JP2019129625A - 電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源装置の小型化を図ること。【解決手段】電源装置１０は、基板３０を備える。基板３０は、４つの基板部を備える。第１基板部４１と第２基板部５１とは導体パターン３１の一部である連結部３６によって接続されている。連結部３６は、第１基板部４１と第２基板部５１との間の領域外で屈曲して第１基板部４１と第２基板部５１とを接続している。第１基板部４１の第１面４６には制御素子１５が実装されている。第１基板部４１の第２面４７にはスイッチング素子８１が実装されている。第２基板部５１の第２面５７にはコンデンサ８４が実装されている。第１基板部４１は、制御素子１５とスイッチング素子８１との間に接地パターン４３を備える。第２基板部５１は、制御素子１５とコンデンサ８４との間に接地パターン５３を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、電源装置に関する。

電源装置は、基板と、電力変換部と、制御素子と、ケースと、を備える。電力変換部は、複数のスイッチング素子を備える。制御素子は、スイッチング素子を制御する。スイッチング素子のスイッチング動作によって電力変換部は電力変換を行う。制御素子、及び、スイッチング素子は、基板に実装されている。また、電源装置は、ノイズを低減させるためのフィルタや、力率改善を行うＰＦＣなどを備える。

特許文献１に記載の電源装置は、複数の基板部により構成された基板を備える。各基板部は、板厚方向の面が向かい合うように並んで配置されている。複数の基板部を設けることで、電源装置を構成する素子を複数の基板部に分散して実装することができる。これにより、１つの基板部に電源装置を構成する全ての素子を実装する場合に比べて、基板部の面に沿う方向に電源装置が大型化することを抑制している。

電源装置は、各基板部に設けられたコネクタと、各基板部の差し込まれたハーネスと、を備える。ハーネスにより、各基板部同士は接続されている。

国際公開ＷＯ２０１４／０５７６２２号公報

ところで、複数の基板部をハーネスによって接続する場合、ハーネスを接続するためにコネクタを各基板部に設ける必要がある。更に、ハーネスをコネクタに差し込むため、ハーネスの取り付け作業を行うための領域を確保する必要があり、電源装置の大型化を招く。

本発明の目的は、小型化を図ることができる電源装置を提供することにある。

上記課題を解決する電源装置は、スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチング動作により電力変換を行う電力変換部と、ノイズを低減するフィルタと、前記スイッチング素子を制御する制御素子と、基板と、前記電力変換部、前記フィルタ、前記制御素子、及び、前記基板が収容されたケースと、を備え、前記基板は、第１絶縁層及び第１導体パターンを有する第１基板部と、第２絶縁層及び第２導体パターンを有し、前記第１基板部に向かい合う第２基板部と、前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンと一体であり、前記第１基板部と前記第２基板部との間の領域外で屈曲している屈曲部と、を備え、前記第１基板部の板厚方向の両面のうち前記第２基板部に向かい合う面には前記制御素子が実装され、前記第１基板部の板厚方向の両面のうち前記第２基板部に向かい合う面の反対面には前記スイッチング素子が実装され、前記第２基板部の板厚方向の両面のうち前記第１基板部に向かい合う面の反対面には前記フィルタを構成するフィルタ部品の少なくとも一部が実装され、前記第１基板部は、前記スイッチング素子と前記制御素子との間にノイズを低減するための導体パターンを備え、前記第２基板部は、前記フィルタ部品と前記制御素子との間にノイズを低減するための導体パターンを備える。

屈曲部は、第１導体パターン及び第２導体パターンと一体である。第１基板部と第２基板部とは、導体パターンの一部である屈曲部によって接続されているといえる。第１基板部と第２基板部とが導体パターンの一部である屈曲部によって接続されていることで、第１基板部と第２基板部とをハーネスによって接続する必要がない。このため、ハーネスの取り付け作業を行うための領域を確保する必要がなく、電源装置の小型化を図ることができる。また、スイッチング素子と制御素子との間、及び、フィルタ部品とスイッチング素子との間には、それぞれ、ノイズを低減するための導体パターンが配置されている。これにより、ノイズの影響によって制御素子が誤動作することを抑制できる。

