JP3791350B2

JP3791350B2 - Power supply

Info

Publication number: JP3791350B2
Application number: JP2001159651A
Authority: JP
Inventors: 正平山本; 祐二熊谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2021-05-28
Also published as: JP2002354842A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無電極放電灯の点灯装置等に用いられ、電磁シールド用の金属ケースに覆われた電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電源装置として、特開平９−１９１６４号公報に記載されたものがある。図１４（ａ）及び（ｂ）に、この従来の電源装置の上面図及び下面図を示す。また、電源装置を構成する高周波回路（ケース）の斜視図を図１４（ｃ）に示す。
【０００３】
この電源装置は、金属ケース１００の中にプリント基板１０１が収容され、プリント基板１０１に高周波回路１０２及び電源回路１０３が実装されてなる。高周波回路１０２は、図１４（ｃ）に示されるような、その開口側に複数の突出部（つめ）１０８ａ〜１０８ｆが形成されている第２の金属ケース１０７に覆われる。突出部１０８ａ〜１０８ｆは、プリント基板１０１に形成された複数の小孔１０５ａ〜１０５ｆに挿入され、これによって第２の金属ケース１０７（に収容された高周波回路１０２）がプリント基板１０１に固定される。
【０００４】
上記のように、電源装置全体を金属ケース１００で覆うことにより、そのシールド効果によって外部回路との間の電磁妨害（ＥＭＩ）を防ぐと共に、高周波回路１０２を第２の金属ケース１０７で覆うことにより、電源装置内部での部品間（高周波回路１０２と電源回路１０３との間）の電磁妨害（干渉）を防いでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように金属ケース１００の中に第２の金属ケース１０７を設けた構造は、コストが高くなる不利を有すると共に、小型化の障壁にもなる。第２の金属ケース１０７を省略すると、小型化やコスト低減が可能であるが、部品間、特にインダクタンス素子間の悪影響（干渉）が問題となる。一方のインダクタンス素子から発した磁束の一部が他方のインダクタンス素子のコイルと鎖交することによる相互誘導が発生するからである。
【０００６】
この悪影響を低減するために、近接する複数のインダクタンス素子の実装方向に制限を設けて、互いの鎖交する磁束が生じにくくなるようにすることが考えられる。つまり、コイルの巻回方向を互いに略９０度異なる方向とすることにより、相互誘導が生じにくくなる。しかし、このような実装方向の制限も小型化の障壁となる場合が多く、コイルの巻回方向を互いに略９０度異なる方向とすることが困難な場合がある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みて為されたものであり、インダクタンス素子と他の回路部品との相互電磁作用を防ぐ第２の金属ケースを必要としないで、しかも、インダクタンス素子の実装方向に制限を設けることなく、インダクタンス素子と他の回路部品との相互電磁作用を低減することが可能な構造を有する電源装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による電源装置の第１の構成は、回路部品が実装されたプリント基板と、前記プリント基板に実装され前記プリント基板と略平行な放熱面を有する第１及び第２の発熱素子と、前記プリント基板の前記第１及び第２の発熱素子と同じ面に実装されたインダクタンス素子と、前記第１及び第２の発熱素子の放熱面に密着する接触面を有する第１及び第２の突出部が内面に形成された金属ケースとを備え、前記プリント基板が前記金属ケース内に収容された状態で、前記第１及び第２の突出部とその接触面に密着した前記第１及び第２の発熱素子の間に前記インダクタンス素子が配置され、前記インダクタンス素子を囲む領域の外側に第２のインダクタンス素子が実装されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、金属ケースの内面に形成された第１及び第２の突出部とその接触面に放熱面を密着固定した第１及び第２の発熱素子（例えばＦＥＴ）がインダクタンス素子を囲むようにしてシールド作用を奏する。回路部品間の相互電磁作用を防ぐ第２の金属ケースを必要としないで、かつ、インダクタンス素子の実装方向に制限を設けることなく、インダクタンス素子と他の回路部品（例えば第２のインダクタンス素子）との間の干渉が低減され、安定した動作が得られる。
【００１０】
好ましくは、前記第１及び第２の突出部が前記金属ケースの前記プリント基板に略垂直な内面から突出し、前記内面に近い前記プリント基板の一辺側に前記第１及び第２の発熱素子と前記インダクタンス素子とが実装され、前記インダクタンス素子が前記金属ケースの第１及び第２の突出部と前記内面を含む少なくとも３方向から囲まれている。もちろん、前記第１及び第２の突出部が前記金属ケースの前記プリント基板に略平行な内面から突出し、その先端面が接触面となる構造も可能である。
【００１１】
また、前記第１及び第２の発熱素子の間において、前記インダクタンス素子と並ぶように、金属部を有する回路素子が前記プリント基板に実装され、前記インダクタンス素子に関して前記第１及び第２の突出部が形成された内面と反対側に前記金属部を有する回路素子が配置されることにより、前記インダクタンス素子が前記金属ケースの第１及び第２の突出部と前記内面、そして前記金属部を有する回路素子を含む少なくとも４方向から囲まれている構造も好ましい。この場合、金属部を有する回路素子がない場合に比べて、インダクタンス素子を囲むシールド効果が一層高くなる。
【００１２】
上記の金属部を有する回路素子として、電解コンデンサ、可変コンデンサ、及び放熱用金属部を有する第２の発熱素子等を用いることができる。
【００１３】
また、前記金属部を有する回路素子の複数の端子のうち、安定電位に接続された端子が、他の端子に比べて前記インダクタンス素子に近くなるように、前記金属部を有する回路素子の実装方向が定められていることが好ましい。これにより、金属部を有する回路素子によるシールド効果が高くなる。
【００１５】
具体的な回路構成の例として、前記インダクタンス素子が前記第１及び第２の発熱素子の端子間に接続されている。あるいは、前記インダクタンス素子が前記発熱素子と電源との間に接続され、前記第２のインダクタンス素子が前記発熱素子と負荷との間に接続されている。
【００１６】
また、前記インダクタンス素子及び前記第２のインダクタンス素子の少なくとも１つが空芯コイル素子又は棒状磁性体にコイルを巻回してなるコイル素子である場合に、本発明の構造によるシールド効果が特に活かされる。
【００１７】
上記のような電源装置の負荷として無電極放電灯を接続し、無電極放電灯の点灯装置として用いることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
第１の実施形態を図１〜３に沿って説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図及び側面図である。プリント基板１には、第１及び第２の発熱素子であるＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）３ａ及び３ｂと、インダクタンス素子６が実装されている。第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂは、プリント基板１と略平行な放熱面２ａ及び２ｂをそれぞれ有する。通常、この放熱面２ａ，２ｂは金属製ヒートシンクの接触面に密着するように固定される。また、インダクタンス素子６は、第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂの間に配置されている。
【００２０】
図２（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る電源装置の金属ケースを示す平面視断面図と側面視断面図である。図２（ｂ）の側面視断面図は、図２（ａ）の平面視断面図におけるＬ１断面である。この金属ケース５の内面（プリント基板１と略平行な内面）には、接触面４ａ，４ｂを有する第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂが形成されている。
【００２１】
図３は、第１の実施形態に係る電源装置の金属ケース内にプリント基板が収容された組み上がり状態を示す側面視断面図である。この図からわかるように、金属ケース５の内面に形成された第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂの接触面４ａ，４ｂが第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂの放熱面２ａ，２ｂにそれぞれ密着している。つまり、第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂを含む金属ケース５が第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂのヒートシンクとして機能している。
【００２２】
また、金属ケース５の内面に形成された第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂとその接触面４ａ，４ｂに密着固定された第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂ（の金属部）は、インダクタンス素子６を覆う電磁シールドの作用をも奏する。つまり、金属ケース５の内面に形成された第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂとその接触面４ａ，４ｂに密着固定された第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂが、インダクタンス素子６を挟むように位置することにより、インダクタンス素子６と他の回路部品との相互電磁作用が低減される。
【００２３】
この結果、シールド用の第２の金属ケースを用いることなく、インダクタンス素子６と他の回路部品との相互電磁作用が低減され、電源回路の動作が安定する。また、インダクタンス素子６と他の回路部品（インダクタンス素子等）の実装方向に制限を設けることによって相互電磁誘導を軽減するといった工夫の必要も無くなる。もちろん、そのような実装方向の制限が可能である場合は、本実施形態の構成と併せて実施してもよい。
【００２４】
次に、第２の実施形態を図４及び図５に沿って説明する。図４は、第２の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。第１の実施形態と同様に、第１及び第２の発熱素子であるＦＥＴ３ａ及び３ｂと、インダクタンス素子６がプリント基板１に実装され、第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂの間にインダクタンス素子６が配置されている。第１の実施形態では、プリント基板１の略中央部にこれらの素子が実装されているが、第２の実施形態では、プリント基板１の一辺側に寄せるようにこれらの素子が実装されている。第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂは、プリント基板１と略平行な放熱面２ａ，２ｂを有する。
【００２５】
図５は、第２の実施形態に係る電源装置の金属ケースを示す平面視断面図である。第１の実施形態では金属ケース５のプリント基板１と略平行な内面の略中央部に第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂが形成されているのに対して、第２の実施形態ではプリント基板１に略垂直な内面７から突出するように第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂが形成されている。そして、第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂの側面に接触面４ａ，４ｂが形成されている。なお、第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂの接触面４ａ，４ｂと反対側は、金属ケース５の内面（プリント基板１と略平行な内面）とつながっていてもよいし、隙間が形成されていてもよい。
【００２６】
この実施形態でも、金属ケース５の内面に形成された第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂの接触面４ａ，４ｂが第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂの放熱面２ａ，２ｂに密着し、第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂを含む金属ケース５が第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂのヒートシンクとして機能する。そして、金属ケース５の内面に形成された第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂとその接触面４ａ，４ｂに密着固定された第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂが、インダクタンス素子６を挟むように位置し、インダクタンス素子６は、内面７を含む３方向から囲まれることになる。
