JP2007274751A

JP2007274751A - スイッチング直流電源

Info

Publication number: JP2007274751A
Application number: JP2006093712A
Authority: JP
Inventors: Masao Shimamoto; 正夫嶋本; Taro Ueda; 太朗上田
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】平滑電解コンデンサの防爆弁の機能を妨げることなく、かつ、放熱を向上させたＬＥＤ用電源に適用するスイッチング直流電源を提供することにある。
【解決手段】防爆弁を有するコンデンサ１ｄ，１ｈを備えた電気部品が搭載された回路用基板５をケース６に収納する。コンデンサのコンデンサ容量を分割して複数個設けて隣接させ、コンデンサの筒状部の側面を一括するように設けられると共に、上端がコンデンサの上面部より高くなるようにバリア７を形成する。ケース６にモールド用樹脂１０が充填された樹脂面の位置がバリアの上端以下となるようにコンデンサ以外の電気部品を完全にモールド被覆形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、防爆弁を有する入力側平滑電解コンデンサ及び出力側平滑電解コンデンサを備えた電気部品が搭載された回路用基板をケースに収納し、このケース内に溶融したモールド用樹脂を充填させて電気部品をモールド被覆形成したスイッチング直流電源に関するものである。

抵抗器、コンデンサ、ＩＣ、トランジスタ等の電気部品が搭載された回路用基板を樹脂製のケースに収納し、このケース内に溶融したエポキシ樹脂等のモールド用樹脂を充填させてモールド被覆形成した電子回路装置は、例えば特許文献１に示されている。

一方、従来の一般的なスイッチング直流電源は、図３に示すように、主回路１は、ＡＣ入力端子１ａ、コンデンサ、コイルからなるノイズフィルタ回路１ｂ、ダイオードからなる入力側整流回路１ｃ、防爆弁を有する入力側平滑電解コンデンサ１ｄ、電界効果トランジスタ等の放熱器付電力用スイッチング素子１ｅ、高周波トランス１ｆ、電力用ダイオードからなる出力側整流回路１ｇ、防爆弁を有する出力側平滑電解コンデンサ１ｈ、ＤＣ出力端子１ｉ等から構成されている。また、制御回路２、過電圧保護回路３及び過電流保護回路４は、ダイオード、抵抗器、コンデンサ、ＩＣ、トランジスタ等から構成されている。このような電源は、これらの電気部品を搭載した回路用基板が金属製のケース内に適宜の状態で収納されて構成されている。

上記電気部品のうち、発熱が大きい部品の他の部品への影響を避けるために、各部品を適宜の距離に離隔配置させると、ケースが大きくなる。これを避けるために、ケース内をモールドしている。

また、上記スイッチング直流電源を屋外用のＬＥＤ電光表示看板のＬＥＤ用電源とする場合、この電源も屋外で用いられるために、屋外仕様として、ケース内をモールドすることが考えられる。
特開平６−３６９０８号公報

上記電解コンデンサには、万一過大な電圧が印加などされたときに発生するガスを逃がすための防爆弁が設けられているが、モールド用樹脂を充填させると、入力側平滑電解コンデンサ１ｄ及び出力側平滑電解コンデンサ１ｈがモールド用樹脂で閉じ込められるために、異常時に防爆弁が機能しないという問題がある。

また、他の電気部品（ダイオード（１ｃ）、電力用スイッチング素子１ｅ、高周波トランス１ｆ）から発生した熱がモールド用樹脂を伝導し、電解コンデンサ１ｄ，１ｈがこの熱の影響を受けるために、耐熱仕様を高くする必要があり、コストアップするという問題がある。