上記電源装置について、前記制御素子は、前記スイッチング素子が設けられた箇所に向かい合って配置されていてもよい。
制御素子とスイッチング素子とが離れて配置されると、ノイズによる影響でスイッチング素子が誤動作するおそれがある。制御素子とスイッチング素子とを第１基板部を挟んで向かい合うように配置することで、制御素子とスイッチング素子とを近付けて配置することができる。したがって、スイッチング素子の誤動作を抑制できる。

上記電源装置について、前記屈曲部は、前記電力変換部に入力される電圧が加わるパワーラインの一部であってもよい。
パワーラインとして用いられる導体パターンは、信号伝送用のパターンに比べて断面積が大きい。屈曲部をパワーラインの一部とすることで、信号伝送用のパターンの一部を屈曲部とする場合に比べて、屈曲部の強度を向上させることができる。

上記電源装置について、前記第１導体パターンは、前記第１絶縁層に内蔵されており、前記第２導体パターンは、前記第２絶縁層に内蔵されていてもよい。
これによれば、導体パターンを屈曲させて屈曲部を形成するときに、各絶縁層が損傷しにくい。

上記電源装置について、前記基板に実装された素子が収容され、収容された前記素子を支持する収容部を備え、前記収容部は、前記ケースに固定されていてもよい。
これによれば、素子から伝わる荷重は、収容部を介してケースにも伝わる。素子からの荷重がケースにも分散することで、基板に伝わる荷重を小さくすることができる。このため、基板に反りや屈曲が生じることを抑制できる。

上記電源装置について、前記第１基板部の周縁を構成する端部のうち前記屈曲部が設けられた端部とは反対側の端部と、前記第２基板部の周縁を構成する端部のうち前記屈曲部が設けられた端部とは反対側の端部との間は、開放されていてもよい。

上記電源装置について、前記ケースは、互いに向かい合う２つの壁部を備え、前記第１基板部及び前記第２基板部は、前記壁部に向かい合って配置されることで、前記壁部と前記第１基板部との間の第１領域、及び、前記壁部と前記第２基板部との間の第２領域を区画しており、前記第１領域、及び、前記第２領域に空気を流通させる送風機を備えていてもよい。

これによれば、コンデンサと、スイッチング素子とが異なる領域に配置されることになる。したがって、スイッチング素子の発した熱がコンデンサに伝わることを抑制でき、熱の影響によるコンデンサの劣化を抑制できる。

本発明によれば、電源装置の小型化を図ることができる。

電源装置の分解斜視図。 基板、及び、基板に実装された素子を示す斜視図。 天板を省略した状態の電源装置の平面図。 電源装置を示す図３の４−４線断面図。 電源装置を示す図３の５−５線断面図。 コンデンサと屈曲部の電気的構成を示す等価回路。 連結部を屈曲させる前の基板を示す斜視図。

以下、電源装置の一実施形態について説明する。本実施形態の電源装置は、車両に搭載されるバッテリを充電するための車載充電器として使用される。車両は、電動機を駆動源とする電気自動車や、ハイブリッド自動車である。

図１、図２、及び、図３に示すように、電源装置１０は、金属製のケース２０と、ケース２０に収容された基板３０と、ケース２０に取り付けられた送風機１１と、を備える。電源装置１０は、ＡＣフィルタ１２と、ＰＦＣ（力率改善回路）１３と、コンデンサ８４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、制御素子１５と、ＤＣフィルタ１６と、を備える。ＡＣフィルタ１２、ＰＦＣ１３、コンデンサ８４、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４、制御素子１５、及び、ＤＣフィルタ１６は、基板３０に実装されている。電源装置１０は、交流電源から入力された交流電力を直流電力に変換して、バッテリに供給する。

フィルタとしてのＡＣフィルタ１２は、交流電源から入力される交流電力に含まれるノイズを低減する。また、ＡＣフィルタ１２は、電源装置１０で生じたノイズを低減することで、交流電源にノイズが流入することを抑制する。ＡＣフィルタ１２は、コイル８５，８６を備える。

ＰＦＣ１３は、力率を改善させながら交流電圧を直流電圧に変換して、コンデンサ８４を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１４に出力する。ＰＦＣ１３は、昇圧用のコイル８７を備える。

フィルタとしてのコンデンサ８４は、ＰＦＣ１３から出力された電圧を平滑にする。
電力変換部としてのＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、複数のスイッチング素子８１と、スイッチング素子８１の放熱を促進するヒートシンク８２と、トランス８３と、平滑用のコイル８９と、を備える。スイッチング素子８１としては、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やＭＯＳＦＥＴが用いられる。スイッチング素子８１は、制御素子（ゲートドライブＩＣ）１５によってオン／オフ制御されることでスイッチング動作を行う。これにより、電圧変換が行われた後の電力が出力される。

