CN109075711B - 电力用电路装置 - Google Patents

Abstract

提供可靠性高的电力用电路装置。电力用电路装置具备印刷基板(1)、电力用电路以及框体(10)。电力用电路形成于印刷基板(1)。框体(10)与印刷基板(1)连接。电力用电路包括二次侧开关元件(3a、3b、3c、3d)、至少1个平滑线圈(5a)以及平滑电容器(6)。作为平滑线圈(5a)的芯的平滑线圈芯(5aE、5aI)的一部分被插入到形成于印刷基板(1)的开口部(22)。平滑线圈(5a)的绕组形成于印刷基板(1)。平滑线圈(5a)位于配置有平滑电容器(6)的区域C、与作为配置作为电气元件的一次侧开关元件(2a、2b、2c、2d)以及二次侧开关元件(3a、3b、3c、3d)的第2区域的区域A以及区域B之间。

Description

电力用电路装置

技术领域

本发明涉及电力用电路装置，更特定的是涉及使从电力用电路产生的热散热到外部的电力用电路装置。

背景技术

近年来，关于车载或者车辆用的大容量工业设备所使用的电力用电路装置，要求多功能化、高输出化以及薄型化。与其相伴地，要求安装于电力用电路装置的电子构件的高耐热化及高散热化。

这样使电子构件高耐热化及高散热化的结构例例如在日本特开2011-139602号公报(以下，称为专利文献1)中被公开。在专利文献1所公开的电源装置中，将构成该电源装置的发热大的开关元件直接固定于框体。通过这样将开关元件直接固定于框体，从而提高散热性。在上述电力用电路装置中，为了使大电流通过构成平滑电路的扼流线圈的绕组，使绕组变粗以使该绕组中的发热变小。在上述电力用电路装置中，将扼流线圈的芯与绕组一体而成的构件连接于电路基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-139602号公报

发明内容

在专利文献1所公开的电源装置中，如上所述将开关元件直接固定于框体，另外将扼流线圈作为其它构件而连接于印刷基板。因此，组装工时变多，作为结果，装置的制造成本增大。针对这样的制造成本增大的课题，考虑在电路基板上安装开关元件等电子构件，简化安装工序这样的应对。

在此，电力用电路装置在构成平滑电路的电子构件的1个中包括平滑电容器。在开关元件以及变压器等构件发热而温度变高的情况下，耐热温度低的平滑电容器经由电路基板的布线图案和电力用电路装置的框体内的空气而受热。其结果，平滑电容器有可能会因热而损坏，难以确保电力用电路装置的可靠性。

本发明是为了解决如上所述的课题而完成的，本发明的目的在于提供可靠性高的电力用电路装置。

本发明的电力用电路装置具备电路基板、电力用电路以及框体。电力用电路形成于电路基板。框体与电路基板连接。电力用电路包括电气元件、至少1个线圈以及电容器。线圈使流经电力用电路的电流平滑。电容器使从上述线圈输出的电流平滑。线圈的芯的一部分被插入到形成于电路基板的开口部。线圈的绕组形成于电路基板。线圈位于配置有电容器的第1区域与配置有电气元件的第2区域之间。

根据本发明的电力用电路装置，能够缓和电力用电路的电容器的温度上升。因此，能够得到能够长期地使用的具有高的可靠性的电力用电路装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电力用电路装置的电路图。

图2是本发明的实施方式1的电力用电路装置的立体示意图。

图3是本发明的实施方式1的电力用电路装置的俯视示意图。

图4是本发明的实施方式1的电力用电路装置的分解立体示意图。

图5是图2的线段V－V处的剖视示意图。

图6是图2的线段VI－VI处的剖视示意图。

图7是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的局部剖视示意图。

图8是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的局部俯视示意图。

图9是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的第2层布线图案的局部平面示意图。

图10是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的第3层布线图案的局部平面示意图。

图11是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的第4层布线图案的局部平面示意图。

图12是本发明的实施方式1的电力用电路装置的局部剖视示意图。

图13是示出本发明的实施方式1的电力用电路装置的变形例的剖视示意图。

图14是本发明的实施方式2的电力用电路装置的剖视示意图。

图15是本发明的实施方式2的电力用电路装置的变形例的剖视示意图。

图16是本发明的实施方式2的电力用电路装置的其它变形例的剖视示意图。

图17是本发明的实施方式3的电力用电路装置的印刷基板的局部俯视示意图。

图18是本发明的实施方式4的电力用电路装置的印刷基板的局部俯视示意图。

图19是本发明的实施方式5的电力用电路装置的剖视示意图。

图20是本发明的实施方式5的电力用电路装置的变形例的剖视示意图。

图21是本发明的实施方式6的电力用电路装置的俯视示意图。

图22是图21所示的电力用电路装置的变形例的俯视示意图。

(附图标记说明)

1：印刷基板；1a：绝缘层；1b～1e：布线图案；1f：散热用通孔；2a～2d：一次侧开关元件；3a～3d：二次侧开关元件；4、4a：变压器；4aE、4aI、4bE、4bI：变压器芯；5、5a、5b：平滑线圈；5aE、5aI、5bE、5bI：平滑线圈芯；6：平滑电容器；7：输入端子；8：输出端子；9：绝缘部件；10：框体；10a：凹部；11：接合部件；12、12a：连接用部件；13：引线；14：共振线圈；15：滤波器线圈；16：输入电容器；17：热阻挡板；17a：固定部；17b：倾斜部；17c：前端部；17d：翅片部；18：热扩散部件；21、22、24、25：开口部；31：框体部分；32：盖体；41、42、43：箭头；50：部件；60：元件；101、102、103、104、105：DC/DC转换器。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同或者相当的部分附加相同的参照编号，不重复其说明。

(实施方式1)

<电力用电路装置的电路结构>

图1是本发明的实施方式1的电力用电路装置的电路图。使用图1，说明本实施方式的电力用电路装置的电路结构。

如图1所示，作为一个例子，本发明的实施方式1的电力用电路装置是DC/DC转换器。

在图1中，构成电力用电路装置的DC/DC转换器的电路主要具备逆变器电路、整流电路。逆变器电路包括一次侧开关元件2a、2b、2c、2d、变压器4a、4b。整流电路包括二次侧开关元件3a、3b、3c、3d。构成电力用电路装置的DC/DC转换器还具备平滑线圈5a、5b、平滑电容器6、输入电容器16、滤波器线圈15、共振线圈14。被输入高电压的直流电流的输入端子7和取出平坦的直流电压的输出端子8分别连接于DC/DC转换器。作为输出端子8，能够使用印刷基板安装用的螺钉端子或端子板(terminal block)。

在输入端子7与逆变器电路之间配置有共振线圈14以及输入电容器16。在逆变器电路中，在一次侧开关元件2a、2b、2c、2d与变压器4a、4b之间配置有滤波器线圈15。在二次侧开关元件3a、3b、3c、3d与输出端子8之间配置有平滑线圈5a、5b和平滑电容器6。

