JP4310461B2 - Switching power supply module - Google Patents
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Description
本発明は、トランスを有するスイッチング電源回路が設けられているスイッチング電源モジュールに関するものである。 The present invention relates to a switching power supply module provided with a switching power supply circuit having a transformer.
図5にはスイッチング電源回路の一構成例が示されている。この例では、スイッチング電源回路10はトランス11を有し、このトランス11の一次コイルN1側には、入力端子+Vin,−Vinと入力フィルタ回路12とスナバ回路13と主スイッチ(MOSFET)14と当該主スイッチ14の制御用の制御回路17とが設けられて一次側回路が形成されている。また、二次コイルN2側には整流回路15と出力フィルタ回路16と出力端子+Vout,−Voutが設けられて二次側回路が形成されている。さらに、スイッチング電源回路10には、ノイズ対策用のコンデンサ23が設けられている。
FIG. 5 shows a configuration example of the switching power supply circuit. In this example, the switching
入力フィルタ回路12は、コンデンサ18,19,20と、コモンモードインダクタ21と、インダクタ22とを有して構成されている。スナバ回路13は、電圧変動の過渡期間に発生するサージ電圧から主スイッチ14を保護するための回路であり、コンデンサ24と、抵抗体25と、ダイオード26とを有して構成されている。
The
整流回路15は、同期整流器(例えばMOSFET)28,29と、これら同期整流器28,29を駆動するための同期整流器駆動回路30とを有して構成されている。出力フィルタ回路16は、チョークコイル32とコンデンサ33を有して構成されている。
The
このスイッチング電源回路10では、外部から入力端子+Vin,−Vinを通して直流電圧が入力すると、この直流電圧は、入力フィルタ回路12と、トランス11の一次コイルN1と、主スイッチ14との直列回路に通電する。この直流電圧は、制御回路17の制御動作による主スイッチ14のスイッチオン・オフ動作により交流に変換され、トランス11を介して二次側回路に伝達される。これにより、トランス11(二次コイルN2)から出力された交流電圧は、整流回路15によって整流され、出力フィルタ回路16の平滑動作により直流電圧に変換されて出力端子+Vout,−Voutから外部に出力される。
In this switching
その外部に出力される電圧の値は出力電圧検出回路(図示せず)により検出され、この検出電圧は、図示を省略したフィードバック回路を通って制御回路17に加えられる。制御回路17は、その検出電圧に基づいて、外部に出力される電圧を安定化すべく、例えばPWM制御方式により主スイッチ14のスイッチング制御動作を行う。これにより、外部への出力電圧の安定化が図られる。
The value of the voltage output to the outside is detected by an output voltage detection circuit (not shown), and this detection voltage is applied to the
なお、先行技術文献について調査したが、適切な先行技術文献は無かった。 In addition, although the prior art document was investigated, there was no appropriate prior art document.