ＤＣフィルタ１６は、直流電圧に含まれるノイズを低減する。ＤＣフィルタ１６は、コイル８８を備える。
図１に示すように、ケース２０は、四角枠状の側壁部２１と、天板２６と、底板２７と、を備える。天板２６及び底板２７は、側壁部２１の開口を閉塞している。側壁部２１は、互いに向かい合う一対の壁部である第１側壁２２，２３と、第１側壁２２と第１側壁２３とを連結する第２側壁２４と、を備える。

第２側壁２４には、送風機１１が取り付けられている。送風機１１から送風された空気は、ケース２０内を流通する。
図２、及び、図３に示すように、本実施形態の基板３０は、導体パターン３１と、互いに分離された４つの絶縁層（絶縁基板）３２，３３，３４，３５と、を備える。本実施形態の基板３０は、導体パターン３１として、バスバーを用いたバスバー基板である。導体パターン３１の一部は、絶縁層３２，３３，３４，３５に内蔵されており、導体パターン３１の一部は絶縁層３２，３３，３４，３５から露出している。絶縁層３２，３３，３４，３５、及び、絶縁層３２，３３，３４，３５に内蔵された導体パターン３１により、基板部４１，５１，６１，７１が構成されている。本実施形態では、基板３０は、４つの基板部４１，５１，６１，７１を備える。４つの基板部４１，５１，６１，７１をそれぞれ、第１基板部４１、第２基板部５１、第３基板部６１、第４基板部７１とする。

４つの基板部４１，５１，６１，７１は、導体パターン３１のうち絶縁層３２，３３，３４，３５から露出した部分である連結部３６，３７，３８によって連結されている。詳細にいえば、第１基板部４１と第２基板部５１とは、３つの連結部３６によって連結されている。第１基板部４１と第３基板部６１とは２つの連結部３７によって連結されている。第１基板部４１と第４基板部７１とは２つの連結部３８によって連結されている。

各連結部３６，３７，３８は、各絶縁層３２，３３，３４，３５に内蔵されている導体パターン３１と一体である。したがって、各基板部４１，５１，６１，７１同士は、各連結部３６，３７，３８によって電気的に接続されているといえる。基板３０は、複数の基板部４１，５１，６１，７１を連結部３６，３７，３８によって１枚化したものである。

図４に示すように、第１基板部４１と、第２基板部５１とは向かい合って配置されている。ここで、第１基板部４１の絶縁層３２を第１絶縁層３２とする。第１絶縁層３２に内蔵された導体パターン３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に入力される電圧が加わる２つ（図では１つのみ図示）の電力供給用パターン４２と、車体に接地された接地パターン４３と、を含む。電力供給用パターン４２、及び、接地パターン４３は、第１絶縁層３２に内蔵された第１導体パターンとなる。

第２基板部５１の絶縁層３３を第２絶縁層３３とする。第２絶縁層３３に内蔵された導体パターン３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に入力される電圧が加わる２つ（図では１つのみ図示）の電力供給用パターン５２と、車体に接地された接地パターン５３と、を含む。電力供給用パターン５２、及び、接地パターン５３は、第２絶縁層３３に内蔵された第２導体パターンとなる。

第１基板部４１の接地パターン４３は、電力供給用パターン４２よりも第２基板部５１寄りに位置している。第２基板部５１の接地パターン５３は、電力供給用パターン５２よりも第１基板部４１寄りに位置している。なお、図示は省略するが、第１基板部４１は、スイッチング素子８１の制御に用いられる信号伝送用のパターンを備える。信号伝送用のパターンを介して制御素子１５から伝送される信号により、スイッチング素子８１はオン／オフ制御される。電力供給用パターン４２，５２に流れる電流は、信号伝送用のパターンに流れる電流に比べて大きい。電力供給用パターン４２，５２の断面積は、信号伝送用のパターンの断面積に比べて大きい。

連結部３６は、それぞれ、電力供給用パターン４２，５２と一体である。即ち、連結部３６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に入力される電圧が加わるパワーラインの一部となる。

