JPH01157266A

JPH01157266A - スイッチングレギュレータ

Info

Publication number: JPH01157266A
Application number: JP31590087A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Shimamoto; 島本　俊明
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はスイッチングレギュレータに関し、更に詳しく
は制御回路を除き入力歪波平滑回路以降の１次側スイッ
チング回路の改良に係るものである。

従来の技術従来のスイッチングレギュレータは例えば第１７図に示
すようにサイリスタ６のゲートトリガ電流をスイッチン
グトランス９に設けた別巻線１３より得るとともにスイ
ッチング素子１０と駆動・制御回路１１をプリント配線
が印刷された同一金属基板上に搭載して構成されていた
。すなわち、第１７図において、１，２は入力端子で交
流電圧を受電する。３はダイオードより成る整流回路で
交流電圧を整流し、直流に変換する。４は突入電流制限
抵抗で、この突入電流制限抵抗４により突入電流を制限
する。５は電解コンデンサで、整流回路３で整流された
電圧の脈流分を平滑する。６はサイリスタで、突入電流
制限後、電解コンデンサ６が充電され、スイッチング素
子１０が動作を開始すると動作し、突入電流制限抵抗４
を短絡する。７，８は抵抗とコンデンサの直列回路より
成るサージ吸収回路で、スイッチングトランス８の１次
巻線Ｎｐ間に発生するサージ電圧を吸収する。

前記スイッチング素子１ｏは駆動・制御回路１１からの
信号により直流を交周波交流に変換する。

１２はダイオードでサイリスタ６のゲート・カソード間
に逆方向に加わる電圧を短絡して保護する。

１３はスイッチングトランス９に設けられた１次側別巻
線である。１４はサイリスタ６のゲート電流制限抵抗で
ある。１ｅはスイッチング素子１０と駆動・制御回路１
１を１つのブロックとしてプリント配線が印刷された金
属基板上に搭載した金属基板ブロックである。

次に前記従来例の動作について説明する。第１７図にお
いて、入力端子１，２に交流電圧が受電されると整流回
路３→突入電流制限抵抗４→電解コンデンサ６→入力端
子へと電流が流れ、突入電流は突入電流制限抵抗４によ
り制限される。また、交流電圧は整流回路３で整流され
、電解コンデンサ６で平滑され、電解コンデンサ６の両
端に直流電圧が発生する。この直流電圧がある規定値以
上になると、駆動・制御回路１１が動作を開始し、スイ
ッチング素子１０を動作させるための信号を発生する。

この信号によりスイッチング素子１０が動作を開始する
と前記直流電圧は高周波交流電圧に変換される。この時
、スイッチング素子（ＦＩＴ）１０のドレイン電流はス
イッチングトランス９の１次巻線Ｎｐを流れるため、１
次側別巻線１３に電圧が発生する。この電圧を抵抗１４
を通してトリガー信号としてサイリスタ６のゲートに印
加し、サイリスタ６を動作させ、突入電流制限抵抗４０
両端を短絡する。このようにスイッチング素子１ｏが動
作するまでは、突入電流制限抵抗４で突入電流を制限し
、その後はサイリスタ６が動作することにより、突入電
流制限抵抗４の両端を短絡するのである。一方、スイッ
チング素子１ｏはスイッチング損失により著しく発熱す
るが、この熱は金属基板ブロック１６の金輿基板を通じ
て外部に放熱する。

第１８図は第２の従来例を示す。スイッチングトランス
９に設けられた１次側別巻線１３に直列にゲート電流制
限抵抗１４とサイリスタ６のゲート・カソード間逆電圧
阻止用ダイオード１２を接続したもので、１７は平滑コ
ンデンサ、１８はサイリスタｅのゲート抵抗であり、そ
れ以外は全て第１７図と同じである。このときの動作は
１次側別巻線１３に発生した電圧はゲート電流制限抵抗
１４全通してゲート・カソード間逆電圧阻止用ダイオー
ド１２と平滑コンデンサ１７によって整流平滑されてト
リガー信号としてサイリスタ６のゲートに印加され、サ
イリスタ６が動作して突入電流制限抵抗４０両端を短絡
する。尚、ゲート抵抗１８はサイリスタ６が温度変化に
よってゲート感度が変化するのを防止するとともに非導
通時のアノード・カソード間耐電圧を向上するだめのも
のである。それ以外の動作は全て第１７図と同じである
。

