(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性コアに一次巻線及び二次巻線が設けられたトランスと、
主スイッチング素子のオン・オフによって入力電圧を断続し前記一次巻線に交流電圧を発生させるインバータ回路と、
前記二次巻線の両端に接続され、整流素子を用いて前記二次巻線に発生した交流電圧を整流し、整流電圧を出力する整流回路と、
前記整流回路の出力端に接続され、前記整流電圧を平滑する平滑回路とを備えたスイッチング電源装置において、
前記トランスに互いに同じ巻数の前記二次巻線が複数個設けられ、前記二次巻線は、前記磁性コアに巻回されたコイル部とその両端部を外に引き出す一対の引出部とで成り、
前記整流回路は、各々に前記主スイッチング素子のオン・オフによる高周波電流が流れる高周波電流ラインを有し、前記高周波電流ラインは対応する前記二次巻線ごとに設けられ、前記二次巻線の前記一対の引出部の間に接続され、前記引出部と前記高周波電流ラインとで高周波電流ループを形成し、
複数の前記整流回路は、前記磁性コアの近傍に配置され、前記トランスの前記磁性コアを中心に対向配置された複数のプリント基板の何れかに振り分けて実装され、
前記二次巻線の前記引出部が、前記プリント基板に設けられた接続部にそれぞれ接続され、
個々の前記高周波電流ループが、他の整流回路の前記高周波電流ループの形状と同様の形状に形成されていることを特徴とするスイッチング電源装置。
【請求項２】
前記トランスの前記磁性コアが、前記一次及び二次巻線が設けられる中足部と、前記中足部の両端部にＴ字状に交差する一対の平板部と、前記中足部の両側に設けられ前記一対の平板部の端部と交差する一対の外足部とで閉磁路を形成し、
個々の前記引出部が、中足部から外向きに、互いに近接して一対に設けられている請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記整流回路が、同期整流用トランジスタ素子である前記整流素子と、前記主スイッチング素子のオン・オフと同期をとって前記同期整流トランジスタ素子をオン・オフさせる駆動回路とで構成されている請求項２記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記二次巻線に中間電位を外に引き出すセンタータップが設けられ、
前記整流回路にセンタータップ方式の整流を行う一対の前記整流素子が直列に設けられ、当該直列回路によって前記高周波電流ラインを形成し、
前記平滑回路は、平滑インダクタと平滑コンデンサで構成され、前記センタータップと前記直列回路の中点との間に発生する前記整流電圧を平滑するローパスフィルタである請求項１乃至３の何れか記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
一対の前記プリント基板が前記トランスの前記磁性コアを間に挟むように対向配置され、
前記平滑インダクタが、個々の前記二次巻線の前記センタータップと前記平滑コンデンサの一端とを接続する導体フレームと、前記一対のプリント基板の間に配置され、内側に前記導体フレームが通過するリング状磁性コアとで構成されている請求項４記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記導体フレームは、前記平滑コンデンサの前記一端から前記リング状磁性コアに至る前に分岐し、個々の前記センタータップに接続されている請求項５記載のスイッチング電源装置。
【請求項７】
前記整流回路に、全波整流方式の整流を行う四つの前記整流素子が二つずつ直並列に設けられ、当該二組の直列回路によって前記高周波電流ラインを形成し、
前記平滑回路は、平滑インダクタと平滑コンデンサで構成され、前記二組の直列回路の中点同士の間に発生する前記整流電圧を平滑するローパスフィルタである請求項１乃至３の何れか記載のスイッチング電源装置。
【請求項８】
一対の前記プリント基板が前記トランスの前記磁性コアを間に挟むように対向配置され、
