JP4470688B2 - Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device - Google Patents

Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP4470688B2
JP4470688B2 JP2004314996A JP2004314996A JP4470688B2 JP 4470688 B2 JP4470688 B2 JP 4470688B2 JP 2004314996 A JP2004314996 A JP 2004314996A JP 2004314996 A JP2004314996 A JP 2004314996A JP 4470688 B2 JP4470688 B2 JP 4470688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
bus bar
wiring pattern
electronic
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004314996A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006128417A (en
Inventor
英穂 山村
直樹 丸
和則 中島
浩二 西須
重雄 大前
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2004314996A priority Critical patent/JP4470688B2/en
Priority to US11/260,210 priority patent/US7548411B2/en
Priority to CN 200510118616 priority patent/CN100536635C/en
Publication of JP2006128417A publication Critical patent/JP2006128417A/en
Priority to US12/487,279 priority patent/US7911769B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4470688B2 publication Critical patent/JP4470688B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、電源装置、電源システム、あるいはこれらを用いた電子装置に関する。   The present invention relates to a power supply device, a power supply system, or an electronic device using these.

電源装置や電源システムにおいて、電力効率は極めて重要な性能である。   In a power supply device or power supply system, power efficiency is a very important performance.

電力効率は、電源装置あるいは電源システムの入力電力と出力電力の比で、出力に至らない電力は電源内で主に熱として失われる。従って、電力効率が低いと、電源の発熱量が多いので、負荷である電子回路などで有益に使用されず、無駄に失われる電力が多いし、電源装置や電源システムに冷却の構造や機構が必要となって価格が上昇し、大形化する上、ファンなどの冷却のための電力を消費して、ファンなどを含めた電源システムの電力効率は更に悪化することになる。電力効率が高いと、低発熱、低コスト、小形の優秀な電源装置、電源システムとなる。ひいては、省エネルギー、地球温暖化防止にも貢献する。   The power efficiency is the ratio of the input power and the output power of the power supply device or power supply system. The power that does not reach the output is mainly lost as heat in the power supply. Therefore, if the power efficiency is low, the amount of heat generated by the power supply is large, so it is not used beneficially in electronic circuits that are loads, and much power is wasted, and the power supply device and power supply system have a cooling structure and mechanism. The cost increases and the size becomes necessary, and power consumption for cooling the fan is consumed, so that the power efficiency of the power supply system including the fan is further deteriorated. High power efficiency results in low heat generation, low cost, and a small, excellent power supply and power system. As a result, it contributes to energy saving and prevention of global warming.

一方で、半導体回路に電力を供給する電源装置あるいは電源システムは、年々、出力電圧が低下しているために、電力効率が低下している。半導体回路は、高性能化と高集積化のための加工技術の微細化のために、電源耐圧が低下している。このため半導体回路の電源電圧は低下する。しかし、高集積化や高速動作化のために、消費電流は増える傾向にあり、結局、同類の半導体回路は、消費電力が概略一定で、電源電圧は低下し、消費電流は増える傾向にある。この半導体の傾向に従って、半導体回路に用いる電源装置あるいは電源システムは出力電圧が低下している。電源装置は、一般に、出力電流を一定にして出力電圧を下げると、当然出力電力は低下するが、発熱量はあまり変わらないので、電力効率が低下する。このように、半導体回路に使われる電源装置あるいは電源システムは、年々、電力効率が低下している。   On the other hand, a power supply device or a power supply system that supplies power to a semiconductor circuit has a lower power efficiency because an output voltage is lowering year by year. In semiconductor circuits, power supply withstand voltage is lowered due to miniaturization of processing technology for higher performance and higher integration. For this reason, the power supply voltage of the semiconductor circuit decreases. However, current consumption tends to increase due to high integration and high-speed operation. As a result, similar semiconductor circuits tend to have constant power consumption, a low power supply voltage, and an increase in current consumption. In accordance with this semiconductor trend, the output voltage of the power supply device or power supply system used in the semiconductor circuit is decreasing. In general, when the output voltage is lowered while keeping the output current constant, the power supply device naturally decreases the output power, but the heat generation amount does not change so much, so that the power efficiency decreases. Thus, the power efficiency of the power supply device or power supply system used for the semiconductor circuit is decreasing year by year.

従来から、電源装置や電源システムの電力効率を向上させるために、あるいは、電力効率の低下を阻止するために、種々の技術開発が行われて来た。いずれの技術も電源の損失あるいは発熱を低減する技術である。   Conventionally, various technical developments have been performed in order to improve the power efficiency of a power supply device or a power supply system, or to prevent a decrease in power efficiency. Both techniques are techniques for reducing power loss or heat generation.

スイッチング電源装置の技術は、その前の技術である電圧ドロッパー型電源装置に比べて、大幅に電力効率を向上した。このスイッチング電源装置の技術は、多くの書籍が出版されていて、広く知られている。昨今の半導体回路向け電源の大部分はスイッチング電源装置である。スイッチング電源装置については、例えば、“スイッチング電源ハンドブック第2版”原田耕介監修、日刊工業新聞社、1993年、"オンボード電源の設計と活用"、鈴木正太郎、CQ出版社、2003年、"Switching Power Supply Design Second Edition" Abraham I.Pressman,McGrau-Hill,1988,p472、他、多数の出版物がある。   The technology of the switching power supply has greatly improved the power efficiency compared to the voltage dropper type power supply that is the previous technology. The technology of this switching power supply device is widely known since many books have been published. Most of the power supplies for recent semiconductor circuits are switching power supply devices. Regarding switching power supply devices, for example, “Switching Power Supply Handbook 2nd Edition” supervised by Kosuke Harada, Nikkan Kogyo Shimbun, 1993, “Design and Utilization of On-Board Power Supply”, Shotaro Suzuki, CQ Publishing Co., 2003, “Switching Power Supply Design Second Edition "Abraham I. Pressman, McGrau-Hill, 1988, p472, and many other publications.

スイッチング電源装置で発生するスイッチング損失を防止するゼロ電圧スイッチングなどの技術が開発されてきた。スイッチング損失は、半導体の静電容量の充放電などによって発生するが、コイルにエネルギーを蓄積し、適切な順序やタイミングでスイッチングを行うと、スイッチング素子に印加された電圧がゼロの状態でスイッチングを行わせるとこができ、スイッチング損失をなくすることができる。これがゼロ電圧スイッチング技術である。この他に、ゼロ電流スイッチング技術も開発されている。これの技術は、たとえば、“ソフトスイッチング電源技術”原田耕介監修、日刊工業新聞社、1999年、p1他、"Switching Power Supply Design Second Edition" Abraham I.Pressman,McGrau-Hill,1988,p472、その他の出版物に記述されている。   Technologies such as zero voltage switching have been developed to prevent switching loss that occurs in switching power supplies. Switching loss occurs due to charging / discharging of the capacitance of the semiconductor. However, when energy is stored in the coil and switching is performed in an appropriate order and timing, switching is performed with the voltage applied to the switching element being zero. This can be done, and switching loss can be eliminated. This is the zero voltage switching technique. In addition, zero current switching technology has also been developed. For example, “Soft switching power supply technology” supervised by Kosuke Harada, Nikkan Kogyo Shimbun, 1999, p1, etc., “Switching Power Supply Design Second Edition” Abraham I. Pressman, McGrau-Hill, 1988, p472, etc. Is described in publications.

