JP5528513B2 - DC / DC converter - Google Patents
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Description
この発明は、トランスを有するDC/DCコンバータに関するものである。 The present invention relates to a DC / DC converter having a transformer.
互いに分離した一次巻線と二次巻線を備えたトランスを有するDC/DCコンバータは、通常、絶縁型DC/DCコンバータと称され、広く産業界で利用されている。このDC/DCコンバータは、主回路方式で言えば、一次側主回路はハーフブリッジ方式やフルブリッジ方式、二次側主回路はセンタータップ方式やカレントダブラ方式が一般に用いられている。 A DC / DC converter having a transformer having a primary winding and a secondary winding that are separated from each other is usually referred to as an insulated DC / DC converter and is widely used in the industry. In this DC / DC converter, in terms of the main circuit system, a half-bridge system or a full-bridge system is generally used for the primary side main circuit, and a center tap system or a current doubler system is used for the secondary side main circuit.
特許文献1には、一次側主回路がハーフブリッジ方式、二次側主回路がカレントダブラ方式のについて開示されており、一次側のスイッチング素子の駆動デューティに基づいて二次側のスイッチング素子の駆動タイミングを決定することで、不連続モードにおける動作を最適化し、応答性と変換効率を両立させる技術が提案されている。 Patent Document 1 discloses that the primary side main circuit is a half-bridge type and the secondary side main circuit is a current doubler type. Based on the driving duty of the primary side switching element, the driving of the secondary side switching element is disclosed. There has been proposed a technique for optimizing the operation in the discontinuous mode by determining the timing and achieving both responsiveness and conversion efficiency.
しかしながら、特許文献1に開示されているような、二次側主回路にカレントダブラ方式を採用しているには、下記のような課題が存在する。
(1)二次側主回路を構成する平滑リアクトルが2つとなり、コンパクトな装置を実現する際の妨げとなっている。
(2)平滑リアクトルが2つであるため、この2つの平滑リアクトルを固定する固定部材、平滑リアクトルに接続するバスバー、及び固定するためのねじが増え、組み立て時間が長くなる。
However, the use of the current doubler system in the secondary main circuit as disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
(1) There are two smoothing reactors constituting the secondary main circuit, which is an obstacle to realizing a compact device .
(2) Since there are two smoothing reactors, the number of fixing members for fixing the two smoothing reactors, the bus bar connected to the smoothing reactor, and the screws for fixing increase, and the assembly time becomes longer.
尚、一次側主回路をフルブリッジ方式、二次側主回路をカレントダブラ方式とする以外の方式、例えば、主回路全体を並列化した場合も、平滑リアクトルは2つとなり、上記と同様の課題が存在する。 In addition, when the primary side main circuit is a full bridge system and the secondary side main circuit is a current doubler system, for example, when the entire main circuit is parallelized, there are two smoothing reactors, and the same problem as above Exists.
この発明は、従来のDC/DCコンバータに於ける前述の様な課題を解決し、コンパクトなDC/DCコンバータを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the conventional DC / DC converter and to provide a compact DC / DC converter.
この発明によるDC/DCコンバータは、スイッチング素子と、一次巻線と二次巻線を備え、前記スイッチング素子のスイッチング動作により前記一次巻線に供給された電力を前記二次巻線に伝達するトランスと、前記二次巻線に伝達された電力を整流する第1及び第2の整流素子と、前記第1及び第2の整流素子によって整流された電力を夫々平滑化する第1及び第2の平滑リアクトルとを有し、前記第1及び第2の平滑リアクトルにより平滑化された電力を出力するように構成されたDC/DCコンバータであって、前記第1及び第2の平滑リアクトルは、巻線部と前記巻線部の少なくとも一部分を包囲するコア部とを夫々備え、前記第1及び第2の平滑リアクトルは、前記夫々の巻線部の軸心の延びる方向が同一となるように重ねて配置されていることを特徴とする。 A DC / DC converter according to the present invention includes a switching element, a primary winding, and a secondary winding, and a transformer that transmits electric power supplied to the primary winding by a switching operation of the switching element to the secondary winding. When the first and second rectifying elements for rectifying the power transmitted to the secondary winding, first and second of each smoothing the electric power rectified by the first and second rectifying elements have a smoothing reactor, wherein the first and a configured DC / DC converter to output a power that is smoothed by the second smoothing reactor, wherein the first and second smoothing reactor, wound line portion and a core portion respectively provided surrounding at least a portion of said winding portion, said first and second smoothing reactor is stacked such that the direction of extension of the axis of the winding portion of the respective are the same Arrange Characterized in that it is.