連結部３６は、第１基板部４１と第２基板部５１との間の領域外で屈曲して第１基板部４１と第２基板部５１とを接続している。連結部３６は、屈曲部となる。連結部３６は、第１基板部４１の周縁を構成する１つの端部４４、及び、第２基板部５１の周縁を構成する１つの端部５４から突出している。また、第１基板部４１の端部４４とは反対側の端部４５と、第２基板部５１の端部５４とは反対側の端部５５とは、互いに連結されていない。したがって、第１基板部４１の端部４５と、第２基板部５１の端部５５との間は、開放されているといえる。

第３基板部６１は、第１基板部４１の板厚方向と第３基板部６１の板厚方向とが交差するように配置されている。第３基板部６１の絶縁層３４を第３絶縁層３４とする。第３絶縁層３４に内蔵された導体パターン３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に入力される電圧が加わる電力供給用パターン６２を含む。第１基板部４１と第３基板部６１を連結している連結部３７は、電力供給用パターン４２，６２に一体である。連結部３７は、屈曲している。

図５に示すように、第４基板部７１は、第１基板部４１の板厚方向と、第４基板部７１の板厚方向とが交差するように配置されている。第４基板部７１の絶縁層３５を第４絶縁層３５とする。第４絶縁層３５に内蔵された導体パターン３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４から出力された電圧が加わる電力供給用パターン７２を含む。第１基板部４１と第４基板部７１を連結している連結部３８は、電力供給用パターン４２，７２に一体である。連結部３８は、連結部３７と同一方向に屈曲している。

図４に示すように、基板３０は、第１基板部４１及び第２基板部５１と、第１側壁２２，２３との互いの板厚方向の面が向かい合うように配置されている。これにより、ケース２０内は、第１基板部４１及び第２基板部５１を挟んで二つの領域Ｓ１，Ｓ２に区画されている。詳細に言えば、ケース２０内は、第１基板部４１と第１側壁２３との間の第１領域Ｓ１と、第２基板部５１と第１側壁２２との間の第２領域Ｓ２に区画されている。第１基板部４１及び第２基板部５１は、ケース２０内を第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２に区画する区画壁として機能しているといえる。基板３０は、端部４４，５４が底板２７側に位置し、端部４５，５５が天板２６側に位置するように配置されている。第３基板部６１及び第４基板部７１は、底板２７及び天板２６に向かい合っている。第１領域Ｓ１，第２領域Ｓ２には、それぞれ、送風機１１の送風により空気が流通する。

第１基板部４１の板厚方向の両面のうち第２基板部５１に向かい合う面を第１面４６、第１面４６の反対面を第２面４７とする。第１基板部４１の第１面４６には、制御素子１５が実装されている。制御素子１５は、信号伝送用のパターンを介してスイッチング素子８１（スイッチング素子８１のゲート）に接続されている。第１基板部４１の第２面４７には、スイッチング素子８１が実装されている。スイッチング素子８１は、第１領域Ｓ１に配置されている。

制御素子１５は、第１基板部４１のうちスイッチング素子８１が設けられた箇所に向かい合って配置されている。制御素子１５は、第１基板部４１の接地パターン４３と、第２基板部５１の接地パターン５３に挟まれている。第１基板部４１の接地パターン４３は、スイッチング素子８１と制御素子１５との間に位置している。

図１に示すように、ヒートシンク８２の一部は、第１基板部４１と第３基板部６１との間に区画された隙間内に位置している。言い換えれば、第１基板部４１、及び、第３基板部６１は、ヒートシンク８２との干渉を抑制するため、隙間が形成されるように形状が定められている。

図４に示すように、第２基板部５１の板厚方向の両面のうち、第１基板部４１に向かい合う面を第１面５６、第１面５６の反対面を第２面５７とする。第２面５７には、コンデンサ８４が実装されている。第２基板部５１の接地パターン５３は、コンデンサ８４と制御素子１５との間に位置している。コンデンサ８４は、フィルタ部品となる。コンデンサ８４は、電力供給用パターン５２に接続されている。コンデンサ８４は、第２領域Ｓ２に配置されている。

図６に示すように、並列接続された複数のコンデンサ８４が接続された電力供給用パターン５２は、３つの連結部３６によって第１基板部４１の電力供給用パターン４２に接続されている。電力供給用パターン４２と、電力供給用パターン５２とは、４つの連結部３６を用いて接続することが好ましい。これは、複数のコンデンサ８４を並列接続した電力供給用パターン５２のそれぞれに単一の連結部３６を接続すると、周波数によっては、連結部３６のインピーダンスが増加しコンデンサ８４に電流が流れなくなるためである。一方で、連結部３６の数を多くすると、電源装置１０の大型化を招く。