また、スイッチング電源装置の整流回路部分の損失を低減するために、同期整流回路技術が開発されている。スイッチング電源装置は、交流を作って整流する回路で、整流部分には従来から半導体ダイオードが多く使われて来たが、半導体ダイオードは、通過電流にかかわらず順方向電圧降下が0.5Vから1Vあるため、大電流出力の電源装置では、この発熱が問題になる場合がある。この整流素子を電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor 以下FET)などに置き換えて、交流電力に同期させて整流動作を行わせるのが同期整流回路技術である。この結果、整流素子の電極間に発生する電圧降下はたとえば0.1V程度となり、従来のダイオードに比べて発熱が大幅に低減する。また、この電圧降下は、FETのオン抵抗で決まるため、通過電流に比例するので、電源の出力電流が小さいときには発熱が小さく、出力電流が大きいときには発熱が大きいという、電源にとって好都合な性質が実現される。この結果、上記のゼロ電圧スイッチング技術などと合わせると、スイッチング電源の損失の大部分は、制御回路の小さな動作電力を除いて、オーミックな損失、すなわち、スイッチング素子のオン抵抗、トランスなどの巻線抵抗、配線抵抗、などの抵抗成分で占められるようになった。同期整流回路技術については、“スイッチング電源ハンドブック第2版”原田耕介監修、日刊工業新聞社、1993年、p207、などに記載されている。   Also, synchronous rectifier circuit technology has been developed in order to reduce the loss of the rectifier circuit portion of the switching power supply device. Switching power supply devices are circuits that rectify by creating alternating current, and semiconductor diodes have been widely used in the rectification part, but semiconductor diodes have a forward voltage drop of 0.5V to 1V regardless of the passing current. Therefore, this heat generation may be a problem in a power supply device with a large current output. Synchronous rectification circuit technology replaces this rectifying element with a field effect transistor (hereinafter referred to as FET), etc., and performs a rectifying operation in synchronism with AC power. As a result, the voltage drop generated between the electrodes of the rectifying element is, for example, about 0.1 V, and heat generation is greatly reduced as compared with the conventional diode. In addition, since this voltage drop is determined by the on-resistance of the FET, it is proportional to the passing current. Therefore, the heat generation is small when the output current of the power supply is small and the heat generation is large when the output current is large. Is done. As a result, when combined with the above-mentioned zero voltage switching technology, etc., most of the loss of the switching power supply is the ohmic loss except for the small operating power of the control circuit, that is, the on-resistance of the switching element, the winding of the transformer, etc. It is now occupied by resistance components such as resistance and wiring resistance. Synchronous rectifier circuit technology is described in “Switching Power Supply Handbook 2nd Edition”, supervised by Kosuke Harada, Nikkan Kogyo Shimbun, 1993, p207.

抵抗成分を低減する努力に、金属板などの厚い配線部材を使う技術がある。特開2002-345245にあるように、大電流の配線経路あるいは主電流経路に金属板あるいはバスバーを使う技術である。スイッチング電源装置は、電子回路なので、プリント基板に部品を配置し、接続する構造を採ることが多い。プリント基板を構成する配線材料部分は通常薄い銅箔からなるので、電気抵抗が大きく、大電流を流すと発熱が大きい。そこで、大電流が流れる主電流経路に、厚い配線部材である金属板あるいはバスバーを使うことにより、電気抵抗を低減し、発熱を低減し、電源装置あるいは電源システムの電力効率を向上する技術である。従来技術である特開2002-345245によれば、トランスと実装部品上部との間を厚い金属板で接続することにより、電気抵抗を低減し、電力効率の向上を実現している。   In an effort to reduce the resistance component, there is a technique using a thick wiring member such as a metal plate. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-345245, this is a technology that uses a metal plate or a bus bar for a large current wiring path or main current path. Since the switching power supply device is an electronic circuit, it often has a structure in which components are arranged and connected to a printed circuit board. Since the wiring material portion constituting the printed circuit board is usually made of a thin copper foil, the electrical resistance is large, and the heat generation is large when a large current is passed. Therefore, it is a technology to reduce the electrical resistance, heat generation, and improve the power efficiency of the power supply device or power supply system by using a thick wiring member metal plate or bus bar in the main current path through which a large current flows. . According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-345245, which is a conventional technique, electrical resistance is reduced and power efficiency is improved by connecting a transformer and an upper part of a mounted component with a thick metal plate.

従来技術を図3を用いて説明する。プリント基板18の上に、トランス11と半導体素子15が実装されている。トランス11の巻線引き出し部12が、金属状の電極部材13に接続され、この金属状の電極部材13が半導体素子15の端子14に接続されている。半導体素子15の他の端子はプリント基板18上の配線パターン16に接続され、出力端子17に接続されている。すなわち、トランス11と半導体素子15の間を接続する配線は金属状の電極部材13で実現され、半導体素子15と出力端子17の間を接続する配線は配線パターン16で実現されている。   The prior art will be described with reference to FIG. A transformer 11 and a semiconductor element 15 are mounted on the printed circuit board 18. A winding lead portion 12 of the transformer 11 is connected to a metal electrode member 13, and the metal electrode member 13 is connected to a terminal 14 of the semiconductor element 15. The other terminal of the semiconductor element 15 is connected to the wiring pattern 16 on the printed board 18 and connected to the output terminal 17. That is, the wiring connecting the transformer 11 and the semiconductor element 15 is realized by the metal electrode member 13, and the wiring connecting the semiconductor element 15 and the output terminal 17 is realized by the wiring pattern 16.

この例で、配線パターン16が銅製で、寸法が、厚さ35μm、幅10mm、長さ50mmというプリント基板では通例の寸法である場合、この配線抵抗は約2.5mΩである。一方、金属板状の電極部材13が、厚さ1mm、幅10mm、長さ50mmである場合、抵抗は約0.1mΩである。従って、配線抵抗の合計は約2.6mΩである。今、全ての配線がプリント基板上の配線パターンである場合を考えると、トランス11と半導体素子15を接続する配線もプリント基板上の配線パターンなので、抵抗が約2.5mΩの配線パターンが2つ存在して合計約5mΩとなる。従って、従来技術は、配線パターンの片方を金属板状の電極部材に置き換えることによって、合計抵抗を2.6mΩに低減した、すなわち、合計抵抗を半減した。一般に、同じ電流が流れる場合、発熱量は抵抗値に比例する。50Aの電流が流れると、5mΩの配線の発熱は約12Wであるが、2.6mΩの配線の発熱は約6.5Wとなり、概略半減した。   In this example, when the wiring pattern 16 is made of copper and the dimensions are the usual dimensions for a printed board having a thickness of 35 μm, a width of 10 mm, and a length of 50 mm, the wiring resistance is about 2.5 mΩ. On the other hand, when the metal plate-like electrode member 13 has a thickness of 1 mm, a width of 10 mm, and a length of 50 mm, the resistance is about 0.1 mΩ. Therefore, the total wiring resistance is about 2.6 mΩ. Considering the case where all the wiring is a wiring pattern on the printed circuit board, the wiring connecting the transformer 11 and the semiconductor element 15 is also a wiring pattern on the printed circuit board, so there are two wiring patterns with a resistance of about 2.5 mΩ. The total is about 5mΩ. Therefore, in the prior art, the total resistance is reduced to 2.6 mΩ by replacing one of the wiring patterns with a metal plate electrode member, that is, the total resistance is halved. In general, when the same current flows, the heat generation amount is proportional to the resistance value. When a current of 50A flows, the heat generation of the 5mΩ wiring is about 12W, but the heat generation of the 2.6mΩ wiring is about 6.5W, roughly halved.

このように、この従来の技術は配線に関する電気抵抗および発熱量を半減する効果があった。   As described above, this conventional technique has an effect of halving the electrical resistance and the heat generation amount related to the wiring.

なお、この構造は、半導体素子15の端子14と金属板状の電極部材13の接続が、プリント基板18上ではなく外にあるので、通常のプリント基板の製造工程では組み立てられないが、手作業による半田付けなどを行えば、自動組立に比べてコストはかかるが、技術的には容易に実施可能である。   In this structure, the connection between the terminal 14 of the semiconductor element 15 and the metal plate-like electrode member 13 is not on the printed board 18, but cannot be assembled in the normal printed board manufacturing process. If soldering is performed, the cost is higher than that of automatic assembly, but it is technically easy to implement.

