JP4737688B2 - 電気回路装置 - Google Patents

Description

本発明は、強制空冷用電源装置等の電気回路装置に係り、回路モジュール、特に、面実装部品（ＳＭＰ）を取り付けた薄型プリント基板からなるオンボード電源を複数枚使用する電源装置に関する。また、本発明は、プリント基板上にＳＭＰ、薄型トランスを搭載したオンボード電源を複数用いた電源装置に関する。

強制空冷用電源装置において、これを構成する複数のオンボード電源をメイン基板に固定する場合、上記メイン基板に、支柱・ビス等を使用することによって、オンボード電源を固定し、配線を別途行う方法が知られている（たとえば、特許文献１、２参照）。
特開２００５−１２４３２２号公報 特開２００６−０７３９５７号公報

上記従来例において、支柱で固定する場合、市販の支柱の長さが定められ、薄型設計が主流の昨今では、オンボード電源同士の高さ調整が困難であるという問題がある。

また、上記支柱で固定する方法では、オンボード電源の両側に空隙があり、冷却風が漏れ、この漏れによって、オンボード電源の冷却の効率が低下し、オンボード電源を効率的に冷却することができないという問題がある。

さらに、メイン基板とオンボード電源とを半田付けで配線する場合、この配線作業のコストが高いという問題がある。

上記問題は、電源装置に限らず、電源装置以外の一般の電気回路装置についても同様に発生する問題である。

本発明は、電気部品が搭載されている基板である回路モジュール（たとえば、オンボード電源）同士の高さ調整が容易である電気回路装置を提供することを目的とする。

また、本発明は電気部品が搭載されている基板である回路モジュールを効率的に冷却することができる電源装置を提供することを目的とする。

本発明は、電気部品が搭載されている基板である回路モジュールであって、互いに積層されている複数の回路モジュールと、上記複数の回路モジュールの少なくとも一方の側に、配置されている接続用基板であって、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを、所定間隔を保って結合し、しかも、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを電気的に接続する接続用基板と、上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとを強制空冷するとともに、上記回路モジュールの両側に配置されている上記接続用基板間に形成されている風洞に冷却風を送る強制空冷手段と、を有し、上記接続用基板は、上記複数の回路モジュールの両側に配置され、上記接続用基板のうちの一方の接続用基板は、上記接続用基板のうちの他方の接続用基板に向かって電解コンデンサを搭載し、しかも、上記接続用基板が上記回路モジュールと結合されている位置よりも下側に、上記電解コンデンサが搭載され、上記強制空冷手段が上記電解コンデンサを強制空冷することを特徴とする電気回路装置である。

本発明によれば、電気部品が搭載されている基板である回路モジュール同士の高さを任意に定めることができるという効果を奏する。

本発明によれば、電気部品が搭載されている基板である回路モジュールを効率的に冷却することができるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態は、以下の実施例である。

図１は、本発明の実施例１である電源装置１００を示す平面図である。

図２は、電源装置１００を示す正面図である。

図３は、電源装置１００を示す分解斜視図である。

なお、図３では、説明を簡単にするために、メイン基板１０の図示を省略し、また、接続用基板３０、４０が、２つのオンボード電源２０のみを接続する基板として記載されている。

電源装置１００は、メイン基板１０と、オンボード電源２０と、接続用基板３０、４０と、強制冷却手段５０と、ケースＣＡ１とを有する。

メイン基板１０、オンボード電源２０は、電気部品が搭載されている基板である回路モジュールの例であって、互いに積層されている。

オンボード電源２０には、突起２１と、コネクタＣＮ１１と、コネクタＣＮ２１とが設けられている。

接続用基板３０、４０は、２つのオンボード電源２０、２０の両側（オンボード電源２０と直交する面であって、互いに対向する面）に配置されている接続用基板であって、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とを、所定間隔を保って結合し、しかも、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とを電気的に接続する接続用基板である。

接続用基板３０に、嵌め込み孔３１と、コネクタＣＮ１２とが設けられている。嵌め込み孔３１に、オンボード電源２０の突起２１が挿入され、嵌め込まれる。これによって、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とが所定の間隔に維持され、かつ、オンボード電源２０同士が固定される。接続用基板３０に設けられているコネクタＣＮ１２と、オンボード電源２０に設けられているコネクタＣＮ１１とが接続され、接続用基板３０における導線部分（図示せず）を介して、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とが電気的に接続される。

接続用基板４０に、嵌め込み孔４１が設けられ、嵌め込み孔４１に、オンボード電源２０の突起２１が挿入され、嵌め込まれる。これによって、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とが所定の間隔に維持され、かつ、オンボード電源２０同士が固定される。接続用基板４０に、コネクタＣＮ２２が設けられ、このコネクタＣＮ２２とオンボード電源２０に設けられているコネクタＣＮ２１とが接続され、接続用基板４０における導線部分を介して、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とが電気的に接続される。

たとえば、ファンのような強制冷却手段５０は、１つ目のオンボード電源２０と２つ目のオンボード電源２０とメイン基板１０とを強制空冷する。

また、メイン基板１０と、オンボード電源２０と、接続用基板３０、４０と、強制空冷手段５０とを収納するケースＣＡ１が設けられている。

なお、接続用基板３０、４０によって、オンボード電源２０とメイン基板１０とを、上記のように接続するようにしてもよい。

実施例１によれば、接続用基板３０、４０の設計によって、複数のオンボード電源同士の高さを任意に定めることができる。

また、実施例１によれば、接続用基板３０、４０を設けたことによって、風洞が形成され、冷却風の漏れ防止、オンボード電源２０、３０への冷却風の均一化を実現し、より効果的な冷却効果を得ることができる。

さらに、実施例１によれば、固定にビス等を使用しないので、製造コストの削減を図ることができる。

そして、実施例１によれば、接続用基板３０、４０によって、メイン基板１０と接続すると、別途配線の手間が不要であり、製造コストの削減を図ることができる。

図４は、本発明の実施例２である電源装置２００を示す正面図である。

電源装置２００は、電源装置１００において、オンボード電源２０を１段、増やし、３段構成とした実施例である。また、接続用基板３０、４０の代わりに、接続用基板３０ａ、４０ａが設けられている。接続用基板３０ａ、４０ａは、それぞれ、接続用基板３０ａ、４０ａにおいて、接続用基板の高さを増し、嵌め込み孔３１、４１の数が増やされている。

接続用基板３０ａ、４０ａの高さを変更することによって、容易にシステムアップすることができる。つまり、電源装置２００において、オンボード電源を単純に増やすだけの同一設計によって、容易に装置のシステムアップを図ることができる。

上記実施例は、電源装置以外の一般の電気回路装置に適用することができる。

つまり、上記実施例は、電気部品が搭載されている基板である回路モジュールであって、互いに積層されている複数の回路モジュールと、上記複数の回路モジュールの少なくとも一方の側に、配置されている接続用基板であって、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを、所定間隔を保って結合し、しかも、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを電気的に接続する接続用基板と、上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとを強制空冷する強制空冷手段とを有する電気回路装置の例である。

この場合、上記接続用基板が嵌め込み孔を有し、上記回路モジュールが突起を有し、上記嵌め込み孔に上記突起が挿入されることによって、上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとが互いに固定されているようにしてもよい。また、上記回路モジュールは、嵌め込み孔を有し、上記接続用基板は、突起を有し、上記嵌め込み孔に上記突起が挿入されることによって、上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとが互いに固定されているようにしてもよい。

さらに、上記接続用基板が、上記複数の回路モジュールの両側に配置されているようにしてもよい。そして、上記接続用基板は、上記複数の回路モジュールの一方の側に配置され、上記配置されている接続用基板の対抗面に、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを電気的に接続する信号線が配置されていない板が配置されているようにしてもよい。

図５は、本発明の実施例３である電源装置３００を示す正面図である。

電源装置３００は、基本的には、電源装置１００と同じであるが、電源装置１００において、接続用基板３０、４０の代わりに、接続用基板３０ｂ、４０ｂを設けた装置である。

接続用基板３０ｂ、４０ｂは、それぞれ、電解コンデンサＣ１、出力のフィルタコンデンサＣ２を搭載している。

従来であれば、電解コンデンサ等の大きなコンデンサを、オンボード電源２０に搭載するが、このように、大きなコンデンサをオンボード電源２０に搭載するために、オンボード電源２０を新たに１枚設ける必要があり、少なくとも、この１枚の基板の厚さと、電解コンデンサＣ１、出力のフィルタコンデンサＣ２の厚さとだけ、電源装置１００の全体の厚みが増す。

しかし、上記実施例３において、電解コンデンサＣ１、出力のフィルタコンデンサＣ２を接続用基板３０ｂ、４０ｂに取り付けるので、電解コンデンサＣ１、出力のフィルタコンデンサＣ２の厚さが増える点は、致し方ないが、電源装置１００の全体の厚さから、上記１枚の基板の厚さを削減することができる。

図６は、オンボード電源４００の回路例を示す図である。

オンボード電源４００を複数使用して、電源装置１００、２００、３００を構成する。

オンボード電源４００は、ＰＦＣ部とＤＣ／ＤＣ部とによって構成され、電解コンデンサＣ１、出力のフィルタコンデンサＣ２を除いたものである。コンデンサＣ１、Ｃ２は、接続用基板３０ｂ、４０ｂに搭載され、電解コンデンサＣ１、Ｃ２以外の部品であるダイオード、ドライブ回路６１、６２、誤差増幅回路６３等が、オンボード電源２０に搭載される。

メイン基板１０には、入力フィルタや補助電源が搭載され、複数のオンボード電源を並列に接続するため、入出力の並列接続を行う。

近年、高さ１Ｕの小型整流器（ＥＩＡ規格（厚さ４４．４５ｍｍ））が商品化されているが、本発明は、上記１Ｕの整流器に適した技術である。

上記実施例において、オンボード電源が重いために、接続基板が変形する場合は、はめ込み孔を必要とするが、オンボード電源が軽い場合、嵌め込み孔の代わりに配線接続用コネクタを使用するのみで充分である。また、嵌め込み孔と、配線接続用コネクタとを併用するようにしてもよい。

本発明の実施例１である電源装置１００を示す平面図である。 電源装置１００を示す正面図である。 電源装置１００を示す分解斜視図である。 本発明の実施例２である電源装置２００を示す正面図である。 本発明の実施例３である電源装置３００を示す正面図である。 オンボード電源４００の回路例を示す図である。

符号の説明

１００、２００、３００…電気回路装置としての電源装置、
１０…回路モジュールとしてのメイン基板、
２０…回路モジュールとしてのオンボード電源、
２１…突起、
ＣＮ１１、ＣＮ１２、ＣＮ２１、ＣＮ２２…コネクタ、
３１、４１…嵌め込み孔、
３０、４０、３０ａ、４０ａ、３０ｂ、４０ｂ…接続用基板、
５０…強制放熱手段、
Ｃ１…電解コンデンサ、
Ｃ２…出力のフィルタコンデンサ、
ＣＡ１…ケース。

Claims (7)

1. 電気部品が搭載されている基板である回路モジュールであって、互いに積層されている複数の回路モジュールと；
   上記複数の回路モジュールの少なくとも一方の側に、配置されている接続用基板であって、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを、所定間隔を保って結合し、しかも、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを電気的に接続する接続用基板と；
   上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとを強制空冷するとともに、上記回路モジュールの両側に配置されている上記接続用基板間に形成されている風洞に冷却風を送る強制空冷手段と；
   を有し、上記接続用基板は、上記複数の回路モジュールの両側に配置され、上記接続用基板のうちの一方の接続用基板は、上記接続用基板のうちの他方の接続用基板に向かって電解コンデンサを搭載し、しかも、上記接続用基板が上記回路モジュールと結合されている位置よりも下側に、上記電解コンデンサが搭載され、上記強制空冷手段が上記電解コンデンサを強制空冷することを特徴とする電気回路装置。
2. 請求項１において、
   上記複数の回路モジュールと上記接続用基板と上記強制空冷手段とを収納するケースを有することを特徴とする電気回路装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   上記接続用基板が嵌め込み孔、配線接続用コネクタのうちの少なくとも一方を有し、
   上記回路モジュールが突起、配線接続用コネクタのうちの少なくとも一方を有し、
   上記嵌め込み孔または配線接続用コネクタに、上記突起または配線接続用コネクタが挿入されることによって、上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとが互いに固定されていることを特徴とする電気回路装置。
4. 請求項１または請求項２において、
   上記回路モジュールは、嵌め込み孔、配線接続用コネクタのうちの少なくとも一方を有し、
   上記接続用基板は、突起、配線接続用コネクタのうちの少なくとも一方を有し、
   上記嵌め込み孔または配線接続用コネクタに、上記突起または配線接続用コネクタが挿入されることによって、上記１つ目の回路モジュールと上記２つ目の回路モジュールとが互いに固定されていることを特徴とする電気回路装置。
5. 請求項１または請求項２において、
   上記電気回路装置が電源装置であることを特徴とする電気回路装置。
6. 請求項１または請求項２において、
   上記接続用基板は、上記複数の回路モジュールの一方の側に配置され、上記配置されている接続用基板の対向面に、１つ目の上記回路モジュールと２つ目の上記回路モジュールとを電気的に接続する信号線が配置されていない板が配置されていることを特徴とする電気回路装置。
7. 請求項１または請求項２において、
   回路モジュールが、面実装部品を搭載したオンボード電源であることを特徴とする電気回路装置。

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