第1线圈22的右上方且与区域S1及区域S3相接的区域。区域S6是第1线圈22的左上方且与区域S1及区域S4相接的区域。区域S7是第1线圈22的左下方且与区域S2及区域S4相接的区域。区域S8是第1线圈22的右下方且与区域S2及区域S3相接的区域。
在第1线圈22的上下端侧即区域S1及区域S2中，磁场的方向是沿着线圈中心轴a1的方向为主导性。如果自第1线圈22的上下的端部，横方向地偏移，则磁场的方向变化为与线圈中心轴a1正交的方向(参照图中圆框A)。也就是说，在区域S5、区域S6、区域S7及区域S8中，磁场的方向是与线圈中心轴a1正交的方向为主导性。而且，在第1线圈22的横侧即区域S3及区域S4中，磁场的方向是沿着线圈中心轴a1的方向为主导性。
图3中示意性地表示配置第2电感器30的第2线圈32的方向。在本实施方式的电源装置110中，以第2电感器30产生的磁场的方向与第1电感器20产生的磁场的方向实质上正交的方式，设定第1电感器20及第2电感器30的配置关系。
例如，在将第2电感器30配置在区域S5～S8时，以第2电感器30的线圈中心轴a2平行于第1电感器20的线圈中心轴a1的方式，配置第2电感器30。
图2A及图2B所示的第1电感器20及第2电感器30的配置关系是满足图3所示的配置关系的示例。因第1电感器20的磁场的方向与第2电感器30的磁场的方向相互实质上正交，而抑制第1电感器20及第2电感器30的耦合。因此，提升第2电感器30所产生的开关噪声的抑制效果。
图4是例示磁场强度的图。
图4的横轴表示与电感器相距的距离r，纵轴表示磁场强度。此处，距离r是将电感器配置在虚拟面上时，自该面上的电感器的中心(中心正下方)起沿着面的距离。在图4中表示强度P1及强度P2。
强度P1中呈现有相对于距离r的磁场强度的绝对值。如强度P1所示，磁场强度的绝对值与相距电感器的距离r成反比。也就是说，强度P1在距离r为零(电感器的正下方)处取最大值，且随着距离r增加而成反比地减少。强度P2中呈现有相对于距离r的磁场矢量的垂直成分的磁场强度。如强度P2所示，磁场矢量的垂直成分的磁场强度在距离r为零(电感器的正下方)处取最大值。强度P2随着距离r增加而减少，且很快成为零。如果距离r自此处增加，则强度P2再次转为增加，且增加到最大值为止。
与电感器的耦合强度是由图4所示的强度P1与强度P2的乘积决定。因此，较理想为在与电感器的耦合强度成为规定的水平以下的位置配置其他电感器。
图5A及图5B是例示两个电感器的配置及距离的分析模型的示意图。
图6A及图6B是例示距离与互感的关系的图。
图5A中表示在基板10的第1面10a配置着第1电感器20，且在基板10的第2面10b配置着第2电感器30的模型。在该模型中，将在Z方向观察线圈中心轴a1及线圈中心轴a2一致的状态设为距离dx的原点(距离零)。
图5B中表示在基板10的第1面10a配置着第1电感器20及第2电感器30的模型。在该模型中，将在Z方向观察第1电感器20及第2电感器30邻接地并排的状态设为距离dx的最小值(距离dx1)。距离dx1是第1电感器20的外径的半径r1与第2电感器30的外径的半径r2之和。
图6A及图6B中表示将图5A及图5B所示的模型的距离dx与互感的关系进行模拟计算所得的结果。互感是与两个电感器的耦合强度等效。图6A的横轴表示距离dx，纵轴表示互感。图6B是将图6A的纵轴的一部分放大所得的图。
图6A及图6B所示的关系M1表示与图5A所示的模型对应的距离dx与互感的关系。图6A及图6B所示的关系M2表示与图5B所示的模型对应的距离dx与互感的关系。
在关系M2中，如果距离dx1到距离dx的值变大，则互感变小。在关系M1中，也有如果距离dx＝0到距离dx的值变大则互感变小的倾向。
此处，比较关系M1及关系M2的互感。在关系M2中，在距离dx1处成为较高的互感，相对于此，在关系M1中，在距离dx1处成为较低的互感。
而且，在关系M1中，观察到在距离dx1以上互感出现明显的下降。也就是说，如图5A所示的模型那样，在第1电感器20的线圈中心轴a1及第2电感器30的线圈中心轴a2在Z方向上实质上平行的情况下，如果将第1电感器20及第2电感器30彼此安装在基板10的相反面，并且在X方向上隔开距离dx1以上，则可使互感充分地下降。
另一方面，为了以图5B所示的模型获得与图5A所示的模型中距离dx1处的互感相同的互感，而需要距离dx2(参照图6A及图6B)。
也就是说，如图5B所示的模型那样，在将第1电感器20及第2电感器30相互安装在基板10的相同面(例如第1面10a)的情况下，与图5A所示的模型相比，必须使第1电感器20及第2电感器30的X方向的距离变长。
换句话说，如图5A所示的模型那样，如果将第1电感器20及第2电感器30相互安装在基板10的相反面，则即便使第1电感器20及第2电感器30在X方向上接近直至达到距离dx1为止，也可以获得充分低的互感。由此，基板10的X方向的长度变短，因此可实现基板10的面积缩小化。
作为模拟计算的一例，当距离dx1为5.8毫米(mm)时，图6A及图6B所示的关系M1的互感成为关系M2的互感的约1/6。而且，作为另一例，就互感成为5毫微亨利(nH)的距离dx而言，关系M1中的距离dx成为关系M2中的距离dx的约2/5。
图7A及图7B是例示电感器的外径的示意图。
图7A及B中例示概念性的电感器的外径。图7A及图7B中例示开磁路型电感器的外径。此外，图7A及图7B的电感器也可以为闭磁路型电感器。
如图7A所示，概念性的第1电感器20的半径r1是以线圈中心轴a1为中心的第1线圈22的外径(最外周的外径)的半径。而且，概念性的第2电感器30的半径r2是以线圈中心轴a2为中心的第2线圈32的外径(最外周的外径)的半径。
此外，在第1电感器20的第1线圈22卷绕在第1磁芯21的情况下，且第1磁芯21的外径(最外周的外径)大于第1线圈22的外径(最外周的外径)的情况下，半径r1是第1磁芯21的外径(最外周的外径)的一半。同样地，在第2电感器30的第2线圈32卷绕在第2磁芯31的情况下，且第2磁芯31的外径(最外周的外径)大于第2线圈32的外径(最外周的外径)的情况下，半径r2是第2磁芯31的外径(最外周的外径)的一半。
如图7B所示，开磁路型第1电感器20包含磁芯21、卷绕在磁芯21的第1线圈22、以及设置在第1磁芯21及第1线圈22的外侧的外壳23。在外壳23与第1磁芯21之间设置着间隙24。在这种开磁路型第1电感器20中，半径r1是直到以线圈中心轴a1为中心的间隙24的最外侧为止的距离。
同样地，开磁路型第2电感器30包含第2磁芯31、卷绕在第2磁芯31的第2线圈32、以及设置在第2磁芯31及第2线圈32的外侧的外壳33。在外壳33与第2磁芯31之间设置着间隙34。在这种开磁路型第2电感器30中，半径r2是直到以线圈中心轴a2为中心的间隙34的最外侧为止的距离。
以这种方式，在本实施方式的电源装置110中，一方面充分地抑制第1电感器20及第2电感器30的互感，一方面实现基板10的面积缩小化。
其次，对其他多个实施方式进行说明。这些实施方式是电源装置110的应用例。图8是例示第1应用例的电路图。图9是例示第2应用例的电路图。图10是例示噪声级的图。图11是例示第3应用例的电路图。图12是例示第4应用例的电路图。
图8及图9中例示常开型降压转换器的电路图。此处，在图8所示的降压转换器301的电路图中，将作为第2电感器30的噪声滤波器(正常模式扼流圈)313设置在整流部312的后段。在图9所示的降压转换器302的电路图中，将噪声滤波器313设置在整流部312的前段。其他构成相同。
在图8及图9所示的降压转换器301及降压转换器302中，作为负荷设备连接着发光装置80。降压转换器301及降压转换器302是与交流电源310连接。交流电源310例如为商用电源。降压转换器301及降压转换器302将交流电源310的电力转换后，供给适合发光装置80的电力。由此，将发光装置80点亮。
降压转换器301及降压转换器302包含整流部312、平滑电容器314、DC-DC(直流-直流)转换器C1、及差动放大电路C2。在降压转换器301及降压转换器302中，在整流部312的一对输入端连接着使交流电源310中所包含的噪声减少的滤波电容器311。DC-DC转换器C1例如包含输出元件315(开关元件)、恒流元件316(开关元件)、整流元件317、作为第1电感器20的电感器321、驱动输出元件315的反馈绕组(驱动元件)322、耦合电容器318、分压电阻342、分压电阻343及输出电容器320。
输出元件315及恒流元件316是例如场效应晶体管(FET)。FET例如使用高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor：HEMT)。输出元件315及恒流元件316是常开型元件。HEMT中例如使用宽带隙半导体(带隙比硅宽的例如氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC))。恒流元件316是经由例如输出元件315而连接于平滑电容器314。
输出元件315的漏极是经由噪声滤波器313而连接于整流部312的高电位端子312a。输出元件315的源极是连接于恒流元件316的漏极。输出元件315的栅极是经由耦合电容器318而连接于反馈绕组322的一端。
恒流元件316的源极是连接于电感器321的一端及反馈绕组322的另一端。对恒流元件316的栅极输入利用分压电阻342、分压电阻343将恒流元件316的源极电位分压所得的电压。恒流元件316的源极是经由电感器321而连接于发光装置80。