この発明によるDC/DCコンバータによれば、平滑リアクトルは、巻線部と前記巻線部の少なくとも一部分を包囲するコア部とを夫々備えた第1及び第2の平滑リアクトルにより構成され、前記第1及び第2の平滑リアクトルは、前記夫々の巻線部の軸心の延びる方向が同一となるように重ねて配置されているので、平滑リアクトルの実装面積を削減し、コンパクトなDC/DCコンバータを得ることができる。 According to the DC / DC converter according to the present invention, the smoothing reactor is constituted by the first and second smoothing reactors each including the winding portion and the core portion surrounding at least a part of the winding portion, and the first and second smoothing reactors are provided. Since the first and second smoothing reactors are arranged so as to have the same extending direction of the axis of each of the winding portions, the mounting area of the smoothing reactor can be reduced, and a compact DC / DC converter can be obtained. Can be obtained.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1によるトランスを備えたDC/DCコンバータ(以下、単に、DC/DCコンバータと称する)を、図を参照して説明する。図1は、この発明の実施の形態例1によるDC/DCコンバータの主回路構成を示す回路図である。図1に於いて、DC/DCコンバータ100は、トランス4の一次巻線41に接続された一次側主回路101と、トランス4の二次巻線42に接続された二次側主回路102を備えている。トランス4の一次巻線41と二次巻線42は、コア43を介して磁気的に結合している。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a DC / DC converter including a transformer according to Embodiment 1 of the present invention (hereinafter simply referred to as a DC / DC converter) will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a main circuit configuration of a DC / DC converter according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a DC /
一次側主回路101は、第1のスイッチング素子1aと、第2のスイッチング素子1bと、第3のスイッチング素子1c、及び第4のスイッチング素子1dからなるブリッジ回路を備えている。これらの第1乃至第4のスイッチング素子1a、1b、1c、1dは、夫々パワーMOSFETにより構成されている。トランス4の一次巻線41は、共振リアクトル3を介してブリッジ回路の交流側端子に接続されている。
The primary
第1のコンデンサ2aと、第2のコンデンサ2bと、第3のコンデンサ2c、及び第4のコンデンサ2dは、夫々第1乃至第4のスイッチング素子1a、1b、1c、1dに並列接続されており、夫々対応する第1乃至第4のスイッチング素子1a、1b、1c、1dを保護すると共に、共振リアクトル3と協働してDC/DCコンバータ100の一次側主回路101のソフトスイッチングを実現する。このように構成された一次側主回路101は、フルブリッジ方式と称される。ブリッジ回路の直流側端子は、DC/DCコンバータ100の入力側端子101a、101bとなる。
The
二次側主回路102は、第1の整流素子5aと、第2の整流素子5bと、第1の整流素子5aに直列接続された第1の平滑リアクトル6aと、第2の整流素子5bに直列接続された第2の平滑リアクトル6bとからなる整流回路を備えている。第1及び第2の整流素子5a、5bは、夫々パワーMOSFETにより構成されている。トランス4の二次巻線42は、前述の整流回路の交流側端子(後述する端子Fa、Fbに対応する)に接続されている。
The secondary
第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bは、夫々の第1の端子Ea、Ebが共通接続され、二次側主回路102の一方の出力側端子102aに接続されている。第1の平滑リアクトル6aの第2の端子Faは、第1の整流素子5aのドレインに接続されている。第2の平滑リアクトル6bの第2の端子Fbは、第2の整流素子6bのドレインに接続されている。トランス4の二次巻線42は、第1の平滑リアクトル6aの第2の端子Faと第2の平滑リアクトル6bの第2の端子Fbとの間に接続されている。このように構成されたニ次側主回路102は、カレントダブラ方式と称される。整流回路の直流側端子は、100の出力側端子102a、102bとなる。
The first and
以上のように構成されたDC/DCコンバータ100に於いて、入力側端子101a、101b間に入力された直流電力は、一次側主回路101の第1乃至第4のスイッチング素子1a、1b、1c、1dを夫々所定のタイミングによりスイッチングして交流電力に変換され、トランス4の一次巻線41に供給される。一次巻線41に交流電力が供給されたトランス4は、一次巻線41と二次巻線42との巻数比に応じた電圧の交流電力を二次巻線42に発生する。二次巻線4に発生された交流電力は、二次側主回路102の第1及び第2の整流素子5a、5bを夫々所定のタイミングでスイッチングすることにより所定の直流電力に変換され、出力側端子102a、102b間から平滑化された直流電力として出力される。
In the DC /
尚、この発明の実施の形態1では、前述したように一次側主回路101をフルブリッジ方式、二次側主回路102をカレントダブラ方式としているが、これに限られるものではなく、例えば、主回路全体を並列化した方式とすることもできる。
In the first embodiment of the present invention, as described above, the primary
又、前述の実施の形態1では、第1乃至第4のスイッチング素子1a、1b、1c、1d、及び第1及び第2の整流素子5a、5bをパワーMOSFETにより構成しているが、第1及び第2の整流素子5a、5bをダイオードとしてもよい。又、一次側主回路101をソフトスイッチングさせないのであれば、共振リアクトル3は不要となる。
In the first embodiment, the first to
図2は、この発明の実施の形態1によるDC/DCコンバータに於ける、平滑リアクトルの構造を示す斜視図であって、図1に示す前述の第1の平滑リアクトル6aの構造を示している。尚、第2の平滑リアクトル6bもこれと同様の構成である。図2に於いて、コア構成体13aは、所謂、EIRコアであり、I型の第1のコア11aが、E型の第2のコア12aの開放側端部に当接されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the smoothing reactor in the DC / DC converter according to Embodiment 1 of the present invention, and shows the structure of the
巻線部14aは、平角導体をエッジワイズ方向に巻回して構成され、前述の第2のコア12aの中央脚部(図示せず)に挿入されている。巻線部14aの第1の端子Eaは、前述の第2の平滑リアクトル6bの巻線部の第1の端子Eb(後述する)に共通接続される。巻線部14aの第2の端子Faは、前述の第1の整流素子5aのドレインとトランス4の二次コイル42の一端に接続される。
The
絶縁物により構成されたボビン15aは、巻線部14aとコア構成体13aとの間に挿入され、巻線部14aとコア構成体13aとの間の絶縁を行なうと共に、コア構成体13aに対する巻線部14aの位置規制を行なう。
The
尚、前述の巻線部14aは、平角導体をエッジワイズ方向に巻回した場合について述べたが、これに限られるものではなく、例えば、2ターン程度であればプレス加工、或いは曲げ加工等により製作してもよい。又、前述のコア構成体13aは、EIRコアとし構成された場合について述べたが、これに限られるものではなく、EEコア、PQコア等、他のコア形状であってもよい。
In addition, although the above-mentioned coil | winding
図3は、この発明の実施の形態1によるDC/DCコンバータに於ける、2つの平滑リアクトルを一体に固定した平滑リアクトル構成体を示す斜視図、図4は、図3に示す平滑リアクトル構成体の底面図、図5は、図3に示す平滑リアクトル構成体を背面から視た斜視図である。図3乃至図5に示す平滑リアクトル構成体16は、図1に於ける第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bを一体に構成したものであり、前述の図2に示す第1の平滑リアクトル6aと、これと同一構成の第2の平滑リアクトル6bとを後述するように一体に固定したものである。
3 is a perspective view showing a smoothing reactor structure in which two smoothing reactors are integrally fixed in the DC / DC converter according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 is a smoothing reactor structure shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view of the smooth reactor structure shown in FIG. 3 as viewed from the back. The smoothing
図3乃至5図に示す平滑リアクトル構成体16に於いて、第1の平滑リアクトル6aと第2の平滑リアクトル6bは、後述する端子台18の隔壁部183を介して、夫々の巻線部14a、14bの軸心の延びる方向が同一となるように、夫々の巻線部14a、14bが積み重ねられている。この実施の形態1では、夫々の巻線部14a、14bの軸心が一致するように夫々の巻線部14a、14bが重ねられているが、必ずしも夫々の巻線部14a、14bの軸心が一致していなくてもよく、夫々の巻線部14a、14bの軸心の延びる方向が同一であればよい。そして、第1の平滑リアクトル6aの第2のコア12aと、第2の平滑リアクトル6bの第2のコア12bは、後述する端子台18の隔壁部183を介して対向するように配置されている。
In the smoothing
帯状の固定部材17は、第1の平滑リアクトル6aの第1のコア11aの平面部111aと、第1の平滑リアクトル6aの第1のコア11aの両側面部と、第2の平滑リアクトル6bの第2のコア12bの両側面部と、第2の平滑リアクトル6bの第1のコア11bの両側面部に沿って配置されている。固定部材17の両端部に設けられた一対の固定部171、172は、筺体(図示せず)にネジ(図示せず)により固定される。固定部材17の一対の固定部171、172が筺体にネジにより固定されることにより、第1の平滑リアクトル6aと第2の平滑リアクトル6bは、一体に固定される。
The band-shaped fixing
樹脂を成型して構成された端子台18は、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの前面部に配置される端子接続部181と、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの背面部に配置される壁面部182と、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの各第2のコア12a、12bの対向間隙内に挿入される隔壁部183とを備える。端子接続部181と壁面部182と隔壁部183は、一体に連結されている。端子接続部181には、第1乃至第3の端子金具(図示せず)が相互に間隔を介して埋め込まれ、夫々の両端部が端子接続部181の図3に於ける上面部及び下面部に露出している。
A
端子台18の壁面部182は、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの第2のコア12a、12bの背面に当接することで、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの前後方向の位置を規制してその位置ずれを抑制することができる。
The
