JP4543191B2 - プラグタイプの電源ユニット - Google Patents

Description

本発明は電源装置に係り、特に、ＡＣ／ＤＣ電源の機能を有するプラグタイプの電源ユニットに関し、その構造は日本の規格であるＪＩＳ Ｃ ８３０３に適応しており、日本の規格のコンセントに挿入可能である。

今日、多くの電子製品、特に消費者向けのポータブルな電子製品、例えば携帯電話、ｍｐ３プレーヤ、ＣＤプレーヤなどは、多くは３Ｖから５Ｖまでの低電圧電源を必要とし、１Ｗから２０Ｗまでの低電力消費を有している。通常、ＡＣ/ＤＣ変換機能を有する電源ユニットは、低電圧を達成する必要がある。電子技術の発展に従って、電子製品はますます小さくなって、便利に携帯することができ、しかもいっそう美しい。それに応じて、電源ユニットの寸法及び外形に対する要求もますます高くなる。

従来、本電源（mains power supply）用に使用される本プラグ（mains plug）内にＡＣ/ＤＣコンバータを組み込むようにした幾つかの発明が存在している。世界中には電気機器のための異なる規格があって、ＡＣ／ＤＣ電源もこれらの規格に適合していなければならない。その中の一つの規格は、ＩＥＣ規格である。ＩＥＣ６０９５０は、異なる電圧レベルを有する部品間の分離及び最小間隔に関する、電気機器のための最低要求を規定している。ＩＥＣ６１０００は、電磁気的な適合性（ＥＭＣ）に関する最低要求を規定している。通常、ある規格は電気／電子機器の形状をも規定する。プラグ装置の場合、ＪＩＳ Ｃ ８３０３規格が規定され、日本におけるプラグ装置に適用されている。以下では、プラグのサイズは日本タイプのプラグとして述べる。

プラグ装置は物理寸法が小さく、従って、ＩＥＣ規格のような規格に適合させるために、部品の配置には特別な注意が要求される。しかし、従来の技術は、プラグタイプ装置内へのＡＣ／ＤＣ電源の組み込みを或る程度だけ成し遂げようとするのみであり、それは主に、以前から大きく且つかさばる傾向のある変換回路の物理的サイズのためである。

米国特許ＵＳ４２７３４０６は、プラグ装置の内部に設置されたＡＣ/ＤＣア電源について記述している。この電源装置においては、リニアタイプの変圧器が、ねじによって締結された２部分からなる円筒状ケーシング内に保持されている。この発明では、大型のリニアタイプ変圧器を使うため、幾つかの欠点がある。最も重大な欠点は、ケーシングが大きくて重いということである。さらに、そのプラグは欧州タイプのソケットには容易に適合しない。

国際特許ＷＯ０１/０８２７０は、米国特許ＵＳ４２７３４０６に類似するタイプのＡＣ/ＤＣアダプタについて記述している。ＷＯ０１/０８２７０に係る発明は、欧州タイプのソケットに適合する。しかし、これは、ソケットに挿入するために適用された入力コネクタを備える部分を有することによって達成される。その他の部品は、上記部分に取り付けられた大型の隔室内に収納される。

現在の電源装置は、ほとんどがスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）回路を採用している。独国実用新案Ｇ９３２０８９３Ｕ１に相当するＷＯ９４／０６１７７は、内蔵型の電源を有する欧州タイプのプラグについて記述している。ここに記載されたＳＭＰＳはフライバックコンバータである。しかし、この公報は、ＳＭＰＳがどのようにしてプラグ装置内に配置され、また必要とされる規格にどのようにして適合され得るかについて、記載していない。
この種のタイプのＳＭＰＳの問題点の１つは、製品が安全規格の承認を得るには、クリーページ（creepage）及びクリアランス（clearance）の間隔がほぼ５ｍｍでなければならないということである。
従来のＡＣ／ＤＣ電源は、スイッチ技術の長所を利用することができておらず、その一方で、欧州タイプの本プラグに適合するコンパクトなデザインを特徴とするものでもない。その二つの主な理由は、寸法が小さくなるに従って、満足しなければならない一次側と二次側の絶縁分離のために新たな問題が起こり、また、スイッチング技術のためにＥＭＣに関係する問題が生じるということである。小さい寸法、好ましくは日本タイプのサイズ、またはさらに小さいサイズ、を持つプラグ装置を作り出すには、異なる技術分野における幾つかの問題が同時に解決される必要がある。

本発明の目的の１つは、日本タイプのプラグのようなプラグ装置に適合する電源ユニットを提供することである。さらに、本発明に係る電源ユニットは、認証を得るための上述した規格の中で述べた、基本性能や各種の安全及びＥＭＣ規定の要求を満たさなければならない。

前記目的を達成するため、本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニットは、殻体（enclosure）と、前記殻体に固定されたプラグ部分と、前記殻体から伸長する低電圧コードとを含む。前記プラグ部分を伴う前記殻体の各断面構造が、ＪＩＳ Ｃ ８３０３規格に合う日本タイプのプラグのプラグ面の断面構造に相当しており、且つその断面構造を超えない。前記印刷配線板上に搭載されたスイッチモード電源回路が前記殻体に内蔵され、このスイッチモード電源回路は、電力変換用の変圧器と、入力電圧を調整するためのコンデンサとを備え、このコンデンサの中心軸が印刷配線板３００の方向に平行に配置されている。
本発明の好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのシールド巻線が、前記変圧器の一次巻線と二次巻線との間に設けられている。前記変圧器の外面が、３層の耐高電圧絶縁テープで包まれることにより、安全規格に適合した絶縁分離を達成している。前記変圧器の二次巻線が、３層の絶縁線によって巻付けられ、且つ飛び線（flying leads）により前記印刷配線板３００の低電圧側に熔接されている。前記変圧器の外面が、前記一次巻線の接地コンタクト（earth contact）に接続されたシールドのように機能する銅箔で包まれることにより、ＥＭＩの抑制作用を得ている。前記スイッチモード電源回路は、本電源（mains power supply）からのサージ電流を制限するための防御抵抗（insurance resistance）と、コンデンサ及びインダクタから構成された少なくとも一つのフィルターネットワークとをさらに備えている。前記スイッチモード電源回路は、スイッチング周波数振動（switching frequency vibration）を持つ制御ＩＣをさらに備えている。危険高電圧に近接した、または危険高電圧を有する前記印刷配線板に搭載された前記スイッチモード電源回路の部品が、前記コンデンサのような、３層の耐高電圧絶縁テープで包まれている。複数のスロットが、前記印刷配線板内における前記スイッチモード電源回路の危険高電圧側と低電圧側との間に形成されている。前記印刷配線板の前記スロットの両側の部品またはワイヤを絶縁分離するためだけでなく、前記殻体の機械強度を強化するために、前記印刷配線板の前記スロットと対応して、複数のリブが前記殻体の内壁から伸長している。前記印刷配線板上における、絶縁分離すべき部品とワイヤとの間に、複数のマイラーシートが配置されている。前記プラグ部分と前記殻体の前記前壁の形及び寸法の設計は、様々な国および地区に対応したプラグ規格に基づいている。

本発明に係るプラグタイプ電源ユニットは、ＡＣ／ＤＣ電源の機能を有し、その形体は
日本規格ＪＩＳ Ｃ ８３０３に適合しており、日本規格のコンセントに挿入可能である。さらに、本発明に係る電源ユニットは、各種の安全規格及びＥＭＣ規定の要求に適合している。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１と図２に示すように、本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニット１０は、殻体１００と、プラグ部分１５０と、低電圧コード２００と、前記殻体１００内に収容されたスイッチモード電源（ＳＭＰＳ）回路の印刷配線板３００とを備える。前記殻体１００は、上部シェル１１０及び下部シェル１２０から構成され、前壁１３０を規定している。前記プラグ部分１５０は、前壁１３０に固定されている。前記低電圧コード２００は、前記殻体１００の後部に接続されている。

前記プラグ部分１５０は、殻体１００にしっかり係合しており、本電源から電気エネルギーを案内する。電気エネルギーは、プラグ部分１５０を介して殻体１００に入力され、続いてＳＭＰＳ回路によってＡＣ／ＤＣ変換されて、低電圧コード２００を介して終端の装置に出力される。また、図３に示すように、前記プラグ部分１５０は、プラグベース２１と、印刷配線板３００に電気接続するための複数の金属シート２２と、プラグベース２１から伸びる一対のプラグインピン（plug-in pins）２３とを備えている。

図４は、殻体１００内に組み立てられたプラグ部分１５０を有するプラグタイプ電源ユニット１０の正面図であり、それは日本規格のＪＩＳ Ｃ ８３０３に適合している。異なる実施形態においては、本発明のプラグ部分１５０は、対応する国及び地区の異なる規格に適合するプラグ部分１５０とすることができる。プラグ部分１５０は、ピン２３の形状を適宜変更することにより、異なる国及び地区の異なる規格に適合可能である。米国規格ＮＥＭＡ １−１５Ｐ、欧州規格ＥＮ ５００７５、韓国規格ＫＳＣ ８３０５、日本規格ＪＩＳ Ｃ ８３０３等の異なる規格に適合させるために、前記殻体１００の前壁１３０は、異なる国及び地区の異なる規格に従って設計され、それに対応するプラグ部分１５０と係合するようになされる。本発明のある実施形態においては、前記プラグ部分１５０は、異なるタイプの予め設計されたプラグ部分１５０との間で取替え可能である。プラグ部分１５０によって占有されるプラグタイプ電源装置１０の空間を少なくするため、プラグベース２１の厚さはできるだけ薄く設計されるが、機械的強度を維持するために、２ｍｍよりは大きい。

図５に示すように、低電圧コード２００は、本発明のプラグタイプ電源ユニット１０の電力出力部である。低電圧コード２００は、（図１に示されるように）プラグタイプ電源ユニット１０の後部の一方の側から伸びている。前記低電圧コード２００は、ワイヤ１２と、負荷軽減部（strain relief）１３と、コネクタ１５とを備える。前記負荷軽減部１３は、低電圧コード２００と殻体１００の接続が切断されにくくするために用いられる。前記コネクタ１５は、例えば携帯電話等のような終端装置に直接接続されて、それらに電気エネルギーの安定供給を提供する。異なる終端装置に対応した異なるコネクタ、例えばコネクタ１６、１７、１８、１９、が用意されている。このような自在な設計は、ユーザに便利さをもたらすばかりでなく、各種のコネクタと共にただ１つの標準のケーブルを作成する必要があるだけなので、生産者にも利益をもたらす。

プラグタイプ電源ユニット１０の殻体１００の寸法は、ＪＩＳ Ｃ ８３０３に従った寸法要求を満たす。前記殻体１００の前壁１３０の断面形体は、図４に示されるように、ＪＩＳ Ｃ ８３０３規格に従った日本タイプのプラグのプラグ面の断面形体に従っており、且つその断面形体を超えない。図６には、本発明の好ましい実施形態に係る殻体１０
０の下部シェル１２０の詳細図が示されている。複数のリブ７、８、１０、１１が、下部シェル１２０の内壁から伸びている。上部シェル１１０及び下部シェル１２０の外部輪郭は対称であるが、上部シェル１１０及び下部シェル１２０のリブの位置、幅、長さは、構造上の要求に基づき異ならせてある。リブ７は、プラグ部分１５０のベース２１に係合されることにより、プラグ部分１５０を殻体１００に固定する。リブ８の幅は、印刷配線板３００のスロットに係合する約１ｍｍとすることで、安全規格上の問題を解決し、これは安全規格上の予見可能な問題を解決するためのアプローチの１つである。リブ１０は、主に機械的な強度を補強するためである。リブ１１は、低電圧コード２００を固定するために、低電圧コード２００の伸長位置に対応して形成される。本発明の好ましい実施形態によれば、殻体のリブは殻体と共に一体的にモールド成形される。

機械強度の要求を満足するために、殻体１００の厚さは、約１ｍｍである。できるだけ殻体１００の内部空間を大きくするために、殻体１００の厚さは２ｍｍを超えない。

図７は、本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニットのスイッチモード電源回路の概略図である。８５Ｖから２６４Ｖの電圧、及び約５０Ｈｚの周波数を有するＡＣ電力が、抵抗タイプの防御抵抗Ｆ１によって制限され、続いて整流ブリッジＢＲ１によって連続的に整流され、また、コンデンサＣ１、インダクタＬ１、及びコンデンサＣ２から構成されるフィルタネットワークによって波形フィルタリングされる。その結果、より小さいリップルレベルのＤＣ電圧が得られる。得られたＤＣ電力は、制御ＩＣＵ１、スイッチング部品Ｑ１及び変圧器Ｔ１の一次巻線によって連続的に処理され、その後、周期的なパルス電力が得られる。得られたパルス電力は、変圧器Ｔ１の二次巻線へと伝送され、さらにダイオードＤ４及びコンデンサＣ８によって整流される結果、より小さいリップルレベルのＤＣ電力が得られる。次に、このＤＣ電力は、インダクタＬ２及びコンデンサＣ１１から構成されるフィルタネットワークによってさらに波形フィルタリングされた結果、高品質のＤＣ電力が得られ、ユーザの終端装置に出力される。変圧器Ｔ１のバイアス巻線１−２及びその周辺回路が、高品質のサンプルフィードバック制御システムを構成しており、これは、本発明の好ましい実施形態に係るスイッチモード電源回路において高品質のＤＣ電力を出力するための適切な貢献を提供する。

上記スイッチモード電源回路における、コンデンサＣ１、インダクタＬ１、及びコンデンサＣ２から構成されるフィルタネットワークと、コンデンサＣ４、Ｃ５、Ｃ６、及びＣ７から構成されるフィルタネットワークは、本発明の好ましい実施形態に係る最終製品のＥＭＩを抑えることができ、上記最終製品が国際ＥＭＩ規格、例えばＥＮ５５０２２ ＣＬＡＳＳ Ｂなど、を通過することを可能にする。抵抗Ｆ１はパワー抵抗であって、１Ω〜１００Ωの中から選択される。上記スイッチモード電源回路がスタートアップする場合、抵抗Ｆ１がサージ電流を制限する役割を担うことで、本電源からの衝撃を最小にする。上記スイッチモード電源回路の動作中に、もし内部でのショートなどの故障が発生したら、抵抗Ｆ１が即座に切断されて、フューズのように機能し、同時に他の電気機器の安全を保障する。従って、抵抗Ｆ１は、安全規格についての問題を解決し、また、本発明の好ましい実施形態に係る最終製品の安全性を保障するための重要な要因である。

さらに、小型のプラグタイプ電源ユニット１０のＥＭＩ問題を解決するため、スイッチモード電源回路は、スイッチング周波数振動（switching frequency vibration）を持つ特別なＩＣ Ｕ１を採用する。スイッチング周波数振動技術は、産業における伝導妨害を減らすことへの効果的なアプローチである。前記ＩＣ Ｕ１は、その中に上記技術を集積しているため、ほかに周波数振動制御回路を加えなくてもよく、コストを下げるだけでなく、部品によって占有される印刷配線板３００の空間をも減らすことができる。

図８は、図７に示したスイッチモード電源回路の印刷配線板（ＰＣＢ）３００の平面図
である。本発明の好ましい実施形態の主な特徴は、印刷配線板３００が性能や安全規格の要求、及び他の所定の要求を満しているということである。印刷配線板３００は、殻体１００の内部に、殻体１００の前壁１３０に垂直に保持されている。図８に示すように、印刷配線板３００上にスロット２５、２６、２７が規定されている。空間が狭いため、本発明に係る製品には、危険な入力ＡＣ電力領域と安全な低出力電力領域との間に、厳しい安全分離要求が存在する。安全な絶縁分離空間が十分でない場所にスロットが採用される。この実施形態では、印刷配線板３００のスロット２５、２６は、安全規格の問題を解決するのに使用される方法の一つであると共に、本発明の特徴の一つでもある。さらに、殻体１００のリブ１０が、印刷配線板３００の対応するスロット２５を貫通することにより、スロット２５のそれぞれの側における印刷配線板３００のワイヤ及び部品を絶縁分離する。他の実施形態では、高電圧を有する部品と低電圧を有する部品の一方が、３層の耐高電圧絶縁テープで包まれることにより、異なる電圧レベルを有する近接した部品を絶縁分離する。

スロット２７は、背の高い部品を嵌入するために設けられており、これにより、印刷配線板３００上の部品の高さが、殻体１００の内部高さの範囲内にあることを保証する。

さらに、本発明の好ましい実施形態では、ＰＣＢ３００の高さは０．６ｍｍから１．２ｍｍである。空間は貴重であるため、ＰＣＢ３００は厚すぎてはいけないが、機械強度を維持するため、ＰＣＢ３００は薄すぎてもいけない。これら両方面の観点から考えて、ＰＣＢ３００の厚さの好ましい範囲は０．６ｍｍから１．２ｍｍであって、２ｍｍを超えることはできない。ＰＣＢ３００のサイズ及び形状は、殻体１００の内部空間とぴったり合うように設計される。

図９Ａ及び図９Ｂは、本発明のＰＣＢ３００上に組み立てられたスイッチモード電源回路の部品の概略図である。図９Ａは、ハウジング１０内に配置されたＰＣＢ３００の分解組立図である。性能の要求を満たすことを条件として、ＰＣＢ３００上の部品の数をできるだけ減らすため、スイッチ回路の形態（topology）は、シングルエンド反転スイッチ型の電力変換回路（single-end reverse switch power converting circuit）を採用しなければならない。ＰＣＢ３００上に組み込まれた全ての部品の、前壁１３０への投影が、前壁１３０の範囲内である。特に、幾つかの大容量の部品、例えば高耐圧変圧器Ｔ１の一次回路の電解コンデンサＣ１や二次回路のコンデンサＣ８は、横にして取り付けられ、立てては取り付けない。即ちＰＣＢ３００上の、大容量部品や高耐圧電解コンデンサは、それ自身の軸がＰＣＢ３００に平行となる方向に搭載される。

図９Ｂは、部品と共に組み立てられたＰＣＢ３００の断面図である。図９Ｂに示すように、ＰＣＢ３００及びその上に取り付けられた部品の全ての断面高さは１４．４ｍｍを超えない。スイッチモード電源回路の部品は、ＰＣＢ３００の両面に取り付けられており、ＰＣＢ３００の一方の面は、大型の電解コンデンサや変圧器のような背の高い部品を組み込むために使用され、反対側の面は、高さが２．５ｍｍを超えない部品を組み込むために使用される。選択された変圧器は、その高さが１４．４ｍｍよりも小さく、その中のコンデンサの直径は１４．４ｍｍよりも小さくなければならず、その他の部品は、ＰＣＢ３００上に組み込まれた後にそれらの垂直方向の高さが１４．４ｍｍよりも確実に低くなければならない。ＰＣＢ３００は、立体的な配置を採用されており、背の高い部品の下に幾つかの背の低い部品が組み込まれている。

図１０は、本発明の殻体１００の内部に配置されたマイラーシートの概略図である。絶縁及び保護の目的で、絶縁分離しなければならない部品とワイヤとの間にマイラーシートが配置される。本発明の一実施形態においては、安全規格の要求を満足するため、プラグ部分１５０の金属シート２２とＰＣＢ３００の部品との間にＬ字形のマイラーシート２９
を配置することにより、絶縁分離すると共に、部品が加圧される際に部品表面の絶縁層が破れないようにする。

ある実施形態において、安全規定を満たすため、危険電圧を伴う部品リード線の幾つかのピンにはテフロン（登録商標）ブッシュがさらに設けられている。

ＰＣＢ３００上に取り付けられた変圧器２８は、危険な高電圧部品であり、変圧器２８の外表面が３層の耐高電圧絶縁テープで包まれることにより、安全規格に適合する絶縁分離を達成している。基本的に、ＰＣＢ３００は低電圧側と高電圧側とを有している。変圧器２８の一次巻線は、変圧器２８のリード線を介してＰＣＢ３００上に熔接されており、二次巻線は、３層の絶縁線によって巻付けられ、且つ飛び線（flying leads）によりＰＣＢ３００の低電圧側に熔接されている。

図１１Ａ、１１Ｂ、１２Ａ、及び１２Ｂは、本発明の２つの好ましい実施形態に係るスイッチモード電源回路のシールド巻線を備えた変圧器の概略図である。図１１Ａに示すように、本発明に使用される変圧器は、一次巻線３−４と、バイアスサンプリング（biased
sampling）巻線１−２と、二次巻線５−６とを備える。本発明の好ましい実施形態においては、シールド巻線３２が、変圧器の一次巻線３−４と二次巻線５−６との間に取り付けられる。シールド巻線３２は、リード線２を介して一次巻線３−４のグランド（grounding）に接続されている。シールド巻線３２は、多線平行巻線（multi-line parallel winding）であり、通常４本乃至６本からなる平行巻線である。

図１１Ｂは、図１１Ａの概略図に対応する変圧器の巻線の概略図である。この変圧器は、バイアスサンプリング巻線３０と、二次巻線３１と、一次巻線３３とを備える。全ての巻線が、変圧器の巻線室３４内に収容されている。各巻線間には、１つ以上の耐高電圧テープ３６が取り付けられている。シールド巻線３２は、リード線２を介して一次側グランドに接続されており、シールド巻線３２の一端はリード線２に熔接され、シールド巻線３２の他端は開回路である。シールド巻線３２は、変圧器の一次巻線３３と二次巻線３１との間のＥＭＩを抑制するように働く絶縁分離シールドを形成している。

図１２Ａと図１２Ｂは、それぞれ、他の実施形態における、ＥＭＩ抑制のための変圧器の設計の概略図と巻線の図である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示した実施形態と比べて異なっているのは、変圧器の一次巻線３３と巻線室３４の底部との間に、多線（４乃至６線）平行巻線からなるシールド巻線３５が設けられていることである。このシールド巻線３５は、シールド巻線３２と同様な手段により巻き付けられ、かつ溶接されている。

さらに、本発明の他の実施形態では、ＥＭＩを抑えるために、変圧器の外表面が、一次巻線の接地コンタクトに接続されたシールドと同様に機能する銅箔で包まれている。このシールド措置も所望のＥＭＩ抑制効果を達成可能であることが証明されている。

本発明の技術は、所望の電源装置の基本性能要求を満たすことに加えて、ＰＣＢを日本/米国のプラグ規格に合う殻体の内部に配置するばかりでなく、狭い空間的な制限のためのＰＣＢ設計の困難性と、最終製品が安全規格内での承認を得ることの困難性とを解決しなければならない。従って、本発明の好ましい実施形態は、各種の特別な技術の組み合わせである。変圧器、コンデンサ、ＰＣＢの形態のような、本発明の対応する部品のそれぞれ好ましい実施形態が存在する。本発明の部品の好ましい実施形態の中からの異なる選択は、本発明の最終の実施形態を組み合わせたことになり、言い換えれば、各種実施形態のいずれの組み合わせも本発明の範囲に属するものである。
本発明は、その精神から離れない範囲内において、他の形態でも実施可能である、と理解されたい。従って、本発明の例や実施形態は、あらゆる点においてあくまでも一例であ
って、それに限定されるものではなく、本発明はここに記載した細部に限定されるべきものではない。

本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニットの斜視図であって、このプラグタイプ電源ユニットは、殻体と、プラグ部分と、低電圧コードとを備える。 図１のプラグタイプ電源ユニットの分解斜視図である。 本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニットのプラグ部分の概略図である。 殻体内に組み立てられたプラグ部分を有するプラグタイプ電源ユニットの正面図であり、これは日本規格ＪＩＳ Ｃ ８３０３に適合している。 本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニットの低電圧コードの概略図である。 本発明の好ましい実施形態に係る殻体の下部シェルの細部を示す図である。 本発明の好ましい実施形態に係るプラグタイプ電源ユニットのスイッチモード電源回路の概略図である。 図７に示したスイッチモード電源回路の印刷配線板の平面図である。 本発明の印刷配線板上に組み立てられたスイッチモード電源の部品の概略図であり、ハウジング内に配置された印刷配線板の分解図でもある。 本発明の印刷配線板上に組み立てられたスイッチモード電源の部品の概略図であり、部品と共に組み立てられた印刷配線板の断面図でもある。 本発明の殻体の内に配置されたマイラーシートの概略図である。 本発明の好ましい実施形態に係るスイッチモード電源回路のシールド巻線を備えた変圧器の概略図である。 本発明の好ましい実施形態に係るスイッチモード電源回路のシールド巻線を備えた変圧器の概略図であり、図１１Ａの概略図に対応する変圧器の巻線の概略図でもある。 本発明の好ましい実施形態に係るスイッチモード電源回路のシールド巻線を備えた変圧器の概略図であり、他の実施形態におけるＥＭＩ抑制のための変圧器の設計の概略図でもある。 本発明の好ましい実施形態に係るスイッチモード電源回路のシールド巻線を備えた変圧器の概略図であり、他の実施形態におけるＥＭＩ抑制のための変圧器の設計の巻線を示す図でもある。

符号の説明

７、８、１０、１１ リブ
１２ ワイヤ
１３ 負荷軽減部
１５、１６、１７、１８、１９ コネクタ
２１ プラグベース
２２ 金属シート
２３ プラグインピン
２５、２６、２７ スロット
２８ 変圧器
２９ マイラーシート
３０ バイアスサンプリング巻線
３１ 二次巻線
３２、３５ シールド巻線
３３ 一次巻線
３４ 巻線室
１００ 殻体
１１０ 上部シェル
１２０ 下部シェル
１３０ 前壁
１５０ プラグ部分
２００ 低電圧コード
３００ 印刷配線板
ＢＲ１ 整流ブリッジ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ５、Ｃ８、Ｃ１１ コンデンサ
Ｌ１、Ｌ２ インダクタ
Ｄ４ 整流ダイオード
Ｆ１ 抵抗
Ｑ１ スイッチデバイス
Ｔ１ 変圧器
Ｕ１ 制御ＩＣ

Claims (12)

1. 前壁を規定する殻体（１００）と、前記殻体の前壁に固定されたプラグ部分（１５０）と、前記殻体の後部から伸長する低電圧コード（２００）と、前記殻体内に配置されたスイッチモード電源回路の印刷配線板（３００）とを備えるプラグタイプ電源ユニットであって、
   前記スイッチモード電源回路が、電力変換用の変圧器と、入力電圧を調整するためのコンデンサとを備え、
   前記プラグ部分及び前記低電圧コードが、前記印刷配線板に電気的に接続されており、
   前記印刷配線板と該印刷配線板上に搭載された前記スイッチモード電源回路の部品の、前記前壁に平行な各断面の前記前壁上への投影が、前記前壁の範囲を超えず、
   前記前壁の形体が、ＪＩＳ Ｃ ８３０３規格に合う日本タイプのプラグのプラグ面の断面形体に対応しており、且つその断面形体を超えず、
   前記印刷配線板内における前記スイッチモード電源回路の危険高電圧側と低電圧側との間には、複数のスロットが形成されており、
   前記殻体の内壁は、底面と、該底面の縁から立ち上がる側面とを規定し、
   前記内壁には、前記印刷配線板の前記複数のスロットと対応して、前記殻体の内壁から伸長した複数のリブが形成されており、
   前記複数のリブのうち少なくとも１つは、前記底面および前記側面の両面から伸長するように構成され、
   前記構成されたリブは、前記複数のスロットのうち少なくとも１つを貫通していることを特徴とするプラグタイプ電源ユニット。
2. 前記コンデンサの中心軸が、前記印刷配線板（３００）の方向に平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラグタイプ電源ユニット。
3. グランドに接続された多線平行巻線の少なくとも１つのシールド巻線が、前記変圧器の一次巻線と二次巻線との間に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプラグタイプ電源ユニット。
4. 前記変圧器の外面が、３層の耐高電圧絶縁テープで包まれることにより、安全規格に適合した絶縁分離を達成することを特徴とする請求項１に記載のプラグタイプ電源ユニット。
5. 前記変圧器の外面が、一次巻線の接地コンタクトに接続されたシールドのように機能する銅箔で包まれることにより、ＥＭＩの抑制作用を得ることを特徴とする請求項１に記載のプラグタイプ電源ユニット。
6. 前記スイッチモード電源回路は、本電源からのサージ電流を制限するための防御抵抗と、コンデンサ及びインダクタから構成された少なくとも一つのフィルターネットワークとをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラグタイプ電源ユニット。
7. 前記スイッチモード電源回路は、スイッチング周波数振動を持つ制御ＩＣをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のプラグタイプ電源ユニット。
8. 前記印刷配線板上に搭載された前記スイッチモード電源回路の部品のうち、危険高電圧を有する部品と低電圧を有する部品の一方が、３層の耐高電圧絶縁テープで包まれていることを特徴とする請求項１、請求項６または請求項７に記載のプラグタイプ電源ユニット。
9. 前記印刷配線板上における、絶縁分離しなければならない部品とワイヤとの間に、複数のマイラーシートが配置されていることを特徴とする請求項１、請求項６または請求項７に記載のプラグタイプ電源ユニット。
10. 前記殻体の内部空間の高さを適合させるために、前記印刷配線板には、背の高い部品を嵌入するための穴が規定されていることを特徴とする請求項１、請求項６または請求項７に記載のプラグタイプ電源ユニット。
11. 前記印刷配線板は立体的な配置を採用しており、背の高い部品の下に、幾つかの背の低い部品が配置されていることを特徴とする請求項１、請求項６または請求項７に記載のプラグタイプ電源ユニット。
12. 前記プラグ部分と前記殻体の前記前壁の形及び寸法の設計は、様々な国および地区に対応したプラグ規格に基づいていることを特徴とする請求項１に記載のプラグタイプ電源ユニット。