JP5099379B2 - ベースプレート構造および電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、パワー半導体等を含んで構成された電源装置、およびそのような電源装置に適用されるベースプレート構造に関する。

従来、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電源装置に対する空冷による冷却手法としては、空冷フィン一体型のベースプレートに対して冷却風を供給するようにしたものが一般的である。その場合、ベースプレートとしてはアルミダイキャスト製のものを用いるのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３４０２８４号公報

ところが、そのような空冷フィン一体型のベースプレートを用いた場合、十分な放熱性を確保しようとすると、空冷フィンがベースプレートの全体に渡って形成されることになる。そのため、ベースプレート全体としての小型・軽量化を図るのが困難であり、改善の余地があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱性を確保しつつ小型・軽量化を図ることが可能なことが可能なベースプレート構造、およびそのようなベースプレート構造を用いた電源装置を提供することにある。

本発明のベースプレート構造は、１または複数の高発熱部品を含む電気部品群を搭載する回路基板を支持するベースプレート構造であって、上記回路基板に対向配置されたベースプレートと、このベースプレートとは別体として上記高発熱部品のうちの少なくとも１つに対して対向配置され、ベースプレートよりも高い放熱性を有する放熱部とを備えたものである。放熱部は、基体部とこの基体部に立設されたフィンとを有し、基体部の端部に、ベースプレートに接続された段差部が形成されている。

本発明の電源装置は、１または複数の高発熱部品を含む電気部品群を用いて構成された電源部と、上記電気部品群を搭載する回路基板と、この回路基板を支持する上記本発明のベースプレート構造とを備えたものである。

本発明のベースプレート構造および電源装置では、電気部品群における高発熱部品のうちの少なくとも１つに対して、ベースプレートよりも高い放熱性を有する放熱部がこのベースプレートとは別体として対向配置されていることにより、高発熱部品に対し、選択的に効率の良い放熱が施される。また、放熱部における基体部の端部に、ベースプレートに接続された段差部が形成されていることにより、高発熱部品の取り付け高さが容易に調整（変更）可能となる。

本発明のベースプレート構造および電源装置では、上記ベースプレートを板金加工部材を用いて構成すると共に、上記放熱部を押し出し材放熱器を用いて構成することが可能である。このように構成した場合、押し出し材放熱器を用いているため、より簡易かつ低コストに形成可能となる。

本発明のベースプレート構造および電源装置では、上記ベースプレートが、第１の開口部および第１の切欠き部のうちの少なくとも一方を有すると共に、上記放熱部が、これらの第１の開口部または第１の切欠き部に配置されているようにするのが好ましい。このように構成した場合、空気の流通がなされるため、放熱性がより向上する。

本発明のベースプレート構造および電源装置では、上記ベースプレートが、上記回路基板を支持する支持面と、この支持面の反対側において外部部材としての風洞に面する風洞面と、上記支持面側と上記風洞面側とを連通させるための第２の開口部もしくは第２の切欠き部とを有するようにするのが好ましい。このように構成した場合、風洞面側（風洞内）を流れる冷却風の一部が、これらの第２の開口部もしくは第２の切欠き部を介して、上記支持面側（回路基板側）へも流入するようになる。したがって、この流入した冷却風によって、簡易な構造で、電気部品群において発生した熱による温度上昇が更に抑えられる。

本発明の電源装置では、上記電源部が高発熱部品として、スイッチング素子や整流素子を有するようにすることが可能である。

本発明のベースプレート構造および電源装置によれば、電気部品群における高発熱部品のうちの少なくとも１つに対して、ベースプレートよりも高い放熱性を有する放熱部をこのベースプレートとは別体として対向配置させるようにしたので、高発熱部品に対して選択的に効率の良い放熱を施すことができる。よって、そのような高発熱部品を放熱する際に、従来のように放熱部（空冷フィン等）をベースプレート全体に設ける必要がなくなるため、放熱性を確保しつつ小型・軽量化を図ることが可能となる。また、放熱部における基体部の端部に、ベースプレートに接続された段差部を形成するようにしたので、高発熱部品の取り付け高さを容易に調整（変更）することができ、簡易な構造を実現可能となる。

本発明の一実施の形態に係る電源装置の構成を表す回路図である。 図１に示した電源装置の主要部の外観構成例を表す斜視図である。 図１に示した電源装置の主要部の外観構成例を表す平面図である。 図１に示した電源装置の主要部の外観構成例を表す分解斜視図である。 実施の形態に係る押し出し材放熱器の構成例を表す断面図である。 図１に示した電源装置における基本動作を説明するための回路図である。 図６に続く基本動作を説明するための回路図である。 比較例に係るベースプレートの外観構成を表す斜視図である。 本発明の変形例に係るベースプレート構造を表す断面図である。 本発明の変形例に係る電源装置の主要部等の構成例を表す模式断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［実施の形態］
（電源装置の回路構成）
図１は、本発明の一実施の形態に係る電源装置（スイッチング電源装置）の回路構成を表すものである。このスイッチング電源装置は、高圧バッテリ１０から入力端子Ｔ１，Ｔ２を介して供給される直流入力電圧Ｖinに対して電圧変換を行うことによって直流出力電圧Ｖoutを生成し、図示しない低圧バッテリに供給して負荷６を駆動するものである。すなわち、このスイッチング電源装置は、高圧の直流入力電圧Ｖinをより低圧の直流出力電圧Ｖoutに変換するＤＣ−ＤＣコンバータとして機能するようになっている。

このスイッチング電源装置は、１次側高圧ラインＬ１Ｈと１次側低圧ラインＬ１Ｌとの間に設けられたスイッチング回路１および入力平滑コンデンサ２と、トランス３と、このトランス３の２次側に設けられた整流回路４と、この整流回路４に接続された平滑回路５とを備えている。すなわち、このスイッチング電源装置は、後述する１または複数の高発熱部品を含む電気部品群を用いて構成されている。

入力平滑コンデンサ２は、入力端子Ｔ１，Ｔ２から入力された直流入力電圧Ｖinを平滑化するためのものである。

スイッチング回路１は、４つのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４により構成されたフルブリッジ型の回路構成となっている。具体的には、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の一端同士が互いに接続されると共にスイッチング素子Ｓ３，Ｓ４の一端同士が互いに接続され、これらの一端同士は、トランス３の１次側巻線（後述する１次側巻線３１）を介して互いに接続されている。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３の他端同士は１次側高圧ラインＬ１Ｈ上で互いに接続され、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ４の他端同士は１次側低圧ラインＬ１Ｌ上で互いに接続されている。このような構成によりスイッチング回路１では、図示しない駆動回路から供給される駆動信号に従って、直流入力電圧Ｖinを交流電圧に変換して出力するようになっている。なお、これらのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４としては、例えば電界効果型トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ；Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチ素子が用いられる。

トランス３は、磁芯３０と、１次側巻線３１および２次側巻線３２Ａ，３２Ｂとを有している。１次側巻線３１の両端はそれぞれ、上記したようにスイッチング回路１に接続されている。２次側巻線３２Ａの一端は後述する整流ダイオード４Ａのカソードに接続され、２次側巻線３２Ｂの一端は後述する整流ダイオード４Ｂのカソードに接続され、これら２次側巻線３２Ａ，３２Ｂの他端同士は、互いに出力ラインＬＯ上の接続点Ｃ（センタタップ）に接続されている。このトランス３は、スイッチング回路１によって生成された交流電圧（トランス３の１次側に入力される交流電圧）を変圧し、一対の２次側巻線３２Ａ，３２Ｂの各端部Ａ，Ｂから、互いに１８０度位相が異なる変圧された交流電圧を出力するようになっている。なお、この場合の変圧の度合いは、１次側巻線３１と２次側巻線３２Ａ，３２Ｂとの巻数比によって定まる。

整流回路４は、一対の整流ダイオード４Ａ，４Ｂを用いて構成された単相全波整流型のものである。整流ダイオード４Ａのカソードは２次側巻線３２Ａの他端Ａに接続され、整流ダイオード４Ｂのカソードは２次側巻線３２Ｂの他端Ｂに接続されている。また、これら整流ダイオード４Ａ，４Ｂのアノード同士は接続点Ｄ１において互いに接続され、接地ラインＬＧに接続されている。つまり、この整流回路４はセンタタップ型のアノードコモン接続の構成となっており、トランス３の２次側から出力される変圧された交流電圧の各半波期間を、それぞれ整流ダイオード４Ａ，４Ｂによって個別に整流して出力するようになっている。

平滑回路５は、チョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２により構成されている。チョークコイル５１は出力ラインＬＯに挿入配置されており、一端がセンタタップＣに接続され、他端が出力ラインＬＯ上の出力端子Ｔ３に接続されている。平滑コンデンサ５２は、出力ラインＬＯ（具体的には、チョークコイル５１の他端）と接地ラインＬＧとの間に接続されている。また、接地ラインＬＧの端部には出力端子Ｔ４が設けられている。このような構成により平滑回路５では、整流回路４において整流された電圧を平滑化して直流出力電圧Ｖoutを生成し、これを出力端子Ｔ３，Ｔ４から低圧バッテリ（図示せず）に出力して給電するようになっている。

（電源装置の外観構成）
次に、図２〜図５を参照して、このような回路構成からなる電源装置（スイッチング電源装置）の外観構成について説明する。図２〜図４は、このスイッチング電源装置の主要部の外観構成をそれぞれ、斜視図，平面図（Ｘ−Ｙ平面図），分解斜視図で表したものである。

図２〜図４に示したように、このスイッチング電源装置では、多層配線を有する配線基板（回路基板）７上に、直接もしくは接続配線（接続端子部材）を介して、上述した種々の電気部品群（回路部品群）が搭載されている。具体的には、この配線基板７上には主に、スイッチング回路１を構成するスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４と、入力平滑コンデンサ２と、トランス３を構成する磁芯３０等と、整流回路４を構成する整流ダイオード４Ａ，４Ｂと、平滑回路５を構成するチョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２とが配置されている。これらのうち、入力平滑コンデンサ２、磁心３０および出力平滑コンデンサ５２等は、配線基板７の基板面上に直接搭載されている。一方、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４、整流ダイオード４Ａ，４Ｂおよびチョークコイル５１等は、接続端子部材を介して配線基板７の基板面に搭載されている（取り付けられている）。これらの回路部品は、配線基板７の裏面や内層（図示せず）等において、図１で示したような態様で互いに接続されている。

このスイッチング電源装置ではまた、配線基板７が、この配線基板７に対する基体としてのベースプレート８上に設けられたボスにより支持（固定）されている。すなわち、ベースプレート８は、配線基板７における上記電気部品群（の一部）に対して対向配置されている。このベースプレート８は、例えばアルミニウム合金（具体的には、ＪＩＳ規格におけるＡ５０５２等）などからなると共に、板金加工により作製された板金加工部材（板状部材）により構成されており、配線基板７に接続されて固定されている（一体化されている）。このベースプレート８はまた、上記した電気部品群（具体的には、主に後述する高発熱部品を除いた低発熱部品）に対する放熱材としての役割も果たすようになっている。なお、このようなベースプレート８において、図示しない側壁面が設けられているようにしてもよい。

図４に示したように、ベースプレート８の一部（ここでは両端部）には、矩形状の２つの開口８１，８２が設けられている。また、これらの開口部８１，８２にはそれぞれ、押し出し材放熱器９１，９２が挿設されている。すなわち、ここではベースプレート８の両端部に、このベースプレート８とは別体としての２つの押し出し材放熱器９１，９２が配置されている。また、この図４に示したように、これら押し出し材放熱器９１，９２の配置領域と、配線基板７の搭載領域との間では、ベースプレート８が階段状に屈曲されることにより段差部が設けられている。これにより、詳細は後述するように、高発熱部品の取り付け高さを容易に調整（変更）することができるようになっている。

ここで、このような開口部８１，８２等に加えて（開口部８１，８２等の代わりに）、ベースプレート８に切欠き部を設け、これらの開口部や切欠き部に対応して押し出し材放熱器９１，９２を挿設するようにしてもよい。このようにして、ベースプレート８としての板金加工部材に開口部や切欠き部を設けると共に、放熱器を挿設した際に、これらの開口部または切欠き部を完全に塞がずに隙間を設けるようにした場合、空気の流通がなされるために放熱性が低くても済み、放熱器の面積を小さくすることができる（あるいは放熱性が向上する）。また、この場合には放熱器の形状変更のみで、その隙間の大きさを変えることができる。なお、ここでは放熱器がベースプレート８上の開口部や切欠き部に挿設されている場合について説明しているが、ベースプレート８上への放熱器の設置方法としては、挿設には限られない。

押し出し材放熱器９１とベースプレート８との間は、後述する基体部９１０上の両端部に設けられた穴と、ベースプレート８上に設けられたねじ穴とを介して、ねじ９１Ａ，９１Ｂによりそれぞれ接続されている。同様に、押し出し材放熱器９２とベースプレート８との間は、後述する基体部９２０上の両端部に設けられた穴と、ベースプレート８上に設けられたねじ穴とを介して、ねじ９２Ａ，９２Ｂによりそれぞれ接続されている。なお、これらのねじ９１Ａ，９１Ｂ，９２Ａ，９２Ｂの代わりに、例えば溶接やリベットなどによって、押し出し材放熱器９１，９２とベースプレート８との間を接続するようにしてもよい。ただし、ねじを用いて接続するようにした場合には放熱器の交換が容易となるため、特に好ましい。

これらの押し出し材放熱器９１，９２上には、高発熱部品としてのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂと、チョークコイル５１とがそれぞれ、熱的に接触するようにして選択的に配置されている。ここで言う高発熱部品とは、例えばスイッチング素子等に用いられるトランジスタや、整流素子等に用いられるダイオードなどの、いわゆるパワー半導体（電力用半導体としてのパワー半導体デバイス、パワー半導体素子等、あるいはそれらを含むモジュール）を用いた電子部品や、トランスやコイル等の部品のことである。なお、図中に示されるように、これらの高発熱部品は、表面実装型の部品であっても、あるいは表面実装型以外の部品であってもよく、搭載方法にはよらない。なお、これらの高発熱部品と放熱器とは、例えばシリコーン樹脂等からなる熱伝導部材を介して熱的に接続されているようにしてもよい。

図４および図５（Ａ）（断面図）に示したように、押し出し材放熱器９１は、基体部９１０とこれに立設されてなるフィン９１１とを有し、押し出し材放熱器９２は、基体部９２０とこれに立設されてなるフィン９２１とを有している。これらの押し出し材放熱器９１，９２はそれぞれ、例えば、上記したベースプレート８とは異なる組成比のアルミニウム合金（具体的には、ＪＩＳ規格におけるＡ６０６３等）などにより構成されており、ベースプレート８よりも高い熱伝導率（高い放熱性）を有するようになっている。具体的には、本実施の形態における押し出し材放熱器９１，９２（ＪＩＳ規格：Ａ６０６３）およびベースプレート８（ＪＩＳ規格：Ａ５０５２）と、後述する従来のベースプレートを構成するアルミダイキャスト（ＪＩＳ規格：ＡＤＣ１２）とでは、熱伝導率の比が、約１．０：約１．５：約２．０以上となっている。なお、これらの押し出し材放熱器９１，９２はそれぞれ、例えばアルミニウム材料からなる部材に対する押し出し加工により形成されるようになっている。

ここで、図５（Ａ）に示した押し出し材放熱器９１，９２はそれぞれ、基体部９１０，９２０が平坦な形状となっているが、例えば図５（Ｂ）に示した押し出し材放熱器９３のように、基体部９３０の両端に段差部９３０Ａ，９３０Ｂが設けられているようにしてもよい。具体的には、これらの段差部９３０Ａ，９３０Ｂは、基体部９３０におけるフィン９３１の形成部分から、このフィン９３１の突出方向にＬ字状に屈曲されることにより形成されている。このような段差部９３０Ａ，９３０Ｂが設けられた押し出し材放熱器９３では、高発熱部品（スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂ等）の取り付け高さを容易に調整（変更）することができるため望ましい。

なお、例えば図５（Ｃ）に示したように、このような段差部を押し出し材放熱器側に設ける代わりに、ベースプレート８側に設けるようにしてもよい。具体的には、ここではベースプレート８における押し出し材放熱器９１，９２等との接続部分に一対の段差部８Ａ，８Ｂが設けられている。このように構成した場合にも、図５（Ｂ）に示した場合と同様に、高発熱部品の取り付け高さを容易に調整（変更）することができる。

あるいは、例えば図５（Ａ）に示した２つの押し出し材放熱器９１，９２において、フィン９１１，９２１同士の長さ（高さ）を互いに異ならせることにより、これらの押し出し材放熱器９１，９２同士の高さが互いに異なっているようにしてもよい。このように構成した場合にも、高発熱部品の取り付け高さを容易に調整（変更）することができる。

このようにして、ベースプレート８上や押し出し材放熱器に段差部を設けたり、複数の押し出し材放熱器同士の高さを互いに異ならせたりすることにより、高発熱部品の高さを調整するようにした場合、配線基板７上の端子とその高発熱部品とを、高発熱部品の端子形状や端子位置に合わせるように接続させることができる。具体的には、例えば図２〜図４に示したように、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４や整流ダイオード４Ａ，４Ｂにおいて、それらの本体部から横方向（水平方向）に沿って接続端子や接続用バスバーが設けられている場合には、配線基板７上にそれらの端子を突き出すようにして、配線基板７上の端子と接続させることができる。これにより、高発熱部品における接続端子や接続用バスバーに対して曲げ加工を施す工程を減らすことができ、簡易な構造が実現されるようになっている。

続いて、本実施の形態の電源装置およびベースプレート構造の作用および効果について説明する。

（電源装置の基本動作）
最初に、図６および図７を参照して、電源装置（スイッチング電源装置）の基本動作について説明する。

このスイッチング電源装置では、スイッチング回路１において、入力端子Ｔ１，Ｔ２から供給される直流入力電圧Ｖinがスイッチングされて交流電圧が生成され、この交流電圧がトランス３の１次側巻線３１へ供給される。そしてトランス３ではこの交流電圧が変圧され、２次側巻線３２Ａ，３２Ｂから、変圧された交流電圧が出力される。

次に、整流回路４では、この変圧された交流電圧が整流ダイオード４Ａ，４Ｂによって整流される。これにより、センタタップＣ（出力ラインＬＯ）と整流ダイオード４Ａ，４Ｂの接続点Ｄ１との間に、整流出力が発生する。この整流出力は平滑回路５において平滑化され、出力端子Ｔ３，Ｔ４から直流出力電圧Ｖoutとして出力される。そしてこの直流出力電圧Ｖoutは、図示しない低圧バッテリに給電されてその充電に供されると共に、負荷６が駆動される。

ここで、このスイッチング電源装置では、スイッチング回路１において、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオン状態になる期間と、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオン状態になる期間とが、交互に繰り返される。したがって、このスイッチング電源装置の動作をより詳細に説明すると、以下のようになる。

まず、図６に示したように、スイッチング回路１のスイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がそれぞれオフ状態になると共にスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオン状態になると、トランス３の１次側には、高圧バッテリ１０から、スイッチング素子Ｓ１、１次側巻線３１およびスイッチング素子Ｓ４を順に流れる電流（１次側ループ電流）Ｉａ１が流れる。すると、トランス３の２次側巻線３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ現れる電圧ＶＯＡ，ＶＯＢは、整流ダイオード４Ｂに対して逆方向となる一方、整流ダイオード４Ａに対して順方向となる。このため、トランス３の２次側には、整流ダイオード４Ａから２次側巻線３２Ａ、そして出力ラインＬＯへ、出力電流Ｉｘが流れる。これにより、直流出力電圧Ｖoutが図示しない低圧バッテリに給電されると共に、負荷６が駆動される。

また、このときトランス３の２次側には、整流ダイオード４Ａ、２次側巻線３２Ａ、チョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２を順に通る電流（２次側ループ電流）Ｉａ２も流れる。これにより、出力平滑コンデンサ５２への充電（エネルギーの蓄積）が行われる。

一方、図７に示したように、スイッチング回路１のスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４がオフ状態になると共にスイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオン状態になると、トランス３の１次側には、高圧バッテリ１０から、スイッチング素子Ｓ３、１次側巻線３１およびスイッチング素子Ｓ２を順に流れる電流（１次側ループ電流）Ｉｂ１が流れる。すると、トランス３の２次側巻線３２Ａ，３２Ｂにそれぞれ現れる電圧ＶＯＡ，ＶＯＢは、整流ダイオード４Ａに対して逆方向となる一方、整流ダイオード４Ｂに対して順方向となる。このため、トランス３の２次側には、整流ダイオード４Ｂから２次側巻線３２Ｂ、そして出力ラインＬＯへ、出力電流Ｉｘが流れる。これにより、直流出力電圧Ｖoutが図示しない低圧バッテリに給電されると共に、負荷６が駆動される。

また、このときトランス３の２次側には、整流ダイオード４Ｂ、２次側巻線３２Ｂ、チョークコイル５１および出力平滑コンデンサ５２を順に通る電流（２次側ループ電流）Ｉｂ２も流れる。これにより、出力平滑コンデンサ５２への充電（エネルギーの蓄積）が行われる。

（特徴的部分の作用）
次に、図２〜図５に加えて図８を参照して、本実施の形態の電源装置における特徴的部分の作用について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。図８は、比較例に係る従来のベースプレート（ベースプレート１０８）の外観構成を斜視図で表したものである。

（比較例）
まず、図８に示した比較例のベースプレート１０８では、（空冷）フィン１０８Ａが一体的に形成されている。そして、このフィン１０８Ａに対して図示しないファン等から冷却風を供給することにより、電気部品群の冷却を行うようになっている。また、このようなベースプレート１０８は、アルミダイキャスト（ＪＩＳ規格：ＡＤＣ１２）により構成されている。

ところが、この比較例に係る空冷フィン一体型のベースプレート１０８では、図８に示したように、十分な放熱性を確保しようとすると、フィン１０８Ａがベースプレートの全体に渡って形成されることになる。したがって、ベースプレート１０８Ａ全体としての小型・軽量化を図るのが困難である。

また、アルミダイキャストは金型製作費用が非常に大きいため、コストアップの要因となる。更に、フィン１０８Ａ等の細い部分を鋳造する場合、製品の仕上がり品質が安定しない場合が多い。そのうえ、アルミダイキャストの熱伝導率は低いため、鋳造の際に内部に空気が巣の状態で残ることもあり、その際の伝導率は更に下がってしまうという問題もある。

（本実施の形態の作用）
これに対して、本実施の形態の電源装置（スイッチング電源装置）では、図２〜図４に示したように、電源部を構成する電気部品群における高発熱部品（スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂ等）に対して、ベースプレート８よりも高い放熱性を有する放熱部（押し出し材放熱器９１，９２）が、このベースプレート８とは別体として対向配置されている。これにより、そのような高発熱部品に対して選択的に効率の良い放熱が施されるため、上記比較例のベースレプレート１０８のように、高発熱部品を放熱する際に、放熱部（空冷フィン１０８Ａ）をベースプレート全体に設ける必要がなくなる。

また、ここでは図４および図５に示したような押し出し材放熱器９１，９２等を用いて放熱部を構成していることにより、より簡易かつ低コストに放熱部を形成可能となる。よって、電源装置において必要とされる放熱性が、放熱器の設計変更によって確保し易くなる。

以上のように本実施の形態では、電源部を構成する電気部品群における高発熱部品（スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂ等）に対して、ベースプレート８よりも高い放熱性を有する放熱部（押し出し材放熱器９１，９２）を、このベースプレート８とは別体として対向配置させるようにしたので、そのような高発熱部品に対して選択的に効率の良い放熱を施すことができる。よって、そのような高発熱部品を放熱する際に、従来のように放熱部（空冷フィン等）をベースプレート全体に設ける必要がなくなるため、放熱性を確保しつつ小型・軽量化を図ることが可能となる。

また、高発熱部品の発熱量に応じて放熱部のサイズ（基体部の大きさや厚み、フィンの長さ等）を調節することにより、最適な放熱部を安価に提供することができる。また、複数の放熱部を用いた場合には、放熱部同士の間にベースプレートが介在することになるため、放熱部間の熱の伝導を抑え易くすることができる。

更に、押し出し材放熱器９１，９２等を用いて放熱部を構成しているので、金型制作費の節約や、部品仕上がり品質の安定化を図ることができ、ベースプレート構造を放熱に最適な重量・価格・品質にすることが可能となる。

加えて、配線基板７や高発熱部品の取り付け高さの調整は、押し出し材放熱器９１，９２等やベースプレート８における簡単な形状変更により対応することが可能であるため、設計変更や派生製品への対応を簡単に行うことができる。

［変形例］
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、ベースプレート８上に配線基板７および高発熱部品（スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４および整流ダイオード４Ａ，４Ｂ等）がそれぞれ配置されている場合について説明したが、例えば図９に示したような構成としてもよい。すなわち、ベースプレート８と配線基板７との間にスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ４等の高発熱部品を配置すると共に、これらの高発熱部品と配線基板７との間の電気的な接続を、例えば図中の配線７０等を用いて行うようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、押し出し材放熱器がベースプレート８上に複数（２つ）設けられている場合について説明したが、ベースプレート８上に配置する押し出し材放熱器の数はこれには限られず、３つ以上でもよく、あるいは１つでもよい。

更に、上記実施の形態では、押し出し材放熱器に対して、電気部品群における高発熱部品の全てを選択的に対向配置させる場合について説明したが、全ての高発熱部品を対向配置させるのではなく、高発熱部品のうちの少なくとも１つを対向配置させるようにすればよい。また、高発熱部品が配線基板７の基板面上、あるいは、配線基板７とは別の基板面上に搭載されている場合には、配線基板７を介して高発熱部品と放熱器とを熱的に接続するようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態では、配線基板７の表面（一方側の面）上にのみ部品群が搭載されている場合について説明したが、この場合には限られない。すなわち、例えば、配線基板７の表面上だけでなく、裏面（他方側の面）上にも部品群の一部が搭載されていてもよく、あるいは、部品群の一部が配線基板７に内蔵して搭載されていてもよい。

また、上記実施の形態では、押し出し材放熱器を複数設けた場合、それらにおける基体部の高さは互いに異なっていてもよく、また、個々の押し出し材放熱器内において、基体部の高さが異なる部分があってもよい。

更に、配線基板７に対して、ベースプレートと連通する開口部や切欠き部を設け、それらの部分に押し出し材放熱器等の放熱部を設けるようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態では、ベースプレート８として板金加工部材を用いると共に、放熱部として押し出し材放熱器９１〜９３を用いる場合について説明したが、この場合には限られない。すなわち、ベースプレートよりも放熱部のほうが高い放熱性を示すもの（例えば、放熱能力の高い材料や形状からなるもの）であれば、ベースプレートや放熱部として他のものを用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態等において説明した部品群および配線基板７がそれぞれ、例えば図１０に示したように、ベースプレート８上において、筐体カバー９０によって全体が覆われている（ほぼ隙間なく覆われている）ようにしてもよい。これにより、ベースプレート８とこの筐体カバー９０とからなる筐体９によって、外気に含まれる塵や埃等に対して部品群を保護することができる。また、この図１０に示した例では、スイッチング電源装置の外部部材としての風洞１００が、ベースプレート８における風洞面Ｓｗ側（配線基板７に対する支持面の反対側）に設けられている。この風洞１００は、例えば図中に示した冷却風Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３のように、その中を冷却風が通る（流入および流出する）ように構成されているものである。また、ベースプレート８には、上記支持面側から風洞面Ｓｗ側へ貫通する開口部もしくは切欠き部が設けられている。具体的には、ここでは２つの開口部もしくは切欠き部が、風洞面Ｓｗ上において冷却風の流れる方向（流れる経路；Ｙ軸方向）に沿って設けられている。すなわち、これらのうちの一方の開口部もしくは切欠き部が風洞１００内の冷却風の上流側（流入側）に設けられることにより、この開口部もしくは切欠き部が冷却風の流入口として機能している。また、これらのうちの他方の開口部もしくは切欠き部が風洞１００内の冷却風の下流側（流出側）に設けられることにより、この開口部もしくは切欠き部が冷却風の流出口として機能している。なお、これらの流入口と流出口とのＹ軸上の間隔は、冷却風の流れる方向（Ｙ軸方向）の装置長さよりも短くなっていることが望ましい。これにより、冷却風が筐体９内へ流入および流出し易くなるからである。このような構成とした場合、風洞面Ｓｗ側（風洞１００内）を流れる冷却風の一部（例えば、図１０中の冷却風Ｗ１４，Ｗ１５）が、これらの開口部もしくは切欠き部を介して、筐体９内（配線基板７側）へも流入するようになる。したがって、この流入した冷却風Ｗ１４，Ｗ１５等によって、簡易な構造で、配線基板７上の温度上昇（高発熱部品等において発生した熱による温度上昇）を更に抑えることが可能となる。なお、上記した開口部もしくは切欠き部はそれぞれ、かならずしも放熱器が取り付けられていなくともよい。

更に、上記実施の形態では、スイッチング回路１がフルブリッジ型のスイッチング回路である場合について説明したが、スイッチング回路の構成はこれには限られず、例えば、ハーフブリッジ型やプッシュプル型、フォワード型などの構成でもよい。

加えて、上記実施の形態では、整流回路４が、センタタップ型アノードコモン接続の整流回路である場合について説明したが、整流回路の構成はこれには限られない。具体的には、例えば、アノードコモン接続ではなくカソードコモン接続のセンタタップ型でもよく、また、センタタップ型以外（例えば、ハーフブリッジ型やフォワード型、フライバック型など）の構成でもよい。また、全波整流型の整流回路ではなく、半波整流型の整流回路でもよい。

また、上記実施の形態では、直流入力電圧Ｖinを降圧することにより直流出力電圧Ｖoutを生成する降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータについて説明したが、本発明は、逆に、直流入力電圧Ｖinを昇圧することにより直流出力電圧Ｖoutを生成する昇圧型のＤＣ−ＤＣコンバータにも適用することが可能である。また、これらのような一方向へ出力電圧を出力するものには限られず、双方向へ出力電圧を出力可能な双方向コンバータや、多出力型のコンバータにも適用することが可能である。

更に、上記実施の形態では、電源装置の一例としてＤＣ−ＤＣコンバータを挙げて説明したが、本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ以外の電源装置（例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータやＤＣ−ＡＣインバータなど）にも適用することが可能である。

加えて、これまで説明した変形例等を組み合わせてもよい。

１０…高圧バッテリ、１００…風洞、１…スイッチング回路、２…入力平滑コンデンサ、３…トランス、３０…磁芯、３１…１次側巻線、３２Ａ，３２Ｂ…２次側巻線、４…整流回路、４Ａ，４Ｂ…整流ダイオード、５…平滑回路、５１…チョークコイル、５２…出力平滑コンデンサ、６…負荷、７…配線基板（回路基板）、７０…配線、８…ベースプレート（板金加工部材）、８Ａ，８Ｂ…段差部、８１，８２…開口、９…筐体、９０…筐体カバー、９１，９２，９３…押し出し材放熱器、９１Ａ，９１Ｂ，９２Ａ，９２Ｂ…ねじ、９１０，９２０，９３０…基体部、９１１，９２１，９３１…フィン、９３０Ａ，９３０Ｂ…段差部、Ｔ１，Ｔ２…入力端子、Ｔ３，Ｔ４…出力端子、Ｌ１Ｈ…１次側高圧ライン、Ｌ１Ｌ…１次側低圧ライン、ＬＯ…出力ライン、ＬＧ…接地ライン、Ａ，Ｂ…端部、Ｃ…接続点（センタタップ）、Ｄ１…接続点、Ｓ１〜Ｓ４…スイッチング素子、Ｖin…直流入力電圧、Ｖout…直流出力電圧、ＶＯＡ，ＶＯＢ…電圧、Ｉａ１，Ｉｂ１…１次側ループ電流、Ｉａ２，Ｉｂ２…２次側ループ電流、Ｉｘ…出力電流、Ｓｗ…風洞面、Ｗ１１〜Ｗ１５…冷却風。

Claims (6)

1. １または複数の高発熱部品を含む電気部品群を搭載する回路基板を支持するベースプレート構造であって、
   前記回路基板に対向配置されたベースプレートと、
   前記ベースプレートとは別体として前記高発熱部品のうちの少なくとも１つに対して対向配置され、前記ベースプレートよりも高い放熱性を有する放熱部と
   を備え、
   前記放熱部は、基体部と、この基体部に立設されたフィンとを有し、
   前記基体部の端部に、前記ベースプレートに接続された段差部が形成されている
   ベースプレート構造。
2. 前記放熱部が複数設けられており、
   複数の放熱部における前記フィン同士の高さが、互いに異なっている
   請求項１に記載のベースプレート構造。
3. 前記ベースプレートが、第１の開口部および第１の切欠き部のうちの少なくとも一方を有し、
   前記放熱部が、前記第１の開口部または前記第１の切欠き部に配置されている
   請求項１または請求項２に記載のベースプレート構造。
4. 前記ベースプレートが、
   前記回路基板を支持する支持面と、
   前記支持面の反対側において、外部部材としての風洞に面する風洞面と、
   前記支持面側と前記風洞面側とを連通させるための第２の開口部もしくは第２の切欠き部と
   を有する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のペースプレート構造。
5. 前記ベースプレートが板金加工部材を用いて構成されると共に、
   前記放熱部が押し出し材放熱器を用いて構成されている
   請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のベースプレート構造。
6. １または複数の高発熱部品を含む電気部品群を用いて構成された電源部と、
   前記電気部品群を搭載する回路基板と、
   前記回路基板を支持するベースプレート構造と
   を備え、
   前記ベースプレート構造は、
   前記回路基板に対向配置されたベースプレートと、
   前記ベースプレートとは別体として前記高発熱部品のうちの少なくとも１つに対して対向配置され、前記ベースプレートよりも高い放熱性を有する放熱部と
   を備え、
   前記放熱部は、基体部と、この基体部に立設されたフィンとを有し、
   前記基体部の端部に、前記ベースプレートに接続された段差部が形成されている
   電源装置。

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