JPH06276737A - Dc−dcコンバータ - Google Patents

Dc−dcコンバータ

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JPH06276737A
JPH06276737A JP5058948A JP5894893A JPH06276737A JP H06276737 A JPH06276737 A JP H06276737A JP 5058948 A JP5058948 A JP 5058948A JP 5894893 A JP5894893 A JP 5894893A JP H06276737 A JPH06276737 A JP H06276737A
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JP
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aluminum substrate
connector
pattern
substrate
copper foil
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JP5058948A
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Katsumi Fujikawa
克美 藤川
Kenji Fujita
憲司 藤田
Narimoto Kijima
成基 鬼島
Hisao Tokai
久生 渡海
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0306Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
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    • H05K2201/10628Leaded surface mounted device
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁処理されたアルミ基板上にオ−ル面付け
部品を実装し、使い勝手が良く、小形、高信頼性、低価
格なDC−DCコンバ−タを提供する。 【構成】 1はアルミ基板、2は高温状態においても接
点処理部が化学的変化しない材料を使用した面付けコネ
クタ、7はセラミック基板上に部品を搭載した混成集積
回路、3、4、10、11、14はチップ抵抗、チップ
セラミックコンデンサで外形寸法横3.2mm、縦2.5
mm以下、16は銅箔パタ−ンで形成した大電力、低抵
抗、15は高温状態においても接点処理部が化学的変化
しない材料を使用した面付けコネクタを示す。 【効果】 本発明により、使い勝手が良く、小形、高信
頼性、低価格なDC−DCコンバ−タが提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁処理したメタルコ
ア基板(例えばアルミニウム)上に銅箔で形成したパタ
−ンを設け、それに発熱部品を含む各種部品を搭載する
ことにより構成されるDC−DCコンバ−タ、インテリ
ジェントパワ−モジュ−ル、モ−タ制御回路等に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のメタルコア基板(例えばアルミニ
ウム)を使用したDC−DCコンバ−タは、次の構成と
なっている。
【0003】アルミ基板上にヒ−トシンクを付加し、
それをマザ−ボ−ド上に半田付けして実装する方式を採
用しているために、外部接続用端子としては半田付け可
能なピンタイプを使用している。
【0004】このためにマザ−ボ−ド(配線基板)が必
須である。
【0005】内部は絶縁処理したアルミ基板上に銅箔
で形成したパタ−ンに部品を搭載しているが、アルミ基
板と部品の熱膨張係数差による半田接続信頼性で問題と
なる部品も実装している。
【0006】更に、大電力、低抵抗としては1W又は1
/2Wのチップ抵抗を数本使用して必要電力を確保して
いる。
【0007】内部はノイズに敏感な制御回路を別基板
(ガラスエポキシ)上に部品実装してアルミ基板との接
続はコネクタを介して行っている。
【0008】尚、この種のDC−DCコンバ−タに関す
る従来技術に関する公知例として最適な物は見当らない
が、調査した範囲での関連する公知例を下記に示す。
【0009】 特開平3−135370『スイッチング電源』 特開平3−135371『スイッチング電源』 特開平3−135372『スイッチング電源』 特開平3−135373『スイッチング電源』
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、次のよ