上記のようなスイッチング電源回路10を集約形成して一つの部品の形態としたスイッチング電源モジュールがある。図3には本出願人が提案しているスイッチング電源モジュールの一外観例が模式的な斜視図により示されている。
There is a switching power supply module in which the switching
このスイッチング電源モジュール1は、スイッチング電源回路10が形成されている基板2と、この基板2に取り付けられている端子3とを有して構成されている。このスイッチング電源モジュール1は、例えば、端子3の先端部をマザーボード4に接続させることにより、マザーボード4に実装することができる。
The switching
このスイッチング電源モジュール1では、基板2は複数の導体層が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層基板により構成されている。この基板2の表裏両面には、それぞれ、スイッチング電源回路10を構成する例えばコンデンサ部品やIC部品等の部品5が搭載される。また、基板2には、表面側から裏面側に貫通形成されるスルーホール6や、表層の導体層と内部導体層との間又は複数の内部導体層間に貫通形成されるインナービアホール等が形成されている。
In this switching
さらに、基板2の各導体層にはそれぞれ配線パターン等の導体パターンが形成されている。図4には基板2が4層の導体層を有している場合における各導体層Z1〜Z4のパターン構成例が簡略化されて示されている。この例では、各導体層Z1〜Z4には、それぞれ、コイルパターン35(35a,35b,35c,35d)が形成位置を同じにして配設されている。つまり、基板2には複数のコイルパターン35が積層形成されている。これらコイルパターン35の積層部分は部分的に又は全体が対を成すコア部材(例えばフェライトコア)36によって基板2の上下両側から挟み込まれている(図3参照)。なお、図3では、対を成すコア部材36のうち、基板2の上側に配置されるE型形状のコア部材36のみが図示され、基板2の下側に配置されるコア部材は基板2の陰となる位置に配置されているので図示されていない。この基板2の下側に配置されるコア部材の形状は、例えば、基板2の上側に配置されるコア部材36と同様のE型形状である場合もあるし、板状(I型形状)である場合もある。また、基板2には、コア部材36のコア足を挿通するための貫通孔37が設けられている。当該貫通孔37にコア部材36のコア足が挿通されて、基板2の上側のコア部材と、基板2の下側のコア部材とが当接されて、対を成すコア部材36は閉磁路を構成している。
Furthermore, a conductor pattern such as a wiring pattern is formed on each conductor layer of the
各導体層Z1〜Z4にそれぞれ形成されたコイルパターン35a〜35dのうち、1層目(最下導体層)のコイルパターン35aと、4層目(最上導体層)のコイルパターン35dとは、スルーホール38aによって接続されて、トランス11の一次コイルN1を構成している。また、2層目のコイルパターン35bと、3層目のコイルパターン35cとは、インナービアホール39aによって接続されて、トランス11の二次コイルN2を構成している。すなわち、この例では、各導体層Z1〜Z4のコイルパターン35と、対を成すコア部材36とによって、トランス11が構成されている。
Of the coil patterns 35a to 35d formed in each of the conductor layers Z1 to Z4, the coil pattern 35a of the first layer (lowermost conductor layer) and the coil pattern 35d of the fourth layer (uppermost conductor layer) are through. The primary coil N1 of the
ところで、スイッチング電源回路10を構成するトランス11として、上記のような基板2に形成されたコイルパターン35を有するトランスを用いると、次に示すような問題が生じる。つまり、複数のコイルパターン35が対向配設されるので、各コイルパターン35間に容量が生じ、このコイルパターン35間の容量は分布容量として合成され、トランス11の図5の点線に示すような寄生容量Cpとなる。この寄生容量Cpは、主スイッチ14のスイッチング動作に応じて充放電される。この寄生容量Cpの充放電によって次に示すような問題発生の虞がある。その問題とは、図5の回路図において鎖線で囲んだ回路部分A,B,C,Dは、それぞれ、交流的に電位が変動しない設計であるのにも拘わらず、トランス11の寄生容量Cpの充放電によって、その一次側の回路部分Aと二次側の回路部分B間の電位や、一次側の回路部分Aと二次側の回路部分D間の電位や、一次側の回路部分Cと二次側の回路部分B間の電位や、一次側の回路部分Cと二次側の回路部分D間の電位(つまり、一次−二次の電位安定回路部分間の電位)が変動してしまうというものである。巻線型のトランスにも寄生容量Cpは生じるが、巻線型のトランスに比べて、コイルパターンを有するトランス11の寄生容量Cpは大きいので、当該トランス11の寄生容量Cpの充放電に因る前記一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動は無視できない程大きく、コモンモードノイズの主な原因となってしまう虞がある。これによって発生したコモンモードノイズは、スイッチング電源モジュール1の周囲の空間に伝搬して輻射ノイズとなり、また、入力ラインに伝搬して入力帰還ノイズとなる。EMI規格を満たすためにはコモンモードノイズの発生を抑制する必要がある。
By the way, when the transformer having the
そこで、図5に示す回路構成では、一次側回路の電位安定回路部分Cと、二次側回路の電位安定回路部分Bとをコンデンサ23によって接続し、主スイッチ14のスイッチング動作に応じたトランス11の寄生容量Cpの充放電の電流の帰還回路を構成している。これにより、一次−二次の電位安定回路部分間の電位安定化が図られて、その一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動に起因したコモンモードノイズの発生を抑制している。
Therefore, in the circuit configuration shown in FIG. 5, the potential stabilization circuit portion C of the primary side circuit and the potential stabilization circuit portion B of the secondary side circuit are connected by the
