JP2001352139A - 電源装置の出力端子が取付けられるプリント基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】出力端子や電圧検出線を接続するために特別の
金属金具やラグ板を用いることなく、プリント基板に出
力端子を取付け、しかも、負荷・電圧特性が改善される
電源装置の出力端子が取付けられるプリント基板を提供
する。 【解決手段】電源装置の出力線２、３と電圧検出線４、
５とが接続され、出力端子７、９が取付けられるプリン
ト基板１において、電圧検出線４、５が接続されるラン
ドと出力端子７、９が接続されるランドとがパターンに
より接続されておらず、これらのランドがプリント基板
１に取付けられた出力端子７、９により接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電源装置に係わ
り、特に、負荷・電圧特性を改善する出力端子取付部の
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電源装置の出力部には、電力供給ライ
ン、出力電圧制御のための電圧センスライン、出力コン
デンサ等の多くの部材が取付けられ作業性が悪かった。
最近では作業性を改善するために図７に示すような出力
＋端子７、出力−端子９および出力コンデンサ６が取付
けられるプリント基板１１が使用されている。

【０００３】図７に示すプリント基板１１には図８に詳
しく示す裏面パターン１１ａおよび表面パータン１１ｂ
が施されている。裏面パターン１１ａおよび表面パータ
ン１１ｂは＋側と−側とで２対形成されているが夫々ス
ルーホール１１ｃで接続されている。

【０００４】電源装置は出力電圧（図７における電圧＋
センス点Ｓ₊ と電圧−センス点Ｓ_-との間の電圧）が一
定となるように制御される。そのように電圧制御される
電源装置の回路を図６に示す。図６中の太い一点鎖線で
示す部分が図７および図８に示すプリント基板１１に形
成されている。

【０００５】すなわち、プリント基板１１には出力コン
デンサ６のリード線が出力コンデンサ穴に通されて裏面
パターン１１ａおよび表面パータン１１ｂに半田付けさ
れる。また、電源＋出力線２および電源−出力線３は夫
々正出力線穴および負出力線穴に通されて裏面パターン
１１ａおよび表面パータン１１ｂに半田付けされる。

【０００６】電源＋検出線４および電源−検出線５は夫
々正電圧センス線穴および負電圧センス線穴に通されて
裏面パターン１１ａおよび表面パータン１１ｂに半田付
けされる。出力＋端子７および出力−端子９は夫々正出
力端子穴および負出力端子穴を挿通した出力＋端子取付
ねじ８および出力−端子取付ねじ１０により裏面パター
ン１１ａに締着される。

【０００７】図６に示す回路によれば、バッテリ１３か
ら負荷回路に流れる電流Ｉ₀ はトランジスタ１５により
演算増幅器１２の反転入力端子と非反転入力端子の電圧
が等しくなるように制御される。従って、基準電源１４
からの電流Ｉ_s は演算増幅器１２の非反転入力端子に接
続された抵抗Ｒ１およびＲ２を流れるが、電流Ｉ_s の抵
抗Ｒ１による電圧降下が基準電源１４の起電力Ｖ_ref に
等しくなる。

【０００８】電源＋出力線２のプリント基板に接合され
る部分Ａ点、出力＋端子先端、および電圧＋検出線４の
プリント基板に接合される電圧＋センス点Ｓ₊ の間の負
荷回路に流れる電流Ｉ₀ および基準電源１４からの電流
Ｉ_s の等価回路は図９に示す通りである。

【０００９】但し、Ｂ点は裏面パターン１１ａの出力＋
端子７が接続される部分、Ｃ点は出力＋端子７が裏面パ
ターン１１ａに接続される部分である。また、Ｒ_a-b は
電源＋出力線２がプリント基板に半田付けされることに
よる接触抵抗とプリント基板パターンによる抵抗、Ｒ
_b-c はプリント基板パターンと出力＋端子７との接触抵
抗、Ｒ_c-o は出力＋端子７の導体抵抗、Ｒ_b-s は電源＋
検出線４がプリント基板に半田付けされることによる接
触抵抗である。

【００１０】このような等価回路は出力−端子９側でも
同様となるため、負荷装置に現れる出力電圧＝（Ｒ２＋
２Ｒ_b-s ）×Ｖ_ref ／Ｒ１−（２Ｒ_b-c ＋２Ｒ_c-o ）×
Ｉ₀…式１となる。Ｒ２は数ｋΩ以上でＲ_b-s は１０Ω
以下であり、１式は次の２式で置き換えて差し支えな
い。出力電圧＝Ｒ２×Ｖ_ref ／Ｒ１−（２Ｒ_b-c ＋２Ｒ
_c-o ）×Ｉ₀ …式２、Ｂ点の電圧が一定となるように制
御されるが負荷装置に現れる出力電圧は式２より明らか
なように、プリント基板パターンと出力＋端子７との接
触抵抗Ｒ_b-c と出力＋端子７の導体抵抗Ｒ_c-o があるた
め（２Ｒ_b-c ＋２Ｒ_c-o ）×Ｉ₀ だけ降下してしまい負
荷・電圧特性が劣化する。

【００１１】接触抵抗Ｒ_b-c を小さくするために様々な
方法がとられている。例えば、第１の方法としては、図
７および図８に示すようにプリント基板１１を両面基板
とし、Ｉ₀ の流れる経路をプリント基板パターン→出力
＋端子７とプリント基板パターン→出力＋端子取付ねじ
８→出力＋端子７との２経路とする。しかしながらこの
方法では電源装置の発熱や外気温の変動により、プリン
ト基板の膨脹・収縮が繰り返されると出力＋端子取付ね
じ８が緩み接触抵抗Ｒ_b-c が大きくなるという問題があ
った。

【００１２】この問題を解決するために、プリント基板
に熱による膨脹・収縮の小さい金属金具を半田付けし
て、その金具に出力端子をねじ止めすることも行われて
いるが金属金具分の部品代や加工費が高くなるという問
題が生じていた。

【００１３】接触抵抗Ｒ_b-c を小さくするための第２の
方法では、電圧＋検出線４および電圧−検出線５をプリ
ント基板に半田付けせずに、ラグ板等を用いて直接出力
＋端子７および出力−端子９に取付て、電圧正負センス
点を出力端子とする。しかし、この方法によると、出力
端子構造が複雑となり、ラグ板等を金属金具に固定する
加工費とラグ板の部品代が高くなるという問題が生じて
いた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記した点
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、出力端子や電圧検出線を接続するために特別の金属
金具やラグ板を用いることなく、プリント基板に出力端
子を取付け、しかも、負荷・電圧特性が改善される電源
装置の出力端子が取付けられるプリント基板を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明の電源装置の出
力端子が取付けられるプリント基板は、電源装置の出力
線と電圧検出線とが接続され、出力端子が取付けられる
プリント基板において、電圧検出線が接続されるランド
と出力端子が接続されるランドとがパターンにより接続
されておらず、これらのランドがプリント基板に取付け
られた出力端子により接続されるものである。

【００１６】また、前記電源装置の出力端子が取付けら
れるプリント基板において、プリント基板に前記出力端
子がねじで締着されるものである。

【００１７】さらに、前記各電源装置の出力端子が取付
けられるプリント基板において、プリント基板の両面に
前記ランドおよびパターンのいずれかが設けられている
ものである。

【００１８】また、この発明の電源装置の出力端子が取
付けられるプリント基板は、電源装置の出力線と電圧検
出線とが接続され、出力端子が取付けられるプリント基
板において、電圧検出線が接続されるランドと前記出力
線が接続されるランドとがパターンにより接続されてお
らず、これらのランドがプリント基板に取付けられた出
力端子により接続されるものである。

【００１９】また、前記電源装置の出力端子が取付けら
れるプリント基板において、プリント基板に前記出力端
子がねじで締着されるものである。

【００２０】さらに、前記各電源装置の出力端子が取付
けられるプリント基板において、プリント基板の両面に
前記ランドおよびパターンのいずれかが設けられている
ものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明の実施例を図面に基づい
て説明する。図１はこの発明の第１の実施例である電源
装置の出力端子が取付けられるプリント基板を示す断面
図、図２（ａ）は同プリント基板の表面図、図２（ｂ）
は同プリント基板の裏面図である。

【００２２】このプリント基板１が従来例で示したプリ
ント基板１１と異なる点は、スルーホール１ｃで接続さ
れる裏面パターン１ａと表面パターン１ｂにおいて、正
電圧センス穴と負電圧センス穴周囲のパターンが正出力
線穴および負出力線穴の周囲のパターンと連がっていな
いことである。これらは図２（ｂ）の点線で示す部分に
出力＋端子７および出力−端子９が締着されることによ
り接続される。その他従来例で用いた符号と同一の符号
は同一の部材を示しており詳細な説明を省略する。

【００２３】この場合の電源＋出力線２のプリント基板
に接合される部分Ａ点、出力＋端子先端、および電圧＋
検出線４のプリント基板に接合される電圧＋センス点Ｓ
₊ の間の負荷回路に流れる電流Ｉ₀ および基準電源１４
からの電流Ｉ_s の等価回路は図３に示す通りとなる。

【００２４】但し、Ｂ点は裏面パターン１ａの出力＋端
子７が接続される部分、Ｃ点は出力＋端子７が裏面パタ
ーン１ａに接続される部分、Ｄ点は電圧＋検出線４が裏
面パターン１ａに接続される部分である。

【００２５】また、Ｒ_a-b は電源＋出力線２がプリント
基板に半田付けされることによる接触抵抗とプリント基
板パターンによる抵抗、Ｒ_b-c はプリント基板パターン
と出力＋端子７との接触抵抗、Ｒ_c-o は出力＋端子７の
導体抵抗、Ｒ_c-d は出力＋端子７とプリント基板パター
ンとの接触抵抗、Ｒ_d-s はプリント基板パターン抵抗お
よび電源＋検出線４がプリント基板に半田付けされるこ
とによる接触抵抗である。

【００２６】電圧制御される電源装置の回路は図４で説
明したものと同様である。図３および図４から負荷装置
に現れる出力電圧＝（Ｒ２＋２Ｒ_d-s ＋２Ｒ_c-d ）×Ｖ
_ref／Ｒ１−（２Ｒ_c-o ）×Ｉ₀ …式３となる。Ｒ２は
数ｋΩ以上でＲ_d-s とＲ_c-dは大きくても数Ωであり３
式は次の４式で置き換えて差し支えない。出力電圧＝Ｒ
２×Ｖ_ref ／Ｒ１−（２Ｒ_c-o ）×Ｉ₀ …式４、式２と
式４を比較すると、式４では２Ｒ_b-c ×Ｉ₀ だけ電圧降
下が小さくなっており、従来のものに比べて負荷・電圧
特性が改善される。

【００２７】図４はこの発明の第２の実施例である電源
装置の出力端子が取付けられるプリント基板を示す断面
図、図５（ａ）は同プリント基板の表面図、図５（ｂ）
は同プリント基板の裏面図である。

【００２８】プリント基板２０の表面には表面パターン
２０ｂが設けられ、裏面には裏面パターン２０ａが設け
られている。第１の実施例と異なる点は裏面パターン２
０ａにおいて、正出力端子穴周囲のパターンが正出力線
穴回りのパターンから離れ、正電圧センス線穴周囲のパ
ターンと接続されている点である。なお、負出力端子穴
に付いても同様である。

【００２９】このプリント基板２０に図４に示すように
第１の実施例と同様に部材が組み付けられるが、この時
の等価回路は図３に示すものと同様である。但し、この
場合のＢ点はプリント基板が出力＋端子取付けねじ８に
接合される部分でプリント基板のパターン部であり、Ｒ
_b-c はプリント基板パターンと出力＋端子７間の接触抵
抗と出力＋端子取付けねじ８と出力＋端子７間の接触抵
抗との和である。

【００３０】第２の実施例でも第１の実施例と同様に出
力電圧＝Ｒ２×Ｖ_ref ／Ｒ１−（２Ｒ_c-o ）×Ｉ₀ …式
４となり、従来のものに比べて負荷・電圧特性が改善さ
れる。

【００３１】実施例は以上のように構成されているが、
発明はこれに限られず、例えば、プリント基板の片面の
みにパターンおよびランドを設けてもこの発明を実施で
きる。また、出力端子を平板形状としてもよく、ねじで
締着する代わりにプリント基板に半田付けしてもよい。

【００３２】さらに、プリント基板への配線は半田付け
としていたが、コネクタによる接続としてもよい。

【００３３】

【発明の効果】この発明の電源装置の出力端子が取付け
られるプリント基板によれば、電源装置の自己発熱や外
気温の変動により出力端子取付けねじが緩んでも負荷・
電圧特性が悪化しない。

【００３４】しかも、プリント基板に熱による膨脹・収
縮の小さい金属金具を半田付けして、その金具に出力端
子を固定する必要がない。そして、この発明によれば、
ラグ板等を用いて直接出力端子に電圧センスラインを取
付けた場合と同じ効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例である電源装置の出力
端子が取付けられるプリント基板を示す断面図である。

【図２】図２（ａ）は同プリント基板の表面図、図２
（ｂ）は同プリント基板の裏面図である。

【図３】同電源装置の部分等価回路図である。

【図４】この発明の第２の実施例である電源装置の出力
端子が取付けられるプリント基板を示す断面図である。

【図５】図５（ａ）は同プリント基板の表面図、図５
（ｂ）は同プリント基板の裏面図である。

【図６】電源装置と負荷装置との回路図である。

【図７】従来の電源装置の出力端子が取付けられるプリ
ント基板を示す断面図である。

【図８】図８（ａ）は同プリント基板の表面図、図８
（ｂ）は同プリント基板の裏面図である。

【図９】同電源装置の部分等価回路図である。

【符号の説明】

１ プリント基板、１ａ 裏面パターン、１ｂ 表面パ
ータン １ｃ スルーホール ２ 電源＋出力線 ３ 電源−出力線 ４ 電圧＋検出線 ５ 電圧−検出線 ６ 出力コンデンサ ７ 出力＋端子 ８ 出力＋端子取付ねじ ９ 出力−端子 １０ 出力−端子取付ねじ １１ プリント基板、１１ａ 裏面パターン、１１ｂ
表面パータン １１ｃ スルーホール １２ 演算増幅器 １３ バッテリ １４ 基準電源 １５ トランジスタ ２０ プリント基板、２０ａ 裏面パターン、２０ｂ
表面パータン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E353 AA06 AA16 BB05 CC12 CC33 DR08 DR27 DR49 GG16 5E317 AA01 AA21 BB01 BB11 CC01 CD29 CD34 GG16 5E338 AA02 BB02 BB25 CC04 EE11 5H430 BB01 BB06 BB09 BB11 EE02 FF04 FF13 GG08 HH03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源装置の出力線と電圧検出線とが接続
   され、出力端子が取付けられるプリント基板において、
   電圧検出線が接続されるランドと出力端子が接続される
   ランドとがパターンにより接続されておらず、これらの
   ランドがプリント基板に取付けられた出力端子により接
   続されることを特徴とする電源装置の出力端子が取付け
   られるプリント基板。
2. 【請求項２】 プリント基板に前記出力端子がねじで締
   着される請求項１の電源装置の出力端子が取付けられる
   プリント基板。
3. 【請求項３】 プリント基板の両面に前記ランドおよび
   パターンのいずれかが設けられている請求項１または２
   の電源装置の出力端子が取付けられるプリント基板。
4. 【請求項４】 電源装置の出力線と電圧検出線とが接続
   され、出力端子が取付けられるプリント基板において、
   電圧検出線が接続されるランドと前記出力線が接続され
   るランドとがパターンにより接続されておらず、これら
   のランドがプリント基板に取付けられた出力端子により
   接続されることを特徴とする電源装置の出力端子が取付
   けられるプリント基板。
5. 【請求項５】 プリント基板に前記出力端子がねじで締
   着される請求項４の電源装置の出力端子が取付けられる
   プリント基板。
6. 【請求項６】 プリント基板の両面に前記ランドおよび
   パターンのいずれかが設けられている請求項４または５
   の電源装置の出力端子が取付けられるプリント基板。