JP2000232772A - Ｌｃユニット、薄型ｄｃ−ｄｃコンバータおよび薄型電源 - Google Patents
Ｌｃユニット、薄型ｄｃ−ｄｃコンバータおよび薄型電源Info
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- JP2000232772A JP2000232772A JP11031132A JP3113299A JP2000232772A JP 2000232772 A JP2000232772 A JP 2000232772A JP 11031132 A JP11031132 A JP 11031132A JP 3113299 A JP3113299 A JP 3113299A JP 2000232772 A JP2000232772 A JP 2000232772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】制御用のパワーＩＣと、ダイオードと平面リア
クトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−ＤＣコン
バ−タおよびそれを用いた薄型電源の電流容量或いは電
力容量の増大を図る。 【解決手段】平面リアクトルと平面コンデンサとを一体
化したＬＣユニットを複数個並列接続して、電流容量増
大型とする。または、平面リアクトルと平面コンデンサ
とを一体化した複数個のＬＣユニットに、それぞれ出力
端子を設けた多出力型として、電力容量増大型とする。
カード型の電池上に一体モールドすることにより、カー
ド型電池とほぼ同じサイズの、カード型電源が実現でき
る。
クトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−ＤＣコン
バ−タおよびそれを用いた薄型電源の電流容量或いは電
力容量の増大を図る。 【解決手段】平面リアクトルと平面コンデンサとを一体
化したＬＣユニットを複数個並列接続して、電流容量増
大型とする。または、平面リアクトルと平面コンデンサ
とを一体化した複数個のＬＣユニットに、それぞれ出力
端子を設けた多出力型として、電力容量増大型とする。
カード型の電池上に一体モールドすることにより、カー
ド型電池とほぼ同じサイズの、カード型電源が実現でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力変換装置の一
つであるＤＣ−ＤＣコンバータ、とりわけ携帯機器用な
ど小型・軽量・薄型化を図った薄型ＤＣ−ＤＣコンバー
タ、およびその薄型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた薄型
電源に関する。
つであるＤＣ−ＤＣコンバータ、とりわけ携帯機器用な
ど小型・軽量・薄型化を図った薄型ＤＣ−ＤＣコンバー
タ、およびその薄型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いた薄型
電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子情報機器、特に携帯型の各種
電子情報機器の普及が著しい。それらの電子情報機器
は、電池を電源とするものが多く、ＤＣ−ＤＣコンバー
タなどの電力変換装置を内蔵している。通常その電力変
換装置は、スイッチング素子、制御ＩＣ、ダイオードな
どの半導体素子に加えて、リアクトルに代表される磁気
部品やコンデンサなどの部品をセラミックス基板等の上
に実装したハイブリッド型の電力変換装置として構成さ
れている。
電子情報機器の普及が著しい。それらの電子情報機器
は、電池を電源とするものが多く、ＤＣ−ＤＣコンバー
タなどの電力変換装置を内蔵している。通常その電力変
換装置は、スイッチング素子、制御ＩＣ、ダイオードな
どの半導体素子に加えて、リアクトルに代表される磁気
部品やコンデンサなどの部品をセラミックス基板等の上
に実装したハイブリッド型の電力変換装置として構成さ
れている。
【０００３】そのようなハイブリッド基板を用いたＤＣ
−ＤＣコンバータは、その小型化、薄膜化に限界があ
る。特にその小型化、薄膜化を阻む要因の一つに磁気部
品の容積がある。
−ＤＣコンバータは、その小型化、薄膜化に限界があ
る。特にその小型化、薄膜化を阻む要因の一つに磁気部
品の容積がある。
【０００４】最近、スイッチング周波数を高めること
で、この磁気部品の小型化を進める動きがある。更に、
導体コイルを磁性薄膜でサンドイッチした構造の薄膜積
層型の平面リアクトルは、ＤＣ−ＤＣコンバータの小型
化と同時に、超薄型化が可能になるなど有望な部品技術
の一つとなりつつある。
