JP2810448B2 - スイッチング電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は小型薄型化を実現したスイッチング電源装置
に関する。

（ロ）従来の技術 スイッチング電源は第18図に示すように、商用交流電
源を直接整流平滑回路（111）で直流に変換し、発振回
路（121）からの高周波例えば100KHz〜500KHzのパルス
でスイッチングトランジスタ（131）をスイッチング
し、スイッチングトランジスタ（131）のコレクタ負荷
であるフェライトトランス（141）の２次側より出力電
圧を得るものである。２次側の出力電圧は２次側の整流
電圧の変動を誤差増幅器（151）で検出し、この出力を
ホトカプラを介してパルス幅変調回路（161）に印加
し、発振器（121）からの高周波基準パルスをパルス幅
変調させて安定化のフィードバック制御系を形成してい
る。

かかるスイッチング電源は、従来の低周波トランスを
小型軽量の高周波トランス（141）に置換でき、電源装
置の小型軽量化に大いに寄与するのである。この様なス
イッチング電源は、例えば実公昭62−19107号公報（H02
M 3/335）に記載されている。

しかしながらスイッチング電源にはスイッチングノイ
ズを発生させる宿命があり、このノイズが商用交流電源
ACラインに重畳して他の機器に影響を及ぼさないよう何
らかのノイズ対策が不可欠となる。この対策として、ス
イッチング周波数およびその高調波を除去するためにノ
イズフィルタとなるチョークコイルを電源回路に挿入す
る。

一般的ノイズフィルタの回路は、第18図に示すように
商用交流電源（101）と整流平滑回路（111）との間に挿
入される。Ｌはコモンモードチョークコイルであり、C1
はノーマルモードノイズ低減用コンデンサであり、C2、
C3はコモンモードおよびノーマルモードの両モードのノ
イズ低減用コンデンサである。

小型のコモンモードチョークコイルとしては、例えば
特開昭62−53013号公報（H03H 7/09）等で示されてい
る。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来より既製のチョークコイルは、い
ずれもある程度の厚みを有し、表面実装を要するハイブ
リッド型集積回路には不向きである難点があった。その
ため、ダイオードブリッジ回路以降の後段回路のみを小
型薄型化したもの、または前記後段回路と前記ダイオー
ドブリッジ回路等の前段回路の一部を１パッケージ化し
たものは実現可能であったが、前記ノイズフィルタを収
納できないので、スイッチング電源回路全てを１パッケ
ージ化したものは存在しなかった。従って、前記ノイズ
フィルタが外付けとなるので、電子機器の小型薄型化の
要求を十分に満足できない欠点があった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記従来の欠点に鑑み成されたもので、商用
交流電源に接続された整流回路とノイズを除去するノイ
ズフィルタとを有した前段回路と、スイッチング動作を
行うスイッチング回路と前記スイッチング回路の負荷と
なるパルストランスとを有した後段回路とを備えたスイ
ッチング電源装置において、前記前段回路および後段回
路を同一絶縁基板上に搭載し、前記後段回路に配置され
るデータフィルタを薄型にしたことを特徴とする。

（ホ）作用 この様に本発明に依れば、スイッチング電源回路の前
段回路および後段回路を同一絶縁基板上に搭載し後段回
路に配置されるデータフィルタ（11）を扁平フェライト
コアに貫通孔を設け、この貫通孔に絶縁被覆した複数本
の箔状導体を挿入して形成されることにより、極めて小
型且つ薄型のフィルタトランスを実現することができ
る。その結果、薄型データフィルタ（11）以外の他のパ
ルストランス（14）、チョークコイル（16）、第１の平
滑コンデンサ（12）、ノイズフィルタ（９）等の従来か
ら薄型であった部品との高さをそろえることができ、そ
のためノイズフィルタ回路をも同一基板上に収納でき
る。従ってスイッチング電源装置全体を小型薄型化でき
る。

