JP5939274B2 - 電源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置に関する。
ハイブリッド自動車や電気自動車等には、ＤＣ−ＤＣコンバータやこれを搭載した充電装置等の電源装置が用いられている。このような電源装置としては、例えば、特許文献1に示されたものがある。特許文献１の電源装置は、直流電力を昇圧又は降圧するためのトランスと、トランスの出力を整流する半導体素子と、出力電圧を平滑化する平滑回路と、これらの部品を搭載する搭載面を備えたベースプレートとを有している。トランス又は平滑回路の少なくとも一方と半導体素子とは、搭載面の法線方向に積層配置されており、搭載面の平面方向における小型化を図っている。
しかしながら、特許文献１に示された電源装置には以下の課題がある。
特許文献１の電源装置においては、積層配置される部品の大きさが互いに異なる場合が多く、大きさの小さい部品の周囲には、デッドスペースが存在することとなる。そのため、よりスペースを有効活用することのできる構造が望まれている。
特許文献１の電源装置においては、積層配置される部品の大きさが互いに異なる場合が多く、大きさの小さい部品の周囲には、デッドスペースが存在することとなる。そのため、よりスペースを有効活用することのできる構造が望まれている。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、スペースを有効に活用し、小型化が可能な電源装置を提供しようとするものである。
本発明の一態様は、一次コイル及び二次コイルを備えたトランスと、
トランスの上記一次コイル側に接続され、半導体素子を内蔵した一次側半導体部品と、
上記トランスの上記二次コイル側に接続され、半導体素子を内蔵した二次側半導体部品と、
上記二次側半導体部品と共に二次側回路を構成する二次側電子部品と、
上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品及び上記二次側電子部品が搭載される搭載面を備えたベースプレートと、
基板側電子部品を実装した回路基板とを有しており、
上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、上記トランス及び上記二次側電子部品のうち少なくとも２部品は、上記搭載面の法線方向に沿って積層された積層体を形成しており、
上記基板側電子部品の少なくとも一部は、上記搭載面の法線方向から見て、上記積層体を構成する上記部品のうち最も外形の大きい部品の外形よりも内側に配されると共に、上記搭載面の法線方向と直交する方向から見て、上記積層体における上記搭載面と反対側の端部よりも上記搭載面側の位置に配されていることを特徴とする電源装置にある。
トランスの上記一次コイル側に接続され、半導体素子を内蔵した一次側半導体部品と、
上記トランスの上記二次コイル側に接続され、半導体素子を内蔵した二次側半導体部品と、
上記二次側半導体部品と共に二次側回路を構成する二次側電子部品と、
上記トランス、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品及び上記二次側電子部品が搭載される搭載面を備えたベースプレートと、
基板側電子部品を実装した回路基板とを有しており、
上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、上記トランス及び上記二次側電子部品のうち少なくとも２部品は、上記搭載面の法線方向に沿って積層された積層体を形成しており、
上記基板側電子部品の少なくとも一部は、上記搭載面の法線方向から見て、上記積層体を構成する上記部品のうち最も外形の大きい部品の外形よりも内側に配されると共に、上記搭載面の法線方向と直交する方向から見て、上記積層体における上記搭載面と反対側の端部よりも上記搭載面側の位置に配されていることを特徴とする電源装置にある。
上記電源装置は、上記一次側半導体部品、上記二次側半導体部品、上記トランス及び上記二次側電子部品のうち少なくとも２部品を積層した上記積層体を有している。そして、上記基板側電子部品の少なくとも一部は、上記法線方向から見て、上記積層体を構成する上記部品のうち最も外形の大きい部品の外形よりも内側に配されると共に、上記法線方向と直交する方向から見て、上記積層体における上記搭載面と反対側の端部よりも上記搭載面側の位置に配されている。そのため、上記積層体の周囲のスペースを有効活用することができる。
すなわち、上記積層体は、上記法線方向から見たときの外形の大きさが異なる２つの部品を積層して構成されている。そのため、上記積層体における外形の小さい部品に対して積層方向と直交する方向に隣接する空間は、従来、デッドスペースとなっていた。上記電源装置においては、外形の小さい部品の周囲に形成された空間に上記基板側電子部品を配置することにより、上記積層体の周囲のスペースを有効活用することができる。これにより、上記電源装置を小型化することができる。
以上のごとく、上記電源装置によれば、スペースを有効に活用し、小型化が可能となる。
上記電源装置において、上記一次側半導体部品及び上記二次側半導体部品としては、同一又は種類の異なる複数の半導体素子を内蔵した半導体モジュールや、単機能のディスクリート半導体を用いることができる。
また、上記基板側電子部品としては、上記二次側電子部品を実装してもよいし、該二次側電子部品以外の電子部品を実装してもよい。
また、上記回路基板は、該回路基板の法線方向が、上記ベースプレートの法線方向と交差するように配することができる。この場合には、上記回路基板を積層体の側方に配置することができる。これにより、上記回路基板が上記積層体から受ける熱を軽減することができる。
また、上記回路基板は、該回路基板の法線方向が、上記ベースプレートの法線方向と交差するように配することができる。この場合には、上記回路基板を積層体の側方に配置することができる。これにより、上記回路基板が上記積層体から受ける熱を軽減することができる。
また、上記回路基板と上記ベースプレートとを互いに平行に配することもできる。この場合には、上記積層体を構成する外形の大きい部品と、上記回路基板との間の空間であって、上記積層体における外径の小さい部品に対して積層方向と直交する方向に形成されたスペースに、上記基板側電子部品を配置し、スペースの有効活用をすることができる。
また、上記積層体の少なくとも一つは、上記一次側半導体部品及び上記二次側半導体部品の一方と、上記二次側電子部品とを積層して形成されており、上記基板側電子部品として、基板実装型トランスを有することができる。該基板実装型トランスは、例えば、半導体に信号を送るためのパルストランスであったり、内部電源を作るための電源トランスであったり、電流を検出するためのカレントトランスである。上記積層体と上記基板実装型トランスとを近接して配置することにより、上記基板実装型トランスに生じる電磁ノイズを、上記積層体によって遮蔽することができる。これにより、上記電源装置からのノイズの放射を抑制することができる。
（実施例１）
上記電源装置にかかる実施例について、図１〜図３を参照して説明する。
図１〜図３に示すごとく、電源装置１は、トランス２と、トランス２と接続された一次側半導体部品としての一次側半導体モジュール３及び二次側半導体部品としての二次側半導体モジュール５と、二次側半導体モジュール５と共に二次側回路４を構成する二次側電子部品としてのチョークコイル６１と、これらが搭載される搭載面７１を備えたベースプレート７と、基板側電子部品８１を実装した回路基板８とを有している。
上記電源装置にかかる実施例について、図１〜図３を参照して説明する。
図１〜図３に示すごとく、電源装置１は、トランス２と、トランス２と接続された一次側半導体部品としての一次側半導体モジュール３及び二次側半導体部品としての二次側半導体モジュール５と、二次側半導体モジュール５と共に二次側回路４を構成する二次側電子部品としてのチョークコイル６１と、これらが搭載される搭載面７１を備えたベースプレート７と、基板側電子部品８１を実装した回路基板８とを有している。
図３に示すごとく、トランス２は一次コイル２２及び二次コイル２３を備えている。
一次側半導体モジュール３は、半導体素子を内蔵すると共に、トランス２の一次コイル２２側に接続されている。
二次側半導体モジュール５は、半導体素子を内蔵すると共に、トランス２の二次コイル２３側に接続されている。
一次側半導体モジュール３は、半導体素子を内蔵すると共に、トランス２の一次コイル２２側に接続されている。
二次側半導体モジュール５は、半導体素子を内蔵すると共に、トランス２の二次コイル２３側に接続されている。
一次側半導体モジュール３及び二次側半導体モジュール５は、半導体素子をそれぞれ内蔵している。
図１及び図２に示すごとく、一次側半導体モジュール３とチョークコイル６１とは、搭載面７１の法線方向Ｎ１から見たときの外形の大きい一次側半導体モジュール３が搭載面７１側となるように、搭載面７１の法線方向Ｎ１に沿って積層された積層体１０を形成している。
図１及び図２に示すごとく、一次側半導体モジュール３とチョークコイル６１とは、搭載面７１の法線方向Ｎ１から見たときの外形の大きい一次側半導体モジュール３が搭載面７１側となるように、搭載面７１の法線方向Ｎ１に沿って積層された積層体１０を形成している。
基板側電子部品８１の少なくとも一部は、法線方向Ｎ１から見て、一次側半導体モジュール３の外形よりも内側に配されると共に、法線方向Ｎ１と直交する方向から見て、積層体１０における搭載面７１と反対側の端部よりも搭載面７１側の位置に配されている。
以下、さらに詳細に説明する。
図３に示すごとく、本例の電源装置１は、一次コイル２２及び二次コイル２３を有するトランス２と、複数のスイッチング素子３１を内蔵した一次側半導体モジュール３と、整流素子５１を内蔵した二次側半導体モジュール５と、チョークコイル６１と、フィルタ用コンデンサ６２とを備えている。
図３に示すごとく、本例の電源装置１は、一次コイル２２及び二次コイル２３を有するトランス２と、複数のスイッチング素子３１を内蔵した一次側半導体モジュール３と、整流素子５１を内蔵した二次側半導体モジュール５と、チョークコイル６１と、フィルタ用コンデンサ６２とを備えている。
トランス２は、交流電圧が入力される一次コイル２２と、一次コイル２２に流れる電流によって生じた磁束が通ずるトランスコア２１と、トランスコア２１における磁束変化によって起電力を生じる一対の二次コイル２３とを有している。
本例では、一次側半導体モジュール３に内蔵された４個のスイッチング素子３１によって、フルブリッジ回路を構成してある。スイッチング素子３１のゲート端子は回路基板８（図１）に接続してあり、回路基板８によって、スイッチング素子３１のオンオフ動作を制御し、直流電圧を交流電圧に変換する。
