JP2022113202A - スイッチングレギュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチングレギュレータに関し、回路で生じる熱を放散させやすく、且つ、接続に必要な部品数を抑えやすい構成を提供する。【解決手段】スイッチングレギュレータ１において、コンデンサ３１の一方の端子３１Ａは、フレキシブル基板６１に固定され、一方の端子３１Ａと配線部６１Ｂとが短絡する。コンデンサ３１の他方の端子３１Ｂは、第１バスバー４１又は第２バスバー４２と短絡する。接続素子５１の一端は、フレキシブル基板６１に固定され、接続素子５１の他端は、第３バスバー４３に固定される。配線部６１Ａ，６１Ｂと第３バスバー４３とが接続素子５１を介して短絡する。【選択図】図２

Description

本開示は、スイッチングレギュレータに関するものである。

特許文献１には、ＤＣＤＣコンバータの一例が開示されている。特許文献１に開示されるＤＣＤＣコンバータは、ヒートシンクが取り付けられた基板と、電圧変換を行う回路部と、第１端子及び第２端子と、を備える。更に、上記ＤＣＤＣコンバータは、第１端子と回路部との間の電流経路となる第１バスバーと、第２端子と回路部との間の電流経路となる第２バスバーと、を備える。

特開２０１９－２２３５７号公報

特許文献１のＤＣＤＣコンバータは、電流経路にバスバーが設けられた構成であるが、主要な発熱源である半導体スイッチやインダクタなどが基板上に実装されており、バスバーから離れている。このため、上記ＤＣＤＣコンバータは、半導体スイッチやインダクタで生じた熱がバスバー側に伝達されにくく、基板に熱が蓄積されやすい。

本開示は、スイッチングレギュレータに関し、回路で生じる熱を放散させやすく、且つ、接続に必要な部品数を抑えやすい構成を提供する。

本開示の一つであるスイッチングレギュレータは、
第１導電路を構成する第１バスバーと、
第２導電路を構成する第２バスバーと、
グラウンドである第３導電路を構成する第３バスバーと、
フレキシブル基板を有する基板部と、
ハイサイド側の第１スイッチング素子と、ローサイド側の第２スイッチング素子と、インダクタと、コンデンサと、を備え、前記第１導電路と前記第２導電路との間で電圧変換を行う変換部と、
短絡用の接続素子と、
を備え、
前記第１スイッチング素子の一の端子は、前記第１バスバーに固定され、
前記一の端子と前記第１バスバーとが短絡し、
前記第２スイッチング素子の第１端子は、前記フレキシブル基板に固定され、
前記第１端子と前記フレキシブル基板の第１配線部とが短絡し、
前記インダクタの一端は、前記第２バスバーに固定され、
前記インダクタの一端と前記第２バスバーとが短絡し、
前記コンデンサの一方の端子は、前記フレキシブル基板に固定され、
前記一方の端子と前記第１配線部とが短絡し、
前記コンデンサの他方の端子と、前記第１バスバー又は前記第２バスバーとが短絡し、
前記接続素子の一端は、前記フレキシブル基板に固定され、
前記接続素子の他端は、前記第３バスバーに固定され、
前記第１配線部と前記第３バスバーとが前記接続素子を介して短絡する
スイッチングレギュレータ。

本開示に係る技術は、スイッチングレギュレータに関し、回路で生じる熱を放散させやすく、且つ、接続に必要な部品数を抑えやすい。

図１は、第１実施形態のスイッチングレギュレータを含む車載システムを例示する回路図である。 図２は、第１実施形態のスイッチングレギュレータの具体的構成を説明する説明図である。 図３は、第１実施形態のスイッチングレギュレータの断面構成を簡略的かつ概念的に示す断面概略図である。 図４は、比較例のスイッチングレギュレータの説明する説明図である。 図５は、比較例のスイッチングレギュレータの断面構成を簡略的かつ概念的に示す断面概略図である。 図６は、第２実施形態のスイッチングレギュレータの具体的構成を説明する説明図である。

［本開示の実施形態の説明］
以下では、本開示に係る実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される〔１〕～〔３〕の特徴は、矛盾しない組み合わせでどのように組み合わされてもよい。