で、この磁気部品の小型化を進める動きがある。更に、
導体コイルを磁性薄膜でサンドイッチした構造の薄膜積
層型の平面リアクトルは、ＤＣ−ＤＣコンバータの小型
化と同時に、超薄型化が可能になるなど有望な部品技術
の一つとなりつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然るに、この平面リア
クトルはその構造上、一般に扱える容量が数Ｗ以下と、
極めて小容量に限定されるという難点がある。ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの小型・軽量・薄型化の要求がある一方
で、その適用範囲の拡大のために容量増大が望まれてい
る。
クトルはその構造上、一般に扱える容量が数Ｗ以下と、
極めて小容量に限定されるという難点がある。ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータの小型・軽量・薄型化の要求がある一方
で、その適用範囲の拡大のために容量増大が望まれてい
る。
【０００６】一口に容量増大といっても、その中味は、
電流容量増大型（電圧一定、電流値大）、電圧容量
増大型（電流一定、電圧値大）、および電流・電圧容
量増大型（電流値大、電圧値大）に分けられる。本発明
ではこのうち、を対象とする。、は、電圧に応じ
た部品が、複数必要になること、損失・発熱の問題な
ど、小型機器としては、課題が余りに多いことなどから
本発明では対象外とした。
電流容量増大型（電圧一定、電流値大）、電圧容量
増大型（電流一定、電圧値大）、および電流・電圧容
量増大型（電流値大、電圧値大）に分けられる。本発明
ではこのうち、を対象とする。、は、電圧に応じ
た部品が、複数必要になること、損失・発熱の問題な
ど、小型機器としては、課題が余りに多いことなどから
本発明では対象外とした。
【０００７】図５は、従来のＤＣ−ＤＣコンバータの構
成図である。図５で、実線で囲まれた部分がＤＣ−ＤＣ
コンバータ１０であり、１５は、ＭＯＳスイッチを内蔵
した制御・駆動用のパワーＩＣである。１２はダイオー
ド、１３は平面リアクトル、１４はコンデンサである。
１７は出力端子であり、９は電源である。
成図である。図５で、実線で囲まれた部分がＤＣ−ＤＣ
コンバータ１０であり、１５は、ＭＯＳスイッチを内蔵
した制御・駆動用のパワーＩＣである。１２はダイオー
ド、１３は平面リアクトル、１４はコンデンサである。
１７は出力端子であり、９は電源である。
【０００８】図６は、特開平６−０９０８８号公報に開
示された発明者らの発明の一部の平面リアクトル１３と
平面コンデンサ１４とが基板上に積層型に形成されたＬ
Ｃユニット１１の断面図である。強誘電体５を電極４、
６で挟んだ平面コンデンサ１４の上に、コイル導体３を
絶縁体２を介して磁性薄膜１で挟んだ平面リアクトル１
３が形成されている。
示された発明者らの発明の一部の平面リアクトル１３と
平面コンデンサ１４とが基板上に積層型に形成されたＬ
Ｃユニット１１の断面図である。強誘電体５を電極４、
６で挟んだ平面コンデンサ１４の上に、コイル導体３を
絶縁体２を介して磁性薄膜１で挟んだ平面リアクトル１
３が形成されている。
【０００９】強誘電体５の比誘電率を約３０００、厚さ
は約１μｍとしたとき、約５ｍｍ角の平面コンデンサ１
４のキャパシタンスは０．６μＦとなる。平面リアクト
ル１３は、例えばスパイラル形のコイル導体３が電解メ
ッキによる銅からなり、ターン数は１６ターンである。
磁性薄膜１はコバルト−ハフニウム−タンタル−パラジ
ウム合金薄膜であり、厚さは約５μｍである。絶縁層２
はポリイミド樹脂である。
は約１μｍとしたとき、約５ｍｍ角の平面コンデンサ１
４のキャパシタンスは０．６μＦとなる。平面リアクト
ル１３は、例えばスパイラル形のコイル導体３が電解メ
ッキによる銅からなり、ターン数は１６ターンである。
磁性薄膜１はコバルト−ハフニウム−タンタル−パラジ
ウム合金薄膜であり、厚さは約５μｍである。絶縁層２
はポリイミド樹脂である。
【００１０】この平面リアクトル１３は通常１．５Ｗ程
度の電力を取り扱える。しかし、最大電流は５００ｍＡ
程度であり、その上限はコイル導体３の断面積もある
が、むしろ磁性薄膜１の磁気飽和の方が問題であり、薄
膜・平面といった構造からくる制約で制限される。コイ
ル導体や磁性薄膜などの材料面で画期的な性能向上が無
いかぎり、容量拡大の期待は薄いのが現状である。この
ような状況に鑑み本発明の目的は、電流容量或いは電力
容量の増大が容易な薄型ＤＣ−ＤＣコンバ−タおよびそ
れを用いた薄型電源を提供することにある。
度の電力を取り扱える。しかし、最大電流は５００ｍＡ
程度であり、その上限はコイル導体３の断面積もある