第１９図はサージ吸収回路として抵抗２ｏとコンデンサ
２１を並列接続し、一端にダイオード２２のカソードを
接続したもので、抵抗２０とコンデンサ２１の並列接続
の他端をスイッチングトランス１次巻線Ｎｐの一端と電
解コンデンサ６の陽極、サイリスタ６０カソードおよび
突入電流制限抵抗４の一端の接続点に接続し、ダイオー
ド２２のアノードをスイッチングトランス９の１次巻線
Ｎｐの他端とスイッチングｉ子（ＦＩＴ）１ｏのドレイ
ンの接続点に接続したものであり、それ以外の回路およ
び動作は第１８図と同じである。スイッチング素子１０
がオフになった瞬間にスイッチングトランス９０１次巻
線Ｎｐ間に発生するサージ電圧はダイオード２２とコン
デンサ２１によって吸収され、コンデンサ２１に吸収さ
れたエネルギーは抵抗２ｏによって放成し消費される。

従って１次巻線Ｎｐ間の電圧は抵抗２ｏとコンデンサ２
１の定数によって決まる値にクランプされ、ヒゲ状のサ
ージ電圧はカットされることになる。

これと等価の動作を行うサージ吸収回路を第２０図とし
て付は加えておく。すなわち抵抗２ｏとコンデンサ２１
の並列接続部の代わりにツェナーダイオード２３を挿入
接続したもので、スイッチング素子１ｏがオフになった
瞬間にスイッチングトランス９の１次巻線Ｎｐ間に発生
するサージ電圧（ダイオード２２のアノード側が高電位
となる。）はダイオード２２の順方向電圧降下とツェナ
ーダイオード２３のツェナー電圧の合計値でカットされ
る。

発明が解決しようとする問題点以上のような従来例の欠点は発熱部品であるサイリスタ
６とサージ吸収回路がプリント配線が印刷された同一金
属基板上に搭載されておらず、放熱のだめの手段を施し
たサイリスタ６および同じ手段を施したサージ吸収回路
が必要であったこと、又これらを前記金属基板上に搭載
しようとしてもサイリスタ６のトリガー電源をサージ吸
収回路から得ていないため、前記金属基板を周辺回路に
接続するための接続端子としてトリガー用の接続端子も
別に必要となって接続端子が増加し、サイズ、コストと
もにデメリットとなるとともに、スイッチングトランス
９に１次側別巻線１３を設けることによる材料および工
数も大きな経済的損失となっていた。更に従来の方法で
はプリント配線が印刷された金属基板上に非発熱部品で
構成される駆動・制御回路１１を搭載していたが金属基
板は樹脂基板に比べ価格が高く、放熱を必要としない駆
動・制御回路１１の金属基板への搭載はコスト的にデメ
リットとなっていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、サイリスタ
のトリガをサージ吸収回路に流れる電流によって行うこ
とによってサイリスタとサージ吸収回路をプリント配線
が印刷された金属基板に搭載したとき、同一金属基板内
でサイリスタのトリガ動作を可能とし、新たな接続端子
の増加を防ぐとともに別巻線を設けることなくサイリス
タの動作が可能となって材料および工数を削減すること
および非発熱部品を除いて発熱部品だけを前記金属基板
に搭載することによって極めてコストパフォーマンスの
優れたスイッチングレギュレータとすることを目的とし
ている。

問題点を解決するための手段本発明は前記問題点を解決するため、入力整流回路のプ
ラス端子に突入電流制限抵抗の一端とサイリスタのアノ
ードを接続し、平滑用電解コンデンサの陽極およびスイ
ッチングトランス１次巻線の一端の接続点に前記突入電
流制限抵抗の他端とサイリスタのカソードを接続し、こ
のサイリスタのゲートをサージ吸収回路の一端に接続し
、このサージ吸収回路の他端を前記スイッチングトラン
ス１次巻線の他端とスイッチング素子のドレイン又はコ
レクタの接続点に接続し、前記のサイリスタとサージ吸
収回路とスイッチング素子とそれらの付属回路部品をプ
リント配線が印刷された同一金属基板上に搭載した構成
とするものである。