通过与一次侧开关元件2a、2b、2c、2d连接的一次侧线圈导体(高电压侧绕组)和二次侧线圈导体(低电压侧绕组)利用芯进行磁连接而构成变压器4a、4b。

本实施方式的电力用电路装置例如将输入到输入端子7的约100V至约600V的直流电压变换为约12V至约16V的直流电压，从输出端子8输出。具体而言，输入到输入端子7的直流的高电压由逆变器电路变换为第1交流电压。第1交流电压由变压器4a、4b变换为比第1交流电压低的第2交流电压。第2交流电压被包括二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的整流电路整流。平滑线圈5a、5b使从整流电路输出的电压平滑，将低的直流电压输出到输出端子。在本实施方式中，分别搭载有各两个变压器4a、4b和平滑线圈5a、5b，但个数也可以比其多。例如，电力用电路装置也可以具备3个以上的变压器。电力用电路装置也可以具备3个以上的平滑线圈。

<电力用电路装置的结构>

图2是示出本发明的实施方式1的电力用电路装置的立体示意图。图3是本发明的实施方式1的电力用电路装置的俯视示意图。图4是本发明的实施方式1的电力用电路装置的分解立体示意图。图5是图2的线段V－V处的剖视示意图。图6是图2的线段VI－VI处的剖视示意图。使用图2～图6，说明本实施方式的电力用电路装置的结构。在图2～图6中示出主要的构件，未图示布线和一部分的构件。

图2示出了作为本实施方式的电力用电路装置的一个例子的DC/DC转换器101的一部分或者整体的外观状态。也就是说，在图2为DC/DC转换器101的一部分的情况下，图2示出了仅将DC/DC转换器整体中的一部分切下后的状态。在DC/DC转换器101中，一次侧开关元件2a、2b、2c、2d、变压器4(变压器4a、4b)、二次侧开关元件3a、3b、3c、3d、平滑线圈5(平滑线圈5a、5b)、平滑电容器6等电气构件与作为电路基板的印刷基板1连接。印刷基板1被容纳于框体10。在本实施方式中，示出了未将图1的电路所示的共振线圈14、滤波器线圈15、输入电容器16安装到印刷基板1或者框体10上的例子，但也可以将这些电气构件安装到印刷基板1。如图2所示，在本实施方式中，将安装有输入端子7以及一次侧开关元件2a、2b、2c、2d的区域设为区域A，将安装有二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的区域设为区域B，将安装有平滑电容器6的区域设为区域C。

如图2所示，搭载于印刷基板1的电气构件的配置顺序主要遵循图1所示的电路图的顺序。具体而言，在印刷基板1的一边附近配置有输入端子7。在处于与和输入端子7邻接的一边相反一侧的一边附近配置有输出端子8。一次侧开关元件2a、2b、2c、2d被配置成在输入端子7的附近沿着X轴方向以直线状成为一列。变压器4a、4b在变压器芯的长度方向与一次侧开关元件2a、2b、2c、2d所形成的列实质上平行的方向被配置，也就是说被配置成与X轴方向平行。二次侧开关元件3a、3b、3c、3d也同样地被配置成沿着X轴方向以直线状成为一列。平滑电容器6安装于与输出端子8邻接的位置。

平滑线圈5a、5b在搭载于印刷基板1的平滑电容器6与二次侧开关元件3a、3b、3c、3d所形成的列之间，在平滑线圈芯的长度方向与二次侧开关元件3a、3b、3c、3d所形成的列平行的方向上被配置，也就是说被配置成与X轴平行。即，图2所示的搭载有平滑电容器6的区域C和搭载有二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的印刷基板1上的区域B由平滑线圈5a以及5b分隔。

根据不同的观点而言，电力用电路装置具备作为电路基板的印刷基板1、电力用电路以及框体10。电力用电路形成于印刷基板1。框体10与印刷基板1连接。电力用电路包括电气元件(一次侧开关元件2a、2b、2c、2d、二次侧开关元件3a、3b、3c、3d)、至少1个线圈(平滑线圈5a、5b)以及电容器(平滑电容器6)。作为线圈的平滑线圈5a、5b的芯即平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI的一部分被插入到形成于印刷基板1的开口部22。平滑线圈5a、5b的绕组形成于印刷基板1。平滑线圈5a、5b位于作为配置有平滑电容器6的第1区域的区域C与作为配置有作为电气元件的一次侧开关元件2a、2b、2c、2d以及二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的第2区域的区域A以及区域B之间。

另外，根据不同的观点而言，平滑线圈5a、5b使流经电力用电路的电流平滑。平滑电容器6使从上述平滑线圈5a、5b输出的电流平滑。在电路基板处，平滑线圈5a、5b配置于平滑电容器6与电气元件(一次侧开关元件2a、2b、2c、2d、二次侧开关元件3a、3b、3c、3d)之间。在印刷基板1处，在平滑电容器6与电气元件之间的区域形成有至少1个开口部22。平滑线圈5a、5b具有芯(平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI)和包围该芯的周围的绕组。芯的一部分(平滑线圈芯5aE、5bE的一部分)被插入到印刷基板1的开口部22。

在上述电力用电路装置中，平滑线圈5也能够由一个线圈构成，但通过分成平滑线圈5a、5b这两个平滑线圈，从而具有以下的两个优点。第一个在于能够使通电电流并联，所以能够降低在绕组中与通电相伴的损耗。由此能够降低印刷基板1的温度，所以能够缓和平滑电容器6的温度上升。第二个在于能够使平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI的高度变低，以扁平的形状构成。由此，当并排地构成平滑线圈5a、5b时，能够分割区域B和区域C。

根据不同的观点而叙述上述结构，形成于印刷基板1的开口部22包括第1开口(多个开口部22的一部分)和第2开口(多个开口部22的另一部分)。平滑线圈5包括作为第1线圈的平滑线圈5a和作为第2线圈的平滑线圈5b。芯与第1线圈和第2线圈对应地，包括作为第1线圈芯的平滑线圈芯5aE、5aI、以及作为第2线圈芯的平滑线圈芯5bE、5bI。平滑线圈芯5aE的一部分被插入到作为印刷基板1的第1开口的多个开口部22的一部分。作为第2线圈芯的平滑线圈芯5bE的一部分被插入到作为印刷基板1的第2开口的多个开口部22的另一部分。在从主面观察印刷基板1时，平滑线圈芯5aE和平滑线圈芯5bE成列地并排配置。平滑线圈芯5aE、5aI和平滑线圈芯5bE、5bI横贯区域C与区域A以及区域B之间而配置。

另外，根据不同的观点而言，在上述电力用电路装置中，平滑线圈5包括第1线圈(平滑线圈5a)和第2线圈(平滑线圈5b)。形成于印刷基板1的开口部22包括第1开口(位于与平滑线圈5a重叠的区域的开口部22)和第2开口(位于与平滑线圈5b重叠的区域的开口部22)。第1线圈(平滑线圈5a)的芯的一部分(平滑线圈芯5aE的一部分)被插入到印刷基板1的第1开口(开口部22)。第2线圈(平滑线圈5b)的芯的一部分(平滑线圈芯5bE的一部分)被插入到印刷基板1的第2开口(开口部22)。

图2以及图3中的由虚线包围的区域分别表示区域A、区域B、区域C。在区域A配置有一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和输入端子7。在区域B配置有二次侧开关元件3a、3b、3c、3d。在区域C安装有平滑电容器6和输出端子8。

