JP3222328B2 - 電源装置 - Google Patents
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- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電源装置に関し、特に電
圧の異なる複数の出力電圧を得ることができる薄くて小
形の電源装置に関するものである。
圧の異なる複数の出力電圧を得ることができる薄くて小
形の電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一つの入力電圧から複数の出力電
圧を得る電源装置は存在している。
圧を得る電源装置は存在している。
【0003】例えば、我々が先に提案し、特開平6−610
72号公報で公開された薄型トランス及びそれを用いた情
報処理装置の発明もこの複数の電圧を出力する電源装置
に類するものである。
72号公報で公開された薄型トランス及びそれを用いた情
報処理装置の発明もこの複数の電圧を出力する電源装置
に類するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記公開公報
に記載されている発明は、それぞれの電源回路の構成部
品やメイン回路が明確に分離して配置されておらず、
又、制御回路が上記メイン回路から完全に分離されてな
いので、配線パターンが入り乱れて複雑になり、配線パ
ターン長を短くすることができない。その結果小形化,
薄形化を阻害している。又、配線パターンを広幅にでき
ないので、配線抵抗の電圧降下による損失が大きく、ま
たノイズを発生したりノイズを受けたりすることが多々
あり、信頼性の高い電源装置を得ることができないもの
であった。
に記載されている発明は、それぞれの電源回路の構成部
品やメイン回路が明確に分離して配置されておらず、
又、制御回路が上記メイン回路から完全に分離されてな
いので、配線パターンが入り乱れて複雑になり、配線パ
ターン長を短くすることができない。その結果小形化,
薄形化を阻害している。又、配線パターンを広幅にでき
ないので、配線抵抗の電圧降下による損失が大きく、ま
たノイズを発生したりノイズを受けたりすることが多々
あり、信頼性の高い電源装置を得ることができないもの
であった。
【0005】本発明は前記に着目し、小形,薄形でノイ
ズに強く、信頼性の高い電源装置を提供することを目的
としてなされたものである。
ズに強く、信頼性の高い電源装置を提供することを目的
としてなされたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的は、外部から所
定の電圧が印加される入力部と,この入力部に印加され
ている電圧を基に複数の異なる電圧を生成する複数の電
源回路と,これらの複数の電源回路で生成された複数の
出力電圧を外部に出力する出力部と,これらの出力電圧
を安定化する機能を有する制御部と,これらの入力部,
電源回路,出力部及び制御部を担持し、これらの構成要
素を電気的に接続する印刷パターンを有する絶縁基板と
を有する電源装置において、前記複数の電源回路を構成
する構成部品をそれぞれの出力電圧毎にそれぞれ所定の
エリヤに纏めて配置すること、あるいは前記電源回路を
構成する複数の部品の高さ寸法をトランスと略均一か、
あるいはこのトランスの寸法を越えないように構成する
ことによって達成される。
定の電圧が印加される入力部と,この入力部に印加され
ている電圧を基に複数の異なる電圧を生成する複数の電
源回路と,これらの複数の電源回路で生成された複数の
出力電圧を外部に出力する出力部と,これらの出力電圧
を安定化する機能を有する制御部と,これらの入力部,
電源回路,出力部及び制御部を担持し、これらの構成要
素を電気的に接続する印刷パターンを有する絶縁基板と
を有する電源装置において、前記複数の電源回路を構成
する構成部品をそれぞれの出力電圧毎にそれぞれ所定の
エリヤに纏めて配置すること、あるいは前記電源回路を
構成する複数の部品の高さ寸法をトランスと略均一か、
あるいはこのトランスの寸法を越えないように構成する
ことによって達成される。
【0007】
【作用】複数の電源回路を出力電圧毎に配置エリアを区
別し、各電源装置の制御部は一つのエリアに纏めて配置
することにより、配線パターンが短く簡単になり、その
結果小形化可能になると共に、部品配置エリヤに余裕が
生じ、高さの高い部品は横向きに配置することができ、
薄形化が可能になる。又、同じ寸法でも配線パターンを
広幅にできるので、配線による電圧降下を小さくでき、
お互いにノイズを発生したりノイズを受けたりすること
が少なくなる。更に、電流の大きなメイン回路と電流の
小さな信号の制御部を分離することで、ノイズの影響を
受けにくくできるように作用する。
別し、各電源装置の制御部は一つのエリアに纏めて配置
することにより、配線パターンが短く簡単になり、その
結果小形化可能になると共に、部品配置エリヤに余裕が
生じ、高さの高い部品は横向きに配置することができ、
薄形化が可能になる。又、同じ寸法でも配線パターンを
広幅にできるので、配線による電圧降下を小さくでき、
お互いにノイズを発生したりノイズを受けたりすること
が少なくなる。更に、電流の大きなメイン回路と電流の
小さな信号の制御部を分離することで、ノイズの影響を
受けにくくできるように作用する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図3に
