JP2021112043A

JP2021112043A - 電源装置

Info

Publication number: JP2021112043A
Application number: JP2020002689A
Authority: JP
Inventors: 良成高嶋; Yoshinari Takashima
Original assignee: Kuroi Electric Co Ltd
Current assignee: Kuroi Electric Co Ltd
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2040-01-10
Also published as: JP7175015B2

Abstract

【課題】誤動作または故障の発生が抑制できる電源装置を提供する。【解決手段】電源装置は、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２、トランスＴ１、第１回路ＣＲ１、第２回路ＣＲ２および出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏｇが設けられ、且つ、接地端子ｔｅｏｇと電気的に接続された第１導体パターンＰＡ１と、入力端子ｔｅｉ１に電気的に接続された第２導体パターンＰＡ２と、が形成された回路基板１を備える。第１導体パターンＰＡ１と、回路基板上における第２回路ＣＲ２に含まれるフォトカプラと、の間の最短距離に相当する第１距離は、第１導体パターンＰＡ１と第２導体パターンＰＡ２との間の最短距離に相当する第２距離よりも長い。【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置に関する。

交流が供給される一対の入力端子と、交流を直流に変換する電力変換回路と、電力変換回路から供給される直流電力を出力する一対の出力端子と、調光レベルを指示する調光信号が入力される調光信号入力回路と、調光レベルに基づいて電力変換回路を制御する制御回路と、を備える点灯装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。ここで、点灯装置は、一対の入力端子、電力変換回路、一対の出力端子、調光信号入力回路および制御回路が設けられたプリント回路板を備える。この種の点灯装置として、電力変換回路の二次側にサージが加わった場合に電力変換回路の二次側の電子部品を保護するためのサージ回避用導体パターンがプリント回路板における電子部品の周囲に設けられたものが提供されている。ここで、サージ回避用導体パターンは、低電位側の入力端子に電気的に接続された導体パターンの近傍に配置される部分を有し、サージ回避用導体パターンに流れたサージ電流が、低電位側の入力端子に電気的に接続された導体パターンに放電される。

特開２０１８−１６６０６９号公報

ところで、前述のサージ回避用導体パターンを流れるサージ電流により発生するノイズが、特に、比較的少ない電流で駆動する調光信号入力回路または制御回路の動作に影響し、調光信号入力回路または制御回路の誤動作或いは故障を発生させる虞がある。

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、誤動作または故障の発生が抑制できる電源装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、
外部電源から電力が供給される一対の入力端子と、
一次巻線および二次巻線を有するトランスと、
前記一対の入力端子と前記一次巻線との間に接続される第１回路と、
前記二次巻線に接続され直流電力を出力する第２回路と、
前記第２回路から供給される直流電力を外部へ出力する少なくとも接地端子を含む複数の出力端子と、
前記一対の入力端子、前記トランス、前記第１回路、前記第２回路および前記複数の出力端子が設けられ、且つ、前記接地端子と電気的に接続された第１導体パターンと、前記一対の入力端子の少なくとも一方に電気的に接続された第２導体パターンと、が形成された回路基板と、を備え、
前記第１導体パターンと、前記回路基板上における前記第２回路に含まれる前記第１導体パターンに直接接続されていない回路部品と、の間の最短距離に相当する第１距離は、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間の最短距離に相当する第２距離よりも長い。

本発明によれば、第１導体パターンと、回路基板上における第２回路に含まれる第１導体パターンに直接接続されていない回路部品と、の間の最短距離に相当する第１距離が、第１導体パターンと第２導体パターンとの間の最短距離に相当する第２距離よりも長い。これにより、出力端子に予め設定された基準電圧以上のサージ電圧が印加されたときに、第１導体パターンと、回路基板上における第２回路に含まれる第１導体パターンに直接接続されていない回路部品と、の間で放電が生じることを抑制できる。従って、出力端子にサージ電圧が印加された場合に第１導体パターンと第２回路に含まれる第１導体パターンに直接接続されていない回路部品との間で放電が生じたことに起因した第２回路の誤動作または故障を抑制することができるので、電源装置の誤動作または故障を抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る電源装置の回路図である。実施の形態に係る電源装置が備える回路基板の平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る電源装置について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る電源装置は、例えば照明器具その他電気機器の電源として使用されるものであり、回路基板上に形成される導体パターンの形状を工夫することにより、電源装置の誤動作または故障の発生を抑制したものである。

本実施の形態に係る電源装置は、例えば図１に示すように、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２、ｔｅｉ３と、トランスＴ１と、第１回路ＣＲ１と、第２回路ＣＲ２と、接地端子ｔｅｏｇを含む出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏ５、ｔｅｏｇと、を備える。一対の入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２には、外部電源としての交流電源（図示せず）が接続されており、交流電力が供給される。また、入力端子ｔｅｉ３および出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏ５、ｔｅｏｇは、照明器具（図示せず）のような電気機器が接続される。出力端子ｔｅｏ１は、電気機器の電源入力端子（図示せず）に接続され、電気機器の駆動電圧を出力する。出力端子ｔｅｏ２は、電気機器が備える交流電源の交流周期と同期する信号を使用して動作する回路へ入力される電源同期信号を出力する。出力端子ｔｅｏ３は、電気機器が備える電気機器へ供給される直流電圧の変動を監視するための端子（図示せず）に接続される。出力端子ｔｅｏ４は、電気機器が備えるマイクロコンピュータ（図示せず）の駆動電力を出力する。出力端子ｔｅｏ５は、出力端子ｔｅｏ３の電圧変動に応じて電気機器の動作を制御するための負荷制御信号を出力する。入力端子ｔｅｉ３は、電気機器が備える電気機器内を流れる直流電流の変動を監視するための端子（図示せず）に接続される。入力端子ｔｅｉ３と出力端子ｔｅｏ５との間には、コンデンサＣ１９が接続されている。

また、この電源装置は、例えば図２に示すような、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２、ｔｅｉ３、トランスＴ１、第１回路ＣＲ１、第２回路ＣＲ２および出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏ５、ｔｅｏｇが設けられた回路基板１０を備える。なお、図２において、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２、ｔｅｉ３、トランスＴ１、第１回路ＣＲ１および第２回路ＣＲ２を構成する回路部品の一部および出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏ５、ｔｅｏｇは、回路基板１０の図２に示す面とは反対側の面に実装されている。以下、回路基板１０の厚さ方向における入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２、ｔｅｉ３、トランスＴ１および出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏ５、ｔｅｏｇが実装される面側を−Ｚ方向側として説明する。この回路基板１０は、厚さ方向における両面に導体パターンが形成された両面プリント配線板である。トランスＴ１、第１回路ＣＲ１を構成する回路部品および第２回路ＣＲ２を構成する回路部品のうちの一部は、それぞれ、複数のリードを有する。そして、複数のリードを有する回路部品は、回路基板１０の厚さ方向における一面側から回路基板１０を厚さ方向に貫通する複数のスルーホールにリードが挿入されている。また、スルーホールに挿入されたリードは、それぞれ、回路基板１０に形成されている導体パターンにはんだ付けされている。

図１に戻って、トランスＴ１は、一次巻線Ｌ１１、二次巻線Ｌ１２およびバイアス巻線Ｌ１３を有する。

第１回路ＣＲ１は、サージアブソーバＡＶ１と、電源同期信号生成回路ＣＲ１１と、ラインフィルタＦＬ１と、整流平滑回路ＣＲ１２と、トランスＴ１の一次巻線Ｌ１１およびバイアスに接続される一次側回路ＣＲ１３と、を有する。また、第１回路ＣＲ１は、バイアス巻線Ｌ１３に接続され一次側回路ＣＲ１３を駆動する駆動回路ＣＲ１４を有する。一次側回路ＣＲ１３および駆動回路ＣＲ１４は、後述する第２回路ＣＲ２の二次側回路ＣＲ２１と共に自励式フライバックコンバータを構成する。サージアブソーバＡＶ１は、例えばバリスタであり、一対の入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２の間に接続され、第１回路ＣＲ１を一対の入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２に印加されるサージ電圧から保護する。また、入力端子ｔｅｉ２とサージアブソーバＡＶ１との間には、過電流から第１回路ＣＲ１を保護するためのヒューズＦ１が接続されている。

電源同期信号生成回路ＣＲ１１は、一端が入力端子ｔｅｉ２に接続された抵抗Ｒ１、Ｒ２の直列回路と、アノードが前述の直列回路の他端に接続されたダイオードＤ１と、ダイオードＤ１のカソードと入力端子ｔｅｉ１との間に並列に接続されたフォトカプラＰＣ１、抵抗Ｒ３およびコンデンサＣ２と、を有する。ここで、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＣ１（Ａ）のアノードがダイオードＤ１のカソードに接続され発光ダイオードＰＣ１（Ａ）のカソードが入力端子ｔｅｉ１に接続されている。そして、発光ダイオードＰＣ１（Ａ）は、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２に供給される交流の周期に同期して、入力端子ｔｅｉ２の電位が入力端子ｔｅｉ１の電位よりも高くなる期間だけ点灯する。これにより、後述するフォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＣ１（Ｂ）が、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２に供給される交流の周期に同期してオンオフを繰り返すことにより、出力端子ｔｅｏ３に入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２に供給される交流の周期に同期した電圧信号を出力する。

ラインフィルタＦＬ１は、高周波ノイズを除去するためのものであり、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２間に接続されたコンデンサＣ１と、一端が入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２のいずれか一方に接続された２つの巻線からなるインダクタＬ１と、を有する。

整流平滑回路ＣＲ１２は、入力端がラインフィルタＦＬ１のインダクタＬ１に接続されたダイオードブリッジＤＢ１と、一端がダイオードブリッジＤＢ１の高電位側の出力端に接続された限流用の抵抗Ｒ２０と、抵抗Ｒ２０の他端とダイオードブリッジＤＢ１の低電位側の出力端との間に接続されたコンデンサＣ３と、を有する。コンデンサＣ３は、例えばアルミ電界コンデンサである。また、ダイオードブリッジＤＢ１の高電位側の出力端は、抵抗Ｒ２０を介してトランスＴ１の一次巻線Ｌ１１の一端に接続され、ダイオードブリッジＤＢ１の低電位側の出力端は、トランスＴ１のバイアス巻線Ｌ１３の一端に接続されている。また、バイアス巻線Ｌ１３の一端には、互いに直列に接続された２つのコンデンサＣ１０、Ｃ１１の一端が接続されている。

一次側回路ＣＲ１３は、一端がトランスＴ１の一次巻線Ｌ１１の一端に接続されたコンデンサＣ９および抵抗Ｒ１３と、カソードがコンデンサＣ９および抵抗Ｒ１３それぞれの他端に接続されアノードが一次巻線Ｌ１１の他端に接続されたダイオードＤ４と、スイッチング素子ＩＣ１と、を有する。スイッチング素子ＩＣ１は、例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴである。また、一次側回路ＣＲ１３は、スイッチング素子ＩＣ１のソース・ドレイン間に接続されたバイパス用のコンデンサＣ２０を有する。

駆動回路ＣＲ１４は、アノードがトランスＴ１のバイアス巻線Ｌ１３におけるダイオードブリッジＤＢ１に接続される一端とは反対側の他端に接続されたダイオードＤ５と、一端がダイオードＤ５のカソードに接続された抵抗Ｒ１２と、バイアス巻線Ｌ１３の一端と抵抗Ｒ１２の他端との間に接続されたコンデンサＣ８と、を有する。また、駆動回路ＣＲ１４は、抵抗Ｒ１２の他端とスイッチング素子ＩＣ１のゲートとの間に接続されたフォトカプラＰＣ２と、スイッチング素子ＩＣ１のゲートとバイアス巻線Ｌ１３の一端との間において互いに直列に接続された抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ７と、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ７とからなる直列回路に並列に接続されたコンデンサＣ６と、を有する。ここで、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタＰＣ２（Ｂ）のソースが抵抗Ｒ１２の他端に接続されドレインがスイッチング素子ＩＣ１のゲートに接続されている。

第２回路ＣＲ２は、二次側回路ＣＲ２１と、定電圧制御回路ＣＲ２２と、電流制御回路ＣＲ２３、負荷制御信号出力回路ＣＲ２４と、電源同期信号出力回路ＣＲ２５と、定電圧出力回路ＣＲ２６と、を有する。二次側回路ＣＲ２１は、アノードがトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２の一端に接続されたダイオードＤ６と、ダイオードＤ６のカソードと二次巻線Ｌ１２の他端との間に接続された平滑用のコンデンサＣ１３と、を有する。また、二次巻線Ｌ１２の他端には、前述の互いに接続された２つのコンデンサＣ１０、Ｃ１１の他端が接続されている。

定電圧制御回路ＣＲ２２は、二次側回路ＣＲ２１から出力される直流電圧が予め設定された一定の電圧となるように制御するための回路である。定電圧制御回路ＣＲ２２は、一端がダイオードＤ６のカソードに接続された抵抗Ｒ１５と、抵抗Ｒ１５の他端に接続された前述の駆動回路ＣＲ１４のフォトカプラＰＣ２が有する発光ダイオードＰＣ２（Ａ）と、シャントレギュレータＩＣ２と、を有する。また、定電圧制御回路ＣＲ２２は、ダイオードＤ６のカソードとシャントレギュレータＩＣ２のリファレンス端子との間に並列に接続された抵抗Ｒ１７、Ｒ１８と、シャントレギュレータＩＣ２のリファレンス端子と二次巻線Ｌ１２の他端との間に接続された抵抗Ｒ１９と、を有する。ここで、発光ダイオードＰＣ２（Ａ）は、アノードが抵抗Ｒ１５の他端に接続されカソードがシャントレギュレータＩＣ２のカソードに接続されている。シャントレギュレータＩＣ２のアノードは、二次巻線Ｌ１２の他端に接続されている。更に、定電圧制御回路ＣＲ２２は、シャントレギュレータＩＣ２のカソードとリファレンス端子との間に直列に接続された抵抗Ｒ１６とコンデンサＣ１４とからなる位相補償用の直列回路と、発光ダイオードＰＣ２（Ａ）と並列に接続された抵抗Ｒ１４と、を有する。この定電圧制御回路ＣＲ２２は、シャントレギュレータＩＣ２のリファレンス端子とアノードとの間の電圧が予め設定された基準電圧を超えると、発光ダイオードＰＣ２（Ａ）が導通する。ここで、基準電圧は、例えば定電圧制御回路ＣＲ２２出力電圧が予め設定された規定電圧の場合における抵抗Ｒ１９の両端間に加わる電圧に等しい電圧に設定される。そして、駆動回路ＣＲ１４のフォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタＰＣ２（Ｂ）がターンオンすることにより、スイッチング素子ＩＣ１がターンオンする。これにより、二次側回路ＣＲ２１のコンデンサＣ１３の両端間の電圧の上昇が抑制される。

ここで、一次側回路ＣＲ１３、駆動回路ＣＲ１４、二次側回路ＣＲ２１および定電圧制御回路ＣＲ２２から構成される自励式フライバックコンバータの動作について説明する。まず、整流平滑回路ＣＲ１２から直流電圧が一次側回路ＣＲ１３に入力されると、コンデンサＣ２０が充電されるまで、トランスＴ１の一次巻線Ｌ１１に電流が流れ、一次巻線Ｌ１１に電圧が発生する。このとき、トランスＴ１の二次巻線Ｌ１２には電流が流れず、二次巻線Ｌ１２にエネルギが蓄積される。また、トランスＴ１のバイアス巻線Ｌ１３にも電流が流れず、バイアス巻線Ｌ１３にエネルギが蓄積される。そして、コンデンサＣ２０が充電され一次巻線Ｌ１１に電流が流れなくなると、二次巻線Ｌ１２に蓄積されたエネルギが放出されることに伴い、電流が二次巻線Ｌ１２からダイオードＤ６を通じてコンデンサＣ１３或いは定電圧制御回路ＣＲ２２側へ流れる。また、バイアス巻線Ｌ１３に蓄積されたエネルギが放出されることに伴い、電流がバイアス巻線Ｌ１３からダイオードＤ５を通じてコンデンサＣ８側へ流れる。このとき、シャントレギュレータＩＣ２のリファレンス端子の電圧が前述の基準電圧を超えると、シャントレギュレータＩＣ２がターンオンし、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＰＣ２（Ａ）が導通する。そうすると、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタＰＣ２（Ｂ）がターンオンし、バイアス巻線Ｌ１３から流出した電流がコンデンサＣ７へ供給され、スイッチング素子ＩＣ１のゲート電圧がスイッチング素子ＩＣ１のターンオン電圧以上になり、スイッチング素子ＩＣ１がターンオンする。そうすると、再び、トランスＴ１の一次巻線Ｌ１１に電流が流れ、トランスＴ１の二次巻線Ｌ１２およびバイアス巻線Ｌ１３にも電流が流れなくなる。以後、前述の動作が繰り返されることにより、スイッチング素子ＩＣ１がオンオフ動作を繰り返す。

また、一次側回路ＣＲ１３の出力電圧が前述の規定電圧以上の電圧まで上昇した場合、一次側回路ＣＲ１３の出力電圧の高さに応じてシャントレギュレータＩＣ２および発光ダイオードＰＣ２（Ａ）の流れる電流が変化する。これに応じて、駆動回路ＣＲ１４のフォトトランジスタＰＣ２（Ｂ）を流れる電流も変化し、コンデンサＣ７の充電時間が変化する。これに伴い、スイッチング素子ＩＣ１のオンデューティが変化する。このようにして、二次側回路ＣＲ２１の出力電圧が前述の規定電圧で一定になるように制御される。

電流制御回路ＣＲ２３は、入力端子ｔｅｉ３から入力される電流の電流値が予め設定された電流値を超えると入力端子ｔｅｉ３から入力される電流を遮断するように機能する回路である。電流制御回路ＣＲ２３は、一端が二次側回路ＣＲ２１のダイオードＤ６のカソードに接続された抵抗Ｒ２１と、カソードが抵抗Ｒ２１の他端に接続されアノードがトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２の他端に接続されたシャントレギュレータＩＣ３と、シャントレギュレータＩＣ３のカソードとアノードとの間に接続されたコンデンサＣ１６と、を有する。また、電流制御回路ＣＲ２３は、一端が入力端子ｔｅｉ３に接続されたヒューズＦ２と、コレクタがヒューズＦ２の他端に接続されエミッタがシャントレギュレータＩＣ３のリファレンス端子に接続されるとともにベースがシャントレギュレータＩＣ３のカソードに接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ３と、シャントレギュレータＩＣ３のリファレンス端子とトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２との間に直列に接続された抵抗Ｒ２２、Ｒ２３と、を有する。更に、電流制御回路ＣＲ２３は、一端が二次側回路ＣＲ２１のダイオードＤ６のカソードに接続された抵抗Ｒ２５と、カソードが抵抗Ｒ２５の他端に接続されアノードがトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２の他端に接続されたシャントレギュレータＩＣ４と、シャントレギュレータＩＣ４のカソードとアノードとの間に接続されたコンデンサＣ１７と、を有する。また、電流制御回路ＣＲ２３は、一端が入力端子ｔｅｉ３に接続されたヒューズＦ３と、コレクタがヒューズＦ３の他端に接続されエミッタがシャントレギュレータＩＣ４のリファレンス端子に接続されるとともにベースがシャントレギュレータＩＣ４のカソードに接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ４と、シャントレギュレータＩＣ４のリファレンス端子とトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２との間に直列に接続された抵抗Ｒ２６、Ｒ２７と、を有する。この電流制御回路ＣＲ２３では、入力端子ｔｅｉ３から抵抗Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２６、Ｒ２７に流れる電流の電流値が予め設定された電流値を超えて、シャントレギュレータＩＣ３、ＩＣ４のリファレンス端子とアノードとの間の電圧が予め設定された基準電圧を超えると、シャントレギュレータＩＣ３、ＩＣ４がターンオンし、トランジスタＱ３、Ｑ４がターンオフする。これにより、入力端子ｔｅｉ３から流入する電流が遮断される。

負荷制御信号出力回路ＣＲ２４は、負荷が接続された出力端子ｔｅｏ３の電圧の変動を示す負荷制御信号を出力端子ｔｅｏ５へ出力する。負荷制御信号出力回路ＣＲ２４は、一端が出力端子ｔｅｏ３に接続された抵抗Ｒ３０と、抵抗Ｒ３０の他端に並列に接続された抵抗Ｒ３１およびコンデンサＣ１８と、エミッタがトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２の他端に接続されベースが抵抗Ｒ３０、Ｒ３１の間に接続されたＮＰＮ型のトランジスタＱ６と、を有する。また、負荷制御信号出力回路ＣＲ２４は、一端が二次側回路ＣＲ２１のダイオードＤ６のカソードに接続された抵抗Ｒ２８と、抵抗Ｒ２８の他端とトランジスタＱ６のコレクタとの間に接続された抵抗Ｒ２９と、エミッタがダイオードＤ６のカソードに接続されコレクタが出力端子ｔｅｏ５に接続されるとともにベースが抵抗Ｒ２８、Ｒ２９の間に接続されたＰＮＰ型のトランジスタＱ５と、を有する。この負荷制御信号出力回路ＣＲ２４では、出力端子ｔｅｏ３の電圧がトランジスタＱ６のターンオン電圧以上で維持されている場合、トランジスタＱ６がオン状態で維持され、トランジスタＱ５のベース電圧がトランジスタＱ５のターンオン電圧未満で維持される。これにより、トランジスタＱ５がオフ状態で維持され、出力端子ｔｅｏ５へ負荷制御信号が出力されない状態で維持される。一方、出力端子ｔｅｏ３の電圧が低下しトランジスタＱ６のベース電圧がターンオン電圧未満に低下すると、トランジスタＱ６がターンオフし、トランジスタＱ５のベース電圧が抵抗Ｒ２８を介してトランジスタＱ５のターンオン電圧以上にプルアップされる。これにより、トランジスタＱ５がターンオンし、出力端子ｔｅｏ５へ負荷制御信号が出力される。

電源同期信号出力回路ＣＲ２５は、前述の電源同期信号生成回路ＣＲ１１のフォトカプラＰＣ１が有するフォトトランジスタＰＣ１（Ｂ）と、フォトトランジスタＰＣ１（Ｂ）に並列に接続されたコンデンサＣ１２と、を有する。ここで、フォトトランジスタＰＣ１（Ｂ）のコレクタがダイオードＤ６のカソードに接続され、エミッタが出力端子ｔｅｏ３に接続されている。そして、電源同期信号出力回路ＣＲ２５は、交流電源から供給される交流の周期に同期した電圧信号を出力端子ｔｅｏ２へ出力する。定電圧出力回路ＣＲ２６は、出力端子ｔｅｏ４に一定の電圧を出力する回路である。この定電圧出力回路ＣＲ２６は、アノードが二次側回路ＣＲ２１のダイオードＤ６のカソードに接続されたダイオードＤ７と、ダイオードＤ７のカソードとトランスＴ１の二次巻線Ｌ１２の他端との間に接続されたコンデンサＣ１５と、を有する。

図２に示すように、回路基板１０は、長尺の矩形板状であり、入力端子ｔｅｉ１、ｔｅｉ２は、回路基板１０の長手方向における一端部、即ち、−Ｙ方向側の端部に設けられている。また、出力端子ｔｅｏ１、ｔｅｏ２、ｔｅｏ３、ｔｅｏ４、ｔｅｏ５、ｔｅｏｇは、回路基板の長手方向における他端部、即ち、＋Ｙ方向側の端部に設けられている。また、回路基板１０には、接地端子ｔｅｏｇと電気的に接続された第１導体パターンＰＡ１と、入力端子ｔｅｉ１に電気的に接続された第２導体パターンＰＡ２と、が形成されている。ここで、接地端子ｔｅｏｇは、回路基板１０における第１導体パターンＰＡ１が形成された面とは反対側の面に実装されており、スルーホールｈｏ１に挿通されたリードを介して第１導体パターンＰＡ１と電気的に接続されている。また、入力端子ｔｅｉ１も、回路基板１０における第２導体パターンＰＡ２が形成された面とは反対側の面に実装されており、スルーホールｈｏ２に挿通されたリードを介して第２導体パターンＰＡ２と電気的に接続されている。なお、第１導体パターンＰＡ１は、図１の破線で囲んだ部分ＰＡ１に対応し、第２導体パターンＰＡ２は、図１の破線で囲んだ部分ＰＡ２に対応する。

図２に戻って、第１導体パターンＰＡ１は、長尺であり、回路基板１０の短手方向における一端部、即ち、−Ｘ方向側の端部において回路基板１０の長手方向に沿って延在している。第１導体パターンＰＡ１は、＋Ｙ方向側の基端部が回路基板１０の＋Ｙ方向側の端部において接地端子ｔｅｏｇと電気的に接続されている。また、第１導体パターンＰＡ１の−Ｙ方向側の先端部は、回路基板１０の−Ｙ方向側の端部において入力端子ｔｅｉ１に電気的に接続された第２導体パターンＰＡ２の近傍に配置されている。ここで、第１導体パターンＰＡ１と、回路基板１０上における、第２回路ＣＲ２に含まれる第１導体パターンＰＡ１に直接接続されていないフォトカプラＰＣ１と、の間の最短距離は、第１距離Ｗ１に設定されている。ここで、第１距離Ｗ１は、接地端子ｔｅｏｇにサージ電圧が印加されたときに第１導体パターンＰＡ１に流れるサージ電流に起因してフォトカプラＰＣ１が誤動作しない距離に設定されており、例えば２．６ｍｍ以上に設定される。また、第１距離Ｗ１は、第１導体パターンＰＡ１の−Ｙ方向側の先端部と第２導体パターンＰＡ２との間の最短距離に相当する第２距離Ｗ２よりも長い。これにより、第１導体パターンＰＡ１とフォトカプラＰＣ１との間のインピーダンスは、第１導体パターンＰＡ１と第２導体パターンＰＡ２との間のインピーダンスに比べて大きくなる。それ故、接地端子ｔｅｏｇにサージ電圧が印加された場合、第１導体パターンＰＡ１の−Ｙ方向側の先端部と第２導体パターンＰＡ２との間で放電され、第１導体パターンＰＡ１とフォトカプラＰＣ１との間で放電が生じないようにすることができる。つまり、第２距離Ｗ２を第１距離Ｗ１よりも短くすることにより、第１導電パターンＰＡ１と第２導電パターンＰＡ２との間で放電されるように誘導させている。なお、第２距離は、例えば２．５ｍｍ以上２．６ｍｍ未満に設定される。

以上説明したように、本実施の形態に係る電源装置では、第１導体パターンＰＡ１と、回路基板１０上における第２回路ＣＲ２に含まれるフォトカプラＰＣ１と、の間の最短距離に相当する第１距離Ｗ１が、第１導体パターンＰＡ１と第２導体パターンＰＡ２との間の最短距離に相当する第２距離Ｗ２よりも長い。これにより、出力端子ｔｅｏｇにサージ電圧が印加されたときに、第１導体パターンＰＡ１と、回路基板１０上における第２回路ＣＲ２に含まれるフォトカプラＰＣ１と、の間で放電が生じることを抑制できる。従って、出力端子ｔｅｏｇにサージ電圧が印加された場合に第１導体パターンＰＡ１とフォトカプラＰＣ１との間で放電が生じたことに起因した第２回路ＣＲ２の誤動作または故障を抑制することができるので、電源装置の誤動作または故障を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、第１導体パターンＰＡ１が、回路基板１０の＋Ｘ方向側の端部に配設されたものであってもよい。

実施の形態では、フライバックコンバータを構成する一次側回路ＣＲ１３、トランスＴ１および二次側回路ＣＲ２１を備える例について説明したが、これに限らず、フォワードコンバータ、プッシュプルコンバータ、フルブリッジコンバータ、ハーフブリッジコンバータ等の他の絶縁型の電力変換回路を備えるものであってもよい。

以上、本発明の各実施の形態および変形例について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態及び変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。

本発明は、照明器具、リモートコントローラ等の電気機器用の電源装置として好適である。

１０：回路基板、ＡＶ１：サージアブソーバ、ＣＲ１：第１回路、ＣＲ２：第２回路、ＣＲ１１：電源同期信号生成回路、ＣＲ１２：整流平滑回路、ＣＲ１３：一次側回路、ＣＲ１４：駆動回路、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６，Ｃ１７，Ｃ１８，Ｃ１９，Ｃ２０：コンデンサ、ＣＲ２１：二次側回路、ＣＲ２２：定電圧制御回路、ＣＲ２３：電流制御回路、ＣＲ２４：負荷制御信号出力回路、ＣＲ２５：電源同期信号出力回路、ＣＲ２６：定電圧出力回路、Ｄ１，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７：ダイオード、ＤＢ１：ダイオードブリッジ、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３：ヒューズ、ＦＬ１：ラインフィルタ、ＩＣ１：スイッチング素子、ＩＣ２，ＩＣ３，ＩＣ４：シャントレギュレータ、Ｌ１：インダクタ、Ｌ１１：一次巻線、Ｌ１２：二次巻線、Ｌ１３：バイアス巻線、ＰＡ１：第１導体パターン、ＰＡ２：第２導体パターン、ＰＣ１，ＰＣ２：フォトカプラ、ＰＣ１（Ａ），ＰＣ２（Ａ）：発光ダイオード、ＰＣ１（Ｂ），ＰＣ２（Ｂ）：フォトトランジスタ、Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６：トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８，Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２５，Ｒ２６，Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０，Ｒ３１：抵抗、Ｔ１：トランス、ｔｅｉ１，ｔｅｉ２，ｔｅｉ３：入力端子、ｔｅｏ１，ｔｅｏ２，ｔｅｏ３，ｔｅｏ４，ｔｅｏ５：出力端子、ｔｅｏｇ：接地端子（出力端子）、ｈｏ１，ｈｏ２：スルーホール、Ｗ１：第１距離、Ｗ２：第２距離

Claims

外部電源から電力が供給される一対の入力端子と、
一次巻線および二次巻線を有するトランスと、
前記一対の入力端子と前記一次巻線との間に接続される第１回路と、
前記二次巻線に接続され直流電力を出力する第２回路と、
前記第２回路から供給される直流電力を外部へ出力する少なくとも接地端子を含む複数の出力端子と、
前記一対の入力端子、前記トランス、前記第１回路、前記第２回路および前記複数の出力端子が設けられ、且つ、前記接地端子と電気的に接続された第１導体パターンと、前記一対の入力端子の少なくとも一方に電気的に接続された第２導体パターンと、が形成された回路基板と、を備え、
前記第１導体パターンと、前記回路基板上における前記第２回路に含まれる前記第１導体パターンに直接接続されていない回路部品と、の間の最短距離に相当する第１距離は、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとの間の最短距離に相当する第２距離よりも長い、
電源装置。
前記回路基板は、長尺の矩形板状であり、
前記一対の入力端子は、前記回路基板の長手方向における一端部に設けられ、
前記複数の出力端子は、前記回路基板の長手方向における他端部に設けられ、
前記第１導体パターンは、長尺であり、前記回路基板の短手方向における一端部において前記回路基板の長手方向に沿って延在し、長手方向における一方の基端部が前記回路基板の前記一端部において前記接地端子と電気的に接続され、長手方向における他方の先端部が前記回路基板の前記他端部において前記一対の入力端子のいずれか一方に電気的に接続された前記第２導体パターンから前記第２距離だけ離間している、
請求項１に記載の電源装置。
前記第１距離は、２．６ｍｍ以上であり、
前記第２距離は、２．５ｍｍ以上２．６ｍｍ未満である、
請求項１または２に記載の電源装置。
前記第１回路は、前記一対の入力端子を介して入力される交流を整流し平滑化する整流平滑回路と、前記トランスを有し前記整流平滑回路から出力される直流電力を変換する絶縁型の電力変換回路のうち前記トランスの前記一次巻線に接続される一次側回路と、を含み、
前記第２回路は、前記電力変換回路のうち前記トランスの前記二次巻線に接続される二次側回路を含む、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電源装置。