尚、この発明の実施の形態1では、端子台18の壁面部182は、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの背面側にのみ設けられているが、更に第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの側面側にも別の壁面部を設けても良い。この場合、その壁面部は、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの各第2のコア12a、12bの側面に当接することで、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの左右方向の位置を規制してその位置ずれを抑制することができる。
In the first embodiment of the present invention, the
端子台18の隔壁部183は、第1の平滑リアクトル6aの第2のコア12aと、第2の平滑リアクトル6bの第2のコア12bとの間に挿入されることにより、第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bの積み重ね方向、つまり縦方向の位置を規制している。
The
第1のバスバー19の一端191は、図4に示すように、第2の平滑リアクトル16bの第1の端子Ebと共に前述の端子接続部181に埋め込まれた第1の端子金具(図示せず)に重ねて配置され、ネジ(図示せず)により相互に一体に固定されると共に電気的に接続される。図3に示すように、第1のバスバー19の他端192は、第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaと共に端子接続部181に埋め込まれた前述の第1の端子金具に重ねて配置される。
One
第2のバスバー20の一端201は、図4に示すように、第2の平滑リアクトル6bの第2の端子Fbと共に端子接続部181に埋め込まれた第3の端子金具(図示せず)に重ねて配置され、ネジ(図示せず)により相互に一体に固定されると共に電気的に接続される。図3に示すように、第2のバスバー20の他端202は、端子接続部181の上面部に位置し、端子接続部181に埋め込まれた第2の端子金具(図示せず)に重ねて配置される。
As shown in FIG. 4, one
以上のように構成された平滑リアクトル構成体16は、図1に示す第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bとして、DC/DCコンバータ100の主回路に接続される。即ち、図3乃至図5に示すように構成された平滑リアクトル構成体16の第1のバスバー19の他端192は、図1に示す出力側端子102aに接続されたバスバー21に重ね合わされて、ネジ(図示せず)により一体に接続される。より詳しく述べれば、出力側端子102aに接続されたバスバー21は、平滑リアクトル構成体16の第1のバスバー19の他端192の上面に重ねられ、第1のバスバー19の他端192と、前述の第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaと、端子台181に設けられた第1の端子金具(図示せず)と共に、ネジにより一体に機械的に固定されると共に電気的に接続される。その結果、図1に示すように、第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaと第2の平滑リアクトル6bの第1の端子Ebとが共通接続されて、バスバー21を介して出力側端子102aに接続されることになる。
The smoothing
平滑リアクトル構成体16に於ける第1の平滑リアクトル6aの第2の端子Faは、図1に示す第1の整流素子5aのドレインに接続されたバスバー22にネジ(図示せず)により一体に機械的に固定されると共に電気的に接続される。平滑リアクトル構成体16の第2のバスバー20の他端202は、図1の第2の整流素子5bのドレインに接続されたバスバー23にネジ(図示せず)により一体に機械的に固定されると共に電気的に接続される。
The second terminal Fa of the first smoothing
以上述べたように、この発明の実施の形態1によるDC/DCコンバータは、2つの平滑リアクトルを、それらの巻線部の軸心の方向が同一方向となるように重ねて配置しているので、平滑リアクトルの実装面積を削減し、コンパクトなDC/DCコンバータを得ることができる。又、2つの平滑リアクトルを備えているにもかかわらず、端子台を1つとすることができ、部品点数の増加を抑制することができる。 As described above, in the DC / DC converter according to Embodiment 1 of the present invention, two smoothing reactors are arranged so that the axial directions of their winding portions are in the same direction. The mounting area of the smoothing reactor can be reduced, and a compact DC / DC converter can be obtained. In addition, despite the provision of two smoothing reactors, one terminal block can be provided, and an increase in the number of parts can be suppressed.
更に、端子台に2つの平滑リアクトルのコアに当接し得る壁面部を設けているので、2つの平滑リアクトルの位置ずれを防止することができる。 Furthermore, since the wall surface part which can contact | abut to the core of two smoothing reactors is provided in the terminal block, position shift of two smoothing reactors can be prevented.
又、図3に於ける下側に位置する第2の平滑リアクトル6bの第1及び第2の端子Eb、Fbに接続された第1及び第2のバスバー19、20を、端子台18に於ける端子接続部181の上面部まで導出するようにしているので、第2の平滑リアクトル6bの第1及び第2の端子Eb、Fbを、第1の平滑リアクトル6aの第1及び第2の端子Ea、Fbと共に、同一方向から主回路に接続することが可能となる。
Further, the first and second bus bars 19 and 20 connected to the first and second terminals Eb and Fb of the second smoothing
実施の形態2.
前述の実施の形態1では、図3に於ける下側に位置する第2の平滑リアクトル6bの第1及び第2の端子Eb、Fbを、端子台18に於ける端子接続部181の上面に電気的に導出するために第1及び第2のバスバー19、20を用いたが、これらの第1及び第2のバスバー19、20に代えて、端子台18の端子接続部181の内部に内蔵した内蔵バスバーを用いるようにしてもよい。この発明の実施の形態2によるDC/DCコンバータは、そのような内蔵バスバーを備えた平滑リアクトル構成体を用いたものである。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the first and second terminals Eb and Fb of the second smoothing
図6は、この発明の実施の形態2によるDC/DCコンバータに於ける、2つの平滑リアクトルを一体に固定した平滑リアクトル構成体を示す斜視図、図7は図6に示す平滑リアクトル構成体の底面図である。図6及び図7に示す平滑リアクトル構成体16は、基本的には図3乃至図5に示す実施の形態1に於ける平滑リアクトル構成体16同じであるが、実施の形態1に於ける第1及び第2のバスバー22、23に代えて端子台18の端子接続部181に内蔵された第1の内蔵バスバー26と第2の内蔵バスバー27を設けたものである。
6 is a perspective view showing a smooth reactor structure in which two smoothing reactors are integrally fixed in a DC / DC converter according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 7 is a view of the smooth reactor structure shown in FIG. It is a bottom view. The
図6及び図7に於いて、第1の内蔵バスバー26は、樹脂を成型して構成された端子台18の端子接続部181の内部に埋設され、その一端261が第2の平滑リアクトル6bの第1の端子Ebに接続され、他端262が第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaに接続されている。第2の内蔵バスバー27は、一端271が第2の平滑リアクトル6bの第2の端子Fbに接続され、他端272が端子台18の端子接続部181の上面に露出している。
6 and 7, the first built-in
この実施の形態2では、第1及び第2の内蔵バスバー26、27は、端子台18を構成する樹脂の内部にインサート成型されている。尚、端子台18は、このようなインサート成型による製造以外の方法で製造されてもよい。例えば、端子台18に2つの貫通孔を設け、夫々の貫通孔内に第1及び第2の内蔵バスバー26、27を挿入するようにしてもよい。
In the second embodiment, the first and second built-in
以上のように構成された平滑リアクトル構成体24は、図1に示す第1及び第2の平滑リアクトル6a、6bとして、100の主回路に接続される。即ち、図6及び図7に示すように構成された平滑リアクトル構成体16に於ける、第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaと、図1に示す出力側端子102aに接続されたバスバー21とが重ね合わされて、ネジ(図示せず)により機械的及び電気的に接続される。これにより、第2の平滑リアクトル6bの第1の端子Ebは、第1の内蔵バス26を介して第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaと共に、出力側端子102aに接続されたバスバー21に電気的に接続される。その結果、図1に示すように、第1の平滑リアクトル6aの第1の端子Eaと第2の平滑リアクトル6bの第1の端子Ebとが共通接続されて、バスバー21を介して出力側端子102aに接続されることになる。
The smoothing reactor structure 24 configured as described above is connected to 100 main circuits as the first and second smoothing
平滑リアクトル構成体16に於ける第1の平滑リアクトル6aの第2の端子Faは、図1に示す第1の整流素子5aのドレインに接続されたバスバー22にネジ(図示せず)により一体に機械的に固定されると共に電気的に接続される。平滑リアクトル構成体16の第2の内蔵バスバー27の他端272は、図1の第2の整流素子5bのドレインに接続されたバスバー23にネジ(図示せず)により一体に機械的に固定されると共に電気的に接続される。これにより、第2の平滑リアクトル6bの第2の端子Fbは、第2の内蔵バスバー27及びバスバー23を介して第2の整流素子5bのドレインに接続されることになる。その他の構成は、実施の形態1の場合と同様である。
The second terminal Fa of the first smoothing
以上述べたように、この発明の実施の形態2によるDC/DCコンバータは、2つの平滑リアクトルを、実施の形態1の場合と同様に、それらの巻線部の軸心の方向が同一方向となるように重ねて配置しているので、平滑リアクトルの実装面積を削減し、コンパクトなDC/DCコンバータを得ることができる。又、2つの平滑リアクトルを備えているにもかかわらず、端子台を1つとすることができ、部品点数の増加を抑制することができる。 As described above, in the DC / DC converter according to the second embodiment of the present invention, the two smoothing reactors are arranged in the same direction as the axial center of the winding portions as in the first embodiment. Thus, the mounting area of the smoothing reactor can be reduced, and a compact DC / DC converter can be obtained. In addition, despite the provision of two smoothing reactors, one terminal block can be provided, and an increase in the number of parts can be suppressed.
更に、端子台に2つの平滑リアクトルのコアに当接し得る壁面部を設けているので、2つの平滑リアクトルの位置ずれを防止することができる。 Furthermore, since the wall surface part which can contact | abut to the core of two smoothing reactors is provided in the terminal block, position shift of two smoothing reactors can be prevented.
又、図6に於ける下側に位置する第2の平滑リアクトル6bの第1及び第2の端子Eb、Fbに接続された第1及び第2の内蔵バスバー26、27を、端子台18に於ける端子接続部181の上面部まで導出するようにしているので、第2の平滑リアクトル6bの第1及び第2の端子Eb、Fbを、第1の平滑リアクトル6aの第1及び第2の端子Ea、Fbと同一方向から主回路に接続することが可能となる。
Further, the first and second built-in
更に、下側に位置する第2の平滑リアクトル6bの第1及び第2の端子に接続されるブスバーを、端子台に内蔵した第1及び第2の内蔵バスバーにより構成したので、端子台の外面部が簡単な構成となり、且つ、組み立て時間も短縮することができる。
Furthermore, since the bus bar connected to the first and second terminals of the second smoothing
前述の実施の形態1及び実施の形態2により説明したこの発明によるDC/DCコンバータは、以下の特徴を有する。 The DC / DC converter according to the present invention described in the first embodiment and the second embodiment has the following characteristics.
(1)スイッチング素子と、一次巻線と二次巻線を備え、前記スイッチング素子のスイッチング動作により前記一次巻線に供給された電力を前記二次巻線に伝達するトランスと、前記二次巻線に伝達された電力を整流する整流素子と、前記整流素子によって整流された電力を平滑化する平滑リアクトルとを有するDC/DCコンバータであって、前記平滑リアクトルは、巻線部と前記巻線部の少なくとも一部分を包囲するコア部とを夫々備えた第1及び第2の平滑リアクトルにより構成され、前記第1及び第2の平滑リアクトルは、前記夫々の巻線部の軸心の延びる方向が同一となるように重ねて配置されていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、平滑リアクトルの実装面積を削減し、コンパクトなDC/DCコンバータを得ることができる。
(1) A transformer comprising a switching element, a primary winding and a secondary winding, and transmitting the power supplied to the primary winding by the switching operation of the switching element to the secondary winding; and the secondary winding A DC / DC converter having a rectifying element that rectifies power transmitted to a line and a smoothing reactor that smoothes the power rectified by the rectifying element, wherein the smoothing reactor includes a winding portion and the winding Each of the first and second smoothing reactors each including a core part surrounding at least a part of the part, and the first and second smoothing reactors have a direction in which an axis of each of the winding parts extends. It is characterized by being arranged so as to be the same.
According to the DC / DC converter configured as described above, the mounting area of the smoothing reactor can be reduced, and a compact DC / DC converter can be obtained.
(2)前記(1)に記載のDC/DCコンバータに於いて、前記第1及び第2の平滑リアクトルの前記巻線部の端子を夫々固定する端子台を備え、前記第1及び第2の平滑リアクトルと前記端子台とは、一体に固定されていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、平滑リアクトルが2つ存在するにもかかわらず,必要な端子台を1つとすることができ、部品点数の増加を抑制することができる。
(2) The DC / DC converter according to (1), further including terminal blocks for fixing terminals of the winding portions of the first and second smoothing reactors, respectively. The smoothing reactor and the terminal block are fixed integrally.
According to the DC / DC converter configured as described above, although there are two smoothing reactors, one necessary terminal block can be provided, and an increase in the number of parts can be suppressed.
(3)前記(2)に記載のDC/DCコンバータに於いて、前記第1及び第2の平滑リアクトルの前記巻線部は、夫々第1及び第2の端子を備え、前記端子台は、前記重ねて配置された前記第1及び第2の平滑リアクトルに対して並置された端子接続部を備え、前記第1及び第2の平滑リアクトルのうちの一方の平滑リアクトルの前記第1及び第2の端子は、前記端子接続部に於ける前記軸心の延びる方向に対する一方の端面に固定され、他方の前記平滑リアクトルの前記第1の端子は、前記端子接続部に於ける前記一方の端面に対向する他方の端面に固定されると共に、第1のバスバーの一端に接続され、前記他方の平滑リアクトルの前記第2の端子は、前記端子接続部に於ける前記他方の端面に固定されると共に、第2のバスバーの一端に接続され、前記第1及び第2のバスバーの夫々の他端は、前記端子台の前記一方の端面に配置されていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、第1及び第2の平滑リアクトルを端子台に於ける端子接続部の同一端面側から、DC/DCコンバータの主回路に接続することができる。
(3) In the DC / DC converter according to (2), the winding portions of the first and second smoothing reactors include first and second terminals, respectively. The first and second smoothing reactors of the first and second smoothing reactors are provided with terminal connection portions juxtaposed with the first and second smoothing reactors arranged in an overlapping manner. The terminal of the smoothing reactor is fixed to one end face of the terminal connecting portion with respect to the extending direction of the axis, and the first terminal of the other smoothing reactor is fixed to the one end face of the terminal connecting portion. The second smoothing reactor is fixed to the other end face of the terminal connecting portion, and is fixed to the other opposing end face and connected to one end of the first bus bar. , One end of the second bus bar Is connected, said first and second end of each of the second bus bar, characterized in that it is arranged on the one end face of the terminal block.
According to the DC / DC converter configured as described above, the first and second smoothing reactors can be connected to the main circuit of the DC / DC converter from the same end face side of the terminal connection portion in the terminal block. .
(4)前記(3)に記載のDC/DCコンバータに於いて、前記一方の平滑リアクトルの前記第1の端子は、前記第1のバスバーの前記他端に接続されていることを特徴とする。 (4) In the DC / DC converter according to (3), the first terminal of the one smoothing reactor is connected to the other end of the first bus bar. .
(5)前記(3)又は(4)に記載のDC/DCコンバータに於いて、前記第1及び第2のバスバーは、前記端子台の外面部に配置されていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、ブスバーを容易に端子台に装着することができる。
(5) In the DC / DC converter according to (3) or (4), the first and second bus bars are arranged on an outer surface portion of the terminal block.
According to the DC / DC converter configured as described above, the bus bar can be easily attached to the terminal block.
(6)前記(3)又は(4)に記載のDC/DCコンバータに於いて、前記第1及び第2のバスバーは、前記端子台の内部に内蔵されていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、予めバスバーを端子台に内蔵させておくことができ、DC/DCコンバータの政策が容易となる。
(6) In the DC / DC converter according to (3) or (4), the first and second bus bars are built in the terminal block.
According to the DC / DC converter configured as described above, the bus bar can be built in the terminal block in advance, and the policy of the DC / DC converter becomes easy.
(7)前記(1)乃至(6)のうちの何れかに記載のDC/DCコンバータに於いて、前記端子台は、前記第1及び第2の平滑リアクトルの前記夫々のコア部の少なくとも一部分の側面に当接し得る壁面部を備えていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、端子台の壁面部が前記第1及び第2の平滑リアクトルの前記夫々のコア部の少なくとも一部分の側面に当接することにより、第1及び第2の平滑リアクトルの巻線部の軸心の延びる方向と直交する方向の位置ずれを防止することができる。
(7) In the DC / DC converter according to any one of (1) to (6), the terminal block is at least a part of the respective core portions of the first and second smoothing reactors. It has the wall surface part which can contact | abut to the side surface of this.
According to the DC / DC converter configured as described above, the first and second wall surfaces of the terminal block are in contact with the side surfaces of at least a part of the respective core portions of the first and second smoothing reactors. It is possible to prevent positional deviation in a direction orthogonal to the direction in which the axis of the winding portion of the smoothing reactor 2 extends.
(8)前記(1)乃至(7)のうちの何れかに記載のDC/DCコンバータに於いて、前記端子台は、前記第1及び第2の平滑リアクトルの前記夫々のコア部の間に挿入される隔壁部を備えていることを特徴とする。
このように構成されたDC/DCコンバータによれば、端子台の隔壁部が前記第1及び第2の平滑リアクトルの前記夫々のコア部の間に挿入されるので、第1及び第2の平滑リアクトル巻線部の軸心の延びる方向の位置ずれを防止することができる。
(8) In the DC / DC converter according to any one of (1) to (7), the terminal block is between the core portions of the first and second smoothing reactors. A partition wall to be inserted is provided.
According to the DC / DC converter thus configured, the partition wall portion of the terminal block is inserted between the respective core portions of the first and second smoothing reactors. It is possible to prevent positional deviation in the direction in which the axis of the reactor winding portion extends.
尚、この発明は、その発明の範囲内に於いて、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.
100 DC/DCコンバータ、101 一次側主回路101、102 二次側主回路、4 トランス、41 トランスの一次巻線、42 トランスの二次巻線、43 トランスのコア、1a 第1のスイッチング素子1a、1b 第2のスイッチング素子、1c 第3のスイッチング素子、1d 第4のスイッチング素子、3 共振リアクトル、2a 第1のコンデンサ、2b 第2のコンデンサ、2c 第3のコンデンサ、2d 第4のコンデンサ、101a、101b 入力側端子、 102a、102b 出力側端子、5a 第1の整流素子、5b 第2の整流素子、6a 第1の平滑リアクトル、6b 第2の平滑リアクトル、Ea、Eb 第1の端子、Fa、Fb 第2の端子、14a、14b 巻線部、13a、16 コア構成体、15a ボビン、18 端子台、181 端子接続部、182 壁面部、 183 隔壁部、17 固定部材、171、172 固定部材の一対の固定部、19 第1のバスバー、191、192 第1のバスバーの一端及び他端、20 第2のバスバー、201、202 第2のバスバーの一端及び他端、26 第1の内蔵バスバー、261、262 第1の内蔵バスバーの一端及び他端、27 第2の内蔵バスバー、271、272 第1の内蔵バスバーの一端及び他端。 100 DC / DC converter, 101 primary main circuit 101, 102 secondary main circuit, 4 transformer, 41 transformer primary winding, 42 transformer secondary winding, 43 transformer core, 1a first switching element 1a 1b 2nd switching element, 1c 3rd switching element, 1d 4th switching element, 3 resonant reactor, 2a 1st capacitor, 2b 2nd capacitor, 2c 3rd capacitor, 2d 4th capacitor, 101a, 101b input side terminal, 102a, 102b output side terminal, 5a first rectifying element, 5b second rectifying element, 6a first smoothing reactor, 6b second smoothing reactor, Ea, Eb first terminal, Fa, Fb 2nd terminal, 14a, 14b Winding part, 13a, 16 Core structure, 15a Bobby , 18 terminal block, 181 terminal connection portion, 182 wall surface portion, 183 partition wall portion, 17 fixing member, 171, 172 a pair of fixing portions of the fixing member, 19 first bus bar, 191, 192 one end of the first bus bar and others End, 20 Second bus bar, 201, 202 One end and the other end of the second bus bar, 26 First built-in bus bar, 261, 262 One end and the other end of the first built-in bus bar, 27 Second built-in bus bar, 271 272 One end and the other end of the first built-in bus bar.
Claims (8)
一次巻線と二次巻線を備え、前記スイッチング素子のスイッチング動作により前記一次巻線に供給された電力を前記二次巻線に伝達するトランスと、
前記二次巻線に伝達された電力を整流する第1及び第2の整流素子と、
前記第1及び第2の整流素子によって整流された電力を夫々平滑化する第1及び第2の平滑リアクトルと、
を有し、
前記第1及び第2の平滑リアクトルにより平滑化された電力を出力するように構成されたDC/DCコンバータであって、
前記第1及び第2の平滑リアクトルは、巻線部と前記巻線部の少なくとも一部分を包囲するコア部とを夫々備え、
前記第1及び第2の平滑リアクトルは、前記夫々の巻線部の軸心の延びる方向が同一となるように重ねて配置されている、
ことを特徴とするDC/DCコンバータ。 A switching element;
A transformer comprising a primary winding and a secondary winding, and transmitting power supplied to the primary winding by the switching operation of the switching element to the secondary winding;
First and second rectifying elements for rectifying the power transmitted to the secondary winding;
First and second smoothing reactors respectively smoothing the power rectified by the first and second rectifying elements,
I have a,
A DC / DC converter configured to output power smoothed by the first and second smoothing reactors ,
The first and second smoothing reactors each include a winding part and a core part surrounding at least a part of the winding part ,
The first and second smoothing reactors are arranged so that the extending directions of the axes of the respective winding portions are the same,
A DC / DC converter characterized by the above.
前記第1及び第2の平滑リアクトルと前記端子台とは、一体に固定されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のDC/DCコンバータ。 A terminal block for fixing the terminals of the winding portions of the first and second smoothing reactors;
The first and second smoothing reactors and the terminal block are fixed integrally,
The DC / DC converter according to claim 1.
前記端子台は、前記重ねて配置された前記第1及び第2の平滑リアクトルに対して並置された端子接続部を備え、
前記第1及び第2の平滑リアクトルのうちの一方の平滑リアクトルの前記第1及び第2の端子は、前記端子接続部に於ける前記軸心の延びる方向に対する一方の端面に固定され、
他方の前記平滑リアクトルの前記第1の端子は、前記端子接続部に於ける前記一方の端面に対向する他方の端面に固定されると共に、第1のバスバーの一端に接続され、
前記他方の平滑リアクトルの前記第2の端子は、前記端子接続部に於ける前記他方の端面に固定されると共に、第2のバスバーの一端に接続され、
前記第1及び第2のバスバーの夫々の他端は、前記端子台の前記一方の端面に配置されている、
ことを特徴とする請求項2に記載のDC/DCコンバータ。 The winding portions of the first and second smoothing reactors include first and second terminals, respectively.
The terminal block includes a terminal connection portion juxtaposed with the first and second smoothing reactors arranged in an overlapping manner,
The first and second terminals of one of the first and second smoothing reactors are fixed to one end surface of the terminal connection portion with respect to the direction in which the axis extends.
The first terminal of the other smoothing reactor is fixed to the other end surface facing the one end surface of the terminal connection portion, and is connected to one end of the first bus bar,
The second terminal of the other smoothing reactor is fixed to the other end face of the terminal connection portion and connected to one end of a second bus bar,
The other end of each of the first and second bus bars is disposed on the one end surface of the terminal block.
The DC / DC converter according to claim 2.
ことを特徴とする請求項3に記載のDC/DCコンバータ。 The first terminal of the one smoothing reactor is connected to the other end of the first bus bar;
The DC / DC converter according to claim 3.
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のDC/DCコンバータ。 The first and second bus bars are disposed on the outer surface of the terminal block,
The DC / DC converter according to claim 3 or 4, wherein
ことを特徴とする請求項3又は4に記載のDC/DCコンバータ。 The first and second bus bars are built in the terminal block,
The DC / DC converter according to claim 3 or 4, wherein
ことを特徴とする請求項2乃至6のうちの何れか一項に記載のDC/DCコンバータ。 The terminal block includes a wall surface portion that can come into contact with a side surface of at least a part of the respective core portions of the first and second smoothing reactors.
The DC / DC converter according to any one of claims 2 to 6, wherein the DC / DC converter is characterized in that
ことを特徴とする請求項2乃至7のうちの何れか一項に記載のDC/DCコンバータ。 The terminal block includes a partition wall portion inserted between the core portions of the first and second smoothing reactors,
The DC / DC converter according to any one of claims 2 to 7, wherein the DC / DC converter is characterized in that
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