JP2006217785A - Miniaturization of dc-dc converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は特定の直流電源を用いて所望の直流電圧の電源を得る電源装置に関する。The present invention relates to a power supply apparatus that obtains a power supply of a desired DC voltage using a specific DC power supply.
DC−DCコンバ−タは、それに必要な要素をまとめたコンバ−タブロックとして構成し、それを用いる機器の基板に、このコンバ−タブロックを取り付けて使用されるのが一般である。図5にその構造例を示す。 In general, a DC-DC converter is configured as a converter block in which necessary elements are integrated, and this converter block is attached to a substrate of a device using the DC-DC converter. FIG. 5 shows an example of the structure.
図5において、抵抗や半導体などの複数の回路部品Pが面実装されたコンバータ回路基板42にトランス1が複数のトランス端子ピン13を介して実装されてなるコンバータブロックは、オーディオ製品等の機器の主基板41上に、回路基板端子ピン43を介してひとつの部品単位として取り付けて使用されている。Cは大型のコンデンサであり、DC−DCコンバータの構成要素ではあるがサイズの都合上、主基板41上に取り付けられる。図5で理解されるように、コンバータ回路基板42の回路パターン導体は主基板41に対面する側の面に形成されているので、この回路パターン導体に実装される回路部品Pも主基板41に対面する側の面に配置されることになり、従って回路部品Pが主基板41に接触しないようにスペーサ44が必要であり、図のような状態でスペーサ44は使用され、主基板41とコンバータ回路基板42との一定間隔を保っている。この例ではスペーサ44は端子ピン43を貫通させるパイプ状のものとしたが、他の形状であることもある。 In FIG. 5, a converter block in which a
このような構造においては、図5で明らかなように、トランス1、コンバータ回路基板42、回路部品P、スペーサ44などからなるコンバ−タブロックの高さH及び幅Wの両寸法は、コンバ−タブロック中、最も大きなトランス1よりさらに大きくなり、機器の構成をコンパクトにまとめる必要がある際の障害となっており、小型化が切望されている。本発明はこのような要望に応え、より小型化することができるDC−DCコンバ−タを提供することを課題としている。 In such a structure, as apparent from FIG. 5, both the height H and width W of the converter block comprising the
上記の課題は本発明によれば、交流電圧を変圧するトランスと、前記トランスとともにDC−DCコンバータ回路を構成する回路部品と、DC−DCコンバータを、その取り付け対象機器の基板への取り付け及び接続を行うための端子ピンと、前記トランス、前記回路部品、及び前記端子ピンを装着するコンバータ回路基板と、を備えるDC−DCコンバ−タにおいて、前記コンバ−タ回路基板は前記回路部品をその面に面実装するとともに該実装面側と前記トランスの下面とが対面するように配置し、前記端子ピンは前記トランス下面から下方へと突出させて、前記対面配置した前記コンバータ回路基板のパターン所定部位の取付け孔を貫通させ、該部分において電気的に前記コンバータ回路基板と接続するようにしたことで解決される。 According to the present invention, the above-described problem is that a transformer for transforming an alternating voltage, a circuit component that constitutes a DC-DC converter circuit together with the transformer, and a DC-DC converter are attached to and connected to a board of a target device In a DC-DC converter comprising a terminal pin for performing the operation and a converter circuit board on which the transformer, the circuit component, and the terminal pin are mounted, the converter circuit board has the circuit component on its surface. Surface mounting and the mounting surface side and the lower surface of the transformer are arranged to face each other, the terminal pins protrude downward from the lower surface of the transformer, and a predetermined pattern portion of the converter circuit board arranged face to face The problem is solved by penetrating the mounting hole and electrically connecting to the converter circuit board at the portion.
