JP4231141B2

JP4231141B2 - スイッチング電源装置

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Publication number: JP4231141B2
Application number: JP07602399A
Authority: JP
Inventors: 茂樹有留; 等山野; 公博伊藤; 敏晴松本
Original assignee: Idec Corp
Current assignee: Idec Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2019-03-19
Also published as: JP2000269670A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板上に複数の電子部品が搭載されて構成されるスイッチング電源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のスイッチング電源装置としては、例えば図６に示すような内部回路構成を備えたものが知られている。このスイッチング電源装置は、入力端子部１０を介して入力された交流を所定の出力電圧を有する直流に変換し、出力端子部１２を介して出力する装置である。このスイッチング電源装置では、入力端子部１０に入力された交流は、ヒューズ１４を介してフィルタ回路１６、入力側整流回路１８、入力側平滑回路２０およびスイッチング回路２２を通り直流電圧とされてトランス２４の１次側に与えられる。ここで、スイッチング回路２２は制御回路２６からの制御信号に基づきトランス２４に与える直流をＯＮ／ＯＦＦ制御しており、これによってトランス２４の２次側から交流が出力される。そして、トランス２４から出力された交流は出力側整流回路２８および出力側平滑回路３０によって直流に変換され、出力端子部１２に与えられる。
【０００３】
また、このスイッチング電源装置では、出力側において、出力側平滑回路３０から出力される直流の電圧を過電圧検出回路３２によって検出し、その電圧値に応じた信号を制御回路２６に与えるとともに、出力側平滑回路３０の出力側に接続された電圧調整用可変抵抗器３４の両端に現れる電位差を検出回路３６で検出し、その電位差に応じた信号を制御回路２６に与える。一方、入力側では、平滑回路２０から出力される直流が制御回路２６に与えられている。そして、このような入力に基づき制御回路２６はスイッチング回路２２でのＯＮ／ＯＦＦ制御用の信号を作成し、上記のようにスイッチング回路２２に与えるように構成されている。なお、同図中の符号３８は接地用端子部である。
【０００４】
図６に示すような回路は複数の電子部品により構成される。例えば、フィルタ回路１６はコモンチョークコイルを、整流回路１８，２８は整流用ダイオードを、平滑回路２０，３０は平滑用の大容量の電解コンデンサを、またスイッチング回路２２はパワートランジスタを、それぞれ主たる電子部品として有しており、これらの電子部品が同一の基板上に配置されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のように構成されたスイッチング電源装置においては、その装置寿命は電解コンデンサを代表とする熱の影響によって性能が大きく劣化する電子部品（以下「熱影響電子部品」と称する）によって事実上決定されてしまう。特に、スイッチング電源装置においては、整流回路１８，２８におけるダイオード、スイッチング回路２２におけるパワートランジスタおよびトランス２４などの発熱量が大きい電子部品（以下「発熱電子部品」という）が、数多く含まれているため、装置の長寿命化を図る上で、これら発熱電子部品から発生する熱による熱影響電子部品の性能劣化を防止することが重要な問題となっている。
【０００６】
ここで、この問題を解消するためには、例えば熱影響電子部品を発熱電子部品から離れた位置に配置することも考えられるが、基板上の各電子部品の配置構成が複雑となったり、基板の大型化によってスイッチング電源装置が大きくなるという問題点があった。さらに、組み立てた基板にガタツキが発生し、その振動や衝撃によって基板上の半田部分にクラックなどが生じ、その結果、電子部品の接続不良や断線などが生じるおそれもあった。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、発熱電子部品と熱影響電子部品とを同一ケーシング内に備えたスイッチング電源装置の長寿命化を図ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ケーシングと、前記ケーシング内に配置される第１および第２基板とを備えたスイッチング電源装置であって、上記目的を達成するため、前記第１基板の一方主面側に前記第２基板を配置して前記第１基板の一方主面と前記ケーシング内面とで形成される空間が前記第２基板によって第１および第２サブ空間に仕切られ、前記第１サブ空間内において、発熱電子部品が前記第１基板の前記一方主面上に搭載される一方、前記第２サブ空間内において、当該サブ空間に面する前記第２基板の一方主面上に、熱影響によって性能劣化する熱影響電子部品および前記ケーシングの外部から引き込まれた配線が接続される複数の端子部が搭載され、前記第１および第２基板は直交して相互に連結されて一体化された組み立て状態で、前記ケーシングの内側面に設けられたガイド手段に案内されながら前記ケーシングに対して着脱可能となっており、前記ケーシングへの基板装着により、前記第１または第２基板の一部が前記ガイド手段に設けられた基板係止手段に係止されて前記ケーシングに対して固定され、前記ケーシングは、ケーシング本体と蓋体とで構成され、前記第１基板をガイド手段によってケーシング本体に取り付けた後、前記第２基板を収納するように前記蓋体を取り付けるように構成している（請求項１）。
【０００９】
この発明では、第１基板の一方主面とケーシング内面とで形成される空間が第２基板によって第１および第２サブ空間に仕切られ、熱影響電子部品およびケーシングの外部から引き込まれた配線が接続される複数の端子部の配設空間たる第２サブ空間が発熱電子部品の配設空間たる第１サブ空間から熱分離されて発熱電子部品から発生した熱が第２サブ空間の熱影響電子部品に至るのを防止する。さらに、ケーシングに基板を装着した際に、第１または第２基板の一部がガイド手段に設けられた基板係止手段に係止されるので、基板がケーシングに対して固定され、基板のガタツキを効果的に防止することができる。
【００１０】
また、前記基板係止手段は、前記基板を厚み方向に保持する厚み方向係止リブと、前記基板を幅方向に保持する幅方向係止リブを有し、前記基板係止手段に対して前記基板の一部が圧入可能に構成されており、この基板圧入によって前記ケーシングに対して固定されることを特徴としている（請求項２）。このような構成によれば、ケーシングに対して基板を厚み方向および幅方向に強固に固定することができる。
【００１１】
また、前記ケーシングの側面部には前記第１サブ空間を挟んで対向するように一対の開口部が設けられ、前記一対の開口部の各々は複数のスリット開口により構成され、前記複数のスリット開口に亘って前記ガイド手段が掛け渡されたことを特徴としている（請求項３）。前記一対の開口部の各々が複数のスリット開口により構成されると、スリット開口の長手方向と直交する方向の強度低下が懸念される。しかし、これらのスリット開口に亘ってガイド手段をかけ渡すことで、ガイド手段が基板のガイド機能の他にスリット開口の補強用としても機能し、開口部の強度を高めることができる。
【００１２】
また、前記第１サブ空間において前記第２サブ空間に配置された前記熱影響電子部品とは異なる別の熱影響電子部品が配置されており、この熱影響電子部品が前記発熱電子部品から発生する熱の上昇対流ルートから外れた位置に配置されるように前記第１基板に取付けられたことを特徴としている（請求項４）。このような構成によれば、発熱電子部品からの熱が、上記別の熱影響電子部品に及ぶのを抑制して熱影響電子部品の性能劣化を抑制し、スイッチング電源装置の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
また、前記第１サブ空間において前記第２サブ空間に配置された熱影響電子部品とは異なる別の熱影響電子部品が配置されており、この熱影響電子部品が前記気流の方向において前記発熱電子部品に対して上流側に位置するように前記第１基板に取付けられたことを特徴としている（請求項５）。このような構成によれば、第１サブ空間で発生した熱を気流によって当該熱影響電子部品とは反対方向の下流側に運ぶことができ、発熱電子部品からの熱が上記別の熱影響電子部品に及ぶのを抑制して熱影響電子部品の性能劣化を抑制し、スイッチング電源装置の長寿命化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかるスイッチング電源装置の一の実施形態を示す斜視図であり、図２は図１のスイッチング電源装置の分解組立斜視図であり、図３は図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、後述する各図との方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。
【００１６】
このスイッチング電源装置は、制御ユニット（図示省略）の底面部においてＸ方向に延びるディン（ＤＩＮ）レール５０に取付られ、入力端子部１０から与えられた交流を所定電圧の直流に変換し、出力端子部１２から制御ユニット内に設けられた他の装置に供給する装置であり、その回路構成は図６と同一であるため、それらについては同一符号を付して説明を省略する。
【００１７】
このスイッチング電源装置では、図２に示すように、上方の開口したケーシング本体６０と、その開口を覆うように設けられる蓋体７０とでケーシング８０が構成されており、ケーシング本体６０の上端部に蓋体７０が取り付けられると、後述するように種々の電子部品が搭載された２つの基板９１，９２を一体化してなる基板組立体９０を収納可能な収納空間ＳＰが形成される。
【００１８】
より具体的には、ケーシング本体６０は、その下方側におけるベース部６２から周壁部６４が上方に立設されて有底角筒形に構成されている。４つの周壁部６４のうちディンレール５０の長手方向（Ｘ方向）側に設けられた一対の周壁部６４ａの上端付近には、それぞれ２個の係止孔６６が設けられおり、蓋体７０から下方に延びる４つの係止片７２の先端部がそれぞれ対応する係止孔６６に係止されることでケーシング本体６０に対して蓋体７０が取り付け固定される。
【００１９】
また、上記長手方向（Ｘ方向）に対して直交する方向（Ｙ方向）側に設けられた周壁部６４ｂには、収納空間ＳＰと連通する開口部として、図３に示すようにＸ方向に延びる放熱用のスリット開口６８が上下方向（Ｚ方向）にほぼ等間隔で設けられている。また、この実施形態では、各周壁部６４ｂでは、すべてのスリット開口６８に亘ってＺ方向に延びる５本の補強用リブ６１１〜６１５がＸ方向に並べて取り付けられて周壁部６４ｂの強度補強が図られている。これらのうち補強用リブ６１１，６１２はＸ方向に基板９１の厚みよりも若干広い間隔Δ1（図４）だけ離隔して配置されている。例えば、厚み１．６ｍｍの基板９１に対して補強用リブ６１１，６１２の間隔Δ1を２ｍｍ程度にしておく。このため、図２に示すように左右（Ｙ方向）一対の補強用リブ６１１，６１２が基板９１のガイド手段として機能し、基板９１（基板組立体９０）が収納空間ＳＰ内に位置決め収納される。このように、この実施形態では、補強用リブ６１１，６１２は単にスリット開口６８の補強用として機能するのみならず、基板のガイド手段としても機能している。特に、スリット開口６８は放熱機能を担うため、その開口面積を広く設定すべきであり、補強用リブとガイド用リブとを別個に設ける場合に比べて補強用とガイド用とを兼用させた本実施形態は開口面積を広くすることができ、放熱効果の点で有利である。なお、補強用リブ６１４，６１５については、補強用リブ６１１，６１２と同様に、ガイド手段としても機能するように構成されている。
【００２０】
また、補強用リブ６１１，６１５の頂部６１１ａ，６１５ａはケーシング本体６０の開口部よりも若干高い位置まで延びており、上記のように基板９１を補強用リブ６１１，６１２からなるガイド手段に沿って収納空間ＳＰに収納すると、基板９１に連結された基板９２の裏面がその頂部６１１ａ，６１５ａによって係止されるように構成されている。このように、本実施形態では、補強用リブ６１１，６１５の頂部６１１ａ，６１５ａによって基板組立体９０をケーシング８０内で支持するように構成されている。
【００２１】
