JP2012228052A - スイッチング電源装置 - Google Patents
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Abstract
複数のトランス、前記複数の整流回路、前記複数のチョークコイル、前記複数のコンデンサで発生する熱を放熱するための冷却水路を有する金属筐体を備えたスイッチング電源装置において、これらの部品を全体として放熱性を向上し、トランスやチョークコイルなどの磁性体の熱が不平衡状態になるのを防ぐ合理的配置とすると共に、冷却系の簡素化を実現することを目的とするものである。
【解決手段】
冷却水路、複数のトランス、複数のチョークコイルを有するスイッチング電源装置の構成において、複数のトランス、複数のチョークコイルを冷却水路に対して平行に配置、または冷却水路を挟んで配置するようにした。
【選択図】図2
Description
以下、この発明の実施の形態1について、図1及び図2を参照して説明する。
本発明に適用されるスイッチング電源装置として、絶縁型スイッチング電源装置の一般的な回路方式であるセンタータップ式同期整流方式の回路図を図1に示す。センタータップ式同期整流方式は、一般的な全波整流回路と同等の整流波形を得ることができる整流回路の一種であるが、これに限らず、その他の整流方式であってもよい。センタータップ式同期整流方式の絶縁型スイッチング電源装置は、直流から交流に変換するインバータと、上記インバータから出力される矩形波電圧を巻数比に応じた異なる電圧に変換する複数個のトランスとを備え、上記トランスの1次巻線が互いに直列に接続され、トランスの2次巻線が互いに並列に接続されているのが一般的である。
なお、本実施例では、2次側回路の接地を金属筐体と導電位にしているため、出力電圧は出力端子110と金属筐体201との間に出力される。
201はインバータ回路102、共振用インダクタ104、トランス105a、105b、整流回路107a、107b、平滑回路108a、108b、109a、109bを固定するための金属筐体であり、202はインバータ回路102、共振用インダクタ104、トランス105a、105b、整流回路107a、107b、平滑回路108a、108b、109a、109bで発生する熱を放熱するために上記金属筐体201に設けられた冷却水路を示している。
204はインバータ回路102とトランス105a、105bの1次巻線103a、103bを接続するためのハーネスであり、本実施例ではハーネスを用いているが、基板配線や銅板などを用いて接続してもよい。
図3はこの発明の実施の形態2におけるスイッチング電源装置の部品のレイアウトを説明する上面図である。図において図2で示した実施の形態1と同一または相当部分には同一符号を付している。図3において、図2と異なる部分は、トランス105a、105b、チョークコイル108a、108bおよびコンデンサ109a、109bの配置構成である。
また、トランス、チョークコイル、共振用インダクタの放熱性が向上するため、冷却水路の冷却条件の緩和や、発熱部品の部品配置の自由度向上などのメリットが生まれる。例えば、トランスの放熱性が向上することで、トランスを冷却水路から離れた場所に配置することが可能となるため、冷却水路―トランス間のスペースを確保できるようになるなどの利点がある。
103 1次巻線、 105 トランス、 106 2次巻線、
107 整流回路、 108 チョークコイル、 109 コンデンサ、
110 出力端子、 111 接地端子、 201 金属筐体、
202 冷却水路、 203 金属基板、 204 カーネル。
Claims (7)
- スイッチング素子を備え直流電圧から交流電圧を発生させるインバータ回路と、前記インバータ回路から出力される交流電圧が1次巻線に印加され、異なる交流電圧を2次巻線に出力する複数のトランスと、スイッチング素子を備え前記各トランスの2次巻線に誘起される交流電圧を整流する複数の整流回路と、前記整流回路の出力を平滑する複数のチョークコイルと、前記整流回路から出力されるリップル電圧波形を平滑する複数のコンデンサと、前記インバータ回路、前記複数のトランス、前記複数の整流回路、前記複数のチョークコイル、前記複数のコンデンサを固定する金属筐体と、前記かつ前記複数のトランス、前記複数の整流回路、前記複数のチョークコイル、前記金属筐体に設けられ複数のコンデンサで発生する熱を放熱する冷却水路とを備えたスイッチング電源装置において、少なくとも前記スイッチング素子を備えたインバータ回路および整流回路を前記冷却水路の直上に配置すると共に、前記複数のトランスを前記冷却水路の長手方向に対して平行に配置したことを特徴とするスイッチング電源装置。
- 前記複数のトランスは前記冷却水路からの距離がそれぞれ等しく、且つ冷却水路の長手方向とトランスの長手方向が互いに平行するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記複数のトランスを前記冷却水路の一方側にそれぞれ配置し、前記インバータ回路とトランスとの間に電気的に挿入されインバータ回路のゼロボルトスイッチング動作を行う共振用インダクタを、前記複数のトランスの間に位置させると共に、前記複数のチョークコイルおよび複数のコンデンサを前記冷却水路の他方側にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記複数のトランス、複数のチョークコイルおよび前記複数のコンデンサを、前記冷却水路を挟んでそれぞれ互いに対称に配置し、前記インバータ回路とトランスとの間に電気的に挿入されインバータ回路のゼロボルトスイッチング動作を行う共振用インダクタを、前記冷却水路の直上に配置したことを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
- 前記冷却水路の長手方向と前記共振用インダクタの長手方向が互いに平行であることを特徴とする請求項3あるいは請求項4に記載のスイッチング電源装置。
- 前記複数のチョークコイルおよび前記複数のコンデンサは、前記冷却水路からの距離がそれぞれ等しくなるように配置したことを特徴とする請求項3あるいは請求項4に記載のスイッチング電源装置。
- 前記冷却水路の長手方向と前記複数のチョークコイルの長手方向が互いに平行であることを特徴とする請求項6に記載のスイッチング電源装置。
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