JP3529265B2 - 車載用スイッチング電源 - Google Patents
車載用スイッチング電源Info
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Description
れる直流電圧を半導体スイッチング素子で断続し、前記
トランスの出力を整流素子、コンデンサおよびチョーク
コイルにより直流平滑化して別の直流電圧を得るDC−
DCコンバータとして構成される車載用スイッチング電
源に関する。
構成部品が一般的にプリント基板に搭載される。これら
の部品のうち、放熱を必要とするものには放熱器が取付
けられる。また、実開昭49−70857号公報には、
放熱を要する半導体取付け装置として、プリント基板の
取付け板に、プリント基板を覆うように取付けられる熱
良導体でなるカバーに、前記プリント基板に取付けられ
た半導体素子を金属材を曲成して形成された伝熱部材を
介して接続することにより、半導体素子の熱をカバーを
介して外部に放熱するように構成したものが開示されて
いる。
スイッチング電源等の素子がいずれもプリント基板に取
付けられており、次のような問題点があった。 (1)プリント基板上に各種部品を搭載するため、発熱
部品にあっては、放熱器を取付けるスペースを必要と
し、小型化の障害となっていた。 (2)車載用等の大容量スイッチング電源においては、
プリント基板上のトランス、チョークコイル等の構成部
品が大型化し、重量も重くなるため、自動車等のように
振動の多い場所に用いると、電子部品のプリント基板へ
の接続部の剥離やプリント基板の破損等の問題を生じ、
振動対策が困難である。 (3)前述のように、カバー等に伝熱部材を介して接続
する構造においては、熱伝導を良好に行わせるために、
伝熱部材の断面積を大きくする必要があり、小型化の障
害があり、また、重量が大となるので、振動の多い場所
で用いることが困難となる。
く、かつ放熱効率が優れており、もって大容量でしかも
小型に構成できる車載用スイッチング電源を提供するこ
とを目的とする。
チング電源は、少なくとも、トランスと、該トランスに
供給される電力を断続するスイッチング素子と、前記ト
ランスから出力される電力を整流する整流素子と、その
整流出力を平滑するチョークコイル等の発熱部品を備え
た車載用スイッチング電源であって、金属製底板と、該
底板より周囲が立上がった金属製側板とを有するケース
の前記底板に、盛上り部を 1 箇所以上設け、前記盛上り
部の上面が平坦化されると共に、前記発熱部品の少なく
とも一部が、前記底板の盛上り部に熱的に結合して取付
けられていることを特徴とする。
介せず、金属製ケースの底板に設けた盛上り部に熱的に
結合して取付けたことにより、放熱のための専用部品を
要せず、発熱部品の熱をケースに効率良く伝達できる。
このため、部品の実装密度が高まり、小型で放熱効率の
優れた大容量のスイッチング電源が提供できる。また、
発熱部品を、プリント基板を介せず、金属製ケースの底
板に設けた盛上り部に熱的に結合して取付けたことによ
り、振動時における大型重量部品の慣性による電気的接
続部の剥離やプリント基板の破壊等の問題を生じること
がなく、振動に強い車載用スイッチング電源が提供でき
る。
マグネシウム合金の鋳物によって作製すれば比較的軽量
で伝熱性も良好となるが、鋳物の場合には通常の板材等
と比較すると、表面の凹凸が大きく、発熱部品を密着さ
せて取付けることが難しい。そこで、底板の発熱部品取
付部は予め盛上り部として形成しておき、その盛上り部
のみを平坦に加工することにより、発熱部品の取付面が
盛上り部の平坦面に密着して放熱効率が上がる。また、
このように盛上り部のみを平坦化すれば、研削や研磨等
の加工作業も少ない面積で工作時間も短くてすみ、コス
ト低減ができ、精度も高く維持しやすい。
において、前記発熱部品のうち、前記トランスとチョー
クコイルが前記底板に設けられた盛上り部に取付けられ
ていることを特徴とする。
でも、トランスとチョークコイルは出力が0.5kW〜
5kWの場合に50g〜1kgにもなり、発熱量も大き
くなるので、これらをケースの底板に設けた盛上り部に
取付けることがスイッチング電源の高温化を防ぎ、振動
に強い構造を得る上での効果が大きい。
れた本発明によるスイッチング電源の一実施の形態を示
すもので、図1はケースの分解斜視図、図2は部品取付
構造を示す断面図、図3(A)、(B)はスイッチング
素子や整流素子等の取付構造を示す断面図である。
ム合金の鋳物でなるケースであり、底板2と、該底板2
の周囲より立上った側板3を有している。底板2の周囲
には側板3より外側に突出してフランジ4を形成し、フ
ランジ4に取付孔5が設けられ、ねじ6を該取付孔5に
挿通して電源取付部材7のねじ孔8にねじ込むことによ
り、ケース1が電源取付部材7に取付けられる。なお、
本例のケース1は、長さ約35cm、幅約20cm、高
さ約5cm、底板2の厚み約10mm、側板3の厚み約
5mmであり、入力DC280V、出力DC12V、定
格出力電力1kWのものである。
塞する蓋体9を有し、該蓋体9を側板3の上面のねじ孔
10にねじ込むねじ11によってねじ止めすることによ
り、略密閉構造のスイッチング電源が構成可能である。
ンスに供給される電力を断続するスイッチング素子と、
前記トランスから出力される電力を整流する整流素子
と、その整流出力を平滑するチョークコイル等の発熱部
品を備える。スイッチング素子は例えばMOSFETで
構成され、大電流に対応するための並列接続された複数
の素子でなっている。前記トランス、チョークコイルも
同様に大電流に対応するために太めの線材で構成され、
ともにフェライトコアと組み合わされ、重量部品となっ
ている。
応じて絶縁シート等の絶縁材を介在させてケース1の底
板2に取付けられている。図2はスイッチング電源を構
成する前記トランス12とチョークコイル13の取付状
態を示している。これらトランス12、チョークコイル
13のいずれも取付金具14、15を用い、絶縁材1
6、17を底板2との間に介在させ、底板2に設けられ
た袋タップ(めくらねじ孔)18、19にねじ込むねじ
20、21によって取付金具14、15を固定すること
により、これらのトランス12およびチョークコイル1
3が底板2に取付けられる。
部23、24として構成され、その部品取付面は平坦化
されている。このため、平坦面にトランス12およびチ
ョークコイル13を密着させて取付けることにより、こ
れらの発熱は効率良く底板2に伝達され、ケース1を介
して放熱される。また、盛上り部23、24の上面を平
坦にする加工は、盛上り部23、24のみ行えば良いの
で、加工が効率良く行え、加工が容易となるので、加工
精度を高く維持するのも容易である。このため、コスト
を低く抑えられる。
板2は密閉構造とすることができるので、電源の密閉度
を向上させることができ、また、底板2の外面を、別の
装置や熱交換器における電源取付部材7に取付ける場
合、全面を電源取付部材7に密着して取付けられ、電源
取付部材7への放熱が良好に行われるという効果もあ
る。
25を固定し、該絶縁材25上に導電材26を固定し、
該導電材26にねじ27を固定し、該導電材26上にス
イッチング電源を構成するスイッチング素子や整流素子
等の発熱部品29を載せ、発熱部品29を、前記導電材
26と、前記ねじ27に螺合するナット30によって発
熱部品29を締め付け固定する構造としたものである。
31は底板2上の空中に浮かせて固定した導電材であ
り、電気的接続手段となるものである。
材25上に固定した導電材26a、26b上に前記発熱
部品29を載せ、発熱部品29を貫通するねじ32を底
板2の袋タップ34にねじ込むことにより、発熱部品2
9を固定したものである。
記図2の例と同様に、発熱部品29の熱を効率よく底板
2に伝達することができ、プリント基板に取付ける場合
に比較して取付強度も高くなり、振動に強い取付構造が
実現できる。
板3とを一体に構成したが、別体に構成して一体化する
こともできる。また、発熱部品の一部を底板2に取付
け、その他の発熱部品を側板3に取付けることも可能で
あり、発熱程度の少ない電子部品や小さい電子部品は、
底板2に取付けるプリント基板(図示せず)に搭載して
設けることができる。
応じてそのラインに絶縁を施し、底板2や側板3に取付
けることもできる。
の外面に放熱フィン35等の凹凸を設けて放熱効果がさ
らに高まるようにように構成してもよい。この場合、放
熱フィン35付きの側板3と底板2とを別体に構成する
際、アルミニウムの押出成形でケース1を構成すること
ができ、製造コストの低減が期待できる。
板より立上がった金属製側板とを有するケースの前記底
板に盛上り部を設け、該盛上り部に前記発熱部品の少な
くとも一部を底板に熱的に結合して取付けたので、放熱
のための専用部品を要せず、発熱部品の熱をケースに伝
達できる。このため、部品の実装密度が高まり、小型で
放熱効率の優れた大容量の車載用スイッチング電源が提
供できる。また、発熱部品を、プリント基板を介せず、
金属製ケースの底板に設けた盛上り部に熱的に結合して
取付けたことにより、振動時における大型重量部品の慣
性による電気接続部の剥離やプリント基板の破壊等の問
題を生じることがなく、振動に強いスイッチング電源が
提供できる。
該平坦面に前記発熱部品が取付けられているので、底板
の発熱部品取付部は予め盛上り部として形成しておき、
その盛上り部のみを平坦に加工することにより、発熱部
品の取付面が盛上り部に密着するので放熱効率が上が
る。また、このように盛上り部のみを平坦化すれば、加
工作業も少ない面積となるので工作時間も短くてすみ、
コスト低減ができ、精度も高く維持しやすい。
記発熱部品のうち、発熱量も大きく、重さも重い前記ト
ランスとチョークコイルをケースの底板に設けた盛上り
部に取付けることにより、スイッチング電源の高温化を
防ぎ、振動に強い構造を得る上で大きな効果が得られ
る。
におけるケースを示す分解斜視図である。
の取付構造を示す断面図である。
素子や整流素子等の取付構造の一実施の形態を示す断面
図である。
態におけるケースを示分解斜視図である。
電源取付部材、9:蓋体、12:トランス、13:チョ
ークコイル、14、15:取付金具、16、17:絶縁
材、18、19:袋タップ、23、24:盛上り部、2
5:絶縁材、26、26a、26b:導電材、29:発
熱部品、30:ナット、31:導電材、32:ねじ、3
4:袋タップ、35:放熱フィン
Claims (2)
- 【請求項1】少なくとも、トランスと、該トランスに供
給される電力を断続するスイッチング素子と、前記トラ
ンスから出力される電力を整流する整流素子と、その整
流出力を平滑するチョークコイル等の発熱部品を備えた
車載用スイッチング電源であって、 金属製底板と、該底板より周囲が立上がった金属製側板
とを有するケースの前記底板に、盛上り部を 1 箇所以上
設け、前記盛上り部の上面が平坦化されると共に、前記
発熱部品の少なくとも一部が、前記底板の盛上り部に熱
的に結合して取付けられていることを特徴とする車載用
スイッチング電源。 - 【請求項2】請求項1において、 前記発熱部品のうち、前記トランスとチョークコイルが
前記底板に設けられた盛上り部に取付けられていること
を特徴とする車載用スイッチング電源。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10160898A JP3529265B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 車載用スイッチング電源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10160898A JP3529265B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 車載用スイッチング電源 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11299220A JPH11299220A (ja) | 1999-10-29 |
JP3529265B2 true JP3529265B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=14305122
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10160898A Expired - Lifetime JP3529265B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 車載用スイッチング電源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3529265B2 (ja) |
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JP2011009634A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 磁気部品の冷却装置 |
JP5738326B2 (ja) * | 2013-01-14 | 2015-06-24 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 電源装置 |
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-
1998
- 1998-04-13 JP JP10160898A patent/JP3529265B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
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