〔１〕第１導電路を構成する第１バスバーと、
第２導電路を構成する第２バスバーと、
グラウンドである第３導電路を構成する第３バスバーと、
フレキシブル基板を有する基板部と、
ハイサイド側の第１スイッチング素子と、ローサイド側の第２スイッチング素子と、インダクタと、コンデンサと、を備え、前記第１導電路と前記第２導電路との間で電圧変換を行う変換部と、
短絡用の接続素子と、
を備え、
前記第１スイッチング素子の一の端子は、前記第１バスバーに固定され、
前記一の端子と前記第１バスバーとが短絡し、
前記第２スイッチング素子の第１端子は、前記フレキシブル基板に固定され、
前記第１端子と前記フレキシブル基板の第１配線部とが短絡し、
前記インダクタの一端は、前記第２バスバーに固定され、
前記インダクタの一端と前記第２バスバーとが短絡し、
前記コンデンサの一方の端子は、前記フレキシブル基板に固定され、
前記一方の端子と前記第１配線部とが短絡し、
前記コンデンサの他方の端子と、前記第１バスバー又は前記第２バスバーとが短絡し、
前記接続素子の一端は、前記フレキシブル基板に固定され、
前記接続素子の他端は、前記第３バスバーに固定され、
前記第１配線部と前記第３バスバーとが前記接続素子を介して短絡する
スイッチングレギュレータ。

上記の〔１〕のスイッチングレギュレータは、第１スイッチング素子の一の端子が第１バスバーに固定され、上記一の端子と第１バスバーとが短絡する。よって、第１スイッチング素子で生じた熱が、第１バスバーを介して放散されやすい。更に、インダクタの一端が第２バスバーに固定され、インダクタの一端と第２バスバーとが短絡する。よって、インダクタで生じた熱が、第２バスバーを介して放散されやすい。更に、コンデンサの一方の端子が第１配線部と短絡し、他方の端子は第１バスバー又は第２バスバーと短絡し、第１配線部と第３バスバーとが接続素子を介して短絡する。このような構成であれば、第１導電路又は第２導電路において平滑化が図られる。更に、第２スイッチング素子の第１端子がフレキシブル基板に固定され、上記第１端子と上記フレキシブル基板の第１配線部とが短絡する。よって、上記のスイッチングレギュレータは、第２スイッチング素子の第１端子及びコンデンサの一方の端子をいずれもグラウンドに短絡させ得る構成を、接続素子の数を抑えて実現することができる。

〔２〕のスイッチングレギュレータは、上記〔１〕に記載のスイッチングレギュレータにおいて、以下の特徴を有する。〔２〕のスイッチングレギュレータは、上記〔１〕のスイッチングレギュレータにおいて、更に、第４バスバーを備える。そして、上記第２スイッチング素子の第２端子は、上記第４バスバーに固定される。上記第２端子と上記第４バスバーとが短絡する。上記インダクタの他端は、上記第４バスバーに固定される。上記インダクタの他端と上記第４バスバーとが短絡する。

上記の〔２〕のスイッチングレギュレータは、上記第２スイッチング素子の第２端子及びインダクタの他端がいずれも第４バスバーに固定されるため、第２スイッチング素子で生じる熱やインダクタで生じる熱が第４バスバーを介して放散されやすい。

〔３〕のスイッチングレギュレータは、上記〔１〕又は上記〔２〕に記載のスイッチングレギュレータにおいて、以下の特徴を有する。〔２〕の３イッチングレギュレータは、上記〔１〕又は上記〔２〕のスイッチングレギュレータにおいて、更に、短絡用の第２接続素子を有する。そして、上記コンデンサの他方の端子は、上記基板部に固定され、上記コンデンサの他方の端子と上記基板部の第２配線部とが短絡する。上記第２接続素子は、自身の一端が上記基板部に固定され、自身の他端が上記第１バスバーに固定される。上記第２配線部と上記第１バスバーとが上記第２接続素子を介して短絡する。

上記の〔３〕のスイッチングレギュレータは、第２接続素子の一端が基板部に固定され、他端が第１バスバーに固定されるため、コンデンサの他端が固定される基板部の熱が第２接続素子を介して第１バスバーから放散されやすい。
［本開示の実施形態の詳細］

＜第１実施形態＞
１．スイッチングレギュレータの基本回路構成
図１で示す車載用の電源システム１００は、車載用の電源部として構成される第１電源部９１と、車載用の電源部として構成される第２電源部９２と、車載用のスイッチングレギュレータ１とを備える。

第１電源部９１は、例えば、リチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等の蓄電手段によって構成されていてもよく、その他の電源によって構成されていてもよい。第１電源部９１は、第１電力路８１及び第１導電路２１に第１電圧を印加し得る電源である。第１電源部９１が第１電力路８１及び第１導電路２１に印加する第１電圧の値は、例えば４８Ｖである。第１電圧は、４８Ｖに限定されず、他の値であってもよい。第１電力路８１は、第１電源部９１とスイッチングレギュレータ１の第１導電路２１の間の電力の経路をなす導電路である。第１電力路８１は、第１電源部９１及び端子７１に電気的に接続される。

