KR102221490B1

KR102221490B1 - 전원용 회로 모듈 및 전원용 회로 모듈 조립체

Info

Publication number: KR102221490B1
Application number: KR1020140102386A
Authority: KR
Inventors: 히로또시 아오끼; 히사시 시바따; 준지 곤도; 기요따까 요시다
Original assignee: 가부시키가이샤 다무라 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-08-25
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2021-03-02
Also published as: KR20150023204A; JP2015043354A; JP5916673B2; CN104426388B; CN104426388A

Abstract

본 발명은, 부품의 실장 밀도를 높여, 전원용 회로 모듈의 소형화·공간 절약화를 실현한다.
이를 위하여, 보빈(100)과, 보빈(100)에 권회되는 1차측 권선과 2차측 권선을 포함하는 코일(200)과, 보빈(100)에 내장되는 코어(300)를 포함하는 트랜스(20)와, 트랜스(20)의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자(20A, 20B)와, 트랜스(20)의 1차측 전자 부품(30) 및 2차측 전자 부품(40)을 갖는 모듈 조립체(70)에 있어서, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 모듈 조립체(70)의 서로 대향하는 측면측에 장착한 것을, 개방된 상자형의 케이스(80) 내에 수용하고, 수지(90)를 충전했다.

Description

전원용 회로 모듈 및 전원용 회로 모듈 조립체{CIRCUIT MODULE FOR POWER SUPPLY AND CIRCUIT MODULE ASSEMBLY FOR POWER SUPPLY}

본 발명은, 전자 기기에 사용되는 스위칭 전원, AC/DC 컨버터 등의 전원용 회로 모듈에 관한 것이다.

스위칭 전원 등의 전원 회로에 관한 안전 규격에서는, 1차, 2차 단자간에 소정의 거리를 확보할 필요가 있고, 이 거리는 연면(沿面) 및 공간에 대하여 규정되어 있다. 종래, 트랜스를 포함하는 전원용 회로를 구성하는 경우, 전자 기기의 기판 위에 트랜스를 그 입출력 단자를 개재하여 실장하고, 또한, 1차측 회로 및 2차측 회로를 구성하는 제어 IC, FET, 그 밖의 칩 부품 및 콘덴서 등을 디스크리트하게(분리하여) 실장하고 있었다.

또한, TV, VTR, 미니 컴포넌트 등의 전자 기기 제품의 소형화·고기능화의 요구에 답하여 당해 전자 기기 등의 구성 부품의 실장 밀도를 높일 필요로 인하여, 기판 위에 소형 트랜스, 각종 전자 부품이 실장되고, 또한 상기 기판에 서로 이격하여 1차, 2차측 입출력 단자가 설치되어 이루어지는 전원용 회로 블록을 케이스 내에 수용한 후, 당해 케이스 내에 트랜스 등이 실장된 기판을 케이스 내에 수용하고, 그 케이스 내에 절연성이 높은 에폭시 수지 등을 충전한 전원용 회로 모듈이 제안되어(예를 들어, 특허문헌 1 참조), 실용화되고 있다.

이 종래의 전원용 회로 모듈에 의하면, 트랜스 등이 실장된 기판을 케이스 내에 수용하고, 그 케이스 내에 에폭시 수지 등을 충전하여 절연성을 향상시킴으로써, 1차, 2차간 등의 절연을 도모하기 위하여 규정되어 있는 연면 및 공간에 관한 거리를 단축화할 수 있게 되어, 구성 부품의 실장 밀도를 높여 전자 기기의 소형화 등에 공헌하고 있다.

일본 특허 공개 제2000-228312호 공보

그러나, 휴대가 가능한 PC 등으로 상징되듯이 전자 기기의 한층 더한 소형화·박형화 등의 요구가 높아지고 있다. 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 전원용 회로 모듈에서는, 케이스 내에 절연성의 수지를 충전하거나 함으로써 연면 거리 등의 기준의 명확화를 용이하게 함으로써 구성 부품의 실장 밀도를 높이고 있지만, 전원용 회로 모듈의 구조 면에서 더욱 구성 부품의 실장 밀도를 높여, 소형화·공간 절약화 등을 실현하기 위한 기술이 갈망되고 있다.

본 발명의 목적은, 구성 부품의 실장 밀도를 더 높여, 전원용 회로 모듈의 소형화·공간 절약화 등을 실현 가능한 기술을 제공하는 데 있다.