より説明する。
より説明する。
【0009】図1は本発明電源装置の部品配置を示す平
面図、図2はこの図1の部品配置図に関連させて所定の
断面を示す図、図3はこれらの構成部品の電気的接続図
を示している。
面図、図2はこの図1の部品配置図に関連させて所定の
断面を示す図、図3はこれらの構成部品の電気的接続図
を示している。
【0010】構成部品の配置構成を説明する前に、先ず
図3の電気的接続図について説明する。
図3の電気的接続図について説明する。
【0011】図は制御回路用の5V電源,LCD表示装
置のバックライト用の12V電源、及び印刷装置駆動用
の−22V電源の三つの出力電圧を得る回路である。
置のバックライト用の12V電源、及び印刷装置駆動用
の−22V電源の三つの出力電圧を得る回路である。
【0012】この回路において第1の出力(5V)と第
2の出力(−22V)は一つのトランスを用いて二つの
出力を得る方法で、第3の出力は(12V)昇圧チョッ
パーで得るものである。
2の出力(−22V)は一つのトランスを用いて二つの
出力を得る方法で、第3の出力は(12V)昇圧チョッ
パーで得るものである。
【0013】図3において、N1−1,N1−2は商用
電源をACアダプターで降圧した9Vの直流電圧、ある
いは電池で直接9Vの直流電圧が印加される入力端子で
ある。この入力端子の正極側N1−1にはフューズFを
介して入力コンデンサC1の正極側、及びトランスT1
の1端、さらにコイルL1の1端が接続されている。ト
ランスT1の1次側の他端にはスイッチング素子Q2の
ドレインに接続する。スイッチング素子Q2のソースと
入力コンデンサC1の負極側は入力端子の負極側N1−
2に接続する。
電源をACアダプターで降圧した9Vの直流電圧、ある
いは電池で直接9Vの直流電圧が印加される入力端子で
ある。この入力端子の正極側N1−1にはフューズFを
介して入力コンデンサC1の正極側、及びトランスT1
の1端、さらにコイルL1の1端が接続されている。ト
ランスT1の1次側の他端にはスイッチング素子Q2の
ドレインに接続する。スイッチング素子Q2のソースと
入力コンデンサC1の負極側は入力端子の負極側N1−
2に接続する。
【0014】トランスT1の2次側の1端は第1の出力
整流用ダイオードD2のアノード側と第2の出力整流用
ダイオードD4のカソード側に接続する。トランスT1
の2次側の他端は第1及び第2の出力端子の負極及び正
極側に接続する。ダイオードD2のカソード側は整流用
ダイオードD3のカソード側とコイルL2の1端に接続
する。コイルL2の他端は平滑用コンデンサC3の正極
側と第1の出力端子の正極側N2−3に接続する。ダイ
オードD3のアノード側と平滑用コンデンサC3の負極
側は第1の出力端子の負極側N2−4に接続する。
整流用ダイオードD2のアノード側と第2の出力整流用
ダイオードD4のカソード側に接続する。トランスT1
の2次側の他端は第1及び第2の出力端子の負極及び正
極側に接続する。ダイオードD2のカソード側は整流用
ダイオードD3のカソード側とコイルL2の1端に接続
する。コイルL2の他端は平滑用コンデンサC3の正極
側と第1の出力端子の正極側N2−3に接続する。ダイ
オードD3のアノード側と平滑用コンデンサC3の負極
側は第1の出力端子の負極側N2−4に接続する。
【0015】ダイオードD4のアノード側はコンデンC
4の負極側と抵抗R1の1端に接続する。抵抗R1の他
端は定電圧ダイオードZD1のアノード側とコンデンサ
C5の負極側及び第2の出力端子の負極側N2−5に接
続する。
4の負極側と抵抗R1の1端に接続する。抵抗R1の他
端は定電圧ダイオードZD1のアノード側とコンデンサ
C5の負極側及び第2の出力端子の負極側N2−5に接
続する。
【0016】コンデンサC4,C5の正極側と定電圧ダ
イオードZD1のカソード側は第2の出力端子の正極側
N2−6に接続する。
イオードZD1のカソード側は第2の出力端子の正極側
N2−6に接続する。
【0017】第3の出力電圧を得る回路のコイルL1の
他端はスイッチング素子Q1のドレインと整流用ダイオ
ードD1のアノード側に接続する。整流用ダイオードD
1のカソード側は第3の出力端子の正極側N2−1とコ
ンデンサC2の正極側に接続する。
他端はスイッチング素子Q1のドレインと整流用ダイオ
ードD1のアノード側に接続する。整流用ダイオードD
1のカソード側は第3の出力端子の正極側N2−1とコ
ンデンサC2の正極側に接続する。
【0018】スイッチング素子Q1のソースとコンデン
サC2の負極側は第3の出力端子の負極側N2−2に接
続する。
サC2の負極側は第3の出力端子の負極側N2−2に接
続する。
【0019】又、第1出力の負極側N2−4,第2出力
の正極側N2−6,第3の出力の負極側N2−2及び入
力の負極側N1−2はグランドとして共通に接続してい
る。更に第1の出力と第3の出力にコントロール用IC
回路IC1の入力を接続する。コントロール用IC回路
IC1の出力はスイッチング素子Q2とスイッチング素
子Q1のゲートに接続される。コントロール用IC回路
IC1は市販のスイッチング用電圧コントロールICで
あり、PWM(パルス ウィドス モジュレーション)
制御用回路を2組有するものである。
の正極側N2−6,第3の出力の負極側N2−2及び入
力の負極側N1−2はグランドとして共通に接続してい
る。更に第1の出力と第3の出力にコントロール用IC