【００２７】
この結果、電磁シールド用の第２の金属ケースを用いることなく、インダクタンス素子６と他の回路部品との相互電磁作用が低減され、電源回路の動作が安定する。
【００２８】
次に、図６は、第３の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。この実施形態では、第２の実施形態の構成に加えて、金属部を有する回路素子８がプリント基板１に実装されている。金属部を有する回路素子８は、第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂの間において、インダクタンス素子６と並ぶように、かつ、インダクタンス素子６に関して金属ケース５の内面７と反対側に配置されている。したがって、インダクタンス素子６は、金属ケース５の内面７、第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂ、及び金属部を有する回路素子８の４方向から囲まれることになる。
【００２９】
この結果、電磁シールド用の第２の金属ケースを用いることなく、インダクタンス素子６と他の回路部品との相互電磁作用が一層低減され、電源回路の動作が安定する。図６に示す例では、金属部を有する回路素子８として、アルミ電解コンデンサが実装されている。
【００３０】
図７は、第３の実施形態の変形例に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。この変形例では、金属部を有する回路素子８として、第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂと同様の放熱用金属部を有する第３の発熱素子（ＦＥＴ）が実装されている。図７に示す例では、回路素子８の金属部によるシールド効果を高めるために、回路素子８はプリント基板１に対して垂直に（立てて）実装されている。
【００３１】
図８は、第３の実施形態の別の変形例に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。この変形例では、金属部を有する回路素子８として、金属板を使用した可変コンデンサが実装されている。
【００３２】
図６〜８に示した実施形態において、金属部を有する回路素子８の複数の端子のうち、安定電位に接続された端子が、他の端子に比べてインダクタンス素子６に近くなるように、金属部を有する回路素子８の実装方向が定められていることが好ましい。こうすることにより、金属部を有する回路素子８が金属ケース５の内面７、第１及び第２の突出部５ａ及び５ｂと共にインダクタンス素子６を囲むことによる電磁シールド効果が高められる。
【００３３】
図９は、第３の実施形態の更に別の変形例に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。この変形例では、第２のインダクタンス素子９がプリント基板１に実装され、第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂと金属部を有する回路素子８がインダクタンス素子６を囲む領域の外側に第２のインダクタンス素子９が位置する。
【００３４】
このような配置により、インダクタンス素子６と第２のインダクタンス素子９との距離が比較的近い場合であっても、両者間の相互誘導作用を低減することができる。インダクタンス素子６と第２のインダクタンス素子９との実装方向（コイル巻回方向）が平行にならないように工夫する必要もない。
【００３５】
図１０及び図１１は、図６〜９に示した実施形態に係る電源装置の回路例を示している。図１０の回路では、第１のＦＥＴ３ａのドレイン端子と第２のＦＥＴ３ｂのゲート端子に接続されたコンデンサ１１との間にインダクタンス素子６が接続されている。インダクタンス素子６及びコンデンサ１１の直列回路が実際のプリント基板１上において、第１及び第２のＦＥＴ３ａ及び３ｂを最短距離で接続するように各部品の配置を決めることができるので、電源回路の安定動作及び良好な高周波特性に効果を奏する。
【００３６】
図１１の回路では、第２のＦＥＴ３ｂのドレイン端子と電源との間にインダクタンス素子６が接続され、更にＦＥＴ３のドレイン端子は、第２のインダクタンス素子９及びコンデンサ１１を介して負荷に接続されている。この場合、２つのインダクタンス素子６及び９が略同一周波数で動作する場合であっても、２つのインダクタンス素子６及び９間の干渉が前述のシールド効果によって緩和されるので、２つのインダクタンス素子６及び９を比較的近付けて配置することができる。その結果、装置の小型化と安定動作の両立が可能になる。
【００３７】
図１２は、第４の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。この実施形態では、図９に示した実施形態において、インダクタンス素子６及び第２のインダクタンス素子９として、棒状の磁性体の周りにコイルを巻回した構造のものが使用されている。このように、磁束が磁性体中だけでなく空中に放射されるタイプのインダクタンス素子を使用した場合でも、両インダクタンス素子６及び９間の干渉が前述のシールド効果によって効果的に緩和される。なお、両インダクタンス素子６及び９として空芯コイル素子を用いた場合も同様の効果が得られる。
【００３８】
図１３は、本発明の実施形態に係る電源装置の使用例を示す回路図である。この回路は、図１１に示した電源装置に負荷として無電極放電灯が接続されたものである。図１３に示すように、電源装置の出力側に無電極放電灯を構成する高周波誘導コイル１２及びコンデンサ１３が並列に接続されている。高周波誘導コイル１２は、水銀蒸気を封じ込めた発光バルブ１４の周囲に巻回されている。発光バルブ１４の内面（ガラス面）には蛍光体が塗布されている。高周波誘導コイル１２によって発光バルブ１４内部の水銀蒸気から紫外線が励起され、紫外線が蛍光体を励起することによって発光バルブ１４の全体が効率良く発光する。
【００３９】
以上、いくつかの実施形態及び変形例を用いて本発明を説明したが、本発明はその他にも種々の形態で実施することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、金属ケースの内面に形成された第１及び第２の突出部とその接触面に密着固定された第１及び第２の発熱素子等がインダクタンス素子を囲むように配置されてシールド効果を奏するので、シールド用の第２の金属ケースを用いることなく、インダクタンス素子と他の回路部品（第２のインダクタンス素子）との間の悪影響が低減され、回路の動作が安定する。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品に関し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図２】第１の実施形態に係る電源装置の金属ケースに関し、（ａ）は平面視断面図、（ｂ）は側面視断面図をそれぞれ示している。