본 발명자는, 종래는 전원 모듈의 하면에 기판을 구비하고, 그로 인해 대부분의 구성 부품을 하측에 갖고 있던 것을, 기판을 전원 모듈의 측면에 탑재함으로써, 부품의 실장 면적을 대폭 저감시킬 수 있어, 한층 더한 소형화·공간 절약화가 가능한 것을 발견했다. 그리고, 종래에는 하측에 1매의 기판을 설치하던 것을, 1차측과 2차측의 2개의 기판으로 나누어, 각각을 측면에 설치함으로써, 1차측 부품과 2차측 부품의 연면 거리도 확보하기 쉬워지고, 기판이 하측, 즉 높이 방향측으로 없는 만큼, 높이의 소형화가 가능한 데다가 데드 스페이스를 저감시켜 소형화도 도모할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전원용 회로 모듈 조립체는, 보빈과, 해당 보빈에 권회되는 1차측 권선과 2차측 권선을 포함하는 코일과, 상기 보빈에 내장되는 코어를 포함하는 트랜스와, 해당 트랜스의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자와, 해당 트랜스의 1차측에 배치되는 1차측 전자 부품과, 해당 트랜스의 2차측에 배치되는 2차측 전자 부품과, 상기 보빈에 장착되면서, 또한 상기 1차측 전자 부품 및 2차측 전자 부품이 실장되는 기판을 갖는 전원용 회로 모듈 조립체로서, 상기 기판을 해당 전원용 회로 모듈 조립체의 측면측에 위치하도록 상기 보빈에 장착한 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 기판이 모듈 조립체의 하측, 즉, 케이스 내에 수용된 상태에서는, 케이스의 개방된 측에 배치되어 있지 않으므로, 기판의 두께만큼 모듈 조립체의 높이의 소형화가 가능하다. 여기서, 기판은 1매이어도 좋고 복수매이어도 좋으며, 해당 기판이 상기 전원용 회로 모듈 조립체의 측면측에 위치하도록 구성되어 있으면 된다.

또한, 상기 기판은, 상기 1차측 전자 부품이 실장되는 1차측 기판과, 상기 2차측 전자 부품이 실장되는 2차측 기판으로 나누어져 있어, 각각 상기 전원용 회로 모듈 조립체의 서로 대향하는 측면측에 장착되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 기판을 1차측 기판과 2차측 기판으로 나누어, 각각 상기 전원용 회로 모듈 조립체의 서로 대향하는 측면측에 장착했으므로, 모듈 조립체로서, 트랜스의 1차측 전자 부품 및 2차측 전자 부품의 절연 거리를 확보하기 쉽고, 각 부품의 실장 면적도 저감시킬 수 있으므로, 기판을 포함하는 모듈 조립체 전체의 소형화·공간 절약화가 가능하다.

또한, 본 발명의 전원용 회로 모듈은, 상기 전원용 회로 모듈 조립체를 개방된 케이스 내에 수용하고, 해당 케이스 내에 수지를 충전한 전원용 회로 모듈로서, 상기 기판은 상기 케이스의 측면에 면하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 트랜스의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자는, 상기 보빈을 개재하여 상기 케이스의 개방된 측으로부터 케이스 밖으로 돌출되도록 설치되어 있어도 좋다. 또한, 상기 보빈에 상기 수지를 충전하기 쉽게 하기 위한 절결(切欠)이 형성되어 있도록 해도 좋다.

본 발명에 따르면, 구성 부품의 실장 밀도를 더 높여, 전원용 회로 모듈의 소형화·공간 절약화를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈의 사시도이며, 모듈 조립체를 케이스에 수납한 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈에 있어서의 모듈 조립체의 사시도이며, 모듈 조립체의 코어가 없는 상태를 전면측에서 본 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈에 있어서의 모듈 조립체의 사시도이며, 모듈 조립체의 코어가 없는 상태를 후면측에서 본 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈에 있어서의 모듈 조립체를 조립한 상태를 도시하는 사시도.
도 5는 도 4에 도시한 모듈 조립체의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈에 있어서, 모듈 조립체를 케이스에 수납한 상태의 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈에 있어서, 모듈 조립체를 수납한 케이스 내에 수지를 충전한 완성 상태의 전원용 회로 모듈을 전자 기기 등의 기판에 설치하는 형태로 도시하는 측면도.