回路IC1の入力を接続する。コントロール用IC回路
IC1の出力はスイッチング素子Q2とスイッチング素
子Q1のゲートに接続される。コントロール用IC回路
IC1は市販のスイッチング用電圧コントロールICで
あり、PWM(パルス ウィドス モジュレーション)
制御用回路を2組有するものである。
【0020】本発明は以上の回路構成であり、次に示す
動作をする。
動作をする。
【0021】先ず第1の出力(5V)を得るコンバータ
について説明する。スイッチング素子Q2をオンすると
直流電源の正極側N1−1からフューズFを介してトラ
ンスT1の1次側,スイッチング素子Q2,直流電源の
負極側N1−2の経路で電流が流れる。この電流によ
り、トランスT1の2次側に電圧が誘起する。この電圧
をダイオードD2で整流してコイルL2とコンデンサC
3により平滑する。
について説明する。スイッチング素子Q2をオンすると
直流電源の正極側N1−1からフューズFを介してトラ
ンスT1の1次側,スイッチング素子Q2,直流電源の
負極側N1−2の経路で電流が流れる。この電流によ
り、トランスT1の2次側に電圧が誘起する。この電圧
をダイオードD2で整流してコイルL2とコンデンサC
3により平滑する。
【0022】スイッチング素子Q2をオフするとコイル
L2に蓄えられた励磁エネルギーはダイオードD3を通
してコンデンサC3を充電する。このようにして第1の
出力5Vが端子N2−3,N2−4間に得られる。
L2に蓄えられた励磁エネルギーはダイオードD3を通
してコンデンサC3を充電する。このようにして第1の
出力5Vが端子N2−3,N2−4間に得られる。
【0023】又、第1の出力電圧を安定化するため、第
1の出力電圧をコントロール用IC回路IC1で取込
み、その電圧が第1の基準値より高いときはスイッチン
グ素子のオンデューティを下げ、低いときはオンデュー
ティを上げるようにして出力電圧を一定に保つようにす
る。
1の出力電圧をコントロール用IC回路IC1で取込
み、その電圧が第1の基準値より高いときはスイッチン
グ素子のオンデューティを下げ、低いときはオンデュー
ティを上げるようにして出力電圧を一定に保つようにす
る。
【0024】次に第2の出力(−22V)を得るコンバ
ータについて、その動作を説明する。
ータについて、その動作を説明する。
【0025】スイッチング素子Q2をオンするとトラン
スT1の2次側にエネルギーを伝達すると同時にトラン
スT1に励磁エネルギーが蓄えられる。その後スイッチ
ング素子Q2をオフするとトランスT1に蓄えられた励
磁エネルギーはダイオードD4を通してコンデンサC4
を図示の極性に充電する。
スT1の2次側にエネルギーを伝達すると同時にトラン
スT1に励磁エネルギーが蓄えられる。その後スイッチ
ング素子Q2をオフするとトランスT1に蓄えられた励
磁エネルギーはダイオードD4を通してコンデンサC4
を図示の極性に充電する。
【0026】この電圧を抵抗R1と定電圧ダイオードZ
D1により一定電圧にしてコンデンサC5に蓄え、端子
N2−5,N2−6間に第2の出力−22Vを得る。
D1により一定電圧にしてコンデンサC5に蓄え、端子
N2−5,N2−6間に第2の出力−22Vを得る。
【0027】第3の出力(12V)は一般に昇圧チョパ
ーと呼ばれる回路構成で、スイッチング素子Q1をオン
すると直流電源の正極側N1−1からフューズFを介し
てコイルL1,スイッチング素子Q1,直流電源の負極
側N1−2の経路で電流が流れる。この電流により、コ
イルL1に励磁エネルギーが蓄えられる。
ーと呼ばれる回路構成で、スイッチング素子Q1をオン
すると直流電源の正極側N1−1からフューズFを介し
てコイルL1,スイッチング素子Q1,直流電源の負極
側N1−2の経路で電流が流れる。この電流により、コ
イルL1に励磁エネルギーが蓄えられる。
【0028】スイッチング素子Q1をオフするとコイル
L1に蓄えられた励磁エネルギーによって発生した電圧
と直流電源の電圧を加えた電圧がダイオードD1を通し
てコンデンサC2を充電する。このようにして第3の出
力12Vが端子N2−1,N2−2間に得られる。
L1に蓄えられた励磁エネルギーによって発生した電圧
と直流電源の電圧を加えた電圧がダイオードD1を通し
てコンデンサC2を充電する。このようにして第3の出
力12Vが端子N2−1,N2−2間に得られる。
【0029】又、第3の出力電圧を安定化するため、こ
の出力電圧をコントロール用IC回路IC1で取込み、
その電圧が第3の基準値より高いときはスイッチング素
子Q1のオンデューティを下げ、低いときはオンデュー
ティを上げるようにしてコイルL1に蓄えられる励磁エ
ネルギーを調整し、出力電圧を一定にするように制御す
る。
の出力電圧をコントロール用IC回路IC1で取込み、
その電圧が第3の基準値より高いときはスイッチング素
子Q1のオンデューティを下げ、低いときはオンデュー
ティを上げるようにしてコイルL1に蓄えられる励磁エ
ネルギーを調整し、出力電圧を一定にするように制御す
る。
【0030】尚、図3の回路例では第1の出力は5V、
第2の出力は−22V、第3の出力は12Vを得る電源
で、電池で動作する携帯用の情報機器に好適な例であ
る。
第2の出力は−22V、第3の出力は12Vを得る電源
で、電池で動作する携帯用の情報機器に好適な例であ
る。
【0031】このような複数電源回路を構成する部品の
配置例を図1に示す。
配置例を図1に示す。