以上のように、従来から電源装置や電源システムの電力効率を向上するための技術開発が進められてきた。   As described above, the technical development for improving the power efficiency of the power supply apparatus and the power supply system has been advanced.

特開2002-345245JP2002-345245 “スイッチング電源ハンドブック第2版”原田耕介監修、日刊工業新聞社、1993年、"Switching power handbook second edition", supervised by Kosuke Harada, Nikkan Kogyo Shimbun, 1993, "オンボード電源の設計と活用"、鈴木正太郎、CQ出版社、2003年、"Design and utilization of on-board power supply", Shotaro Suzuki, CQ Publisher, 2003, "Switching Power Supply Design Second Edition" Abraham I.Pressman,McGrau-Hill,1988"Switching Power Supply Design Second Edition" Abraham I. Pressman, McGrau-Hill, 1988 “ソフトスイッチング電源技術”原田耕介監修、日刊工業新聞社、1999年"Soft switching power supply technology" supervised by Kosuke Harada, Nikkan Kogyo Shimbun, 1999

電源システムや電子回路において、特に低電圧で大電流の出力を扱うものにおいて、電力効率を更に高めたい場合がある。出力電流が大きいと発熱が大きく、また、出力電圧が低いと同じ電流でも出力電力が小さく、相対的に発熱となって損失として無駄に失われる電力が増えるので、電力効率が小さく、この防止などのために、電力効率を更に高めたい場合がある。近年、半導体の動作電圧が低下しているのでこの要求が顕著である。   In power supply systems and electronic circuits, particularly those that handle a large current output at a low voltage, it may be desired to further improve the power efficiency. If the output current is large, the heat generation is large, and if the output voltage is low, the output power is small even at the same current, and the power that is lost due to heat generation is relatively lost. Therefore, there is a case where it is desired to further increase the power efficiency. In recent years, the operating voltage of semiconductors has decreased, and this requirement is remarkable.

従来技術の開発により、電源装置あるいは電源システムの損失の大部分は、抵抗成分で占められるようになっている。この抵抗成分の要因には、スイッチング素子のオン抵抗、トランスなどの巻線抵抗、配線抵抗、などがある。これらの中で、配線抵抗などの抵抗成分を低減したい場合がある。   Due to the development of the prior art, most of the loss of the power supply device or power supply system is occupied by the resistance component. Factors of this resistance component include on-resistance of the switching element, winding resistance of a transformer, wiring resistance, and the like. Among these, there are cases where it is desired to reduce resistance components such as wiring resistance.

特に、近年では、電源装置を構成する電子部品の性能が年々向上して抵抗成分が小さくなり、配線抵抗が占める割合が増大し、抵抗成分の1/3程度になる場合があるので、配線抵抗の低減は重要になって来ている。   In particular, in recent years, the performance of electronic components that make up power supply devices has improved year by year, and the resistance component has become smaller, and the proportion of wiring resistance has increased, which can be about 1/3 of the resistance component. Reduction is becoming important.

また、半導体の動作電圧が低下しているため、電源電圧の変動や誤差の許容値が小さくなっており、配線に電流が流れるときに生じる電圧降下を小さくする要求も顕著になっている。   Further, since the operating voltage of the semiconductor is reduced, the allowable value of fluctuations and errors in the power supply voltage is reduced, and the demand for reducing the voltage drop that occurs when a current flows through the wiring is also remarkable.

また、コスト低減などのために、配線抵抗の小さい実装構造を実現しながら、コスト削減などのために、通常のプリント基板の製造工程で組み立てたい場合がある。すなわち、手作業などに頼らない、自動組立が可能な構造が要求される場合がある。   Further, there is a case where it is desired to assemble in a normal printed circuit board manufacturing process for cost reduction while realizing a mounting structure with low wiring resistance for cost reduction. That is, there is a case where a structure capable of automatic assembly without requiring manual work is required.

本発明は、大電流の配線経路に、バスバーあるいは金属板などの厚い配線部材を使い、プリント基板との組み合わせ構造を最適化することにより、上記目的を実現するものである。   The present invention achieves the above object by using a thick wiring member such as a bus bar or a metal plate in a high current wiring path and optimizing the combination structure with the printed circuit board.

具体的には、バスバーあるいは金属板などの厚い配線部材を複数使用し、これらをプリント基板上の配線パターンで接続するが、この配線パターンの形状を幅広く、短くなるような構造とすることによって、配線パターンも含めて全体の配線抵抗を大幅に低減するものである。   Specifically, a plurality of thick wiring members such as bus bars or metal plates are used, and these are connected by a wiring pattern on the printed circuit board, but by making the shape of this wiring pattern wide and short, The overall wiring resistance including the wiring pattern is greatly reduced.

本発明になる技術によれば、電子回路の実装構造、電源装置、電子回路基板、あるいは電源システムにおいて、配線部分の合計抵抗を1/10乃至1/5に低減させ、発熱も1/10乃至1/5に低減させる効果、および、組立の自動化を実現し組立てコストを削減する効果、がある。また、電源装置、あるいは電源システムにおいて、電力効率を66%から80%に向上する効果、および、組立コストを30%低減する効果、および、プリント基板を低層数化して電源装置などの価格を10%削減する効果、がある。また、電源システムにおいて、冷却ファンを廃止することができ、小型化と価格低減の効果がある。また、電子回路基板において、電圧降下を1/10乃至1/5に低減させる効果があり、電子回路の動作の安定性または信頼性を向上する効果がある。また、電子装置において、消費電力を15%削減する効果がある。また、電子装置において、性能を15%向上させる効果がある。また、電子装置において、動作の安定性または信頼性を10倍向上する効果がある。また、電子装置において、省エネルギーであり、石油他の資源の節約に貢献し、二酸化炭素などの温暖化ガスの排出量低減にも貢献するという効果がある。   According to the technology of the present invention, in the electronic circuit mounting structure, power supply device, electronic circuit board, or power supply system, the total resistance of the wiring portion is reduced to 1/10 to 1/5, and the heat generation is also reduced to 1/10 to There are the effect of reducing to 1/5 and the effect of realizing assembly automation and reducing the assembly cost. In addition, in power supply devices or power supply systems, the effect of improving power efficiency from 66% to 80%, the effect of reducing assembly costs by 30%, and the price of power supply devices by reducing the number of printed circuit boards to 10 There is a reduction effect. Further, in the power supply system, the cooling fan can be eliminated, and there is an effect of downsizing and price reduction. Further, in the electronic circuit board, there is an effect of reducing the voltage drop to 1/10 to 1/5, and there is an effect of improving the stability or reliability of the operation of the electronic circuit. In addition, the electronic device has an effect of reducing power consumption by 15%. In addition, the electronic device has an effect of improving performance by 15%. Further, in the electronic device, there is an effect of improving the operational stability or reliability by 10 times. In addition, in the electronic device, there is an effect that it is energy saving, contributes to saving of resources such as oil, and contributes to a reduction in emission amount of greenhouse gases such as carbon dioxide.

以下、本発明になる技術を、実施例を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the technology according to the present invention will be described in detail using examples.

図2は、本発明になる技術の第1の実施例で、電子回路の実装構造、より詳細には電源回路の実装構造である。   FIG. 2 shows a first embodiment of the technology according to the present invention, which is an electronic circuit mounting structure, more specifically, a power supply circuit mounting structure.