が、むしろ磁性薄膜１の磁気飽和の方が問題であり、薄
膜・平面といった構造からくる制約で制限される。コイ
ル導体や磁性薄膜などの材料面で画期的な性能向上が無
いかぎり、容量拡大の期待は薄いのが現状である。この
ような状況に鑑み本発明の目的は、電流容量或いは電力
容量の増大が容易な薄型ＤＣ−ＤＣコンバ−タおよびそ
れを用いた薄型電源を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題解決のため本
発明は、制御用のパワーＩＣと、ダイオードと平面リア
クトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−ＤＣコン
バータにおいて、平面リアクトルと平面コンデンサとを
一体化したＬＣユニットを複数個有するものとし、その
複数個のＬＣユニットを並列に接続する。
発明は、制御用のパワーＩＣと、ダイオードと平面リア
クトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−ＤＣコン
バータにおいて、平面リアクトルと平面コンデンサとを
一体化したＬＣユニットを複数個有するものとし、その
複数個のＬＣユニットを並列に接続する。
【００１２】平面リアクトルを複数個並列に接続すれ
ば、従来の平面リアクトルであってもその並列数だけ電
流増大が可能になる。或いは各ＬＣユニットごと複数の
出力端子を設けてもよい。
ば、従来の平面リアクトルであってもその並列数だけ電
流増大が可能になる。或いは各ＬＣユニットごと複数の
出力端子を設けてもよい。
【００１３】そのようにすれば、その数だけ電力増大型
になる。特に、各ＬＣユニットの平面リアクトルのリア
クタンスと平面コンデンサのキャパシタンスとがそれぞ
れほぼ等しいものとすれば、並列接続が可能になり、並
列ダイオードは一個で済む。
になる。特に、各ＬＣユニットの平面リアクトルのリア
クタンスと平面コンデンサのキャパシタンスとがそれぞ
れほぼ等しいものとすれば、並列接続が可能になり、並
列ダイオードは一個で済む。
【００１４】平面リアクトルのコイル導体の一端が平面
コンデンサの一方の電極と接続されていれば、両者を結
ぶ配線が省略できる。平面リアクトルと平面コンデンサ
とが積層形成されていれば、所要面積を半減できる。
コンデンサの一方の電極と接続されていれば、両者を結
ぶ配線が省略できる。平面リアクトルと平面コンデンサ
とが積層形成されていれば、所要面積を半減できる。
【００１５】薄型電源としては、例えばほぼ名刺大のカ
ード型電池上に、制御用のパワーＩＣと、ダイオードと
平面リアクトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−
ＤＣコンバータを載せ、一体に樹脂モールドしたものと
する。そのようにすれば、カード型電池とほぼ同じカー
ドサイズの電源が実現できる。特に上記のような薄型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータを用いることによって、電流増大、
あるいは電力増大が図れる。
ード型電池上に、制御用のパワーＩＣと、ダイオードと
平面リアクトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−
ＤＣコンバータを載せ、一体に樹脂モールドしたものと
する。そのようにすれば、カード型電池とほぼ同じカー
ドサイズの電源が実現できる。特に上記のような薄型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータを用いることによって、電流増大、
あるいは電力増大が図れる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下実施例をもとに本発明の実施
の形態を説明する。 ［実施例１］図１は、本発明にかかる薄型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ２０の構成図である。図１で、実線で囲まれた
部分がＤＣ−ＤＣコンバータ２０であり、２５は制御・
駆動用のパワーＩＣである。２２はダイオード、２３
ａ、２３ｂ、２３ｃは平面リアクトル、２４ａ、２４
ｂ、２４ｃはコンデンサである。２７は出力端子であ
り、２９は電源である。
の形態を説明する。 ［実施例１］図１は、本発明にかかる薄型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ２０の構成図である。図１で、実線で囲まれた
部分がＤＣ−ＤＣコンバータ２０であり、２５は制御・
駆動用のパワーＩＣである。２２はダイオード、２３