【0032】図1はプリント基板や絶縁した金属基板等
の基板上に配置した部品配置の例である。
の基板上に配置した部品配置の例である。
【0033】図示の入力部は入力端子N1−1,N1−
2を含む8本のピンを有するコネクタ,フューズF1及
びコンデンサC1から構成され、前記図3のようにそれ
ぞれ接続されている。
2を含む8本のピンを有するコネクタ,フューズF1及
びコンデンサC1から構成され、前記図3のようにそれ
ぞれ接続されている。
【0034】第1の5V電源を得る5V電源回路部は、
3本の端子を有するスイッチング素子Q2,10本の端
子を有するトランスT1,ダイオードD2,D3及びコ
イルL2,二個で1組のコンデンサを構成するコンデン
サC3からで構成され、前記図3のようにそれぞれ接続
されている。又、これらの構成部品は図示のように出力
部と12V部の下に纏めて配置している。更にコンデン
サC3はその高さをできるだけ低く押さえるために2個
に分割して図示のように配置したが、分割数は任意で良
い。
3本の端子を有するスイッチング素子Q2,10本の端
子を有するトランスT1,ダイオードD2,D3及びコ
イルL2,二個で1組のコンデンサを構成するコンデン
サC3からで構成され、前記図3のようにそれぞれ接続
されている。又、これらの構成部品は図示のように出力
部と12V部の下に纏めて配置している。更にコンデン
サC3はその高さをできるだけ低く押さえるために2個
に分割して図示のように配置したが、分割数は任意で良
い。
【0035】このコンデンサC3,コイルL2、及びト
ランスT1と絶縁基板とのそれぞれの積層高さは略5ミ
リメータにしている。これは、パワーICや論理回路を
有する一般的な制御基板の実装高さが5ミリメータ程度
であり、これと本発明電源装置の高さ寸法を一致させる
ことにより、本発明電源装置を制御基板の横に並べて情
報機器等の本体ケースに配置することによって、情報機
器の高さ寸法の増大を抑制できる。電源装置が制御基板
の高さを超えれば、この分だけ情報機器の高さも増大
し、薄形の情報機器を得ることができなくなってしま
う。
ランスT1と絶縁基板とのそれぞれの積層高さは略5ミ
リメータにしている。これは、パワーICや論理回路を
有する一般的な制御基板の実装高さが5ミリメータ程度
であり、これと本発明電源装置の高さ寸法を一致させる
ことにより、本発明電源装置を制御基板の横に並べて情
報機器等の本体ケースに配置することによって、情報機
器の高さ寸法の増大を抑制できる。電源装置が制御基板
の高さを超えれば、この分だけ情報機器の高さも増大
し、薄形の情報機器を得ることができなくなってしま
う。
【0036】尚、前記トランスは5本のコイルを有し、
その内3コイルを並列接続して1次巻線とし、残余の2
コイルを直列接続して2次巻線となるように前記10本
の端子を接続する。それぞれのコイルは二つの端子を有
しているのでトランスT1は前記のように10本の端子
を有しているのである。
その内3コイルを並列接続して1次巻線とし、残余の2
コイルを直列接続して2次巻線となるように前記10本
の端子を接続する。それぞれのコイルは二つの端子を有
しているのでトランスT1は前記のように10本の端子
を有しているのである。
【0037】又、前記コイルL2はできるだけ第3の電
源回路のコイルL1から離して配置し、前記コイルL1
の磁気的影響を受けないようにしている。
源回路のコイルL1から離して配置し、前記コイルL1
の磁気的影響を受けないようにしている。
【0038】第2の−22V電源を得る−22V電源回
路部は、スイッチング素子Q2,トランスT1は5V部
で用いたものと共通であり、これらの部品以外にダイオ
ードD4,コンデンサC4,抵抗R1,定電圧ダイオー
ドZD1,コンデンサC5で構成し、前記図3のように
接続されていると共に、5V部の近くに纏めて配置して
いる。
路部は、スイッチング素子Q2,トランスT1は5V部
で用いたものと共通であり、これらの部品以外にダイオ
ードD4,コンデンサC4,抵抗R1,定電圧ダイオー
ドZD1,コンデンサC5で構成し、前記図3のように
接続されていると共に、5V部の近くに纏めて配置して
いる。
【0039】第3の12V電源を得る12V電源回路部
は、スイッチング素子Q1とコイルL1,ダイオードD
1,コンデンサC2で構成し、前記図3のようにそれぞ
れ接続し、図示のように入力部と出力部の間に纏めて配
置している。コンデンサC2は電源装置の高さを低くす
るため3個に分割して配置したが、分割個数は分割でき
ない他の構成部品の高さを超えない程度になるように任
意に選択するようにする。
は、スイッチング素子Q1とコイルL1,ダイオードD
1,コンデンサC2で構成し、前記図3のようにそれぞ
れ接続し、図示のように入力部と出力部の間に纏めて配
置している。コンデンサC2は電源装置の高さを低くす
るため3個に分割して配置したが、分割個数は分割でき
ない他の構成部品の高さを超えない程度になるように任
意に選択するようにする。
【0040】又、前記コイルL1はできるだけ第1の電
源回路のコイルL2から離して配置し、前記コイルL2
の磁気的影響を受けないようにしている。これらのコイ
ルL1,L2は互いに最も遠い位置に配置されているの
で、相互に磁気的悪影響を与えないようになる。
源回路のコイルL2から離して配置し、前記コイルL2
の磁気的影響を受けないようにしている。これらのコイ
ルL1,L2は互いに最も遠い位置に配置されているの