また、上記の課題は本発明によれば、前項において、コンバ−タ回路基板はフレキシブル基板材にて形成し、コンバ−タ回路基板のパターン所定部位の取付け孔は、端子ピンの径より大きく形成するとともに取付け孔周縁より中心部に向け対称な配置の二つの舌片を延設し、これらの舌片の弾性によってパターンが端子ピンを挟んで接触するとともに、該舌片面パターンに設定しておく予備ハンダにより相互にハンダ付けすることによって解決することができる。 Further, according to the present invention, the converter circuit board is formed of a flexible board material according to the present invention, and the attachment hole of the predetermined pattern portion of the converter circuit board is formed larger than the diameter of the terminal pin. In addition, two tongue pieces symmetrically arranged from the peripheral edge of the mounting hole toward the center portion are extended, and the pattern comes into contact with the terminal pin by the elasticity of these tongue pieces and is set to the tongue piece surface pattern. It can be solved by soldering to each other with spare solder.
また、上記の課題は本発明によれば、前項において、トランス下面には凹部を形成し、該凹部に面実装された回路部品が収容されるようにしたことで解決される。 In addition, according to the present invention, the above-described problem is solved by forming a recess in the lower surface of the transformer in the previous section and accommodating a circuit component surface-mounted in the recess.
本発明によれば、交流電圧を変圧するトランスと、前記トランスとともにDC−DCコンバータ回路を構成する回路部品と、DC−DCコンバータを、その取り付け対象機器の基板への取り付け及び接続を行うための端子ピンと、前記トランス、前記回路部品、及び前記端子ピンを装着するコンバータ回路基板と、を備えるDC−DCコンバータにおいて、前記コンバータ回路基板は前記回路部品をその面に面実装するとともに該実装面側と前記トランスの下面とが対面するように配置し、前記端子ピンは前記トランス下面から下方へ突出させて、前記対面配置した前記コンバータ回路基板のパターン所定部位の取付け孔を貫通させ、該部分において電気的に前記コンバータ回路基板と接続するようにしたので、コンバータ回路基板の大きさはトランスの下面の面積と等しいか、あるいは小さくすることができ、DC−DCコンバータを小型化することができる有利な効果がある。 According to the present invention, a transformer for transforming an alternating voltage, a circuit component that constitutes a DC-DC converter circuit together with the transformer, and a DC-DC converter for attaching and connecting a device to be attached to a substrate. In a DC-DC converter comprising a terminal pin, the transformer, the circuit component, and a converter circuit board on which the terminal pin is mounted, the converter circuit board surface-mounts the circuit component on its surface and the mounting surface side And the lower surface of the transformer are opposed to each other, the terminal pin protrudes downward from the lower surface of the transformer, and passes through a mounting hole at a predetermined pattern portion of the converter circuit board disposed on the opposite surface. Since it is electrically connected to the converter circuit board, the size of the converter circuit board Or equal to the area of the lower surface of the transformer, or can be made small, there is advantageous effect that it is possible to miniaturize the DC-DC converter.
また、コンバ−タ回路基板はフレキシブル基板材にて形成し、コンバータ回路基板のパターン所定部位の取付け孔は、端子ピンの径より大きく形成するとともに取付け孔周縁より中心部に向け対称な配置の二つの舌片を延設し、これらの舌片の弾性によってパタ−ンが端子ピンを挟んで接触するとともに、該舌片面パターンに設定しておく予備ハンダにより相互にハンダ付けするようにしたので、端子ピンの接続ハンダ付けの困難を排除できる有利な効果がある。 Further, the converter circuit board is formed of a flexible board material, and the mounting holes at the predetermined pattern portions of the converter circuit board are formed larger than the diameter of the terminal pins and symmetrically arranged from the periphery of the mounting holes toward the center. Since two tongue pieces were extended, the patterns were brought into contact with each other with the terminal pins sandwiched by the elasticity of these tongue pieces, and soldered to each other by a preliminary solder set in the tongue piece surface pattern. There is an advantageous effect that it is possible to eliminate the difficulty of soldering the terminal pins.