作用前記回路構成によりサージ吸収回路に流れる電流はサイ
リスタのゲートトリガ電流として利用され、これにより
、サイリスタは動作させられる。

これらの動作は同一金属基板内で行われる。又、サイリ
スタ、サージ吸収回路、スイッチング素子およびこれら
の付属回路部品等の発熱部品が前記金属基板に搭載され
、駆動・制御回路等の非発熱回路部品は前記金属基板外
に接続された構成となる。発熱部品から発生した熱は前
記金属基板の金属部を通して効率的に外部へ放熱される
。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において１，２は入力端子、３はダイオードのブリッ
ジ回路からなる整流回路、４は突入電流制限抵抗、６は
電解コンデンサ、６はサイリスタ、７，８はサージ吸収
回路を構成する抵抗とコンデンサ、９はスイッチングト
ランス、Ｎｐはスイッチングトランス９の１次巻線、１
０はスイッチング素子（ＦＩＣＴ）、１１は駆動・制御
回路、１２はダイオード、１５はスイッチング素子１ｏ
とサージ吸収回路７，８、サイリスタ６、ダイオード１
２を１つのブロックとしてプリント配線が印刷された金
属基板上に搭載した金属基板ブロックである。

次に動作を説明する。入力端子１，２に交流電圧が受電
されると、整流回路３→突入電流制限抵抗４→電解コン
デンサ６→入力端子へと電流が流れ、突入電流は突入電
流制限抵抗４によって制限される。また交流電圧は整流
回路３で整流され、電解コンデンサ６で平滑され、直流
電圧が電解コンデンサ６の両端に発生する。この直流電
圧がある規定値以上になると駆動・制御回路１１が動作
し、スイッチング素子１ｏを動作させ、直流電圧を高周
波交流電圧に変換する。スイッチング素子１０がオンす
るとスイッチングトランス９の１次巻線Ｎｐ間には電解
コンデンサ６０両端の直流電圧が発生する。この時、電
解コンデンサ５→ダイオード１２→抵抗７→コンデンサ
８→スイツチング素子１０→電解コンデンサ５へと電流
が流れ、コンデンサ８が充電される。次にスイッチング
素子１０かオフすると、スイッチングトランス９の１次
巻線Ｎｐ間には、前記直流電圧とは逆方向にフライバッ
ク電圧が発生する。この時、コンデンサ８→抵抗７→サ
イリスタ６のゲート→サイリスタ６０カソード→スイッ
チングトランス９の１次巻線Ｎｐ→コンデンサ８へと放
電電流が流れる。

この電流がゲートトリガ電流となってサイリスタ６を動
作させ、突入電流制限抵抗４０両端を短絡する。一方、
スイッチング素子１０．サージ吸収回路の抵抗７、サイ
リスタｅは著しい発熱を伴なうがこの熱は金属基板ブロ
ック１６の金属基板を通じて外部へ放熱する。尚、この
金属基板ブロックには非発熱部品で構成される駆動・制
御回路１１は含まれていない。

第２図は第２の実施例である。本実施例におい□ては突
入電流制限抵抗４をスイッチング素子１ｏ、サージ吸収
回路７，８、サイリスタ６、ダイオード１２とともにプ
リント配線が印刷された金属基板１６上に搭載したもの
である。突入電流制限抵抗４はスイッチング素子１０が
動作した後はサイリスタ６によって短絡されるので熱の
発生がないが、スイッチング素子１ｏが動作するまでの
極めて短い時間においては膨大な電力を消費し瞬間的な
発熱を起こす。突入電流制限抵抗４を前記金属基板１６
に搭載することによってこの瞬間的な発熱についても金
属基板１６の金属部を通じて外部へ放熱し、突入電流制
限抵抗４の温度上昇を低く抑えるものである。それ以外
の構成および動作は全て第１図と同じである。