プリント基板36の上に、トランス21、バスバー26、27、33、半導体素子31、32他が搭載されている。トランス21の巻線引き出し部22は、複数のピン端子形状を持ち、スルーホール23、配線パターン24、複数のスルーホール25、を通して、バスバー26、に接続されている。バスバー26は、複数のピン端子形状を持ち、スルーホール28、配線パターン29、スルーホール30、半導体素子31、プリント基板の内層の配線パターン(図示せず)を通して、バスバー33に接続されている。バスバー33は配線パターン34を経由して出力端子35に接続されている。   On the printed circuit board 36, a transformer 21, bus bars 26, 27, 33, semiconductor elements 31, 32, and the like are mounted. The winding lead-out portion 22 of the transformer 21 has a plurality of pin terminal shapes, and is connected to the bus bar 26 through the through hole 23, the wiring pattern 24, and the plurality of through holes 25. The bus bar 26 has a plurality of pin terminal shapes, and is connected to the bus bar 33 through a through hole 28, a wiring pattern 29, a through hole 30, a semiconductor element 31, and a wiring pattern (not shown) on the inner layer of the printed board. The bus bar 33 is connected to the output terminal 35 via the wiring pattern 34.

トランス21から、バスバー27、半導体素子32、バスバー33へ経路も同様な構造である。   The path from the transformer 21 to the bus bar 27, the semiconductor element 32, and the bus bar 33 has a similar structure.

バスバーは、プリント基板の構造ではない、独立の金属板で、電流を流す目的で持ちいられたもののことを言う。   A bus bar is an independent metal plate that is not the structure of a printed circuit board, and is held for the purpose of flowing current.

この構造において、バスバー26、27、33の厚さが2mm、幅10mm、長さ100mmであり、抵抗は約0.1mΩであった。バスバー26とバスバー33は平行に配置されていて、間隔Lは10mm、平行部分の幅Wは50mmである。バスバー26とバスバー33の間にある配線パターンは、概略幅W長さLの平面寸法を持ち、より具体的には厚さ35μm、幅50mm、長さ10mmであり、抵抗は計算上は0.1mΩとなるが、実際には半導体素子31への接続のために配線パターンが複雑な形状を持つため、抵抗は約0.2mΩであった。従って、バスバー26、バスバー33とその間にある配線の合計抵抗は約0.4mΩとなった。   In this structure, the bus bars 26, 27, and 33 had a thickness of 2 mm, a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a resistance of about 0.1 mΩ. The bus bar 26 and the bus bar 33 are arranged in parallel, the interval L is 10 mm, and the width W of the parallel part is 50 mm. The wiring pattern between the bus bar 26 and the bus bar 33 has a plane dimension of approximately width W length L, more specifically, a thickness of 35 μm, a width of 50 mm, and a length of 10 mm, and the resistance is calculated to be 0.1 mΩ. However, since the wiring pattern has a complicated shape for connection to the semiconductor element 31, the resistance is about 0.2 mΩ. Therefore, the total resistance of the bus bar 26 and the bus bar 33 and the wiring between them is about 0.4 mΩ.

また、トランス21の巻線引き出し部22は、板状であり、複数のスルーホールあるいは端子でプリント基板に接続されているので、バスバー構造である。この巻線引き出し部22とバスバー26は平行に配置されていて、間隔は5mm、平行部分の長さは25mmである。巻線引き出し部22とバスバー26の間にある配線パターンは、概略幅5mm長さ25mmの平面寸法を持ち、より具体的には厚さ35μm、幅25mm、長さ5mmであり、抵抗は概略0.1mΩであった。従って、トランス21の巻線引き出し部22からバスバー33までの配線の合計抵抗は約0.5mΩであった。   Further, the winding lead-out portion 22 of the transformer 21 has a plate shape and is connected to the printed board by a plurality of through holes or terminals, and thus has a bus bar structure. The winding lead portion 22 and the bus bar 26 are arranged in parallel, the interval is 5 mm, and the length of the parallel portion is 25 mm. The wiring pattern between the winding lead part 22 and the bus bar 26 has a planar dimension of approximately 5 mm in width and 25 mm in length, more specifically, 35 μm in thickness, 25 mm in width, 5 mm in length, and the resistance is approximately 0.1 mΩ. Therefore, the total resistance of the wiring from the winding lead-out portion 22 of the transformer 21 to the bus bar 33 was about 0.5 mΩ.

この配線部分に、すなわち合計抵抗が0.4mΩ乃至0.5mΩの配線部分に50Aの電流が流れた場合の発熱量は0.75W乃至1Wである。   When a current of 50 A flows through this wiring portion, that is, a wiring portion having a total resistance of 0.4 mΩ to 0.5 mΩ, the heat generation amount is 0.75 W to 1 W.

従来技術では、配線抵抗の合計は約2.6mΩであったから、本実施例では、配線抵抗の合計が約0.4mΩ乃至0.5mΩと、1/6乃至1/5に低減された。発熱量も同様に低減された。   In the prior art, since the total wiring resistance was about 2.6 mΩ, in this example, the total wiring resistance was reduced to about 0.4 to 0.5 mΩ, 1/6 to 1/5. The calorific value was similarly reduced.

また、バスバー26、27、33、およびトランス21の巻線引き出し部22などは、はピン端子構造を持ち、スルーホールに挿入する形でプリント基板と接続しており、通常の挿入型の電子部品と同様の形状と接続方法であるから、通常のプリント基板の製造工程で組み立てることが可能であり、自動組立が可能であり、従って製造コストが低い。通常、自動組立は手作業組立に比べてコストは1/10程度だから、従来技術に比較して、このバスバーあるいは金属板状の電極部材の組立部分に関して、本実施例での組立コストは1/10程度に低減できた。   In addition, the bus bars 26, 27, 33, and the winding lead-out portion 22 of the transformer 21 have a pin terminal structure and are connected to the printed circuit board in the form of being inserted into the through-holes. Therefore, it is possible to assemble in the normal printed circuit board manufacturing process, automatic assembly is possible, and therefore the manufacturing cost is low. Usually, automatic assembly costs about 1/10 compared with manual assembly. Therefore, compared to the conventional technique, the assembly cost in this embodiment is 1/5 regarding the assembly portion of this bus bar or metal plate electrode member. It was reduced to about 10.

もちろん、接続端子の構造をピン形状からそれぞれにふさわしい端子の形状に変変更することにより、スルーホールに挿入する形でなく、面実装、面接続などの構造も容易に採り得る。また、複数の端子形状から、連続的な、すなわち、バスバーあるいは金属板の厚さよりも長いまたは幅広い接続端子の形状を持たせても、接続部の抵抗を低い値に抑えて、配線抵抗を低く抑える初期の目的を実現することができる。   Of course, by changing the structure of the connection terminal from a pin shape to a terminal shape suitable for each, a structure such as surface mounting and surface connection can be easily adopted instead of being inserted into the through hole. Also, even if the terminal shape is continuous, that is, the shape of the connecting terminal is longer or wider than the thickness of the bus bar or the metal plate, the resistance of the connecting portion is suppressed to a low value and the wiring resistance is reduced. The initial purpose of suppressing can be realized.

本実施例では、バスバーの平行部分の形状と配線パターンの形状が概略一致していたが、この必要はなく、配線パターンの方が小さくても、たとえば幅が狭くても、あるいは、大きくても、例えば何倍もあっても、電流の流れる部分、すなわち、配線パターン上で、バスバーの平行部分の部分が、電流の流れる向きに対して、幅が広くて短いことが重要であって、そうなっていれば、配線抵抗を小さくして発熱を低減するという目的が達成される。   In the present embodiment, the shape of the parallel portion of the bus bar and the shape of the wiring pattern are approximately the same. However, this is not necessary, even if the wiring pattern is smaller, for example, narrower or larger. For example, even if there are many times, it is important that the part where the current flows, that is, the part of the parallel part of the bus bar on the wiring pattern is wide and short with respect to the direction in which the current flows. If so, the object of reducing the wiring resistance and reducing the heat generation is achieved.