본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈에 대하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관한 전원용 회로 모듈의 사시도이며, 모듈 조립체를 케이스에 수납한 상태를 도시하는 사시도이며, 도 2는 그 모듈 조립체의 코어가 없는 상태를 전면측에서 본 사시도, 도 3은 그 모듈 조립체의 코어가 없는 상태를 후면측에서 본 사시도이다. 도 4는 그 모듈 조립체를 조립한 상태를 도시하는 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시한 모듈 조립체의 분해 사시도이다. 도 6은 그 모듈 조립체를 케이스에 수납한 상태의 사시도이며, 도 7은 모듈 조립체를 수납한 케이스 내에 수지를 충전한 완성 상태의 전원용 회로 모듈을 전자 기기 등의 기판에 설치하는 형태로 도시하는 측면도이다.

본 실시 형태의 전원용 회로 모듈(10)은, 도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 보빈(100)과, 보빈(100)에 권회되는 1차측 권선과 2차측 권선을 포함하는 코일(200)과, 보빈(100)에 내장되는 코어(300)를 포함하는 트랜스(20)와, 트랜스(20)의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자(20A, 20B)와, 트랜스의 1차측 전자 부품(30) 및 2차측 전자 부품(40)을 갖고, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 보빈(100)의 측면측에 장착한 모듈 조립체(70)를, 도 1에 도시한 바와 같이, 도 4와는 거꾸로 된 상태, 즉, 입출력 단자(20A, 20B)가 상측에 위치하는 상태로, 하면이 개방된 상자형의 케이스(80) 내에 수용하고, 수지(90)를 충전한 구성을 갖고 있으며, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은 각각 케이스(80)의 측면에 면하도록 배치되어 있다. 즉, 본 실시 형태의 전원 모듈(10)은, 도 4에 도시하는 모듈 조립체(70)를, 상자형의 케이스(80) 내에 수용하고, 수지(90)를 충전한 구성을 갖고 있으며, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은 각각 케이스(80)의 측면에 면하도록 배치되어 있다. 본 실시 형태의 전원 모듈(10)은, 이상의 구성을 갖고 있으므로, 기판이 모듈 조립체(70)의 하측, 즉 케이스(80) 내에 수용된 상태에서는, 케이스(80)의 개방된 측에 배치되어 있지 않으므로, 기판의 두께만큼 모듈 조립체(70)의 높이의 소형화가 가능하다. 또한, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 모듈 조립체(70)의 측면측에 장착했으므로, 모듈 조립체(70)로서, 트랜스의 1차측 전자 부품(30) 및 2차측 전자 부품(40)의 절연 거리를 확보하기 쉽고, 각 부품의 실장 면적도 저감시킬 수 있으므로, 기판을 포함하는 모듈 조립체(70) 전체의 소형화·공간 절약화가 가능하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 모듈 조립체(70)의 측면측에 장착했으므로, 트랜스(20)의 1차측과 2차측을 연결하는 배선(200a와 200b)을, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 설치하고 있다. 이하, 모듈 조립체(70)와, 그 각 부의 상세를 설명한다.