本発明の目的は、平滑電解コンデンサの防爆弁の機能を妨げることなく、かつ、放熱を向上させたＬＥＤ用電源に適用するスイッチング直流電源を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、防爆弁を有する入力側平滑電解コンデンサ及び出力側平滑電解コンデンサを備えた電気部品が搭載された回路用基板をケースに収納し、ケース内に溶融したモールド用樹脂を充填させて電気部品をモールド被覆形成したスイッチング直流電源を対象とし、平滑電解コンデンサのコンデンサ容量を分割して複数個設け、平滑電解コンデンサを複数個隣接させ、平滑電解コンデンサの筒状部の側面を一括するように設けられると共に、上端が平滑電解コンデンサの上面部より高くなるようにバリアが形成され、モールド用樹脂が充填された樹脂上面の位置がバリアの上端以下となるように平滑電解コンデンサ以外の電気部品を完全にモールド被覆形成したものである。

請求項２に記載の発明は、バリアを平滑電解コンデンサ同士間で直線的に形成したものである。

請求項３に記載の発明は、電解コンデンサを複数個隣接させる配置を、三角形または四角形状としたものである。

以上のように、請求項１に記載した発明によれば、入力側平滑電解コンデンサ及び出力側平滑電解コンデンサの上面部に、適宜の空間を形成させるようにしたので、万一過大な電圧が印加などされたときに、防爆弁を機能させることができ、また、そのときに発生するガスを上記空間に逃げやすくすることができる。さらに、他の電気部品から発生した熱の影響を受ける面積を減少させることができると共に、影響を受けた熱をこの空間に対応する面から逃げやすくすることができる。

請求項２に記載した発明によれば、電解コンデンサとバリアとの間に形成される空間が大きくなるので、他の電気部品から発生した熱の影響を受ける面積がさらに減少させることができると共に、影響を受けた熱をこの空間に対応する面からさらに逃げやすくすることができる。

請求項３に記載した発明によれば、電解コンデンサ同士の側面側に新たな空間が形成されるので、他の電気部品から発生した熱の影響を受ける面積がよりさらに減少させることができると共に、影響を受けた熱をこの空間に対応する面からよりさらに逃げやすくすることができる。

図１は本発明に係るスイッチング直流電源をＬＥＤ用電源に適用した一実施形態の部品配置を示す要部上面図である。
図２（Ａ）は、本発明に係るスイッチング直流電源をＬＥＤ用電源に適用した一実施形態を示す上面図、（Ｂ）はその一実施形態を示す縦断面図である。なお、図２（Ａ）はケースの蓋部を外した図、（Ｂ）はケースの蓋部を取り付けた図である。

図示するように、図３と同回路構成のノイズフィルタ回路１ｂ、入力側整流回路１ｃ、入力側平滑電解コンデンサ１ｄ、電力用スイッチング素子１ｅ、高周波トランス１ｆ、出力側整流回路１ｇ、出力側平滑電解コンデンサ１ｈ、制御回路２、過電圧保護回路３及び過電流保護回路４が配置され、これらを構成する各電気部品が回路用基板５に搭載されている。入力側平滑電解コンデンサ１ｄは、電源を小型化するために、コンデンサ容量を分割して例えば３個からなり、出力側平滑電解コンデンサ１ｈは例えば１個からなり、共に円筒状に形成されている。

上記ＬＥＤ用電源は、３個の入力側平滑電解コンデンサ１ｄと１個の出力側平滑電解コンデンサ１ｈとが、例えば一列に配置された状態で、各電気部品を搭載した回路用基板５が容器部６ａ及び蓋部６ｂからなる金属製のケース６の容器部６ａに適宜の状態で収納されて構成されている。

一列に配置された入力側平滑電解コンデンサ１ｄ及び出力側平滑電解コンデンサ１ｈの筒状部の各側面には、これらを一括して例えばプラスチック等のテープが巻き付けられると共に、上端が電解コンデンサの上面部より高くなるようにバリア７が形成されている。バリア７は、その上端の位置がケース６の容器部６ａの底から容器部６ａの開口端までの深さと略同じとなるように形成されている。また、上記電解コンデンサの側面側には、三角柱状の空間が形成されるように形成されている。なお、バリア７の下端の位置は回路用基板５の上面に達するのが望ましい。