本実施例では、電源装置への実施例を挙げているが、あらゆる電子回路に実施できるのは当然である。低抵抗にする効果があるので、大電流を扱う部分に実施するのが効果的だから、電子回路の電源配線部分、給電部分、受電部分、分配部分などで実施して、効果を発揮できる。   In the present embodiment, an example of a power supply device is given, but it is natural that the present invention can be applied to any electronic circuit. Since it has the effect of reducing the resistance, it is effective to implement it in a part that handles a large current. Therefore, the effect can be exerted by implementing it in the power supply wiring part, power feeding part, power receiving part, distribution part, etc. of the electronic circuit.

図1は、本発明になる技術の第2の実施例で、電子回路の実装構造、より詳細には電源回路の実装構造である。   FIG. 1 shows a second embodiment of the technique according to the present invention, which is an electronic circuit mounting structure, more specifically, a power supply circuit mounting structure.

この第2の実施例は、前述の第1の実施例と同様の構造を持っているが、相違点もある。以下、相違点を述べる。   This second embodiment has the same structure as the first embodiment described above, but there are also differences. The differences are described below.

トランス51は、2次巻線が1ターンで、板状の2次巻線を持っていて、2次巻線は引き出し部と一体化しており、この引き出し部が複数のピン状の端子を持ち、従ってバスバー構造を持ち、これらの端子がスルーホール53に挿入半田付けされて、プリント基板71上の配線パターン54に接続されている。バスバー56は、途中に磁性体コア61が装荷されており、この部分がインダクタンスとなり、スイッチング電源回路に必要な平滑フィルタ用のインダクタを形成している。バスバー57も同様の形状である。   The transformer 51 has a plate-like secondary winding with one turn of the secondary winding, and the secondary winding is integrated with the lead portion, and this lead portion has a plurality of pin-like terminals. Therefore, it has a bus bar structure, and these terminals are inserted and soldered into the through holes 53 and connected to the wiring pattern 54 on the printed circuit board 71. The bus bar 56 is loaded with a magnetic core 61 on the way, and this portion becomes an inductance, and forms an inductor for a smoothing filter necessary for the switching power supply circuit. The bus bar 57 has the same shape.

この第2の実施例において、大電流の経路は、第1グループが、トランス51からバスバー56を経由して出力端子66に至る経路、および、トランス51からバスバー57を経由して出力端子70に至る経路であり、第2グループは、トランス51からバスバー56、半導体素子59、バスバー64を経由して出力端子68に至る経路、および、トランス51からバスバー57、半導体素子60、バスバー64を経由して出力端子68に至る経路、である。   In the second embodiment, the path of the large current is such that the first group passes from the transformer 51 to the output terminal 66 via the bus bar 56 and from the transformer 51 to the output terminal 70 via the bus bar 57. The second group is a path from the transformer 51 to the output terminal 68 via the bus bar 56, semiconductor element 59, and bus bar 64, and from the transformer 51 to the bus bar 57, semiconductor element 60, and bus bar 64. A path to the output terminal 68.

第1グループの配線において、トランス51の巻線引き出し部は、板状であり、複数のスルーホールあるいは端子でプリント基板に接続されているので、バスバー構造である。この巻線引き出し部とバスバー56とは平行に配置されていて、間隔は5mm、平行部分の長さは25mmである。この巻線引き出し部とバスバー56の間にある配線パターンは、概略幅5mm長さ25mmの平面寸法を持ち、より具体的には厚さ35μm、幅25mm、長さ5mmなので、抵抗は概略0.1mΩであった。また、バスバー自体は、インダクタ部分も含めて、厚さが2mm、幅10mm、長さ150mmであり、抵抗は約0.15mΩであった。バスバー57を含む電流経路の構造も同じである。従って、この第1グループの配線の合計抵抗はそれぞれ約0.25mΩであった。   In the first group of wires, the winding lead-out portion of the transformer 51 has a plate shape and is connected to the printed board by a plurality of through holes or terminals, and thus has a bus bar structure. The winding lead portion and the bus bar 56 are arranged in parallel, the interval is 5 mm, and the length of the parallel portion is 25 mm. The wiring pattern between this winding lead part and bus bar 56 has a planar dimension of approximately 5mm in width and 25mm in length. More specifically, the thickness is 35μm, width 25mm, and length 5mm, so the resistance is approximately 0.1mΩ. Met. The bus bar itself including the inductor part was 2 mm in thickness, 10 mm in width, 150 mm in length, and the resistance was about 0.15 mΩ. The structure of the current path including the bus bar 57 is the same. Therefore, the total resistance of the first group wiring was about 0.25 mΩ.

第2グループの配線において、トランス51の巻線引き出し部とバスバー56との間にある配線パターン54の抵抗は、既に述べたように、概略0.1mΩであった。バスバー自体は、インダクタ部分は含めないで、厚さが2mm、幅10mm、長さ100mmであり、抵抗は約0.1mΩであった。配線パターン58等、バスバー56とバスバー64は平行に配置されていて、間隔Lは10mm、平行部分の幅Wは50mmである。この巻線引き出し部とバスバー56の間にある配線パターンは、概略幅W長さLの平面寸法を持ち、より具体的には厚さ35μm、幅50mm、長さ10mmであるが形状が複雑なので、抵抗は0.2mΩであった。また、バスバー64は、厚さが2mm、幅10mm、長さ100mmであり、抵抗は約0.1mΩであった。バスバー57を含む電流経路の構造も同じである。従って、従って、この第2グループの配線の合計抵抗は約0.5mΩであった。   In the second group of wires, the resistance of the wiring pattern 54 between the winding lead portion of the transformer 51 and the bus bar 56 was approximately 0.1 mΩ as described above. The bus bar itself did not include the inductor part, had a thickness of 2 mm, a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a resistance of about 0.1 mΩ. The bus bar 56 and the bus bar 64 such as the wiring pattern 58 are arranged in parallel, the interval L is 10 mm, and the width W of the parallel portion is 50 mm. The wiring pattern between the winding lead portion and the bus bar 56 has a planar width of approximately width W and length L, more specifically, a thickness of 35 μm, a width of 50 mm, and a length of 10 mm, but the shape is complicated. The resistance was 0.2 mΩ. The bus bar 64 had a thickness of 2 mm, a width of 10 mm, a length of 100 mm, and a resistance of about 0.1 mΩ. The structure of the current path including the bus bar 57 is the same. Therefore, the total resistance of this second group of wirings was about 0.5 mΩ.

このように、この第2の実施例において、大電流の経路の配線の合計抵抗は0.25mΩ乃至0.5mΩであった。従来技術では、配線抵抗の合計は約2.6mΩであったから、本実施例では、従来技術に比べて、合計抵抗が1/10乃至1/5に低減された。   As described above, in the second embodiment, the total resistance of the wiring of the high-current path is 0.25 mΩ to 0.5 mΩ. In the prior art, since the total wiring resistance was about 2.6 mΩ, in this embodiment, the total resistance was reduced to 1/10 to 1/5 compared with the prior art.

以上の電源回路の実装構造において、配線抵抗を低減できた理由は、配線に厚さ2mmのようにプリント基板の配線銅箔よりも大幅に厚いバスバーを採用したことと、複数のバスバーを接続するプリント基板の配線パターンを長さよりも幅の方が大きい形状としたことにある。この様子の概念図が図4と図5である。   In the power supply circuit mounting structure described above, the reason why the wiring resistance was reduced was that the bus bar was thicker than the wiring copper foil of the printed circuit board, such as 2mm thick, and multiple bus bars were connected. The wiring pattern of the printed circuit board has a shape that is wider than the length. 4 and 5 are conceptual diagrams of this state.

