JP2014135461A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源装置1は、環状に形成されたコイル部21を有する磁気部品2と、コイル部21の軸方向に開放面を有する導体からなるケース本体3と、開放面に沿った内側面を有する導体からなるケース蓋体と、開放面においてケース本体3とケース蓋体とを、他の部位よりも低抵抗にて電気的に導通する複数の導通部5とを備えている。軸方向から見たとき、少なくとも一つの磁気部品2のコイル部21の中心Cから最も近い側板部32へ下した垂線Nに対して45°±15°となる直線Lが、垂線Nを下ろした側板部32と交わる交点に、導通部5が配置されている。
【選択図】図2
Description
また、接合面における接触圧が小さくて、接触抵抗が大きい部分にも、同様の問題が生じるおそれがある。
その一方で、ケース本体と蓋体との接合面を、全周にわたって連続的に低抵抗にて導通させることは、生産性や放熱性等、種々の観点から現実的ではない。
該磁気部品を収容すると共に上記コイル部の軸方向に開放面を有する導体からなるケース本体であって、底板部と該底板部の外周縁から上記開放面側へ立設した複数の側板部とからなる上記ケース本体と、
該ケース本体の上記開放面を塞ぐと共に該開放面に沿った内側面を有する導体からなるケース蓋体と、
上記開放面において上記ケース本体と上記ケース蓋体とを、他の部位よりも低抵抗にて電気的に導通する複数の導通部とを備え、
上記軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記磁気部品の上記コイル部の中心から最も近い上記側板部へ下した垂線に対して45°±15°となる直線が、上記垂線を下ろした上記側板部と交わる交点に、上記導通部が配置されていることを特徴とする電源装置にある(請求項1)。
該磁気部品を収容すると共に上記コイル部の軸方向に開放面を有する導体からなるケース本体であって、底板部と該底板部の外周縁から上記開放面側へ立設した複数の側板部とからなる上記ケース本体と、
該ケース本体の上記開放面に配されて該開放面を塞ぐ導体からなるケース蓋体であって、天板部と該天板部から上記ケース本体に向かって垂下した複数の垂下板部とからなる上記ケース蓋体とを備え、
少なくとも一つの上記磁気部品は、上記コイル部の上記軸方向の寸法をH、上記コイル部の上記軸方向における中心と上記開放面との上記軸方向の位置の差をΔhとしたとき、Δh/H≦0.25を満たすことを特徴とする電源装置にある(請求項4)。
なお、上記ケース蓋体の内側面に渦電流を効率的に形成することができると共に、渦電流がケースの外表面へ漏れることを効果的に防ぐことができる理由については、後述する。
なお、上記ケース蓋体及び上記ケース本体に渦電流を効率的に形成することができると共に、渦電流がケースの外表面へ漏れることを効果的に防ぐことができる理由については、後述する。
また、上記第1の態様にかかる電源装置において、上記軸方向から見たときの上記コイル部の中心は、該コイル部の外形の幾何学的重心とすることができる。
上記電源装置の実施例につき、図1〜図9を用いて説明する。
本例の電源装置1は、図1〜図4に示すごとく、環状に形成された1又は複数のコイル部21を有する磁気部品2と、該磁気部品2を収容すると共にコイル部21の軸方向に開放面を有する導体からなるケース本体3と、該ケース本体3の開放面を塞ぐ導体からなるケース蓋体4とを備えている。
ケース蓋体4は、ケース本体3の開放面に沿った内側面41を有する。
また、電源装置1は、開放面においてケース本体3とケース蓋体4とを、他の部位よりも低抵抗にて電気的に導通する複数の導通部5を備えている。
また、ケース蓋体4は、例えば亜鉛メッキ鋼板からなる平板状の金属板からなる。それゆえ、ケース蓋体4の内側面41は、ケース本体3の開放面と一致する。ケース蓋体4とケース本体3とは、ケース本体3の開放面側から見たとき、略同等の大きさ及び形状を有する。
上記電源装置1においては、軸方向から見たとき、少なくとも一つの磁気部品2(トランス201)のコイル部2の中心Cから最も近い側板部32へ下した垂線Nに対して45°±15°となる直線Lが、垂線Nを下ろした側板部32と交わる交点に、導通部5が配置されている。これにより、磁気部品2(トランス201)から磁束が生じたときに、ケース蓋体4の内側面41に渦電流を効率的に形成することができると共に、渦電流がケースの外表面へ漏れることを効果的に防ぐことができる。その結果、上記渦電流によって、上記磁束を充分に打ち消すと共に、ケース外部に磁束が漏洩することを防ぎ、電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができる。
電源装置1の稼働時においては、磁気部品2(トランス201)のコイル部21に高周波電流が流れ、これにより磁界が発生する。この磁界の発生源の中心は、コイル部21の中心Cとなる。そして、このときの磁束は軸方向に生じる。このとき、ケース本体3の底板部31の内側面及びケース蓋体4の内側面41には、上記磁束を打ち消す向きに、渦電流が生じる。この渦電流は、軸方向から見たとき、コイル部21の中心Cを中心とした同心円状に形成される。
次に、中心Cと位置Pとを結ぶ直線Lが垂線Nとなす角度をθとする。このとき、位置Pにおける渦電流IのY方向成分IYは、IY=Isinθと表せる。したがって、IY=(k/r)sinθと表せる。