在分压电阻342分别并联地连接着电容器341及齐纳二极管(zener diode)319。分压电阻342、电容器341及齐纳二极管319是作为低通滤波器发挥功能。
电感器321与反馈绕组322是在增加的电流自电感器321的一端流向另一端时，以被供给正极性电压的极性磁耦合于输出元件315的栅极。
整流元件317自低电位端子312b以恒流元件316的方向为正方向连接于恒流元件316的源极与整流部312的低电位端子312b之间。
电感器321的另一端连接于高电位输出端子350a，且整流部312的低电位端子312b连接于低电位输出端子350b。而且，输出电容器320连接于高电位输出端子350a与低电位输出端子350b之间。
差动放大电路C2连接于低电位输出端子350b。也就是说，差动放大电路C2连接于发光装置80的低电位侧的端部。差动放大电路C2检测流入发光装置80中的电流。差动放大电路C2基于所检测的电流，反馈控制DC-DC转换器C1。
差动放大电路C2包含差动放大部、半导体元件333、及电阻334。在该例中，半导体元件333是npn晶体管。半导体元件333是常关型元件。半导体元件333也可以是pnp晶体管或FET等。半导体元件333也可以是常开型。电阻334是连接于半导体元件333的发射极(emitter)与整流部312的低电位端子312b之间。
差动放大部例如包含运算放大器330、及电容器331。电容器331是连接于运算放大器330的输出端子与运算放大器330的反转输入端子之间。差动放大部具有负反馈。
对运算放大器330的反转输入端子输入基准电位332。运算放大器330的非反转输入端子是连接于低电压输出端子530b。发光装置80的电压是相应于正方向下降电压，实质上固定。因此，当在发光装置80中使用LED等发光元件时，通过连接于发光装置80的低电位侧的端部，而适当地检测流入发光装置80中的电流。自运算放大器330的输出端子输出与基于检测电流的电位与基准电位332的差值对应的信号。
运算放大器330的输出端子是连接于半导体元件333的基极。由此，在流入半导体元件333的发射极-集电极间的电流受到来自运算放大器330的输出控制。
在这种降压转换器301及降压转换器302中，作为第1电感器20的电感器321及作为第2电感器30的噪声滤波器313例如为开磁路型电感器。电感器321及噪声滤波器313因图2A～图2B中任一者所示的配置关系而安装在基板10。
图10中表示图8及图9所示的降压转换器301及降压转换器302中的噪声端子电压。图10的横轴表示DC-DC转换器C1的开关频率(兆赫(MHz))，纵轴表示噪声端子电压(分贝微伏(dBμV))。图10中表示特性N1及特性N2。特性N1表示如下情况的特性，即，将作为第1电感器20的电感器321(参照图8及图9)、及作为第2电感器30的噪声滤波器313(参照图8及图9)相互安装在基板10的相反面，且在X方向上设置距离14mm的间隔。特性N2表示如下情况的特性，即，将电感器321及噪声滤波器313安装在基板10的同一面，且在X方向上设置距离14mm的间隔。
如图10所示，可知特性N1与特性N2相比，噪声端子电压变低。
例如，在进行开关频率为500kHZ以上的开关动作的情况下，电感器321的磁芯损耗(铁芯损耗)变大。因此，必须降低磁芯的有效导磁率、或磁芯中使用导磁率低的磁性材料。由此，在例如500kHz以上的高频动作中，可减小电感器321的大小。另一方面，就抑制漏磁通导致的噪声的观点来看，一般情况下难以使电感器321与噪声滤波器313的配置接近。
可通过将本实施方式的电源装置110应用于降压转换器301及降压转换器302，而在以例如500kHz以上的开关频率进行动作的转换器中，抑制开关噪声并且实现小型化。
图11中例示包括两个转换器的降压转换器303的电路图。
图11所示的降压转换器303包含整流部312、平滑电容器314、功率因数改善用转换器C3、及负荷电力控制用转换器C4。在整流部312的前段设置着噪声滤波器313。负荷电力控制用转换器C4具有第1电感器20。负荷电力控制用转换器C4中例如使用图8及图9所示的降压转换器301及降压转换器302的DC-DC转换器C1。负荷电力控制用转换器C4中也可以使用具有除DC-DC转换器C1以外的构成的转换器。
功率因数改善用转换器C3例如包含控制部360、开关元件363、二极管362、斩波扼流圈361及电阻365、电阻366、电阻367、电阻368、电阻369。斩波扼流圈361是第2电感器30。功率因数改善用转换器C3是设置在整流部312与负荷电力控制用转换器C4之间。
斩波扼流圈361是连接于整流部312的高电位端子312a与二极管362之间。开关元件363是并联地连接于斩波扼流圈361与二极管362之间。在二极管362与负荷电力控制用转换器C4之间连接着经串联连接的电阻365及电阻366。
在整流部312的高电位端子312a与斩波扼流圈361之间连接着经串联连接的电阻367及电阻368。对控制部360自负荷电力控制用转换器C4输入扼流圈电压。对控制部360输入电阻365及电阻366的分压电位、电阻367及电阻368的分压电位、及开关元件363的开关电流。控制部360的输出是连接于开关元件363的栅极。
在这种降压转换器303中，第1电感器20及作为第2电感器30的噪声滤波器313、以及斩波扼流圈361例如为开磁路型电感器。第1电感器20、噪声滤波器313及斩波扼流圈361是因图2A～图2B中任一者所示的配置关系而安装在基板10。
图12中例示绝缘型反激转换器304的电路图。
图12所示的反激转换器304包含噪声滤波器313、整流部312、平滑电容器372、电力转换器323、二极管373、开关元件371、及平滑电容器314。电力转换器323是第1电感器20。噪声滤波器313是第2电感器30。
平滑电容器372是连接于整流部312的高电位端子312a与低电位端子312b之间。电力转换器323包含一次侧绕组3231、及二次侧绕组3232。在一次侧绕组3231连接着开关元件371。
在二次侧绕组3232的一端连接着二极管373的阳极。在二极管373的阴极与二次侧绕组3232的另一端之间连接着平滑电容器314。
在这种反激转换器304中，作为第1电感器20的电力转换器323及作为第2电感器30的噪声滤波器313例如为开磁路型电感器。电力转换器323及噪声滤波器313是因图2A～图2B中任一者所示的配置关系而安装在基板10。
可通过将本实施方式的电源装置110应用于如上所述的降压转换器301～降压转换器303、及反激转换器304中，而抑制各电感器的互感，实现开关噪声的减少。而且，可以一面发挥充分的噪声抑制效果，一面缩小各电感器的配置间隔，从而可以实现电源装置110小型化。
如以上所说明那样，根据实施方式，可提供一种抑制用于电力转换的电感器与用于抑制噪声的电感器的耦合的电源装置及照明装置。
对本发明的若干个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出，并非意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，且可在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨内，并且包含在权利要求书中所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (20)

1.一种电源装置，其特征在于包括：
基板，包含第1面、及与所述第1面为相反侧的第2面；
第1电感器，包含具有与第1方向实质上平行的线圈中心轴的第1线圈，且用于控制对负荷的供给电力的开关电路，并且安装在所述基板的所述第1面；
第2电感器，包含具有与所述第1方向实质上平行的线圈中心轴的第2线圈，且与所述第1电感器电性连接，并且安装在所述基板的所述第2面；
在与所述第1面正交的方向上观察，所述第1电感器的所述第1线圈的位置不与所述第2电感器的所述第2线圈的位置重叠。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述开关电路的开关频率的最大值为500千赫以上。
3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于：所述开关电路具有使用带隙比硅宽的半导体的开关元件。
4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述第1电感器还包含设置在所述第1线圈的外侧的第1外壳，且具有所述第1线圈与所述第1外壳之间的第1间隙，
所述第2电感器还包含设置在所述第2线圈的外侧的第2外壳，且具有所述第2线圈与所述第2外壳之间的第2间隙，且
在与所述第1面正交的方向上观察，所述第1间隙不与所述第2间隙重叠。
5.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：
所述开关电路是直流-直流转换器，且
所述直流-直流转换器包含开关元件，且利用所述开关元件导通·断开而将自电源供给的电力进行转换，
所述第1电感器是设置在所述直流-直流转换器，且连接于所述开关元件，
所述第2电感器是设置在所述电源与所述直流-直流转换器之间。
6.根据权利要求5所述的电源装置，其特征在于：
所述电源装置更包括整流部、及平滑电容器，且
所述电源是交流电源，
所述整流部设置在所述交流电源与所述直流-直流转换器之间，
所述平滑电容器设置在所述整流部与所述直流-直流转换器之间，