ａ、２３ｂ、２３ｃは平面リアクトル、２４ａ、２４
ｂ、２４ｃはコンデンサである。２７は出力端子であ
り、２９は電源である。
【００１７】この薄型ＤＣ−ＤＣコンバータでは、同じ
大きさの平面リアクトルとコンデンサとが、入力に対し
て複数個並列に接続されている。（図１では、３個並列
の場合を示す）。すなわち、平面リアクトル２３ａ、２
３ｂ、２３ｃのリアクタンスをそれぞれＲe21 、Ｒe
22 、Ｒe23 、コンデンサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃのキ
ャパシタンスをそれぞれＣ21、Ｃ22、Ｃ23とするとき、
Ｒe21 ＝Ｒe22 ＝Ｒe23 、Ｃ21＝Ｃ22＝Ｃ23である。こ
れにより、従来の３倍の電流容量とすることができる。
並列数を増せば、１０倍、２０倍にすることも容易であ
る。
大きさの平面リアクトルとコンデンサとが、入力に対し
て複数個並列に接続されている。（図１では、３個並列
の場合を示す）。すなわち、平面リアクトル２３ａ、２
３ｂ、２３ｃのリアクタンスをそれぞれＲe21 、Ｒe
22 、Ｒe23 、コンデンサ２４ａ、２４ｂ、２４ｃのキ
ャパシタンスをそれぞれＣ21、Ｃ22、Ｃ23とするとき、
Ｒe21 ＝Ｒe22 ＝Ｒe23 、Ｃ21＝Ｃ22＝Ｃ23である。こ
れにより、従来の３倍の電流容量とすることができる。
並列数を増せば、１０倍、２０倍にすることも容易であ
る。
【００１８】先に図５のＤＣ−ＤＣコンバータの電流容
量の上限が、磁性薄膜の磁気飽和で制限されていると述
べた。従って磁性薄膜の磁気容量を増大させれば、電流
容量を増大させることができる。しかし、同じ磁性薄膜
を用いる場合、磁性薄膜の厚さを１０倍、２０倍にする
ことは、構造的や工数的に、本発明の実施の容易さとは
対照的に、極めて困難である。なお、点線で囲んだＬＣ
ユニット２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ一組の部
品と見なすことができ、積層型のものとすることができ
る。
量の上限が、磁性薄膜の磁気飽和で制限されていると述
べた。従って磁性薄膜の磁気容量を増大させれば、電流
容量を増大させることができる。しかし、同じ磁性薄膜
を用いる場合、磁性薄膜の厚さを１０倍、２０倍にする
ことは、構造的や工数的に、本発明の実施の容易さとは
対照的に、極めて困難である。なお、点線で囲んだＬＣ
ユニット２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、それぞれ一組の部
品と見なすことができ、積層型のものとすることができ
る。
【００１９】図４（ａ）は、平面リアクトル２３とコン
デンサ２４とを基板上に形成した積層型のＬＣユニット
２１の断面図、同図（ｂ）は平面リアクトル２３のコイ
ル導体３の中央における水平断面図である。
デンサ２４とを基板上に形成した積層型のＬＣユニット
２１の断面図、同図（ｂ）は平面リアクトル２３のコイ
ル導体３の中央における水平断面図である。
【００２０】平面リアクトル２３は、約５ｍｍ角のほぼ
正方形のスパイラル形（ターン数ｎ）コイル導体３を絶
縁体（厚さｔi ）２を介して上下２枚の磁性薄膜（厚さ
ｔm）１で挟んだ構造となっている。コイル導体３は電
解メッキによる銅からなり、、その幅Ｗ、厚さｔC 、間
隔Ｓおよびターン数Ｎの数値例は、それぞれ２００μ
ｍ、４０μｍ、２０μｍ、１６ターンである。磁性薄膜
１は例えば、コバルト−ハフニウム−タンタル−パラジ
ウム合金薄膜であり、厚さは約５μｍである。絶縁層２
はポリイミド樹脂である。コイル導体３の一端は、平面
コンデンサ２４の一方の電極４に接続され、もう一方の
端には接続端子としてコイルパッド３ａが設けられてい
る。
正方形のスパイラル形（ターン数ｎ）コイル導体３を絶
縁体（厚さｔi ）２を介して上下２枚の磁性薄膜（厚さ
ｔm）１で挟んだ構造となっている。コイル導体３は電
解メッキによる銅からなり、、その幅Ｗ、厚さｔC 、間
隔Ｓおよびターン数Ｎの数値例は、それぞれ２００μ
ｍ、４０μｍ、２０μｍ、１６ターンである。磁性薄膜
１は例えば、コバルト−ハフニウム−タンタル−パラジ
ウム合金薄膜であり、厚さは約５μｍである。絶縁層２
はポリイミド樹脂である。コイル導体３の一端は、平面
コンデンサ２４の一方の電極４に接続され、もう一方の
端には接続端子としてコイルパッド３ａが設けられてい
る。
【００２１】コンデンサ２４は強誘電体５を挟んだ平面
型のコンデンサである。６は平面コンデンサ２４の他方
の電極であり、アースパッド６ａが設けられている。強
誘電体５は例えばゾルゲル法により形成したスカンジウ
ムタンタル酸鉛［Ｐｂ（Ｓｃ 0.5 Ｔａ0.5 ）Ｏ3 ］であ