で、相互に磁気的悪影響を与えないようになる。
【0041】このコンデンサC2と絶縁基板の積層高さ
は前記と同様にしてT1と絶縁基板の積層高さである5
ミリメータに略一致させてある。
は前記と同様にしてT1と絶縁基板の積層高さである5
ミリメータに略一致させてある。
【0042】制御部は図3で示したコントロール用IC
回路IC1及びその周辺回路で、図示のように前記第1
ないし第3の出力部と共に近い位置に配置し、配線パタ
ーンをできるだけ短くするように考慮している。又、配
線を短くすることによって、電気的ノイズの影響を受け
にくくなり、このノイズによる誤動作が防止される。出
力部は、入力部と同じく8本のピンを有するコネクタか
ら構成され、第1の電源を出力する出力端子N2−3,
N2−4,第2の電源を出力する出力端子N2−5,N
2−6,第3の電源を出力する出力端子N2−1,N2
−2を有する。
回路IC1及びその周辺回路で、図示のように前記第1
ないし第3の出力部と共に近い位置に配置し、配線パタ
ーンをできるだけ短くするように考慮している。又、配
線を短くすることによって、電気的ノイズの影響を受け
にくくなり、このノイズによる誤動作が防止される。出
力部は、入力部と同じく8本のピンを有するコネクタか
ら構成され、第1の電源を出力する出力端子N2−3,
N2−4,第2の電源を出力する出力端子N2−5,N
2−6,第3の電源を出力する出力端子N2−1,N2
−2を有する。
【0043】本発明の電源装置は前述のように矩形のエ
ポキシ等の合成樹脂で構成された絶縁基板の長手方向の
一辺に入力部,第3の電源回路部,出力部の順に配置
し、絶縁基板の長手方向の他辺に制御部,第1の電源回
路部,第2の電源回路部を配置し、前記第3の電源回路
部と第2の電源回路部間に前記第1の電源回路部の一部
が挟持される如く配置したものである。
ポキシ等の合成樹脂で構成された絶縁基板の長手方向の
一辺に入力部,第3の電源回路部,出力部の順に配置
し、絶縁基板の長手方向の他辺に制御部,第1の電源回
路部,第2の電源回路部を配置し、前記第3の電源回路
部と第2の電源回路部間に前記第1の電源回路部の一部
が挟持される如く配置したものである。
【0044】次に、前記のように配置された電源装置の
断面構成について図2に基づいて説明する。図には前記
のように配置された構成部品のA−A矢視断面,B−B
矢視断面,C−C矢視断面の3態様についてそれぞれ示
す。
断面構成について図2に基づいて説明する。図には前記
のように配置された構成部品のA−A矢視断面,B−B
矢視断面,C−C矢視断面の3態様についてそれぞれ示
す。
【0045】A−A断面は出力コネクタN2,コンデン
サC3,コイルL2部の断面図である。
サC3,コイルL2部の断面図である。
【0046】この図で明らかなように出力部のコネクタ
N2やコンデンサC3等の構成部品はトランスT1やコ
イルL1,L2の高さと略同一とするか、あるいは、こ
の高さを越えないようにする。特にコンデンサC3につ
いては複数に分割し、一つの高さ寸法を低くして、薄形
化を図っている。又、コンデンサは角形筒上のものを使
用し、横形に配置して高さ寸法の増大を抑制している。
N2やコンデンサC3等の構成部品はトランスT1やコ
イルL1,L2の高さと略同一とするか、あるいは、こ
の高さを越えないようにする。特にコンデンサC3につ
いては複数に分割し、一つの高さ寸法を低くして、薄形
化を図っている。又、コンデンサは角形筒上のものを使
用し、横形に配置して高さ寸法の増大を抑制している。
【0047】B−B断面はコンデンサC2,トランスT
1,ダイオードD2を通る断面図である。
1,ダイオードD2を通る断面図である。
【0048】この場合もコンデンサC2を複数に分割
し、一つの高さ寸法を低くして、トランスT1やコイル
と同等の高さとし、全体の薄形化を図っている。
し、一つの高さ寸法を低くして、トランスT1やコイル
と同等の高さとし、全体の薄形化を図っている。
【0049】C−C断面は入力コネクタN1,コンデン
サC1,コイルL1,スイッチング素子Q2,トランス
T1,2分割したコンデンサC3部の断面図である。こ
の図でも明らかなように、各構成要素の高さは分割でき
ない例えばトランスT1あるいはコイルL1と同等かあ
るいはこれを越えないようにして電源装置全体の薄形化
を図っている。即ち、他の部品に比較してとりわけ高く
なる部品は分割してその寸法を低くし、分割不可能なト
ランス等とほぼ等しいか、これより低くなるように構成
したものである。
サC1,コイルL1,スイッチング素子Q2,トランス
T1,2分割したコンデンサC3部の断面図である。こ
の図でも明らかなように、各構成要素の高さは分割でき
ない例えばトランスT1あるいはコイルL1と同等かあ
るいはこれを越えないようにして電源装置全体の薄形化
を図っている。即ち、他の部品に比較してとりわけ高く
なる部品は分割してその寸法を低くし、分割不可能なト
ランス等とほぼ等しいか、これより低くなるように構成
したものである。
【0050】この発明思想に基づいて試作したところ、
長辺が約60〜70ミリメータ,短辺が約40ミリメー
タ,高さが5ミリメータであり、表面積でテレホンカー
ドより一回り小さい10Wの小形電源装置を得ることが
できた。このサイズは我々が知っている従来の電源装置
のそれぞれ半分程度の寸法であり、重さも約10グラム
で大幅に軽くすることができたものである。尚、この寸