在区域A与区域B之间配置有变压器4。即，在印刷基板1中的区域A与区域B之间的区域设置有开口部21，变压器芯4aE、4bE与该开口部21嵌合。变压器芯4aE、4bE以变压器芯4aE、4bE的长度方向与多个一次侧开关元件2a、2b、2c、2d所形成的列平行的方向配置。反过来说，区域A和区域B由变压器4分隔出区域。

另外，在区域B与区域C之间配置有平滑线圈5。即，在印刷基板1中的区域B与区域C之间的区域设置有开口部22，平滑线圈芯5aE、5bE与该开口部22嵌合。平滑线圈芯5aE、5bE以平滑线圈芯5aE、5bE的长度方向与多个二次侧开关元件3a、3b、3c、3d所形成的列平行的方向配置。反过来说，区域B和区域C由平滑线圈5分隔出区域。另外，当从区域C观察时，区域C和区域A由平滑线圈5、区域B和变压器4分隔。

在图2所示的电力用电路装置中，所有的电气构件能够安装于印刷基板1上，所以能够简化组装工序。具体而言，一次侧开关元件2a、2b、2c、2d、二次侧开关元件3a、3b、3c、3d、平滑电容器6例如能够按照回流焊接法一并固定于印刷基板1。进而，变压器4a、4b、平滑线圈5a、5b通过预先利用布线图案将绕组形成于印刷基板1，从而仅凭将芯安装到印刷基板1就发挥功能。因此，图2所示的电力用电路装置的组装非常容易。

在以往的电力用电路装置中，作为变压器和平滑线圈，安装有装配有芯和绕组的其它构件。但是，在本实施方式中，利用印刷基板1的布线图案形成绕组，所以只要将芯设置于印刷基板1，就能够构成变压器和平滑线圈。进而，利用布线图案形成于印刷基板1的表面的绕组与其它布线图案的形成同时地形成，所以在结果上，与作为以往的其它构件而安装有变压器等时相比，能够降低与绕组相应的制造成本。由此，能够以比以往的电力用电路装置低的成本制造DC/DC转换器101。

框体10为由导热性良好的金属材料构成的矩形的平板形状的部件。具体而言，框体10例如优选由铝构成。框体10也可以由铜、铝合金或者镁合金等其它材料构成。如后所述，框体10也可以覆盖印刷基板1，构成为箱形状。在框体10的上方配置绝缘部件9。绝缘部件9连接框体10和印刷基板1。也就是说，框体10经由绝缘部件9而与印刷基板1热性地连接。框体10为图1所示的电路的二次侧的GND电位。框体10经由连接用部件12(参照图8)而与具有印刷基板1的GND电位的布线图案电连接。在本实施方式中，框体10既可以不是完整的平板，也可以为了与印刷基板1确保电绝缘距离而形成有凹凸。

绝缘部件9优选具有电绝缘性，由导热性良好的材料构成。例如，绝缘部件9能够使用使具有导热性的绝缘体的粒子分散配置于树脂的部件。具体而言，作为绝缘部件9，能够使用使氧化铝或者氮化铝等提高导热性的粒子混入到硅树脂而成的密封件。氧化铝或者氮化铝的导热性良好，具有电绝缘性。此外，绝缘部件9也可以不使用上述密封件，而使用脂膏或者粘接剂。

参照图4以及图5，搭载于DC/DC转换器101的变压器4a、4b包括变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI和由形成于印刷基板1的布线图案构成的绕组(未图示)。

变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI例如也可以由如Mn－Zn系列铁氧体或Ni－Zn系列铁氧体那样的铁氧体芯、非晶芯或者铁粉芯构成。如图4所示，将I型的变压器芯4aI、4bI配置于印刷基板1的背面侧。该I型的变压器芯4aI、4bI配置于形成于绝缘部件9的开口部24的内部。如图5所示，I型的变压器芯4aI、4bI的下表面与框体10的表面接触。另外，将E型的变压器芯4aE、4bE配置成从印刷基板1的表面侧嵌合到设置于印刷基板1的开口部21，并且与I型的变压器芯4aI、4bI的表面接触。此时，为了降低E型的变压器芯4aE、4bE与I型的变压器芯4aI、4bI之间的接触热阻，优选利用弹簧等将E型的变压器芯4aE、4bE向框体10方向按压。此外，在本实施方式中，使E型的变压器芯4aE、4bE从印刷基板1的表面嵌合，但也可以从印刷基板1的背侧嵌合。

变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI起因于周期性的磁通变化而发热。特别是，在DC/DC转换器101的驱动时，可能在kHz级别的频率下引起磁通变化，所以变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI的发热非常大。在本实施方式中，用变压器4a和变压器4b这两个变压器构成构成逆变器电路的变压器，从而能够使从印刷基板1表面至变压器的顶部为止的高度比用一个构成变压器时低，且在平面方向上增大变压器的大小。由此，I型的变压器芯4aI、4bI与框体10的接触面积变大。其结果，能够使变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI的发热效率良好地散热到框体10。

进而参照图4以及图6，搭载于DC/DC转换器101的平滑线圈5a、5b包括平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI和由形成于印刷基板1的布线图案构成的绕组(未图示)。平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI例如由如Mn－Zn系列铁氧体或Ni－Zn系列铁氧体那样的铁氧体芯、非晶芯或者铁粉芯构成。将I型的平滑线圈芯5aI、5bI配置于印刷基板1的背面侧。I型的平滑线圈芯5aI、5bI配置于形成于绝缘部件9的开口部25的内部。I型的平滑线圈芯5aI、5bI的下表面与框体10的表面接触。而且，将E型的平滑线圈芯5aE、5bE配置成从印刷基板1的表面侧嵌合到设置于印刷基板1的开口部22，并且与I型的平滑线圈芯5aI、5bI的表面接触。此时，也可以为了提高E型的平滑线圈芯与I型的平滑线圈芯之间的磁耦合强度，利用弹簧等按压部件将E型的平滑线圈芯5aE、5bE向框体10方向按压。此外，在本实施方式中，使E型的平滑线圈芯5aE、5bE从印刷基板1的表面嵌合，但也可以使E型的平滑线圈芯5aE、5bE从背侧嵌合。

平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI的发热量比变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI小，所以在结果上，周围的空气的温度低。在本实施方式中，用平滑线圈5a和平滑线圈5b这两个平滑线圈构成平滑线圈，从而能够使从印刷基板1表面至平滑线圈的顶部为止的高度比用一个构成平滑线圈时低，且在平面方向上增大平滑线圈的大小。在本实施方式中，使包括变压器芯4aE、4aI、变压器芯4bE、4bI、平滑线圈芯5aE、5aI、平滑线圈芯5bE、5bI的各个结构物的大小相等，但在变压器芯与平滑线圈芯中大小也可以不同。

平滑电容器6例如也可以由陶瓷电容器、薄膜电容器、电解电容器构成。平滑电容器6利用接合部件11安装于印刷基板1。作为接合部件11，例如优选使用焊料，但也可以使用导电性粘接剂或者纳米银膏等焊料以外的导热性良好的材料作为接合部件11。

与开关元件2a～2d、3a～3d、布线图案、变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI等相比，平滑电容器6的发热量小。但是，平滑电容器6经由布线图案或空气从上述开关元件等受热，有可能会招致温度上升。在本实施方式中，在平滑电容器6的附近配置连接用部件12(参照图8)，从而能够确保平滑电容器6的散热路径，缓和平滑电容器6的温度上升。