本実施形態では、３つの連結部３６をコンデンサ８４に接続している。これにより、インピーダンスの増加の抑制と、連結部３６を増やすことによる電源装置１０の大型化の均衡を図っている。

図４、及び、図５に示すように、第３基板部６１の板厚方向の両面のうち天板２６に向かい合う面を第１面６３、第１面６３の反対面を第２面６４とする。第４基板部７１の板厚方向の両面のうち天板２６に向かい合う面を第１面７３、第１面７３の反対面を第２面７４とする。第３基板部６１の第１面６３、第４基板部７１の第１面７３、及び、ヒートシンク８２の天板２６に向かい合う面は、天板２６と底板２７の向かい合う方向において同一位置、又は、略同一位置となるように配置されている。

図１に示すように、第３基板部６１の第２面６４には、コイル８５，８６，８７が実装されている。第４基板部７１の第２面７４には、コイル８８，８９が実装されている。コイル８５〜８９などの大型の素子は、第３基板部６１の第２面６４、及び、第４基板部７１の第２面７４に集約されている。図示は省略するが、第３基板部６１の第１面６３、及び、第４基板部７１の第１面７３からはコイル８５〜８９のリードが突出している。

電源装置１０は、電源装置１０を構成する素子を収容する収容部９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７と、収容部９１〜９７をケース２０に固定する固定具１００と、を備える。本実施形態では、素子としてのコンデンサ８４を収容する収容部９１、素子としての各コイル８５〜８９を収容する収容部９３，９４，９５，９６，９７、素子としてのトランス８３を収容する収容部９２が個別に設けられている。

コンデンサ８４を収容する収容部９１は、絶縁性の樹脂製である。コイル８５〜８９、及び、トランス８３を収容する収容部９２，９３，９４，９５，９６，９７は、絶縁性材料と金属とを用いた複合材料製である。詳細にいえば、収容部９２，９３，９４，９５，９６，９７は内側が絶縁性材料製であり、外側が金属製である。これにより、絶縁性と放熱性の両立が図られている。なお、図示は省略するが、収容部９１〜９７には樹脂が充填（ポッティング）されている。これにより、収容部９１〜９７に収容された各素子は収容部９１〜９７に支持されている。素子は、収容部９１〜９７に重量が伝わる態様で収容されているといえる。

固定具１００は、例えば、ボルトなどのケース２０と収容部９１〜９７とを連結する部材である。この固定具１００を介して、収容部９１〜９７はケース２０に支持されている。収容部９１〜９７に収容された素子の荷重は、固定具１００を介してケース２０に伝わる。

次に、本実施形態の電源装置１０の作用について説明する。まず、電源装置１０の製造方法について説明する。
図７に示すように、屈曲される前の連結部３６，３７，３８は、直線状に基板部４１，５１，６１，７１同士を接続している。この状態では、各基板部４１，５１，６１，７１同士の面に沿う方向は同一方向となっている。即ち、連結部３６，３７，３８を屈曲させる前の基板３０Ａは、各基板部４１，５１，６１，７１による起伏のない基板といえる。

この基板３０Ａに電源装置１０を構成する各素子を実装した後に、連結部３６，３７，３８を屈曲させることで、実施形態の基板３０が得られる。各素子を実装するに際して、連結部３６，３７，３８を屈曲させたときに天板２６と向かい合う面である第３基板部６１の第１面６３、及び、第４基板部７１の第１面７３には大型の素子が配置されないようにしている。連結部３６，３７，３８を屈曲させることで、複数の基板部４１，５１，６１，７１が導体パターン３１の一部によって連結され、かつ、各基板部４１，５１，６１，７１が階層状に配置された基板３０を得ることができる。

なお、素子が実装された基板３０をケース２０に収容する前に素子を収容部９１〜９７に収容してもよい。この場合、収容部９１〜９７が取り付けられた基板３０をケース２０に収容した後に固定具１００により収容部９１〜９７をケース２０に固定する。また、収容部９１〜９７を予めケース２０に固定し、素子が実装された基板３０をケース２０に収容することで、素子が収容部９１〜９７に収容されるようにしてもよい。