高圧直流電源９１から供給された高圧直流電力は、一次側半導体モジュール３によって交流電圧に変換された後、トランス２によって降圧され低圧交流電力となる。低圧交流電力は、２つの整流素子５１を内蔵する二次側半導体モジュール５によって低圧直流電力に整流された後、チョークコイル６１及びフィルタ用コンデンサ６２によって形成されたフィルタ回路を通じて平滑化され、低圧直流電源９２に充電されるよう構成されている。
図１及び図２に示すごとく、本例の電源装置１において、ベースプレート７は、金属からなり、平板状に形成されている。ベースプレート７の上面には、積層体１０が配されており、積層体１０よりも上方には、回路基板８が配されている。
積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された一次側半導体モジュール３とチョークコイル６１とを有している。一次側半導体モジュール３とチョークコイル６１とは、法線方向Ｎ１から見たとき、各部品における中心が重なるように配されている。
チョークコイル６１は、磁性体からなるコア６１１と、コア６１１の内部において巻回された被覆電線からなる巻線６１２とを有している。
チョークコイル６１は、磁性体からなるコア６１１と、コア６１１の内部において巻回された被覆電線からなる巻線６１２とを有している。
図１〜図３に示すごとく、一次側半導体モジュール３は、半導体素子として、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子３１を内蔵してなる。
法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の外形の大きさは、チョークコイル６１の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、一次側半導体モジュール３は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の外形の大きさは、チョークコイル６１の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、一次側半導体モジュール３は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
図１に示すごとく、回路基板８は、積層体１０の上方において、ベースプレート７と平行に配されている。回路基板８の下面には２つの基板側電子部品８１が実装されている。
２つの基板側電子部品８１は、基板実装型トランス８１１とフィルタ用コンデンサ６２とからなる。
２つの基板側電子部品８１は、基板実装型トランス８１１とフィルタ用コンデンサ６２とからなる。
基板実装型トランス８１１は、半導体に信号を送るためのパルストランスであったり、内部電源を作るための電源トランスであったり、電流を検出するためのカレントトランスである。基板実装型トランス８１１は、一次電圧や１次電流が入力される基板側一次コイルと、基板側一次コイルによって生じた磁束が通ずる基板側コアと、基板側コアにおける磁束変化によって起電力を生じる基板側二次コイルとを内蔵している。
図１及び図２に示すごとく、各基板側電子部品８１は、その一部が、法線方向Ｎ１から見て、一次側半導体モジュール３の外形よりも内側に配されると共に、法線方向Ｎ１と直交する方向から見て、積層体１０における上端部よりも搭載面７１側の位置に配されている。つまり、各基板側電子部品８１は、積層体１０における一次側半導体モジュール３の上面とチョークコイル６１の側面とに面した凹状の空間内に配されている。
次に本例の作用効果について説明する。
電源装置１は、一次側半導体モジュール３と二次側電子部品としてのチョークコイル６１を積層した積層体１０を有している。そして、基板側電子部品８１の少なくとも一部は、法線方向Ｎ１から見て、搭載面７１側に配された部品の外形よりも内側に配されると共に、法線方向Ｎ１と直交する方向から見て、積層体１０における搭載面７１と反対側の端部よりも搭載面７１側の位置に配されている。そのため、積層体１０の周囲のスペースを有効活用することができる。
電源装置１は、一次側半導体モジュール３と二次側電子部品としてのチョークコイル６１を積層した積層体１０を有している。そして、基板側電子部品８１の少なくとも一部は、法線方向Ｎ１から見て、搭載面７１側に配された部品の外形よりも内側に配されると共に、法線方向Ｎ１と直交する方向から見て、積層体１０における搭載面７１と反対側の端部よりも搭載面７１側の位置に配されている。そのため、積層体１０の周囲のスペースを有効活用することができる。
すなわち、積層体１０は、法線方向Ｎ１から見たときの外形の大きさが異なる２つの部品を積層して構成されている。そのため、積層体１０における外形の小さい部品の周囲の空間は、従来、デッドスペースとなっていた。電源装置１においては、外形の小さい部品の周囲に形成された空間に基板側電子部品８１を配置することにより、積層体１０の周囲のスペースを有効活用することができる。これにより、電源装置１を小型化することができる。
また、積層体１０は、一次側半導体モジュール３と、チョークコイル６１とを積層して形成されており、基板側電子部品８１として、基板実装型トランス８１１を有している。積層体１０と基板実装型トランス８１１とを近接して配置することにより、基板実装型トランス８１１に生じる電磁ノイズを、積層体１０によって遮蔽することができる。これにより、電源装置１におけるノイズ性能を向上することができる。
また、基板側電子部品８１として、フィルタ用コンデンサ６２を有している。電源装置１において、比較的大型であるフィルタ用コンデンサ６２を基板側電子部品８１とすることにより、配置スペースをより有効活用することができる。また、積層体１０とフィルタ用コンデンサ６２とを近接して配置することにより、フィルタ用コンデンサ６２に生じる電磁ノイズを、積層体１０によって遮蔽することができる。これにより、電源装置１におけるノイズ性能を向上することができる。尚、本例においては、フィルタ用コンデンサ６２を出力側に設けたが、入力側に設けてもよい。
以上のごとく、本例の電源装置１によれば、スペースを有効に活用し、小型化が可能となる。
（実施例２）
本例は、実施例１の電源装置１における構造を一部変更した例である。
図４及び図５に示すごとく、本例の電源装置１において、回路基板８は、回路基板８の法線方向Ｎ２が、ベースプレート７の法線方向Ｎ１と直交するように配されている。したがって、回路基板８は、積層体１０の側方において、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に沿うように配されている。
本例は、実施例１の電源装置１における構造を一部変更した例である。
図４及び図５に示すごとく、本例の電源装置１において、回路基板８は、回路基板８の法線方向Ｎ２が、ベースプレート７の法線方向Ｎ１と直交するように配されている。したがって、回路基板８は、積層体１０の側方において、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に沿うように配されている。
図４及び図５に示すごとく、基板側電子部品８１は、回路基板８における積層体１０と対向する面上に配されている。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例の電源装置１において、回路基板８は、回路基板８の法線方向Ｎ２が、ベースプレート７の法線方向Ｎ１と交差するように配してある。そのため、回路基板８を積層体１０の側方に配置することができる。これにより、回路基板８が積層体１０から受ける熱を軽減することができる。
また、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
また、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
（実施例３）
本例は、実施例２の電源装置における構造を一部変更した例である。
図６及び図７に示すごとく、本例の電源装置１における積層体１０は、法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の中心とチョークコイル６１の中心とが、互いにずれた位置に配置されている。具体的には、チョークコイル６１は、基板側電子部品８１が配された側と反対側に寄せて配置されている。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例は、実施例２の電源装置における構造を一部変更した例である。
図６及び図７に示すごとく、本例の電源装置１における積層体１０は、法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の中心とチョークコイル６１の中心とが、互いにずれた位置に配置されている。具体的には、チョークコイル６１は、基板側電子部品８１が配された側と反対側に寄せて配置されている。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例においては、チョークコイル６１を基板側電子部品８１が配された側と反対側に寄せて配置することにより、積層体１０の周囲に形成される部品が配置可能なスペースを拡大することができる。これにより、より大型の部品を配置することができ、積層体１０の周囲のスペースをより有効に活用することができる。
また、本例においても、実施例１及び実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
また、本例においても、実施例１及び実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
（実施例４）
本例は、実施例２の電源装置における構造を一部変更した例である。
図８に示すごとく、本例の電源装置１において、法線方向Ｎ１と直交する方向から見て、基板側電子部品８１は、その全体が、積層体１０における搭載面７１と反対側の端部よりも搭載面７１側の位置に配されている。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例は、実施例２の電源装置における構造を一部変更した例である。
図８に示すごとく、本例の電源装置１において、法線方向Ｎ１と直交する方向から見て、基板側電子部品８１は、その全体が、積層体１０における搭載面７１と反対側の端部よりも搭載面７１側の位置に配されている。
尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例においては、法線方向Ｎ１において、基板側電子部品８１が積層体１０の両端部の内側に配されている。そのため、基板側電子部品８１を配することにより、電源装置１が法線方向Ｎ１において大型化することを防止できる。したがって、電源装置１をより小型化することができる。
また、本例においても、実施例１及び実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
また、本例においても、実施例１及び実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
（実施例５）
本例は、実施例２の電源装置における構造を一部変更した例である。
図９に示すごとく、本例の電源装置１において、積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された一次側半導体モジュール３とトランス２とを有している。
法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の外形の大きさは、トランス２の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、トランス２は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
本例は、実施例２の電源装置における構造を一部変更した例である。
図９に示すごとく、本例の電源装置１において、積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された一次側半導体モジュール３とトランス２とを有している。
法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の外形の大きさは、トランス２の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、トランス２は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
基板側電子部品８１は、回路基板８における積層体１０と対向する面上に配されている。基板側電子部品８１は、ベースプレート７の搭載面７１、トランス２の側面、一次側半導体モジュール３の下面及び回路基板８に囲まれた空間に配置されている。
その他の構成は実施例２と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例２において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例２と同様の構成要素等を表す。
その他の構成は実施例２と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例２において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例２と同様の構成要素等を表す。
本例においては、法線方向Ｎ１から見たとき積層体１０における外形の小さい部品（一次側半導体モジュール３）が搭載面７１上に配置された場合にも、外形の小さい部品の周囲に基板側電子部品８１を配置することができる。これにより、積層体１０の周囲のスペースを有効活用し、電源装置１の小型化が可能となる。
また、本例においても実施例１及び実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
また、本例においても実施例１及び実施例２と同様の作用効果を得ることができる。
（実施例６）
本例は、実施例１における電源装置の構成を一部変更したものである。
図１０及び図１１に示すごとく、本例の電源装置１において、積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された一次側半導体モジュール３とトランス２とを有している。
法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の外形の大きさは、トランス２の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、一次側半導体モジュール３は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
本例は、実施例１における電源装置の構成を一部変更したものである。
図１０及び図１１に示すごとく、本例の電源装置１において、積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された一次側半導体モジュール３とトランス２とを有している。
法線方向Ｎ１から見たとき、一次側半導体モジュール３の外形の大きさは、トランス２の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、一次側半導体モジュール３は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
一次側半導体モジュール３とトランス２とは、積層接続部材２５によって電気的に接続されている。積層接続部材２５は、一次側半導体モジュール３における１つの側面３２と、側面３２と同方向に配置されたトランス２の側面２４とを繋ぐように、屈曲して形成されている。また、法線方向Ｎ１から見たとき、積層接続部材２５と基板側電子部品８１とは、互いに重なり合わない位置に配置されている。本例においては、積層接続部材２５の突出方向Ｎ３において、積層接続部材２５と基板側電子部品８１とは、積層体１０を挟むように反対側に配設されている。尚、本例は、積層接続部材２５及び基板側電子部品８１の配置の一例を示すものであり、積層接続部材２５及び基板側電子部品８１の配置を変更することができる。例えば、側面２４と側面３２と直交する平面上に形成された側面と対向する位置に基板側電子部品８１が配置されていてもよい。
その他の構成は実施例１と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
その他の構成は実施例１と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例の電源装置１においては、法線方向Ｎ１から見たとき、積層接続部材２５と基板側電子部品８１とを、互いに重なり合わない位置に配置することにより、積層体１０におけるトランス２の周囲に形成される空間を積層接続部材２５及び基板側電子部品８１の配置スペースとして有効活用することができる。これにより、電源装置１の小型化をすることができる。
また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
（実施例７）
本例は、実施例１における電源装置の構成を一部変更したものである。
図１２及び図１３に示すごとく、本例の電源装置１において、積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された二次側半導体モジュール５とトランス２とを有している。
法線方向Ｎ１から見たとき、二次側半導体モジュール５の外形の大きさは、トランス２の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、二次側半導体モジュール５は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
本例は、実施例１における電源装置の構成を一部変更したものである。
図１２及び図１３に示すごとく、本例の電源装置１において、積層体１０は、ベースプレート７の法線方向Ｎ１に積層して配された二次側半導体モジュール５とトランス２とを有している。
法線方向Ｎ１から見たとき、二次側半導体モジュール５の外形の大きさは、トランス２の外形の大きさよりも大きく設定されている。また、二次側半導体モジュール５は、ベースプレート７の搭載面７１上に配されている。
また、トランス２と回路基板８とは、回路接続部材２６によって電気的に接続されている。本例において、回路接続部材２６は、トランス２のグランド線である。また、回路基板８は、電気絶縁性を有する基板の表面に厚銅箔を形成した厚銅基板からなり、厚銅基板の厚銅箔は、導電部材８２を介してベースプレート７と電気的に接続されている。尚、ベースプレート７は、グランドと接続されており、電位が０Ｖとなっている。
また、法線方向Ｎ１から見たとき、回路接続部材２６と基板側電子部品８１とは、互いに重なり合わない位置に配置されている。本例においては、回路接続部材２６の突出方向Ｎ３において、回路接続部材２６と基板側電子部品８１とは、積層体１０を挟むように反対側に配設されている。尚、本例は、回路接続部材２６及び基板側電子部品８１の配置の一例を示すものであり、回路接続部材２６及び基板側電子部品８１の配置を変更することができる。例えば、回路接続部材２６が配置された側面と直交する平面上に形成された側面と対向する位置に基板側電子部品８１が配置されていてもよい。
その他の構成は実施例１と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
また、法線方向Ｎ１から見たとき、回路接続部材２６と基板側電子部品８１とは、互いに重なり合わない位置に配置されている。本例においては、回路接続部材２６の突出方向Ｎ３において、回路接続部材２６と基板側電子部品８１とは、積層体１０を挟むように反対側に配設されている。尚、本例は、回路接続部材２６及び基板側電子部品８１の配置の一例を示すものであり、回路接続部材２６及び基板側電子部品８１の配置を変更することができる。例えば、回路接続部材２６が配置された側面と直交する平面上に形成された側面と対向する位置に基板側電子部品８１が配置されていてもよい。
その他の構成は実施例１と同様である。尚、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。
本例の電源装置１においては、法線方向Ｎ１から見たとき、回路接続部材２６と基板側電子部品８１とを、互いに重なり合わない位置に配置することにより、積層体１０のトランス２の周囲に形成される空間を回路接続部材２６及び基板側電子部品８１の配置スペースとして有効活用することができる。これにより、電源装置１の小型化をすることができる。
また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
また、本例においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
本例においては、グランド線である回路接続部材２６によってトランス２と回路基板８とを接続したが、図１４に示すごとく、トランス２とベースプレート７とを、回路接続部材２６によって電気的に接続することもできる。
また、回路基板８に代えて、導電性材料からなる導電プレートを配設し、この導電プレートとトランス２とを回路接続部材２６によって電気的に接続することもできる。
また、回路基板８に代えて、導電性材料からなる導電プレートを配設し、この導電プレートとトランス２とを回路接続部材２６によって電気的に接続することもできる。
また、積層体１０がチョークコイル６１を有し、チョークコイル６１と回路基板８とを接続することもできる。この場合、二次側回路４における二次側半導体モジュール５や基板側電子部品８１等とチョークコイル６１とを、回路接続部材２６によって電気的に接続することもできる。
尚、上記実施例１〜実施例７に示された電源装置１の構成は、一例を示すものであり、これに限られるものではなく、種々の構成を採用することができる。
また、積層体１０は、一次側半導体モジュール３、二次側半導体モジュール５、トランス２及び二次側電子部品のうち、少なくともいずれか２つを積層してあればよい。例えば、一次側半導体モジュール３と二次側半導体モジュール５とを積層することもできるし、トランス２と二次側電子部品とを積層することもできる。また、二次側電子部品としては、チョークコイルの他に、フィルタ用コンデンサ等がある。
また、積層体１０は、一次側半導体モジュール３、二次側半導体モジュール５、トランス２及び二次側電子部品のうち、少なくともいずれか２つを積層してあればよい。例えば、一次側半導体モジュール３と二次側半導体モジュール５とを積層することもできるし、トランス２と二次側電子部品とを積層することもできる。また、二次側電子部品としては、チョークコイルの他に、フィルタ用コンデンサ等がある。
１ 電源装置
１０ 積層体
２ トランス
２２ 一次コイル
２３ 二次コイル
３ 一次側半導体モジュール
４ 二次側回路
５ 二次側半導体モジュール
６ 二次側電子部品
７ ベースプレート
７１ 搭載面
８ 回路基板
８１ 基板側電子部品
１０ 積層体
２ トランス
２２ 一次コイル
２３ 二次コイル
３ 一次側半導体モジュール
４ 二次側回路
５ 二次側半導体モジュール
６ 二次側電子部品
７ ベースプレート
７１ 搭載面
８ 回路基板
８１ 基板側電子部品
Claims (6)
- 一次コイル（２２）及び二次コイル（２３）を備えたトランス（２）と、
トランス（２）の上記一次コイル（２２）側に接続され、半導体素子を内蔵した一次側半導体部品（３）と、
上記トランス（２）の上記二次コイル（２３）側に接続され、半導体素子を内蔵した二次側半導体部品（５）と、
上記二次側半導体部品（５）と共に二次側回路（４）を構成する二次側電子部品（６１）と、
上記トランス（２）、上記一次側半導体部品（３）、上記二次側半導体部品（５）及び上記二次側電子部品（６１）が搭載される搭載面（７１）を備えたベースプレート（７）と、
基板側電子部品（８１）を実装した回路基板（８）とを有しており、
上記一次側半導体部品（３）、上記二次側半導体部品（５）、上記トランス（２）及び上記二次側電子部品（６１）のうち少なくとも２部品は、上記搭載面（７１）の法線方向(Ｎ１)に沿って積層された積層体（１０）を形成しており、
上記基板側電子部品（８１）の少なくとも一部は、上記搭載面（７１）の法線方向(Ｎ１)から見て、上記積層体（１０）を構成する部品のうち最も外形の大きい部品の外形よりも内側に配されると共に、上記搭載面（７１）の法線方向(Ｎ１)と直交する方向から見て、上記積層体（１０）における上記搭載面（７１）と反対側の端部よりも上記搭載面（７１）側の位置に配されていることを特徴とする電源装置（１）。 - 上記積層体（１０）の少なくとも一つは、上記一次側半導体部品（３）及び上記二次側半導体部品（５）の一方と、上記二次側電子部品（６１）とが積層されたものであり、上記基板側電子部品（８１）として、基板実装型トランス（８１１）を有していることを特徴とする請求項１に記載の電源装置（１）。
- 上記基板側電子部品（８１）として、フィルタ用コンデンサ（６２）を有していることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の電源装置（１）。
- 上記積層体（１０）は、上記一次側半導体部品（３）と上記トランス（２）、又は上記二次側半導体部品（５）と上記二次側電子部品（６１）とが積層されたものであり、上記一次側半導体部品（３）と上記トランス（２）、又は上記二次側半導体部品（５）と上記二次側電子部品（６１）とは、積層接続部材（２５）によって電気的に接続されており、上記法線方向（Ｎ１）から見たとき、上記積層接続部材（２５）と上記基板側電子部品（８１）とは互いに重なり合わない位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の電源装置（１）。
- 上記積層体（１０）は、上記二次側電子部品（６１）及び上記トランス（２）の少なくとも一方を備えており、上記積層体（１０）を構成する上記トランス（２）及び上記二次側電子部品（６１）の少なくとも一方は、回路接続部材（２６）によって、上記ベースプレート（７）又は上記回路基板（８）と電気的に接続されており、上記法線方向（Ｎ１）から見たとき、上記回路側接続部材（２６）と上記基板側電子部品（８１）とは互いに重なり合わない位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の電源装置（１）。
- 上記回路基板（８）は、該回路基板（８）の法線方向（Ｎ２）が、上記ベースプレート（７）の法線方向（Ｎ１）と交差するように配されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源装置（１）。
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