（ヘ）実施例 本発明のスイッチング電源装置は、第１図に示す如
く、比較的大型の絶縁基板（１）と、その絶縁基板
（１）上に形成された所望形状の導電路（２）に搭載さ
れた複数の電子部品より成る前段回路（６）および後段
回路（７）と、前段回路（６）および後段回路（７）を
完全に密封するケース材（19）とから構成されている。

絶縁基板（１）（以下基板という）は20cm×30cmサイ
ズの比較的大型の基板が用いられる。基板（１）として
は例えば、フェノール基板、ガラスエポキシ基板あるい
は絶縁処理された金属基板が用いられる。本実施例では
熱放散性の優れた金属製のアルミニウム基板が用いら
れ、その表面には周知の陽極酸化技術によって酸化アル
ミニウム膜がコーティングされている。本実施例で用い
られる基板（１）の厚みは放熱を考慮して1mm〜4mmの比
較的肉厚の基板が選択して用いられている。

基板（１）の一主面には10〜70μ厚のエポキシあるい
はポリイミド等の絶縁樹脂層（図示しない）が貼着さ
れ、更にその絶縁樹脂層上には10〜105μ厚の銅箔（図
示しない）が絶縁樹脂層と同時にローラーあるいはホッ
トプレス等の手段により貼着されている。なお、基板
（１）上に貼着される銅箔は基板（１）の全域に亘って
一定の厚みを有するかもしくは部分的に銅箔の厚みを異
ならしめて貼着する様に設計される。本実施例では比較
的大きな電流容量および作業性を考慮するし基板（１）
全域に亘って70μの銅箔が貼着されているものとする。

基板（１）の一主面上に設けられた銅箔表面上にはス
クリーン印刷によって所望形状の導電路を露出してレジ
ストでマスクされ、貴金属（金、銀、白金）メッキ層が
銅箔表面にメッキされる。然る後、レジストを除去して
貴金属メッキ層をマスクとして銅箔のエッチングを行い
所望の導電路（２）が形成される。

導電路（２）上には複数の電子部品が搭載され交流電
源を整流する前段回路（６）と、その前段回路（６）に
よって整流された電源を所定の出力電源に変換する後段
回路（７）が同一平面上に形成されている。

前段回路（６）を構成する主な電子部品は、コンデン
サ（８）と、このコンデンサ（８）とLC共振フィルタ回
路を構成してスイッチング部分の10K〜500Kの比較的低
い周波数のノイズを除去するためのノイズフィルタ
（９）と、交流電源を直流電源に整流する整流回路（1
0）とから構成されている。

以下に前段回路（６）の各主部品について説明する。

コンデンサ（８）は第１図からは明らかではないが16
mm×25mm×8mmの直方体形状であり、コンデンサ（８）
の端子が導電路（２）に半田で接続される。

ノイズフィルタ（９）は第２図および第３図に示す如
く、絶縁導体（9a）をスパイラル状に巻回し絶縁薄板
（9b）（9c）で挾持され且つその中央部付近で帯状にフ
ェライト（9d）を配置して形成される。その形状は32mm
×50mm×9mmの扁平直方体形状であり、４コーナに設け
られた短資（9e）が導電路（２）に半田で接続される。

整流回路（10）は周知の如く、ダイオード部品がブリ
ッジ構成をなす様に導電路（２）と半田で接続される。

次に後段回路（７）を構成する主な電子部品はノイズ
フィルタ（９）で除去されない外来ノイズを含む高周波
および低周波のノイズを除去するデータフィルタ（11）
と、整流回路（10）で整流された直流電源を平滑する第
１の平滑コンデンサ（12）と、パルストランス（14）の
１次巻線に流れる電流をスイッチングコントロールする
スイッチングIC（13）と、１次巻線および２次巻線を備
えたパルストランス（14）と、パルストランス（14）よ
り変換された２次巻線側の出力を整流する整流ダイオー
ド（15）と、パルストランス（14）から出力された励磁
電流を蓄積し外部の負荷へエネルギーを放出するチョー
クコイル（16）と、チョークコイル（16）を介してリッ
プ成分を含んだリップル電流を平滑する第２の平滑コン
デンサ（20）とから構成されている。

以下に後段回路（７）の各主部品について説明する。

本発明で最大の特徴とするところはデータフィルタ
（11）である。以下にそのデータフィルタ（11）につい
て詳述に説明する。

第４図はデータフィルタ（11）の上面図であり、第５
図は扁平フェライトコアの側面図であり、第６図A,Bは
絶縁被覆した導体の上面図およびその断面図である。

データフィルタ（11）は、扁平フェライトコア（11
a）と、絶縁被覆した複数本の箔状導体（11b）とで構成
されている。

扁平フェライトコア（11a）は、同一特性を有する均
一のフェライト材料（例えば日本フェライト社のGP−
７）を焼成して形成される。形状は扁平で直方体であ
り、貫通孔（11c）は薄い側面に直交するように延在さ
れている。貫通孔（11c）は１以上形成されるが、電源
ラインに挿入される用途から２個離間して設けられるの
が通常である。従って図面では貫通孔（11c）を２個有
する扁平フェライトコア（11a）が示されている。この
図面を参照すると、フェライトコア（11a）は46mm×30m
m×8mmの扁平直方体形状であり、貫通孔（11c）は46mm
×8mmの側面から対向面まで直線状に延在され、8mmの厚
みの中央に位置している。貫通孔（11c）の断面は13mm
×0.6mmであり、両貫通孔（11c）（11c）間は8mmほど離
している。この貫通孔（11c）は4mmの厚みのフェライト
板に0.3mmの深さの溝を形成したのち、２枚のフェライ
ト板を貼り合わせて形成される。

複数本の導体（11b）は、錫メッキ軟銅平角線（11e）
を複数本平行に延在させ、ポリエステル（11f）でサン
ドイッチして接着して形成されている。錫メッキ軟銅平
角線（11e）は１つの導体（11b）当り４本とし、厚み0.
1mmで幅1.27mmのものを用い、線間ピッチは2.54mmに配
置した。従って導体（11b）の仕上がり厚はポリエステ
ル（11f）を加えて、0.43mmになっている。

この導体（11b）は貫通孔（11c）に１枚ずつ挿入さ
れ、導体（11b）の両端はフェライトコア（11a）より突
出している。さらに導体（11b）端部の錫メッキ軟銅平
角線（11e）は露出されており、データフィルタと他の
回路との接続に用いられる。

次にこのデータフィルタ（11）の等価回路図を第７図
に示す。このデータフィルタ（11）は導体（11b）とフ
ェライトコア（11a）間で形成されるＬ成分とポリエス
テル（11f）を誘電体層として導体（11b）とフェライト
コア（11a）間で形成されるＣ成分とを有する。しかも
このＣ成分はＬ成分とフェライトグランド（FG）間に挿
入されるため、コモンモードノイズ低減用コンデンサと
しての働きを有する。本実施例ではこのＬ成分は約２μ
Ｈ、Ｃ成分は５〜25PFを得ている。

さらに第８図および第９図に本発明によるデータフィ
ルタの特性を示す。第８図は第４図に具体的に説明した
データフィルタ（11）のインダクタンスの周波数特性を
示し、インダクタンスは約3MHzまでに平坦に約２μＨで
あり、10MHzでも約0.7μＨを有している。一方、第９図
は同様にインピーダンスの周波数特性であり、約3MHzよ
り急峻に立ち上がっている。この結果、このデータフィ
ルタ（11）は50Hz〜約20MHzの広帯域に渡ってフィルタ
効果を有し、スイッチング周波数500KHzのスイッチング
電源においても500KHzとその高調波のスイッチングノイ
ズを確実に除去できる。

ところで、このデータフィルタ（11）を基板（１）上
に搭載する場合は導体（11b）の先端部と導電路（２）
とを半田で固着することで行われる。更に述べると、導
体（11b）は電源ラインとなる導電路（２）間を接続す
る様にデータフィルタ（11）が面実装されることにな
る。尚、データフィルタ（11）の高さ、ノイズフィルタ
（９）、第１の平滑コンデンサ（12）、パルストランス
（14）、チョークコイル（16）等が実現可能な高さとほ
ぼ同じ高さに設定されている。

第１の平滑コンデンサ（12）は70mm×100mm×6mmサイ
ズの薄型の電解コンデンサが用いられ上述した導体（11
b）で近傍の導電路（２）と接続される。更に述べると
第１の平滑コンデンサ（12）は第10図に示す如く、コン
デンサ（12a）上面には接続ピン（図示しない）が上方
に向いて設けられている。コンデンサ（12a）上には接
続ピンと対応するスルーホールを有した絶縁板（12b）
が配置される。絶縁板（12b）の上面にはスルーホール
から延在された接続用の導電パターン（12c）が形成さ
れている。スルーホールに半田が被覆されるとコンデン
サ（12a）と導体パターン（12c）とが電気的に一体化さ
れ導電路（２）と接続する接続用の導体パターン（12
c）が上面側に配置されることになる。

スイッチングIC（13）は第11図に示す如く、絶縁処理
されたアルミニウム基板（13a）上にエポキシあるいは
ポリイミド等の絶縁樹脂層（13b）を介して所望形状に
形成された導電路（13c）上にパワートランジスタ（13
d）、トランジスタ、チップ抵抗、およびチップコンデ
ンサ等の複数の回路素子（13e）が固着されて構成され
る。アルミニウム基板（13a）上に搭載されたパワート
ランジスタ（13d）および複数の回路素子（13e）はエポ
キシ系の樹脂（13f）によって被覆処理されている。本
実施例で用いられるアルミニウム基板（13a）は30mm×6
0mmのサイズを有している。また、基板（13a）の一周端
部には外部リードが導出されている。

スイッチングIC（13）は最っとも発熱を有するもので
あり、基板（１）上に搭載する場合はその発熱の熱分散
を考慮して基板（１）の略中央付近に搭載する様に設計
される。

スイッチングIC（13）を基板（１）に搭載する場合
は、第11図の如く、基板（１）上にスイッチングIC（1
3）の相対向する周端辺より突出する導体（13g）を設け
ておき、Ｚ型の取付金具（13h）でスイッチングIC（1
3）の周端辺を固定し導体（13g）と金具（13h）とを半
田付けして一体化する。即ち、スイッチングIC（13）は
別工程であらかじめ形成されており、基板（１）上に平
面的に搭載した後にスイッチングIC（13）の外部リード
と導電路（２）を半田で接続する。

基板（１）の略中央部に配置されたスイッチングIC
（13）の隣接する周辺には後述するパルストランス（1
4）およびチョークコイル（16）等のある程度発熱を有
する部品が配置され各部品の発熱を基板（１）を用いて
効率よく放熱される様に設計されている。

パルストランス（14）は第12図および第13図に示す如
く、蛇腹状に形成された金属箔（14a）と絶縁層（図示
しない）を複数層に積層しフェライトコア（14b）で挾
持する様に形成される。即ち、金属箔（14a）は１次巻
線用（14a′）、２次巻線用（14a″）およびスイッチン
グIC（13）の補助電源の補助巻線（14a）の夫々の巻
線が絶縁層を介して形成され、夫々の巻線から接続用端
子（14b′）（14b″）（14b）が導出され所定の導電
路（２）と接続される。図中からはあきらかではないが
このパルストランス（14）のサイズは30mm×60mm×8mm
の扁平直方体形状である。

整流ダイオード（15）はパルストランス（14）の出力
を整流するものであるだけでよいため通常の電子部品ダ
イオードが用いられる。

チョークコイル（16）は第14図および第15図に示す如
く、パルストランス（14）と同様に蛇腹状に形成された
金属箔（16a）と絶縁層（図示しない）を複数層に積層
しフェライトコア（16b）で挾持する様に形成される。
金属箔（16a）の両端には接続用端子（16c）が導出され
所定の導電路（２）と接続される。チョークコイル（1
6）の大きさは図中から明らかでないが25mm×60mm×8mm
の扁平直方体形状である。

第２の平滑コンデンサ（20）はダイオード（15）と同
様に小型の部品より構成されている。

ところで、前段回路（６）および後段回路（７）が形
成された基板（１）上にはAC入力を行う外部コネクタ
（17）が接続される。

外部コネクタ（17）はエポキシ樹脂等の絶縁樹脂板
（17c）で形成され、基板（１）に固着する固着領域（1
7a）と外部回路と接続されるコネクタ領域（17b）とを
有している。固着領域（17a）の周端辺には複数のスル
ーホール（17d）が形成されており、そのスルーホール
（17d）を複数個含む様にその両面には導体（17e）（17
e′）が形成されている。この導体（17e）（17e′）が
延在されるコネクタ領域（17b）上には各導体（17e）
（17e′）から延在された複数の接続端子（17f）（17
f′）が形成されている。接続端子（17f）は交流電源用
の端子であり、接続端子（17f′）はフレームグランド
（アース）用のグランド端子である。

外部コネクタ（17）を基板（１）上に固着する場合コ
ネクタ領域（17b）を突出する様に配置して半田で固着
する。このとき、半田は毛細管現象でスルーホール（17
d）内に充填されるので基板（１）と外部コネクタ（1
7）は少ないスペースで強固に固着されることになる。
この様に本発明の外部コネクタ（17）を用いれば金属基
板（１）にコネクタ端子を容易にしかも少ないスペース
で強固に固着することができる。

一方、外部コネクタ（17）が固着された基板（１）の
反対の周端部には図示されないが外部の負荷へ出力電源
を供給するリード線が固着されている。

ところで、上述した基板（１）は固定部材（18）を介
してケース材（19）と一体化される。

第１図Ｂは本実施例で用いられる固定部材（18）を示
す斜視図である。本実施例の固定部材（18）はアルミニ
ウム製の固定部材（18a）と樹脂製の固定部材（18b）の
２種類を組合せて用いられる。

夫々の固定部材（18a）（18b）は基板（１）が大型サ
イズであるために発生するそりを防止するために基板
（１）の周端辺に配置される。このとき、アルミニウム
製の固定部材（18a）は外部コネクタ（17）および外部
リード線が固着されていない方へ配置され、樹脂製の固
定部材（18b）は外部コネクタ（17）およびリード線が
配置される方へ配置される。夫々の周端辺に配置された
夫々の固定部材（18a）（18b）は各コーナ部においてネ
ジ（18c）で一体化される。また、夫々の固定部材（18
a）（18b）の所望位置には固定用の貫通孔（18d）が形
成され、基板（１）とネジ（図示しない）で固定され
る。

このとき、アルミニウム製の固定部材（18a）が配置
される基板（１）上にはアース用の導電路（2a）が形成
されており、基板（１）とネジ（図示しない）止めする
際にアース用導電路（2a）と導通される。

一方、樹脂製の固定部材（18b）は外部コネクタ（1
7）およびリード線を基板（１）と挾持するかたちとな
り外部コネクタ（17）およびリード線の剥離を防止する
役目を行う。

基板（１）の周端辺に夫々の固定部材（18a）（18b）
を固定した後、第１図Ｃに示す如く、金属製のケース材
（19）を固定することで薄型のスイッチング電源装置が
完成される。

ケース材（19）と夫々の固定部材（18a）（18b）は金
属製のネジ（図示しない）によって固定される。

この結果、基板（１）上に形成されたアース用導電路
（2a）は金属製の固定部材（18a）を介してケース材（1
9）と導通し同電位となりシールド効果を備えることに
なる。

また、基板（１）上で発熱した熱は基板（１）で放熱
されると共に金属製の固定部材（18A）を伝導してケー
ス材（19）で更にその熱が放出される。即ち、基板
（１）とケース材（19）との両面で放熱が行える。

本発明では基板（１）上に搭載された全ての部品の高
さが10mm以下としたことで前段回路（６）と後段回路
（７）を実装した電源ユニットを超薄型で対応すること
ができる。しかも上述した如く、放熱のための専用のフ
ィンを不必要で実現することが可能となった。

以下に本発明を用いたコンピュータ用の電源のスイッ
チング電源回路について具体例を示す。

第16図はスイッチングレジュレータの回路図を示す。
商用交流電源ACは、先ずコンデンサ（31）とノイズフィ
ルタ（32）とで構成する第１のフィルタ回路（33）を通
り、ダイオードD₁〜D₄から成るブリッジ回路（34）によ
り整流され、続いてデータフィルタ（35）とコンデンサ
（36）（37）（38）から成る第２のフィルタ回路（39）
に印加される。第１のフィルタ回路（33）はコンデンサ
（31）のコンダクタンスＣとノイズフィルタ（32）のイ
ンダクタンスＬにより比較的狭い帯域幅の周波数特性し
か得られないので、50KHz〜500KHzの低周波ノイズを除
去できるよう、また第２のフィルタ回路（39）はデータ
フィルタ（35）により比較的広い帯域幅の周波数特性が
得られるので、コンデンサ（36）（37）（38）により1M
Hz〜30MHzの高周波ノイズを除去するように夫々の素子
の値が決められている。尚、第２のフィルタ回路（39）
をブリッジ回路（34）より容量交流電源AC側に配置して
も回路的には何ら支障無い。（40）はフレームグランド
である。

ブリッジ回路（34）により全波整流された電源電圧は
平滑コンデンサ（41）により平滑化され、その直流電圧
はパルストランス（42）の１次巻線側を介してスイッチ
ングトランジスタ（43）のソースに印加されている。ス
イッチングトランジスタ（43）のゲートには発振回路
（44）の高周波例えば100KHz〜500KHzのパルスがパルス
幅変調回路（45）でパルス変調されて印加されており、
この信号によってスイッチングトランジスタ（43）がス
イッチングされる。（46）はスイッチングトランジスタ
（43）に流れる電流を検出し、パルス幅変調回路（45）
によってトランジスタに流れる電流を制限しつつ電源を
過負荷から保護する為のカレントトランス、（47）はパ
ルストランス（42）のフライバック電圧からスイッチン
グトランジスタ（43）を保護する為のスナバ回路であ
る。

スイッチングトランジスタ（43）のON時、パルストラ
ンス（42）の１次巻線側に前記直流電圧が入力されるこ
とによってパルストランス（42）の２次巻線側に誘起さ
れる電圧は、整流ダイオードD₅で整流され、チョークコ
イル（48）とコンデンサ（49）から成る出力フィルタ
（50）で平滑されることにより直流に変換されて出力電
圧OUTとして出力される。スイッチングトランジスタ（4
3）のOFF時、チョークコイル（48）に蓄積されたエネル
ギーは、ダイオードD₆と出力フィルタ（50）により直流
に変換されて出力電圧OUTとして供給される。

出力電圧OUTは、電圧の安定化を行うための誤差検出
回路（51）と、内部機器を過電圧から保護するための過
電圧検出回路（52）に同時に印加される。誤差検出回路
（51）は、基準電圧を作るツェナーダイオード（53）お
よび抵抗R₁と、ホトカプラのホトダイオード（54）を駆
動するためのトランジスタ（55）と、トランジスタ（5
5）をバイアスするための抵抗R₂,R₃とから成り、トラン
ジスタ（55）はベースに印加された電圧が増大しツェナ
ーダイオード（53）の基準電圧より大きくなるとホトダ
イオード（54）に電流を流して発光させる。ホトカプラ
の受光部（56）はホトダイオード（54）と光的に結合さ
れており、ホトダイオード（54）の発光量が増すに従っ
て導通状態になり、パルス幅変調回路（45）を制御して
スイッチングトランジスタ（43）のベースに印加される
パルス幅を狭くし、スイッチング期間を短くすることに
より出力電圧OUTを減少させる様に働く。一方出力電圧
が減少してトランジスタ（55）のベース電圧が低下する
と、ホトダイオード（54）の発光量が減少し、パルス幅
変調回路（45）は前述と逆の動作をし、出力電圧OUTを
上昇させるように働く。このように出力電圧OUTをホト
カプラでパルス幅変調回路（45）に帰還することによっ
て電圧の安定化がなされる。過電圧保護回路（52）は、
基準電圧を作るツェナーダイオード（57）と、ホトサイ
リスタのホトダイオード（58）とから成り、ツェナーダ
イオード（57）は出力電圧OUTがその基準電圧を超える
と導通してホトダイオード（58）に電流を流し、ホトダ
イオード（58）を発光させる。ホトサイリスタの受光部
（59）はホトダイオード（58）の発光によって導通状態
となり、電源電圧発生回路（60）に作用してスイッチン
グIC（61）の各回路への電源供給を停止し、スイッチン
グレギュレータ回路の動作を停止する。このように出力
電圧OUTをホトサイリスタで帰還することにより、出力
電圧OUTが異常値になった場合に内部機器を過電圧から
保護する。

以上の動作を行うことで商用交流電源を所定の出力を
有す直流電源に変換することができコンピュータシステ
ムの電源ユニット部として用いられる。

第17図は第16図で示したスイッチングレギュレータ回
路を本実施例の基板（１）上に実装した場合を示す平面
図であり、実装される各部品の符号は第16図の回路図で
示した符号と同一にしてある。

第17図に示す如く、基板（１）の周端辺および中央部
にはアース用の導電路（2a）が形成されている。中央部
のアース用導電路（2a）は前段回路（６）と後段回路
（７）とを仕切る様にパターンニングされている。前段
回路（６）および後段回路（７）が形成される基板
（１）上に導電路（２）は各部品が接続されている。即
ち、（17）は外部コネクタ、（31）はコンデンサ、（3
2）はノイズフィルタ、（34）は整流回路、（35）はデ
ータフィルタ、（41）は平滑コンデンサ、（46）はカレ
ントトランス、（61）はスイッチングIC、（42）はパル
ストランス、（48）はチョークコイル、（49）はコンデ
ンサである。

第17図から明らかな如く、基板（１）の略中央部にも
っとも発熱を有するスイッチングIC（61）が配置され、
その隣接する周辺にはある程度発熱を有するパルストラ
ンス（42）およびチョークコイル（48）が配置されてい
る。更に薄型データフィルタ（35）は電源ライン間に配
置されている。

この基板（１）には第１図ＢおよびＣに示した固定部
材とケース材とが用いられて完全封止が行われスイッチ
ング電源装置が実現される。

本実施例では後段回路（７）にデータフィルタ（11）
が配置されているが、前段回路（６）側にデータフィル
タ（11）を配置することも可能である。

（ト）発明の効果 以上に説明した通り、本発明によれば、ノイズフィル
タ回路を構成するデータフィルタ（11）を扁平フェライ
トコアと絶縁被覆した箔状導体の２つの構成要素で形成
することで容易に薄型化することが可能となる。その結
果、従来では不可能とされていたスイッチングレギュレ
ータ回路の前段回路と後段回路を全て同一基板上に集積
化することができ、小型薄型化を実現したスイッチング
電源装置を実現できる大きな利点を有する。そのため本
発明を用いた電子機器ではシステム全体の小型化に一層
寄与できる大きな利点を有する。

また、全ての回路構成部品を放熱性良好なる金属基板
上に表面実装したので、放熱特性に優れる利点をも有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第17図は本発明を説明するための図であり、
第１図Ａ乃至第１図Ｃは本発明のスイッチング電源装置
を示す斜視図、第２図と第３図は夫々ノイズフィルタ
（９）を示す平面図と側面図、第４図と第５図は夫々デ
ータフィルタ（11）を示す平面図と側面図、第６図Ａと
第６図Ｂは夫々データフィルタ（11）の箔状導体（11
b）を示す平面図と側面図、第７図はデータフィルタ（1
1）の等価回路を示す回路図、第８図と第９図はデータ
フィルタ（11）の周波数特性を示す特性図、第10図は第
１の平滑コンデンサ（12）を示す斜視図、第11図はスイ
ッチングIC（13）を示す断面図、第12図と第13図は夫々
パルストランス（14）を示す平面図と側面図、第14図と
第15図は夫々チョークコイル（16）を示す平面図と側面
図、第16図はスイッチングレギュレータの回路図、第17
図は金属基板（１）上の導電路（２）パターンと主要部
品の配置を示すための平面図である。 第18図は従来例を説明するための回路図である。 （１）……金属基板、（９）……ノイズフィルタ、（1
1）……データフィルタ、（13）……スイッチングIC、
（14）……パルストランス、（16）……チョークコイ
ル。

フロントページの続き (72)発明者 瀧澤 健一 群馬県山田郡大間々町大間々414―１ 東京アイシー株式会社内 (72)発明者 野口 正人 群馬県山田郡大間々町大間々414―１ 東京アイシー株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−163995（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−3011（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02M 3/28

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用交流電源に接続された整流回路とノイ
   ズを除去するノイズフィルタとを有した前段回路と、 スイッチング動作を行うスイッチング回路と前記スイッ
   チング回路の負荷となるパルストランスとを有した後段
   回路とを備えたスイッチング電源装置において、 前記前段回路および後段回路を同一絶縁基板上に搭載
   し、前記後段回路に配置されるデータフィルタを薄型に
   したことを特徴とするスイッチング電源装置。
2. 【請求項２】前記薄型データフィルタは扁平フェライト
   コアに少なくとも１以上の貫通孔を設け、前記貫通孔に
   絶縁被覆され且つ互いに離間された複数本の箔状導体が
   挿入されていることを特徴とする請求項１記載のスイッ
   チング電源装置。
3. 【請求項３】前記薄型データフィルタはIC成分を備えて
   いることを特徴とする請求項１記載のスイッチング電源
   装置。
4. 【請求項４】前記絶縁基板は絶縁処理されたアルミニウ
   ム基板を用いたことを特徴とする請求項１記載のスイッ
   チング電源装置。
5. 【請求項５】前記絶縁基板上に形成される導電路に銅箔
   を用いたことを特徴とする請求項１記載のスイッチング
   電源装置。
6. 【請求項６】商用交流電源に接続された整流回路とノイ
   ズを除去するノイズフィルタとを有した前段回路と、 スイッチング動作を行うスイッチング回路と前記スイッ
   チング回路の負荷となるパルストランスとを有した後段
   回路とを備え、 前記前段回路および後段回路と同一絶縁基板上に搭載
   し、前記後段回路に扁平フェライトコアに少なくとも１
   以上の貫通孔が設けられ、前記貫通孔に絶縁被覆され且
   つ互いに離間された複数本の箔状導体が挿入された薄型
   データフィルタを配置したスイッチング電源装置におい
   て、 前記箔状導体の先端部と前記基板上に形成された所定の
   導電路とを半田で固着し、前記薄型データフィルタを前
   記基板上に表面実装することを特徴とするスイッチング
   電源装置。
7. 【請求項７】前記箔状導体は電源ラインとなる前記導電
   路を接続することを特徴とする請求項６記載のスイッチ
   ング電源装置。