【図３】第１の実施形態に係る電源装置の金属ケース内にプリント基板が収容された組み上がり状態を示す側面視断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。
【図５】第２の実施形態に係る電源装置の金属ケースを示す平面視断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。
【図７】第３の実施形態の変形例に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。
【図８】第３の実施形態の別の変形例に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。
【図９】第３の実施形態の更に別の変形例に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。
【図１０】各実施形態に係る電源装置の主要部の回路例を示す図である。
【図１１】各実施形態に係る電源装置の主要部の他の回路例を示す図である。
【図１２】第４の実施形態に係る電源装置のプリント基板と主な実装部品を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る電源装置の使用例を示す回路図である。
【図１４】従来の電源装置に関し、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は高周波回路（ケース）の斜視図をそれぞれ示している。
【符号の説明】
１プリント基板
２ａ，２ｂ放熱面
３ａ，３ｂＦＥＴ（発熱素子）
４ａ，４ｂ接触面
５金属ケース
５ａ，５ｂ突出部
６インダクタンス素子
８金属部を有する回路素子
９第２のインダクタンス素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device used in an electrodeless discharge lamp lighting device or the like and covered with a metal case for electromagnetic shielding.
[0002]
[Prior art]
As this type of power supply device, there is one described in JP-A-9-19164. 14A and 14B are a top view and a bottom view of this conventional power supply device. Further, FIG. 14C shows a perspective view of a high-frequency circuit (case) constituting the power supply device.
[0003]
In this power supply device, a printed circuit board 101 is accommodated in a metal case 100, and a high frequency circuit 102 and a power supply circuit 103 are mounted on the printed circuit board 101. The high-frequency circuit 102 is covered with a second metal case 107 in which a plurality of protrusions (claws) 108a to 108f are formed on the opening side as shown in FIG. The protrusions 108a to 108f are inserted into a plurality of small holes 105a to 105f formed in the printed circuit board 101, whereby the second metal case 107 (the high frequency circuit 102 accommodated in the second metal case 107) is fixed to the printed circuit board 101. .
[0004]
As described above, by covering the entire power supply device with the metal case 100, the shielding effect prevents electromagnetic interference (EMI) with the external circuit, and the high frequency circuit 102 is covered with the second metal case 107. Electromagnetic interference (interference) between components (between the high-frequency circuit 102 and the power supply circuit 103) inside the power supply apparatus is prevented.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the structure in which the second metal case 107 is provided in the metal case 100 as described above has a disadvantage that the cost is increased and also becomes a barrier to downsizing. If the second metal case 107 is omitted, downsizing and cost reduction are possible, but an adverse effect (interference) between components, particularly between inductance elements, becomes a problem. This is because mutual induction occurs when a part of the magnetic flux generated from one inductance element is linked to the coil of the other inductance element.