また、接地パターン４３を電力供給用パターン４２よりも第１基板部４１の第１面４６側に、接地パターン５３を電力供給用パターン５２よりも第２基板部５１の第１面５６側に配置している。これにより、連結部３６を屈曲させると、制御素子１５が接地パターン４３，５３によって挟まれることになる。

スイッチング素子８１のスイッチング動作によって生じるノイズが制御素子１５に伝わることは接地パターン４３によって抑制される。コンデンサ８４から生じるノイズが制御素子１５に伝わることは接地パターン４３によって抑制される。このように、制御素子１５を接地パターン４３，５３で挟んで配置することで、制御素子１５に伝わるノイズが低減される。接地パターン４３，５３は、ノイズを低減するための導体パターンであるといえる。

したがって、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１基板部４１と第２基板部５１とは導体パターン３１の一部である連結部３６によって接続されている。また、連結部３６を屈曲させることで、第１基板部４１と第２基板部５１とを向かい合わせて配置することができる。連結部３６によって第１基板部４１と第２基板部５１とが連結されることで、ハーネスの取り付け作業を行うための領域を確保しなくてもよい。また、ハーネスを接続するためにコネクタを設ける必要がない。これにより、電源装置１０の小型化が図られる。また、接地パターン４３，５３により、制御素子１５に伝わるノイズを低減することで、ノイズの影響によって制御素子１５が誤動作することを抑制できる。

（２）制御素子１５は、スイッチング素子８１が設けられた箇所に向かい合って配置されている。制御素子１５は、第１基板部４１を挟んでスイッチング素子８１と向かい合って配置されることになる。スイッチング素子８１が設けられた箇所に向かい合う位置とは異なる位置に制御素子１５を設ける場合に比べて、制御素子１５をスイッチング素子８１に近付けて配置することができる。制御素子１５とスイッチング素子８１とが離れて配置されているほど、制御素子１５からの信号がノイズに影響されやすく、スイッチング素子８１の誤作動が生じやすい。制御素子１５とスイッチング素子８１とを近付けることで、スイッチング素子８１の誤作動を抑制できる。

（３）パワーラインとして用いられる導体パターン３１は、信号伝送用のパターンに比べて断面積が大きい。連結部３６をパワーラインの一部とすることで、信号伝送用のパターンの一部を連結部とする場合に比べて、連結部３６の強度を向上させることができる。

（４）連結部３６と一体の電力供給用パターン４２，５２は、絶縁層３２，３３に内蔵されている。仮に、電力供給用パターン４２，５２を絶縁層３２，３３の表面に設けた場合、連結部３６を屈曲させるときに絶縁層３２，３３が破損しやすい。これに対し、電力供給用パターン４２，５２を絶縁層３２，３３に内蔵することで、電力供給用パターン４２，５２を屈曲させる際に生じる荷重を絶縁層３２，３３で受けることができ、絶縁層３２，３３の破損を抑制できる。

（５）収容部９１〜９７に収容された素子の荷重は、ケース２０にも分散される。素子からの荷重がケース２０にも分散することで、基板３０に伝わる荷重を小さくすることができる。このため、基板３０に反りや屈曲が生じることを抑制できる。

なお、基板３０に反りや屈曲が生じることを抑制するため、ケース２０にボスを設けて、ボスによって基板３０を支持することも考えられる。しかしながら、この場合、基板３０においてボスと接触する部分には配線（導体パターン）を設けることができない。すると、基板３０の実装面積が実質的に少なくなったり、配線長が長くなる。

これに対し、収容部９１〜９７を介してケース２０に荷重を分散させることで、基板３０の実装面積の低下や、配線長が長くなることを抑止しつつ、基板３０に反りや屈曲が生じることを抑制できる。

（６）第１基板部４１、及び、第２基板部５１を利用して、ケース２０内を第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２に区画している。コンデンサ８４と、スイッチング素子８１は、異なる領域に配置されることになる。スイッチング素子８１が発した熱が、コンデンサ８４に伝わることを抑制できる。このため、熱の影響によるコンデンサ８４の劣化を抑制できる。