1. 모듈 조립체(70)의 구성

모듈 조립체(70)는, 도 5의 분해 사시도에 도시한 바와 같이, 보빈(100)과, 보빈(100)에 권회되는 1차측 권선과 2차측 권선을 포함하는 코일(200)(도 5에서는 도시하지 않음)과, 보빈(100)에 내장되는 상측 코어(300A)와 하측 코어(300B)를 포함하는 코어(300)를 포함하는 트랜스(20)와, 트랜스(20)의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자(20A, 20B)와, 트랜스의 1차측 전자 부품(30) 및 2차측 전자 부품(40)을 갖고 있다. 모듈 조립체(70)에서는, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 보빈(100)을 개재하여 모듈 조립체(70)의 측면측에 장착되도록 되어 있다. 또한, 여기서는, 모듈 조립체(70)의 측면측이란, 코일(200)(도 5에서는 도시하지 않음)의 권회 축방향과 평행한 서로 대향하는 보빈(100)의 측에 장착되는 것에 상당한다. 1차측 기판(51)에는, 1차측 전자 부품(30)이 실장되고, 2차측 기판(52)에는, 2차측 전자 부품(40)이 실장되어 있다. 또한, 2차측 기판(52)에는, 2차측 전자 부품(40)으로부터 발생한 열을 방열하기 위한 히트 싱크(66)가 설치되어 있다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 1차측 기판(51)에도 1차측 전자 부품(30)으로부터 발생한 열을 방열하기 위한 히트 싱크가 설치되어 있다. 또한, 도 2 및 도 3은, 도 5의 분해 사시도에 도시한 부품을 조립하여 도 4의 모듈 조립체(70)를 구성할 때까지의 도중의 형태를 도시하고 있다. 여기서, 도 2 및 도 3은, 모듈 조립체의 코어가 없는 상태, 즉 도 5의 분해 사시도에 도시한 부품을 도중까지 조립하고, 보빈(100)에 코일(200)을 권회하고, 트랜스(20)의 1차측과 2차측을 연결하는 배선(200a와 200b)을 설치한 상태를 도시하고 있으며, 도 2는 그 모듈 조립체를 전면측에서 본 사시도, 도 3은, 그 모듈 조립체를 후면측에서 본 사시도이다(도 3에서는, 배선(200a와 200b)은 배후에 가려져 보이지 않는다). 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 모듈 조립체(70)의 측면측에 장착했으므로, 1차측과 2차측을 연결하는 배선(200a와 200b)을, 도 2(도 1도 마찬가지)에 도시한 바와 같이, 설치하고 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 도 2 및 도 3에서는, 보빈(100)에는 아직 코어(300)(상측 코어(300A)와 하측 코어(300B))를 내장하지 않은 단계이다. 또한, 도 2 및 도 3에서는, 보빈(100) 등의 상하의 위치가 도 5와는 거꾸로 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 배선(200a와 200b)을 설치하여 1차측과 2차측을 연결하도록 하고 있지만, 예를 들어 1차측만으로 제어를 행하는 경우, 혹은 무선 통신으로 제어하는 경우 등, 1차측과 2차측을 연결하지 않는 경우도 있으나, 이 경우에는 배선(200a나 200b)을 설치하지 않아도 좋다.

2. 보빈(100)의 구성

보빈(100)은, 원통형의 코일의 권취부(102), 1차측 하부(104), 2차측 하부(106), 1차측 상부(108) 및 2차측 상부(110)가 합성 수지에 의해 일체적으로 형성되어 이루어진다. 원통형의 코일의 권취부(102)는, 원통형의 권취 본체(102A)와 상하의 플랜지(102B, 102C)를 포함하고, 권취 본체(102A)에 코일(200)(도 5에서는 도시하지 않음)이 권회된다. 1차측 하부(104), 2차측 하부(106)의 하방에는, 각각 트랜스(20)의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자(20A, 20B)가 돌출되어 심어 설치되어 있다. 이들 입출력 단자(20A, 20B)는, 전술한 바와 같이 이들 입출력 단자(20A, 20B)를 상측으로 한 상태로 모듈 조립체(70)가 케이스(80) 내에 수용되고 수지(90)가 충전됨으로써 전원 모듈(10)이 완성되고, 이들 입출력 단자(20A, 20B)를 개재하여 전자 기기의 전원 기판 등에 실장된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 보빈(100)은 그 코일의 권취부(102)를 원통형의 것으로 했지만, 각통형이어도 좋고, 통형이 아니어도 좋고, 보빈(100)의 형상은 한정되지 않는다.

또한, 1차측 하부(104), 2차측 하부(106)의 측방에는, 각각 1차측 기판(51)의 1차측 전자 부품(30), 2차측 기판(52)의 2차측 전자 부품(40)과 접속 등을 하기 위한 핀 단자(104P, 106P)가 돌출되어 심어 설치되어 있다.

또한, 1차측 하부(104), 2차측 하부(106)의 상면부는, 각각 외측을 향하여 비스듬히 경사지는 경사면(104C, 106C)으로서 형성되어 있다. 이것은, 보빈(100)의 권취 본체(102A)를 가능한 한 낭비되지 않도록 모두 사용하기(최대한 감을 수 있도록 하기) 위함이다. 또한, 2차측 하부(106)가 1차측 하부(104)에 비하여 면 넓은 형상으로 형성되어 있는 것은, 1차 권선과의 거리도 필요하게 되는 등의 이유에서이다.

또한, 1차측 하부(104), 2차측 하부(106)의 하방측면부에는, 각각 1차측 기판(51), 2차측 기판(52)의 하단부측을 위치 결정하기 쉽게 함과 함께, 모듈 조립체(70)를 케이스(80) 내에서 정확하게 위치 결정하기 위한 돌기(104K, 106K)가 형성되어 있다.