[0006]
In order to reduce this adverse effect, it is conceivable to limit the mounting direction of a plurality of adjacent inductance elements so that magnetic fluxes interlinked with each other are hardly generated. That is, mutual induction is unlikely to occur when the winding directions of the coils are different from each other by approximately 90 degrees. However, such restrictions on the mounting direction often become a barrier to miniaturization, and it may be difficult to make the winding directions of the coils different from each other by approximately 90 degrees.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and does not require a second metal case for preventing mutual electromagnetic action between the inductance element and other circuit components, and further, mounting the inductance element is not necessary. It is an object of the present invention to provide a power supply device having a structure capable of reducing the mutual electromagnetic action between an inductance element and other circuit components without limiting the direction.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first configuration of a power supply device according to the present invention includes a printed circuit board on which circuit components are mounted, first and second heating elements mounted on the printed circuit board and having a heat radiation surface substantially parallel to the printed circuit board, First and second protrusions having an inductance element mounted on the same surface of the printed circuit board as the first and second heat generating elements, and a contact surface in close contact with the heat radiating surface of the first and second heat generating elements. And a metal case formed on the inner surface, and the first and second protrusions closely contacting the first and second protrusions and the contact surface in a state where the printed circuit board is accommodated in the metal case. The inductance element is disposed between the heating elements, and a second inductance element is mounted outside a region surrounding the inductance element .
[0009]
According to such a configuration, the first and second protrusions formed on the inner surface of the metal case and the first and second heating elements (for example, FETs) in which the heat radiating surface is closely fixed to the contact surfaces thereof are inductance elements. Shielding effect is provided so as to surround. An inductance element and other circuit components (for example, a second inductance element) can be used without requiring a second metal case for preventing mutual electromagnetic action between circuit parts and without restricting the mounting direction of the inductance element. Interference is reduced, and stable operation can be obtained.
[0010]
Preferably, the first and second protrusions protrude from an inner surface of the metal case that is substantially perpendicular to the printed circuit board, and the first and second heating elements and the one side of the printed circuit board that are close to the inner surface. An inductance element is mounted, and the inductance element is surrounded from at least three directions including the first and second protrusions of the metal case and the inner surface. Of course, a structure in which the first and second protrusions protrude from the inner surface of the metal case substantially parallel to the printed circuit board, and the tip end surface thereof is a contact surface is also possible.
[0011]
A circuit element having a metal part is mounted on the printed board so as to be aligned with the inductance element between the first and second heating elements, and the first and second protrusions with respect to the inductance element. The circuit element having the metal part is disposed on the opposite side of the inner surface where the metal element is formed, so that the inductance element has the first and second projecting parts of the metal case, the inner surface, and the circuit having the metal part. A structure surrounded by at least four directions including the element is also preferable. In this case, the shielding effect surrounding the inductance element is further enhanced as compared with the case where there is no circuit element having a metal part.
[0012]
As the circuit element having the above metal part, an electrolytic capacitor, a variable capacitor, a second heat generating element having a heat radiating metal part, or the like can be used.
[0013]
In addition, among the plurality of terminals of the circuit element having the metal portion, the mounting direction of the circuit element having the metal portion is such that a terminal connected to a stable potential is closer to the inductance element than other terminals. Is preferably defined. Thereby, the shielding effect by the circuit element which has a metal part becomes high.
[0015]
As an example of a specific circuit configuration, the inductance element is connected between terminals of the first and second heating elements. Alternatively, the inductance element is connected between the heating element and a power source, and the second inductance element is connected between the heating element and a load.
[0016]
Further, when at least one of the inductance element and the second inductance element is an air core coil element or a coil element formed by winding a coil around a rod-shaped magnetic body, the shielding effect by the structure of the present invention is particularly utilized.
[0017]
An electrodeless discharge lamp can be connected as a load of the power supply device as described above and used as a lighting device for an electrodeless discharge lamp.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
A first embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 1A and 1B are a plan view and a side view showing a printed circuit board and main mounting components of the power supply device according to the first embodiment. On the printed circuit board 1, FETs (field effect transistors) 3a and 3b, which are first and second heating elements, and an inductance element 6 are mounted. The first and second FETs 3a and 3b have heat radiation surfaces 2a and 2b substantially parallel to the printed circuit board 1, respectively. Usually, the heat radiation surfaces 2a and 2b are fixed so as to be in close contact with the contact surface of the metal heat sink. Further, the inductance element 6 is disposed between the first and second FETs 3a and 3b.