図4と図5において、バスバー80と81が平行に配置されており、平行部分は間隔L、幅Wであり、プリント基板上の配線パターン82で接続されている。配線パターン82も、概略幅W、長さLとなっている。矢印は電流の流れを表している。バスバーは、相対的に厚い金属板などを使用して、低抵抗に設計する。配線パターン82は、プリント基板上にあるため薄い銅箔で形成されるが、幅を広く、長さを短く設計することで、抵抗を下げることが可能となる。ここで、バスバーと配線パターンで、電流の流れる方向が概略直角とすれば、両者の接続が可能になる。   4 and 5, bus bars 80 and 81 are arranged in parallel, and the parallel portions have a distance L and a width W, and are connected by a wiring pattern 82 on a printed circuit board. The wiring pattern 82 also has an approximate width W and length L. Arrows indicate current flow. The bus bar is designed to have a low resistance by using a relatively thick metal plate or the like. The wiring pattern 82 is formed of a thin copper foil because it is on the printed circuit board, but the resistance can be lowered by designing it to be wide and short. Here, if the direction of current flow is approximately right-angled between the bus bar and the wiring pattern, they can be connected.

このように、本発明の技術では、複数のバスバーを接続する配線パターンが、長さよりも幅の方が大きい構造を持つことが、基本概念であり、特徴である。   Thus, in the technology of the present invention, the basic concept and feature is that the wiring pattern connecting the plurality of bus bars has a structure in which the width is larger than the length.

上記は基本概念であるから、配線パターンを矩形でなく、台形その他の形状にしても良く、バスバーも厳密に平行である必要もなく、直線でなくともよく、配線パターンが、電流の流れる方向に関して、長さよりも幅の方が大きいようになっていれば、目的は達成する。   Since the above is a basic concept, the wiring pattern may be a trapezoid or other shape instead of a rectangle, the bus bar does not have to be strictly parallel, and may not be a straight line. If the width is greater than the length, the goal is achieved.

また、既に第1と第2の実施例で述べたように、この配線パターンが半導体素子の接続に使われていても良く、従って、分割されていても良い。すなわち、概略平行に置かれたバスバーが、間隔よりも並行する部分の幅が大きい関係にあり、この並行する部分で、配線パターンにより両バスバーが接続されていれば、配線パターンの子細な形状や分割の有無にかかわらず、目的が達成される。   Further, as already described in the first and second embodiments, this wiring pattern may be used for connecting the semiconductor elements, and therefore may be divided. That is, the bus bars placed substantially in parallel are in a relationship in which the width of the parallel part is larger than the interval, and if both bus bars are connected by the wiring pattern in this parallel part, The objective is achieved with or without division.

本発明の第3の実施例は、図示しないが、電源回路基板であり、バスバーと配線パターンと電子部品で構成され、電子部品に電流を供給する配線部分がバスバーと配線パターンで構成され本発明の第1あるいは第2の実施例と同様な構造を持つ。   Although not shown, the third embodiment of the present invention is a power circuit board, which is composed of a bus bar, a wiring pattern, and an electronic component, and a wiring portion for supplying current to the electronic component is composed of a bus bar and a wiring pattern. This has the same structure as the first or second embodiment.

電流を供給する部分に本発明の第1あるいは第2の実施例と同様な構造を持っているので、配線の合計抵抗が、従来の2.6mΩから本発明により0.4mΩに1/6.5に低減した。このため、配線の発熱も1/6.5に低減した。   Since the current supply portion has the same structure as that of the first or second embodiment of the present invention, the total resistance of the wiring is reduced to 1 / 6.5 from the conventional 2.6 mΩ to 0.4 mΩ by the present invention. . For this reason, the heat generation of the wiring was reduced to 1 / 6.5.

また、抵抗を持つ配線に電流が流れると電圧降下が生じるが、50Aの電流が流れた場合、従来の2.6mΩの配線では130mVの電圧降下が発生したが、本発明になる0.4mΩの配線では40mVと、電圧降下が1/6.5に低減した。本実施例では、この電流を供給する配線部分は半導体素子の電源の給電に使用しており、3.3Vの電源電圧を供給しているので、従来では場所によっては130mVの電圧降下のために3.9%の電圧降下が生じる部分があり、たまに誤動作が生じていたが、本発明により、電圧降下が最大で40mVと1.2%に減少したので、誤動作がなくなった。このように、本発明は、電子回路の安定動作の実現、あるいは電子装置の信頼性の向上を実現する効果がある。   In addition, when a current flows through a wire with resistance, a voltage drop occurs, but when a current of 50 A flows, a voltage drop of 130 mV occurs with the conventional 2.6 mΩ wire, but with the 0.4 mΩ wire according to the present invention, The voltage drop was reduced to 1 / 6.5 with 40mV. In the present embodiment, the wiring portion that supplies this current is used to supply power to the semiconductor element and supplies a power supply voltage of 3.3V. There was a part where a voltage drop of% occurred, and a malfunction sometimes occurred. However, according to the present invention, the voltage drop was reduced to 40 mV and 1.2% at the maximum, so the malfunction was eliminated. Thus, the present invention has an effect of realizing stable operation of an electronic circuit or improving reliability of an electronic device.

なお、バックボードのように、もっぱらプリント基板間の電気的接続を目的としていて、電子部品が搭載されていない電源回路基板であっても、本発明になる技術を採用することにより、配線の抵抗の低減、発熱の低減、電圧降下の低減などの効果を実現することができる。   It should be noted that the resistance of the wiring can be obtained by adopting the technology according to the present invention even for a power supply circuit board that is exclusively intended for electrical connection between printed circuit boards and is not mounted with electronic components, such as a backboard. It is possible to realize effects such as reduction of heat generation, reduction of heat generation, and reduction of voltage drop.

また、電源装置の部分製品や半完成品、あるいは、ケースのない電源装置や、電源モジュールなどにでも同様な効果を実現できることは当然である。   In addition, it is natural that the same effect can be realized in a partial product or a semi-finished product of the power supply device, a power supply device without a case, a power supply module, or the like.

図6は、本発明になる技術の第4の実施例で、電源装置である。   FIG. 6 shows a fourth embodiment of the technology according to the present invention, which is a power supply device.

図6において、電源装置90は、パワー回路91、制御回路92、インターフェイス回路93を持つ。パワー回路91は、本発明になる技術の第3の実施例の実装構造を持つパワー回路で、入力端子93から電力を受け、出力端子94に出力する。制御回路92は、出力端子94に接続され、この点の電圧を監視して、所望の値になるように、パワー回路91を制御する。インターフェイス回路93は制御回路92に接続されていて、電源装置のオン、オフ制御や、正常異常の報告などを、必要に応じて、端子95を介して行う。   In FIG. 6, the power supply device 90 includes a power circuit 91, a control circuit 92, and an interface circuit 93. The power circuit 91 is a power circuit having the mounting structure of the third embodiment of the technology according to the present invention, and receives power from the input terminal 93 and outputs it to the output terminal 94. The control circuit 92 is connected to the output terminal 94, monitors the voltage at this point, and controls the power circuit 91 to have a desired value. The interface circuit 93 is connected to the control circuit 92, and performs on / off control of the power supply device, normal / abnormal report, and the like through the terminal 95 as necessary.

本電源装置は、パワー回路に第1の実施例の実装構造を用いているので、配線部の合計抵抗が、従来技術に比べて、1/6乃至1/5に低減され、配線部分の発熱量も1/6乃至1/5に低減された。このため、この電源装置の全発熱量が半減し、電力効率が66%から80%に向上した。   Since this power supply device uses the mounting structure of the first embodiment in the power circuit, the total resistance of the wiring part is reduced to 1/6 to 1/5 compared to the conventional technology, and the heating of the wiring part is performed. The amount was also reduced to 1/6 to 1/5. For this reason, the total calorific value of this power supply device was reduced by half, and the power efficiency was improved from 66% to 80%.