한편, 1차측 상부(108), 2차측 상부(110)의 측방에는, 각각 1차측 기판(51)의 1차측 전자 부품(30), 2차측 기판(52)의 2차측 전자 부품(40)과 접속 등을 하기 위한 핀 단자(108P, 110P)가 돌출되어 심어 설치되어 있다.

또한, 1차측 상부(108), 2차측 상부(110) 각각의 전후 방향의 양단부 상방에는, 케이스(80) 내에 수지를 충전하므로, 케이스(80) 내에서 모듈 조립체(70)를 띄우기 위하여, 돌기부(121 내지 128)가 형성되어 있다.

또한, 2차측 상부(110)의 중앙보다 약간 후방에는, 폭 방향으로 깊게 절입된 비교적 큰 절결(110G)이 형성되어 있고, 후술하는 바와 같이 이 2차측 상부(110) 등의 측을 아래로 하여 모듈 조립체(70)를 케이스(80) 내에 수납했을 때, 케이스(80)의 개방된 측으로부터 수지(90)를 주입한 경우에 케이스(80)의 저면과 모듈 조립체(70) 사이에, 이 절결(110G)을 통하여 수지가 돌아 들어가기 쉽게 되어 있다. 본 명세서의 서두에서 설명한 종래예에서는, 전원 모듈의 하면에 기판을 구비하고, 핀 단자가 위로 나오도록, 그 기판의 이면을 위로 하여 케이스에 봉입하므로, 기판의 구멍을 겨냥하여 수지를 주입하게 되는데, 기판의 존재가 수지를 주입하기 어렵게 하고 있었다. 이에 반하여, 케이스(80)에 모듈 조립체(70)를 배치한 상태에서 기판은 측면에 위치하므로, 보빈(100)의 형상대로 수지를 주입하는 간극을 형성하기 쉽다. 이에 의해, 절결(110G)을 형성하는 것도 가능하게 되어 있다. 즉, 하면에 1개의 (동일한) 기판 위에 1차측과 2차측의 부품이 배치되어 있는 종래의 전원 모듈에서는, 1차측과의 연면 거리의 관계로 2차측에는 큰 공백부를 형성할 수 없었지만, 본 실시 형태에서는, 1차측과의 연면 거리를 확보하기 쉽게 되어 있으므로, 2차측을 구성하는 2차측 상부(110)에 비교적 큰 절결(110G)을 형성할 수 있고, 이 절결(110G)을 통하여 수지(90)를 케이스(80)의 상면측까지 봉입하기 쉽게 되어 있다.

또한, 보빈(100)의 1차측 하부(104), 2차측 하부(106) 및 1차측 상부(108), 2차측 상부(110)에는, 각각 1차측 기판(51), 2차측 기판(52)을 장착하기 쉽도록, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)의 대응하는 부분과 감합(嵌合)하는 복수의 리브(116)가 형성되어 있다.

3. 1차측 기판(51) 및 2차측 기판(52)의 구성

상술한 바와 같이, 종래는 모듈 조립체의 하측에 1매의 기판을 설치하고 있던 것을, 본 실시 형태에서는, 1차측과 2차측의 2개의 기판으로 나누어, 각각을 모듈 조립체(70)의 측면에 설치함으로써, 1차측 부품과 2차측 부품의 연면 거리도 확보하기 쉬워지고, 기판이 하측, 즉 높이 방향측으로 없는 만큼, 높이의 소형화가 가능한 데다가 데드 스페이스를 저감시켜 소형화도 도모되는 구성으로 하고 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 모듈 조립체(70)는, 1차측 기판(51) 및 2차측 기판(52)의 2매의 기판을 구비하고 있고, 각각 모듈 조립체(70)의 측면측에 배치되도록 보빈(100)에 장착되어 있다. 여기에서는, 코일(200)의 권회 축방향과 평행한 서로 대향하는 상기 보빈의 측면측에 장착된 형태로 된다.

또한, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은, 대략 동일한 크기의 직사각 형상으로 형성되고, 보빈(100)의 전후 방향 길이에 대략 대응하는 길이와 보빈(100)의 상하 방향 높이보다는 작은 높이(폭)로 형성되어 있다. 또한, 여기서 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은, 각각이 주(메인) 기판이며, 한쪽이 보조(서브) 기판의 관계가 아니다. 또한, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은, 각각 보빈(100)에 장착되는 것이며, 한쪽 기판이 다른 쪽 기판에 장착되는 것이 아니다.

1차측 기판(51)에는, 1차측 전자 부품(30)으로서, 1차측 회로를 구성하는 제어 IC, FET, 그 밖의 적당한 전자 부품인 칩 부품 등이 실장되어 있다. 2차측 기판(52)에는, 2차측 전자 부품(40)으로서, 2차측 회로를 구성하는 콘덴서, 다이오드 등이 실장되어 있다. 또한, 2차측 기판(52)에는 2차측의 다이오드를 둘러싸도록 히트 싱크(66)가 설치되어 있다. 또한, 히트 싱크(66)를 사용하지 않고, 수지(90)로서 방열성(열전도성) 수지를 봉입해도 좋다. 또한, 1차측 기판(51)에도 발열이 많은 전자 부품을 둘러싸도록 히트 싱크를 설치해도 좋은 것은 물론이다. 또한, 특별히 도시하지는 않았지만, 본 실시 형태에서는, 2차측으로부터 1차측의 피드백을 포토커플러에 의한 광통신을 사용하여 행하지만, 이 경우 포토커플러는, 1차측 회로, 2차측 회로 양쪽에 접속하므로, 1차측, 2차측 양쪽에 속하는 부품이라고 할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는 2차측으로부터 1차측의 피드백을 포토커플러에 의한 광통신을 사용하고 있지만, 그 밖의 무선 통신을 사용해도 좋다. 또한, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)에 각각 실장되는 부품에는 특별히 제한은 없다.

또한, 1차측 기판(51)에는, 각각 1차측 하부(104)의 핀 단자(104P), 1차측 상부(108)의 핀 단자(108P)가 갑입(嵌入)되는 감입 구멍(514P, 518P)이 형성되어 있다. 또한, 2차측 기판(52)에는, 각각 2차측 하부(106)의 핀 단자(106P), 2차측 상부(110)의 핀 단자(110P)가 감입되는 감입 구멍(516P, 520P)이 형성되어 있다.

또한, 2차측 기판(52)의 중앙보다 약간 전방에는, 전자 부품이 실장되지 않는 개소를 레이아웃 상 마련할 수 있으므로, 이 개소에 비교적 큰 절결(520G)이 형성되어 있고, 후술하는 바와 같이 이 2차측 기판(52) 등의 측을 가로로 하여 모듈 조립체(70)를 케이스(80) 내에 수납했을 때, 케이스(80)의 개방된 측으로부터 수지(90)를 주입한 경우에, 케이스(80)의 측면과 2차측 기판(52) 사이에, 이 절결(520G)을 통하여 수지가 돌아 들어가기 쉽게 되어 있다.

4. 그 밖의 구성

상측 코어(300A)와 하측 코어(300B)는, 각각 측면으로부터 보아 E자형 코어이지만, 중앙의 심부(芯部)는, 보빈(100)의 권취 본체(102A)의 내경보다 작은 직경의 단원주 형상으로 형성되어 있다. 이들 상측 코어(300A)와 하측 코어(300B)가, 각각 중앙의 심부를 권취 본체(102A) 내에 삽입하도록 하여 보빈(100)의 상하 방향으로부터 장착된다. 또한, 보빈(100)의 1차측 하부(104)와 2차측 하부(106) 사이, 1차측 상부(108)와 2차측 상부(110) 사이의 간격은, 이들 사이에 상측 코어(300A), 하측 코어(300B)가 각각 내장됨과 함께, 코어와의 연면 거리를 고려한 치수로 설정되어 있다.