うな問題が有る。従来技術のDC−DCコンバ−タ実装
方式は、マザ−ボ−ド(別基板)上に半田付けして実装
し、更に、アルミ基板表面にヒ−トシンクを装着して使
用する構成となっているため、マザ−ボ−ド(別基板)
とヒ−トシンクが必須であり、DC−DCコンバ−タは
小形化出来るが、マザ−ボ−ド、ヒ−トシンクを含める
と大形化してしまうため、使い勝手が悪く、且つ、原価
高となる。
【0011】又、外部接続用として金メッキ処理以外の
コンタクトを有するコネクタを用いたとすると、製造工
程中に印加される温度ストレスによりコンタクト部分が
化学変化し、接触不良発生の問題が有る。
【0012】従来技術では、大形部品、発熱部品はアル
ミ基板上に直接搭載し、ノイズに敏感な制御回路は別基
板(ガラスエポキシ)に搭載して構成している。この別
基板とアルミ基板とはコネクタを介して接続されるた
め、次の問題がある。
【0013】(a)別基板として、ガラスエポキシを使用
しているため、制御回路内で発生する熱が大きいときに
は基板の熱伝導効果は期待出来なく、部品の温度上昇が
大きくなり、信頼度が低下する。
【0014】(b)別基板とアルミ基板との接続はコネク
タを使用しているため、別基板の外形寸法が大きくなる
とともに原価高になる。
【0015】また、アルミ基板とそれに搭載されるチッ
プ部品(主にチップ抵抗、チップコンデンサ)の熱膨張
係数差が大きいために、冷熱衝撃試験においてアルミ基
板と部品との半田接続部に歪が発生し、半田接続部にク
ラックが入りそれが進行し、破断して接続不良が発生す
る。この歪は部品外形寸法に比例することがシミュレ−
ション及び実験で確認されている。チップ部品でも樹脂
ケ−スタイプ及びリ−ド付き部品においては上記不良は
発生しない。
【0016】さらに従来技術では、大電力(1W以
上)、低抵抗(0.5Ω以下)が必要な場合には、1W
又は1/2Wのチップ抵抗を必要本数を並列、直列接続
して使用している。この方法では、電力が大きくなるほ
ど必要な抵抗本数が増加し基板占有面積が増加するため
に、DC−DCコンバ−タのサイズが大きくなる。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、外部接続方式
として、半田付けピン端子方式よりコネクタ接続方式に
変更し、コネクタを基板の一側周端部に実装することに
より、マザ−ボ−ド(別基板)、ヒ−トシンク等を不要
にする。
【0018】アルミ基板上に搭載するコネクタとして
は、アルミ基板に部品を搭載して半田付けする製造工程
において、印加される高温状態においてもコンタクト部
分の化学的変化が発生しない材料(金メッキ)を使用し
た面付けタイプコネクタを用いる。
【0019】ノイズに敏感な制御回路は、混成集積回路
としてセラミック基板上に構成し、制御回路内で発生す
る熱はセラミック基板の放熱特性を利用して、発熱部品
よりセラミック基板及びリ−ド端子を介して、アルミ基
板に伝達させる。このため、温度上昇が低減でき、信頼
度を向上できる。混成集積回路とアルミ基板との接続
は、混成集積回路のリ−ド端子で接続されるため、小
形、低価格にできる。
【0020】アルミ基板上に搭載する全部品につき、ア
ルミ基板との半田接続部分に熱応力解析シミュレ−ショ
ンを行い、最大歪量を求め規定値以上の最大歪量を有す
る部品につき最大歪量低減の為、部品外形寸法を制限す
る。この結果、チップ抵抗の外形寸法は横3.2mm、
縦2.5mm以下、チップコンデンサの外形寸法は横
3.2mm、縦2.5mm以下の物を使用する。
【0021】低抵抗値ならばアルミ基板上に銅箔パタ−
ンで形成することが可能であり、パタ−ンにて発生する
熱は、アルミ基板の放熱特性を利用することで対応可能
である。したがって、大電力(1W以上)、低抵抗値
(0.5Ω以下)はアルミ基板上に銅箔でパタ−ンを形
成することにより、作成可能である。
【0022】
【作用】本発明では、前記技術的手段は下記に示す働き
をしている。
【0023】1.DC−DCコンバ−タの外部接続に、
接点処理として金メッキを使用した面付けタイプコネク
タを採用している。
【0024】これにより、アルミ基板にコネクタを搭載
し半田付けする製造工程中にコネクタは高温状態(20
0〜240℃、30〜60秒)にさらされるが、接点処
理として金メッキを使用しているために、この高温状態
でも接点処理部分は化学的変化することなく、コネクタ
の抜き差しを繰り返しても安定した接触状態を確保でき
る。
【0025】仮に、接点処理として錫メッキを使用した
面付けタイプコネクタを採用すると、アルミ基板にコネ
クタを搭載し半田付けする製造工程中に高温状態にさら
されるために接点処理部分が化学的変化することによ
り、コネクタの抜き差しを繰り返すと接触不良が発生す
るので、アルミ基板に搭載する面付けコネクタとして
は、金メッキ品を採用することが重要である。