また、組立行程は、従来は手作業を必要としたが、本電源装置では全自動とできた。その結果、組立時間は半減し、組立て費用は30%削減できた。   In addition, the assembly process conventionally required manual work, but this power supply device was fully automatic. As a result, assembly time was halved and assembly cost was reduced by 30%.

なお、パワー回路部に、第2の実施例の実装構造を用いても同様の効果が得られる。   The same effect can be obtained even if the mounting structure of the second embodiment is used for the power circuit portion.

また、従来は、配線パターンの抵抗を少しでも低減するために、銅パターンを厚くするために、プリント基板に14層のものを使用していたが、本発明になる技術を用いた結果、6層の基板で良くなり、このようにプリント基板の低層数化が可能になって、プリント基板の価格が1/2になり、電源装置の価格を10%削減できた。   Conventionally, in order to reduce the resistance of the wiring pattern as much as possible, in order to increase the thickness of the copper pattern, a printed circuit board having 14 layers is used. As a result of using the technique according to the present invention, 6 As a result, the number of printed circuit boards can be reduced, the printed circuit board price is halved, and the power supply price can be reduced by 10%.

電源装置には様々な形態があって、制御回路のあるもの、ないもの、複雑な制御回路を持つもの、冷却機構を持つもの、持たないもの、整流回路を持つもの、AC/DCコンバータを持つもの、高調波抑制機能を持つもの、その他、があるが、これらのいかんにかかわらず、同様の効果が得られる。   There are various types of power supplies, some with or without a control circuit, some with a complicated control circuit, some with a cooling mechanism, some without a rectifier, some with a rectifier circuit, and some with an AC / DC converter There is a thing, a thing with a harmonic suppression function, and others, but the same effect is acquired regardless of these.

図7は、本発明になる技術の第5の実施例で、電源システムである。   FIG. 7 shows a power supply system according to a fifth embodiment of the technique of the present invention.

図7において、電源システム100は、電源装置101と102、および、制御回路103を持っている。電源装置101と102の少なくとも1つは本発明になる技術の第4の実施例の電源装置であり、制御回路103は電源のオン、オフあるいは監視などを行う。   In FIG. 7, the power supply system 100 includes power supply devices 101 and 102 and a control circuit 103. At least one of the power supply devices 101 and 102 is a power supply device according to a fourth embodiment of the technology of the present invention, and the control circuit 103 performs power on / off or monitoring.

本電源システムは、本発明になる電源装置を用いているので、配線部の合計抵抗が、従来技術に比べて、1/10乃至1/5に低減され、配線部分の発熱量も1/10乃至1/5に低減された。このため、この電源システムの全発熱量が半減し、電力効率が66%から80%に向上した。その結果、冷却は自然対流で十分となり、従来は必要であった冷却ファンを廃止することができ、小型化と価格低減が実現できた。   Since this power supply system uses the power supply device according to the present invention, the total resistance of the wiring portion is reduced to 1/10 to 1/5 compared to the prior art, and the heat generation amount of the wiring portion is also 1/10. It was reduced to 1/5. As a result, the total heat generation of this power supply system has been halved and the power efficiency has been improved from 66% to 80%. As a result, natural convection is sufficient for cooling, and the cooling fan, which was necessary in the past, can be eliminated, and downsizing and price reduction can be realized.

また、組立行程は、従来は手作業を必要としたが、本電源システムでは全自動とできた。その結果、組立時間は半減し、組立て費用は30%削減できた。   Also, the assembly process conventionally required manual work, but this power supply system was fully automatic. As a result, assembly time was halved and assembly cost was reduced by 30%.

一般に、電源システムの構成は多用であり、本実施例のように、電源装置を複数持つもの、より多いもの、1つのもの、あるいは、制御回路のあるもの、ないもの、複雑な制御回路を持つもの、冷却機構を持つもの、持たないもの、その他、多用な形態があるが、本発明の技術を使えば同様な効果が得られる。   In general, the configuration of the power supply system is extensive, and as in this embodiment, there are a plurality of power supply devices, a larger number of power supply devices, a single device, a device with or without a control circuit, and a complicated control circuit. There are various forms such as those having a cooling mechanism, those having a cooling mechanism, and others, but the same effect can be obtained by using the technique of the present invention.

図8は、本発明になる技術の第6の実施例で、電子装置である。   FIG. 8 shows a sixth embodiment of the technology according to the present invention, which is an electronic device.

図8において、電子装置110は、電源システム112と、電子回路111からなる。電源システム112は本発明になる技術の第5の実施例の電源システムであり、電子回路111に電力を供給している。電子回路111は一部に本発明になる技術の第3の実施例の電子回路基板を使用している。   In FIG. 8, the electronic device 110 includes a power supply system 112 and an electronic circuit 111. The power supply system 112 is a power supply system according to a fifth embodiment of the technology of the present invention, and supplies power to the electronic circuit 111. The electronic circuit 111 partially uses the electronic circuit board of the third embodiment of the technology according to the present invention.

本電子装置は本発明になる電源システムを用いているため、本電子装置の消費電力を15%低減することができた。これは、電子装置の消費電力を削減すると同時に、電子装置に電力を供給する受電設備などの負担軽減あるいは設備軽減もでき、電子装置の冷却設備も削減できる。また、消費電力が少ないのだから、省エネルギーであり、石油他の資源の節約に貢献し、2酸化炭素などの温暖化ガスの排出量低減にも貢献する。   Since the electronic apparatus uses the power supply system according to the present invention, the power consumption of the electronic apparatus can be reduced by 15%. This can reduce the power consumption of the electronic device, reduce the burden on the power receiving facility for supplying power to the electronic device, reduce the facility, and reduce the cooling facility for the electronic device. In addition, because it consumes less power, it saves energy, contributes to saving oil and other resources, and contributes to reducing emissions of greenhouse gases such as carbon dioxide.

また、本電子装置は、電源システム部分の組立自動化が出来たため、電子装置の組立コストの低減にも貢献できた。   In addition, since the electronic device can automate the assembly of the power supply system, it can contribute to the reduction of the assembly cost of the electronic device.

また、一般ユーザ向け電子装置においては、商用電源用電源ケーブルは15Aの制限を持つものが多いが、電源システムの電力効率が向上したため、同じ電源ケーブルで電子回路を15%多く搭載することが可能になり、電子装置の性能向上を実現できた。   In addition, most of the electronic devices for general users have a commercial power supply cable with a limit of 15A, but the power efficiency of the power supply system has improved, so it is possible to mount 15% more electronic circuits with the same power cable. As a result, it was possible to improve the performance of electronic devices.

また、電子回路111中に本発明になる技術の第3の実施例の電子回路基板を使用しているため、電子回路の動作の安定性が改善され、回路動作の信頼性が10倍向上した。   In addition, since the electronic circuit board of the third embodiment of the technology according to the present invention is used in the electronic circuit 111, the stability of the operation of the electronic circuit is improved, and the reliability of the circuit operation is improved 10 times. .

第2の実施例の図である。It is a figure of a 2nd Example. 第1の実施例の図である。It is a figure of a 1st Example. 従来の技術の説明の図である。It is a figure of description of a prior art. 本発明の概念図である。It is a conceptual diagram of this invention. 本発明の概念図である。It is a conceptual diagram of this invention. 第3の実施例の図である。It is a figure of a 3rd Example. 第4の実施例の図である。It is a figure of a 4th Example. 第5の実施例の図である。It is a figure of a 5th Example.