このようなノイズ対策用のコンデンサ23は、一次側回路と二次側回路を接続しており、安全規格に対応するため例えばDC500V〜2500Vというような高電圧に耐え得る高耐圧が要求される。このため、コンデンサ23として機能するコンデンサ部品は大型な部品であり、そのコンデンサ部品の基板2に占める占有面積は広いし、また、周囲の部品や導体パターンとの間の間隔も広く必要である。
Such a
スイッチング電源モジュール1には小型化の要求があるが、そのような大型な部品があると、小型化が難しいという問題がある。また、大型の部品は価格が高いので、スイッチング電源モジュール1のコストが高くなってしまう。
The switching
本発明は上記目的を達成するために成されたものであり、その目的は、小型化や低コスト化が容易なスイッチング電源モジュールを提供することにある。 The present invention has been made to achieve the above object, and an object of the present invention is to provide a switching power supply module that can be easily reduced in size and cost.
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、4層以上の導体層が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層基板を有し、当該多層基板の複数の導体層にそれぞれ形成されたコイルパターンを有して構成されているトランスと、このトランスの一次コイルに接続された一次側回路と、トランスの二次コイルに接続された二次側回路とを有するスイッチング電源回路が前記多層基板に形成されており、そのスイッチング電源回路の一次側回路にはスイッチング電源回路全体の回路動作を制御する主スイッチが設けられ、一次側回路と二次側回路における前記主スイッチのスイッチング動作によって交流的に電位が変動しない電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部は、前記多層基板の最下導体層と最上導体層間に設けられた内部導体層に形成されている構成と成し、また、内部導体層の少なくとも一つには一次側回路の電位安定回路部分に接続する電極パターンが形成され、別の内部導体層には、二次側回路の電位安定回路部分に接続する電極パターンが少なくとも一部分を前記一次側回路側の電極パターンに対向させて形成され、それら一次側回路側の電極パターンと、二次側回路側の電極パターンとは、当該電極パターン間の絶縁層をコンデンサ用の誘電体として機能させて等価的コンデンサを構成していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the above problems. That is, the present invention has a multilayer substrate in which four or more conductor layers are laminated with an insulating layer interposed therebetween, and has a coil pattern formed on each of the plurality of conductor layers of the multilayer substrate. A switching power supply circuit having a transformer, a primary circuit connected to a primary coil of the transformer, and a secondary circuit connected to a secondary coil of the transformer is formed on the multilayer substrate, and the switching The primary circuit of the power supply circuit is provided with a main switch for controlling the circuit operation of the entire switching power supply circuit, and the potential stabilization circuit in which the potential does not fluctuate in an alternating manner by the switching operation of the main switch in the primary circuit and the secondary circuit At least a part of the partial wiring pattern is formed on the inner conductor layer provided between the lowermost conductor layer and the uppermost conductor layer of the multilayer substrate. In addition, at least one of the inner conductor layers is formed with an electrode pattern connected to the potential stabilizing circuit portion of the primary circuit, and the potential stabilizing circuit portion of the secondary circuit is formed on another inner conductor layer. The electrode pattern to be connected to the electrode pattern is formed so that at least a part thereof faces the electrode pattern on the primary circuit side, and the electrode pattern on the primary circuit side and the electrode pattern on the secondary circuit side are between the electrode patterns. An equivalent capacitor is formed by functioning an insulating layer as a dielectric for a capacitor.