【0026】外部接続方法として、コネクタを用いるこ
とによりDC−DCコンバ−タの使い勝手が向上する。
例えば、DC−DCコンバ−タを直接装置の筐体及び論
理架内に実装することにより、マザ−ボ−ド(別基
板)、ヒ−トシンク等は不要となる。
【0027】2.アルミ基板はアルミベ−ス上に絶縁
層、その上に銅箔パタ−ンを設けることにより構成して
いるので、アルミベ−スと銅箔パタ−ン間には静電容量
が形成されている。DC−DCコンバ−タではノイズ発
生源である発熱部品を直接銅箔パタ−ン上に搭載してい
る。
【0028】仮に、ノイズに敏感な制御回路も発熱部品
と同一実装面に実装するとアルミベ−スと銅箔パタ−ン
間には静電容量が形成されているために発熱部品が発生
するノイズにより制御回路が誤動作する恐れが有る。
【0029】これを防ぐための技術的手段として、アル
ミ基板と制御回路は同一面でなく、分離して実装する方
式を採用しているので、アルミベ−スと銅箔パタ−ン間
に形成されている静電容量を介するノイズの影響を無く
すことができる。
【0030】更に、制御回路はセラミック基板上に部品
を搭載しているので、制御回路中で発熱する部品の熱は
セラミック記版の放熱特性を利用してアルミ基板へ伝達
されるので熱的にも信頼性が向上する。
【0031】3.アルミ基板上に直接実装するリ−ドレ
スチップ部品(チップ抵抗、チップコンデンサ)の外形
寸法は横3.2mm、縦2.5mm以下の物を採用し
た。これにより、冷熱衝撃試験におけるアルミ基板、搭
載部品の熱膨張係数差による半田接続部に発生する最大
歪量も小さくなり、接続不良はなくなる。
【0032】4.大電力(1W以上)、低抵抗(0.5
Ω以下)としては銅箔パタ−ンにより形成した抵抗体を
採用している。銅箔パタ−ンの幅、長さ、厚さにより必
要な抵抗値を製造することが出来る。又、パタ−ンにて
発生する熱は銅箔−絶縁層−アルミ基板へと伝導される
ので、必要な電力値は銅箔パタ−ンの温度上昇より決定
できる。
【0033】この方式では、大電力(1W以上)、低抵
抗(0.5Ω以下)は簡単に作成でき、銅箔パタ−ンで
作るため、アルミ基板との半田接続部信頼性についても
問題ない。
【0034】
【実施例】本発明によるDC−DCコンバ−タの一実施
例を図1に示す。
【0035】本実施例のDC−DCコンバ−タは、図1
に示す如く、絶縁基板1と、その絶縁基板上に形成され
た所望形状のパタ−ンに接続されるように該絶縁基板上
に搭載された複数の電子部品とにより、構成されてい
る。
【0036】絶縁基板1(以下基板という)は、9cm×
14cmサイズの比較的大形の基板が用いられる。基板1
としては例えば、フェノ−ル基板、ガラスエポキシ基板
あるいは絶縁処理された金属基板が用いられる。本実施
例では、熱放散特性の優れた金属性のアルミニウム基板
が用いられ、その表面には陽極酸化技術によって酸化ア
ルミニウム膜がコ−テングされている。
【0037】本実施例で用いられる基板1の厚みは放熱
を考慮して1mm〜3mmの比較的肉厚の基板が選択して用
いられている。
【0038】基板1の一主面には10〜150μ厚のエ
ポキシあるいはポリイミド等の絶縁樹脂層(図示しな
い)が貼着され、更にその絶縁樹脂層上には10〜15
0μ厚の銅箔(図示しない)が絶縁樹脂層と同じにロ−
ラあるいはホットプレス等の手段により貼着されてい
る。基板1上に貼着される銅箔は基板1の全域に一定の
厚みを有するか、もしくは部分的に銅箔の厚みを異なら
しめて貼着するように設計される。本実施例では比較的
大きな電流容量及び作業性を考慮して基板1全域に70
μの銅箔が貼着されているものとする。
【0039】基板1の一主面に設けられた銅箔表面上に
は、スクリ−ン印刷によって銅箔のエッチングを行い、
所望のパタ−ンが形成される。パタ−ン上には複数の電
子部品が搭載され、直流入力電圧と同一系列の一次回路
17と、絶縁された二次回路18とが同一平面上に形成
されている。
【0040】一次回路を構成する主電子部品は、直流入
力電圧を受電するためのコネクタ2と、チップインダク
タンス3と、チップセラミックコンデンサ4と、主スイ
ッチング素子5と、この主スイッチング素子を駆動する
ためのドライブトランス6と、制御回路7と、メイント
ランス8と、パタ−ンにて形成された大電力の低抵抗1
6である。
【0041】以下に、一次回路17の各主部品について
説明する。コネクタ2は、図2に示すごとく、28mm×
10mm×22mmの直方体形状であり、コネクタ2の端子
2aが基板1のパタ−ンに半田で接続されて電気的接続
を形成する。端子2bは、アルミニウム基板上に銅箔で
形成された部品固定用パットと半田にて接続され、部品
を固定する役目を果たしている。端子2cは金メッキ処
理されており、この部分がケ−ブル側コンタクトと接触
する。