所述第2电感器设置在所述整流部与所述直流-直流转换器之间。
7.根据权利要求5所述的电源装置，其特征在于：
所述电源装置更包括整流部、及平滑电容器，且
所述电源是交流电源，
所述整流部设置在所述交流电源与所述直流-直流转换器之间，
所述平滑电容器设置在所述整流部与所述直流-直流转换器之间，
所述第2电感器设置在所述交流电源与所述整流部之间。
8.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：
所述开关电路包含功率因数改善用转换器及电力控制用转换器，且
所述第1电感器设置在所述电力控制用转换器，
所述第2电感器设置在所述功率因数改善用转换器。
9.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：
所述开关电路是反激转换器，且
所述第1电感器是设置在所述反激转换器的电力转换器，
所述第2电感器是设置在电源与所述反激转换器之间的噪声滤波器。
10.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述第2电感器的磁场的与所述第1电感器的磁场正交的方向的成分大于所述第2电感器的磁场的与所述第1电感器的磁场平行的方向的成分。
11.一种照明装置，其特征在于包括：
电源装置；以及
照明负荷，连接于所述电源装置；且
上述电源装置包含：
基板，包含第1面、及与所述第1面为相反侧的第2面；
第1电感器，包含具有与第1方向实质上平行的线圈中心轴的第1线圈，且用于控制对负荷的供给电力的开关电路，并且安装在所述基板的所述第1面；
第2电感器，包含具有与所述第1方向实质上平行的线圈中心轴的第2线圈，且与所述第1电感器电性连接，并且安装在所述基板的所述第2面；
在与所述第1面正交的方向上观察，所述第1电感器的所述第1线圈的位置不与所述第2电感器的所述第2线圈的位置重叠。
12.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于：所述开关电路的开关频率的最大值为500千赫以上。
13.根据权利要求12所述的照明装置，其特征在于：所述开关电路具有使用带隙比硅宽的半导体的开关元件。
14.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于：
所述第1电感器还包含设置在所述第1线圈的外侧的第1外壳，且具有所述第1线圈与所述第1外壳之间的第1间隙，
所述第2电感器还包含设置在所述第2线圈的外侧的第2外壳，且具有所述第2线圈与所述第2外壳之间的第2间隙，且
在与所述第1面正交的方向上观察，所述第1间隙不与所述第2间隙重叠。
15.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于：
所述开关电路是直流-直流转换器，且
所述直流-直流转换器包含开关元件，且利用所述开关元件导通·断开而将自电源供给的电力进行转换，
所述第1电感器设置在所述直流-直流转换器，且连接于所述开关元件；
所述第2电感器设置在所述电源与所述直流-直流转换器之间。
16.根据权利要求15所述的照明装置，其特征在于：
所述电源装置还包含整流部、及平滑电容器，且
所述电源是交流电源，
所述整流部设置在所述交流电源与所述直流-直流转换器之间，
所述平滑电容器设置在所述整流部与所述直流-直流转换器之间，
所述第2电感器设置在所述整流部与所述直流-直流转换器之间。
17.根据权利要求15所述的照明装置，其特征在于：
所述电源装置还包含整流部、及平滑电容器，且
所述电源是交流电源，
所述整流部设置在所述交流电源与所述直流-直流转换器之间，
所述平滑电容器设置在所述整流部与所述直流-直流转换器之间，
所述第2电感器设置在所述交流电源与所述整流部之间。
18.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于：
所述开关电路包含功率因数改善用转换器及电力控制用转换器，且
所述第1电感器设置在所述电力控制用转换器，
所述第2电感器设置在所述功率因数改善用转换器。
19.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于：
所述开关电路是反激转换器，且
所述第1电感器是设置在所述反激转换器的电力转换器，
所述第2电感器是设置在电源与所述反激转换器之间的噪声滤波器。
20.根据权利要求11所述的照明装置，其特征在于：所述第2电感器的磁场的与所述第1电感器的磁场正交的方向的成分大于所述第2电感器的磁场的与所述第1电感器的磁场平行的方向的成分。
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