この発明によれば、等価的コンデンサを構成する一次側回路側の電極パターンおよび二次側回路側の電極パターンは、多層基板の内部導体層に形成される構成とした。多層基板の最下導体層と最上導体層は、複数の部品が実装されたり、それら部品に接続する配線パターンが多数形成されるというように、有効に使用される面積が多いのに対して、内部導体層は、それら最下導体層と最上導体層に比べて、有効に利用される面積は少なく、空きスペースが多い。この発明では、その内部導体層の今まで使用されていなかった空きスペースを有効利用して等価的コンデンサの電極パターンを形成することで、スイッチング電源モジュールを大型化することなく、等価的コンデンサの電極パターンを設けることができる。 According to the present invention, the electrode pattern on the primary circuit side and the electrode pattern on the secondary circuit side that constitute the equivalent capacitor are formed on the internal conductor layer of the multilayer substrate. While the lowermost conductor layer and the uppermost conductor layer of the multilayer substrate have a large area that is effectively used, such as multiple components are mounted or many wiring patterns connected to these components are formed, The inner conductor layer has a smaller effective area and more free space than the lowermost conductor layer and the uppermost conductor layer. In the present invention, an equivalent capacitor electrode pattern can be formed without increasing the size of the switching power supply module by effectively utilizing an empty space that has not been used so far in the inner conductor layer to form an equivalent capacitor electrode pattern. A pattern can be provided.
また、等価的コンデンサの電極パターンは、内部導体層に形成される導体パターンの形状を変更するだけ作製することができるので、製造工程の増加による製造コストの増加を防止できる。 In addition, since the electrode pattern of the equivalent capacitor can be produced only by changing the shape of the conductor pattern formed on the internal conductor layer, an increase in manufacturing cost due to an increase in manufacturing steps can be prevented.
さらに、等価的コンデンサをノイズ対策用のコンデンサとして機能させるための構成を備えることによって、次に示すような効果を奏することができる。すなわち、一次側回路に接続する電極と二次側回路に接続する電極を有するノイズ対策用のコンデンサには高耐圧であることが要求されるので、そのコンデンサの部品は大型となる。この大型のコンデンサ部品を基板の表面又は裏面に実装すると、そのコンデンサ部品の基板の表面又は裏面における実装面積が広く必要となる上に、耐圧を考慮して、そのコンデンサ部品とその周辺の部品や導体パターンとの間の間隔が広く必要である。これに対して、この発明では、ノイズ対策用のコンデンサ部品に代えて、電極パターンから成る等価的コンデンサによってノイズ対策用のコンデンサを構成することとし、そのノイズ対策用のコンデンサ(等価的コンデンサ)の電極パターンは多層基板の内部導体層の今までデッドスペースだった部分に形成する構成とした。これにより、高耐圧の大型な部品を基板の表面又は裏面に設けなくても済む分、スイッチング電源モジュールの小型化を図ることができる。また、スイッチング電源モジュールの部品点数の削減を図ることもできて、部品コストを低減させることができる。 Further, by providing a configuration for causing an equivalent capacitor to function as a noise countermeasure capacitor, the following effects can be obtained. That is, since a noise countermeasure capacitor having an electrode connected to the primary circuit and an electrode connected to the secondary circuit is required to have a high breakdown voltage, the capacitor component becomes large. When this large capacitor component is mounted on the front or back surface of the board, a large mounting area is required on the front or back surface of the capacitor component, and the capacitor component and its peripheral components and A wide space between the conductor pattern is required. On the other hand, in the present invention, instead of a noise countermeasure capacitor component, a noise countermeasure capacitor is constituted by an equivalent capacitor composed of an electrode pattern, and the noise countermeasure capacitor (equivalent capacitor) The electrode pattern is formed in the portion of the inner conductor layer of the multilayer substrate that has been a dead space until now. As a result, the switching power supply module can be reduced in size because it is not necessary to provide a large component with a high withstand voltage on the front surface or the back surface of the substrate. In addition, the number of components of the switching power supply module can be reduced, and the component cost can be reduced.