また、コンバータ回路への回路基板端子ピン及びスペーサの削除と、コンバータ回路基板の削減並びに、コンバータブロックの小型化は経済的に安価にできる有利な効果がある。 Further, the elimination of the circuit board terminal pins and the spacers to the converter circuit, the reduction of the converter circuit board, and the downsizing of the converter block have advantageous effects that can be made economically inexpensive.
トランス、回路部品、端子ピン、などを装着するコンバータ回路基板は回路部品をその面に面実装するとともに実装面側とトランスの下面とが対面するように配置し、端子ピンはトランス下面から下方へ突出させて、対面配置したコンバ−タ回路基板のパターン所定部位の取付け孔を貫通させ、この部分において電気的に前記回路基板と接続する。そして、コンバ−タ回路基板のハンダ付け面がトランスの下面と対面する関係上トランスの端子ピンとのハンダ付けの困難を排除するために、コンバータ回路基板はフレキシブル基板材で形成し、コンバータ回路基板のパタ−ン所定部位の取付け孔は、端子ピンの径より大きく形成するとともに取付け孔周縁より中心部に向け対称な配置の二つの舌片を延設し、これらの舌片の弾性によってパターンが端子ピンを挟んで接触するとともに、この舌片面パタ−ンに設定しておく予備ハンダにより相互にハンダ付けするようにする。 The converter circuit board on which the transformer, circuit components, terminal pins, etc. are mounted is arranged so that the circuit components are surface-mounted on the surface and the mounting surface side faces the lower surface of the transformer, and the terminal pins are downward from the lower surface of the transformer. It protrudes and passes through a mounting hole at a predetermined pattern portion of the converter circuit board arranged face-to-face, and is electrically connected to the circuit board at this portion. In order to eliminate the difficulty of soldering with the terminal pins of the transformer because the soldering surface of the converter circuit board faces the lower surface of the transformer, the converter circuit board is formed of a flexible board material. The mounting hole at a predetermined pattern portion is formed larger than the diameter of the terminal pin and two tongue pieces arranged symmetrically from the periphery of the mounting hole toward the center portion, and the pattern is formed by the elasticity of these tongue pieces. The pins are brought into contact with each other and are soldered to each other by a spare solder set on the tongue surface pattern.
トランス下面には凹部を形成しておく。このようにすることによって、この凹部に面実装された回路部品が収容されるようになり、全体を小さくでき、そして、コンバータ回路基板の大きさはトランスの下面の面積と等しいか、あるいは小さくすることができる。 A recess is formed on the lower surface of the transformer. By doing so, the circuit components surface-mounted in this recess can be accommodated, the whole can be made smaller, and the size of the converter circuit board is equal to or smaller than the area of the lower surface of the transformer be able to.
図1に本発明の構造例を示す。図1において、12はコンバータ回路基板であり、本実施例ではフレキシブル回路基板を用いている。以下、フレキシブル回路基板と呼称する。このフレキシブル回路基板12の面上に複数の回路部品Pを面実装する。1はトランスであり、この下面側に回路部品Pを面実装したフレキシブル回路基板12を配置する。この配置は回路部品Pの存在する側の面をトランス1の下面側に向けて配置する。13はトランス1の周縁、例えば四隅、から下方へ突出する端子ピンであり、これによってトランス1のコイル端がフレキシブル回路基板12の所定のパターン部分と接続される。端子ピン13の基部はトランス1の本体部分からやや突出して形成されているので、トランス1の下部側は凹部Kが存在する。トランス1の下面側に回路部品Pを面実装したフレキシブル回路基板12を配置すると、回路部品Pはこの凹部Kに具合よく収容される。 FIG. 1 shows a structural example of the present invention. In FIG. 1,
41は機器の主基板である。コンバータ回路基板としてのフレキシブル回路基板12は端子ピン13を介して主基板41に装着、接続される。
フレキシブル回路基板12のハンダ付け面は回路部品側、即ち、トランス1の下面と対向する側になるので、トランス1の端子ピン13との接続には工夫が必要である。 Since the soldering surface of the
図2(A)、(B)にこの部分の構造を図示した。フレキシブル回路基板12の回路パターンの所定部位には端子ピン13を挿し込む孔12aが形成される。この孔12aは端子ピン13の径よりもかなり大きく設定するとともに、孔の緑辺から中心部に向けて二つの舌片12bを対称的に延設形成しておく。そして二つの舌片12bの先端間の間隙の寸法を、端子ピン13の径よりもやや小さく設定する。さらに二つの舌片12bの先端には、それぞれ予備ハンダSを施しておく。 2A and 2B show the structure of this portion. A hole 12 a into which the
図2(B)のように、端子ピン13を矢印D方向に二つの舌片12bの先端間の間隙に向け挿入すると、二つの舌片12bの弾性が作用して図2(A)のような状態となる。この状態で加熱すれば、予備ハンダSが溶解してフレキシブル回路基板12の回路パターンの所定部位と端子ピン13とが接続される。 As shown in FIG. 2B, when the
図3(A)(B)は、フレキシブル回路基板12に代えて片面プリント基板を応用した実施例を図示した。図3(B)は片面プリント回路基板14にトランスの端子ピン13を挿入する半円形孔14aを基板端面に形成される。この半円形孔14aの周囲所定部位に予備ハンダSが施されている。図3(A)のように、トランスの端子ピン13は片面プリント回路基板14の半円形孔14aに挿入した後、容易にハンダ付けされる。 3A and 3B show an embodiment in which a single-sided printed board is applied instead of the
図4は一般的なDC−DCコンバータの回路の例である。公知の技術であるので説明は省略するが、回路図中の符号は前記の説明と合致させて付与してある。 FIG. 4 shows an example of a general DC-DC converter circuit. Although the description is omitted because it is a known technique, the reference numerals in the circuit diagram are given in accordance with the above description.
なお、コンバ−タ回路基板としてのフレキシブル回路基板12に両面基板を用いれば、さらに接続の手順を省略することができる。 If a double-sided board is used for the
1 トランス
41 主基板
12 フレキシブル回路基板
12a 孔
12b 舌片
13 端子ピン
14 片面プリント回路基板
14a 半円形孔
P 回路部品
S 予備ハンダDESCRIPTION OF
Claims (3)
前記トランスとともにDC−DCコンバータ回路を構成する回路部品と、
DC−DCコンバータを、その取り付け対象機器の基板への取り付け及び接続を行うための端子ピンと、
前記トランス、前記回路部品、及び前記端子ピンを装着するコンバータ回路基板と、
を備えるDC−DCコンバータにおいて、
前記コンバータ回路基板は前記回路部品をその面に面実装するとともに該実装面側と前記トランスの下面とが対面するように配置し、
前記端子ピンは前記トランス下面から下方へ突出させて、前記対面配置した前記コンバータ回路基板のパターン所定部位の取り付け孔を貫通させ、該部分において電気的に前記回路基板と接続するようにしたことを特徴とするDC−DCコンバータ。A transformer that transforms AC voltage;
Circuit components constituting a DC-DC converter circuit together with the transformer;
A terminal pin for attaching and connecting the DC-DC converter to the substrate of the device to be attached;
A converter circuit board for mounting the transformer, the circuit component, and the terminal pin;
In a DC-DC converter comprising:
The converter circuit board is mounted so that the circuit component is surface-mounted on the surface and the mounting surface side and the lower surface of the transformer face each other.
The terminal pin protrudes downward from the lower surface of the transformer, penetrates through a mounting hole of a predetermined pattern portion of the converter circuit board arranged facing, and is electrically connected to the circuit board at the portion. DC-DC converter characterized.
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---|---|---|---|---|
JP2015201965A (en) * | 2014-04-08 | 2015-11-12 | 株式会社デンソー | Electric power supply |
WO2021106565A1 (en) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | Flexible printed circuit board connection structure |
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2005
- 2005-02-04 JP JP2005061522A patent/JP2006217785A/en active Pending
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