法については小形で高性能な部品を使用することによっ
て更に小さくできるが、高価になる点で難点があり、一
方、一般的な制御基板より極端に薄くしても余り意味が
なく、結局前記のような高さ寸法がよい。
長辺が約60〜70ミリメータ,短辺が約40ミリメー
タ,高さが5ミリメータであり、表面積でテレホンカー
ドより一回り小さい10Wの小形電源装置を得ることが
できた。このサイズは我々が知っている従来の電源装置
のそれぞれ半分程度の寸法であり、重さも約10グラム
で大幅に軽くすることができたものである。尚、この寸
法については小形で高性能な部品を使用することによっ
て更に小さくできるが、高価になる点で難点があり、一
方、一般的な制御基板より極端に薄くしても余り意味が
なく、結局前記のような高さ寸法がよい。
【0051】又、前記のように複数の電源回路を構成す
る電気部品をその出力電圧毎にまとめて配置したので他
の電源回路の配線パターンが入り乱れて配線されること
がなく、配線パターンが簡単になる。又、全体から見て
も制御IC(IC1)に代表される制御部に前記複数の
それぞれの電源回路を隣接配置してあるので、前記制御
部とそれぞれの電源回路を結ぶ配線パターン長が必要最
少限で充分であり、伝送値全体の印刷配線パターン長を
最小にすることができる。その結果基板の表面積を小さ
くできる。基板の面積を小さくしない場合は基板上の部
品配置に余裕が生じ、高さの高い部品は横向きに配置す
ることができ、更なる薄形化が可能になる。尚、この一
実施例では、実際にコンデンサを横形にして高さ寸法の
増大を抑制している。又、同じ寸法でも配線を広幅にで
きるので、配線による電圧降下を小さくでき、お互いに
ノイズを発生したりノイズを受けたりすることが防止さ
れる。
る電気部品をその出力電圧毎にまとめて配置したので他
の電源回路の配線パターンが入り乱れて配線されること
がなく、配線パターンが簡単になる。又、全体から見て
も制御IC(IC1)に代表される制御部に前記複数の
それぞれの電源回路を隣接配置してあるので、前記制御
部とそれぞれの電源回路を結ぶ配線パターン長が必要最
少限で充分であり、伝送値全体の印刷配線パターン長を
最小にすることができる。その結果基板の表面積を小さ
くできる。基板の面積を小さくしない場合は基板上の部
品配置に余裕が生じ、高さの高い部品は横向きに配置す
ることができ、更なる薄形化が可能になる。尚、この一
実施例では、実際にコンデンサを横形にして高さ寸法の
増大を抑制している。又、同じ寸法でも配線を広幅にで
きるので、配線による電圧降下を小さくでき、お互いに
ノイズを発生したりノイズを受けたりすることが防止さ
れる。
【0052】又、電源回路ではコイルが電磁ノイズを発
生するため、磁気的ノイズの干渉は特に5V電圧を出力
する第1の電源回路と12Vを出力する第3の電源回路
間で発生しやすい。しかし、前記本発明の一実施例では
第1の電源回路のコイルL2と第3の電源回路のコイル
L1を可及的に離間するように配置して磁気的干渉を防
止している。即ち、コイルL1を第1の電源回路から最
も離れた位置に配置し、コイルL2を第3の電源回路か
ら最も離れた位置に配置している。
生するため、磁気的ノイズの干渉は特に5V電圧を出力
する第1の電源回路と12Vを出力する第3の電源回路
間で発生しやすい。しかし、前記本発明の一実施例では
第1の電源回路のコイルL2と第3の電源回路のコイル
L1を可及的に離間するように配置して磁気的干渉を防
止している。即ち、コイルL1を第1の電源回路から最
も離れた位置に配置し、コイルL2を第3の電源回路か
ら最も離れた位置に配置している。
【0053】前記コンデンサをタンタルの電解コンデン
サとすれば発火の心配が少なく安全性が向上する。
サとすれば発火の心配が少なく安全性が向上する。
【0054】
【発明の効果】本発明は前述のように、外部から所定の
電圧が印加される入力部と,この入力部に印加されてい
る電圧を基に複数の異なる電圧を生成する複数の電源回
路と,これらの複数の電源回路で生成された複数の出力
電圧を外部に出力する出力部と,これらの出力電圧を安
定化する機能を有する制御部と,これらの入力部,電源
回路,出力部及び制御部を担持し、これらの構成要素を
電気的に接続する印刷パターンを有する絶縁基板とを有
する電源装置において、前記複数の電源回路を構成する
構成部品をそれぞれの出力電圧毎にそれぞれ所定のエリ
ヤに纏めて配置するか、あるいは前記電源回路を構成す
る複数の部品の高さ寸法をトランスと略均一か、あるい
はこのトランスの寸法を越えないように構成したので、
小形,薄形でノイズに強く、信頼性の高い電源装置を提
供することができる。
電圧が印加される入力部と,この入力部に印加されてい
る電圧を基に複数の異なる電圧を生成する複数の電源回
路と,これらの複数の電源回路で生成された複数の出力
電圧を外部に出力する出力部と,これらの出力電圧を安
定化する機能を有する制御部と,これらの入力部,電源
回路,出力部及び制御部を担持し、これらの構成要素を
電気的に接続する印刷パターンを有する絶縁基板とを有
する電源装置において、前記複数の電源回路を構成する
構成部品をそれぞれの出力電圧毎にそれぞれ所定のエリ
ヤに纏めて配置するか、あるいは前記電源回路を構成す
る複数の部品の高さ寸法をトランスと略均一か、あるい
はこのトランスの寸法を越えないように構成したので、
小形,薄形でノイズに強く、信頼性の高い電源装置を提
供することができる。