ＡＣ入力端子１ａには、入力側リード線８が接続され、ＤＣ出力端子１ｉには出力側リード線９が接続されており、入力側リード線９及び出力側リード線８がケース６の容器部６ａを貫通して引き出されている。

ケース６の容器部６ａには、ケース６を水平にした状態で、樹脂上面の位置がバリア７の上端以下となるように、エポキシ樹脂等のモールド用樹脂１０が充填されており、このモールド用樹脂１０を硬化させると、入力側平滑電解コンデンサ１ｄ及び出力側平滑電解コンデンサ１ｈ以外の電気部品が完全にモールド被覆形成された状態になっている。モールド用樹脂１０は、容器部６ａの開口端まで充填されている。

ケース６の容器部６ａにはまた、モールド用樹脂１０、入力側平滑電解コンデンサ１ｄ及び出力側平滑電解コンデンサ１ｈを保護するために、蓋部６ｂが容器部６ａに対し、屋外仕様に耐えられる密閉状態で容器部６ａに適宜に取り付けられている。この蓋部６ｂは、モールドされた樹脂上面に接するように形成されている。

上記のように構成すると、入力側平滑電解コンデンサ１ｄ及び出力側平滑電解コンデンサ１ｈの上面部には、適宜の空間が形成されているので、万一過大な電圧が印加などされたときに、防爆弁が機能され、また、そのときに発生するガスを上記空間に逃がせられる。

また、電解コンデンサ１ｄ，１ｈとバリア７との間に形成される空間により、他の電気部品から発生した熱の影響を受ける面積が減少すると共に、影響を受けた熱はこの空間に対応する面から逃げやすくなる。

バリア７を電解コンデンサ１ｄ，１ｈ同士間で直線的に形成させると、電解コンデンサとバリアとの間に形成される空間が大きくなるので、他の電気部品から発生した熱の影響を受ける面積がさらに減少すると共に、影響を受けた熱はこの空間に対応する面からさらに逃げやすくなる。

電解コンデンサ１ｄ，１ｈを複数個隣接させる配置を、３個の場合は三角形、４個の場合は四角形状とすると、電解コンデンサ同士の側面側に新たな空間が形成されるので、他の電気部品から発生した熱の影響を受ける面積がよりさらに減少すると共に、影響を受けた熱はこの空間に対応する面からよりさらに逃げやすくなる。

バリア７を、断熱材により形成すると、電解コンデンサ１ｄ，１ｈへの熱影響が大きく軽減される。

本発明に係るスイッチング直流電源をＬＥＤ用電源に適用した一実施形態の部品配置を示す要部上面図である。（Ａ）は本発明に係るスイッチング直流電源をＬＥＤ用電源に適用した一実施形態を示す上面図、（Ｂ）はその一実施形態を示す縦断面図である。従来の一般的なスイッチング直流電源のブロック回路図である。

符号の説明

１ｄ入力側平滑電解コンデンサ
１ｈ出力側平滑電解コンデンサ
５回路用基板
６ケース
７バリア
１０モールド用樹脂

Claims

防爆弁を有する入力側平滑電解コンデンサ及び出力側平滑電解コンデンサを備えた電気部品が搭載された回路用基板をケースに収納し、前記ケース内に溶融したモールド用樹脂を充填させて前記電気部品をモールド被覆形成したスイッチング直流電源であって、
前記平滑電解コンデンサのコンデンサ容量を分割して複数個設け、
前記平滑電解コンデンサを複数個隣接させ、
前記平滑電解コンデンサの筒状部の側面を一括するように設けられると共に、上端が前記平滑電解コンデンサの上面部より高くなるようにバリアが形成され、
前記モールド用樹脂が充填された樹脂上面の位置が前記バリアの上端以下となるように前記平滑電解コンデンサ以外の電気部品を完全にモールド被覆形成したスイッチング直流電源。
前記バリアは、前記平滑電解コンデンサ同士間で直線的に形成された請求項１に記載のスイッチング直流電源。
前記電解コンデンサを複数個隣接させる配置は、三角形または四角形状とした請求項１または２に記載のスイッチング直流電源。