第３図は第３の実施例である。本実施例はサイリスタ６
のゲートとサージ吸収回路７．８の間にダイオード１２
を直列に挿入接続したものである。

２４は抵抗、１７はコンデンサ、１８は抵抗であυ、そ
れ以外の構成および動作は全て第２図と同じである。

動作は次の通りである。電解コンデンサ６の両端の直流
電圧がある規定値以上になると駆動・制御回路１１が動
作し、スイッチング素子１ｏを動作させ、直流電圧を高
周波交流電圧に変換するまでの動作は第１図での説明と
全く同じである。スイッチング素子１０がオンするとス
イッチングトランス９の１次巻線Ｎｐ間には電解コンデ
ンサ６の両端の直流電圧が発生する。この時、電解コン
デンサ６→抵抗２４→抵抗７→コンデンサ８→スイツチ
ング素子１ｏ→電解コンデンサ６へと電流が流れ、コン
デンサ８が充電される。次にスイッチング素子１０がオ
フするとスイッチングトランス９の１次巻線Ｎｐ間には
、前記直流電圧とは逆方向にフライバック電圧が発生す
る。この時、コンデンサ８→抵抗７→ダイオード１２→
サイリスタ６のゲート→サイリスタ６０カソード→スイ
ッチングトランス９の１次巻線Ｎ　ｐ−’）３ンデンサ
８ヘと放電電流が流れる。この電流がゲートトリガ電流
となってサイリスタ６を動作させ、突入電流制限抵抗４
の両端を短絡する。コンデンサ１７は平滑コンデンサ、
抵抗１８はサイリスタ６のゲート抵抗であり、その機能
は従来例の第１８図において説明した通りである。

第４図ａは第４の実施例であシ、サージ吸収回路として
抵抗２０とコンデンサ２１を並列接続し、一端にダイオ
ード２２のカソードを接続したもので、抵抗２０とコン
デンサ２１の並列接続の他端にサイリスタ６のゲート電
流制限用の抵抗２６の一端を接続し、抵抗２６の他端を
サイリスタ６のゲートに接続するとともに、ダイオード
２２のアノードをスイッチングトランス９０１次巻線Ｎ
ｐとスイッチング素子（ＦＩＴ）１０のドレインの接続
点に接続したものであり、それ以外の回路および動作は
第３図と同じである。

次に動作を説明する。スイッチング素子１０が動作して
直流電圧を高周波交流電圧に変換するまでの動作は第１
図での説明と同じである。スイッチング素子１ｏがオン
するとスイッチングトランス９の１次巻線Ｎｐ間には電
解コンデンサ６の両端の電圧が発生するが、サージ吸収
回路のダイオード２２が発生電圧に対し逆方向に挿入さ
れているため、サージ吸収回路への電流の流れ込みは発
生しない。次にスイッチング素子１０がオフすると、ス
イッチングトランス９の１次巻線Ｎｐ間には、前記直流
電圧とは逆方向にフライバック電圧が発生する。この時
、スイッチングトランスｅの１次巻線Ｎｐ→ダイオード
２２→コンデンサ２１→抵抗２６→サイリスタ６のゲー
ト→サイリスタ６０カソード→スイッチングトランス９
の１次巻線Ｎｐへと電流が流れ、コンデンサ２１が充電
されるとともに、この充電電流がゲートトリガ電流とな
ってサイリスタ６を動作させ、突入電流制限抵抗４０両
端を短絡する。尚、コンデンサ２１の充電電荷は、スイ
ッチング素子１ｏがオンしている間に抵抗２ｏによって
放電し、その電圧はコンデンサ２１と抵抗２０の定数に
よって変化する。

第４図のサージ吸収回路と等価の動作を行うサージ吸収
回路を第４図すとして付は加えておく。

これは抵抗２０とコンデンサ２１の並列接続部の代わり
にツェナーダイオード２３を接続したもので、スイッチ
ング素子１ｏがオンしている間はダイオード２２によっ
てサージ吸収回路には電流が流れないが、スイッチング
素子１ｏがオフすると、ツェナーダイオード２３のツェ
ナー電圧より高い電圧値のフライバック電圧がスイッチ
ングトランス９の１次巻線Ｎｐ間に発生することにより
、サージ吸収回路のダイオード２２とツェナーダイオー
ド２３は導通して、スイッチングトランス９の１次巻線
Ｎｐ→ダイオード２２→ツェナーダイオード２３→抵抗
２６→サイリスタ６のゲート→サイリスタ６のカソード
→スイッチングトランス９０１次巻線Ｎｐへと電流が流
れ、この電流がゲートトリガ電流となってサイリスタ６
を動作させ、突入電流制限用抵抗４の両端を短絡する。

第５図は第６の実施例である。第１図〜第４図（附図を
含む）の説明はスイッチング素子１０として全てＦＩＣ
Ｔ（電界効果トランジスタ）を使用した回路で行ったが
、ＦＥＴをバイポーラトランジスタに置き換えても、そ
の動作１発明の効果は全く変わらない。第６図はスイッ
チング素子２６としてバイポーラトランジスタを使用し
たものであり、ＦＩＣＴのドレインに対応するのがコレ
クタ。

ソースに対応するのがエミッタ、ゲートに対応するのが
ペースである。それ以外は構成、動作とも第４図と全く
同じである。

第６図および第７図は第３図の実施例を基本とした具体
的な応用例である。図中、第３図と同一番号の付してい
る部品は第３図で説明した内容と同一機能、同一動作と
なるので説明を省略する。

２６はサイリスタ６のゲート電流制限用の抵抗、２７は
ノイズによってサイリスタ６が誤動作を起こすことを防
ぐためのノイズカット用コンデンサ、２８は駆動・制御
回路１１を駆動開始させるだめの起動抵抗、２９は抵抗
、３ｏはダイオードと抵抗の直列回路、３１は過電流検
出抵抗、以上が第３図の実施例でプリント配線が印刷さ
れた金属基板１６上に搭載される部品に加えて同じく前
記金属基板１６上に搭載される部品である。又、１９は
ヒユーズ、３２はノイズフィルタ、３３は帰還ダイオー
ド、Ｎ１はスイッチングトランス９の帰還巻線、Ｎ、は
同じく２次巻線、ＮＢは同じくバイアス巻線、３４はダ
イオード、３６は電解コンデンサ、３６はフィードバッ
ク制御用のフォトカブラ、３７は２次側電流平滑用のチ
ョークコイル、３８．３９はダイオード、４０．４１お
よび４２゜４３は２次側におけるサージ吸収回路、４４
は２次側電圧平滑用のコンデンサ、４６はプリーダ抵抗
、４６は出力電圧検出・フィードバック回路、＋Ｖおよ
び−Ｖは出力端子である。

次に第３図にあられされていない部分の動作を説明する
。ヒユーズ１９は回路異常等により過大な入力電流が流
れた時溶断して機器の焼損を防ぐ。

ノイズフィルタ３２はスイッチングレギュレータで発生
したノイズが入力側に帰還しないように減衰する。抵抗
２５はサイリスタ６のゲートに流れ込むゲート電流を制
限する。コンデンサ２７はノイズによってサイリスタ６
が誤動作を起こすのを防止する。起動抵抗２８はスイッ
チングレギュレータ起動時、スイッチング素子１０が動
作を開始する前に電解コンデンサ６の直流電圧を受けて
駆動・制御回路１１に印加し駆動・制御回路１１の動作
を開始させる。抵抗２ｅはスイッチング素子１０をオン
させるべく駆動・制御回路１１よシミ圧印加がなされた
とき、スイッチング素子（ＦＥＴ）１０のゲート・ソー
ス間寄生容量によって流れるゲート電流を抑制する。ダ
イオードと抵抗の直列回路３ｏはスイッチング素子１ｏ
のターンオフ時、ゲート・ソース間寄生容量に蓄積され
た電荷を素速く放電してスイッチングロスを抑えるため
に抵抗２９に並列に接続してその合成抵抗を下げるもの
である。（抵抗２９を小さくするとスイッチング素子１
ｏのターンオン時に流れるゲート電流が過大になり、駆
動・制御回路１１０発熱や破壊を招く。）過電流検出抵
抗３１は出力短絡ある込はスイッチングレギュレータ内
部および外部の異常等により、スイッチング素子１０（
ＦＩＴ）のドレイン電流が増大したとき、これを検出し
、駆動・制御回路１１の動作を停止したり、又、間欠動
作にしたシして回路を保護する。金稿基板ブロック１６
に搭載された部品はコンデンサを除いて全て発熱部品で
ある。これらの部品で発生した熱は金属基板ブロック１
６の金属部を通じて効率よく外部へ放熱される。帰還巻
線ＮＦはスイッチング素子９のオフ時、スイッチングト
ランス９の１次巻線Ｎｐに発生するフフイバック電圧の
エネルギーを帰還ダイオード３３を通じて電解コンデン
サ６に帰還させる。バイアス巻線Ｎ、は駆動・制御回路
１１に連続的に電力を供給するもので、駆動・制御回路
１１が動作を開始し、スイッチングトランス９の１次巻
線Ｎｐに高周波交流電圧が発生するとこのバイアス巻線
Ｎｌにも高周波交流電圧が発生し、ダイオード３４と電
解コンデンサ３６で整流、平滑されて駆動・制御回路１
１へ供給される。すなわち駆動・制御回路１１は動作中
、そのほとんどの消費電力をＮ、巻線から供給される。