图7是图2所示的电力用电路装置的作为电路基板的印刷基板1的局部剖视示意图。图8是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的局部俯视示意图。图9～图11是图2所示的电力用电路装置的印刷基板的第2层布线图案～第4层布线图案的局部平面示意图。使用图7～图11，说明印刷基板1的结构。

图7示出了图1～图6所示的电力用电路装置所使用的印刷基板1的二次侧开关元件3a、3b、3c、3d、平滑线圈5a、5b、平滑电容器6的安装区域中的布线层的局部剖视示意图。图8～图11示出了印刷基板1的二次侧开关元件3a、3b、3c、3d、平滑线圈5a、5b、平滑电容器6的安装区域中的第1层布线图案1b～第4层布线图案1e这各层中的平面图案。作为DC/DC转换器101的结构物的印刷基板1包括四层布线图案。

如图7所示，印刷基板1包括绝缘层1a、第1层布线图案1b、第2层布线图案1c、第3层布线图案1d、第4层布线图案1e。在这些布线图案之间形成有绝缘层1a。绝缘层1a例如优选由玻璃纤维和环氧树脂构成。此外，绝缘层1a并不限定于前述结构，例如也可以由聚酰胺树脂和环氧树脂构成。另外，作为印刷基板1，也可以使用所谓的金属基板或陶瓷基板。第1层布线图案1b、第2层布线图案1c、第3层布线图案1d、第4层布线图案1e由铜构成，但也可以由其它材料构成。例如，第1层布线图案1b～第4层布线图案1e也可以由导电性材料、例如金(Au)、铜(Cu)合金、镍(Ni)合金、金(Au)合金、银(Ag)合金等金属形成。

有时在第1层布线图案1b～第4层布线图案1e中例如通过最大100A以上的大电流。在该情况下，在上述布线图案中产生损耗，发热变得非常大。如图8～图11所示，在印刷基板1处，由第1层布线图案1b～第4层布线图案1e产生的热经由从印刷基板1的表面至背面贯通各布线图案的散热用通孔1f和将印刷基板1与框体10连接并贯通各布线图案的连接用部件12传递到框体10。其结果，能够缓和布线图案的温度上升。另外，不仅布线图案中的发热传导到布线图案，而且二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热传导到布线图案。因此，散热用通孔1f以及连接用部件12也有助于二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的散热。

在本实施方式中，将第1层布线图案1b～第4层布线图案1e的厚度设为约100μm。其结果，与此前主流的厚度为35μm的布线图案相比，在本实施方式的电力用电路装置的布线图案中，使电阻降低约70％。因此，在第1层布线图案1b～第4层布线图案1e中，能够使发热量比以往的厚度为35μm的布线图案小70％。进而，通过将布线图案的厚度设为100μm，能够使印刷基板1的平面方向的热阻降低70％。其结果，在图8～图11所示的第1层布线图案1b～第4层布线图案1e的每一个布线图案中，例如能够如图8的箭头41所示，效率良好地将热传递至作为冷却点的散热用通孔1f以及连接用部件12。由此，能够抑制印刷基板1的表面的温度的上升，在结果上，能够降低印刷基板1的周围的温度。即，能够抑制不耐热的平滑电容器6的温度的上升。

图12是本发明的实施方式1的电力用电路装置的局部剖视示意图。图12是用于说明本发明的实施方式1的电力用电路装置所使用的从发热量多的开关元件起的散热路径的示意图。此外，在图12中，作为开关元件的例子，以一次侧开关元件2a为例而示出，但关于二次侧开关元件3a、3b、3c、3d也是同样的散热路径。

一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d为由树脂密封半导体芯片的封装体。作为该半导体芯片，例如能够使用MOSFET(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等。这些半导体芯片的发热量非常大。另外，内置于一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的半导体芯片也可以使用硅(Si)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等。一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d利用接合部件11固定于印刷基板1的表面。作为接合部件11，优选例如使用焊料。此外，作为接合部件11，例如也可以使用导电性粘接剂或者纳米银膏等焊料以外的导热性良好的材料。

在印刷基板1形成有多个散热用通孔1f，该多个散热用通孔1f以从印刷基板1的一方的主表面到达至另一方的主表面的方式贯通印刷基板1。多个散热用通孔1f如在图8～图11中也示出那样，配置于一次侧开关元件2a、2b、2c、2d或者二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的正下方及其周边。此外，通孔1f的配置部位不限定于图8～图11所示的部位。另外，散热用通孔1f在构成电路方面还配置于电导通第1层布线图案1b、第2层布线图案1c、第3层布线图案1d、第4层布线图案1e中的至少两个布线图案的部位。散热用通孔1f的平面形状能够采用任意的形状，例如为圆形形状。优选对散热用通孔1f的孔的内侧实施与布线图案相同的原材料的镀覆。在该情况下，散热用通孔1f的内部的镀覆层成为与布线图案热性地连接的状态。因而，能够效率良好地使热从印刷基板1的表面经由散热用通孔1f扩散至背面。

在本实施方式的电力用电路装置中，由一次侧开关元件2a、2b、2c、2d以及二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热最终被传递到框体10，经由该框体10释放到外部。在该情况下，向框体10的散热路径能够分类成以下的第一～第五散热路径。

作为第一散热路径，考虑如下路径。具体而言，由一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热经由各开关元件正下方的接合部件11如箭头43所示传递到形成于印刷基板1上的各开关元件的下方以及周边的区域的散热用通孔1f。传递到散热用通孔1f的热在该散热用通孔1f中传导，进而传导到绝缘部件9，最终传导到框体10。

作为第二散热路径，考虑如下路径。具体而言，由一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热传导到一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d所具备的引线13。该热经由引线13以及第1层布线图案1b被传递到散热用通孔1f。之后，与第一散热路径同样地，上述热经由散热用通孔1f和绝缘部件9传导到框体10。

作为第三散热路径，考虑如下路径。具体而言，由一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热经由接合部件11传递到各开关元件正下方的散热用通孔1f。该热在经由散热用通孔1f之后，在第2层布线图案1c、第3层布线图案1d中在印刷基板1的平面方向上扩散。进而，热经由位于第2层布线图案1c与第1层布线图案1b之间的绝缘层1a传递到第1层布线图案1b。另外，该热经由位于第3层布线图案1d与第4层布线图案1e之间的绝缘层1a传递到第4层布线图案1e。之后，热传递到与第1层布线图案1b和第4层布线图案1e电连接的连接用部件12。该热经由连接用部件12释放到框体10。此时，与连接用部件12电导通的第1层布线图案1b以及第4层布线图案1e、和与一次侧开关元件2a、2b、2c、2d或者二次侧开关元件3a、3b、3c、3d电导通的第2层布线图案1c以及第3层布线图案1d电绝缘。关于该第3散热路径，第1层布线图案1b以及第4层布线图案1e与第2层布线图案1c以及第3层布线图案1d的关系也可以相反。也就是说，也可以是在第1层布线图案1b和第4层布线图案1e中，热在印刷基板1的平面方向上传导，之后该热经由第2层布线图案1c以及第3层布线图案1d传递到连接用部件12。