符号の説明Explanation of symbols

11、21、51:トランス
13:金属状の電極部材
25、26、33、56、57、64、80、81:バスバー
18、36、70:プリント基板
16、24、29、34、54、58、65、67、69:配線パターン
15、31、32、59、60:半導体素子
61、62:磁性体コア
17、35、66、68、70:出力端子
90、101、102:電源装置
100、112:電源システム
110:電子装置
11, 21, 51: Transformer
13: Metal electrode member
25, 26, 33, 56, 57, 64, 80, 81: Busbar
18, 36, 70: PCB
16, 24, 29, 34, 54, 58, 65, 67, 69: Wiring pattern
15, 31, 32, 59, 60: Semiconductor element
61, 62: Magnetic core
17, 35, 66, 68, 70: Output terminal
90, 101, 102: Power supply
100, 112: Power supply system
110: Electronic equipment

Claims (12)

プリント基板上に電流経路として複数のバスバーを備える電子回路の実装構造であって、該複数のバスバーは電流が流れる長手方向が隣接するように所定の間隔で概略平行に置かれ、且つ該複数のバスバーの並行して重なる部分の幅が前記所定の間隔より大きく、該複数のバスバーの並行して重なる部分おいて該複数のバスバーが幅広配線パターンで接続されることを特徴とする電子回路の実装構造。 The mounting structure for an electronic circuit comprising a plurality of bus bars as a current path on the printed circuit board, the plurality of bus bars schematic is parallel placed at predetermined intervals so that the longitudinal direction of current flow adjacent, and the plurality of Electronic circuit mounting characterized in that the width of the parallel overlapping portions of the bus bars is larger than the predetermined interval, and the multiple bus bars are connected in a wide wiring pattern in the parallel overlapping portions of the multiple bus bars Construction. 前記幅広配線パターンは、第1のバスバー側の第1の幅広配線パターンと第2のバスバー側の第2の幅広配線パターンの2つに分割され、前記第1の幅広配線パターンと前記第2の幅広配線パターンには半導体素子が接続されていることを特徴とする請求項1記載の電子回路の実装構造。 The wide wiring pattern is divided into two parts, a first wide wiring pattern on the first bus bar side and a second wide wiring pattern on the second bus bar side, and the first wide wiring pattern and the second wide wiring pattern are divided into two. 2. The electronic circuit mounting structure according to claim 1, wherein a semiconductor element is connected to the wide wiring pattern . 請求項1又は2記載の実装構造を持つことを特徴とする電源装置。 A power supply apparatus having the mounting structure according to claim 1. 請求項1又は2記載の実装構造を持つことを特徴とする電源システム。 A power supply system having the mounting structure according to claim 1. 請求項1又は2記載の実装構造を持つことを特徴とする電子回路基板。 An electronic circuit board having the mounting structure according to claim 1. 請求項1又は2記載の実装構造を持つことを特徴とする電子装置。 An electronic device having the mounting structure according to claim 1. 請求項3記載の電源装置を持つことを特徴とする電源システム。 A power supply system comprising the power supply device according to claim 3. 請求項3記載の電源装置を持つことを特徴とする電子装置。 An electronic device comprising the power supply device according to claim 3. 請求項4記載の電源システムを持つことを特徴とする電子装置。 An electronic apparatus comprising the power supply system according to claim 4. 請求項7記載の電源システムを持つことを特徴とする電子装置。 An electronic apparatus comprising the power supply system according to claim 7. 請求項5記載の電子回路基板を持つことを特徴とする電子装置。 An electronic device comprising the electronic circuit board according to claim 5. 各バスバーは複数のピン端子を持った金属板であり、前記複数のピン端子を前記プリント基板のスルーホールに挿入して前記幅広配線パターンと接続される請求項1記載の電子回路の実装構造。2. The electronic circuit mounting structure according to claim 1, wherein each bus bar is a metal plate having a plurality of pin terminals, and the plurality of pin terminals are inserted into through holes of the printed circuit board and connected to the wide wiring pattern.
JP2004314996A 2004-10-29 2004-10-29 Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device Expired - Fee Related JP4470688B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004314996A JP4470688B2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device
US11/260,210 US7548411B2 (en) 2004-10-29 2005-10-28 Electronic circuit structure, power supply apparatus, power supply system, and electronic apparatus
CN 200510118616 CN100536635C (en) 2004-10-29 2005-10-31 Electronic circuit structure, power supply apparatus, power supply system, and electronic apparatus
US12/487,279 US7911769B2 (en) 2004-10-29 2009-06-18 Electronic circuit structure, power supply apparatus, power supply system, and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004314996A JP4470688B2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006128417A JP2006128417A (en) 2006-05-18
JP4470688B2 true JP4470688B2 (en) 2010-06-02

Family

ID=36722792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004314996A Expired - Fee Related JP4470688B2 (en) 2004-10-29 2004-10-29 Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4470688B2 (en)
CN (1) CN100536635C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230187A (en) * 2005-01-21 2006-08-31 Hitachi Ltd Power supply device, power supply system using the same, and electronic device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010109808A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 パナソニック株式会社 Vehicle-mounted electronic device
JP5869207B2 (en) * 2010-01-08 2016-02-24 田淵電機株式会社 Circuit component mounting structure and its mounting board
JP5558506B2 (en) * 2012-03-07 2014-07-23 三菱電機株式会社 Current auxiliary member and high current substrate using current auxiliary member
FR3014283B1 (en) * 2013-12-02 2017-04-14 Delphi France Sas METHOD FOR MANUFACTURING A POWER PRINTED CIRCUIT AND PRINTED POWER CIRCUIT OBTAINED BY THIS METHOD.
JP6598427B2 (en) * 2014-03-27 2019-10-30 矢崎総業株式会社 Circuit body and electronic component unit
JP6662911B2 (en) * 2016-01-21 2020-03-11 三菱電機株式会社 Power converter
JP6740959B2 (en) * 2017-05-17 2020-08-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 Circuit device
CN107087344B (en) * 2017-06-23 2019-03-12 郑州云海信息技术有限公司 A kind of pcb board and its manufacturing method, application method
JP6647350B2 (en) * 2018-07-31 2020-02-14 三菱電機株式会社 Power converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230187A (en) * 2005-01-21 2006-08-31 Hitachi Ltd Power supply device, power supply system using the same, and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
CN1784112A (en) 2006-06-07
JP2006128417A (en) 2006-05-18
CN100536635C (en) 2009-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7548411B2 (en) Electronic circuit structure, power supply apparatus, power supply system, and electronic apparatus
US7994888B2 (en) Multi-turn inductors
US7304862B2 (en) Printed wiring board having edge plating interconnects
US9281115B2 (en) Multi-turn inductors
US7403397B2 (en) Switching power-supply module
JP4470688B2 (en) Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device
CN103299523B (en) Switching power unit
US9767947B1 (en) Coupled inductors enabling increased switching stage pitch
JP4735270B2 (en) Power supply device, power supply system using the same, and electronic device
US20210328513A1 (en) Power source device
JP5277747B2 (en) Fuel cell power converter
CN1819420A (en) Power device, power system using same and electronic device
US11647593B2 (en) Semiconductor device manufacturing method
CN114364135A (en) Method for constructing PCB packaging model
JP4711239B2 (en) Output circuit structure of power supply
JP2008016582A (en) Printed circuit board for electronic device
JP2008098326A (en) Printed wiring board, and circuit modification method
CN102158073B (en) The manufacture method of direct voltage modular converter, semiconductor module and semiconductor module
JP4854554B2 (en) Output circuit structure of power supply
JP2006081353A (en) Dc/dc converter of power conditioner
JP4591874B2 (en) Combination structure of printed circuit board and bus bar
EP3869678A1 (en) Power source device
JP2011114925A (en) Axial component and packaging structure of the same
Wanes A novel integrated packaging technique for high density DC-DC converters providing enhanced efficiency and thermal management
JP2005056731A (en) High frequency heating device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060425

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070312

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090908

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100209

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100222

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees