JP5992024B2 - Switching power supply - Google Patents

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Description

この発明は、例えば車載用ＤＣＤＣコンバータに用いられるスイッチング電源装置に関する。   The present invention relates to a switching power supply device used for, for example, an in-vehicle DCDC converter.

ハイブリッド車のような電動車両では、駆動用モータや、駆動用モータに電力を供給するための高電圧バッテリ、インバータが備えられる。高電圧バッテリの電圧は一般的に１００Ｖ〜４００Ｖに達し、インバータで高電圧バッテリの直流電圧を交流電圧に変換し、駆動用モータへ電力を供給する。
また、従来車ではエンジンの動力で発電するオルタネータにより１２Ｖ系の電気機器に電力を供給しているが、ハイブリッド車では、高電圧バッテリの電圧を１２Ｖ系の電圧に変換するＤＣＤＣコンバータを搭載し、これによって１２Ｖ系の電気機器に電力を供給する方式が一般的である。 An electric vehicle such as a hybrid vehicle includes a drive motor, a high voltage battery for supplying power to the drive motor, and an inverter. The voltage of the high voltage battery generally reaches 100V to 400V, the inverter converts the DC voltage of the high voltage battery into an AC voltage, and supplies power to the drive motor.
In addition, in conventional vehicles, power is supplied to 12V electric devices by an alternator that generates power using engine power, but in hybrid vehicles, a DCDC converter that converts the voltage of a high-voltage battery into a 12V voltage is installed. In this way, a method of supplying power to 12V electric equipment is common.

車載用ＤＣＤＣコンバータでは、高電圧の直流電圧を所望の直流電圧に降下させるために、スイッチング素子、トランス、整流素子、平滑コイル及びコンデンサを含む回路で構成され、また金属筐体を電流のリターン経路として使用しているため、トランスの２次側の各部品は金属筐体に電気的に接続されている。
車載用ＤＣＤＣコンバータの整流回路の実装構造として、例えば特許文献１のものが知られている。
この例は、基板挿入部品の整流素子、及びトランスの二次巻線をプリント基板にハンダ付け実装することにより、それぞれを電気的に接続するものである。
また、特許文献１中に明記されていないが、プリント基板にハンダ付け実装するバスバー、及びバスバーの他方端をネジ締結することにより、電流のリターン経路である金属筐体に対して電気的に接続される。
また、整流素子の底面と金属筐体を、絶縁放熱シートを介して接触させ、整流素子を金属筐体に対してバネで抑えつけることにより、機械的な固定と放熱経路の確保を両立させている。 In-vehicle DCDC converters are composed of circuits including switching elements, transformers, rectifier elements, smoothing coils, and capacitors in order to drop a high-voltage direct-current voltage to a desired direct-current voltage. Therefore, each component on the secondary side of the transformer is electrically connected to the metal casing.
As a mounting structure of a rectifier circuit of an in-vehicle DCDC converter, for example, the one of Patent Document 1 is known.
In this example, the rectifying element of the board insertion component and the secondary winding of the transformer are electrically connected to each other by soldering and mounting on a printed board.
Also, although not specified in Patent Document 1, it is electrically connected to a metal housing which is a current return path by screwing the other end of the bus bar and the bus bar soldered to the printed circuit board. Is done.
In addition, the bottom surface of the rectifying element and the metal casing are brought into contact with each other through an insulating heat dissipation sheet, and the rectifying element is pressed against the metal casing with a spring, so that both mechanical fixing and securing of the heat dissipation path can be achieved. Yes.

また、車載用ＤＣＤＣコンバータの整流回路の別の実装構造としては、例えば特許文献２のものが知られている。
この例では、整流素子として表面実装部品を採用する場合の構造が示されており、金属基板上にハンダ付け実装された整流素子は、同じく金属基板上にハンダ付け実装されるトランスの二次巻線に対して電気的に接続される。
また、電流のリターン経路である金属筐体に対しては、同じく金属基板上にハンダ付け実装されたバスバー、及び他方端をネジ締結することで電気的に接続される。 Moreover, as another mounting structure of the rectifier circuit of the on-vehicle DCDC converter, for example, the one of Patent Document 2 is known.
In this example, a structure in which a surface mount component is employed as a rectifying element is shown. A rectifying element soldered and mounted on a metal substrate is a secondary winding of a transformer that is also soldered and mounted on the metal substrate. Electrically connected to the wire.
In addition, the metal housing, which is a current return path, is electrically connected by screwing the bus bar, which is also soldered and mounted on the metal substrate, and the other end.

特許第５４５１８６０号公報Japanese Patent No. 5451860 特許第４９２４７９７号公報Japanese Patent No. 4924797

しかしながら、特許文献１に示す整流素子の実装構造は、バスバー、ネジ、絶縁放熱シート、バネ等の多数の部材が必要であり、ハンダ付け、ネジ締結のように組立工数も多く、複雑である。
特に、絶縁放熱シートは柔らかく、また破れやすいため、組み立て時の取り扱いが難しい。
また、多くの部品が必要なため、実装面積が大きくなる。また、整流素子の実装にプリント基板が必要であるため、車載用ＤＣＤＣコンバータを構成する主部品のレイアウトに制約ができる。
また、特許文献２に示す整流素子の実装構造についても、上記と同様の課題がある。 However, the mounting structure of the rectifying element shown in Patent Document 1 requires a large number of members such as bus bars, screws, insulating heat-dissipating sheets, and springs, and requires a large number of assembly steps such as soldering and screw fastening, and is complicated.
In particular, the insulating heat-dissipating sheet is soft and easy to tear, making it difficult to handle during assembly.
Moreover, since many parts are required, a mounting area becomes large. In addition, since a printed circuit board is required for mounting the rectifying element, the layout of the main components constituting the in-vehicle DCDC converter can be restricted.
Further, the mounting structure of the rectifying element shown in Patent Document 2 has the same problem as described above.

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、整流素子としての圧入ダイオードの圧入部を金属筐体に設けた凹部に嵌着して、電気的な接続、及び機械的な固定、及び熱的な接続を行うことにより、部品点数の削減、及び省スペース化を図ることができるスイッチング電源装置を得ることを目的とするものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The press-fitting portion of a press-fitting diode as a rectifying element is fitted into a concave portion provided in a metal casing, so that electrical connection and mechanical It is an object of the present invention to obtain a switching power supply device capable of reducing the number of parts and saving space by performing fixing and thermal connection.

この発明に係るスイッチング電源装置は、入力端子から入力された直流電圧を交流電圧に変化させるスイッチング素子を有するインバータ回路と、
前記スイッチング素子に両端部が接続された一次巻線、並びにこの一次巻線と磁性体コアにより磁気的に結合した第１の二次巻線及び第２の二次巻線を有するトランスと、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線に発生する交流電圧を直流電圧に変換する整流素子を有する整流回路と、
前記第１の二次巻線と前記第２の二次巻線とのそれぞれの一端部同士が接続される接続接点であるセンタータップで接続され、前記整流回路から出力されるリップル電圧波形を平滑する平滑回路と、
前記インバータ回路、前記トランス、前記整流回路及び前記平滑回路を固定し、前記整流回路に流れる電流のリターン経路となる金属筐体とを備え、
前記整流素子は、アノード端子である圧入部と、この圧入部から延びたカソード端子であるカソードピンとを有する圧入ダイオードであり、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線の各他端部は、前記圧入部が前記金属筐体の凹部に嵌着された前記圧入ダイオードの前記カソードピンの先端部と電気的に接続されている。 A switching power supply according to the present invention includes an inverter circuit having a switching element that changes a DC voltage input from an input terminal to an AC voltage;
A primary winding having both ends connected to the switching element, and a transformer having a first secondary winding and a second secondary winding that are magnetically coupled to the primary winding by a magnetic core;
A rectifying circuit having a rectifying element that converts an alternating voltage generated in the first secondary winding and the second secondary winding into a direct voltage;
The ripple voltage waveform output from the rectifier circuit is smoothed by connecting with a center tap that is a connection contact for connecting one end portions of the first secondary winding and the second secondary winding. A smoothing circuit to
The inverter circuit, the transformer, the rectifier circuit, and the smoothing circuit are fixed, and a metal housing serving as a return path for current flowing through the rectifier circuit,
The rectifying element is a press-fit diode having a press-fit portion that is an anode terminal and a cathode pin that is a cathode terminal extending from the press-fit portion.
Each of the other ends of the first secondary winding and the second secondary winding has a tip portion of the cathode pin of the press-fit diode in which the press-fit portion is fitted in a recess of the metal housing. Electrically connected.

この発明に係るスイッチング電源装置によれば、整流素子としての圧入ダイオードの圧入部を金属筐体に設けた凹部に嵌着して、電気的な接続、及び機械的な固定、及び熱的な接続を行うことにより、部品点数の削減、及び省スペース化を図ることができる。   According to the switching power supply device according to the present invention, the press-fitting portion of the press-fitting diode as a rectifying element is fitted into the concave portion provided in the metal casing, and electrical connection, mechanical fixing, and thermal connection are performed. By performing the above, it is possible to reduce the number of parts and save space.

この実施の形態１の車載用ＤＣＤＣコンバータを示す主回路図である。FIG. 2 is a main circuit diagram showing the in-vehicle DCDC converter according to the first embodiment. 図1の整流素子である圧入ダイオードを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a press-fit diode that is the rectifying element of FIG. 図1の車載用ＤＣＤＣコンバータの要部上面図である。FIG. 2 is a top view of the main part of the in-vehicle DCDC converter of FIG. 図３の左側面図である。FIG. 4 is a left side view of FIG. 3. この実施の形態２の車載用ＤＣＤＣコンバータに用いられた圧入ダイオードを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the press-fit diode used for the vehicle-mounted DCDC converter of this Embodiment 2. FIG. この実施の形態２の車載用ＤＣＤＣコンバータの要部上面図である。It is a principal part top view of the vehicle-mounted DCDC converter of this Embodiment 2. FIG. 図６の左側面図である。FIG. 7 is a left side view of FIG. 6.

以下、この発明の各実施の形態の車載用ＤＣＤＣコンバータについて図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, the in-vehicle DC / DC converter according to each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１の車載用ＤＣＤＣコンバータを示す主回路図である。
このスイッチング電源装置である車載用ＤＣＤＣコンバータは、高電圧の直流電力が入力端子１及び２から入力された直流電圧を交流電圧に変化させるスイッチング素子３を有するインバータ回路４と、スイッチング素子３に両端部が接続された高電圧側の一次巻線５、並びにこの一次巻線５と磁性体コア６により磁気的に結合した低圧側の、第１の二次巻線７及び第２の二次巻線８を有するトランス９と、スイッチング素子である整流素子１０を有し、第１の二次巻線７及び第２の二次巻線８に発生する交流電圧を直流電圧に変換する整流回路１１と、第１の二次巻線７と第２の二次巻線８との接続接点であるセンタータップ１２と、センタータップ１２での交流成分を含む直流電圧を平滑する、平滑コイル１３及び平滑コンデンサ１４を有する平滑回路１５と、平滑回路１５から出力された平坦な直流電圧を取り出す出力端子１６及びグランド端子１７と、を備えている。
スイッチング素子３は、一般的にはＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子が用いられる。
一次巻線５には、各スイッチング素子３をスイッチングすることにより生成される矩形波に近い交流電圧が印可される。
第１の二次巻線７及び第２の二次巻線８は、それぞれの導線の巻き数比に応じて異なる電圧レベルに変換された交流電圧が印可される。 Embodiment 1 FIG.
1 is a main circuit diagram showing an in-vehicle DCDC converter according to Embodiment 1 of the present invention.
This in-vehicle DCDC converter, which is a switching power supply device, includes an inverter circuit 4 having a switching element 3 that changes DC voltage input from input terminals 1 and 2 into DC voltage, and both ends of the switching element 3 at both ends. The primary winding 5 on the high voltage side to which the parts are connected, and the first secondary winding 7 and the second secondary winding on the low voltage side magnetically coupled to the primary winding 5 and the magnetic core 6 A rectifier circuit 11 that includes a transformer 9 having a line 8 and a rectifying element 10 that is a switching element, and converts an AC voltage generated in the first secondary winding 7 and the second secondary winding 8 into a DC voltage. And a smoothing coil 13 and a smoothing coil for smoothing a DC voltage including an AC component at the center tap 12 and a center tap 12 which is a connection contact between the first secondary winding 7 and the second secondary winding 8. Capacitor 14 A smoothing circuit 15 which, as the output terminal 16 and ground terminal 17 for taking out a flat DC voltage outputted from the smoothing circuit 15, and a.
As the switching element 3, a semiconductor element such as a MOSFET is generally used.
An alternating voltage close to a rectangular wave generated by switching each switching element 3 is applied to the primary winding 5.
The first secondary winding 7 and the second secondary winding 8 are applied with AC voltages converted to different voltage levels according to the turns ratio of the respective conductors.

この車載用ＤＣＤＣコンバータでは、車載の高電圧バッテリから供給される１００Ｖから６００Ｖ程度までの高電圧を入力端子１及び２に受け、出力端子１６及びグランド端子１７により車載補機系部品の電源電圧である１２Ｖから１６Ｖ程度の電圧を出力する。   In this in-vehicle DCDC converter, a high voltage from about 100 V to about 600 V supplied from an in-vehicle high voltage battery is received at the input terminals 1 and 2, and the output terminal 16 and the ground terminal 17 are used as the power supply voltage of the in-vehicle auxiliary system parts. A voltage of about 12V to 16V is output.

図２は図１に示した整流素子１０に相当する圧入ダイオード１８を示す断面図である。
圧入ダイオード１８は、アノード端子に相当する圧入部１９と、この圧入部１９にハンダ付けされたダイス２０と、このダイス２０にハンダ付けされ、圧入部１９に対して先端部が垂直方向に延びた、カソード端子に相当するカソードピン２１と、カソードピン２１の下部を覆い、カソードピン２１の機械的保持、ダイス２０の保護のために設けた充填剤２２と、を有している。 FIG. 2 is a sectional view showing a press-fit diode 18 corresponding to the rectifying element 10 shown in FIG.
The press-fit diode 18 includes a press-fit portion 19 corresponding to an anode terminal, a die 20 soldered to the press-fit portion 19, and soldered to the die 20. The cathode pin 21 corresponding to the cathode terminal and the filler 22 that covers the lower part of the cathode pin 21 and is provided for mechanical holding of the cathode pin 21 and protection of the die 20 are provided.

図３は車載用ＤＣＤＣコンバータの要部上面図、図４は図３の左側面図である。
圧入ダイオード１８は、アルミニウム製の金属筐体２３の底面部に形成された凹部２４に圧入部１９を底面部の下側から圧入、嵌着することで、圧入ダイオード１８は、金属筐体２３と電気的、機械的及び熱的に接続される。
トランス９の磁性体コア６は、一対のＥ型コア部を対面接合して構成されている。この磁性体コア６の中足部２５には、第１の二次巻線７及び第２の二次巻線８が巻装されている。また、第１の二次巻線７と第２の二次巻線８との間には一次巻線５が巻装されている。
第１の二次巻線７の一端部２７は、センタータップ１２で第２の二次巻線８と溶接で電気的に接続されている。第１の二次巻線７の他端部２６は、一方の圧入ダイオード１８のカソードピン２１に溶接により電気的に接続されている。
第２の二次巻線８の一端部は、センタータップ１２で第１の二次巻線７と溶接で電気的に接続されている。第２の二次巻線８の他端部２８は、他方の圧入ダイオード１８のカソードピン２１に溶接により電気的に接続されている。
一対のカソードピン２６、２６を結ぶ直線の中心点にセンタータップ１２が配置されており、また上記直線は、磁性体コア６の長手方向に対して並行である。
なお、カソードピン２１、２１は、センタータップ１２の中心よりも磁性体コア６側に接近して配置してもよい。 3 is a top view of the main part of the on-vehicle DCDC converter, and FIG. 4 is a left side view of FIG.
The press-fit diode 18 is formed by press-fitting and fitting the press-fit portion 19 into the recess 24 formed on the bottom surface of the aluminum metal housing 23 from below the bottom surface portion. Electrically, mechanically and thermally connected.
The magnetic core 6 of the transformer 9 is formed by facing a pair of E-shaped core portions. A first secondary winding 7 and a second secondary winding 8 are wound around the middle leg portion 25 of the magnetic core 6. A primary winding 5 is wound between the first secondary winding 7 and the second secondary winding 8.
One end 27 of the first secondary winding 7 is electrically connected to the second secondary winding 8 by a center tap 12 by welding. The other end 26 of the first secondary winding 7 is electrically connected to the cathode pin 21 of one press-fit diode 18 by welding.
One end of the second secondary winding 8 is electrically connected to the first secondary winding 7 by a center tap 12 by welding. The other end 28 of the second secondary winding 8 is electrically connected to the cathode pin 21 of the other press-fit diode 18 by welding.
The center tap 12 is disposed at the center point of a straight line connecting the pair of cathode pins 26, 26, and the straight line is parallel to the longitudinal direction of the magnetic core 6.
The cathode pins 21 and 21 may be arranged closer to the magnetic core 6 side than the center of the center tap 12.

金属筐体２３は、その底面部にインバータ回路４、トランス９、整流回路１１及び平滑回路１５が固定されている。この金属筐体２３は、図１に示したグランド端子１７に相当し、整流回路１１に流れる電流のリターン経路になっている。   The metal housing 23 has an inverter circuit 4, a transformer 9, a rectifier circuit 11, and a smoothing circuit 15 fixed to the bottom surface thereof. The metal housing 23 corresponds to the ground terminal 17 shown in FIG. 1 and serves as a return path for the current flowing through the rectifier circuit 11.

この実施の形態による車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、第１の二次巻線７及び第２の二次巻線８に発生する交流電圧を直流電圧に変換する整流素子１０として、アノード端子である圧入部１９と、この圧入部１９から延びたカソード端子であるカソードピン２１とを有する圧入ダイオード１８を用いており、圧入部１９が金属筐体２８の凹部２４に圧入、嵌着された圧入ダイオード１８のカソードピン２１の先端部は、第１の二次巻線７の他端部２６及び第２の二次巻線８の他端部２８と電気的に接続されている。
従って、この車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、次のような効果を得ることができる。
イ．一回の圧入によって整流素子１０を金属筐体２３への電気的な接続、機械的な固定を実現できるため、整流素子を実装するに際して必要とした、バスバー、ネジ、プリント基板、金属基板、バネ等の部品が不要となることに加え、ハンダ付け、ネジ締結の組立工程を無くすことができる。
ロ．部品点数が少なく、トランス９を金属筐体２３に固定する際に圧入ダイオード１８も固定し、トランス９、圧入ダイオード１８周辺の実装面積を低減できる。
ハ．圧入ダイオード１８は、凹部２４に圧入することで金属筐体２３と密着するので、取り扱いに課題のある絶縁放熱シートが不要となり組み立て設備の簡素化、もしくは作業員の作業性向上を実現できる。
ニ．圧入ダイオード１８とトランス９の二次巻線７，８との接続も、プリント基板、金属基板が不要であり、溶接で容易に接続できる。また、基板挿入部品の整流素子を用いる場合はプリント基板が必要となるため主部品レイアウトに制約ができるが、この実施の形態ではプリント基板が不要のため、この課題も解決できる。
ホ．整流素子として基板挿入部品を用いる場合は、トランス二次巻線と整流素子をプリント基板やバスバーを介して実装しなければならないため、磁性体コアの直近に整流素子を配置することが出来ないが、整流素子として圧入ダイオード１８を用いることにより、磁性体コア６の直近に整流素子を配置できるため、磁性体コア６直近の無駄なスペースを解消できる。 According to the in-vehicle DCDC converter according to this embodiment, the rectifying element 10 that converts the AC voltage generated in the first secondary winding 7 and the second secondary winding 8 into a DC voltage is an anode terminal. A press-fit diode 18 having a press-fit portion 19 and a cathode pin 21 which is a cathode terminal extending from the press-fit portion 19 is used. The press-fit diode in which the press-fit portion 19 is press-fitted and fitted into the recess 24 of the metal housing 28. The tip ends of the 18 cathode pins 21 are electrically connected to the other end portion 26 of the first secondary winding 7 and the other end portion 28 of the second secondary winding 8.
Therefore, according to this on-vehicle DCDC converter, the following effects can be obtained.
A. Since the rectifying element 10 can be electrically connected to the metal housing 23 and mechanically fixed by one press-fitting, the bus bar, screw, printed board, metal board, and spring required for mounting the rectifying element are required. In addition to the need for parts such as soldering, the assembly process of soldering and screw fastening can be eliminated.
B. The number of parts is small, and when the transformer 9 is fixed to the metal housing 23, the press-in diode 18 is also fixed, and the mounting area around the transformer 9 and the press-in diode 18 can be reduced.
C. Since the press-fitting diode 18 is in close contact with the metal casing 23 by being press-fitted into the recess 24, an insulating heat-radiating sheet having a problem in handling is not required, and the assembly equipment can be simplified or the workability of workers can be improved.
D. The connection between the press-fitting diode 18 and the secondary windings 7 and 8 of the transformer 9 is not required for a printed board or a metal board, and can be easily connected by welding. In addition, when a rectifying element of a board insertion component is used, a printed circuit board is required, so that the main component layout can be restricted. However, since this embodiment does not require a printed circuit board, this problem can be solved.
E. When using a board insertion component as a rectifying element, the transformer secondary winding and the rectifying element must be mounted via a printed circuit board or bus bar, so the rectifying element cannot be placed in the immediate vicinity of the magnetic core. By using the press-fit diode 18 as the rectifying element, the rectifying element can be disposed in the immediate vicinity of the magnetic core 6, so that a useless space in the immediate vicinity of the magnetic core 6 can be eliminated.

実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２の車載用ＤＣＤＣコンバータの圧入ダイオード１８を示す断面図、図６は実施の形態２の車載用ＤＣＤＣコンバータの要部上面図、図７は図６の左側面図である。
この圧入ダイオード１８のカソードピン２１Ａは、先端部がプレスフィット構造である。
第１の二次巻線７の一端部２７Ａは、センタータップ１２で第２の二次巻線８と溶接で電気的に接続されている。第１の二次巻線７の他端部２６Ａには、貫通穴が形成されており、この貫通穴にカソードピン２１Ａの先端部を圧入することで、先端部は、弾性変形し、その復元力で第１の二次巻線７の他端部２６Ａに密接することで、カソードピン２１Ａは、第１の二次巻線７の一端部２６Ａと電気的に接続される。
第２の二次巻線８の一端部は、センタータップ１２で第１の二次巻線７と溶接で電気的に接続されている。第２の二次巻線８の他端部２８Ａには、貫通穴が形成されており、この貫通穴にカソードピン２１Ａの先端部を圧入することで、先端部は、弾性変形し、その復元力で第２の二次巻線８の他端部２８Ａに密接することで、カソードピン２１Ａは、第２の二次巻線８の他端部２８Ａと電気的に接続される。
また、実施の形態１の車載用ＤＣＤＣコンバータと同様に、一対のカソードピン２６Ａ、２６Ａを結ぶ直線の中心点にセンタータップ１２が配置されており、また上記直線は、磁性体コア６の長手方向に対して並行である。
なお、カソードピン２６Ａ、２６Ａがセンタータップ１２の中心よりも磁性体コア６側に接近するように圧入ダイオード１８を配置するようにしてもよい。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a press-fit diode 18 of the in-vehicle DCDC converter according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 6 is a top view of the main part of the in-vehicle DCDC converter according to Embodiment 2, and FIG. FIG.
The tip of the cathode pin 21A of the press-fit diode 18 has a press-fit structure.
One end portion 27A of the first secondary winding 7 is electrically connected to the second secondary winding 8 by a center tap 12 by welding. A through hole is formed in the other end portion 26A of the first secondary winding 7, and the distal end portion of the first secondary winding 7 is elastically deformed and restored by press-fitting the distal end portion of the cathode pin 21A into the through hole. The cathode pin 21A is electrically connected to the one end portion 26A of the first secondary winding 7 by being in close contact with the other end portion 26A of the first secondary winding 7 by force.
One end of the second secondary winding 8 is electrically connected to the first secondary winding 7 by a center tap 12 by welding. A through hole is formed in the other end portion 28A of the second secondary winding 8, and the tip portion of the cathode pin 21A is press-fitted into the through hole, whereby the tip portion is elastically deformed and restored. The cathode pin 21A is electrically connected to the other end portion 28A of the second secondary winding 8 by being in close contact with the other end portion 28A of the second secondary winding 8 by force.
Similarly to the in-vehicle DCDC converter according to the first embodiment, the center tap 12 is disposed at the center point of the straight line connecting the pair of cathode pins 26A, 26A, and the straight line is the longitudinal direction of the magnetic core 6. Is parallel to
The press-fit diode 18 may be arranged so that the cathode pins 26A, 26A are closer to the magnetic core 6 side than the center of the center tap 12.

この実施の形態による車載用ＤＣＤＣコンバータによれば、実施の形態１のものと比較して次のような効果がある。
圧入ダイオード１８のカソードピン２１と二次巻線７，８とを溶接で電気的に接続する場合、溶接用の設備が必要となり、また溶接の際に使用する溶接治具のスペースを確保する必要があるため、トランス９などの周辺部材の配置に配慮しなければならない。
これに対し、この実施の形態では、圧入ダイオード１８のカソードピン２１の先端部をプレスフィット構造としたことにより、溶接治具のスペースを削減することができ、また周辺部品との干渉について配慮する必要がなくなるため、主部品をレイアウトする際の制約が軽減される。 The in-vehicle DCDC converter according to this embodiment has the following effects as compared with the first embodiment.
When the cathode pin 21 of the press-fitting diode 18 and the secondary windings 7 and 8 are electrically connected by welding, a welding facility is required and a space for a welding jig used for welding is required. Therefore, the arrangement of peripheral members such as the transformer 9 must be considered.
On the other hand, in this embodiment, the tip portion of the cathode pin 21 of the press-fitting diode 18 has a press-fit structure, so that the space for the welding jig can be reduced, and interference with peripheral parts is taken into consideration. Since it is not necessary, restrictions on layout of main parts are reduced.

なお、上記各実施の形態では、スイッチング電源装置として車載用ＤＣＤＣコンバータについて説明したが、勿論このものに限定されるものではない。   In each of the above embodiments, the in-vehicle DCDC converter has been described as the switching power supply device. However, the present invention is not limited to this.

１，２ 入力端子、３ スイッチング素子、４ インバータ回路、５ 一次巻線、６ 磁性体コア、７ 第１の二次巻線、８ 第２の二次巻線、９ トランス、１０ 整流素子、１１ 整流回路、１２ センタータップ、１３ 平滑コイル、１４ 平滑コンデンサ、１５ 平滑回路、１６ 出力端子、１７ グランド端子、１８ 圧入ダイオード、１９ 圧入部、２０ ダイス、２１，２１Ａ カソードピン、２２ 充填剤、２３ 金属筐体、２４ 凹部、２５ 中足部、２６ 第１の二次巻線の他端部、２７ 第１の二次巻線の一端部、２８，２８Ａ 第２の二次巻線の他端部。   1, 2 input terminals, 3 switching element, 4 inverter circuit, 5 primary winding, 6 magnetic core, 7 first secondary winding, 8 second secondary winding, 9 transformer, 10 rectifying element, 11 Rectifier circuit, 12 Center tap, 13 Smoothing coil, 14 Smoothing capacitor, 15 Smoothing circuit, 16 Output terminal, 17 Ground terminal, 18 Press-in diode, 19 Press-in part, 20 Dies, 21, 21A Cathode pin, 22 Filler, 23 Metal Case, 24 concave portion, 25 middle leg portion, 26 other end portion of first secondary winding, 27 one end portion of first secondary winding, 28, 28A other end portion of second secondary winding .

Claims (5)

入力端子から入力された直流電圧を交流電圧に変化させるスイッチング素子を有するインバータ回路と、
前記スイッチング素子に両端部が接続された一次巻線、並びにこの一次巻線と磁性体コアにより磁気的に結合した第１の二次巻線及び第２の二次巻線を有するトランスと、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線に発生する交流電圧を直流電圧に変換する整流素子を有する整流回路と、
前記第１の二次巻線と前記第２の二次巻線とのそれぞれの一端部同士が接続される接続接点であるセンタータップで接続され、前記整流回路から出力されるリップル電圧波形を平滑する平滑回路と、
前記インバータ回路、前記トランス、前記整流回路及び前記平滑回路を固定し、前記整流回路に流れる電流のリターン経路となる金属筐体とを備え、
前記整流素子は、アノード端子である圧入部と、この圧入部から延びたカソード端子であるカソードピンとを有する圧入ダイオードであり、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線の各他端部は、前記圧入部が前記金属筐体の凹部に嵌着された前記圧入ダイオードの前記カソードピンの先端部と電気的に接続されており、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線の各前記他端部は、前記カソードピンの前記先端部と溶接部で電気的に接続されているスイッチング電源装置。 An inverter circuit having a switching element that changes the DC voltage input from the input terminal to an AC voltage;
A primary winding having both ends connected to the switching element, and a transformer having a first secondary winding and a second secondary winding that are magnetically coupled to the primary winding by a magnetic core;
A rectifying circuit having a rectifying element that converts an alternating voltage generated in the first secondary winding and the second secondary winding into a direct voltage;
The ripple voltage waveform output from the rectifier circuit is smoothed by connecting with a center tap that is a connection contact for connecting one end portions of the first secondary winding and the second secondary winding. A smoothing circuit to
The inverter circuit, the transformer, the rectifier circuit, and the smoothing circuit are fixed, and a metal housing serving as a return path for current flowing through the rectifier circuit,
The rectifying element is a press-fit diode having a press-fit portion that is an anode terminal and a cathode pin that is a cathode terminal extending from the press-fit portion.
Each of the other ends of the first secondary winding and the second secondary winding has a tip portion of the cathode pin of the press-fit diode in which the press-fit portion is fitted in a recess of the metal housing. Electrically connected,
The switching power supply device in which the other end portions of the first secondary winding and the second secondary winding are electrically connected to the tip end portion of the cathode pin by a welding portion . 入力端子から入力された直流電圧を交流電圧に変化させるスイッチング素子を有するインバータ回路と、
前記スイッチング素子に両端部が接続された一次巻線、並びにこの一次巻線と磁性体コアにより磁気的に結合した第１の二次巻線及び第２の二次巻線を有するトランスと、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線に発生する交流電圧を直流電圧に変換する整流素子を有する整流回路と、
前記第１の二次巻線と前記第２の二次巻線とのそれぞれの一端部同士が接続される接続接点であるセンタータップで接続され、前記整流回路から出力されるリップル電圧波形を平滑する平滑回路と、
前記インバータ回路、前記トランス、前記整流回路及び前記平滑回路を固定し、前記整流回路に流れる電流のリターン経路となる金属筐体とを備え、
前記整流素子は、アノード端子である圧入部と、この圧入部から延びたカソード端子であるカソードピンとを有する圧入ダイオードであり、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線の各他端部は、前記圧入部が前記金属筐体の凹部に嵌着された前記圧入ダイオードの前記カソードピンの先端部と電気的に接続されており、
前記第１の二次巻線及び前記第２の二次巻線の各前記他端部には、それぞれ貫通穴が形成され、
前記貫通穴に圧入された前記先端部は、各前記貫通穴に前記先端部の弾性力により密接して電気的に接続されているスイッチング電源装置。 An inverter circuit having a switching element that changes the DC voltage input from the input terminal to an AC voltage;
A primary winding having both ends connected to the switching element, and a transformer having a first secondary winding and a second secondary winding that are magnetically coupled to the primary winding by a magnetic core;
A rectifying circuit having a rectifying element that converts an alternating voltage generated in the first secondary winding and the second secondary winding into a direct voltage;
The ripple voltage waveform output from the rectifier circuit is smoothed by connecting with a center tap that is a connection contact for connecting one end portions of the first secondary winding and the second secondary winding. A smoothing circuit to
The inverter circuit, the transformer, the rectifier circuit, and the smoothing circuit are fixed, and a metal housing serving as a return path for current flowing through the rectifier circuit,
The rectifying element is a press-fit diode having a press-fit portion that is an anode terminal and a cathode pin that is a cathode terminal extending from the press-fit portion.
Each of the other ends of the first secondary winding and the second secondary winding has a tip portion of the cathode pin of the press-fit diode in which the press-fit portion is fitted in a recess of the metal housing. Electrically connected,
A through hole is formed in each of the other end portions of the first secondary winding and the second secondary winding ,
Before SL said tip portion which is pressed into the through hole, close to the switching power supply device which is electrically connected by the elastic force of the tip on each of the through holes. 複数の前記圧入ダイオードは、前記磁性体コアの長手方向に沿って配置されている請求項１または２に記載のスイッチング電源装置。   The switching power supply device according to claim 1, wherein the plurality of press-fit diodes are arranged along a longitudinal direction of the magnetic core. 前記圧入ダイオードは、前記カソードピンが前記センタータップよりも前記磁性体コア側に接近するように配置されている請求項１〜３の何れか１項に記載のスイッチング電源装置。   4. The switching power supply device according to claim 1, wherein the press-fit diode is arranged such that the cathode pin is closer to the magnetic core side than the center tap. 5. 前記スイッチング電源装置は、車載用ＤＣＤＣコンバータである請求項１〜４の何れか１項に記載のスイッチング電源装置。   The switching power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the switching power supply device is an in-vehicle DCDC converter.
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