作为第四散热路径，考虑如下路径。具体而言，由一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热在布线图案1b、1c、1d、1e中传导。该热传导到与布线图案1b、1c、1d、1e热性地连接的电气构件。之后，热从电气构件经由散热用通孔1f及绝缘部件9扩散到框体10。在此所称的“与布线图案1b、1c、1d、1e热性地连接的电气构件”无需与布线图案1b、1c、1d、1e电连接，还包括与布线图案1b、1c、1d、1e邻接的电气构件。例如，平滑电容器6相当于这样的电气构件。

作为第五散热路径，考虑如下路径。具体而言，是如图12的箭头42所示由一次侧开关元件2a、2b、2c、2d和二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热直接热传递到空气而散热的路径。在该情况下，由于散热到空气的热而印刷基板1的周围的空气的温度上升。然后，伴随该空气的温度上升，引起框体10内的空气的对流。由此，当温度上升后的空气与温度比框体10内的空气低的构件、例如平滑电容器6接触时，从该空气向平滑电容器6进行热传递。然后，该热最终被散热到框体10。

另外，在本实施方式中，印刷基板1的上方的空间被空气充满，但也可以由使环氧树脂或硅树脂等含有导热性填料而构成的树脂材充满上述空间。在该情况下，由开关元件产生的热传导到固体树脂材，传导到平滑电容器6，最终散热到框体10。此外，树脂材不限定于固体，也可以为液体。

<电力用电路装置的作用效果>

从图2～图6可判明，在X轴方向上排列两个平滑线圈5a、5b，从而能够在二次侧开关元件3a、3b、3c、3d与平滑电容器6之间设置开口部22，该开口部22用于使E型的平滑线圈芯5aE、5bE与印刷基板1嵌合。由于该开口部22的存在而能够使图2所示的区域B与区域C之间的印刷基板1的ZX俯视的剖面面积降低到其它区域的3成左右。因此，能够降低从区域B经由印刷基板1流入到区域C的热量。即，在区域B与区域C之间的区域(形成有平滑线圈5a、5b的区域)，在结果上能够降低布线图案1b、1c、1d、1e及绝缘层1a的面积，所以能够增大该区域中的先前所述的第4散热路径的热阻。因此，通过减少流入到平滑电容器6的热量，能够缓和平滑电容器6的温度上升。

进而，除了区域B和区域C由E型的平滑线圈芯5aE、5bE分隔之外，如图6的剖视示意图所示，在印刷基板1的厚度方向(也就是说Z方向)上，二次侧开关元件3a、3b、3c、3d和平滑电容器6的顶部处于比E型的平滑线圈芯5aE、5bE的顶部低的位置。根据不同的观点而言，从作为电路基板的印刷基板1的表面至作为电气元件的二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的顶部为止的第1高度L1、从印刷基板1的表面至平滑电容器6的顶部为止的第2高度L2以及从印刷基板1的表面至平滑线圈芯5aE、5bE的顶部为止的第3高度L3中的第3高度L3最高。因此，即使由于二次侧开关元件3a、3b、3c、3d变为高温而被加热的周围的空气充满于区域B的上方的空间，由于存在平滑线圈芯5aE、5bE，所以被加热的该空气的从区域B的上方向区域C的上方的空间的被加热的空气的流入量也极少。即，能够由平滑线圈芯5aE、5bE切断先前所述的第5散热路径。因此，能够缓和平滑电容器6的温度上升。由此，能够降低平滑电容器6因温度上升而被损坏的概率，所以能够大幅提高电力用电路装置的可靠性。

进而，在一次侧开关元件2a、2b、2c、2d的温度比二次侧开关元件3a、3b、3c、3d高的情况下，从图2～图6可判明，在X轴方向上排列两个变压器4a、4b，从而在一次侧开关元件2a、2b、2c、2d与二次侧开关元件3a、3b、3c、3d之间设置用于使E型的变压器芯4aE、4bE与印刷基板1嵌合的开口部21来构成变压器4a、4b即可。

根据不同的观点而言，在上述电力用电路装置中，电气元件包括第1元件(一次侧开关元件2a、2b、2c、2d)和第2元件(二次侧开关元件3a、3b、3c、3d)。电力用电路包括至少1个变压器4。变压器4具有变压器芯4aE、4aI、4bE、4bI和包围该变压器芯的周围的绕组。在印刷基板1处，在第1元件(一次侧开关元件2a、2b、2c、2d)与第2元件(二次侧开关元件3a、3b、3c、3d)之间的区域形成至少1个变压器用开口部(开口部21)。变压器芯4aE、4bE的一部分被插入到印刷基板1的开口部21。

另外，变压器4包括第1变压器(变压器4a)和第2变压器(变压器4b)。形成于印刷基板1的变压器用开口部(开口部21)包括第1变压器用开口(形成于与变压器4a重叠的位置的开口部21)和第2变压器用开口(形成于与变压器4b重叠的位置的开口部21)。变压器4a的变压器芯4aE的一部分被插入到印刷基板1的第1变压器用开口。变压器4b的变压器芯4bE的一部分被插入到印刷基板1的第2变压器用开口。

另外，如图6所示，从印刷基板1的表面至第1元件(一次侧开关元件2a、2b、2c、2d)的顶部为止的第4高度(高度L5)、从印刷基板1的表面至第2元件(二次侧开关元件3a、3b、3c、3d)的顶部为止的第5高度(高度L1)以及从印刷基板1的表面至变压器芯4aE、4bE的顶部为止的第6高度(高度L4)中的第6高度(高度L4)最高。

由此，能够限制从区域A向区域B的经由前述印刷基板1以及空间的热的移动，所以能够降低区域B的温度。即，能够使流入到区域C的上方的空间的空气的温度下降，所以能够缓和平滑电容器6的温度上升。

另外，通过设为以上的配置，从而平滑电容器6从二次侧开关元件3a、3b、3c、3d被热性地阻挡，所以平滑电容器6的温度上升几乎不受到二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的温度的影响。因此，能够在温度比以往更高的状态下驱动二次侧开关元件3a、3b、3c、3d，使电力用电路装置动作。其结果，能够期待以下的两个效果。第1个是能够使能够通过二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的电流量比以往增加，所以能够实现电力用电路装置的高输出化。第2个是能够缩小二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的散热面积，所以例如通过使二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的安装间隔变窄，能够减小二次侧开关元件3a、3b、3c、3d在印刷基板1的表面占有的区域。即，能够实现电力用电路装置的小型化。

<电力用电路装置的变形例的结构以及作用效果>

图13是示出本发明的实施方式1的电力用电路装置的变形例的剖视示意图。图13所示的电力用电路装置基本上具备与图1～图12所示的电力用电路装置同样的结构，但框体10的形状与图1～图11所示的电力用电路装置不同。即，图13所示的电力用电路装置的框体10为箱形状。印刷基板1配置于箱形状的框体10内部。框体10包括具有上部开口的箱型的框体部分31和堵塞上部开口的盖体32。根据这样的结构的电力用电路装置，也能够得到与图1～图12所示的电力用电路装置同样的效果。

(实施方式2)