このような構成を備えることによって、スイッチング電源モジュールの大型化と、コストの増加とを抑えながら、ノイズ対策用のコンデンサ(等価的コンデンサ)によって、スイッチング電源回路の一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動を小さく抑え、それによって、一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動に起因した入力帰還ノイズ、輻射ノイズを抑制できるという効果を得ることができる。 By having such a configuration, the primary-secondary potential stabilization circuit portion of the switching power supply circuit is reduced by a noise countermeasure capacitor (equivalent capacitor) while suppressing an increase in the size and cost of the switching power supply module. Thus, an effect that input feedback noise and radiation noise caused by potential fluctuation between the primary and secondary potential stabilizing circuit portions can be suppressed can be obtained.
その上、この発明では、スイッチング電源回路における電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部を多層基板の内部導体層に形成し、その内部導体層に形成されている電位安定回路部分の配線パターンの少なくとも一部を広幅配線パターンとすることによって、多層基板の内部導体層の今までデッドスペースだったところを有効利用して上記広幅配線パターンを形成してスイッチング電源モジュールの大型化を防止しながら、例えば本発明のスイッチング電源モジュールがマザーボードに搭載されている状態において、スイッチング電源回路の電位安定回路部分の配線パターンとグランドとの間の容量を増加させることができる。電位安定回路部分は、グランドとの間の容量が大きくなるにつれて電位安定度が高くなるので、この構成を備えることによって、電位安定回路部分の電位安定性が向上し、一次−二次の電位安定回路部分間の電位変動に起因した例えばコモンモードノイズの発生を小さく抑制することができる。その結果、一次−二次の電位安定回路部分間に設ける容量(ノイズ対策用のコンデンサの容量)が小さくてもノイズ対策が可能になる効果を奏することができる。 In addition, according to the present invention, at least a part of the wiring pattern of the potential stabilization circuit portion in the switching power supply circuit is formed on the inner conductor layer of the multilayer substrate, and the wiring pattern of the potential stabilization circuit portion formed on the inner conductor layer is reduced. By making at least a part of the wide wiring pattern, effectively using the former dead space of the inner conductor layer of the multilayer substrate, and forming the wide wiring pattern to prevent the switching power supply module from becoming large, For example, in a state where the switching power supply module of the present invention is mounted on a mother board, the capacitance between the wiring pattern of the potential stabilization circuit portion of the switching power supply circuit and the ground can be increased. Since the potential stability of the potential stabilization circuit portion increases as the capacitance with the ground increases, the potential stability of the potential stabilization circuit portion is improved by providing this configuration, and the primary-secondary potential stabilization. For example, occurrence of common mode noise caused by potential fluctuation between circuit portions can be suppressed to a small level. As a result, even if the capacitance (capacitance of the capacitor for noise suppression) provided between the primary and secondary potential stabilization circuit portions is small, an effect of enabling noise suppression can be achieved.