【0042】チップインダクタンス3は樹脂ケ−ス内に
インダクタンスが形成されており、端子がパタ−ンに半
田で接続される。主スイッチング素子5は樹脂ケ−ス内
に半導体が形成されており、リ−ド端子がパタ−ンに半
田で接続される。
【0043】ドライブトランス6は、図3に示すごと
く、ボビン6a上に電線6bを必要回数巻きつけ、それ
を端子6cに半田にて接続する。端子6cと6dとは電
気的に接続されており、端子6dを半田によりパタ−ン
と接続する。
【0044】制御回路7は、図4に示す如く、パルス幅
制御IC7b、ホトカプラ7c、トランジスタ、チップ
抵抗及びチップコンデンサ等の複数の回路素子7dが、
セラミック基板7a上の所望形状に形成されたパタ−ン
上に接続されて構成されている。本実施例で用いられる
セラミック基板7aは、40mm×23mmのサイズを有し
ている。又、基板7aの両周端部には外部リ−ド7eが
導出されており、この外部リードをアルミ基板上に形成
されているパタ−ンと半田により接続する。
【0045】メイントランス8は、図5に示す如く、蛇
腹状に形成された金属箔8aと絶縁層(図示しない)を
複数層に積層しフェライトコア8bで挟み込むように形
成されている。即ち、金属箔または巻線は、一次巻線用
8a1、二次巻線用8a2及び補助電源の補助巻線8a
3の各々の巻線が絶縁層を介して形成され、各々の巻線
は接続用端子8c1、8c2、8c3に導出され、所定
のパタ−ンと半田付けにより接続される。このメイント
ランス8のサイズは、38mm×20mm×10mmの扁平直
方体形状である。
【0046】大電力、低抵抗16はパタ−ンの形状によ
り所望の抵抗値を形成している。
【0047】次に、二次回路18を説明する。二次回路
を構成する主な電子部品は、メイントランス8により変
換された二次巻線側の出力を整流する整流ダイオ−ド9
と、メイントランス8から出力された励磁電流を蓄積し
て外部の負荷へエネルギ−を放出するチョ−クコイル1
2と、チョ−クコイル12を介してリップル成分を含ん
だリップル電流を平滑する平滑コンデンサ13、14
と、出力電圧を供給するコネクタ15と、整流ダイオ−
ド9にて発生するサ−ジ電圧を吸収するためのスナ−バ
回路を構成するチップ抵抗10とチップセラミックコン
デンサ11とから構成されている。以下に、二次回路1
8の各主部品について説明する。
【0048】整流ダイオ−ド9は、メイントランス8の
出力を整流するものであるだけで良いために、通常の電
子部品ダイオ−ドが用いられる。
【0049】チョ−クコイル12は、図6に示す如く、
ボビン12a上に巻線12bを複数回巻き、そのボビン
をフェライトコア12cで挟み込む様に形成されてい
る。巻線12bの両端は接続端子12dに巻きつけ後、
半田付けされる。その後、接続端子12dはアルミ基板
パタ−ンと半田付けにより接続される。チョ−クコイル
12の大きさは、17mm×10mm×12mmの扁平直方体
形状である。
【0050】平滑用コンデンサ13、14は、ダイオ−
ド9と同様に通常の小形部品により構成されている。出
力電圧供給用コネクタ15は一次回路内に使用している
コネクタ2と同一品である。
【0051】チップ抵抗10は、図7に示す如く、アル
ミナ基板10a、電極(銀)上にニッケルメッキ、その
上に錫メッキを施した電極10bで形成されており、電
極10bはアルミ基板パタ−ンと半田により接続され
る。チップ抵抗の大きさは、横3.2mm、縦2.5mm、
高さ2.5mm以下の扁平直方体形状である。
【0052】チップセラミックコンデンサ11は、図8
に示す如く、誘電体としてチタン酸バリウム11a、電
極(銀−パラジウム)上にニッケルメッキ、その上に錫
メッキを施した電極11bで形成されており、電極11
bはアルミ基板パタ−ンと半田により接続される。チッ
プセラミックコンデンサの大きさは、横3.2mm、縦
2.5mm、高さ2.5mm以下の扁平直方体形状である。
【0053】本実施例の特徴とするところは、直流入力
電圧受電用コネクタ2と出力電圧供給用コネクタ15
に、金メッキ処理されたコンタクトを有するコネクタを
半田付けによりアルミ基板に実装したことである。
【0054】以下に、そのコネクタ2、15につき詳細
に説明する。図2のAは、コネクタ2、15の上面図で
あり、Bは側面図である。2aはアルミ基板との接続端
子、2bはコネクタ2をアルミ基板と固定するための固
定端子、2cはコンタクトであり、この部分のみ金メッ
キ処理を施している。
【0055】アルミ基板への接続は下記製造フロ−によ
り行われる。まず、アルミ基板上にメタルマスクを使用
してクリ−ム半田を塗布し、部品を実装する。その後、
ヒ−トブロック方式リフロ−により半田付けを行うが、
この半田付け工程において、コンタクト2cは高温状態
(200〜240℃、30〜60S)にさらされるが、