<电力用电路装置的结构以及作用效果>

图14是本发明的实施方式2的电力用电路装置的剖视示意图。

图14是本发明的实施方式2的电力用电路装置中的与实施方式1的图6相同的剖视示意图。本实施方式的DC/DC转换器102基本上具有与图1～图13所示的DC/DC转换器101同样的结构。但是，如图14所示，本实施方式的DC/DC转换器102与实施方式1的DC/DC转换器101不同的点在于在搭载于印刷基板1的平滑线圈5a、5b和平滑电容器6中的至少任意一方的上方的空间具备作为阻挡部件的热阻挡板17。此外，在图14中，以从平滑线圈芯的上方延伸至平滑电容器6的上方的方式形成有热阻挡板17。热阻挡板17既可以仅形成于平滑线圈5a的平滑线圈芯的上方，也可以仅形成于平滑电容器6的上方。

参照图14，热阻挡板17为板状。热阻挡板17虽然未图示，但由与框体10连接的支柱固定。在本实施方式中，关于热阻挡板17，为了阻挡热而由导热性低的树脂构成。例如，热阻挡板17也可以由环氧树脂、PTFE树脂等构成。或者，热阻挡板17也可以使用不锈钢(SUS)、铝等高导热的金属板。根据这样的结构，也能够利用热阻挡板17的存在来抑制被来自二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的热加热的空气流入到平滑电容器6的附近。也就是说，能够充分地得到缓和平滑电容器6的温度上升的效果。

另外，热阻挡板17也可以为框体10的一部分，例如也可以还作为图13所示的框体10的盖体32发挥功能。在该情况下，热阻挡板17优选由与框体10相同的部件构成。进而，热阻挡板17例如也可以设为如下控制电路基板：该控制电路基板包括元件60(参照图14)并安装有驱动DC/DC转换器102的控制电路。根据不同的观点而言，热阻挡板17包括控制电路基板和具有元件60的控制电路。控制电路形成于控制电路基板上，控制作为电力用电路的DC/DC转换器102。在该情况下，能够有效地利用框体10内的空间，所以能够使电力用电路装置小型化。

在本实施方式中，E型的平滑线圈芯5aE、5bE的顶部(顶面)与热阻挡板17的间隙(距离L)小，所以被位于区域B的开关元件加热的空气不流入至区域C的上方的空间。因此，能够将平滑电容器6的周围的空气的温度一直保持得低。因而，能够缓和平滑电容器6的温度上升。即，关于实施方式1所叙述的开关元件的第4散热路径，能够降低流入到平滑电容器6的热量，所以能够缓和平滑电容器6的温度上升。

如以上所叙述，配置热阻挡板17，从而能够降低起因于平滑电容器6的温度上升而平滑电容器6被损坏的概率。其结果，能够大幅提高电力用电路装置的可靠性。另外，平滑电容器6由热阻挡板17与二次侧开关元件3a、3b、3c、3d热阻挡，所以平滑电容器6的温度上升几乎不受到二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的温度的影响。因此，能够在温度更高的状态下驱动二次侧开关元件3a、3b、3c、3d，使电力用电路装置动作，所以能够期待以下的两个效果。第1个是能够增加能够通过二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的电流量，所以能够实现电力用电路装置的高输出化。第2个是能够缩小二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的散热面积。因此，通过使例如二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的安装间隔变窄，能够减小二次侧开关元件3a、3b、3c、3d在印刷基板1的表面占有的区域。即，能够实现电力用电路装置的小型化。

<电力用电路装置的变形例的结构以及作用效果>

图15是本发明的实施方式2的电力用电路装置的变形例的剖视示意图。图15所示的电力用电路装置基本上具备与图14所示的电力用电路装置同样的结构，但与图14所示的电力用电路装置不同的点在于，作为阻挡部件的热阻挡板17与E型的平滑线圈芯5aE、5bE中的至少任意一方接触。由此，能够利用热阻挡板17来划分区域B的上方的空间和区域C的上方的空间。因此，能够进一步减小从区域B的上方的空间向区域C的上方的空间的空气的流入量。其结果，能够进一步缓和平滑电容器6的温度上升。

另外，在该情况下，当如图15所示在热阻挡板17中形成相对于印刷基板1的表面倾斜的倾斜部17b(具有角度的部分)时，能够使热阻挡板17具有弹性。例如，热阻挡板17包括：固定部17a，与平滑线圈芯5aE、5bE中的任意平滑线圈芯连接；倾斜部17b，与该固定部17a相连；以及前端部17c，在倾斜部17b处与和与固定部17a相连的端部相反一侧的端部相连。而且，只要例如利用其它部件50将前端部17c向印刷基板1侧按压，就能够利用热阻挡板17按压E型的平滑线圈芯5aE、5bE。其结果，还能够期待平滑线圈5a、5b的磁特性提高的附带的效果。

图16是本发明的实施方式2的电力用电路装置的其它变形例的剖视示意图。图16所示的电力用电路装置基本上具备与图14所示的电力用电路装置同样的结构，但与图14所示的电力用电路装置不同的点在于，热阻挡板17构成为包括：固定部17a；以及翅片部17d，形成为从该固定部17a突出。固定部17a固定于E型的平滑线圈芯5aE、5bE中的至少任意一方的顶面(顶部)。在该情况下，如图16所示，热阻挡板17能够吸收被开关元件加热的空气的热，经由平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI使该热扩散到框体10。

在此，热阻挡板17所具有的翅片部17d的形状既可以为板状，也可以为销状。在翅片部17d的形状为板状的情况下，配置翅片部17d以使翅片部17d的延伸方向与平滑线圈芯5aE、5aI、5bE、5bI的长度方向大致平行。由此，能够利用翅片部17d可靠地划分区域B的上方的空间和区域C的上方的空间。因此，能够进一步缓和位于区域C的平滑电容器6的温度上升。

(实施方式3)

<电力用电路装置的结构以及作用效果>

图17是本发明的实施方式3的电力用电路装置的作为电路基板的印刷基板1的局部俯视示意图。图17对应于本发明的实施方式1的图8。

图17所示的本实施方式的DC/DC转换器103基本上具备与本发明的实施方式1中的DC/DC转换器101同样的结构，但被设为GND电位的连接用部件12、12a的配置与本发明的实施方式1不同。即，在本实施方式中，如图17所示，还具备作为将印刷基板1与框体10进行连接的连接部件的连接用部件12a。连接用部件12a连接在印刷基板1中位于作为电气元件的二次侧开关元件3a、3b、3c、3d与作为电容器的平滑电容器6之间的区域和框体10。由此，能够将来自二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的热经由连接用部件12a传递到框体10，所以能够抑制该热传递到平滑电容器6。因此，能够抑制平滑电容器6的温度上升。

例如，在本发明的实施方式1中，二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热经由印刷基板1的绝缘层1a以及布线图案1b～1e到达平滑电容器6。但是，在本实施方式中，二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热经由印刷基板1的绝缘层1a以及布线图案1b～1e先传导到连接用部件12a。然后，该热经由连接用部件12a扩散到框体10。

即，在本实施方式中，能够抑制在先前所述的开关元件的散热路径中的第四散热路径中热传递到平滑电容器6。由此能够使到达平滑电容器6的热量比本发明的实施方式1进一步降低。因此，能够缓和平滑电容器6的温度上升。其结果，能够使平滑电容器6因温度上升而被损坏的概率下降，大幅提高电力用电路装置的可靠性。