그런데, 이상의 구성을 갖는 각 구성 부품을, 도 4에 도시한 바와 같이 조립한 모듈 조립체(70)를 도 4와는 거꾸로 된 상태, 즉, 입출력 단자(20A, 20B)가 상측에 위치하는 상태로, 도 6에 도시한 바와 같이 하면이 개방된 상자형의 케이스(80) 내에 수용한 후, 수지(90)를 충전한다. 이와 같이 하여 완성된 상태가 도 1에 도시하는 전원용 회로 모듈(10)이다. 또한, 완성된 상태의 전원용 회로 모듈(10)은, 도 7에 도시한 바와 같이 입출력 단자(20A, 20B)가 하측에 위치하는 방향에서, 전자 기기 등의 전원 기판 등에 실장되어 사용된다. 이 전원용 회로 모듈(10)에서는, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은 각각 케이스(80)의 측면에 면하도록 배치되어 있으므로, 기판이 모듈 조립체(70)의 하측, 즉 케이스(80) 내에 수용된 상태에서는, 케이스(80)의 개방된 측에 배치되어 있지 않으므로, 기판의 두께만큼 모듈 조립체(70) 나아가서는 케이스(80)를 포함하는 전원용 회로 모듈(10) 전체의 높이의 소형화가 가능하다. 또한, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 모듈 조립체(70)의 측면측에 장착했으므로, 모듈 조립체(70)로서, 트랜스의 1차측 전자 부품(30) 및 2차측 전자 부품(40)의 절연 거리를 확보하기 쉽고, 각 부품의 실장 면적도 저감시킬 수 있으므로, 기판을 포함하는 모듈 조립체(70) 나아가서는 케이스(80)를 포함하는 전원용 회로 모듈(10) 전체의 소형화·공간 절약화가 가능하다. 또한, 기판을 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)으로 나누어, 각각 모듈 조립체(70)의 서로 대향하는 측면측에 장착했으므로, 1차측 기판(51)에 실장되는 1차측 전자 부품(30)과 2차측 기판(52)에 실장되는 2차측 전자 부품(40)이 서로 열의 영향을 받기 어려워진다. 또한, 1차측 기판(51)과 2차측 기판(52)은 각각 케이스(80)의 측면에 면하도록 배치되어 있으므로, 그들 기판에 실장된 1차측 전자 부품(30)과 2차측 전자 부품(40)으로부터 발생한 열은, 케이스(80) 내에 수용되지 않고 수지(90)나 히트 싱크(66)를 개재하여 방열되기 쉬워지는 구조로 되어 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 조립한 모듈 조립체(70)를 도 4와는 거꾸로 된 상태, 즉 입출력 단자(20A, 20B)가 상측에 위치하는 상태로 상자형의 케이스(80) 내에 수용하여 수지(90)를 충전하게 된다. 본 실시 형태에서는, 보빈(100)에 권선을 권회해 가는, 최종 권회(피니시)가 위에서 끝나는 경우, 종래는, 그 단부를 하측까지 되돌려 하면의 기판 위에서 핀 단자에 접속할 필요가 있었으나, 본 실시 형태에서는, 최종 권회(피니시)가 위에서 끝나는 경우, 그대로 입출력 단자(20A, 20B)에 접속하기 쉽게 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 이상과 같이 입출력 단자(20A, 20B)가 상측에 위치하도록 설치되어 있지만, 입출력 단자(핀 단자)가 상측에 없고, 하측에 밖에 없는 구성도 생각할 수 있다. 이 경우는, 종래와 마찬가지로, 권선의 단부를 하측까지 되돌려 하측의 입출력 단자(핀 단자)에 접속하도록 하면 된다. 단, 이와 같이, 핀 단자가 없는 측에서 권선이 끝나는 경우에는, 핀 단자가 있는 측에 배선을 되돌리게 되지만, 권회된 선(코일) 위를 수직으로 크로스오버하는 형태로 되돌아가므로, 절연을 위해 복귀선 밑에 테이프 등을 넣을 필요가 있고, 또한 복귀선만큼 권선간에 간극이 생겨 버리므로, 트랜스의 결합 저하, 두껍게 권선되는 요인도 되는 경우가 있다. 본 실시 형태의 입출력 단자(핀 단자)의 배치 구성에서는, 이러한 문제도 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 보빈(100)의 2차측 상부(110)에는, 비교적 큰 절결(110G)이 형성되어 있으므로, 이 2차측 상부(110) 등의 측을 아래로 하여 모듈 조립체(70)를 케이스(80) 내에 수납했을 때에 케이스(80)의 개방된 측으로부터 수지(90)를 주입한 경우에, 케이스(80)의 저면과 모듈 조립체(70) 사이로, 이 절결(110G)을 통하여 수지가 돌아가게 형성되어 있으므로, 이 2차측 기판(52) 등의 측을 가로로 하여 모듈 조립체(70)를 케이스(80) 내에 수납했을 때에, 케이스(80)의 개방된 측으로부터 수지(90)를 주입한 경우에, 케이스(80)의 측면과 2차측 기판(52) 사이에, 이 절결이 생기기 쉽게 되어 있다. 또한, 2차측 기판(52)에는, 비교적 큰 절결(520G)을 통하여 수지가 돌아들어가기 쉽게 되어 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 수지(90)를 주입한 경우에, 케이스(80)와 모듈 조립체(70) 사이에 원활하게 돌아들어가므로, 트랜스의 1차측과 2차측의 절연성을 유효하게 높이는 것이 가능하다. 따라서, 소형화·공간 절약화가 가능한 데다가 절연성도 우수한 전원용 회로 모듈(10)을 얻는 것이 가능하다.