【図1】本発明構成の一実施例を示す電源装置全体の部
品配置図。
品配置図。
【図2】前記図1の電源装置における所定部分の断面を
示す図。
示す図。
【図3】本発明の一実施例を示す電源装置の電気的接続
図。
図。
N1−1,N1−2…入力端子、C1〜C5…コンデン
サ、T1…トランス、L1,L2…コイル、Q1,Q2
…スイッチング素子、D2〜D4…出力整流用ダイオー
ド、N2−1〜2−6…出力端子、R1…抵抗、ZD1
…定電圧ダイオード、IC1…コントロール用IC回
路。
サ、T1…トランス、L1,L2…コイル、Q1,Q2
…スイッチング素子、D2〜D4…出力整流用ダイオー
ド、N2−1〜2−6…出力端子、R1…抵抗、ZD1
…定電圧ダイオード、IC1…コントロール用IC回
路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝沢 和広 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会 社 日立水沢エレクトロニクス内 (72)発明者 中村 徹之介 岩手県水沢市真城字北野1番地 株式会 社 日立水沢エレクトロニクス内 (72)発明者 常楽 雅美 茨城県日立市東多賀町一丁目1番1号 株式会社 日立製作所 情報映像メディ ア事業部内 (56)参考文献 特開 平5−91743(JP,A) 特開 平6−141544(JP,A) 特開 平5−304764(JP,A) 実開 平4−51085(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28
Claims (5)
- 【請求項1】 外部から所定の電圧が印加される入力部
と、この入力部に印加されている電圧を基に複数の異な
る電圧を生成する電源回路と、これらの複数の電源回路
で生成した複数の出力電圧を外部に出力する出力部と、
前記出力電圧を安定化する制御部と、前記入力部,電源
部,出力部及び制御部を担持し、電気的に接続する配線
パターンを有する絶縁基板とを有する電源装置におい
て、 前記複数の電源回路を有する構成部品をそれぞれの出力
電圧ごとに前記絶縁基板のそれぞれのエリヤに纏めて配
置してあって、 前記絶縁基板が長方形形状であって、該絶縁基板の1辺
の近傍に前記入力部を配置し、該1辺に対向した他の辺
の近傍に前記出力部を配置してあり、 前記複数の電源回路を前記制御部にそれぞれ隣接して配
置したことを特徴とする 電源装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電源装置において、前記
複数の電源回路の何れかのエリアにトランスを備えてい
て、前記複数の電源回路の部品の絶縁基板上の高さ寸法
が前記トランスの高さ寸法を越えないことを特徴とする
電源装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の電源装置において、前記
複数の電源回路の少なくとも二つの電源回路がそれぞれ
コイルを具備していて、一方の電源回路エリアに配置し
たコイルと他方の電源回路エリアに配置したコイルとが
互いに最も遠い位置に配置したことを特徴とする電源装
置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の電源装置において、前記
制御部によって複数の電源回路がそれぞれ個別に制御さ
れていることを特徴とする電源装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の電源装置において、前記
制御部が前記複数の電源回路の半導体スイッチング素子
を制御していることを特徴とする電源装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20633894A JP3222328B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電源装置 |
TW085204688U TW417913U (en) | 1994-08-31 | 1995-08-11 | Electric power unit |
US08/517,926 US5610449A (en) | 1994-08-31 | 1995-08-22 | Electric power unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20633894A JP3222328B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0880040A JPH0880040A (ja) | 1996-03-22 |
JP3222328B2 true JP3222328B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=16521651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20633894A Expired - Fee Related JP3222328B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電源装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5610449A (ja) |
JP (1) | JP3222328B2 (ja) |