このようにガイド手段（補強用リブ６１１，６１２）によって基板組立体９０を収納空間ＳＰに案内し、単に補強用リブ６１１，６１５の頂部６１１ａ，６１５ａによって基板９２を裏面側より支持するのみでは、ケーシング８０内で基板組立体９０のガタツキが発生し、その振動や衝撃によって基板上の半田部分にクラックなどが生じ、その結果、電子部品の接続不良や断線などが発生してしまうことがある。そこで、本実施形態では、この問題を解消するため、補強用リブ６１１，６１２の最下方位置に基板ガタツキ防止用のガタツキ防止用リブを設けている。
【００２２】
図４は、ガタツキ防止用リブの構成を示す部分拡大断面図である。この実施形態では、同図に示すように、補強用リブ６１１，６１２には、相互に対向するように略半球状のガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂがそれぞれ突設されている。これらガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂの突設部分の間隔Δ2は基板９１の厚みよりも若干狭くなっており、上記のようにガイド手段（補強用リブ６１１，６１２）に沿って基板９１を下方位置に移動させて基板組立体９０をケーシング８０の収納空間ＳＰに収納すると、その基板収納の最終段階で基板９１の下方側端部９１１がガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂの間に圧入され、基板９１が厚み方向（Ｘ方向）に挟持され、基板厚み方向にしっかりと保持される。なお、リブ６１１ｂ，６１２ｂの間隔Δ2については、基板９１の厚みと同一寸法に設定してもケーシング８０に対する基板のガタツキを防止することができる。
【００２３】
さらに、本実施形態では、上記ガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂと同じ高さ位置において、補強用リブ６１１，６１２の間に収納空間ＳＰに向けて半球状の一対のガタツキ防止用リブ６１９が相互に対向した状態で突設されており、上記のように基板組立体９０をケーシング８０の収納空間ＳＰに収納すると、その基板収納の最終段階で基板９１の下方側端部９１１（図２）がガタツキ防止用リブ６１９，６１９の間に圧入され、基板９１が幅方向（Ｙ方向）に挟持され、基板幅方向にしっかりと保持される。
【００２４】
このように、本実施形態では、ガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂを設け、基板９１を厚さ方向に保持するとともに、ガタツキ防止用リブ６１９，６１９を設けて基板９１を幅方向に保持するように構成しており、ケーシング８０内での基板組立体９０のガタツキを防止することができ、半田部分のクラックや断線などの不具合を効果的に防止することができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、基板厚み方向（Ｘ方向）の基板ガタツキを防止するために補強用リブ６１１，６１２のそれぞれにガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂを設けているが、いずれか一方に設けるようにしてもよい。また、ガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂを補強用リブ６１１，６１２の最下方位置にスポット的に設けているが、補強用リブ６１１，６１２の高さ方向（Ｚ方向）に連続的に設けてもよい。また、ガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂの形状については、半球形状に限定されるものではなく、基板９１を圧入することができる形状であれば、特に限定されるものではない。
【００２６】
また、基板厚み方向についてのガタツキ防止用リブ６１１ｂ，６１２ｂの変形態様については、基板幅方向についてのガタツキ防止用リブ６１９についてもそのまま適用可能である。すなわち、基板の幅方向（Ｙ方向）については、一方のみにガタツキ防止用リブ６１９を設けるだけでもよく、またガタツキ防止用リブ６１９を補強用リブ６１１，６１２の高さ方向（Ｚ方向）に連続的に設けてもよく、さらにはガタツキ防止用リブ６１９の形状についても、基板９１を圧入することができる形状であれば、特に半球状に限定されるものではない。