したがって、θ=45°となるときの直線Lと接合面320(側板部32)との交点が、導通部5がないと仮定したとき最も渦電流が漏れやすい位置であると言える。それゆえ、この位置に導通部5を設けることにより、最も効果的に渦電流の漏れを防ぎ、電磁ノイズの漏れを抑制することができると言える。
本例は、図10〜図13に示すごとく、ケース蓋体4に、トランス201を含めた磁気部品及び電子部品を搭載した例である。
本例においては、ケース蓋体4を、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属によって構成すると共に、図12、図13に示すごとく、ケース蓋体4に放熱フィン42を設けている。
なお、図10、図12、図13においては、ケース本体3とケース蓋体4との位置関係が、実施例1(図1、図3、図4等)とは逆になっているが、これらは特に限定されるものではない。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
本例の場合にも、実施例1と同様に、電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができる電源装置を提供することができる。
本例は、図14に示すごとく、2個の磁気部品2との位置関係を考慮して、電磁ノイズの漏洩抑制に効果的な位置に導通部5を配置した例である。
すなわち、軸方向から見たとき、2個の磁気部品2のコイル部2の中心Cからそれぞれ最も近い側板部32へ下した垂線に対して45°±15°となる直線Lが、垂線を下ろした側板部32と交わる交点に、導通部5が配置されている。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図15〜図17に示すごとく、ケース本体3の側板部32の端面に、凸部321を設けた例である。
そして、凸部321に、雌ネジ部51が形成されている。すなわち、凸部321において、ケース本体3にケース蓋体4が、ネジ52によって固定されている。それゆえ、ケース蓋体4は、凸部321においてケース本体3と接触し、他の部位においては接触せずに隙間17が形成されている。これにより、凸部321を形成した部分が導通部5となる。そして、隙間17が、ケース本体3とケース蓋体4との間に形成されることにより、ケース内部の温度を、対流によって放熱することができる。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図18に示すごとく、ケース蓋体4の外周端縁からケース本体3側へ立設した立設部43を設けた例である。
立設部43は、ケース本体3の側板部32の外方に配置されている。そして、立設部43は、側板部32の端面とケース蓋体4の内側面41との間の隙間17を、外側から覆うように配置されている。ただし、立設部43と側板部32との間にも若干の隙間が設けられている。これにより、隙間17を通じたケースの内外の空気の通り道は塞がれていない。
その他は、実施例4と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例4において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例4と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例4と同様の作用効果を有する。
本例は、図19〜図25に示すごとく、磁気部品2の軸方向の中心Dとケース本体3の開放面34との軸方向における位置関係について規定した電源装置10の例である。
本例の電源装置10も、実施例1と同様に、磁気部品2と、ケース本体3と、ケース蓋体40とを有する。ただし、ケース蓋体40は、実施例1におけるケース蓋体4とは異なり、天板部44と該天板部44からケース本体3に向かって垂下した複数の垂下板部45とを有する。
その他は、実施例1と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例1と同様の構成要素等を表す。
本例の電源装置10において、少なくとも一つの磁気部品2は、上記寸法H及び上記差Δhが、Δh/H≦0.25を満たす。これにより、磁気部品2から磁束が生じたときに、ケース蓋体40及びケース本体3の内側面に渦電流を効率的に形成することができると共に、渦電流がケースの外表面へ漏れることを効果的に防ぐことができる。その結果、上記渦電流によって、上記磁束を充分に打ち消すと共に、ケース外部に磁束が漏洩することを防ぎ、電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができる。
磁気部品2(トランス201)のコイル部21に高周波電流が流れると、磁界が発生するが、軸方向から見たときの磁界の発生源の中心は、コイル部21の中心C(図20)となる。そして、このときの磁束は軸方向に生じる。このとき、ケース本体3の底板部31の内側面及びケース蓋体40の内側面41には、上記磁束を打ち消す向きに、渦電流が生じる。この渦電流Iは、軸方向から見たとき、図24に示すごとく、コイル部21の中心Cを中心とした略同心円状に形成される。
その結果を、図25に示す。各グラフにおいて、横軸がΔh/Hであり、縦軸が漏洩電磁ノイズの大きさである。ただし、縦軸はデシベル(dB)にて表しており、1目盛が10dBとなる。なお、Δh/H=0の場合には、漏洩電磁ノイズが極めて小さい値となり、図25のグラフに収まらないため、プロットを省略している。
以上の結果から、Δh/H≦0.25とすることにより、効果的に渦電流の漏れを抑制して、電磁ノイズの漏洩を効果的に抑制することができると言える。