コンタクトに金メッキ処理をしているので、この部分の
化学的変化は発生しない。仮に、コンタクト2cに錫メ
ッキ処理したものを使用したとすると、半田付け工程に
おいて印加される高温状態にてコンタクト表面が化学的
変化が発生し、コネクタの抜き差しを繰り返すと接触不
良が発生するので、アルミ基板に実装するコネクタとし
ては、金メッキ処理されたコンタクトを有するコネクタ
を使用することが重要である。
【0056】以下に、本発明を用いたコンピュ−タ用電
源のDC−DCコンバ−タについて具体例を示す。
【0057】図9はDC−DCコンバ−タの回路図を示
す。直流入力電源は、先ずチップインダクタンス19と
チップセラミックコンデンサ20とで構成される第1の
フイルタ回路55を通り、主スイッチング素子21のド
レイン電極と主スイッチング素子22のソ−ス電極間に
印加される。
【0058】主スイッチング素子21、22のゲ−トに
は、ドライブトランス23からの信号がチップ抵抗24
及び25を介して印加される。この信号により、主スイ
ッチング素子21、22が所定周波数にて駆動される。
【0059】制御回路26内には直流出力電圧を安定化
させるために必要な安定化機能、異常検出回路、発振回
路、パルス幅変調回路等のDC−DCコンバ−タの制御
回路が収納されている。
【0060】発振回路29は、抵抗27とコンデンサ2
8により決定される周波数を有するパルス信号を発生す
る。このパルス信号はパルス幅変調回路30でパルス変
調され、スイッチングトランジスタ31のベ−ス電極に
印加される。この信号によってスイッチングトランジス
タ31がスイッチングされ、ドライブトランス23を駆
動する。その結果として、主スイッチング素子21、2
2が駆動される。
【0061】33は、主スイッチング素子22に流れる
電流を電圧に変換して検出し、抵抗34、35により分
圧してパルス幅変調回路30によって主スイッチング素
子21、22に流れる電流を制限しつつ、電源を過負荷
から保護するための過電流検出抵抗(大電力、低抵抗)
である。
【0062】基準電圧発生回路32は必要な補助電源を
発生する回路であり、必要部位に供給される。
【0063】主スイッチングトランジスタ21、22の
オン時、メイントランス36の一次巻線側に前記直流電
圧が入力されることによってメイントランス36の二次
巻線側に誘起される電圧は、整流ダイオ−ド37で整流
され、チョ−クコイル38とコンデンサ39から構成さ
れる出力フイルタ回路で平滑されることにより、直流に
変換されて、直流出力電圧として出力される。
【0064】主スイッチングトランジスタ21、22の
オフ時、チョ−クコイル38に蓄積されたエネルギ−
は、ダイオ−ド37と出力フイルタ回路により直流に変
換され、直流出力電圧として供給される。
【0065】直流出力電圧は、電圧の安定化を行うため
の誤差検出回路40に印加される。誤差検出回路40
は、基準電圧を作るシャントレギュレ−タ41及び抵抗
42、43とフォトカプラのフォトダイオ−ド44と出
力電圧分圧抵抗45、46とから構成される。
【0066】出力電圧が上昇すると分圧抵抗45、46
にて分圧されるシャントレギュレ−タの入力電圧が上昇
し、シャントレギュレ−タの基準電圧より大きくなると
フォトダイオ−ド44に電流を流して発光させる。フォ
トカプラの受光部47はフォトダイオ−ド44と光的結
合されており、フォトダイオ−ドの発光量が増すにつれ
て導通状態になり、パルス幅変調回路30を制御して主
スイッチング素子21、22のベ−スに印加されるパル
ス幅を狭くし、スイッチング時間を短くすることにより
出力電圧を低下させるように動作する。
【0067】一方、出力電圧が低下すると、分圧抵抗4
5、46にて分圧されるシャントレギュレ−タの入力電
圧が低下し、フォトダイオ−ド44の発光量が減少し、
パルス幅変調回路30は前述とは逆の動作をし、出力電
圧を上昇さすように動作する。
【0068】このように出力電圧をフォトカプラでパル
ス幅変調回路30に帰還することによって電圧の安定化
がなされる。
【0069】コンデンサ50、抵抗51により構成され
るスナ−バ回路は、ダイオ−ド37がスイッチングする
ことにより発生する過電圧を吸収するための物である。
【0070】更に、本DC−DCコンバ−タの起動方式
は下記に示す。先ず、直流入力電源が印加されると、抵
抗52を介してコンデンサ53の電圧が上昇し、規定値
に達すると制御回路26内の基準電圧発生回路32によ
り基準電圧が発生し、発振回路29、パルス幅変調回路
30等が動作することにより主スイッチングトランジス
タ21、22が動作する。
【0071】これにより、メイントランス36の補助巻
線に電圧が発生し補助電源回路54が動作し、制御回路
26が必要する補助電源を供給するようになっているの
で、抵抗52は低電力の抵抗で良く、電源としての効率