スイッチングトランス９の１次巻線Ｎｐに高周波交流電
圧が発生すると２次巻線Ｎ３にもその巻数比に応じた値
の高周波交流電圧が発生する。これはダイオード３８．
３９、チョークコイル３了、コンデンサ４４を通じて整
流・平滑され、出力端子＋Ｖと−Ｖ間に目的に応じた直
流出力電圧が発生する。ダイオード３８．３９にそれぞ
れ並列に接続されたサージ吸収回路４０　、４１および
４２゜４３はそれぞれのダイオードのターンオフ時、蓄
積キャリヤによって発生するパルス電流を放電させて２
次巻線Ｎ８および２次側回路接続の銅箔等のパターンの
インダクタンスによってサージ電圧が発生するのを防止
する。プリーダ抵抗４６はコンデンサ４４に充電された
電荷を放電し、スイッチングレギュレータ停止後、速や
かに出力端子＋Ｖ・−７間の電圧を零ボルトに低下させ
る。尚、＋Ｖ・−Ｖはプフス出力、マイナス出力のどち
らかの目的に応じていずれか一方が接地されて使用され
る。＋Ｖ・−７間の電圧は出力電圧検出・フィードバッ
ク回路４ｅで検出され、その値に応じてフォトカブラ３
７を通じて駆動・制御回路１１に負帰還される。その結
果スイッチング素子１０のオン時間あるいはオフ時間が
制御され（）（ルス幅制御と菖う）、出力電圧は一定に
制御される。

第８図は第６図の部分を第４図の実施例を基本とした具
体的な応用例におきかえたものである。

すなわち図中において第４図と同一番号の付している部
品は第４図で説明した内容と同一機能、同一動作であり
、それ以外は全て第６図と同じ機能、動作である。従っ
てここでは詳細な説明を省略する。

第９図は印刷配線が印刷された金属基板にスイッチング
素子をはじめとする発熱部品等が搭載された金属基板ブ
ロック１６の断面図、第１０図はその平面図、第１１図
ＩＬ−Ｑはそれに樹脂ケースを装着した状態の平面図、
正面図、側面図である。

又第１２図〜第１４図は加工前の金属基板の断面図であ
り写真印刷・エツチングによって印刷配線が印刷された
金属基板となる。第１２図〜第１４図において４７は金
属板（アルミ板又は鋼板又は珪素鋼板等）、４８は絶縁
層（第１２図の場合はガラスエポキシ樹脂、第１３図の
場合はポリイミドフィルム、第１４図の場合は無機フィ
ラー充填エポキシ樹脂）、４８’は第１３図においてポ
リイミドフィルムを接着するための接着剤層、４９は銅
箔、又６４は第１４図において鋼箔上に貼付されたアル
ミニウム箔でありアルミワイヤボンディングを直接行う
ことができるアルミのボンディングポストを形成するも
のである。（第１２図および第１３図の基板でアルミワ
イヤボンディングを行なう場合は銅箔上にニッケルある
いは貴金属メツキを施し、その上にボンディングを行う
。）第１２図の金属基板は松下電工（株）よりナシ目ナ
ル金−ベースプリント配線板として販売されている。