（７）ケース２０内に流れる空気と収容部９１〜９７との熱交換により、収容部９１〜９７に収容された素子が冷却されるようにしている。
仮に、ケース２０の外面にヒートシンクを固定し、ヒートシンクを介して素子の冷却を行う場合、ケース２０の壁部のうちヒートシンクに接する壁部に素子を集約する。この場合、素子の熱は、ケース２０の壁部を介してヒートシンクに伝わる。しかしながら、素子のうちケース２０の壁部に接していない部分からの熱は、ケース２０内の空気に伝わり、ケース２０内の温度が上昇することになる。

これに対し、本実施形態では、収容部９１〜９７のケース２０内に露出した面と、空気との熱交換により素子の冷却が行われる。このため、ヒートシンクを用いる場合に比べて、冷却面が増加し、ケース２０内の温度が上昇しにくい。

（８）第３基板部６１の第２面６４、及び、第４基板部７１の第２面７４にコイル８５〜８９などの大型の素子を集約している。これにより、第３基板部６１の第１面６３、及び、第４基板部７１の第１面７３には、大型の素子が配置されない。

仮に、第３基板部６１の第１面６３、及び、第４基板部７１の第１面７３に大型の素子を配置した場合、当該素子との絶縁距離（空間距離）を確保するため、第３基板部６１の第１面６３及び第４基板部７１の第１面７３から天板２６を離間させる必要がある。即ち、大型の素子を実装すると、当該素子を基準として天板２６の位置を定める必要があり、電源装置１０の大型化を招く。

第３基板部６１の第１面６３、及び、第４基板部７１の第１面７３には、大型の素子を実装しないことで、天板２６を、第３基板部６１の第１面６３及び第４基板部７１の第１面７３に近付けて配置することができる。例えば、天板２６の位置は、第３基板部６１の第１面６３及び第４基板部７１の第１面７３から突出するコイル８５〜８９のリードの位置を基準として定めればよい。したがって、電源装置１０の更なる小型化が図られる。

なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○第１基板部４１の端部４５と、第２基板部５１の端部５５との間は、開放されていなくてもよい。例えば、電源装置１０は、第１基板部４１の端部４５と、第２基板部５１の端部５５とを接続する部材を備えていてもよい。

○フィルタ部品として、コイル８６，８７が第２基板部５１の第２面５７に実装されていてもよい。この場合、コンデンサ８４は、第２基板部５１の第２面５７に実装されていてもよいし、他の基板部に実装されていてもよい。即ち、複数のフィルタ部品のうち、少なくとも１つが第２基板部５１の第２面５７に実装されていればよい。

○電源装置１０は、液媒の流通するウォータジャケットと、ウォータジャケットに液媒を循環させるポンプと、を備えていてもよい。この場合、電源装置１０は、送風機１１を備えていなくてもよい。即ち、電源装置１０は、気体によって冷却されてもよいし、液体によって冷却されてもよい。

○基板３０は、第１基板部４１、及び、第２基板部５１を備えていればよく、基板部の数は変更してもよい。
○第１基板部４１、及び、第２基板部５１は、第１側壁２２，２３に向かい合って配置されていなくてもよい。この場合、第１基板部４１、及び、第２基板部５１が区画壁として機能しなくてもよい。

○収容部９１〜９７は、ケース２０に固定されていなくてもよい。この場合、基板３０をケース２０に支持させるボスを設けてもよい。
○収容部９１〜９７は、ケース２０に一体でもよい。例えば、ケース２０と収容部９１〜９７とが一体に製造されるようにしてもよいし、収容部９１〜９７とケース２０とを別々に製造した後に収容部９１〜９７をケース２０に溶接してもよい。

○電源装置１０は、収容部９１〜９７を備えていなくてもよい。
○収容部として、全ての素子が収容される単一の収容部を用いてもよい。収容部としては、例えば、金属板に素子が収容される凹部を備えたものが用いられる。

○屈曲部として、パワーラインの一部に加えて、信号伝送用のパターンの一部を用いてもよい。
○制御素子１５は、第１基板部４１の第１面４６に設けられていればよく、スイッチング素子８１が設けられた箇所に向かい合っていなくてもよい。

○導体パターン３１は、絶縁層３２，３３，３４，３５の表面に設けられていてもよい。この場合、連結部３６，３７，３８を屈曲させる際に治具などを用いて、絶縁層３２，３３，３４，３５が損傷しないようにすることが好ましい。