另外，通过设为以上的结构，从而二次侧开关元件3a、3b、3c、3d和平滑电容器6被热性地阻挡。因此，平滑电容器6的温度几乎不受到二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的温度的影响。因而，能够在温度更高的状态下驱动二次侧开关元件3a、3b、3c、3d，使电力用电路装置动作。因此，与本发明的实施方式2同样地，能够实现电力用电路装置的高输出化，另外能够实现电力用电路装置的小型化。此外，在本实施方式中，将连接用部件12a配置于上述位置，但在相同的位置处设置多个散热用通孔1f也能够得到等同的效果。

(实施方式4)

<电力用电路装置的结构以及作用效果>

图18是本发明的实施方式4的电力用电路装置的作为电路基板的印刷基板1的局部俯视示意图。图18对应于本发明的实施方式1的图8。

图18所示的本实施方式的DC/DC转换器104基本上具有与图17所示的DC/DC转换器103同样的结构，但与图17所示的DC/DC转换器103不同的点在于热扩散部件18利用接合部件11固定于印刷基板1的表面。即，作为电力用电路装置的DC/DC转换器104还具备热扩散部件18，该热扩散部件18在印刷基板1中配置于位于作为连接部件的连接用部件12、12a与作为电容器的平滑电容器6之间的区域。在本实施方式中，构成热扩散部件18的材料也可以为铜(Cu)。使用作为接合部件11的焊料而将热扩散部件18安装于印刷基板1。热扩散部件18的材料也可以为以金(Au)、铜(Cu)合金、镍(Ni)合金、金(Au)合金、银(Ag)合金等金属或者石墨为主要材料的片状的材料。另外，如果热扩散部件18的厚度过厚，则热扩散的效果变小，所以热扩散部件18的厚度优选为0.5mm以上且2.0mm以下左右。另外，热扩散部件18也可以不是如图18所示的简单的矩形形状，通过以依照印刷基板1的图案形状的方式设为L字状或U字状，从而还能够进一步提高热扩散的效果。

在实施方式3中，将二次侧开关元件3a、3b、3c、3d产生的热经由布线图案1b～1e传导到连接用部件12、12a，扩散到框体10。在本实施方式中，除了经由上述布线图案1b～1e的热扩散之外，还在印刷基板1的表面上安装有热扩散部件18。能够利用该热扩散部件18将由布线图案1b产生的热更有效地传导到连接用部件12、12a，所以能够进一步减小传递到平滑电容器6的热量。这是因为利用热扩散部件18而控制了热传导的方向。即，在本实施方式中，如图18所示，以从第1层布线图案1b朝向作为远离不耐热的平滑电容器6的冷却点的散热用通孔1f以及连接用部件12、12a延伸的方式安装有矩形形状的热扩散部件18。其结果，能够使热从第1层布线图案1b朝向散热用通孔1f以及连接用部件12、12a高效地传导。因此，能够减小传导到平滑电容器6的热量。另外，当使用导电性的材料作为热扩散部件18的材料时，第1层布线图案1b的通电电流的一部分还在热扩散部件18中流过。因此，能够降低第1层布线图案1b中的发热量。根据这一点，也能够得到能够减小传导到平滑电容器6的热量的效果。因而，能够使平滑电容器6因温度上升而被损坏的概率下降，大幅提高电力用电路装置的可靠性。

另外，通过如上所述配置热扩散部件18，从而平滑电容器6与二次侧开关元件3a、3b、3c、3d被热性地阻挡。因此，平滑电容器6的温度几乎不受到二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的温度的影响。因此，能够在温度更高的状态下驱动二次侧开关元件3a、3b、3c、3d，使电力用电路装置动作。其结果，与本发明的实施方式2同样地，能够实现电力用电路装置的高输出化，另外能够实现电力用电路装置的小型化。

(实施方式5)

<电力用电路装置的结构以及作用效果>

图19是本发明的实施方式5的电力用电路装置的剖视示意图。图19对应于本发明的实施方式1的图6。

图19所示的本实施方式的DC/DC转换器105基本上具有与图6所示的DC/DC转换器101同样的结构，但与图6所示的DC/DC转换器101不同的点在于，在位于I型的平滑线圈芯5aI、5bI中的至少任意一方之下的框体10的区域形成有凹部10a。即，在作为图19所示的电力用电路装置的DC/DC转换器105中，框体10包括：第1框体区域(区域E)，位于平滑电容器6之下；第2框体区域(区域D)，位于作为电气元件的二次侧开关元件3a、3b、3c、3d之下；以及第3框体区域(位于I型的平滑线圈芯5aI、5bI中的至少任意一方之下的框体10的区域)，位于第1框体区域与第2框体区域之间。第3框体区域包括具有比第1框体区域(区域E)的厚度以及第2框体区域(区域D)的厚度小的厚度的部分(在框体10中面对凹部10a的底部的部分)。图19所示的凹部10a在I型的平滑线圈芯5aI、5bI侧具有开口部。也就是说，凹部10a面对I型的平滑线圈芯5aI、5bI中的任意平滑线圈芯。

在此，在本发明的实施方式1中，平滑电容器6经由印刷基板1、绝缘部件9、连接用部件12散热到框体10。但是，由于作为电气元件的一次侧开关元件2a、2b、2c、2d、变压器4a、4b、二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的发热而框体10整体的温度上升，从而平滑电容器6的散热性有可能会下降。因而，在本实施方式中，如图19所示，在存在于印刷基板1的区域A以及区域B的下方的框体10的区域D与存在于区域C的下方的区域E之间设置有凹部10a。通过形成这样的凹部10a，从而在框体10的区域D与区域E之间形成剖面面积相对小的区域，抑制从区域D向区域E的热移动。由此，即使在区域D的温度起因于来自开关元件等的发热而变高的情况下，也能够抑制框体10中的区域E的温度上升。因此，能够抑制平滑电容器6的散热性的劣化，所以能够将平滑电容器6的温度保持得低。

<电力用电路装置的变形例的结构以及作用效果>

图20是本发明的实施方式5的电力用电路装置的变形例的剖视示意图。图20对应于图19。

图20所示的本实施方式的DC/DC转换器105基本上具有与图19所示的DC/DC转换器105同样的结构，但位于I型的平滑线圈芯5aI、5bI下的框体10的区域中的凹部10a的配置与图19所示的DC/DC转换器105不同。即，在图20所示的DC/DC转换器105中，凹部10a形成于框体10的与绝缘部件9不相接的一侧的面。根据这样的结构，也能够得到与图19所示的DC/DC转换器105同样的效果。进而，在图20所示的结构中，I型的平滑线圈芯5aI、5bI与框体10的接触面积比图19所示的结构大。因此，从I型的平滑线圈芯5aI、5bI向框体10的散热性提高。

如上那样，将凹部10a设置于框体10，从而能够抑制平滑电容器6的散热性的下降。因而，能够使平滑电容器6因温度上升而被损坏的概率下降，大幅提高电力用电路装置的可靠性。另外，能够增加通过二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的电流量，能够实现电力用电路装置的高输出化。