り、その比誘電率は約３０００である。上下の電極４、
６は白金（Ｐｔ）である。強誘電体５の厚さは約１μｍ
としたとき、この平面コンデンサ２４のキャパシタンス
は０．６μＦとなる。
型のコンデンサである。６は平面コンデンサ２４の他方
の電極であり、アースパッド６ａが設けられている。強
誘電体５は例えばゾルゲル法により形成したスカンジウ
ムタンタル酸鉛［Ｐｂ（Ｓｃ 0.5 Ｔａ0.5 ）Ｏ3 ］であ
り、その比誘電率は約３０００である。上下の電極４、
６は白金（Ｐｔ）である。強誘電体５の厚さは約１μｍ
としたとき、この平面コンデンサ２４のキャパシタンス
は０．６μＦとなる。
【００２２】平面リアクトル２３と下方の基板との間に
平面コンデンサ２４を形成する際に、平面リアクトル２
３と平面コンデンサ２４との接続を平面リアクトル２３
のコイル導体３の中心部でおこなっている。従って、図
６のように平面リアクトルを単体として形成した場合に
必要なコイル中心部からの引出し配線が不要になる。コ
イル中心部からの引出し配線は、コイル導体の上又は下
を横切らなければならず厄介であるが、その厄介な配線
を省略できる点で、大きな長所といえる。
平面コンデンサ２４を形成する際に、平面リアクトル２
３と平面コンデンサ２４との接続を平面リアクトル２３
のコイル導体３の中心部でおこなっている。従って、図
６のように平面リアクトルを単体として形成した場合に
必要なコイル中心部からの引出し配線が不要になる。コ
イル中心部からの引出し配線は、コイル導体の上又は下
を横切らなければならず厄介であるが、その厄介な配線
を省略できる点で、大きな長所といえる。
【００２３】次の実施例２と比較しては、ダイオードが
一個で済ませられる利点もある。パワーＩＣ２５は、Ｍ
ＯＳスイッチを内蔵した制御・駆動ＩＣであり、全体の
電流を監視・制御できる機能をもったものとするとよ
い。 ［実施例２］図２は、本発明第二の実施例の薄型ＤＣ−
ＤＣコンバータ３０の構成図である。この例では、平面
リアクトルと平面コンデンサとのＬＣユニットが多数設
けられているのは、実施例１と同様であるが、ＬＣユニ
ット３１ａ、３１ｂ、３１ｃが、パワーＩＣ３５の別の
端子に接続され、それぞれのＬＣユニット３１ａ、３１
ｂ、３１ｃに並列にダイオード３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
が設けられている点である。
一個で済ませられる利点もある。パワーＩＣ２５は、Ｍ
ＯＳスイッチを内蔵した制御・駆動ＩＣであり、全体の
電流を監視・制御できる機能をもったものとするとよ
い。 ［実施例２］図２は、本発明第二の実施例の薄型ＤＣ−
ＤＣコンバータ３０の構成図である。この例では、平面
リアクトルと平面コンデンサとのＬＣユニットが多数設
けられているのは、実施例１と同様であるが、ＬＣユニ
ット３１ａ、３１ｂ、３１ｃが、パワーＩＣ３５の別の
端子に接続され、それぞれのＬＣユニット３１ａ、３１
ｂ、３１ｃに並列にダイオード３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
が設けられている点である。
【００２４】平面リアクトル３３ａ、３３ｂ、３３ｃの
リアクタンスをＲe31 ＝Ｒe32 ＝Ｒe33 とし、コンデン
サ３４ａ、３４ｂ、３４ｃのキャパシタンスをＣ31＝Ｃ
32＝Ｃ33とし、出力端子３７ａ、３７ｂ、３７ｃを短絡
すれば、実施例１と同様に、従来の３倍の電流容量とす
ることができる。
リアクタンスをＲe31 ＝Ｒe32 ＝Ｒe33 とし、コンデン
サ３４ａ、３４ｂ、３４ｃのキャパシタンスをＣ31＝Ｃ
32＝Ｃ33とし、出力端子３７ａ、３７ｂ、３７ｃを短絡
すれば、実施例１と同様に、従来の３倍の電流容量とす
ることができる。
【００２５】パワーＩＣ３５は、ＭＯＳスイッチを内蔵
した制御・駆動ＩＣである。各々のＬＣユニットに流れ
る電流を監視・制御できる機能をもったものとすれば、
各出力の負荷変動に対しても対応できる機能をもたせる
ことができる。 ［実施例３］図２のＤＣ−ＤＣコンバータの構成におい
て、平面リアクトル３３ａ、３３ｂ、３３ｃのリアクタ
ンスを必ずしもＲe31 ＝Ｒe32 ＝Ｒe33 、コンデンサ３
４ａ、３４ｂ、３４ｃのキャパシタンスをＣ31＝Ｃ32＝
Ｃ33としなくてもよい。
した制御・駆動ＩＣである。各々のＬＣユニットに流れ
る電流を監視・制御できる機能をもったものとすれば、
各出力の負荷変動に対しても対応できる機能をもたせる
ことができる。 ［実施例３］図２のＤＣ−ＤＣコンバータの構成におい
て、平面リアクトル３３ａ、３３ｂ、３３ｃのリアクタ
ンスを必ずしもＲe31 ＝Ｒe32 ＝Ｒe33 、コンデンサ３