○連結部３６の数は、２つでもよいし、４つでもよい。
○素子の実装は、プレスフィット方式で行われてもよい。具体的にいえば、基板３０をケース２０に収容する前に収容部９１〜９７に素子を収容し、収容部９１〜９７に素子を収容した後に基板３０をケース２０に収容する。基板３０をケース２０に収容することで、各素子のリードが基板３０のスルーホールに挿入されるようにする。これにより、各素子が基板３０に実装される。

○制御素子１５とスイッチング素子８１との間、及び、制御素子１５とコンデンサ８４との間に配置される導体パターンは、ノイズを低減することができればよく、接地パターンに代えて、接地されていない導体パターンであってもよい。

○フィルタは、ＤＣフィルタ１６であってもよい。この場合、フィルタ部品は、コイル８８となる。
○電源装置１０としては、車載充電器以外に用いられてもよい。電源装置１０としては、スイッチング素子によるスイッチング動作により電力変換を行う電力変換部、フィルタ、基板、及び、ケースを備えるものであればよい。

Ｓ１…第１領域、Ｓ２…第２領域、１０…電源装置、１１…送風機、１２…ＡＣフィルタ（フィルタ）、１４…ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換部）、１５…制御素子、２０…ケース、２２，２３…第１側壁（壁部）、３０…基板、３１…導体パターン、３２…第１絶縁層、３３…第２絶縁層、３６…連結部（屈曲部）、４１…第１基板部、４２…電力供給用パターン（第１導体パターン）、４３…接地パターン、４４…端部、４５…端部、４６…第１面、４７…第２面、５１…第２基板部、５２…電力供給用パターン（第２導体パターン）、５３…接地パターン、５４…端部、５５…端部、５６…第１面、５７…第２面、８１…スイッチング素子、８４…コンデンサ（フィルタ、及び、フィルタ部品）、９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７…収容部。

Claims (7)

1. スイッチング素子を有し、前記スイッチング素子のスイッチング動作により電力変換を行う電力変換部と、
   ノイズを低減するフィルタと、
   前記スイッチング素子を制御する制御素子と、
   基板と、
   前記電力変換部、前記フィルタ、前記制御素子、及び、前記基板が収容されたケースと、を備え、
   前記基板は、
   第１絶縁層及び第１導体パターンを有する第１基板部と、
   第２絶縁層及び第２導体パターンを有し、前記第１基板部に向かい合う第２基板部と、
   前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンと一体であり、前記第１基板部と前記第２基板部との間の領域外で屈曲している屈曲部と、を備え、
   前記第１基板部の板厚方向の両面のうち前記第２基板部に向かい合う面には前記制御素子が実装され、
   前記第１基板部の板厚方向の両面のうち前記第２基板部に向かい合う面の反対面には前記スイッチング素子が実装され、
   前記第２基板部の板厚方向の両面のうち前記第１基板部に向かい合う面の反対面には前記フィルタを構成するフィルタ部品の少なくとも一部が実装され、
   前記第１基板部は、前記スイッチング素子と前記制御素子との間にノイズを低減するための導体パターンを備え、
   前記第２基板部は、前記フィルタ部品と前記制御素子との間にノイズを低減するための導体パターンを備える電源装置。
2. 前記制御素子は、前記スイッチング素子が設けられた箇所に向かい合って配置されている請求項１に記載の電源装置。
3. 前記屈曲部は、前記電力変換部に入力される電圧が加わるパワーラインの一部である請求項１又は請求項２に記載の電源装置。
4. 前記第１導体パターンは、前記第１絶縁層に内蔵されており、
   前記第２導体パターンは、前記第２絶縁層に内蔵されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の電源装置。
5. 前記基板に実装された素子が収容され、収容された前記素子を支持する収容部を備え、
   前記収容部は、前記ケースに固定されている請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の電源装置。
6. 前記第１基板部の周縁を構成する端部のうち前記屈曲部が設けられた端部とは反対側の端部と、前記第２基板部の周縁を構成する端部のうち前記屈曲部が設けられた端部とは反対側の端部との間は、開放されている請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の電源装置。
7. 前記ケースは、互いに向かい合う２つの壁部を備え、
   前記第１基板部及び前記第２基板部は、前記壁部に向かい合って配置されることで、前記壁部と前記第１基板部との間の第１領域、及び、前記壁部と前記第２基板部との間の第２領域を区画しており、
   前記第１領域、及び、前記第２領域に空気を流通させる送風機を備える請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の電源装置。