【００２７】
図１および図２に戻って、本実施形態にかかるケーシング８０がフィンガープロテクト構造を採用したことによる特徴について説明する。この実施形態では、図２に示すように基板９２の一方側に入力端子部１０および接地用端子部３８が搭載される一方、他方側に出力端子部１２が搭載され、さらに各端子が基板９２に対してそれぞれ２箇所で半田付けされている。また、こうして基板９２に取り付けられた各端子に対応して、蓋体７０の側面部には、配線を端子部に引き込むための開口７４が開設されるとともに、ネジ止め工具は挿入可能であるが人間の指は挿入不可能な程度の開口７６が穿設されて開口７４から端子部に挿入された配線の先端部を端子に固定可能に構成されている。このように、この実施形態では、スイッチング電源装置においてフィンガープロテクト構造を採用したことにより、次の効果が得られる。すなわち、作業者が端子に直接触れるのを効果的に防止することができる。また、端子の取付構造を簡略化することができる。また、端子と基板との接続が強固となり、振動や衝撃などによる半田部分のクラック発生を防止することができ、大電流にも対応可能となっている。
【００２８】
さらに、入力端子部１０、出力端子部１２および接地用端子部３８が蓋体７０を内底面側より支持することとなり、蓋体７０の強度が補強されている。このため、従来装置において補強用として用いられていたリブなどの補強構造が不要となり、その結果、蓋体７０内部の収容スペース（第２サブ空間ＳＳＰ2）が増大し、より多くの、またより大きな電子部品を基板９２に搭載することが可能となっている。
【００２９】
上記説明においては、主としてスイッチング電源装置のケーシングの構成を中心に詳細に説明してきたが、次に装置内部の構成を中心に詳述する。
【００３０】
この実施形態にかかるスイッチング電源装置では、上記したように、２つの基板９１，９２を相互に連結することによって１つの基板組立体９０が形成され、これがケーシング８０の収納空間ＳＰに収納されている。これらの基板のうち基板９１は、図２に示すように、一方端部９１２を凸状に仕上げらた形状となっており、この基板９１の表面（一方主面）に、フィルタ回路１６を構成するコンデンサ１６１およびコモンチョークコイル１６２、入力側整流回路１８を構成するダイオード、入力側平滑回路２０を構成する電解コンデンサ２０１、スイッチング回路２２を構成するパワートランジスタおよび放熱板２２１、トランス２４、出力側整流回路２８を構成するダイオードなどの電子部品が搭載されている。一方、基板９２には、基板９１の凸状端部９１２に係合可能な形状の凹部９２１が形成され、基板表面（一方主面）に、入力端子部１０、接地用端子部３８および出力端子部１２のほかに、出力端子部１２に直接接続される出力側平滑回路３０を構成する電解コンデンサ３０１，３０２およびコイル３０３が搭載されている。
【００３１】
そして、凸状端部９１２を上方に位置させた状態で基板９１が上下方向（Ｚ方向）に倒立した姿勢となる一方、凹部９２１を基板９１の凸状端部９１２に係合させた状態で基板９２はほぼ水平姿勢となっており、このような基板姿勢のまま両基板９１，９２は図示を省略する連結部材により機械的および電気的に接続されて基板組立体９０が形成される。こうして一体化された基板組立体９０は、基板９１の裏面をケーシング８０の内面に近接させたまま、上記したようにしてケーシング８０の収納空間ＳＰに収納される。
【００３２】
図５は、ケーシングの収納空間に収納された基板組立体の状態を示す図であり、説明の便宜から、ケーシング８０の図示を省略し、２点鎖線で収納空間ＳＰを仮想的に示している。ケーシング８０に収納した状態では、基板９１の表面（一方主面）とケーシング８０の内面とで収納空間ＳＰとほぼ一致した空間が形成されるが、この空間が基板９１の表面側に配置された基板９２によって２つのサブ空間ＳＳＰ1，ＳＳＰ2に仕切られる。すなわち、第１サブ空間ＳＳＰ1は、同図に示すように、ケーシング８０の内面、基板９１の表面（一方主面）および基板９２の裏面（他方主面）によって囲まれた空間となり、もう一方の第２サブ空間ＳＳＰ2はケーシング８０の内面、基板９１の凸状端部９１２の表面（一方主面）および基板９２の表面（一方主面）によって囲まれた空間となる。