[0020]
FIGS. 2A and 2B are a plan view sectional view and a side view sectional view showing a metal case of the power supply device according to the first embodiment. The side view sectional view of FIG. 2B is the L1 section in the plan sectional view of FIG. First and second protrusions 5a and 5b having contact surfaces 4a and 4b are formed on the inner surface of the metal case 5 (an inner surface substantially parallel to the printed circuit board 1).
[0021]
FIG. 3 is a cross-sectional side view showing the assembled state in which the printed circuit board is accommodated in the metal case of the power supply device according to the first embodiment. As can be seen from this figure, the contact surfaces 4a and 4b of the first and second protrusions 5a and 5b formed on the inner surface of the metal case 5 become heat radiation surfaces 2a and 2b of the first and second FETs 3a and 3b. Each is in close contact. That is, the metal case 5 including the first and second protrusions 5a and 5b functions as a heat sink for the first and second FETs 3a and 3b.
[0022]
In addition, the first and second protrusions 5a and 5b formed on the inner surface of the metal case 5 and the first and second FETs 3a and 3b (the metal portions thereof) which are closely fixed to the contact surfaces 4a and 4b are: It also has the effect of an electromagnetic shield that covers the inductance element 6. That is, the first and second protrusions 5a and 5b formed on the inner surface of the metal case 5 and the first and second FETs 3a and 3b that are closely fixed to the contact surfaces 4a and 4b sandwich the inductance element 6. By positioning in this manner, the mutual electromagnetic action between the inductance element 6 and other circuit components is reduced.
[0023]
As a result, the mutual electromagnetic action between the inductance element 6 and other circuit components is reduced without using the second metal case for shielding, and the operation of the power supply circuit is stabilized. Further, there is no need for a device for reducing mutual electromagnetic induction by limiting the mounting direction of the inductance element 6 and other circuit components (inductance element or the like). Of course, when the limitation of the mounting direction is possible, the mounting may be performed together with the configuration of the present embodiment.
[0024]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of the power supply device according to the second embodiment. Similarly to the first embodiment, the FETs 3a and 3b, which are the first and second heat generating elements, and the inductance element 6 are mounted on the printed circuit board 1, and the inductance element 6 is interposed between the first and second FETs 3a and 3b. Is arranged. In the first embodiment, these elements are mounted in a substantially central portion of the printed circuit board 1, but in the second embodiment, these elements are mounted so as to be close to one side of the printed circuit board 1. . The first and second FETs 3 a and 3 b have heat radiation surfaces 2 a and 2 b that are substantially parallel to the printed circuit board 1.
[0025]
FIG. 5 is a cross-sectional plan view showing a metal case of the power supply device according to the second embodiment. In the first embodiment, the first and second protrusions 5a and 5b are formed at the substantially central portion of the inner surface of the metal case 5 that is substantially parallel to the printed circuit board 1, whereas in the second embodiment, First and second protrusions 5 a and 5 b are formed so as to protrude from the inner surface 7 substantially perpendicular to the printed circuit board 1. Contact surfaces 4a and 4b are formed on the side surfaces of the first and second protrusions 5a and 5b. In addition, the opposite side to the contact surfaces 4a and 4b of the 1st and 2nd protrusion parts 5a and 5b may be connected with the inner surface (inner surface substantially parallel to the printed circuit board 1) of the metal case 5, and a clearance gap is formed. May be.
[0026]
Also in this embodiment, the contact surfaces 4a and 4b of the first and second protrusions 5a and 5b formed on the inner surface of the metal case 5 are in close contact with the heat radiation surfaces 2a and 2b of the first and second FETs 3a and 3b. The metal case 5 including the first and second protrusions 5a and 5b functions as a heat sink for the first and second FETs 3a and 3b. The first and second projecting portions 5a and 5b formed on the inner surface of the metal case 5 and the first and second FETs 3a and 3b which are closely fixed to the contact surfaces 4a and 4b sandwich the inductance element 6. The inductance element 6 is surrounded from three directions including the inner surface 7.
[0027]
As a result, the mutual electromagnetic action between the inductance element 6 and other circuit components is reduced without using the second metal case for electromagnetic shielding, and the operation of the power supply circuit is stabilized.
[0028]
Next, FIG. 6 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of the power supply device according to the third embodiment. In this embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, a circuit element 8 having a metal part is mounted on the printed circuit board 1. The circuit element 8 having a metal portion is arranged between the first and second FETs 3 a and 3 b so as to be aligned with the inductance element 6 and on the side opposite to the inner surface 7 of the metal case 5 with respect to the inductance element 6. . Therefore, the inductance element 6 is surrounded from four directions of the inner surface 7 of the metal case 5, the first and second protrusions 5a and 5b, and the circuit element 8 having the metal part.
[0029]
As a result, the mutual electromagnetic action between the inductance element 6 and other circuit components is further reduced without using the second metal case for electromagnetic shielding, and the operation of the power supply circuit is stabilized. In the example shown in FIG. 6, an aluminum electrolytic capacitor is mounted as the circuit element 8 having a metal part.
[0030]
FIG. 7 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to a modification of the third embodiment. In this modification, a third heat generating element (FET) having a heat radiating metal part similar to the first and second FETs 3a and 3b is mounted as the circuit element 8 having a metal part. In the example shown in FIG. 7, the circuit element 8 is mounted vertically (upright) with respect to the printed circuit board 1 in order to enhance the shielding effect by the metal portion of the circuit element 8.
[0031]
FIG. 8 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to another modification of the third embodiment. In this modification, a variable capacitor using a metal plate is mounted as the circuit element 8 having a metal portion.
[0032]
In the embodiment shown in FIGS. 6 to 8, the metal connected to the stable potential among the plurality of terminals of the circuit element 8 having the metal portion is closer to the inductance element 6 than the other terminals. It is preferable that the mounting direction of the circuit element 8 having a portion is determined. By doing so, the electromagnetic shielding effect by the circuit element 8 having the metal part surrounding the inductance element 6 together with the inner surface 7 of the metal case 5 and the first and second projecting parts 5a and 5b is enhanced.
[0033]
FIG. 9 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to still another modification of the third embodiment. In this modified example, the second inductance element 9 is mounted on the printed circuit board 1, and the first and second FETs 3 a and 3 b and the circuit element 8 having a metal part are outside the region surrounding the inductance element 6. Element 9 is located.
[0034]
With such an arrangement, even if the distance between the inductance element 6 and the second inductance element 9 is relatively short, the mutual induction effect between the two can be reduced. There is no need to devise so that the mounting direction (coil winding direction) between the inductance element 6 and the second inductance element 9 is not parallel.
[0035]
10 and 11 show circuit examples of the power supply device according to the embodiment shown in FIGS. In the circuit of FIG. 10, the inductance element 6 is connected between the drain terminal of the first FET 3a and the capacitor 11 connected to the gate terminal of the second FET 3b. Since the series circuit of the inductance element 6 and the capacitor 11 can determine the arrangement of each component so that the first and second FETs 3a and 3b are connected at the shortest distance on the actual printed circuit board 1, the stability of the power supply circuit It is effective for operation and good high frequency characteristics.
[0036]
In the circuit of FIG. 11, the inductance element 6 is connected between the drain terminal of the second FET 3 b and the power supply, and the drain terminal of the FET 3 is further connected to the load via the second inductance element 9 and the capacitor 11. Yes. In this case, even when the two inductance elements 6 and 9 operate at substantially the same frequency, the interference between the two inductance elements 6 and 9 is mitigated by the above-described shielding effect. 9 can be placed relatively close to each other. As a result, both downsizing of the apparatus and stable operation can be achieved.
[0037]
FIG. 12 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of the power supply device according to the fourth embodiment. In this embodiment, as the inductance element 6 and the second inductance element 9 in the embodiment shown in FIG. 9, a structure in which a coil is wound around a rod-shaped magnetic body is used. Thus, even when an inductance element of a type in which the magnetic flux is radiated not only in the magnetic material but also in the air, the interference between both the inductance elements 6 and 9 is effectively mitigated by the shielding effect described above. The same effect can be obtained when air core coil elements are used as the inductance elements 6 and 9.
[0038]
FIG. 13 is a circuit diagram showing a usage example of the power supply device according to the embodiment of the present invention. In this circuit, an electrodeless discharge lamp is connected as a load to the power supply device shown in FIG. As shown in FIG. 13, a high frequency induction coil 12 and a capacitor 13 constituting an electrodeless discharge lamp are connected in parallel to the output side of the power supply device. The high frequency induction coil 12 is wound around a light emitting bulb 14 containing mercury vapor. A phosphor is applied to the inner surface (glass surface) of the light emitting bulb 14. The high frequency induction coil 12 excites ultraviolet rays from the mercury vapor inside the light emitting bulb 14, and the ultraviolet rays excite the phosphor, whereby the entire light emitting bulb 14 emits light efficiently.
[0039]
As mentioned above, although this invention was demonstrated using some embodiment and modification, this invention can be implemented with a various form other than that.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first and second protrusions formed on the inner surface of the metal case and the first and second heating elements and the like that are closely fixed to the contact surface are inductive elements. Since the shielding effect is obtained by surrounding the circuit board, the adverse effect between the inductance element and the other circuit component (second inductance element) is reduced without using the second metal case for shielding, and the circuit Is stable.
[0041]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a side view of a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to a first embodiment.
2A is a cross-sectional view in plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional view in side view, relating to a metal case of the power supply device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side sectional view showing an assembled state in which a printed circuit board is housed in a metal case of the power supply device according to the first embodiment.
FIG. 4 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to a second embodiment.
FIG. 5 is a plan view sectional view showing a metal case of the power supply device according to the second embodiment.
FIG. 6 is a plan view showing a printed circuit board and main mounted components of a power supply device according to a third embodiment.
FIG. 7 is a plan view showing a printed circuit board and main mounted components of a power supply device according to a modification of the third embodiment.
FIG. 8 is a plan view showing a printed circuit board and main mounted components of a power supply device according to another modification of the third embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to still another modification of the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit example of a main part of the power supply device according to each embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating another circuit example of a main part of the power supply device according to each embodiment.
FIG. 12 is a plan view showing a printed circuit board and main mounting components of a power supply device according to a fourth embodiment.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a usage example of the power supply device according to the embodiment of the present invention.
14A is a top view, FIG. 14B is a bottom view, and FIG. 14C is a perspective view of a high-frequency circuit (case) with respect to a conventional power supply device.
[Explanation of symbols]
1 Printed circuit board 2a, 2b Heat radiation surface 3a, 3b FET (heating element)
4a, 4b Contact surface 5 Metal cases 5a, 5b Protruding portion 6 Inductance element 8 Circuit element 9 having metal portion Second inductance element

Claims

A printed circuit board on which circuit components are mounted, first and second heat generating elements mounted on the printed circuit board and having a heat radiation surface substantially parallel to the printed circuit board, and the first and second heat generating elements of the printed circuit board An inductance element mounted on the same surface, and a metal case having first and second protrusions formed on the inner surface, the first and second protrusions having contact surfaces in close contact with the heat dissipation surfaces of the first and second heating elements, In the state where the printed circuit board is housed in the metal case, the inductance element is disposed between the first and second heating elements that are in close contact with the first and second protrusions and the contact surface thereof , A power supply apparatus, wherein a second inductance element is mounted outside a region surrounding the inductance element .

The first and second protrusions protrude from an inner surface substantially perpendicular to the printed circuit board of the metal case, and the first and second heating elements and the inductance element are disposed on one side of the printed circuit board close to the inner surface. 2. The power supply device according to claim 1, wherein the inductance element is surrounded from at least three directions including the first and second protrusions of the metal case and the inner surface.

A circuit element having a metal part is mounted on the printed circuit board so as to be aligned with the inductance element between the first and second heating elements, and the first and second protrusions are formed with respect to the inductance element. The circuit element having the metal part is disposed on the opposite side of the inner surface, so that the inductance element has the first and second projecting parts of the metal case, the inner surface, and the circuit element having the metal part. The power supply device according to claim 2, wherein the power supply device is surrounded by at least four directions.

4. The power supply device according to claim 3, wherein the circuit element having the metal part is any one of an electrolytic capacitor, a variable capacitor, and a third heat generating element having a metal part for heat dissipation.

Among the plurality of terminals of the circuit element having the metal part, the mounting direction of the circuit element having the metal part is determined such that a terminal connected to a stable potential is closer to the inductance element than other terminals. The power supply device according to claim 3 or 4, wherein the power supply device is provided.

The power supply apparatus according to claim 1, wherein a frequency of a voltage applied to the second inductance element is substantially equal to a frequency of a voltage applied to the inductance element .

The power supply device according to claim 1, wherein the inductance element is connected between terminals of the first and second heating elements .

The inductance element is connected between the heating element and a power source, and the second inductance element is connected between the heating element and a load. The power supply device according to the item .

The at least one of the inductance element and the second inductance element is an air core coil element or a coil element formed by winding a coil around a rod-shaped magnetic body . Power supply.

The power supply device according to claim 1, wherein an electrodeless discharge lamp is connected as a load .