另外，通过设为以上的结构，从而二次侧开关元件3a、3b、3c、3d和平滑电容器6被热性地阻挡，所以平滑电容器6的温度几乎不受到二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的温度的影响。因此，能够在温度更高的状态下驱动二次侧开关元件3a、3b、3c、3d，使电力用电路装置动作。其结果，与本发明的实施方式2同样地，能够实现电力用电路装置的高输出化，另外能够实现电力用电路装置的小型化。

(实施方式6)

<电力用电路装置的结构以及作用效果>

图21是本发明的实施方式6的电力用电路装置的俯视示意图。

图22是图21所示的电力用电路装置的变形例的俯视示意图。图21、22对应于本发明的实施方式1的图3。

图21所示的本实施方式的DC/DC转换器106基本上具有与本发明的实施方式1中的DC/DC转换器101同样的结构，但输出端子8的配置不同。在本实施方式6中，输出端子8配置于平滑线圈5a与平滑线圈5b之间。平滑线圈5a如图4所示包括平滑线圈芯5aE、5aI。平滑线圈5b如图4所示包括平滑线圈芯5bE、5bI。输出端子8配置于作为第1线圈芯的平滑线圈芯5aE、5aI与作为第2线圈芯的平滑线圈芯5bE、5bI之间。

即，输出端子8在该情况下不配置于区域C，而与平滑线圈5a、5b一起作为分隔区域B和区域C的结构发挥作用。由此，能够利用输出端子8堵塞在平滑线圈5a与平滑线圈5b之间产生的间隙。其结果，能够降低经由空气从区域B向区域C的热的移动。在此，输出端子8也可以为了有效地堵塞上述间隙而具有与平滑线圈5a、5b同等或同等以上的高度(距印刷基板1的表面的高度)。

另外，作为本实施方式6的变形例，也可以设成如图22所示的DC/DC转换器106的结构。在图22所示的DC/DC转换器106中，平滑线圈5a与平滑线圈5b接近地配置。输出端子8与平滑线圈5a、5b并排地配置于印刷基板1的端侧。即输出端子8不配置于区域C，而与平滑线圈5一起作为与图21所示的结构同样地分隔区域B和区域C的结构发挥作用。由此，与图21所示的电力用电路装置同样地，具有能够进一步热阻挡区域B和区域C的效果。

通过设为以上的结构，从而二次侧开关元件3a、3b、3c、3d和平滑电容器6被热性地阻挡，所以平滑电容器6的温度几乎不受到二次侧开关元件3a、3b、3c、3d的温度的影响。因此，能够在温度更高的状态下驱动二次侧开关元件3a、3b、3c、3d，使电力用电路装置动作。其结果，与本发明的实施方式2同样地，能够实现电力用电路装置的高输出化，另外能够实现电力用电路装置的小型化。

如上那样，对本发明的实施方式进行了说明，但还能够对上述实施方式进行各种变形。另外，本发明的范围并不限定于上述实施方式。本发明的范围通过权利要求书而示出，意图包含与权利要求书等同的意义以及范围内的所有的变更。

工业上的可利用性

本发明能够特别有利地应用于将热传递到框体而冷却的电力用电路装置。

Claims (13)

1.一种电力用电路装置，具备：

电路基板；

电力用电路，形成于所述电路基板的主面；以及

框体，与所述电路基板的和所述主面对置的下表面侧连接，

所述电力用电路包括：

电气元件；

至少1个平滑线圈，使流经所述电力用电路的电流平滑；以及

电容器，使从所述平滑线圈输出的电流平滑，

所述平滑线圈的芯包含E型的平滑线圈芯，所述E型的平滑线圈芯的凸部从所述电路基板的主面被插入到形成于所述电路基板的开口部，

所述平滑线圈的绕组形成于所述电路基板，

所述平滑线圈位于配置有所述电容器的第1区域与配置有所述电气元件的第2区域之间。

2.根据权利要求1所述的电力用电路装置，其中，

形成于所述电路基板的所述开口部包括第1开口和第2开口，

所述平滑线圈包括第1线圈和第2线圈，

所述芯包括与所述第1线圈对应的第1线圈芯以及与所述第2线圈对应的第2线圈芯，

所述第1线圈芯的一部分被插入到所述电路基板的所述第1开口，

所述第2线圈芯的一部分被插入到所述电路基板的所述第2开口，

在从所述主面观察所述电路基板时，所述第1线圈芯和所述第2线圈芯成列地并排配置，

所述第1线圈芯和所述第2线圈芯横贯所述第1区域与所述第2区域之间而配置。

3.根据权利要求2所述的电力用电路装置，其特征在于，

在所述第1线圈芯与所述第2线圈芯之间设置有输出端子。

4.根据权利要求1所述的电力用电路装置，其中，

从所述电路基板的表面至所述电气元件的顶部为止的第1高度、从所述电路基板的表面至所述电容器的顶部为止的第2高度以及从所述电路基板的表面至所述芯的顶部为止的第3高度中的所述第3高度最高。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电力用电路装置，其中，

所述电气元件包括第1元件和第2元件，

所述电力用电路还包括至少1个变压器，

所述变压器具有变压器芯和包围所述变压器芯的周围的绕组，

在所述电路基板，在所述第1元件与所述第2元件之间的区域形成有至少1个变压器用开口部，

所述变压器芯的一部分被插入到所述电路基板的所述变压器用开口部。

6.根据权利要求5所述的电力用电路装置，其中，

所述变压器包括第1变压器和第2变压器，

形成于所述电路基板的所述变压器用开口部包括第1变压器用开口和第2变压器用开口，

所述第1变压器的所述变压器芯的一部分被插入到所述电路基板的所述第1变压器用开口，

所述第2变压器的所述变压器芯的一部分被插入到所述电路基板的所述第2变压器用开口。

7.根据权利要求6所述的电力用电路装置，其中，

从所述电路基板的表面至所述第1元件的顶部为止的第4高度、从所述电路基板的表面至所述第2元件的顶部为止的第5高度以及从所述电路基板的表面至所述变压器芯的顶部为止的第6高度中的所述第6高度最高。

8.根据权利要求1所述的电力用电路装置，其中，

所述电力用电路装置还具备阻挡部件，该阻挡部件配置于所述平滑线圈的所述芯的上方。

9.根据权利要求8所述的电力用电路装置，其中，

所述阻挡部件与所述芯接触。

10.根据权利要求8或者9所述的电力用电路装置，其中，

所述阻挡部件包括：

控制电路基板；以及

控制电路，形成于所述控制电路基板上，控制所述电力用电路。

11.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力用电路装置，其中，

所述电力用电路装置还具备连接部件，该连接部件将所述电路基板与所述框体进行连接，

所述电力用电路装置具有在所述电路基板中位于所述电气元件与所述电容器之间的元件间区域，

所述连接部件连接所述元件间区域和所述框体。

12.根据权利要求11所述的电力用电路装置，其中，

所述电力用电路装置还具备热扩散部件，该热扩散部件配置于在所述电路基板中位于所述连接部件与所述电容器之间的区域。

13.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电力用电路装置，其中，

所述框体包括位于所述电容器之下的第1框体区域、位于所述电气元件之下的第2框体区域以及位于所述第1框体区域与所述第2框体区域之间的第3框体区域，

所述第3框体区域包括具有比所述第1框体区域的厚度小且比所述第2框体区域的厚度小的厚度的部分。

Images