종래부터 1차측과 2차측의 규정된 연면 거리가 필요하므로, 하면에 1개의(동일한) 기판 위에 1차측과 2차측의 부품이 배치되어 있으면, 연면 거리를 확보하기 위하여 데드 스페이스가 커지는 것을 피할 수 없었던 것에 반하여, 본 실시 형태에서는, 1차측과 2차측 각각을 측면에 기판을 설치하였기 때문에, 부품을 배치하는 데 있어서, 양자간의 연면 거리를 고려할 필요성이 저하되므로, 연면 거리만을 위한 데드 스페이스를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 케이스(80) 내에 절연성의 에폭시 수지와 같은 수지(90)를 충전하고 있지만, 다른 실시 형태로서, 우레탄 수지를 봉입해도 좋다. 우레탄 수지를 충전하면, 방열 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 전자적인 진동에 기인하는 소음을 저감시키는 효과가 얻어진다. 또한, 에폭시 수지나 우레탄 수지가 아니라, 실리콘 수지를 봉입해도 좋고, 이 경우에도 마찬가지의 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 케이스(80) 내에는 진공 충전법 등에 의해 수지를 충전할 수 있다. 또한, 케이스(80) 내에 수지를 충전하지 않는 구성도 물론 가능하다.

이상, 본 발명에 대하여 실시 형태를 기초로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 특허 청구 범위의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경할 수 있다. 예를 들어, 이상의 실시 형태에서는, 코일의 세로 배치 타입의 트랜스를 예로 설명했지만, 코일의 가로 배치 타입의 트랜스이어도 좋고, 상기 실시 형태의 것에 한정되지 않는다.

<산업상 이용가능성>

본 발명은, 트랜스를 사용하는 전원용 회로 모듈이면, 그 사이즈나 용도에 의해 한정되지 않는다. 또한, 케이스에 수납하지 않는 모듈 조립체 자체에도 적용되는 것은 물론이다.

20 트랜스
20A, 20B 입출력 단자
30 1차측 전자 부품,
40 2차측 전자 부품
51 1차측 기판
52 2차측 기판
70 모듈 조립체
80 케이스
90 수지
100 보빈
200 코일
300 코어

Claims

보빈과, 상기 보빈에 권회되는 1차측 권선과 2차측 권선을 포함하는 코일과, 상기 보빈에 내장되는 코어를 포함하는 트랜스와, 상기 트랜스의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자와, 상기 트랜스의 1차측에 배치되는 1차측 전자 부품과, 상기 트랜스의 2차측에 배치되는 2차측 전자 부품과, 상기 보빈에 장착되면서 또한 상기 1차측 전자 부품 및 2차측 전자 부품이 실장되는 주기판을 갖는 전원용 회로 모듈 조립체로서,
상기 주기판은, 상기 1차측 전자 부품이 실장되는 1차측 주기판과, 상기 2차측 전자 부품이 실장되는 2차측 주기판으로 나누어져 있고,
상기 1차측 주기판과 2차측 주기판은, 상기 보빈의 전후 방향의 길이에 대응하는 길이와 상기 보빈의 상하 방향의 높이보다는 작은 높이로 형성되어 있으며, 각각 상기 전원용 회로 모듈 조립체의 서로 대향하는 측면측에만 위치하도록 상기 보빈에 장착되어 있으며,
상기 트랜스의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자는 상기 보빈에서 돌출되도록 설치되어있는 것을 특징으로 하는, 전원용 회로 모듈 조립체.
제1항에 기재된 전원용 회로 모듈 조립체를 개방된 케이스 내에 수용하고, 상기 케이스 내에 수지를 충전한 전원용 회로 모듈로서, 상기 1차측 주기판과 상기 2차측 주기판은 상기 케이스의 서로 대향하는 측면에 면하도록 배치되어있는 것을 특징으로 하는, 전원용 회로 모듈.
제2항에 있어서, 상기 트랜스의 1차측, 2차측 각각의 입출력 단자는, 상기 보빈을 개재하여 상기 케이스의 개방된 측으로부터 케이스 밖으로 돌출되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 전원용 회로 모듈.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 보빈에 상기 수지를 충전하기 쉽게 하기 위한 절결(切欠)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전원용 회로 모듈.
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