第１３図の金属基板は（株）神戸製鋼所より金部ベース
鋼張り積層板ＫＯａＰＲＩＴシリーズとして販売されて
いる。第１４図の金属基板は電気化学工業（株）よりデ
ンカＨＩＴＴプレートとして販売されている。

第９図〜第１１図に戻って、４７　、４８　、４９は第
１２図〜第１４図で説明した通りである。６０はヒート
スプレッダ−１６１はアルミワイヤ、６２はボンディン
グポスト、６３は抵抗やコンデンサ等のチップ電子部品
、６４は半田、６６は外部接続リード線、６６はリード
固定部、６Ｔは樹脂ケース、６８は取付用孔である。又
第１図〜第８図の部品番号と同一の番号の付している部
品は第１図〜第８図のそれと同じ部品である。次にその
構成の要点を説明する。銅箔４９は写真印刷・エツチン
グによって印刷配線が形成されて不要な部分が除去され
る。さらに所定位置に半田（クリーム半田等）が塗付さ
れその上にスイッチング素子１゜を搭載したヒートスプ
レッダ−５０，抵抗やコンデンサ等のチップ電子部品６
３、サイリスタ６等の半導体部品、ボンディングポスト
６２、外部接続リード線６６等の部品をマウントし、リ
フロー炉等により半田付けが行われる。スイッチング素
子１ｏからはボンディングポスト５２に対してアルミワ
イヤ５１によってワイヤボンディングが行われて電気的
に接続される。ワイヤボンディングハ抵抗やコンデンサ
等のチップ電子部品６３、サイリスタ６等の半導体部品
および外部液ａＩＪ−ド線６６がマウントされる前にス
イッチング素子１０およびヒートスプレッダ−６０のみ
をマウントした状態で行ってもよい。又、ボンディング
ポスト６２は金属基板単体の状態でニッケルあるいは貴
金属等によって銅箔上にメツキして形成することもでき
るし、第１４図の金属基板のように銅箔上にアルミニウ
ム箔６４が貼付されたものはエツチングによってボンデ
ィングポストが形成される。部品が金属基板上に実装さ
れた後、第１１図のように樹脂ケース６７を取り付けて
金鴎基板ブロックが完成する。尚、樹脂ケースを取り付
ける代わりにモールド樹脂でモールドする場合もある。

この金属基板ブロック１６は外部接続リード線６６を電
源本体のプリント基板（第１６図、第１６図における６
３）に挿入半田付けすることによって周辺回路と電気的
に接続される。第１５因、第１ｅ図は電源本体に取り付
けられた状態を示す斜視図である。６９は電源本体の放
熱板（アルミ等の金属ででへている。）、６０は金属基
板ブロック１６を放熱板６９に取り付けるバネ性取付金
具、６１は取付ビス、６２は絶縁シート、６３は電源本
体のプリント基板である。第１５図はバネ性取付金具６
ｏによって金属基板ブロック１５を放熱板５９に強く圧
接する構造としたもので、金属基板ブロック内の発熱部
品によって発生した熱は金属基板ブロックの金属板（第
９図〜第１４図における４７）を通して放熱板６９に効
率的に伝導され、放熱板６９から電源外部に放熱する。

通常、金属板４７はスイッチング素子１０のソース又は
エミッタ電位にクランプされているので放熱板６９との
間に絶縁シート６２を入れて絶縁する。

第１６図はバネ性取付金具６ｏの代わりに取付ビス６１
を用いて金属基板ブロック１６を放熱板６９に締め付け
たものでその他の構成は第１６図と同じである。放熱効
果も第１６図で述べた通りである。

発明の効果以上述べた通り本発明によれば１次側の主たる発熱部品
のほとんどを金属基板に実装し金属板を通して効率的に
電源本体の放熱板に導いて外部へ放熱するため極めて放
熱効果が高く結果的に電源の小型化が図れる。同時にス
イッチングによる電圧スイングの大きな部位のほとんど
が金属基板ブロック内に入るためにノイズ処理が極めて
容易となる。金属基板ブロックは制御回路を含まないの
でコストパフォーマンスも高く、サイリスタのトリガを
金属基板ブロック内のサージ吸収回路で行）ため、金属
基板ブロックの接続端子の減少、スイッチングトランス
の簡素化が図れる、放熱手段を施していた個別発熱部品
がなくなシミ源内部の簡素化が図れる等、小型化と低コ
スト化に大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明の実施例を示す回路図、第９図
は本発明の一実施例を示す金属基板ブロックの断面図、
第１０図はその平面図、第１１図ａ〜Ｃはそれに樹脂ケ
ースを取付けた状態の平面図、正面図、側面図、第１２
図〜第１４図は本発明の実施例で用いられた金属基板の
加工前の断面図、第１５図および第１６図は本発明の実
施例を示す斜視図、第１７図〜第２０図は従来例を示す
回路図である。３・・・・・・整流回路、４・・・・・・突入電流制限
抵抗、６・・・・・・電解コンデンサ、６・・・・・・
サイリスタ、７・・・・・・サージ吸収回路の抵抗、８
・・・・・・サージ吸収回路のコンデンサ、９・・・・
・・スイッチングトランス、１０・・・・・・スイッチ
ング素子、１１・・・・・・制御回路、１２・・・・・
・ダイオード、１６・・・・・・金属基板ブロック、２
０・・・・・・サージ吸収回路の抵抗、２１・・・・・
・サージ吸収回路のコンデンサ、２２・・・・・・サー
ジ吸収回路のダイオード、２６・・・・・・抵抗、２６
・・・・・・スイッチング素子（バイポーラトランジス
タ）、３２・・・・・・ノイズフィルタ、３７・・・・
・・２次側整流平滑回路のチロ−クコイル、３８．３９
・・・・・・２次側整流平滑回路のダイオード、４４・
・・・・・２次側整流平滑回路のコンデンサ、４７・・
・・・・金属基板の金属板、４８・・・・・・金属基板
の絶縁層、４９・・・・・・金属基板の鋼箔、Ｎｐ・・
・・・・スイッチングトランス１次巻線。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３−
！流回路本−突入電流＃ｌ隈低杭５−電解コンナンサ８−　コンナンプ（サージ頃４Ｃ回２）１２−・−ダイ
オード第２図２０−匙仇（サーク畷収回路）第９図第１１図 α Ｃ第１２図第１３図第１４図第１５図第１７図ノ乙男１８図Ｌ　　　　　　−Ｊ第１９図第２０図ＸｌＯ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）交流電源を入力として少なくともノイズフィルタ
回路と入力整流回路と制御回路とスイッチング素子を含
む一次側回路とスイッチングトランスと２次側整流平滑
回路から成り、前記スイッチング素子を含む１次側回路
は前記入力整流回路のプラス端子に突入電流制限抵抗の
一端とサイリスタのアノードを接続し、平滑用電解コン
デンサの陽極およびスイッチングトランス１次巻線の一
端の接続点に前記突入電流制限抵抗の他端とサイリスタ
のカソードを接続し、このサイリスタのゲートをサージ
吸収回路の一端に接続し、このサージ吸収回路の他端を
前記スイッチングトランス１次巻線の他端とスイッチン
グ素子のドレイン又はコレクタの接続点に接続し、前記
のサイリスタとサージ吸収回路とスイッチング素子とそ
れらの付属回路部品をプリント配線が印刷された同一金
属基板上に搭載して成るスイッチングレギュレータ。
（２）サイリスタのゲートとサージ吸収回路の間に抵抗
又はダイオードもしくはそれらの直列回路が挿入接続さ
れた特許請求の範囲第１項記載のスイッチングレギュレ
ータ。
（３）サージ吸収回路は抵抗とコンデンサの直列回路か
ら成る特許請求の範囲第１項記載のスイッチングレギュ
レータ。
（４）サージ吸収回路は抵抗とコンデンサを並列接続し
てその一端にダイオードのカソードを接続して成る特許
請求の範囲第１項記載のスイッチングレギュレータ。