【００３３】
そして、本実施形態では、熱影響電子部品に相当する電解コンデンサ３０１，３０２が第２サブ空間ＳＳＰ2に配置される一方、発熱電子部品に相当する整流用ダイオード、スイッチング用パワートランジスタおよびトランス２４などがすべて第１サブ空間ＳＳＰ1に配置されており、基板９２が熱遮蔽板として機能し、第１サブ空間ＳＳＰ1内の熱が第２サブ空間ＳＳＰ2内に及ぶのを防止している。また、ケーシング８０の周壁部６４ｂには、スリット開口６８が複数形成されており、例えば図５の実線矢印で示すように一方側のスリット開口６８（図３）を介して装置外部から空気が流れ込むと、その気流に乗って第１サブ空間ＳＳＰ1に篭った熱がもう一方のスリット開口６８を介して装置外部に運び出されるが、その第１サブ空間ＳＳＰ1内では、気流の一部が本流から離れ、第２サブ空間ＳＳＰ2側に流入しようとするが、その気流は基板９２の裏面側にぶつかり、本流に戻されてスリット開口６８を介して装置外部に排気される。したがって、本実施形態では、第２サブ空間ＳＳＰ2が第１サブ空間ＳＳＰ1に対して熱分離され、第２サブ空間ＳＳＰ2内を低温に保つことができ、電解コンデンサ３０１，３０２の性能劣化を防止し、スイッチング電源装置の寿命を長く伸ばすことが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態では、入力側平滑回路２０を構成する電解コンデンサ２０１を第１サブ空間ＳＳＰ1に配置しているが、理想的には電解コンデンサ２０１についても第２サブ空間ＳＳＰ2に配置するのが望ましい。ただし、配線や収納スペースなどを考慮すると、本実施形態の如く第１サブ空間ＳＳＰ1に配置するほうが総合的に有利な場合がある。このような場合、第１サブ空間ＳＳＰ1に配置した電解コンデンサはトランス２４やダイオードなどの発熱電子部品から発生する熱の影響を全く受けないというわけではないが、その発熱電子部品に対する電解コンデンサ２０１の配設位置を工夫することによって、熱影響を最低限に抑えることができる。すなわち、第１サブ空間ＳＳＰ1で発生した熱は上方に上昇しようとするが、この実施形態では、その熱の上昇対流ルート（同図の破線矢印）から外れた位置に電解コンデンサ２０１を配置して発熱電子部品からの熱の影響を抑えている。また、第１サブ空間ＳＳＰ1内を流れる気流（同図の実線矢印）において、電解コンデンサ２０１が発熱電子部品に対して上流側に位置するように配設されており、装置外部から流入した空気は比較的冷たく、また発熱電子部品から発生した熱は気流の流れに乗って電解コンデンサ２０１とは反対の方向に運ばれるようになっている。
【００３５】
また、上記実施形態では、第１サブ空間ＳＳＰ1にパワートランジスタやトランスなどのノイズ発生源となる電子部品を集中させる一方、第２サブ空間ＳＳＰ2に出力端子部１２に直接接続される電子部品（出力側平滑回路を構成する電子部品など）を配置しているので、かかる電子部品から出力端子部１２までの距離を短くするとともに、ノイズ発生源を出力端子部から離隔することで出力端子部１２から出力される直流にノイズ発生源からのノイズが含まれるのを効果的に防止することができる。
【００３６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、本発明の適用対象は、制御ユニットの底面部に配設されたディンレール５０に対して鉛直方向に取り付けるタイプのスイッチング電源装置に限定されるものではなく、制御ユニットの側面部に配設されたディンレールに対してほぼ水平に取り付けるタイプや、ディンレールなどを用いずに、ケーシング８０のベース部６２に穿設された取付孔を介して制御ユニット等に対して直接ねじ止めするようなタイプのスイッチング電源装置にも適用することができる。
【００３７】
また、上記実施形態では、図６の回路構成を有するスイッチング電源装置について本発明を適用した場合について説明したが、本発明の適用対象は図６のスイッチング電源装置に限定されるものではなく、同一のケーシングに発熱電子部品と熱影響電子部品とを配置してなるスイッチング電源装置全般に適用することができる。
【００３８】
また、上記実施形態では、第１基板９１に対して第２基板９２を組み合わせて収納空間ＳＰを２つの第１および第２サブ空間ＳＳＰ1，ＳＳＰ2に仕切り、第２サブ空間ＳＳＰ2内に熱影響電子部品に相当する電解コンデンサ３０１，３０２を配置しているが、さらに別の基板を追加して発熱電子部品からの熱影響電子部品の熱分離を行うようにしてもよい。例えば、この別の基板が第１サブ空間ＳＳＰ1内に配置されるように当該基板を第２基板９２に連結することで第１サブ空間ＳＳＰ1をさらに２つに仕切り、その一方に発熱電子部品に相当する整流用ダイオード、スイッチング用パワートランジスタおよびトランス２４などを配置する一方、もう一方に熱影響電子部品を配置すると、追加した基板が事実上第２基板と同一機能を有し、上記実施形態と同一の効果が得られる。この場合、追加された基板に対して補強用リブ６１４，６１５がガイド手段として機能し、またそれらの間にガタツキ防止用リブ６１９を設けることでそれら３枚の基板によって構成される基板組立体をケーシングに対してしっかりと固定することができる。
【００３９】
なお、上記別の基板を第２基板９２に連結する代わりに、第１基板９１に連結することで第１サブ空間ＳＳＰ1をさらに２つに仕切り、その一方に発熱電子部品に相当する整流用ダイオード、スイッチング用パワートランジスタおよびトランス２４などを配置する一方、もう一方に熱影響電子部品を配置するように構成しても上記と同様の効果が得られる。
【００４０】
さらに、上記実施形態では、第１基板９１の表面に対して第２基板９２を倒立姿勢で連結して収納空間ＳＰを２つのサブ空間に仕切っているが、第１基板９１に対する第２基板９２の姿勢について特に限定されるものではなく、例えば第１基板９１の一方主面とケーシング内面との間に第２基板９２を第１基板９１とほぼ平行に配置し、この第２基板によって第１基板の一方主面とケーシング内面とで形成される空間を２つに仕切るようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、第１基板の一方主面側に第２基板を配置して第１基板の一方主面とケーシング内面とで形成される空間を第２基板によって第１および第２サブ空間に仕切り、第１サブ空間内において、発熱電子部品を第１基板の一方主面上に搭載する一方、第２サブ空間内において、当該サブ空間に面する第２基板の一方主面上に、熱影響によって性能劣化する熱影響電子部品およびケーシングの外部から引き込まれた配線が接続される複数の端子部を搭載するように構成したので、熱影響電子部品および端子部が配置される第２サブ空間を、発熱電子部品が配置される第１サブ空間から熱分離することができ、発熱電子部品から発生した熱が第２サブ空間の熱影響電子部品に至るのを防止し、熱影響電子部品の性能劣化を抑制し、スイッチング電源装置の長寿命化を図ることができる。さらに、ケーシングに基板を装着した際に、第１または第２基板の一部がガイド手段に設けられた基板係止手段に係止されるので、基板がケーシングに対して固定され、基板のガタツキを効果的に防止することができる。
【００４２】
また、請求項２に記載の発明によれば、基板係止手段が、基板を厚み方向に保持する厚み方向係止リブと、基板を幅方向に保持する幅方向係止リブを有し、基板係止手段に対して基板の一部が圧入可能となっているため、この基板圧入によってケーシングに対して基板を厚み方向および幅方向に強固に固定することができる。
【００４３】
また、請求項３に記載の発明によれば、ケーシングの側面部に第１サブ空間を挟んで対向するように一対の開口部を設け、開口部を構成するスリット開口に対してガイド手段を掛け渡しており、これによってガイド手段が基板のガイド機能の他にスリット開口の補強用としても機能し、開口部の強度を高めることができる。
【００４４】
また、請求項４に記載の発明によれば、第２サブ空間に配置された熱影響電子部品とは異なる別の熱影響電子部品を第１サブ空間に配置する場合であっても、この別の熱影響電子部品を発熱電子部品から発生する熱の上昇対流ルートから外れた位置に配置しているので、発熱電子部品が熱影響電子部品に与える熱影響を抑制して熱影響電子部品の性能劣化を抑制し、スイッチング電源装置の長寿命化を図ることができる。
【００４５】
また、請求項５に記載の発明によれば、第２サブ空間に配置された熱影響電子部品とは異なる別の熱影響電子部品を、気流の方向において発熱電子部品に対して上流側に位置させているので、第１サブ空間で発生した熱を気流によって当該熱影響電子部品とは反対方向の下流側に運ぶことができ、発熱電子部品からの熱が上記別の熱影響電子部品に及ぶのを抑制して熱影響電子部品の性能劣化を抑制し、スイッチング電源装置の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるスイッチング電源装置の一の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のスイッチング電源装置の分解組立斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】ガタツキ防止用リブの構成を示す部分拡大断面図である。
【図５】ケーシングの収納空間に収納された基板組立体の収納状態を示す図である。
【図６】スイッチング電源装置の内部回路構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…入力端子部
１２…出力端子部
２４…トランス（発熱電子部品）
３０…出力側平滑回路
３８…接地用端子部
６０…ケーシング本体
６２…ベース部
６４ｂ…周壁部
６８…スリット開口（開口部）
７０…蓋体
８０…ケーシング
９０…基板組立体
９１…（第１）基板
９２…（第２）基板
２０１…電解コンデンサ（別の熱影響電子部品）
３０１，３０２…電解コンデンサ（熱影響電子部品）
６１１，６１２…補強用リブ（ガイド手段）
６１１ｂ，６１２ｂ，６１９…ガタツキ防止用リブ（基板係止手段）
ＳＰ…収納空間
ＳＳＰ1…第１サブ空間
ＳＳＰ2…第２サブ空間

Claims

ケーシングと、前記ケーシング内に配置される第１および第２基板とを備えたスイッチング電源装置において、
前記第１基板の一方主面側に前記第２基板が配置されて前記第１基板の一方主面と前記ケーシング内面とで形成される空間が前記第２基板によって第１および第２サブ空間に仕切られ、
前記第１サブ空間内において、発熱電子部品が前記第１基板の前記一方主面上に搭載される一方、
前記第２サブ空間内において、当該サブ空間に面する前記第２基板の一方主面上に、熱影響によって性能劣化する熱影響電子部品および前記ケーシングの外部から引き込まれた配線が接続される複数の端子部が搭載され、
前記第１および第２基板は直交して相互に連結されて一体化された組み立て状態で、前記ケーシングの内側面に設けられたガイド手段に案内されながら前記ケーシングに対して着脱可能となっており、
前記ケーシングへの基板装着により、前記第１または第２基板の一部が前記ガイド手段に設けられた基板係止手段に係止されて前記ケーシングに対して固定され、
前記ケーシングは、ケーシング本体と蓋体とで構成され、
前記第１基板をガイド手段によってケーシング本体に取り付けた後、前記第２基板を収納するように前記蓋体を取り付けることを特徴とするスイッチング電源装置。
前記基板係止手段は、前記基板を厚み方向に保持する厚み方向係止リブと、前記基板を幅方向に保持する幅方向係止リブを有し、
前記基板係止手段に対して前記基板の一部が圧入可能に構成されており、この基板圧入によって前記ケーシングに対して固定される請求項１記載のスイッチング電源装置。
前記ケーシングの側面部には前記第１サブ空間を挟んで対向するように一対の開口部が設けられ、
前記一対の開口部の各々は複数のスリット開口により構成され、
前記複数のスリット開口に亘って前記ガイド手段が掛け渡された請求項１または２記載のスイッチング電源装置。
前記第１サブ空間において前記第２サブ空間に配置された前記熱影響電子部品とは異なる別の熱影響電子部品が配置されており、この熱影響電子部品が前記発熱電子部品から発生する熱の上昇対流ルートから外れた位置に配置されるように前記第１基板に取付けられた請求項１記載のスイッチング電源装置。
前記第１サブ空間において前記第２サブ空間に配置された熱影響電子部品とは異なる別の熱影響電子部品が配置されており、この熱影響電子部品が前記気流の方向において前記発熱電子部品に対して上流側に位置するように前記第１基板に取付けられた請求項１記載のスイッチング電源装置。