なお、本明細書において、電圧とは、特に限定が無い限り、グラウンドの電位を基準とする電圧であり、グラウンド電位との電位差である。

第２電源部９２は、例えば、鉛蓄電池等の蓄電手段によって構成されていてもよく、その他の電源によって構成されていてもよい。第２電源部９２は、第２電力路８２及び第２導電路２２に第２電圧を印加し得る。第２電圧の値は、例えば１２Ｖである。第２電圧は、１２Ｖに限定されず、他の値であってもよい。第２電力路８２は、スイッチングレギュレータ１の第２導電路２２と第２電源部９２の間の電力の経路をなす導電路である。第２電力路８２は、第２電源部９２及び端子７２に電気的に接続される。

基準導電路８３は、車両のグラウンドとして構成され、一定のグラウンド電位（０Ｖ）に保たれている。基準導電路８３は、例えば、車両内において電位が安定的にグラウンド電位付近に保たれる部分であればよく、例えば車両の金属ボディや金属ボディに電気的に接続された金属体などがこれに該当する。

スイッチングレギュレータ１は、例えば、車載用のＤＣＤＣコンバータとして構成されている。スイッチングレギュレータ１は、第１導電路２１、第２導電路２２、第３導電路２３、第４導電路２４、第１コンデンサ３１、第２コンデンサ３２、第１スイッチング素子１１、第２スイッチング素子１２、インダクタ１４、などを備える。第１コンデンサ３１は、コンデンサ３１とも称される。第２コンデンサ３２は、コンデンサ３２とも称される。スイッチングレギュレータ１は、同期整流方式の非絶縁型ＤＣＤＣコンバータである。スイッチングレギュレータ１は、第１導電路２１と第２導電路２２との間で電圧変換を行い得る。スイッチングレギュレータ１は、例えば、第１導電路２１に印加された直流電圧を降圧し、第２導電路２２に対し第１導電路２１の電圧よりも低い出力電圧を印加する降圧動作を行い得る。

第１導電路２１は、例えば、相対的に高い電圧が印加される高圧側の電源ラインである。図１の構成では、第１導電路２１の端部に端子７１が設けられる。端子７１は、第１電力路８１に電気的に接続され、第１電力路８１と同電位とされる。図１の構成では、例えば、端子７１及び第１導電路２１に対し、第１電源部９１によって第１電圧が印加される。

第２導電路２２は、例えば、相対的に低い電圧が印加される低圧側の電源ラインである。図１の構成では、第２導電路２２の端部に端子７２が設けられる。端子７２は、第２電力路８２に電気的に接続され、第２電力路８２と同電位とされる。

第３導電路２３は、グラウンド電位（例えば、０Ｖ）に保たれる導電路である。図１の構成では、第３導電路２３は基準導電路８３に短絡する形で電気的に接続され、基準導電路８３と同電位とされる。

変換部５は、第１スイッチング素子１１、第２スイッチング素子１２、インダクタ１４、及びこれらの素子間の導電路を備える。変換部５は、第１導電路２１、第２導電路２２、第３導電路２３に電気的に接続され、第１導電路２１と第２導電路２２との間で電圧変換を行う回路である。例えば、変換部５は、第１スイッチング素子１１のオンオフ動作により、第１導電路２１に印加された電圧を降圧して第２導電路２２に出力する降圧動作を行い得る。

第１スイッチング素子１１及び第２スイッチング素子１２は半導体スイッチによって構成されている。第１スイッチング素子１１及び第２スイッチング素子１２は、第１導電路２１と第３導電路２３との間に直列に接続される。図１の例では、第１スイッチング素子１１及び第２スイッチング素子１２は、いずれもＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）として構成されている。

第１スイッチング素子１１は、ハイサイド側の素子である。第１スイッチング素子１１のドレインは、第１導電路２１に短絡する形で電気的に接続され、第１導電路２１と同電位とされる。第１スイッチング素子１１のソースは、第２スイッチング素子１２のドレイン及びインダクタ１４の他端に短絡する形で電気的に接続され、これらと同電位とされる。第１スイッチング素子１１のゲートは基板部６０に設けられた導電路（信号線）に接続され、この導電路（信号線）と同電位とされる。

第２スイッチング素子１２は、ローサイド側の素子である。第２スイッチング素子１２のドレインは、第１スイッチング素子１１のソース及びインダクタ１４の他端に短絡する形で電気的に接続され、これらと同電位とされる。第２スイッチング素子のソースは、第３導電路１３に短絡する形で電気的に接続され、第３導電路２３と同電位とされる。第２スイッチング素子１２のゲートは基板部６０に設けられた導電路（信号線）に接続され、この導電路（信号線）と同電位とされる。