本例は、図26、図27に示すごとく、電源装置10に搭載された2個の磁気部品2が、開放面34に対する関係において、Δh/H≦0.25を満たすように構成した例である。
2個の磁気部品2は、トランス201及びチョークコイル202とすることができる。
その他は、実施例6と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例6と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例6と同様の作用効果を有する。
本例は、図28、図29に示すごとく、ケース本体3の側板部32の端面に、凸部321を設けた例である。
そして、凸部321に雌ネジ部51が形成され、凸部321において、ケース本体3にケース蓋体40がネジ52によって固定されている。それゆえ、ケース蓋体4は、凸部321においてケース本体3と接触し、他の部位においては接触せずに隙間17が形成されている。この点は、実施例4と同様である。
その他は、実施例6と同様である。なお、本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例6において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例6と同様の構成要素等を表す。
その他、実施例6と同様の作用効果を有する。
本例は、図30に示すごとく、ケース蓋体40の外周端縁からケース本体3側へ立設した立設部43を設けた例である。
すなわち、ケース蓋体40におけるフランジ部46の端縁から、立設部43が立設している。立設部43は、ケース本体3の側板部32の外方に配置されている。そして、立設部43は、側板部32の端面とケース蓋体40の内側面41との間の隙間17を、外側から覆うように配置されている。ただし、立設部43と側板部32との間にも若干の隙間が設けられている。立設部43の構成や配置については、実施例5と略同様である。
その他、実施例8と同様の作用効果を有する。
2 磁気部品
21 コイル部
3 ケース本体
31 底板部
32 側板部
4 ケース蓋体
41 内側面
5 導通部
Claims (6)
- 環状に形成されたコイル部(21)を有する1又は複数の磁気部品(2)と、
該磁気部品(2)を収容すると共に上記コイル部(21)の軸方向に開放面を有する導体からなるケース本体(3)であって、底板部(31)と該底板部(31)の外周縁から上記開放面側へ立設した複数の側板部(32)とからなる上記ケース本体(3)と、
該ケース本体(3)の上記開放面を塞ぐと共に該開放面に沿った内側面(41)を有する導体からなるケース蓋体(4)と、
上記開放面において上記ケース本体(3)と上記ケース蓋体(4)とを、他の部位よりも低抵抗にて電気的に導通する複数の導通部(5)とを備え、
上記軸方向から見たとき、少なくとも一つの上記磁気部品(2)の上記コイル部(21)の中心(C)から最も近い上記側板部(32)へ下した垂線(N)に対して45°±15°となる直線(L)が、上記垂線(N)を下ろした上記側板部(32)と交わる交点に、上記導通部(5)が配置されていることを特徴とする電源装置(1)。 - 請求項1に記載の電源装置(1)において、複数の上記磁気部品(2)を有し、上記軸方向から見たとき、上記複数の磁気部品(2)の上記コイル部(21)の中心(C)からそれぞれ最も近い上記側板部(32)へ下した垂線(N)に対して45°±15°となる直線(L)が、上記垂線(N)を下ろした上記側板部(32)と交わる交点に、上記導通部(5)が配置されていることを特徴とする電源装置(1)。
- 請求項1又は2に記載の電源装置(1)において、上記軸方向から見たとき、上記磁気部品(2)の上記コイル部(21)の中心(C)から上記複数の側板部(32)へ下した垂線(N)のそれぞれに対して45°±15°となる直線(L)が、上記垂線(N)を下ろした上記側板部(32)と交わるそれぞれの交点に、上記導通部(5)が配置されていることを特徴とする電源装置(1)。
- 環状に形成されたコイル部(21)を有する1又は複数の磁気部品(2)と、
該磁気部品(2)を収容すると共に上記コイル部(21)の軸方向に開放面(34)を有する導体からなるケース本体(3)であって、底板部(31)と該底板部(31)の外周縁から上記開放面(34)側へ立設した複数の側板部(32)とからなる上記ケース本体(3)と、
該ケース本体(3)の上記開放面(34)に配されて該開放面(34)を塞ぐ導体からなるケース蓋体(40)であって、天板部と該天板部から上記ケース本体(3)に向かって垂下した複数の垂下板部とからなる上記ケース蓋体(40)とを備え、
少なくとも一つの上記磁気部品(2)は、上記コイル部(21)の上記軸方向の寸法をH、上記コイル部(21)の上記軸方向における中心(D)と上記開放面(34)との上記軸方向の位置の差をΔhとしたとき、Δh/H≦0.25を満たすことを特徴とする電源装置(10)。 - 請求項4に記載の電源装置(10)において、複数の上記磁気部品(2)を有し、該複数の磁気部品(2)は、Δh/H≦0.25を満たすことを特徴とする電源装置(10)。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の電源装置(1、10)において、上記磁気部品(2)は、トランス(201)及びチョークコイル(202)の少なくとも一つであることを特徴とする電源装置(1、10)。
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