JP3599167B2 - 電源用回路ブロック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、民生用の電子機器に用いられるスイッチング電源、ＡＣ／ＤＣコンバータの如き電源用回路ブロックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＶ、ＶＴＲ、ミニコンポ等のいわゆる家電製品は時代的背景として益々小型化、かつ高機能化が要求されている。したがって、家電製品の構成部品の実装密度を高める必要がある。
【０００３】
しかるに、トランスを含む上記電源用回路ブロックを構成する場合、従来では図２（ａ）に示すように、電源回路用の基板２０にトランス２１をその入出力端子２２、２３を介し実装し、また、１次側回路を構成する制御ＩＣ２４、ＦＥＴ２５、その他の適宜の電子部品であるチップ部品２６、２７等を実装するとともに、これらの実装部品が実装された反対側に２次側部品であるコンデンサ２８等を実装し構成していた。
【０００４】
図２（ｂ）は２次側→１次側のフィードバックの回路例であり、基板２０にフォトカプラ２９を実装し、かつ一方の側に１次側回路部品であるトランジス３０等を実装し、かつ他方の側に２次側回路部品であるトランジスタ３１、ダイオード３２等を実装して構成するなどしていた。
【０００５】
この場合、スイッチング電源等の電源回路に関する安全規格では、１次、２次の端子間に所定の距離を確保する必要がある。この距離は沿面及び空間について規定されている。このうち空間距離においては絶縁板の挿入によって絶縁板の板厚により０．８ｍｍ程度に削減できる。
【０００６】
しかしながら、１次、２次の沿面距離については、図２、（ａ），（ｂ）に示した従来の電源用回路ブロックでは入出力端子２２、２３間の距離は絶縁性の観点から１０ｍｍ必要であり、加えて１次側電子部品である制御ＩＣ２４等も２次側端子２３から１０ｍｍ以内には実装できず、小型化、高密度実装の制約になっていた。
【０００７】
そこで、図３に示すように、図２（ａ），（ｂ）に示した上記回路を塵埃防止用のケース上蓋３４とケース下蓋３５とからなる密閉ケース３３に内蔵した場合、１次、２次間の距離を短くすることができるが、１０ｍｍから６ｍｍにしか削減できなかった。なお、図３において、３６はケース３３に突設した入力端子、３７は出力端子、３８はケース上蓋３４とケース下蓋３５とを一体する超音波溶着部分である。
【０００８】
また、図４に示すように、基板２０の１次側ランド４０と２次側ランド４１との間に、破線で示すように、スリット３９を入れ、直線距離Ｂを小さくする試みもあるが、配線スペースが有効に活用できず、また、図２（ａ），（ｂ）に示す回路では、何れにしても矢印Ａに示す１次、２次間の距離は１０ｍｍ必要である、という課題があった。
【０００９】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、小型化、高実装密度化等を図り得る電源用回路ブロックを提供するところにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基板５上にトランス６、各種電子部品が実装され、かつ前記基板５に互いに離間して１次、２次側の入出力端子８、１０が設けられてなる電源用回路ブロック１において、前記電源用回路ブロック１は開口部２を有する有底状のケース３内に収容され、電源用回路ブロック１は、前記基板５と、この基板５の一方の面上に実装されるトランス６と、この基板５上におけるトランス６の一方の側に実装される１次側回路を構成する電子部品および１次側入力端子８と、基板５上におけるトランス６の他方の側に実装される２次側回路を構成する電子部品および２次側出力端子１０とを備え、前記基板５の一方の面上であって前記トランス６の下側のスペース１５にも電子部品を実装し、かつ基板５の他方の面上にチップ部品１１を実装し、前記各種電子部品間、巻線の線間まで気泡が残らないように絶縁性樹脂４を真空充填した構成とすることにより、上記目的を達成している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明では１次、２次間等の絶縁を図るために規定されている沿面及び空間についての距離を短縮化できるようにしている。その手段として、トランス等が実装された基板をケース内に収容し、そのケース内に絶縁性の高いエポキシ樹脂を真空充填して絶縁性を向上させ、１次、２次間の距離を短くしても安全規格上、問題ないようにしている。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の一実施例を示す。図中１は電源用回路ブロックであり、この電源用回路ブロック１は開口部２を有する有底のケース３内に収容され、かつケース３内にはエポキシ樹脂等の如き絶縁性の高い樹脂４が真空充填され、電源用回路ブロック１は樹脂４によって覆われている。
【００１３】
電源用回路ブロック１は、基板５と、この基板５の一方の面上に実装されるトランス６と、その基板５上におけるトランス６の一方の側に実装され、１次側回路を構成するＦＥＴ７等のような電子部品、１次側の入力端子８、基板５上におけるトランス６の他方の側に実装されるトランジスタ９等のような２次側回路部品、２次側の出力端子やフィードバック回路のフィードバック用の出力端子１０等とを備えて構成されている。
【００１４】
また、基板２の他方の面の適宜のスペース部分にチップ部品１１や基板５の一方の面上に１次側回路を構成する制御ＩＣ１２等の電子部品が実装されている。
【００１５】
この場合、小型トランス６は１次、２次の巻線、コア、コイルボビン等にて構成され、コイルボビンの両端には周知のようにフランジがそれぞれ形成され、各フランジには入出力端子１３，１４が植設された肉厚部ａが形成されている。これらの両側の肉厚部ａ間にはスペース１５が生じるため、そのスペース１５を利用して１次側の制御ＩＣ１２を実装するとスペース１５の有効利用を図ることができるとともに、高密度実装とすることができ、この場合も、絶縁性の面も問題はない。
【００１６】
すなわち、本発明ではケース３内に樹脂４を真空充填しているため、部品等の隙間に気泡が残ることなく、各電子部品間、巻線の線間まで樹脂４が入り込み、十分な絶縁効果が得られ、部品相互の絶縁を図ることができるからである。
【００１７】
したがって、本発明においては１次側の制御ＩＣ１２の端子と小型トランス６の２次側の出力端子１４間の距離は従前のものより１ｍｍ程度まで削減し得、小型化を可能とすることができる。但し、現在、実際のマザーボード上では１０ｍｍ程度となっているが、本発明では上記構成により各電子部品を高密度実装して、１次、２次間の距離を縮め接近させることができ、安全規格上、問題ないことは上述の通りである。
【００１８】
【発明の効果】
絶縁性の樹脂を充填することにより、回路上、１次、２次間が接近する部分は次のァ〜ゥである。
ァ．トランスの巻線部分
ィ．トランスの入出力端子
ゥ．２次側から１次側へのフィードバック回路
そして、絶縁性の樹脂を真空充填することにより、
ェ．トランスの巻線部分を小さくできるため、小型化が可能となる。
ォ．１次、２次の巻線を近づけられるため、磁気結合が向上し、トランスの特性向上が期待できる。
ヵ．トランスの入出力端子間を近づけられるため、小型化が可能となり、加えて端子間のスペースにも電子部品を配置できるため、実装面積の削減が可能となり、この点からも小型化が可能となる。
キ．２次側→１次側へのフィードバック回路を小面積で構成することが可能となる。
ク．従前のような絶縁板は不要となる。
したがって、従前に比べ小型化を達成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の概略断面図。
【図２】（ａ）は従来の電源用回路ブロックの説明図。（ｂ）はフィードバック回路例を示す。
【図３】従来の回路ブロックをケースに収容した例の概略説明図。
【図４】基板にスリットを入れ１次側、２次側ランド間の直線距離を小さくする例を示す。
【符号の説明】
１ 電源用回路ブロック
２ 開口部
３ ケース
４ 樹脂
５ 基板
６ 小型トランス
７ ＦＥＴ
８ 入力端子
９ トランジスタ
１０ 出力端子
１１ チップ部品
１２ 制御ＩＣ
１３ 入力端子
１４ 出力端子
１５ スペース

Claims (1)

1. 基板（５）上にトランス（６）、各種電子部品が実装され、かつ前記基板（５）に互いに離間して１次、２次側の入出力端子（８）、（１０）が設けられてなる電源用回路ブロック（１）において、前記電源用回路ブロック（１）は開口部（２）を有する有底状のケース（３）内に収容され、電源用回路ブロック（１）は、前記基板（５）と、この基板（５）の一方の面上に実装されるトランス（６）と、この基板（５）上におけるトランス（６）の一方の側に実装される１次側回路を構成する電子部品および１次側入力端子（８）と、基板（５）上におけるトランス（６）の他方の側に実装される２次側回路を構成する電子部品および２次側出力端子（１０）とを備え、前記基板（５）の一方の面上であって前記トランス（６）の下側のスペース（１５）にも電子部品を実装し、かつ基板（５）の他方の面上にチップ部品（１１）を実装し、前記各種電子部品間、巻線の線間まで気泡が残らないように絶縁性樹脂（４）を真空充填したことを特徴とする電源用回路ブロック。

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