も向上する。
【0072】以上の動作を行うことで、非安定の直流入
力電源を所定の出力を有する安定した直流電源に変換す
ることが出来、コンピュ−タシステムの電源ユニット部
といて用いられる。
【0073】
【発明の効果】従来技術ではマザ−ボ−ド、ヒ−トシン
ク等のオプション部品が必須となるが、本発明ではこれ
らは不用にできるため、従来技術に対して使い勝手が良
く、小形、低価格に構成できる。
【0074】更に、使用するコネクタは高温状態におい
ても接点部が化学的変化しない材料を使用しているの
で、コネクタの抜き差しを繰り返しても安定した接触信
頼性が期待できる。
【0075】また、従来技術では別基板とアルミ基板と
の接続は、コネクタを使用しているために、別基板の外
形寸法が大きくなり原価高となっていたが、本発明では
混成集積回路のリ−ド端子をそのままアルミ基板に接続
するために小形、低価格で出来る。
【0076】更に、アルミ基板を使用しているので、発
熱部品の熱はセラミック基板の熱伝導特性が良好なの
で、発熱部品の温度上昇を低く抑えることが出来、熱的
信頼性も向上する。
【0077】冷熱衝撃試験(−55℃〜125℃ 10
00サイクル、−25℃〜85℃2000サイクル)を
実施しても、アルミ基板と部品接続部の半田付け接続信
頼性は十分確保できる。
【0078】これにより、実使用状態においても、半田
接続信頼性の問題は発生することなく、使用可能とな
る。従来技術での冷熱衝撃試験の実力は、−55℃〜1
25℃100サイクル、−25℃〜85℃ 700サイ
クル以下で半田接続部が破断し、接続不良が発生する。
【0079】従来技術で大電力、低抵抗が必要時には、
1W又は1/2Wのチップ抵抗を数本接続して使用する
必要があり、これらチップ抵抗の外形寸法は横3.2m
m、縦2.5mm以上のものを使用するために、アルミ基
板と部品接続部の半田付け接続信頼性が問題となる。
【0080】本発明により、半田接続信頼性の問題は解
決できる。更に、チップ抵抗そのものが不用となるの
で、経済性においても向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図である。
【図2】本発明で用いる面付けコネクタの構成図であ
る。
【図3】本発明で用いるドライブトランスの構成図であ
る。
【図4】本発明で用いる制御回路7の構成図である。
【図5】本発明で用いるメイントランスの構成図であ
る。
【図6】本発明で用いるチョ−クコイルの構成図であ
る。
【図7】本発明で用いるチップ抵抗の構成図である。
【図8】本発明で用いるチップセラミックコンデンサの
構成図である。
【図9】本発明によるDC−DCコンバ−タの回路図で
ある。
【符号の説明】
1 アルミ基板 2 面付けコネクタ 7 混成集積回路 3、4、10、11、14 チップ抵抗 15 面付けコネクタ 16 大電力、低抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡海 久生 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミ基板上に、金メッキ処理されたコ
    ンタクトを有するコネクタを半田付けにより実装したこ
    とを特徴とするDC−DCコンバ−タ。
  2. 【請求項2】 金メッキされたコンタクトを有するコネ
    クタと、発熱部品が発生するノイズに敏感な部品を搭載
    したセラミック基板とを、半田付けによりアルミ基板上
    に実装したことを特徴とするDC−DCコンバ−タ。
  3. 【請求項3】 外形寸法が横3.2mm、縦2.5mm
    以下のアルミ基板実装用チップ抵抗を用いたことを特徴
    とする請求項1または2に記載のDC−DCコンバ−
    タ。
  4. 【請求項4】 外形寸法が横3.2mm、縦2.5mm
    以下のアルミ基板実装用チップコンデンサを用いたこと
    を特徴とする請求項1または2に記載のDC−DCコン
    バ−タ。
  5. 【請求項5】 部品間を接続する大電力、低抵抗が銅箔
    のパタ−ンで形成されたアルミ基板を用いたことを特徴
    とする請求項1または2に記載のDC−DCコンバ−
    タ。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2770958A1 (fr) * 1997-11-13 1999-05-14 Bosch Gmbh Robert Appareil de commande electronique
WO2005025042A1 (ja) * 2003-08-29 2005-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. パワー変換モジュールデバイスおよびそれを用いた電源装置
JP2008228304A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Huettinger Elektronik Gmbh & Co Kg D級増幅装置
JP2011097698A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Phihong Technology Co Ltd 逆電流を削減するための電力供給システム
CN103311194A (zh) * 2012-03-06 2013-09-18 Abb技术有限公司 电功率电路组装件
WO2014090284A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-19 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) A power module
EP3057216A4 (en) * 2013-10-07 2017-06-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Dc-dc converter device
JP2020156184A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 キヤノン株式会社 電源装置および画像形成装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2770958A1 (fr) * 1997-11-13 1999-05-14 Bosch Gmbh Robert Appareil de commande electronique
WO2005025042A1 (ja) * 2003-08-29 2005-03-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. パワー変換モジュールデバイスおよびそれを用いた電源装置
US7262973B2 (en) 2003-08-29 2007-08-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power conversion module device and power unit using the same
CN100384070C (zh) * 2003-08-29 2008-04-23 松下电器产业株式会社 功率变换模块器件及使用其的电源装置
JP2008228304A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Huettinger Elektronik Gmbh & Co Kg D級増幅装置
JP2011097698A (ja) * 2009-10-28 2011-05-12 Phihong Technology Co Ltd 逆電流を削減するための電力供給システム
CN103311194A (zh) * 2012-03-06 2013-09-18 Abb技术有限公司 电功率电路组装件
CN103311194B (zh) * 2012-03-06 2016-01-13 Abb技术有限公司 电功率电路组装件
WO2014090284A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-19 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) A power module
US9743520B2 (en) 2012-12-11 2017-08-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Power module
EP3057216A4 (en) * 2013-10-07 2017-06-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Dc-dc converter device
US9935558B2 (en) 2013-10-07 2018-04-03 Hitachi Automotive Systems, Ltd. DC-DC converter apparatus including single drive circuit board arranged at predetermined interval from metal base
JP2020156184A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 キヤノン株式会社 電源装置および画像形成装置

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