４ａ、３４ｂ、３４ｃのキャパシタンスをＣ31＝Ｃ32＝
Ｃ33としなくてもよい。
【００２６】リアクタンスおよびキャパシタンスを等し
くしない場合、出力端子３７ａ、３７ｂ、３７ｃの電
流、電圧はそれぞれ変わって来るので、短絡することは
できず、多出力となる。従って、電流増大型とはならな
いが、全体としては、多出力分だけ多くの電力が取り出
せる電力増大型にすることができる。
くしない場合、出力端子３７ａ、３７ｂ、３７ｃの電
流、電圧はそれぞれ変わって来るので、短絡することは
できず、多出力となる。従って、電流増大型とはならな
いが、全体としては、多出力分だけ多くの電力が取り出
せる電力増大型にすることができる。
【００２７】この場合も、パワーＩＣ３５を、各々のＬ
Ｃユニットに流れる電流を監視・制御できる機能をもっ
たものとすれば、各出力の負荷変動に対しても対応でき
る機能をもたせることができる。 ［実施例４］図３は、本発明第四の実施例の薄型電源の
断面図である。
Ｃユニットに流れる電流を監視・制御できる機能をもっ
たものとすれば、各出力の負荷変動に対しても対応でき
る機能をもたせることができる。 ［実施例４］図３は、本発明第四の実施例の薄型電源の
断面図である。
【００２８】薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ４０が、カード
型電池４９と一体にモールド樹脂８で樹脂封止されてい
るものである。薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ４０は例えば
実施例１、２と同様の電流増大型 或いは実施例３と同
様の多出力型であってもよい。この例では、パワーＩＣ
４５、ダイオード４２、ＬＣユニット４１ａ、４１ｂ、
４１ｃがアースパッド４６ａで接続されている。４７は
出力端子である。
型電池４９と一体にモールド樹脂８で樹脂封止されてい
るものである。薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ４０は例えば
実施例１、２と同様の電流増大型 或いは実施例３と同
様の多出力型であってもよい。この例では、パワーＩＣ
４５、ダイオード４２、ＬＣユニット４１ａ、４１ｂ、
４１ｃがアースパッド４６ａで接続されている。４７は
出力端子である。
【００２９】薄型ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、電流
増大型或いは、多出力にするためＬＣユニットを多数設
けるには、ある程度の面積が必要となる。しかし通常、
電源システム全体としてみた場合、電池サイズおよび重
量が一番大きなウェイトを占める。
増大型或いは、多出力にするためＬＣユニットを多数設
けるには、ある程度の面積が必要となる。しかし通常、
電源システム全体としてみた場合、電池サイズおよび重
量が一番大きなウェイトを占める。
【００３０】例えば、最近普及が図られつつあるカード
型電池（名刺版の大きさで、厚さ１mm程度) と比較すれ
ば、薄型コンバータ部分のサイズは、ＬＣ回路およびそ
の他の部品を含めてもせいぜい数mm角に収まるので、平
面に配列する限りさほど問題にならない。
型電池（名刺版の大きさで、厚さ１mm程度) と比較すれ
ば、薄型コンバータ部分のサイズは、ＬＣ回路およびそ
の他の部品を含めてもせいぜい数mm角に収まるので、平
面に配列する限りさほど問題にならない。
【００３１】そこで、カード型電池と一体に樹脂モール
ドすれば、もとのカード型電池と殆ど変わらない大きさ
で、システム電源( カード型電源）ができることにな
る。上述のように、電流増大型、或いは多出力型の実現
が容易である。厚さ的には若干増すが、それも１mm以内
の増分で済むと考えられる。
ドすれば、もとのカード型電池と殆ど変わらない大きさ
で、システム電源( カード型電源）ができることにな
る。上述のように、電流増大型、或いは多出力型の実現
が容易である。厚さ的には若干増すが、それも１mm以内
の増分で済むと考えられる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、平
面リアクトルと平面コンデンサとを一体化したＬＣユニ
ットを複数個有する薄型ＤＣ−ＤＣコンバータとするこ
とにより、容易に電流容量増大、或いは電力容量増大が
可能な薄型ＤＣ−ＤＣコンバータとすることができる。
面リアクトルと平面コンデンサとを一体化したＬＣユニ
ットを複数個有する薄型ＤＣ−ＤＣコンバータとするこ
とにより、容易に電流容量増大、或いは電力容量増大が
可能な薄型ＤＣ−ＤＣコンバータとすることができる。
【００３３】特に、各ＬＣユニットごとに出力端子を設
けた多出力型とすれば、各出力に対して負荷変動に対応
した電力制御ができるため、結果として低消費電力が図
られるという利点も得られる。
けた多出力型とすれば、各出力に対して負荷変動に対応
した電力制御ができるため、結果として低消費電力が図
られるという利点も得られる。
【００３４】同時にまた、リアクトルとコンデンサとを
一体化したことにより、それぞれが単独で用いられるよ
りも配線上の欠点が除去できるという利点も得られる。
カード型の電池上に一体モールドすることにより、カー
ド型電池とほぼ同じサイズの、カード型の画期的なシス
テム電源が実現できる。
一体化したことにより、それぞれが単独で用いられるよ
りも配線上の欠点が除去できるという利点も得られる。
カード型の電池上に一体モールドすることにより、カー
ド型電池とほぼ同じサイズの、カード型の画期的なシス
テム電源が実現できる。
【図１】本発明第一の実施例の薄型ＤＣ−ＤＣコンバー
タの構成図
タの構成図
【図２】本発明第二の実施例の薄型ＤＣ−ＤＣコンバー
タの構成図
タの構成図
【図３】本発明第三の実施例の薄型電源の断面図
【図４】（ａ）は積層型ＬＣユニットの断面図、（ｂ）
はコイル導体中心の水平断面図
はコイル導体中心の水平断面図
【図５】従来の薄型ＤＣ−ＤＣコンバータの構成図
【図６】従来のＬＣユニットの断面図
１ 磁性薄膜 ２ 絶縁層 ３ コイル導体 ３ａ コイルパッド ４ コンデンサの電極 ５ 強誘電体 ６ コンデンサの電極 ６ａ、４６ａ アースパッド ８ モールド樹脂 ９ 電池 １０、２０、３０、４０ 薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ １１、２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、３１ａ、３１
ｂ、３１ｃ ＬＣユニット １２、２２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ ダイオード １３、２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、３３ａ、３３
ｂ、３３ｃ 平面リアクトル １４、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、３４ａ、３４
ｂ、３４ｃ 平面コンデンサ １５、２５、３５、４５ パワーＩＣ １７、２７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、４７ 出力端子 ４９ カード型電池
ｂ、３１ｃ ＬＣユニット １２、２２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ ダイオード １３、２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、３３ａ、３３
ｂ、３３ｃ 平面リアクトル １４、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、３４ａ、３４
ｂ、３４ｃ 平面コンデンサ １５、２５、３５、４５ パワーＩＣ １７、２７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、４７ 出力端子 ４９ カード型電池
フロントページの続き (72)発明者 菅原 聡 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 古田 政美 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H730 AA15 BB11 EE61 ZZ11 ZZ17
Claims (11)
- 【請求項１】制御用のパワーＩＣと、ダイオードと平面
リアクトルと平面コンデンサとを有する薄型ＤＣ−ＤＣ
コンバータにおいて、平面リアクトルと平面コンデンサ
とを一体化したＬＣユニットを複数個有することを特徴
とする薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項２】ＬＣユニットを並列接続することを特徴と
する請求項１記載の薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項３】各ＬＣユニットに並列接続されたダイオー
ドを有することを特徴とする請求項１記載の薄型ＤＣ−
ＤＣコンバータ。 - 【請求項４】各ＬＣユニットごとに設けられた複数の出
力端子を有することを特徴とする請求項３記載の薄型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項５】各ＬＣユニットの平面リアクトルのリアク
タンスと平面コンデンサのキャパシタンスとがほぼ等し
いことを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載
の薄型ＤＣ−ＤＣコンバータ。 - 【請求項６】各ＬＣユニットの出力端子が短絡されてい
ることを特徴とする請求項５記載の薄型ＤＣ−ＤＣコン
バータ。 - 【請求項７】平面リアクトルのコイル導体の一端が平面
コンデンサの一方の電極と接続されていることを特徴と
する請求項１ないし６のいずれかに記載の薄型ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ。 - 【請求項８】平面リアクトルと平面コンデンサとを積層
形成したことを特徴とする請求項７記載の薄型ＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ。 - 【請求項９】カード型電池上に、制御用のパワーＩＣ
と、ダイオードと平面リアクトルと平面コンデンサとを
有する薄型ＤＣ−ＤＣコンバータを載せ、一体に樹脂モ
ールドしたことを特徴とする薄型電源。 - 【請求項１０】カード型電池上に、請求項１ないし８の
いずれかに記載の薄型ＤＣ−ＤＣコンバータを載せ、一
体に樹脂モールドしたことを特徴とする薄型電源。 - 【請求項１１】平面リアクトルと平面コンデンサとを絶
縁膜を介して積層形成したＬＣユニットにおいて、平面
リアクトルのコイル導体の一端が、平面コンデンサの一
方の電極と接続されていることを特徴とするＬＣユニッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031132A JP2000232772A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Ｌｃユニット、薄型ｄｃ−ｄｃコンバータおよび薄型電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11031132A JP2000232772A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Ｌｃユニット、薄型ｄｃ−ｄｃコンバータおよび薄型電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232772A true JP2000232772A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=12322913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11031132A Withdrawn JP2000232772A (ja) | 1999-02-09 | 1999-02-09 | Ｌｃユニット、薄型ｄｃ−ｄｃコンバータおよび薄型電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000232772A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11316182B2 (en) | 2019-07-29 | 2022-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell module |
| WO2023084998A1 (ja) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 矢崎総業株式会社 | 電源装置 |
-
1999
- 1999-02-09 JP JP11031132A patent/JP2000232772A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11316182B2 (en) | 2019-07-29 | 2022-04-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell module |
| WO2023084998A1 (ja) * | 2021-11-15 | 2023-05-19 | 矢崎総業株式会社 | 電源装置 |
| JP7460592B2 (ja) | 2021-11-15 | 2024-04-02 | 矢崎総業株式会社 | 電源装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041006 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20041213 |