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施形態例のスイッチング電源モジュールは、図3のスイッチング電源モジュール1と同様に、多層基板である基板2と、複数の端子3とを有して構成されており、基板2には図5に示されるようなスイッチング電源回路10が形成されている。なお、図5に示すスイッチング電源回路10の構成については、前述したので、その重複説明は省略する。
Similar to the switching
この実施形態例では、基板2は4層の導体層Z1〜Z4が絶縁層を介しながら積層形成されて成る多層構造と成している。この基板2の表裏両面には部品5が設けられ、また、各導体層Z1〜Z4には配線パターン等の導体パターンが形成されている。
In this embodiment, the
この実施形態例では、各導体層Z1〜Z4間の絶縁層は、それぞれ、層の全体が同一絶縁材料(例えばガラスエポキシ樹脂など)により構成されている。例えば導体層Z2に形成されている導体パターンと、導体層Z3に形成されている導体パターンとを絶縁するという如く、各導体層Z1〜Z4の導体パターン間を絶縁することができるように(例えばDC2500Vの高耐圧性を持つことができるように)、各導体層Z1〜Z4間の絶縁層の厚みや当該絶縁層を構成する絶縁材料等が設定されている。なお、各導体層Z1〜Z4間の全ての絶縁層が同じ絶縁材料により構成されていてもよいし、それら各々の絶縁層が互いに異なる絶縁材料により構成されていてもよい。また、後述する等価的コンデンサの誘電体として機能する絶縁層(この実施形態例では、導体層Z2,Z3間の絶縁層)は高誘電率の絶縁材料により構成され、その他の絶縁層は低誘電率の絶縁材料により構成される構成としてもよい。 In this embodiment, the insulating layers between the conductor layers Z1 to Z4 are each made of the same insulating material (for example, glass epoxy resin). For example, the conductor patterns of the conductor layers Z1 to Z4 can be insulated (for example, the conductor pattern formed on the conductor layer Z2 is insulated from the conductor pattern formed on the conductor layer Z3 (for example, The thickness of the insulating layer between the conductor layers Z1 to Z4, the insulating material constituting the insulating layer, and the like are set so that the high withstand voltage of DC 2500V can be obtained. In addition, all the insulating layers between each conductor layer Z1-Z4 may be comprised with the same insulating material, and each of those insulating layers may be comprised with the mutually different insulating material. Further, an insulating layer functioning as a dielectric of an equivalent capacitor described later (in this embodiment, an insulating layer between the conductor layers Z2 and Z3) is made of an insulating material having a high dielectric constant, and the other insulating layers are low dielectric. It is good also as a structure comprised with an insulating material of a rate.
図1には、この実施形態例における基板2の各導体層Z1〜Z4のパターン構成例が簡略化されて示されている。この実施形態例では、各導体層Z1〜Z4には、前述した図4の構成と同様に、それぞれ、トランス11を構成するコイルパターン35(35a〜35d)が形成されており、1層目の導体層Z1のコイルパターン35aと、4層目の導体層Z4のコイルパターン35dとはスルーホール38aを介して接続されて一次コイルN1を構成している。また、2層目の導体層Z2のコイルパターン35bと、3層目の導体層Z3のコイルパターン35cとはインナービアホール39aを介し接続されて二次コイルN2を構成している。つまり、この実施形態例では、二次コイルN2が一次コイルN1を構成するコイルパターン35a,35dによって挟まれたサンドイッチ構造と成している。この構造を採用することによって、一次コイルN1と二次コイルN2の結合度を向上させることができる。
FIG. 1 shows a simplified pattern configuration example of each of the conductor layers Z1 to Z4 of the
この実施形態例では、基板2の内部導体層である2層目の導体層Z2には、ノイズ対策用のコンデンサ23を構成する一対の電極の一方側と成すコンデンサ用導体パターン(電極パターン)7aが形成されている。このコンデンサ用導体パターン7aはコイルパターン35bの一端側(つまり、二次コイルN2の一端側(二次側回路))に接続されている。また、基板2の内部導体層である3層目の導体層Z3には、ノイズ対策用のコンデンサ23の他方側の電極と成すコンデンサ用導体パターン(電極パターン)7bが、導体層Z3を介してコンデンサ用導体パターン7aと対向する位置に形成されている。このコンデンサ用導体パターン7bは、図示を省略した接続手段によって、導体層Z4に形成された配線パターン42bに接続され、当該配線パターン42bを介してコイルパターン35dの一端側(つまり、一次コイルN1の一端側(一次側回路))に接続されている。
In this embodiment, the second conductor layer Z2, which is the inner conductor layer of the
この実施形態例では、上記のように、対を成すコンデンサ用導体パターン(電極パターン)7a,7bおよび当該コンデンサ用導体パターン7a,7b間の絶縁層(誘電体)によってノイズ対策用のコンデンサ23として機能する等価的コンデンサが構成されている。このノイズ対策用のコンデンサ(等価的コンデンサ)23は、前述したような高耐圧性を持つ絶縁層によって、高耐圧性を備えている。
In this embodiment, as described above, the capacitor conductor pattern (electrode pattern) 7a, 7b that forms a pair and the insulating layer (dielectric) between the
さらに、この実施形態例では、2層目の導体層Z2において、コンデンサ用導体パターン7aが接続されているコイルパターン35bの一端側(二次コイルN2の一端側)は、コンデンサ用導体パターン7aに接続されると共に、配線パターン42aにも接続されている。この配線パターン42aの一部分は広幅配線パターンWと成っている。当該配線パターン42aは、スルーホール38bを介して出力端子+Voutとして機能する導体パターンに接続されている。つまり、配線パターン42aは、スイッチング電源回路10の二次側回路における電位安定回路部分Bの配線パターンと成している。
Furthermore, in this embodiment, one end side (one end side of the secondary coil N2) of the coil pattern 35b to which the capacitor conductor pattern 7a is connected in the second conductor layer Z2 is connected to the capacitor conductor pattern 7a. In addition to being connected, it is also connected to the
また、4層目の導体層Z4に形成されている配線パターン42bは、一次側回路の電位安定回路部分Cの配線パターンを構成するものであり、この実施形態例では、この配線パターン42bも配線パターン42aと同様に、その一部分が広幅配線パターンWと成っている。
The
さらに、3層目の導体層Z3には配線パターン42cが形成されている。この配線パターン42cは、スルーホール38cを介して出力端子−Voutとして機能する導体パターンと接続されており、当該配線パターン42cは二次側回路の電位安定回路部分Dの配線パターンとなっている。この配線パターン42cの一部は広幅配線パターンWと成っている。
Furthermore, a
この実施形態例では、一次側回路の電位安定回路部分Aの配線パターン42bと、二次側回路の電位安定回路部分B,Dの配線パターン42a,42cとのそれぞれの一部が広幅配線パターンWと成っているので、電位安定回路部分とコンデンサ間の電位の安定性を向上させることができる。これにより、ノイズ対策用のコンデンサ23の容量を小さくすることができる。
In this embodiment, a part of each of the
また、この実施形態例では、その配線パターン42a,42cの各々の広幅配線パターンWは、それぞれ、多層基板2の内部導体層Z2,Z3に形成されている。さらに、ノイズ対策用のコンデンサ23の電極を構成するコンデンサ用導体パターン7a,7bも、それぞれ、内部導体層Z2,Z3に形成されている。これにより、今までデッドスペースであった内部導体層Z2,Z3の部分を有効利用することができて、無駄を削減することができる。さらに、ノイズ対策用のコンデンサ23を基板2の内部に形成する構成とすることによって、そのノイズ対策用のコンデンサ部品を用いなくて済む分、部品点数の削減を図ることができる。さらにまた、高耐圧な大型部品を設けなくて済むので、スイッチング電源モジュール1の小型化を図ることが容易となる。
In this embodiment, the wide wiring pattern W of each of the
なお、この発明はこの実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、この実施形態例では、ノイズ対策用のコンデンサ23を基板2の内部に形成する例を示したが、その構成に加えて、例えば、スナバ回路13のコンデンサ24に関しても、ノイズ対策用のコンデンサ23と同様に、基板2の内部に形成してもよい。つまり、基板2の内部導体層Z2,Z3のそれぞれに、対を成すコンデンサ用導体パターンを互いに対向配設し当該対を成すコンデンサ用導体パターンによってコンデンサ24を構成してもよい。スナバ回路13のコンデンサ24は、例えばDC200V〜250Vという耐電圧が必要であるので、このコンデンサ24の部品は大型なものであることから、その大型な部品に代えて、コンデンサ24を基板2の内部に形成することによって、スイッチング電源モジュール1の小型化がより容易となる。