TW (1) | TW417913U (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5842030A (en) * | 1995-10-04 | 1998-11-24 | Larabell; Henri | Memory storage system having swappable power supplies |
US6440750B1 (en) | 1997-06-10 | 2002-08-27 | Agere Systems Guardian Corporation | Method of making integrated circuit having a micromagnetic device |
GB2363008B (en) * | 1997-11-20 | 2002-02-06 | Sevcon Ltd | Controller for battery-operated vehicle |
US6255714B1 (en) * | 1999-06-22 | 2001-07-03 | Agere Systems Guardian Corporation | Integrated circuit having a micromagnetic device including a ferromagnetic core and method of manufacture therefor |
US20030107566A1 (en) * | 2001-12-08 | 2003-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display apparatus and method of supplying power to USB device thereof |
US7205684B2 (en) * | 2002-11-18 | 2007-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit device and method for designing the same |
US7019996B2 (en) * | 2003-10-16 | 2006-03-28 | Ballard Power Systems Corporation | Power converter employing a planar transformer |
EP2306634A3 (en) * | 2005-06-30 | 2015-04-29 | Continental Automotive Systems US, Inc. | Control system for electric drives |
EP3148297A4 (en) * | 2014-05-22 | 2018-01-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for electric-powered motor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0490010A1 (en) * | 1990-12-07 | 1992-06-17 | International Business Machines Corporation | Hot-plugging circuit for the interconnection of cards to boards |
JP3144913B2 (ja) * | 1992-03-27 | 2001-03-12 | 株式会社日立製作所 | 薄型トランス及びそれを用いた電源装置 |
JP2956363B2 (ja) * | 1992-07-24 | 1999-10-04 | 富士電機株式会社 | パワー半導体装置 |
JPH0798620A (ja) * | 1992-11-13 | 1995-04-11 | Seiko Epson Corp | 電子装置およびこれを用いたコンピュータ |
JP2738801B2 (ja) * | 1993-01-26 | 1998-04-08 | 三菱電機株式会社 | 活線挿抜回路 |
US5473499A (en) * | 1993-06-30 | 1995-12-05 | Harris Corporation | Hot pluggable motherboard bus connection method |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP20633894A patent/JP3222328B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-08-11 TW TW085204688U patent/TW417913U/zh unknown
- 1995-08-22 US US08/517,926 patent/US5610449A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0880040A (ja) | 1996-03-22 |
US5610449A (en) | 1997-03-11 |
TW417913U (en) | 2001-01-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |