JP3484975B2 - 電源装置 - Google Patents

電源装置

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JP3484975B2
JP3484975B2 JP10514498A JP10514498A JP3484975B2 JP 3484975 B2 JP3484975 B2 JP 3484975B2 JP 10514498 A JP10514498 A JP 10514498A JP 10514498 A JP10514498 A JP 10514498A JP 3484975 B2 JP3484975 B2 JP 3484975B2
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大志 城戸
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/161—Cap
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    • H01L2924/1616—Cavity shape

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  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
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  • Inverter Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直流電源を高周波
出力に変換して負荷へ供給する電源装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図１４は従来の電源装置の一例（特開平
８−２２３９１４号公報参照）を示し、負荷である無電
極放電灯１へ電源供給を行うものである。以下、図１４
に示す電源装置について説明する。
【０００３】無電極放電灯１は、不活性ガス、金属蒸気
の単体あるいは混合気体を放電ガスとして封入したガラ
スのような透光性材料よりなるバルブ１ａを備え、バル
ブ１ａの近傍に誘導コイル２を配置して構成される。バ
ルブ１ａの形状や誘導コイル２の配置には種々のものが
提案されているが、ここではバルブ１ａの外に誘導コイ
ル２が配置されているものとする。また、放電ガスは主
として紫外線を発生するように調整され、バルブ１ａの
内周面には蛍光体が塗布されている。
【０００４】図１４に示す電源装置は、商用電源のよう
な交流電源ＡＣを全波整流するダイオードブリッジより
なる整流回路ＤＢと、整流回路ＤＢの出力を所定の直流
電圧に変換して出力する第１の直流電源回路Ｅ1と、第
１の直流電源回路Ｅ1の出力を降圧して出力する第２の
直流電源回路Ｅ2と、第１のスイッチング素子（図示せ
ず）を具備し第１のスイッチング素子を高周波でオンオ
フすることにより第１の直流電源回路Ｅ1の出力を高周
波出力に変換して誘導コイル２へ供給する高周波回路７
と、水晶振動子を用いた発振回路５、第２のスイッチン
グ素子（図示せず）を含み発振回路５の出力を増幅する
プリアンプ６を具備し前記第２のスイッチング素子を高
周波でオンオフすることによって前記第１のスイッチン
グ素子を駆動する駆動回路８と、誘導コイル２と高周波
回路７との間に設けられ整流回路ＤＢ、第１の直流電源
回路Ｅ1、第２の直流電源回路Ｅ2、駆動回路８、高周波
回路７により構成される高周波電源回路３と誘導コイル
２とのインピーダンス整合をとるための整合回路４とを
備えている。
【０００５】さらに説明すると、第１の直流電源回路Ｅ
1は、例えば昇圧チョッパ回路により構成され、第１の
コンデンサＣ1（第１の平滑コンデンサ）の両端に直流
出力電圧を発生する。また、第２の直流電源回路Ｅ
2は、例えば降圧チョッパ回路により構成され、第２の
コンデンサＣ2（第２の平滑コンデンサ）の両端に直流
出力電圧を発生する。
【０００６】また、プリアンプ６は、例えばＣ級増幅回
路により構成されるが、Ｅ級増幅回路により構成しても
よく、高周波回路７は、例えばＤ級増幅回路により構成
されている。
【０００７】また、整合回路４は、無電極放電灯１の点
灯安定時に効率良く高周波電力を伝達することができる
ように、無電極放電灯１の点灯安定時において高周波回
路７からみたインピーダンスが適正値になるように設計
されている。
【０００８】この電源装置では、上記高周波電源回路３
から無電極放電灯１の誘導コイル２に数１００ｋＨｚか
ら数ＭＨｚの高周波電流を流すと、バルブ１ａの内部空
間に高周波電磁界が作用することにより高周波放電を生
じて紫外線が発生し、紫外線は蛍光体により可視光に変
換される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記電源装
置において、高周波電源回路３の回路部品が実装された
プリント基板は金属製のシールドケース内に収納される
ことが一般的であるが、高周波電源回路３を一つのプリ
ント基板に実装する場合、駆動回路８及び高周波回路７
から発せられる高周波ノイズや、駆動回路８若しくは高
周波回路７と、第１の直流電源回路Ｅ1若しくは第２の
直流電源回路Ｅ2との相互干渉により、回路動作が不安
定になったり誤動作や故障が発生する恐れがある。ま
た、駆動回路８から発せられる高周波ノイズが高周波回
路７の電源ラインにのったり、逆に高周波回路７から発
せられる高周波ノイズが駆動回路８の電源ラインにのっ
たりして、回路動作が不安定になったり、回路の誤動作
や故障が発生する原因となる恐れもある。一方で、高周
波電源回路３の構成部品を複数のプリント基板に分けて
実装する場合には、部品点数が増えて装置が大型化して
しまうとともにコストが高くなり、しかも組立性が悪く
なるという問題がある。
【００１０】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、低コストで動作信頼性の高い電源装
置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、第１のコンデンサの両端に直流
出力電圧を発生する第１の直流電源回路と、第２のコン
デンサの両端に直流出力電圧を発生する第２の直流電源
回路と、第１のスイッチング素子を具備し第１のスイッ
チング素子を高周波でオンオフすることによって前記第
１の直流電源回路の出力を高周波電力に変換して負荷へ
供給する高周波回路と、第２のスイッチング素子を具備
し第２のスイッチング素子を高周波でオンオフすること
によって前記第２の直流電源回路の出力を高周波電力に
変換して前記第１のスイッチング素子を駆動する駆動回
路と、前記各回路が実装される一つのプリント基板と、
前記第１の直流電源回路のうち前記第１のコンデンサを
除く回路部品及び前記第２の直流電源回路のうち前記第
２のコンデンサを除く回路部品と前記駆動回路及び前記
高周波回路とを空間的に分離するシールド板が配設され
前記プリント基板が収納されるシールドケースとを備え
た電源装置であって、前記シールド板の両側に存在する
前記プリント基板の第１の領域及び第２の領域をつなぐ
第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサと前記第２の
コンデンサを配置し、前記第１のスイッチング素子と前
記第１のコンデンサとを両者間の距離が前記第１のスイ
ッチング素子と前記第２のコンデンサとの距離よりも短
くなるように配設して成ることを特徴とするものであ
り、前記各回路が一つのプリント基板上に実装されてい
ることにより、部品点数を削減することができて低コス
ト化を図ることができ、前記シールド板が配設されてい
ることにより、前記駆動回路若しくは前記高周波回路
と、前記第１の直流電源回路若しくは前記第２の直流電
源回路との相互干渉を防止することができ、しかも、前
記プリント基板の前記第３の領域の近傍に前記第１のコ
ンデンサ及び前記第２のコンデンサを配置することによ
り、前記シールド板が存在しない空間における漏洩ノイ
ズを低減することができ、また前記第１のスイッチング
素子と前記第１のコンデンサとの距離が前記第１のスイ
ッチング素子と前記第２のコンデンサとの距離よりも短
くなるように配設されていることにより、前記高周波回
路から発せられる高周波ノイズが前記駆動回路の電源ラ
インにのりにくくなるから、低コストで動作信頼性を高
くすることができる。
【００１２】 請求項２の発明は、第１のコンデンサの
両端に直流出力電圧を発生する第１の直流電源回路と、
第２のコンデンサの両端に直流出力電圧を発生する第２
の直流電源回路と、第１のスイッチング素子を具備し第
１のスイッチング素子を高周波でオンオフすることによ
って前記第１の直流電源回路の出力を高周波電力に変換
して負荷へ供給する高周波回路と、第２のスイッチング
素子を具備し第２のスイッチング素子を高周波でオンオ
フすることによって前記第２の直流電源回路の出力を高
周波電力に変換して前記第１のスイッチング素子を駆動
する駆動回路と、前記各回路が実装される一つのプリン
ト基板と、前記第１の直流電源回路のうち前記第１のコ
ンデンサを除く回路部品及び前記第２の直流電源回路の
うち前記第２のコンデンサを除く回路部品と前記駆動回
路及び前記高周波回路とを空間的に分離するシールド板
が配設され前記プリント基板が収納されるシールドケー
スとを備えた電源装置であって、前記シールド板の両側
に存在する前記プリント基板の第１の領域及び第２の領
域をつなぐ第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサと
前記第２のコンデンサを配置し、前記第２のスイッチン
グ素子と前記第２のコンデンサとを両者間の距離が前記
第２のスイッチング素子と前記第１のコンデンサとの距
離よりも短くなるように配設して成ることを特徴とする
ものであり、前記各回路が一つのプリント基板上に実装
されていることにより、部品点数を削減することができ
て低コスト化を図ることができ、前記シールド板が配設
されていることにより、前記駆動回路若しくは前記高周
波回路と、前記第１の直流電源回路若しくは前記第２の
直流電源回路との相互干渉を防止することができ、しか
も、前記プリント基板の前記第３の領域の近傍に前記第
１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサを配置するこ
とにより、前記シールド板が存在しない空間における漏
洩ノイズを低減することができ、また前記第２のスイッ
チング素子と前記第２のコンデンサとの距離が前記第２
のスイッチング素子と前記第１のコンデンサとの距離よ
りも短くなるように配設されていることにより、前記駆
動回路から発せられる高周波ノイズが前記高周波回路の
電源ラインにのりにくくなるから、低コストで動作信頼
性を高くすることができる。
【００１３】 請求項３の発明は、第１のコンデンサの
両端に直流出力電圧を発生する第１の直流電源回路と、
第２のコンデンサの両端に直流出力電圧を発生する第２
の直流電源回路と、第１のスイッチング素子を具備し第
１のスイッチング素子を高周波でオンオフすることによ
って前記第１の直流電源回路の出力を高周波電力に変換
して負荷へ供給する高周波回路と、第２のスイッチング
素子を具備し第２のスイッチング素子を高周波でオンオ
フすることによって前記第２の直流電源回路の出力を高
周波電力に変換して前記第１のスイッチング素子を駆動
する駆動回路と、前記各回路が実装される一つのプリン
ト基板と、前記第１の直流電源回路のうち前記第１のコ
ンデンサを除く回路部品及び前記第２の直流電源回路の
うち前記第２のコンデンサを除く回路部品と前記駆動回
路及び前記高周波回路とを空間的に分離するシールド板
が配設され前記プリント基板が収納されるシールドケー
スとを備えた電源装置であって、前記シールド板の両側
に存在する前記プリント基板の第１の領域及び第２の領
域をつなぐ第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサと
前記第２のコンデンサを配置し、前記第１のスイッチン
グ素子と前記第１のコンデンサとを両者間の距離が前記
第１のスイッチング素子と前記第２のコンデンサとの距
離よりも短くなるように配設し、且つ、前記第２のスイ
ッチング素子と前記第２のコンデンサとを両者間の距離
が前記第２のスイッチング素子と前記第１のコンデンサ
との距離よりも短くなるように配設して成ることを特徴
とするものであり、前記各回路が一つのプリント基板上
に実装されていることにより、部品点数を削減すること
ができて低コスト化を図ることができ、前記シールド板
が配設されていることにより、前記駆動回路若しくは前
記高周波回路と、前記第１の直流電源回路若しくは前記
第２の直流電源回路との相互干渉を防止することがで
き、しかも、前記プリント基板の前記第３の領域の近傍
に前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサを配
置することにより、前記シールド板が存在しない空間に
おける漏洩ノイズを低減することができ、また前記第１
のスイッチング素子と前記第１のコンデンサとの距離が
前記第１のスイッチング素子と前記第２のコンデンサと
の距離よりも短くなるように配設され、且つ、前記第２
のスイッチング素子と前記第２のコンデンサとの距離が
前記第２のスイッチング素子と前記第１のコンデンサと
の距離よりも短くなるように配設されていることによ
り、前記高周波回路から発せられる高周波ノイズが前記
駆動回路の電源ラインにのりにくくなり且つ前記駆動回
路から発せられる高周波ノイズが前記高周波回路の電源
ラインにのりにくくなるから、低コストで動作信頼性を
高くすることができる。
【００１４】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記プリント基板は、前記第１の直流
電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及
び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサ
を除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを
空間的に分離するように一つの切欠部が形成され、前記
シールド板は前記切欠部に対応するように配設されてい
るので、前記駆動回路若しくは前記高周波回路と、前記
第１の直流電源回路若しくは前記第２の直流電源回路と
の相互干渉をより確実に防止することができる。
【００１５】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記プリント基板は、前記第１の直流
電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及
び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサ
を除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを
空間的に分離するように一対の切欠部が直線状に形成さ
れ、前記シールド板は前記各切欠部に対応するように配
設されているので、前記駆動回路若しくは前記高周波回
路と、前記第１の直流電源回路若しくは前記第２の直流
電源回路との相互干渉をより確実に防止することができ
る。
【００１６】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記プリント基板は、前記第１の直流
電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及
び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサ
を除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを
空間的に分離するように表裏に貫通するスリット部が中
央部に形成され、前記シールド板は前記スリット部に対
応するように配設されているので、前記駆動回路若しく
は前記高周波回路と、前記第１の直流電源回路若しくは
前記第２の直流電源回路との相互干渉をより確実に防止
することができる。
【００１７】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとは
前記スリット部を挟むように配設されているので、ノイ
ズの影響をさらに少なくすることができる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】 請求項８の発明は、請求項１乃至請求項
７の発明において、前記高周波回路がＤ級増幅回路より
なるので、前記第１のスイッチング素子が二つあること
によって前記第１のスイッチング素子それぞれのスイッ
チング損失を小さくすることができる。
【００２２】
【００２３】
【発明の実施の形態】（実施形態１）図３に本発明の電
源装置の一実施形態の回路図を示す。本実施形態の電源
装置は、無電極放電灯１へ高周波電力を供給するもので
あって、商用電源のような交流電源ＡＣを全波整流する
ダイオードブリッジよりなる整流回路ＤＢと、整流回路
ＤＢの出力を所定の直流電圧に変換して出力する第１の
直流電源回路Ｅ1と、整流回路ＤＢの出力を所定の直流
電圧に変換して出力する第２の直流電源回路Ｅ 2と、パ
ワーＭＯＳＦＥＴよりなる第１のスイッチング素子Ｑ1
を具備し第１のスイッチング素子Ｑ1を高周波でオンオ
フすることにより第１の直流電源回路Ｅ1の出力を高周
波出力に変換して誘導コイル２へ供給する高周波回路７
と、水晶振動子Ｘを用いた発振回路５、ＭＯＳＦＥＴよ
りなる第２のスイッチング素子Ｑ2を含み発振回路５の
出力を増幅するプリアンプ６を具備し前記第２のスイッ
チング素子Ｑ2を高周波でオンオフすることによって前
記第１のスイッチング素子Ｑ1を駆動する駆動回路８
と、誘導コイル２と高周波回路７との間に設けられる整
合回路４とを備えている。なお、図１４に示した従来構
成と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
【００２４】ここにおいて、第１の直流電源回路Ｅ
1は、第１のインダクタ（図示せず）、第１のトランジ
スタ（図示せず）、第１のダイオード（図示せず）、電
解コンデンサよりなる第１のコンデンサＣ1（第１の平
滑コンデンサ）、前記第１のトランジスタのオンオフを
制御する制御回路（図示せず）などを備えた昇圧チョッ
パ回路を用い、第１のトランジスタのオンオフにより第
１のインダクタに逆起電力を発生させ、その逆起電力を
第１のコンデンサＣ1に蓄積することにより昇圧を行っ
ている。また、第２の直流電源回路Ｅ2としては、第２
のトランジスタ（図示せず）、第２のインダクタ（図示
せず）、第２のダイオード（図示せず）、電解コンデン
サよりなる第２のコンデンサＣ2（第２の平滑コンデン
サ）、前記第２のトランジスタのオンオフを制御する制
御回路（図示せず）などを備えた降圧チョッパ回路を用
い、第２のコンデンサＣ2両端に降圧された電圧を発生
させている。しかして、交流電源ＡＣから整流回路ＤＢ
への入力電流を高周波的に流し続けることができるか
ら、入力電流に休止期間が生じないのであり、交流電源
ＡＣと整流回路ＤＢとの間に簡単な高周波阻止フィルタ
を挿入するだけで、入力電流波形を連続的なものとする
ことができ、入力電流歪を低減することが可能である。
【００２５】また、プリアンプ６は、前記第２のスイッ
チング素子Ｑ2を用いたＣ級増幅回路により構成され、
高周波回路７は、前記第１のスイッチング素子Ｑ1を用
いたＥ級増幅回路により構成されている。
【００２６】また、整合回路４は、無電極放電灯１の点
灯安定時に効率良く高周波電力を伝達することができる
ように、無電極放電灯１の点灯安定時において高周波回
路７からみたインピーダンスが適正値になるように設計
されている。
【００２７】しかして、本実施形態の電源装置は、整流
回路ＤＢ、第１の直流電源回路Ｅ1、第２の直流電源回
路Ｅ2、駆動回路８、高周波回路７により構成される高
周波電源回路から誘導コイル２に数１００ｋＨｚないし
数十ＭＨｚの高周波電流を流すことにより、誘導コイル
２に高周波電磁界を発生させ、無電極放電灯１に高周波
電力を供給し、無電極放電灯１内に高周波プラズマ電流
を発生させて紫外線もしくは可視光を発生させるように
なっている。
【００２８】ところで、上述の図３の回路のうち整流回
路ＤＢ、第１の直流電源回路Ｅ1、第２の直流電源回路
Ｅ2、駆動回路８、高周波回路７により構成される高周
波電源回路は図１及び図２に示す一つの矩形板状のプリ
ント基板１１に実装され、金属製のシールドケース内に
納装される。シールドケースは、一面開口した矩形箱状
であってプリント基板１１が収納されるボディ１３（図
１及び図２参照）と、ボディ１３の開口面を塞ぐように
ボディ１３に結合されるカバー（図示せず）とで構成さ
れる。
【００２９】プリント基板１１は、四辺のうちの一辺の
略中央部から該一辺に対向する辺に向かう細幅の切欠部
１２が形成されており、図１中の切欠部１２よりも左側
の第１の領域１１ａに整流回路ＤＢ、第１の直流電源回
路Ｅ1のうち第１のコンデンサＣ1を除く回路部品、第２
の直流電源回路Ｅ2のうち第２のコンデンサＣ2を除く回
路部品が実装される。また、図１中の切欠部１２よりも
右側の第２の領域１１ｂに高周波回路７及び駆動回路８
が実装され、第２の領域１１ｂにはさらに第２の領域１
１ｂと第１の領域１１ａとの間に介在する幅細の第３の
領域１１ｃの近傍の位置に前記第１のコンデンサＣ1及
び前記第２のコンデンサＣ2が実装される。
【００３０】一方、ボディ１３には、プリント基板１１
の切欠部１２に対応する位置に金属製のシールド板１４
が一体に突設されており、プリント基板１１をボディ１
３に収納した状態では、上記第１の領域１１ａと上記第
２の領域１１ｂとの間にシールド板１４が介在すること
になるから、駆動回路８若しくは高周波回路７と、第１
の直流電源回路Ｅ1若しくは第２の直流電源回路Ｅ2との
間のノイズによる相互干渉を防止することができる。
【００３１】また、本実施形態では、図１に示すよう
に、プリント基板１１の上記第３の領域１１ｃの近傍
に、第１のコンデンサＣ1及び第２のコンデンサＣ2を配
置することにより、シールド板１４が存在しない空間に
おける漏洩ノイズを低減している。また、前記第１のス
イッチング素子Ｑ1と前記第１のコンデンサＣ1とを両者
間の距離が前記第１のスイッチング素子Ｑ1と前記第２
のコンデンサＣ2との距離よりも短くなるように配設
し、且つ、前記第２のスイッチング素子Ｑ2と前記第２
のコンデンサＣ2とを両者間の距離が前記第２のスイッ
チング素子Ｑ2と前記第１のコンデンサＣ1との距離より
も短くなるように配設しているので、前記第１のスイッ
チング素子Ｑ1を具備した高周波回路７から発せられる
高周波ノイズが駆動回路６の電源ラインにのりにくくな
り、且つ、前記第２のスイッチング素子Ｑ 2を具備した
駆動回路８から発せられる高周波ノイズが高周波回路７
の電源ラインにのりにくくなるから、低コストで動作信
頼性を高くすることができる。
【００３２】（実施形態２）図４に本実施形態の電源装
置の回路図を示す。本実施形態の電源装置の基本回路構
成は図３に示した実施形態１と略同じであり、高周波回
路７としてパワーＭＯＳＦＥＴよりなる一対のスイッチ
ング素子Ｑ4，Ｑ3（第１のスイッチング素子）の直列回
路を備えたＤ級増幅回路を用いた点が相違する。なお、
実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説
明を省略する。
【００３３】高周波回路７は、プリアンプ６の出力がト
ランスＴを介して両スイッチング素子Ｑ4，Ｑ3それぞれ
のゲート・ソース間に供給されることにより、Ｄ級増幅
を行うものであり、インダクタＬ1とコンデンサＣ11と
の直列共振回路を通して高周波電力を出力する。
【００３４】本実施形態では、図５に示すように、両ス
イッチング素子Ｑ4，Ｑ3（第１のスイッチング素子）そ
れぞれと前記第１のコンデンサＣ1との各距離が、スイ
ッチング素子Ｑ4，Ｑ3それぞれと前記第２のコンデンサ
Ｃ2との距離よりも短くなるように配設され、且つ、前
記第２のスイッチング素子Ｑ2と前記第２のコンデンサ
Ｃ2との距離が前記第２のスイッチング素子Ｑ2と前記第
１のコンデンサＣ1との距離よりも短くなるように配設
されているので、一対のスイッチング素子Ｑ4，Ｑ3を具
備した高周波回路７から発せられる高周波ノイズが駆動
回路６の電源ラインにのりにくくなり、且つ、前記第２
のスイッチング素子Ｑ2を具備した駆動回路８から発せ
られる高周波ノイズが高周波回路７の電源ラインにのり
にくくなるから、低コストで動作信頼性を高くすること
ができる。
【００３５】（実施形態３）本実施形態の電源装置の回
路構成は実施形態２と同じであり、図６及び図７に示す
ように、スイッチング素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4に共通の絶縁
板１５をボディ１３の内側面の一部及び底面の一部に当
接させる形で配設し、スイッチング素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4
の熱を絶縁板１５を介してシールドケースから放熱させ
るようにした点が相違するだけである。ここに、絶縁板
１５は熱伝導性の良い材料により形成してある。しかし
て、本実施形態では、実施形態２と同様の効果が得られ
るとともに、スイッチング素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4の熱を効
率的に放熱させることができ、スイッチング素子Ｑ2，
Ｑ3，Ｑ4及びシールドケース内の温度上昇を抑制するこ
とができる。なお、実施形態２と同様の構成要素には同
一の符号を付してある。本実施形態では、実施形態２に
比べてスイッチング素子Ｑ3，Ｑ4と第１のコンデンサＣ
1との距離がそれぞれ大きくなるとともに、スイッチン
グ素子Ｑ2と第２のコンデンサＣ2との距離が大きくなる
が、いずれの距離もできるだけ短くなるように配置する
ことが望ましい。
【００３６】（実施形態４）本実施形態の電源装置の回
路構成は実施形態２と同じであり、図８及び図９に示す
プリント基板１１の形状と回路部品の配置に特徴があ
る。なお、上記実施形態と同様の構成要素には同一の符
号を付してある。
【００３７】本実施形態では、プリント基板１１の対向
する一対の辺からそれぞれ切欠部１２を形成してあり、
これら一対の切欠部１２は同一直線上に形成されてい
る。また、ボディ１３には、各切欠部１２に対応するよ
うに一対のシールド板１４がそれぞれ一体に突設されて
いる。
【００３８】また、本実施形態では、第１のコンデンサ
Ｃ1及び第２のコンデンサＣ2は、図８中のプリント基板
１１の右側の第２の領域１１ｂにおいてプリント基板１
１の略中央部に形成された第３の領域１１ｃの近傍に配
設されている。
【００３９】また、本実施形態では、絶縁板１５中にＬ
字状の３つの金属板１６それぞれの一片１６ａの一部を
埋め込むことにより絶縁板１５に三つの上記金属板１６
を一体化し、各金属板１６それぞれの他片１６ｂをねじ
１７によってプリント基板１１に固定し、各金属板１６
をプリント基板１１のグランドパターン（グランドライ
ン）に接続している。しかして、各スイッチング素子Ｑ
2，Ｑ3，Ｑ4を高周波でスイッチングすることにより各
スイッチング素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4から発生する高周波ノ
イズを実施形態３に比べて低減することができる。
【００４０】（実施形態５）本実施形態の電源装置の回
路構成は実施形態２と同じであり、図１０及び図１２に
示すプリント基板１１の形状と回路部品の配置に特徴が
ある。なお、実施形態２と同様の構成要素には同一の符
号を付し説明を省略する。
【００４１】本実施形態では、プリント基板１１の中央
部に、矩形状の長孔よりなるスリット部２２を形成して
あり、ボディ１３にはスリット部２２に対応する位置に
シルード板１４が一体に突設されている。また、本実施
形態では、第１のコンデンサＣ1と第２のコンデンサＣ2
とはプリント基板１１の第２の領域１１ｂの中でスリッ
ト部２２の長手方向の両端部の近傍に配置してある。し
かして、本実施形態では、実施形態２乃至実施形態４に
比べてさらに高周波回路７のスイッチング素子Ｑ3，Ｑ4
から発生する高周波ノイズが駆動回路８の電源ラインに
与える影響を少なくすることができ、駆動回路８のスイ
ッチング素子Ｑ2から発生する高周波ノイズが高周波回
路７の電源ラインに与える影響を少なくすることができ
る。
【００４２】また、本実施形態では、各スイッチング素
子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4毎に絶縁板１５を設けてあり、各絶縁
板１５中に平板状の金属板１６の一部を埋め込むことに
より各絶縁板１５に金属板１６を一体化し、絶縁板１５
から露出した金属板１６の一端部から突設された接続部
１６ｃ（図１１（ｃ）参照）をプリント基板１１に設け
られたスルーホールに挿通させてプリント基板１１に設
けられたグランドパターン（図示せず）に半田付けして
ある。なお、接続部１６ｃは、スイッチング素子Ｑ2，
Ｑ3，Ｑ4の低圧側端子（本実施形態では、各スイッチン
グ素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4をそれぞれ構成している各パワー
ＭＯＳＦＥＴのソース端子）の近傍に設けてある。
【００４３】本実施形態においても、実施形態４と同様
に各スイッチング素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ 4から発生するノイ
ズを低減することができる。
【００４４】なお、本実施形態では、各スイッチング素
子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4毎に別々の絶縁板１５を設けている
が、図１１（ｂ）に示すように、高周波回路７のスイッ
チング素子Ｑ3，Ｑ4に対して一つの絶縁板１５を設ける
ようにしてもよい。また、図１１（ａ）に示すように、
三つのスイッチング素子Ｑ2，Ｑ3，Ｑ4に対して一つの
絶縁板１５を設けるようにしてもよいことは勿論であ
る。
【００４５】（実施形態６）本実施形態の電源装置の回
路構成は実施形態２と同じであり、図１３に示すよう
に、プリアンプ６中のインダクタンス素子たるインダク
タＬ2から発生する磁束（図１３では矢印Ｂの向きに磁
束が発生するものとする）の延長線上を避けるように他
の回路部品を配置した点に特徴がある。なお、高周波回
路７のインダクタＬ1やその他のインダクタンス素子に
ついても同様である。つまり、インダクタンス素子から
発生する磁束の延長線上を避けるように、他の回路部品
を配置してある。しかして、本実施形態では、高周波回
路７や駆動回路８のインダクタンス素子から発生する磁
束が他の素子に影響を与えることを防止でき、インダク
タンス素子の影響によって高周波回路７や駆動回路８の
回路動作が不安定になることを防止することができる。
【００４６】
【発明の効果】請求項１の発明は、第１のコンデンサの
両端に直流出力電圧を発生する第１の直流電源回路と、
第２のコンデンサの両端に直流出力電圧を発生する第２
の直流電源回路と、第１のスイッチング素子を具備し第
１のスイッチング素子を高周波でオンオフすることによ
って前記第１の直流電源回路の出力を高周波電力に変換
して負荷へ供給する高周波回路と、第２のスイッチング
素子を具備し第２のスイッチング素子を高周波でオンオ
フすることによって前記第２の直流電源回路の出力を高
周波電力に変換して前記第１のスイッチング素子を駆動
する駆動回路と、前記各回路が実装される一つのプリン
ト基板と、前記第１の直流電源回路のうち前記第１のコ
ンデンサを除く回路部品及び前記第２の直流電源回路の
うち前記第２のコンデンサを除く回路部品と前記駆動回
路及び前記高周波回路とを空間的に分離するシールド板
が配設され前記プリント基板が収納されるシールドケー
スとを備えた電源装置であって、前記シールド板の両側
に存在する前記プリント基板の第１の領域及び第２の領
域をつなぐ第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサと
前記第２のコンデンサを配置し、前記第１のスイッチン
グ素子と前記第１のコンデンサとを両者間の距離が前記
第１のスイッチング素子と前記第２のコンデンサとの距
離よりも短くなるように配設しているので、前記各回路
が一つのプリント基板上に実装されていることにより、
部品点数を削減することができて低コスト化を図ること
ができ、前記シールド板が配設されていることにより、
前記駆動回路若しくは前記高周波回路と、前記第１の直
流電源回路若しくは前記第２の直流電源回路との相互干
渉を防止することができ、しかも、前記プリント基板の
前記第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサ及び前記
第２のコンデンサを配置することにより、前記シールド
板が存在しない空間における漏洩ノイズを低減すること
ができ、また前記第１のスイッチング素子と前記第１の
コンデンサとの距離が前記第１のスイッチング素子と前
記第２のコンデンサとの距離よりも短くなるように配設
されていることにより、前記高周波回路から発せられる
高周波ノイズが前記駆動回路の電源ラインにのりにくく
なるから、低コストで動作信頼性を高くすることができ
るという効果がある。
【００４７】 請求項２の発明は、第１のコンデンサの
両端に直流出力電圧を発生する第１の直流電源回路と、
第２のコンデンサの両端に直流出力電圧を発生する第２
の直流電源回路と、第１のスイッチング素子を具備し第
１のスイッチング素子を高周波でオンオフすることによ
って前記第１の直流電源回路の出力を高周波電力に変換
して負荷へ供給する高周波回路と、第２のスイッチング
素子を具備し第２のスイッチング素子を高周波でオンオ
フすることによって前記第２の直流電源回路の出力を高
周波電力に変換して前記第１のスイッチング素子を駆動
する駆動回路と、前記各回路が実装される一つのプリン
ト基板と、前記第１の直流電源回路のうち前記第１のコ
ンデンサを除く回路部品及び前記第２の直流電源回路の
うち前記第２のコンデンサを除く回路部品と前記駆動回
路及び前記高周波回路とを空間的に分離するシールド板
が配設され前記プリント基板が収納されるシールドケー
スとを備えた電源装置であって、前記シールド板の両側
に存在する前記プリント基板の第１の領域及び第２の領
域をつなぐ第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサと
前記第２のコンデンサを配置し、前記第２のスイッチン
グ素子と前記第２のコンデンサとを両者間の距離が前記
第２のスイッチング素子と前記第１のコンデンサとの距
離よりも短くなるように配設しているので、前記各回路
が一つのプリント基板上に実装されていることにより、
部品点数を削減することができて低コスト化を図ること
ができ、前記シールド板が配設されていることにより、
前記駆動回路若しくは前記高周波回路と、前記第１の直
流電源回路若しくは前記第２の直流電源回路との相互干
渉を防止することができ、しかも、前記プリント基板の
前記第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサ及び前記
第２のコンデンサを配置することにより、前記シールド
板が存在しない空間における漏洩ノイズを低減すること
ができ、また前記第２のスイッチング素子と前記第２の
コンデンサとの距離が前記第２のスイッチング素子と前
記第１のコンデンサとの距離よりも短くなるように配設
されていることにより、前記駆動回路から発せられる高
周波ノイズが前記高周波回路の電源ラインにのりにくく
なるから、低コストで動作信頼性を高くすることができ
るという効果がある。
【００４８】 請求項３の発明は、第１のコンデンサの
両端に直流出力電圧を発生する第１の直流電源回路と、
第２のコンデンサの両端に直流出力電圧を発生する第２
の直流電源回路と、第１のスイッチング素子を具備し第
１のスイッチング素子を高周波でオンオフすることによ
って第１の直流電源回路の出力を高周波電力に変換して
負荷へ供給する高周波回路と、第２のスイッチング素子
を具備し第２のスイッチング素子を高周波でオンオフす
ることによって第２の直流電源回路の出力を高周波電力
に変換して前記第１のスイッチング素子を駆動する駆動
回路と、前記各回路が実装される一つのプリント基板
と、前記第１の直流電源回路のうち前記第１のコンデン
サを除く回路部品及び前記第２の直流電源回路のうち前
記第２のコンデンサを除く回路部品と前記駆動回路及び
前記高周波回路とを空間的に分離するシールド板が配設
され前記プリント基板が収納されるシールドケースとを
備えた電源装置であって、前記第１のスイッチング素子
と前記第１のコンデンサとを両者間の距離が前記第１の
スイッチング素子と前記第２のコンデンサとの距離より
も短くなるように配設し、且つ、前記第２のスイッチン
グ素子と前記第２のコンデンサとを両者間の距離が前記
第２のスイッチング素子と前記第１のコンデンサとの距
離よりも短くなるように配設しているので、前記各回路
が一つのプリント基板上に実装されていることにより、
部品点数を削減することができて低コスト化を図ること
ができ、前記シールド板が配設されていることにより、
前記駆動回路若しくは前記高周波回路と、前記第１の直
流電源回路若しくは前記第２の直流電源回路との相互干
渉を防止することができ、しかも、前記プリント基板の
前記第３の領域の近傍に前記第１のコンデンサ及び前記
第２のコンデンサを配置することにより、前記シールド
板が存在しない空間における漏洩ノイズを低減すること
ができ、また前記第１のスイッチング素子と前記第１の
コンデンサとの距離が前記第１のスイッチング素子と前
記第２のコンデンサとの距離よりも短くなるように配設
され、且つ、前記第２のスイッチング素子と前記第２の
コンデンサとの距離が前記第２のスイッチング素子と前
記第１のコンデンサとの距離よりも短くなるように配設
されていることにより、前記高周波回路から発せられる
高周波ノイズが前記駆動回路の電源ラインにのりにくく
なり且つ前記駆動回路から発せられる高周波ノイズが前
記高周波回路の電源ラインにのりにくくなるから、低コ
ストで動作信頼性を高くすることができるという効果が
ある。
【００４９】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記プリント基板は、前記第１の直流
電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及
び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサ
を除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを
空間的に分離するように一つの切欠部が形成され、前記
シールド板は前記切欠部に対応するように配設されてい
るので、前記駆動回路若しくは前記高周波回路と、前記
第１の直流電源回路若しくは前記第２の直流電源回路と
の相互干渉をより確実に防止することができるという効
果がある。
【００５０】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記プリント基板は、前記第１の直流
電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及
び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサ
を除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを
空間的に分離するように一対の切欠部が直線状に形成さ
れ、前記シールド板は前記各切欠部に対応するように配
設されているので、前記駆動回路若しくは前記高周波回
路と、前記第１の直流電源回路若しくは前記第２の直流
電源回路との相互干渉をより確実に防止することができ
るという効果がある。
【００５１】請求項６の発明は、請求項１乃至請求項３
の発明において、前記プリント基板は、前記第１の直流
電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及
び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサ
を除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを
空間的に分離するように表裏に貫通するスリット部が中
央部に形成され、前記シールド板は前記スリット部に対
応するように配設されているので、前記駆動回路若しく
は前記高周波回路と、前記第１の直流電源回路若しくは
前記第２の直流電源回路との相互干渉をより確実に防止
することができるという効果がある。
【００５２】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、前記第１のコンデンサと前記第２のコンデンサとは
前記スリット部を挟むように配設されているので、ノイ
ズの影響をさらに少なくすることができるという効果が
ある。
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】 請求項８の発明は、請求項１乃至請求項
７の発明において、前記高周波回路がＤ級増幅回路より
なるので、前記第１のスイッチング素子が二つあること
によって前記第１のスイッチング素子それぞれのスイッ
チング損失を小さくすることができるという効果があ
る。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１を示す要部概略構成図である。
【図２】同上の要部概略斜視図である。
【図３】同上の回路図である。
【図４】実施形態２を示す回路図である。
【図５】同上の要部概略構成図である。
【図６】実施形態３を示す要部概略構成図である。
【図７】同上の要部概略断面図である。
【図８】実施形態４を示す要部概略構成図である。
【図９】同上の要部概略断面図である。
【図１０】実施形態５を示す要部概略構成図である。
【図１１】同上の要部説明図である。
【図１２】同上の要部概略断面図である。
【図１３】実施形態６を示す要部概略構成図である。
【図１４】従来例を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
１１ プリント基板 １２ 切欠部 １３ ボディ １４ シールド板 Ｃ1 第１のコンデンサ Ｃ2 第２のコンデンサ Ｑ1 第１のスイッチング素子 Ｑ2 第２のスイッチング素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−223914（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−148776（ＪＰ，Ａ) 実公 平７−15148（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H02M 7/04 H05B 41/24 H05K 9/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のコンデンサの両端に直流出力電圧
    を発生する第１の直流電源回路と、第２のコンデンサの
    両端に直流出力電圧を発生する第２の直流電源回路と、
    第１のスイッチング素子を具備し第１のスイッチング素
    子を高周波でオンオフすることによって前記第１の直流
    電源回路の出力を高周波電力に変換して負荷へ供給する
    高周波回路と、第２のスイッチング素子を具備し第２の
    スイッチング素子を高周波でオンオフすることによって
    前記第２の直流電源回路の出力を高周波電力に変換して
    前記第１のスイッチング素子を駆動する駆動回路と、前
    記各回路が実装される一つのプリント基板と、前記第１
    の直流電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路
    部品及び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコン
    デンサを除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回
    路とを空間的に分離するシールド板が配設され前記プリ
    ント基板が収納されるシールドケースとを備えた電源装
    置であって、前記シールド板の両側に存在する前記プリ
    ント基板の第１の領域及び第２の領域をつなぐ第３の領
    域の近傍に前記第１のコンデンサと前記第２のコンデン
    サを配置し、前記第１のスイッチング素子と前記第１の
    コンデンサとを両者間の距離が前記第１のスイッチング
    素子と前記第２のコンデンサとの距離よりも短くなるよ
    うに配設して成ることを特徴とする電源装置。
  2. 【請求項２】 第１のコンデンサの両端に直流出力電圧
    を発生する第１の直流電源回路と、第２のコンデンサの
    両端に直流出力電圧を発生する第２の直流電源回路と、
    第１のスイッチング素子を具備し第１のスイッチング素
    子を高周波でオンオフすることによって前記第１の直流
    電源回路の出力を高周波電力に変換して負荷へ供給する
    高周波回路と、第２のスイッチング素子を具備し第２の
    スイッチング素子を高周波でオンオフすることによって
    前記第２の直流電源回路の出力を高周波電力に変換して
    前記第１のスイッチング素子を駆動する駆動回路と、前
    記各回路が実装される一つのプリント基板と、前記第１
    の直流電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路
    部品及び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコン
    デンサを除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回
    路とを空間的に分離するシールド板が配設され前記プリ
    ント基板が収納されるシールドケースとを備えた電源装
    置であって、前記シールド板の両側に存在する前記プリ
    ント基板の第１の領域及び第２の領域をつなぐ第３の領
    域の近傍に前記第１のコンデンサと前記第２のコンデン
    サを配置し、前記第２のスイッチング素子と前記第２の
    コンデンサとを両者間の距離が前記第２のスイッチング
    素子と前記第１のコンデンサとの距離よりも短くなるよ
    うに配設して成ることを特徴とする電源装置。
  3. 【請求項３】 第１のコンデンサの両端に直流出力電圧
    を発生する第１の直流電源回路と、第２のコンデンサの
    両端に直流出力電圧を発生する第２の直流電源回路と、
    第１のスイッチング素子を具備し第１のスイッチング素
    子を高周波でオンオフすることによって前記第１の直流
    電源回路の出力を高周波電力に変換して負荷へ供給する
    高周波回路と、第２のスイッチング素子を具備し第２の
    スイッチング素子を高周波でオンオフすることによって
    前記第２の直流電源回路の出力を高周波電力に変換して
    前記第１のスイッチング素子を駆動する駆動回路と、前
    記各回路が実装される一つのプリント基板と、前記第１
    の直流電源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路
    部品及び前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコン
    デンサを除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回
    路とを空間的に分離するシールド板が配設され前記プリ
    ント基板が収納されるシールドケースとを備えた電源装
    置であって、前記シールド板の両側に存在する前記プリ
    ント基板の第１の領域及び第２の領域をつなぐ第３の領
    域の近傍に前記第１のコンデンサと前記第２のコンデン
    サを配置し、前記第１のスイッチング素子と前記第１の
    コンデンサとを両者間の距離が前記第１のスイッチング
    素子と前記第２のコンデンサとの距離よりも短くなるよ
    うに配設し、且つ、前記第２のスイッチング素子と前記
    第２のコンデンサとを両者間の距離が前記第２のスイッ
    チング素子と前記第１のコンデンサとの距離よりも短く
    なるように配設して成ることを特徴とする電源装置。
  4. 【請求項４】 前記プリント基板は、前記第１の直流電
    源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及び
    前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサを
    除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを空
    間的に分離するように一つの切欠部が形成され、前記シ
    ールド板は前記切欠部に対応するように配設されて成る
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の電源装
    置。
  5. 【請求項５】 前記プリント基板は、前記第１の直流電
    源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及び
    前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサを
    除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを空
    間的に分離するように一対の切欠部が直線状に形成さ
    れ、前記シールド板は前記各切欠部に対応するように配
    設されて成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３記
    載の電源装置。
  6. 【請求項６】 前記プリント基板は、前記第１の直流電
    源回路のうち前記第１のコンデンサを除く回路部品及び
    前記第２の直流電源回路のうち前記第２のコンデンサを
    除く回路部品と前記駆動回路及び前記高周波回路とを空
    間的に分離するように表裏に貫通するスリット部が中央
    部に形成され、前記シールド板は前記スリット部に対応
    するように配設されて成ることを特徴とする請求項１乃
    至請求項３記載の電源装置。
  7. 【請求項７】 前記第１のコンデンサと前記第２のコン
    デンサとは前記スリット部を挟むように配設されて成る
    ことを特徴とする請求項６記載の電源装置。
  8. 【請求項８】 前記高周波回路は、Ｄ級増幅回路である
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項７記載の電源装
    置。
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