In addition, this invention is not limited to the form of this embodiment, Various embodiment can be taken. For example, in this embodiment, an example in which the
上記のように、ノイズ対策用のコンデンサ23以外のコンデンサやインダクタ等についても、内部導体層の導体パターンにより構成してもよい。
As described above, capacitors and inductors other than the
さらに、図1の構成に代えて、図2に示されるような構成を採用してもよい。この図2の例では、2層目の導体層Z2において、コンデンサ用導体パターン7aを構成している電極パターンは、コンデンサ用導体パターン7bと対向している領域から、当該領域の外側に延設されている構成と成し、この外側に延設された電極パターン部分は広幅な配線パターン42aとして機能する構成と成している。また、3層目の導体層Z3においても、コンデンサ用導体パターン7bを構成している電極パターンは、コンデンサ用導体パターン7aに対向配置している領域から、当該領域の外側に延設されている構成と成している。この外側に延設された電極パターン部分44は、グランドとの間の容量を一次側回路の電位安定回路部分Bに付与する部位(グランド間容量付与部位)となっており、電位安定回路部分Bの電位安定性を高めることができる。
Furthermore, instead of the configuration of FIG. 1, a configuration as shown in FIG. 2 may be adopted. In the example of FIG. 2, in the second conductor layer Z2, the electrode pattern constituting the capacitor conductor pattern 7a extends from the area facing the
さらに、この実施形態例では、電位安定回路部分の配線パターンの一部位だけが広幅配線パターンと成っていたが、例えば、同じ配線パターン中の複数箇所に広幅な部位が互いに間隔を介して配置されている構成としてもよい。 Furthermore, in this embodiment, only one part of the wiring pattern of the potential stabilization circuit portion is a wide wiring pattern. For example, wide parts are arranged at intervals in a plurality of places in the same wiring pattern. It is good also as composition which has.
さらに、この実施形態例では、基板2は4層の導体層を有していたが、基板2は、5層以上の導体層を有していてもよい。この場合、内部導体層が増加するので、コンデンサを構成する電極パターンをより広く形成することが可能となって、コンデンサの容量を大きくすることが容易であるというメリットがある。
Furthermore, in this embodiment, the
さらに、この実施形態例では、ノイズ対策用のコンデンサ23は、一次側回路の電位安定回路部分Cと、二次側回路の電位安定回路部分Bとを接続するように設けられていたが、ノイズ対策用のコンデンサ23は、一次側回路の電位安定回路部分と二次側回路の電位安定回路部分を接続するように設ければよいので、例えば、ノイズ対策用のコンデンサ23は、一次側回路の電位安定回路部分Aと、二次側回路の電位安定回路部分Bとを接続するように設けてもよいし、一次側回路の電位安定回路部分Cと、二次側回路の電位安定回路部分Dとを接続するように設けてもよい。一次側回路の電位安定回路部分と、二次側回路の電位安定回路部分とのそれぞれにおいて、ノイズ対策用のコンデンサ23(コンデンサ用導体パターン7a,7b)が何れの箇所で接続するかは、例えば導体層Z2,Z3に形成されている導体パターンの配置構成や、スルーホールやインナービアホールの形成位置等を考慮して適宜に設計されるものである。また、回路安定回路部分における広幅配線パターンWの形成位置も適宜設計されるものである。
Further, in this embodiment, the
さらに、スイッチング電源モジュール1に設けられるスイッチング電源回路として、図5に示す回路構成例を示したが、スイッチング電源モジュール1の基板2に設けられるスイッチング電源回路の構成は図5の構成に限定されるものではない。さらに、端子3の形状は図3の例に限定されるものではなく、他の形状をも採り得るものである。また、基板2に取り付けられる端子3の数も、適宜設定されるものであり、特に限定されるものではない。
Furthermore, as the switching power supply circuit provided in the switching
1 スイッチング電源モジュール
2 基板
7a,7b コンデンサ用導体パターン
23 ノイズ対策用のコンデンサ
42 配線パターン
W 広幅配線パターン
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