インダクタ１４の一端１４Ａは、第２導電路２２に短絡する形で電気的に接続され、第２導電路２２と同電位とされる。インダクタ１４の他端１４Ｂは、第１スイッチング素子１１と第２スイッチング素子１２との間の接続部Ｐ１に短絡する形で電気的に接続され、接続部Ｐ１及び接続部Ｐ１に短絡する経路と同電位とされる。

コンデンサ３１は、平滑用のコンデンサとして機能し得る。コンデンサ３１の一方の電極は、第３導電路２３に短絡する形で第３導電路２３に電気的に接続される。コンデンサ３１の他方の電極は、第１導電路２１に短絡する形で第１導電路２１に電気的に接続される。

コンデンサ３２は、平滑用のコンデンサとして機能し得る。コンデンサ３２の一方の電極は、第３導電路２３に短絡する形で第３導電路２３に電気的に接続される。コンデンサ３２の他方の電極は、第２導電路２２に短絡する形で第２導電路２２に電気的に接続される。

スイッチングレギュレータ１は、同期整流方式の降圧型ＤＣＤＣコンバータとして機能する。スイッチングレギュレータ１には、図示が省略された制御装置が設けられている。スイッチングレギュレータ１の上記制御装置は、ハイサイド側の第１スイッチング素子１１のオン動作とオフ動作の切り替えと、ローサイド側の第２スイッチング素子１２のオフ動作とオン動作の切り替えとを、公知の方法で同期させて行う。例えば、上記制御装置は、降圧動作を行う場合、第１スイッチング素子１１のゲートに対し、オンオフ信号（例えば、ＰＷＭ信号）を入力する。第１スイッチング素子１１は、上記制御装置からオン信号に応じてオン状態に切り替わり、上記制御装置からのオフ信号に応じてオフ状態に切り替わる。一方、上記制御装置は、上記降圧動作において、第２スイッチング素子１２のゲートに対し、第１スイッチング素子１１に対するオン信号と同期させたオフ信号と、第１スイッチング素子１１に対するオフ信号と同期させたオン信号とを、デッドタイムを設定した形で入力する。第２スイッチング素子１２は、上記制御装置からオフ信号に応じてオフ状態に切り替わり、上記制御装置からのオン信号に応じてオン状態に切り替わる。このように第１スイッチング素子１１及び第２スイッチング素子１２がオンオフ動作を行うことで、降圧動作がなされる。

なお、図示は省略されているが、スイッチングレギュレータ１には、第１導電路２１や第２導電路２２の電圧値を検出する電圧検出回路が設けられていてもよく、第１導電路２１や第２導電路２２の電流値を検出する電流検出回路が設けられていてもよい。

２．スイッチングレギュレータの詳細構造
図２は、図１の回路を具体的に説明する説明図であり、スイッチングレギュレータ１内の導電路が、線種を区別した形で示される。図２において、太線はバスバーの部分を示しており、破線は、基板部６０に設けられた導体（配線）を示している。

図２のように、第１導電路２１は、第１バスバー４１によって構成されている。第２導電路２２は、第２バスバー４２によって構成されている。第３導電路２３は、第３バスバー４３によって構成されている。第４導電路２４は、第４バスバー４４によって構成されている。第１バスバー４１、第２バスバー４２、第３バスバー４３、第４バスバー４４はいずれも、導体片によって構成される。例えば、第１バスバー４１、第２バスバー４２、第３バスバー４３、第４バスバー４４はいずれも、導電性を有する金属板によって構成されている。

端子７１は、第１バスバー４１の一部によって構成されていてもよく、第１バスバー４１に電気的に接続される導体によって構成されていてもよい。第１バスバー４１と第１電力路８１は短絡している。

端子７２は、第２バスバー４２の一部によって構成されていてもよく、又は第２バスバー４２に電気的に接続される導体によって構成されていてもよい。第２バスバー４２と第２電力路８２は短絡している。

端子７３は、第３バスバー４３の一部によって構成されていてもよく、第３バスバー４３に電気的に接続される導体によって構成されていてもよい。第３バスバー４３と基準導電路８３は短絡している。

図３のように、基板部６０は、フレキシブル基板６１，６２，６３を有する。フレキシブル基板６１，６２，６３は、導体層を有するシート状の基板であり、例えば、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）として構成されている。フレキシブル基板６１，６２，６３は、それぞれが別々の基板として構成されていてもよく、２以上又は全てが一体の基板として構成されていてもよい。

フレキシブル基板６１は、自身の一部又は全部が第３バスバー４３上に重ねられた形で積層され、第３バスバー４３の一方の表面（上面）に固定されている。図３の構成では、フレキシブル基板６１，６２，６３の厚さ方向が上下方向であり、基板部６０とバスバーとの積層体に対して第１スイッチング素子１１や第２スイッチング素子１２が搭載される側が上側である。フレキシブル基板６１，６２，６３に形成された各配線部は、配線パターン、ビアなどの導体部であり、信号線の伝送経路や電流の経路を構成する。

フレキシブル基板６２は、自身の一部又は全部が第１バスバー４１上に重ねられた形で積層され、第１バスバー４１の一方の表面（上面）に固定されている。

フレキシブル基板６３は、自身の一部又は全部が第４バスバー４４上に重ねられた形で積層され、第４バスバー４４の一方の表面（上面）に固定されている。

図３のように、第１スイッチング素子１１のドレイン端子１１Ａは、第１バスバー４１に固定されている。ドレイン端子１１Ａは、一の端子の一例に相当する。第１スイッチング素子１１のドレイン端子１１Ａ（一の端子）と第１バスバー４１とは短絡し、ドレイン端子１１Ａと第１バスバー４１は互いに同電位とされる。第１スイッチング素子１１のソース端子１１Ｂは、基板部６０のうちのフレキシブル基板６３に固定されている。ソース端子１１Ｂは、フレキシブル基板６３に設けられた配線部６３Ａと短絡し、ソース端子１１Ｂと配線部６３Ａは互いに同電位とされる。第１スイッチング素子１１のゲート端子は、フレキシブル基板６３に設けられた配線部６３Ｂと短絡する形で電気的に接続され、配線部６３Ｂと同電位とされる。配線部６３Ｂは、オンオフ信号（例えば、ＰＷＭ信号）が伝送される信号線である。配線部６３Ｂは、配線部６３Ａとは異なる電位とされ得る導電路である。

第２スイッチング素子１２のソース端子１２Ａは、フレキシブル基板６１に固定される。第２スイッチング素子１２のソース端子１２Ａは、フレキシブル基板６１に設けられた配線部６１Ａと短絡し、ソース端子１２Ａと配線部６１Ａは互いに同電位とされる。ソース端子１２Ａは、第１端子の一例に相当する。第２スイッチング素子１２のドレイン端子１２Ｂは、第４バスバー４４に固定される。第２スイッチング素子１２のドレイン端子１２Ｂは第４バスバー４４と短絡し、ドレイン端子１２Ｂと第４バスバー４４は互いに同電位とされる。ドレイン端子１２Ｂは、第２端子の一例に相当する。第２スイッチング素子１２のゲート端子は、フレキシブル基板６１に設けられた配線部６１Ｃと短絡する形で電気的に接続され、配線部６１Ｃと同電位とされる。配線部６１Ｃは、オンオフ信号（例えば、ＰＷＭ信号）が伝送される信号線である。配線部６１Ｃは、配線部６１Ａ，６１Ｂとは異なる電位とされ得る導電路である。

図２のように、インダクタ１４の一端１４Ａは、第２バスバー４２に固定される。インダクタ１４の一端１４Ａは、第２バスバー４２と短絡し、一端１４Ａと第２バスバー４２は互いに同電位とされる。インダクタ１４の他端１４Ｂは、第４バスバー４４に固定される。インダクタ１４の他端１４Ｂは、第４バスバー４４と短絡し、他端１４Ｂと第４バスバー４４は互いに同電位とされる。

コンデンサ３１の一方の端子３１Ａは、フレキシブル基板６１に固定される。コンデンサ３１の一方の端子３１Ａは、フレキシブル基板６１に設けられた配線部６１Ａ，６１Ｂと短絡し、端子３１Ａ、配線部６１Ａ，６１Ｂは、互いに同電位とされる。配線部６１Ａ，６１Ｂは、第１配線部の一例に相当する。端子３１Ａは、コンデンサ３１の一方の電極に電気的に接続される端子である。

図２、図３に示されるように、スイッチングレギュレータ１は、短絡用の接続素子５１を備える。接続素子５１は、接続用ジャンパーチップであり、例えば、配線部６１Ａと第３バスバー４３を短絡する導体部（例えば金属片）を有する素子である。接続素子５１の一端は、フレキシブル基板６１に固定される。接続素子５１の他端は、第３バスバー４３に固定される。接続素子５１は、フレキシブル基板６１と第３バスバー４３とに跨る形で固定される。配線部６１Ａと第３バスバー４３とが接続素子５１を介して短絡する。

コンデンサ３１の他方の端子３１Ｂは、基板部６０の一部を構成するフレキシブル基板６２に固定される。コンデンサ３１の他方の端子３１Ｂは、フレキシブル基板６２に設けられた配線部６２Ａと短絡し、端子３１Ｂと配線部６２Ａとが互いに同電位とされる。端子３１Ａは、コンデンサ３１の一方の電極に電気的に接続される端子である。

図２、図３に示されるように、スイッチングレギュレータ１は、短絡用の接続素子５２を備える。接続素子５２は、接続用ジャンパーチップであり、例えば、配線部６２Ａと第１バスバー４１を短絡する導体部（例えば金属片）を有する素子である。接続素子５２は、第２接続素子の一例に相当する。接続素子５２は、自身の一端が基板部６０の一部をなすフレキシブル基板６２に固定され、自身の他端が第１バスバー４１に固定される。接続素子５２は、フレキシブル基板６２と第１バスバー４１とに跨る形で固定される。配線部６２Ａと第１バスバー４１とが接続素子５２を介して短絡する。このような構成により、端子３１Ｂと第１バスバー４１とが短絡し、互いに同電位とされる。

コンデンサ３２の一方の端子３２Ａは、基板部６０の一部（例えば、図示されていないフレキシブル基板）に固定される。コンデンサ３２の一方の端子３２Ａは、基板部６０（具体的にはフレキシブル基板）に設けられた配線部６４Ａと短絡し、端子３２Ａと配線部６４Ａは、互いに同電位とされる。端子３２Ａは、コンデンサ３２の一方の電極に電気的に接続される端子である。接続素子５４は、接続用ジャンパーチップであり、例えば、配線部６４Ａと第３バスバー４３を短絡する導体部（例えば金属片）を有する素子である。接続素子５４の一端は、基板部６０の一部（フレキシブル基板）に固定される。接続素子５４の他端は、第３バスバー４３に固定される。接続素子５４は、基板部６０（フレキシブル基板）と第３バスバー４３とに跨る形で固定される。配線部６４Ａと第３バスバー４３とが接続素子５４を介して短絡する。このような構成により、端子３２Ａと第３バスバー４３とが互いに同電位とされる。

コンデンサ３２の他方の端子３２Ｂは、基板部６０の一部（例えば、図示されていないフレキシブル基板）に固定される。コンデンサ３２の一方の端子３２Ｂは、基板部６０（具体的にはフレキシブル基板）に設けられた配線部６５Ａと短絡し、端子３２Ｂと配線部６５Ａは、互いに同電位とされる。端子３２Ｂは、コンデンサ３２の他方の電極に電気的に接続される端子である。接続素子５５は、接続用ジャンパーチップであり、例えば、配線部６５Ａと第２バスバー４２を短絡する導体部（例えば金属片）を有する素子である。接続素子５５の一端は、基板部６０の一部（フレキシブル基板）に固定される。接続素子５５の他端は、第２バスバー４２に固定される。接続素子５５は、基板部６０（フレキシブル基板）と第２バスバー４２とに跨る形で固定される。配線部６５Ａと第２バスバー４２とが接続素子５５を介して短絡する。このような構成により、端子３２Ｂと第２バスバー４２とが互いに同電位とされる。

３．効果の例
図２、図３で示されるスイッチングレギュレータ１は、第１スイッチング素子１１のドレイン端子（一の端子）が第１バスバー４１に固定され、このドレイン端子（一の端子）と第１バスバー４１とが短絡する。よって、第１スイッチング素子１１で生じた熱が、第１バスバー４１を介して放散されやすい。更に、インダクタ１４の一端１４Ａが第２バスバー４２に固定され、インダクタ１４の一端１４Ａと第２バスバー４２とが短絡する。よって、インダクタ１４で生じた熱が、第２バスバー４２を介して放散されやすい。更に、コンデンサ３１の一方の端子３１Ａが配線部６１Ａ、６２Ｂ（第１配線部）と短絡し、他方の端子３１Ｂは第１バスバー４１又は第２バスバー４２と短絡し、配線部６１Ａ、６２Ｂ（第１配線部）と第３バスバー４３とが接続素子５１を介して短絡する。このような構成であれば、第１導電路２１において平滑化が図られる。更に、第２スイッチング素子１２のソース端子（第１端子）がフレキシブル基板６１に固定され、このソース端子（第１端子）とフレキシブル基板６１の配線部６１Ａ、６２Ｂ（第１配線部）とが短絡する。よって、スイッチングレギュレータ１は、第２スイッチング素子１２のソース端子（第１端子）及びコンデンサ３１の一方の端子３１Ａをいずれもグラウンドに短絡させ得る構成を、接続素子の数を抑えて実現することができる。

図４、図５には、比較対象が示される。図４、図５の構成は、図１の回路を実現する具体例であり、図２、図３における配線部６１Ａ，６１Ｂ（第１配線部）の構成の代わりに、配線部１６１Ａ、１６１Ｂ、接続素子５６が設けられている点が、図２、図３の構成と異なる。接続素子５６は、接続素子５１と同様の接続用ジャンパーチップである。例えば、図４、図５のような構成を採用した場合、接続素子５１に加えて、新たな接続素子５６を設ける必要がある。これに対し、図２、図３のような構成であれば、接続素子５６が省略された形で、図１の回路が実現する。接続素子数が増加すると、高周波ノイズに対するインピーダンスの増加に起因してノイズ性能が悪化する懸念があるが、図２、図３のような構成であれば、ノイズ性能の悪化を抑えやすい。

図２、図３で示されるスイッチングレギュレータ１は、第２スイッチング素子１２のドレイン端子（第２端子）及びインダクタ１４の他端１４Ｂがいずれも第４バスバー４４に固定される。このため、スイッチングレギュレータ１は、第２スイッチング素子１２で生じる熱やインダクタ１４で生じる熱が第４バスバー４４を介して放散されやすい。

図２、図３で示されるスイッチングレギュレータ１は、接続素子５２（第２接続素子）の一端が基板部６０に固定され、他端が第１バスバー４１に固定される。このため、スイッチングレギュレータ１は、コンデンサ３１の他方の端子３１Ｂが固定される基板部６０の熱が接続素子５２（第２接続素子）を介して第１バスバー４１から放散されやすい。

＜第２実施形態＞
図６には、第２実施形態のスイッチングレギュレータ２０１の回路構成を説明する説明図が示される。図６に示されるスイッチングレギュレータ２０１において、図２、図３に示されるスイッチングレギュレータ１との相違点は、配線部６４Ａ及び接続素子５４の代わりに配線部６１Ｄを設けた点、及びコンデンサ３２の一方の端子３２Ａを、フレキシブル基板６１に固定する構成とした点のみである。スイッチングレギュレータ２０１におけるこれらの相違点以外は、スイッチングレギュレータ１と同一である。図６では、スイッチングレギュレータ２０１において、スイッチングレギュレータ１と同一の部分についてはスイッチングレギュレータ１と同一の符号が付され、以下の説明では、この同一の部分の詳細な説明は省略される。

図６の例では、コンデンサ３２の一方の端子３２Ａは、フレキシブル基板６１（図３）に固定される。コンデンサ３２の一方の端子３２Ａは、フレキシブル基板６１に設けられた配線部６１Ｄと短絡し、端子３２Ａと配線部６１Ｄは、互いに同電位とされる。端子３２Ａは、コンデンサ３２の一方の電極に電気的に接続される端子である。配線部６１Ｄは、配線部６１Ａ，６１Ｂに短絡する形で電気的に接続され、配線部６１Ａ，６１Ｂと同電位とされる。図６の例では、フレキシブル基板６１において配線部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｄが配線パターンやビアなどの導体部として構成され、電流が流れる経路とされている。

短絡用の接続素子５１は、配線部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｄと第３バスバー４３を短絡する導体部（例えば金属片）を有する素子である。接続素子５１の一端は、フレキシブル基板６１に固定される。接続素子５１の他端は、第３バスバー４３に固定される。接続素子５１は、フレキシブル基板６１と第３バスバー４３とに跨る形で固定される。配線部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｄと第３バスバー４３とが接続素子５１を介して短絡する。

スイッチングレギュレータ２０１は、接続素子の数をより一層削減した形で、図１の回路を構成することができる。

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

上述の実施形態の説明では、降圧動作を行い得るスイッチングレギュレータ１が例示されたが、スイッチングレギュレータ１は昇圧動作を行い得る構成であってもよい。例えば、スイッチングレギュレータ１は、第２導電路２２に印加された直流電圧を昇圧し、第１導電路２１に出力電圧を印加するように昇圧動作を行ってもよい。

上述の実施形態の説明では、ハーフブリッジ型のスイッチングレギュレータ１が例示されたが、スイッチングレギュレータ１がフルブリッジ型のスイッチングレギュレータに変更されてもよい。例えば、図２の構成において、第１バスバー４１、コンデンサ３１、第１スイッチング素子１１、第２スイッチング素子１２、第４バスバー４４、インダクタ１４、接続素子５１，５２，５３、配線部６１Ａ，６１Ｂ、６２Ｂの構成がそのまま利用され、第２導電路２２側が変更されたフルブリッジ型とされてもよい。例えば、図２の構成において、第２導電路２２と第３導電路２３との間に第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子が直列に設けられるように変更されてもよい。そして、インダクタ１４の一端１４Ａが、第２導電路２２ではなく、第３スイッチング素子と第４スイッチング素子の間に短絡するように変更されてもよい。

第１スイッチング素子１１及び第２スイッチング素子１２は、図１に開示された種類のＭＯＳＦＥＴに限定されず、他の種類のＦＥＴであってもよく、ＦＥＴ以外のスイッチ（例えば、バイポーラトランジスタ、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）－ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）などの半導体スイッチング素子）であってもよい。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ ：スイッチングレギュレータ
５ ：変換部
１１ ：第１スイッチング素子
１１Ａ ：ドレイン端子（一の端子）
１１Ｂ ：ソース端子
１２ ：第２スイッチング素子
１２Ａ ：ソース端子（第１端子）
１２Ｂ ：ドレイン端子（第２端子）
１３ ：第３導電路
１４ ：インダクタ
１４Ａ ：一端
１４Ｂ ：他端
２１ ：第１導電路
２２ ：第２導電路
２３ ：第３導電路
２４ ：第４導電路
３１ ：第１コンデンサ
３１Ａ ：端子（一方の端子）
３１Ｂ ：端子（他方の端子）
３２ ：第２コンデンサ
３２Ａ ：端子
３２Ｂ ：端子
４１ ：第１バスバー
４２ ：第２バスバー
４３ ：第３バスバー
４４ ：第４バスバー
５１ ：接続素子
５２ ：接続素子（第２接続素子）
５３ ：接続素子
５４ ：接続素子
５５ ：接続素子
５６ ：接続素子
６０ ：基板部
６１ ：フレキシブル基板
６１Ａ ：配線部
６１Ｂ ：配線部
６１Ｃ ：配線部
６１Ｄ ：配線部
６２ ：フレキシブル基板
６２Ａ ：配線部
６２Ｂ ：配線部
６３ ：フレキシブル基板
６３Ａ ：配線部
６３Ｂ ：配線部
６４Ａ ：配線部
６５Ａ ：配線部
７１ ：端子
７２ ：端子
７３ ：端子
８１ ：第１電力路
８２ ：第２電力路
８３ ：基準導電路
９１ ：第１電源部
９２ ：第２電源部
１００ ：電源システム
１６１Ａ ：配線部
１６１Ｂ ：配線部
２０１ ：スイッチングレギュレータ

Claims (3)

1. 第１導電路を構成する第１バスバーと、
   第２導電路を構成する第２バスバーと、
   グラウンドである第３導電路を構成する第３バスバーと、
   フレキシブル基板を有する基板部と、
   ハイサイド側の第１スイッチング素子と、ローサイド側の第２スイッチング素子と、インダクタと、コンデンサと、を備え、前記第１導電路と前記第２導電路との間で電圧変換を行う変換部と、
   短絡用の接続素子と、
   を備え、
   前記第１スイッチング素子の一の端子は、前記第１バスバーに固定され、
   前記一の端子と前記第１バスバーとが短絡し、
   前記第２スイッチング素子の第１端子は、前記フレキシブル基板に固定され、
   前記第１端子と前記フレキシブル基板の第１配線部とが短絡し、
   前記インダクタの一端は、前記第２バスバーに固定され、
   前記インダクタの一端と前記第２バスバーとが短絡し、
   前記コンデンサの一方の端子は、前記フレキシブル基板に固定され、
   前記一方の端子と前記第１配線部とが短絡し、
   前記コンデンサの他方の端子と、前記第１バスバー又は前記第２バスバーとが短絡し、
   前記接続素子の一端は、前記フレキシブル基板に固定され、
   前記接続素子の他端は、前記第３バスバーに固定され、
   前記第１配線部と前記第３バスバーとが前記接続素子を介して短絡する
   スイッチングレギュレータ。
2. 第４バスバーを備え、
   前記第２スイッチング素子の第２端子は、前記第４バスバーに固定され、
   前記第２端子と前記第４バスバーとが短絡し、
   前記インダクタの他端は、前記第４バスバーに固定され、
   前記インダクタの他端と前記第４バスバーとが短絡する
   請求項１に記載のスイッチングレギュレータ。
3. 短絡用の第２接続素子を有し、
   前記コンデンサの他方の端子は、前記基板部に固定され、
   前記コンデンサの他方の端子と前記基板部の第２配線部とが短絡し、
   前記第２接続素子は、自身の一端が前記基板部に固定され、自身の他端が前記第１バスバーに固定され、
   前記第２配線部と前記第１バスバーとが前記第２接続素子を介して短絡する
   請求項１又は請求項２に記載のスイッチングレギュレータ。

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