前記平滑インダクタが、前記平滑コンデンサの一端と個々の前記直列回路の前記中点とを接続する導体フレームと、前記一対のプリント基板の間に配置され、内側に前記導体フレームが通過するリング状磁性コアとで構成されている請求項７記載のスイッチング電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入出力がトランスによって絶縁されたスイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁型のスイッチング電源装置は、インバータ回路によって断続された交流電圧がトランスの一次巻線に印加され、その二次巻線に発生する交流電圧を整流回路によって整流する。このトランスと整流回路の構造は、スイッチング電源装置の電力変換効率に深く関係し、特に出力電流が大きい装置ほど影響が大きい。
【０００３】
インバータ回路の主スイッチング素子がオン・オフすると、ターンオン又はターンオフのタイミングで、スイッチング周波数よりも高い周波数のサージ状の高周波電流が流れる。この高周波電流は、主スイッチング素子から、トランスの一次巻線、二次巻線、整流回路のスナバ回路又は整流素子の寄生容量等、二次巻線、一次巻線、主スイッチング素子の経路に流れ、この経路に存在するトランスの漏れインダクタンス成分や各部の配線パターンのインダクタンス成分を合成した値が大きいほど損失が増え、電力変換効率が低下する。特に、出力電流が大きいスイッチング電源装置ほど損失の発生が顕著になる。
【０００４】
商用電圧が入力される一般的なスイッチング電源の場合、高い入力電圧をトランスを介して数十ボルト以下の非常に低い電圧に降圧するので、一次巻線の巻数が二次巻線よりも多く設定され、インバータ回路の配線パターンのインダクタンスよりも、トランス内部の漏れインダクタンス成分と整流回路等の配線インダクタンス成分の寄与率が高くなる。
【０００５】
漏れインダクタンス成分は、トランスの一次及び二次巻線のコイル部の磁気結合の粗密によって定まる成分である。配線インダクタンス成分は、二次巻線のコイル部の両端を外に引き出すための一対の引出部の構造、及び整流回路の配線パターンのレイアウトによって定まる成分である。整流回路の配線パターンとは、二次巻線の一対の引出部の間に接続されたスナバ回路や整流素子の配線パターン（以下、高周波電流ラインと称す。）のことである。以下、一次巻線側からみたインダクタンス成分であって、トランスの漏れインダクタンス成分と整流回路等の配線インダクタンス成分とを合成したものを、寄生インダクタンス成分と称す。
【０００６】
トランスの漏れインダクタンス成分は、例えば、一次巻線のコイル部を直列に２分割し、各コイル部の間に二次巻線のコイル部を挟み込む構造（いわゆるサンドイッチ構造）にすることにより低減させる方法が知られている。また、配線インダクタンス成分は、二次巻線のコイル部の両端に形成される閉ループ、すなわち、一対の引出部と整流回路の高周波電流ラインとで形成される閉ループ（以下、高周波電流ループと称す。）のループ面積を小さくすることによって低減できることが知られている。
【０００７】
また、トランス及び整流回路の構造は、スイッチング電源装置内の狭いスペースにコンパクトに納まり、かつ組み立て易い構造であることが求められる。特に、出力電流が１００Ａを超えるようなスイッチング電源装置の場合、二次巻線、整流回路及び平滑回路に大きなスイッチング電流が流れるので、各部の電圧降下成分（コイル部や配線パターンの抵抗分、ＦＥＴ素子のオン抵抗、ダイオード素子のオン電圧等）による損失と発熱を抑えるため、例えば、二次巻線と配線パターンを太くしたり高性能で大型の整流素子を実装したりしなければならならず、組み立て易い構造を実現するのは容易ではない。
【０００８】
以上のように、トランスの二次巻線側の構造は、主スイッチング素子のターンオン又はターンオフの際に流れるサージ状の高周波電流による損失を小さく抑えることができ、電圧降下成分に流れるスイッチング電流よる損失を小さく抑えることができ、かつコンパクトで組み立て易い構造であることが課題になる。
【０００９】
従来から、上記のいずれかの課題を解決すべく、複数の構造が提案されている。例えば、特許文献１に開示されているように、トランスの二次巻線側に形成される大きな高周波電流ループ（回路ループ）と並列に短絡線路を設けることにより、一次巻線側からみた寄生インダクタンス成分（リケージインダクタンス）を等価的に小さくする電源装置の出力回路構造がある。この発明の実施例に開示されている電源装置は、トランスの二次巻線に中間電位を外に引き出すセンタータップが設けられ、二次巻線の両端にセンタータップ方式の整流を行う整流回路の一対の整流素子が直列に設けられ、その直列回路（整流素子及び内部の寄生コンデンサ）によって高周波電流ラインが形成されている。組立構造としては、二次巻線の両端が左右に広く開いて引き出され、一対の整流素子がトランスの左右側方に別々に配置され、その間に平滑用のチョークコイルが配置されている。この構造の場合、高周波電流ループの形状が大きいので、所定の短絡線路により新たな高周波電流ループを並列に設け、主スイッチング素子の側から見た合成インダクタンス成分を低減させたものである。
【００１０】
また、特許文献２に開示されているように、トランスの二次巻線と整流回路との接続点に挿入したマグアンプによって出力制御を行うものであって、二次巻線、マグアンプ及び整流回路の組み合わせを二組設け、各整流回路の出力を共通の平滑回路に接続したスイッチング電源装置がある。この回路構成によれば、各セットに流れる電流が半分になるので、例えば、各二次巻線の電線径を細くして巻線作業を容易にしつつ損失も抑えられ、さらに、放熱が容易で小型の整流素子を使用することが可能になる。また、各セットに流れる電流のバランスについては、整流素子と直列の位置に挿入されたマグアンプの高インピーダンス効果等によって均等化される旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１８７７８０号公報
【特許文献２】特開平１０−１９１６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１の電源装置の構造の場合、実施例のような短絡線路を設けたとしても、短絡線路と二次巻線とで形成される高周波電流ループがさほど小さくならず、高周波電流と寄生インダクタンス成分によって発生する損失を小さく抑えることができない。また、実施例の構造は、二次巻線や配線パターンに大きなスイッチング電流が流れるので、二次巻線の線径を太くすることよってトランスが大形化したり、大型の整流素子に放熱板を付けて実装する構造になったり、二次巻線と整流回路との接続にネジ締め等の面倒な作業が必要になったりする。さらに、短絡線路（導電性機構バー）をネジ締めする作業も追加になり、コンパクトで組み立て易い構造であるとは言えない。
【００１３】
また、特許文献２のスイッチング電源装置の場合、トランスと整流回路の回路構成は開示されているが、組立構造については具体的な説明がされていない。また、マグアンプによる出力制御を行う回路であり、マグアンプの飽和時も一定以上の残留インダクタンスが高周波電流ループに存在することになるので、特に出力電流が１００Ａを超えるような大電力のスイッチング電源装置には不向きな回路構成である。
【００１４】
この発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、コンパクトで組み立て易く、トランス及び二次巻線側の不要な寄生インダクタンス成分を小さくすることができるスイッチング電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、磁性コアに一次巻線及び二次巻線が設けられたトランスと、主スイッチング素子のオン・オフによって入力電圧を断続し前記一次巻線に交流電圧を発生させるインバータ回路と、前記二次巻線の両端に接続され、整流素子を用いて前記二次巻線に発生した交流電圧を整流し、整流電圧を出力する整流回路と、前記整流回路の出力端に接続され、前記整流電圧を平滑する平滑回路とを備えたスイッチング電源装置であって、
前記トランスに互いに同じ巻数の前記二次巻線が複数個設けられ、前記二次巻線は、前記磁性コアに巻回されたコイル部とその両端部を外に引き出す一対の引出部とで成り、前記整流回路は、各々に前記主スイッチング素子のオン・オフによる高周波電流が流れる高周波電流ラインを有し、前記高周波電流ラインは対応する前記二次巻線ごとに設けられ、前記二次巻線の前記一対の引出部の間に接続され、前記引出部と前記高周波電流ラインとで高周波電流ループを形成し、複数の前記整流回路が前記磁性コアの近傍に配置され、個々の前記高周波電流ループが、他の整流回路の前記高周波電流ループの形状と同様の形状に適宜小さく形成されているスイッチング電源装置である。
【００１６】
前記トランスの前記磁性コアは、前記一次及び二次巻線が設けられる中足部と、前記中足部の両端部にＴ字状に交差する一対の平板部と、前記中足部の両側に設けられ前記一対の平板部の端部と交差する一対の外足部とで閉磁路を形成し、個々の前記引出部が、中足部から外向きに、互いに近接して一対に設けられている。
【００１７】
前記複数の整流回路は、前記トランスの前記磁性コアを中心に対向配置された複数のプリント基板の何れかに振り分けて実装され、前記二次巻線の前記引出部が、前記プリント基板に設けられた接続部にそれぞれ接続されている。また、前記整流回路は、同期整流用トランジスタ素子である前記整流素子と、前記主スイッチング素子のオン・オフと同期をとって前記同期整流トランジスタ素子をオン・オフさせる駆動回路とで構成されている。
【００１８】
また、前記二次巻線に中間電位を外に引き出すセンタータップが設けられ、前記整流回路にセンタータップ方式の整流を行う一対の前記整流素子が直列に設けられ、当該直列回路によって前記高周波電流ラインを形成し、前記平滑回路が平滑インダクタ及び平滑コンデンサで成るローパスフィルタであり、前記センタータップと前記直列回路の中点との間に発生する前記整流電圧を平滑する回路構成を有している。そして、一対の前記プリント基板が前記トランスの前記磁性コアを間に挟むように対向配置され、前記平滑インダクタが、個々の前記二次巻線の前記センタータップと前記平滑コンデンサの一端とを接続する導体フレームと、前記一対のプリント基板の間に配置され、内側に前記導体フレームが通過するリング状磁性コアとで構成されている。さらに、前記導体フレームは、前記平滑コンデンサの前記一端から前記リング状磁性コアに至る前に分岐し、個々の前記センタータップに接続されている。
【００１９】
また、前記整流回路とは別に、全波整流方式の整流を行う四つの前記整流素子が二つずつ直並列に設けられ、当該二組の直列回路によって前記高周波電流ラインを形成し、前記平滑回路が平滑インダクタ及び平滑コンデンサで成るローパスフィルタであり、前記二組の直列回路の中点同士の間に発生する前記整流電圧を平滑する回路構成を有している。そして、一対の前記プリント基板が前記トランスの前記磁性コアを間に挟むように対向配置され、前記平滑インダクタが、前記平滑コンデンサの一端と個々の前記直列回路の前記中点とを接続する導体フレームと、前記一対のプリント基板の間に配置され、内側に前記導体フレームが通過するリング状磁性コアとで構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のスイッチング電源装置は、トランスの二次巻線に接続される高周波電流ループを容易に小さくすることができ、かつ、それらが複数の二次巻線を介して並列接続される構造なので、トランスの一次巻線の側からみた寄生インダクタンス成分が非常に小さくなり、高周波電流と寄生インダクタンスによる損失を大幅に低減することができる。さらに、各高周波電流ループを同等の大きさにすることにより、各ループに流れる高周波電流が均等化されるので、各ループの間を高周波電流が循環する問題も防止できる。
【００２１】
また、二次巻線及び整流回路が並列に複数組設けられ、一組当たりに流れるスイッチング電流が小さくなるので、トランスの二次巻線を作業性の良い材料（例えば、細い電線や薄い銅板など）で構成することができ、また、整流回路も放熱が容易な小型のトランジスタ素子を使用することができるので、装置全体としてコンパクトになり、組み立ても容易である。
【００２２】
また、同期整流トランジスタ素子と駆動回路とで成る整流回路をプリント基板上にコンパクトに実装することにより、的確なタイミング制御が可能な低損失な同期整流回路を容易に構成することができる。
【００２３】
また、平滑回路の平滑インダクタを、導電フレームを用いた所定の構造にすることによって、低損失な平滑回路をシンプルに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明のスイッチング電源装置の第一実施形態を示す回路図である。
【図２】高周波電流ライン及び高周波電流ループを説明する回路図である。
【図３】第一実施形態のスイッチング電源装置のトランス、整流回路及び平滑インダクタの部分の組立構造を説明する分解斜視図である。
【図４】図３のトランスを示す平面図（ａ）、底面図（ｂ）である。
【図５】図３のトランスを示す正面図（ａ）、Ａ−Ａ断面の模式図（ｂ）である。
【図６】図３のトランスの二次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図７】図３のトランスの二次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図８】図３のトランスの一次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図９】トランス、整流回路及び平滑インダクタを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１０】第一実施形態のスイッチング電源装置のトランスの変形例を示す回路図である。
【図１１】第一実施形態の変形例のトランスを示す平面図（ａ）、底面図（ｂ）である。
【図１２】図１１のトランスを示す正面図（ａ）、Ｂ−Ｂ断面の模式図（ｂ）である。
【図１３】図１１のトランスの二次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図１４】図１１のトランスの二次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図１５】図１１のトランスの二次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図１６】図１１のトランスの二次巻線を示す平面図（ａ）、右側面図（ｂ）である。
【図１７】この発明のスイッチング電源装置の第二実施形態を示す回路図である。
【図１８】第二実施形態のスイッチング電源装置に用いたトランスを示す平面図（ａ）、底面図（ｂ）である。
【図１９】図１８のトランスを示す正面図（ａ）、Ｃ−Ｃ断面の模式図（ｂ）である。
【図２０】図１８のトランスの二次巻線を示す正面図（ａ）〜（ｄ）である。
【図２１】図１８のトランスの引出部のフォーミングを変更した場合の正面図（ａ）、Ｄ−Ｄ断面の模式図（ｂ）である。
【図２２】この発明のスイッチング電源装置の第三実施形態を示す回路図である。
【図２３】この発明のスイッチング電源装置の第四実施形態を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明のスイッチング電源装置の第一実施形態について、図１〜図９に基づいて説明する。第一実施形態のスイッチング電源装置１０は、図１の回路図に示すように、いわゆるフルブリッジ方式の電力変換回路を備え、入力端子１２ａ，１２ｂ間に入力された入力電圧Ｖｉを出力電圧Ｖｏに変換し、出力端子１４ａ，１４ｂ間に接続された負荷１６に電力供給する。この種の電力変換回路は、特に定格出力電流が１００Ａを超えるような大電力の装置に適している。
【００２６】
入力端子１２ａ，１２ｂ間には、第一及び第二アームの並列回路で成るブリッジ型のインバータ回路１８が設けられている。第一アームは主スイッチング素子２０ａ，２０ｂの直列回路であり、第二アームは主スイッチング素子２０ｃ，２０ｄの直列回路である。そして、主スイッチング素子２０ａ，２０ｂの中点と主スイッチング素子２０ｃ，２０ｄの中点との間に、トランス２２の一次巻線２４が接続されている。一次巻線２４は、主スイッチング素子２０ａ，２０ｄが共にオンする期間に電圧Ｖｉが印加され、主スイッチング素子２０ｂ，２０ｃが共にオンする期間に逆方向の電圧Ｖｉが印加される。
【００２７】
トランス２２は、磁性コア２６に回巻された一次巻線２４と２つの二次巻線２８とを備えている。一次巻線２４は、一次巻線２４(1)，２４(2)が直列に連続した巻線である。２つの二次巻線２８は互いに巻数が等しく、それぞれ、磁性コア２６に回巻されたコイル部３２と、その両端を外に引き出す２組の引出部３４を有している。以下、２つの二次巻線を２８(1)，２８(2)、２つのコイル部を３２(1)，３２(2)と表わして区別する。同様に、二次巻線２８(1)が有する２組の引出部を３４(1)，３４(2)と表わし、二次巻線２８(2)が有する２組の引出部を３４(3)，３４(4)と表わして区別する。
【００２８】
二次巻線２８には、二次巻線２８に発生する交流電圧を整流する４つの整流回路３６が接続されている。二次巻線２８(1)の一対の引出部３４(1)に接続された整流回路３６(1)は、ＭＯＳ型ＦＥＴである２つの整流素子３８(1)，４０(1)と、その駆動回路４２(1)を備えている。整流素子３８(1)は、ドレイン端子が引出部３４(1)の一方に接続され、ソース端子が整流素子４０(1)のソース端子に接続され、整流素子４０(1)は、ドレイン端子が引出部３４(1)の他方に接続されている。さらに、整流素子３８(1)，４０(1)の内部には、図示しない寄生コンデンサがドレイン・ソース端子間に存在する。駆動回路４２(1)は、主スイッチング素子２０ａ〜２０ｄのオン・オフのタイミングに基づく同期制御により所定の駆動パルスを発生し、整流素子３８(1)，４０(1)のゲート端子に向けて出力することによって整流素子３８(1)，４０(1)を相補的にオン・オフさせる。いわゆるセンタータップ整流方式の整流回路である。
【００２９】
二次巻線２８(1)と整流回路３６(1)には、図１の回路図に現れない配線インダクタンス成分が存在する。このインダクタンス成分は、図２に示すように、一対の引出部３４(1)の構造と、引出部３４(1)の一方から整流素子３８(1)のドレイン端子までの配線、整流素子３８(1)及びその寄生コンデンサ、整流素子３８(1)のソース端子から整流素子４０(1)のソース端子までの配線、整流素子４０(1)及びその寄生コンデンサ、及び整流素子４０(1)のドレイン端子から引出部３４(1)の他方までの配線から成る高周波電流ライン４４(1)の構造とで定まる。すなわち、引出部３４(1)と高周波ライン４４(1)とで閉じられた高周波電流ループ４６(1)が大きい程、配線インダクタンス成分が大きくなる。配線インダクタンス成分については後で詳しく説明する。
【００３０】
二次巻線２８(1)の他の引出部３４(2)、及び二次巻線２８(2)の引出部３４(3)，３４(4)にも、同様の整流回路３６(2)〜３６(4)が個々に接続され、それぞれ高周波電流ライン４４(2)〜４４(4)と高周波電流ループ４６(2)〜４６(4)を形成する。
【００３１】
駆動回路４２(2)〜４２(4)は、ここでは、駆動回路４２(1)と同様のものが個別に設けられている。しかし一部の機能又は全ての機能を一つの駆動回路４２に集約してもよい。例えば、各整流素子３８，４０のオン・オフのタイミングを決定する機能を駆動回路４２(1)に集約し、整流素子３８，４０のゲート端子を駆動するバッファ機能は駆動回路４２(1)〜４２(4)ごとに設けることが考えられる。バッファ機能については、整流素子３８，４０を所望のタイミングで的確にオン・オフさせるため、個々の整流素子３８，４０の近傍に設けることが好ましい。
【００３２】
整流回路３６(1)〜３６(4)の後段には、図１に示すように、整流回路３６(1)〜３６(4)が出力する整流電圧を一括して平滑する平滑回路４８であって、平滑インダクタ５０と平滑コンデンサ５２とで成るローパスフィルタが接続されている。整流回路３６(1)は、整流素子３８(1)、４０(1)のソース端子と、二次巻線２８(1)の中間電位を外に引き出すセンタータップ５４(1)との間に整流電圧を出力するので、当該ソース端子が平滑コンデンサ５２のグランド側（出力端子１４ｂ側）に接続され、センタータップ５４(1)が平滑コンデンサ５２のプラス側（出力端子１４ａ側）に接続されている。そして、リング状磁性コア５６の内側に後者の接続線が通過し、１ターンの平滑インダクタ５０を形成する。
【００３３】
他の整流回路３６(2)〜３６(4)も同様に、各整流素子３８(2)〜３８(4)，４０(2)〜４０(4)のソース端子と、各二次巻線２８(2)〜２８(4)の中間電位を外に引き出すセンタータップ５４(2)〜５４(4)との間に整流電圧を出力するので、各ソース端子が平滑コンデンサ５２のグランド側（出力端子１４ｂ側）と、センタータップ５４(2)〜５４(4)が平滑コンデンサ５２のプラス側（出力端子１４ａ側）にそれぞれ接続されている。そして、リング状磁性コア５６の内側に後者の接続線を通過させることによって、１ターンの平滑インダクタ５０を形成する。このとき、平滑インダクタ５０の部分の１ターン同士を絶縁することによって相互に磁気結合し、電源の動作中に各１ターンに発生する電圧及び電流のバランスをとる協調動作が可能になる。ここでは、後述する構造上の都合により、センタータップ５４(1)，５４(2)からの接続線を互いに一体に接続した後でリング状磁性コア５６の内側を通過させ、同様にセンタータップ５４(3)，５４(4)からの接続線も互いに一体に接続した後でリング状磁性コア５６の内側を通過させ、リング状磁性コア５６の内側で２つの接続線を互いに絶縁している。従って、この２つの接続線の間での協調動作が可能になる。協調動作を行わない場合は、センタータップ５４(1)〜５４(4)からの全ての接続線を一体に接続した後で、リング状磁性コア５６の内側を通過させればよい。
【００３４】
次に、トランス２２、整流回路３６(1)〜３６(4)及び平滑インダクタ５０の構造について説明する。この部分は、図３に示すように、略矩形のトランス２２を中心に、その側方に整流回路３６(1)〜３６(4)及び平滑インダクタ５０が配置され、一体に組み立てられる。
【００３５】
トランス２２は、図４、図５に示すように、２つのＥ型コアを組み合わせた日の字型の磁性コア２６を備えている。磁性コア２６は、一次巻線２４と二次巻線２８が回巻される中足部５８と、中足部の５８の両端部にＴ字状に交差する一対の平板部６０と、中足部５８の両側に設けられ一対の平板部６０の端部に交わる一対の外足部６２とで成り、日の字型の閉磁路を形成する。ここではＥＥ型のコアを使用しているが、ＥＩ型、ＥＥＲ型、ＰＱ型等のコアでもよい。
【００３６】
各巻線は、図４（ｂ）に示すように、内側から、一次巻線２４(1)のコイル部、二次巻線２８(1)のコイル部３２(1)、二次巻線２８(2)のコイル部３２(2)、一次巻線２４(2)のコイル部、という順番に重ね巻きされている。
【００３７】
二次巻線２８(1)は、図６に示すように、薄手の銅板を用いて２ターンのコイル部３２(1)が形成されている。コイル部３２(1)は、幅寸法が中足部５８の長さよりも僅かに短い略長方形の銅板を帯状に巻き付けたものであり、１ターン目と２ターン目の重なる部分に図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。コイル部３２(1)には、幅方向の一側端部であって巻き方向の始端及び終端の位置に、互いの根元部分が重なる一対の引出部３４(1)が延設され、途中でＬ字に屈曲して先端部分が外向き突出している。コイル部３２(1)の反対側の側端部にも、引出部３４(1)とほぼ対称形の一対の引出部３４(2)が延設されている。また、コイル部３２(1)には、幅方向の一側端部であって１ターン目と２ターン目の中間電位の位置にセンタータップ５４(1)が延設され、引出部３４(1)と重なっている。コイル部３２(1)の反対側の側端部にも、センタータップ５４(1)とほぼ対称形のセンタータップ５４(2)が延設されている。一対の引出部３４(1)とセンタータップ５４(1)とが重なる部分、及び一対の引出部３４(2)とセンタータップ５４(2)とが重なる部分には、それぞれ図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。一対の引出部３４(1)，３４(2)及びセンタータップ５４(1)，５４(2)は、いずれも、図６（ｂ）で言えば左側、図４（ａ）で言えばトランス２２の上側の位置に設けられている。
【００３８】
二次巻線２８(2)は、二次巻線２８(1)とほぼ同じ形状であり、図７に示すように、薄手の銅板を用いて２ターンのコイル部３２(2)が形成されている。コイル部３２(2)は、幅寸法が中足部５８よりも僅かに短い略長方形の銅板を帯状に巻き付けたものであり、１ターン目と２ターン目が重なる部分に図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。コイル部３２(2)には、幅方向の一側端部であって巻き方向の始端及び終端の位置に、互いの根元部分が重なる一対の引出部３４(3)が延設され、途中でＬ字に屈曲して先端部分が外向き突出している。コイル部３２(2)の反対側の側端部にも、引出部３４(3)とほぼ対称形の一対の引出部３４(4)が延設されている。また、コイル部３２(2)には、幅方向の一側端部であって１ターン目と２ターン目の中間電位の位置にセンタータップ５４(3)が延設され、引出部３４(1)と重なっている。コイル部３２(2)の反対側の側端部にも、センタータップ５４(3)とほぼ対称形のセンタータップ５４(4)が延設されている。一対の引出部３４(3)とセンタータップ５４(3)とが重なる部分、及び一対の引出部３４(4)とセンタータップ５４(4)とが重なる部分には、それぞれ図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。一対の引出部３４(3)，３４(4)及びセンタータップ５４(3)，５４(4)は、いずれも、図７（ｂ）で言えば右側、図５（ａ）で言えばトランス２２の下側の位置に設けられている。
【００３９】
一次巻線２４(1)，２４(2)は、連続する被覆電線に直列に形成され、それぞれ中足部５８の長さより僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、図８に示すように、一次巻線２４(1)の外側に所定の隙間を空けて一次巻線２４(2)が同心状に巻かれ、ソレノイドの両端が一側端部から引き出されている。
【００４０】
トランス２２は、これらの各巻線を空芯状に組み合わせ、例えば周囲に絶縁テープを巻く等して形状を保持し、磁性コア２６の中足部５８に嵌めこむことによって組み立てられる。また、各巻線を空芯状に組み合わせる作業を容易にするため、樹脂製のボビンを使用しても構わない。
【００４１】
整流回路３６(1)〜３６(4)は、図３に示すように、トランス２２を間に挟むように平板部６０に近接して対向する一対のプリント基板６４(1)，６４(2)に振り分けて実装されている。プリント基板６４(1)には、トランス２２の引出部３４(1)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(1)と、引出部３４(3)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(3)とが設けられている。そして、接続部６５(1)の近傍に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子３８(1)と、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子４０(1)とが実装され、一対の接続部６５(1)の間の高周波電流ライン４４(1)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。同様に、接続部６５(3)の近傍に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子３８(3)と、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子４０(3)とが実装され、一対の接続部６５(3)の間の高周波電流ライン４４(3)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。
【００４２】
他方のプリント基板６４(2)には、トランス２２の引出部３４(2)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(2)と、引出部３４(4)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(4)とが設けられている。そして、接続部６５(2)の近傍に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子３８(2)と、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子４０(2)とが実装され、一対の接続部６５(2)の間の高周波電流ライン４４(2)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。同様に、接続部６５(4)の近傍に、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子３８(4)と、２つのＭＯＳ型ＦＥＴを並列接続して成る整流素子４０(4)とが実装され、一対の接続部６５(4)の間の高周波電流ライン４４(4)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。
【００４３】
図３に示す導体フレーム６６(1)，６６(2)は、センタータップ５４(1)〜５４(4)を平滑コンデンサ５２に接続するための接続線である。導体フレーム６６(1)は、棒状部６８ａとその端部がＴ字状に分岐した一対の接続部６８ｂとを有し、一対の接続部６８ｂがセンタータップ５４(1)，５４(2)に接続され、棒状部６８ａがトランス２２の外足部６２と交差する方向に配置される。導体フレーム６６(２)も同様に、棒状部６８ａとその端部がＴ字状に分岐した一対の接続部６８ｂとを有し、一対の接続部６８ｂがセンタータップ５４(３)，５４(４)に接続され、棒状部６８ａがトランス２２の外足部６２と交差する方向に配置される。導体フレーム６６(1)，６６(2)は、ほぼ平行に離間した状態（又は、図示しない絶縁シートを間に挟んだ状態）でリング状磁性コア５６の内側を通過し、図示しない平滑コンデンサ５２に接続される。
【００４４】
トランス２２、プリント基板６４(1)，６４(2)、導体フレーム６６(1)，６６(2)及びリング状磁性コア５６を組み立てると、図９に示すように、略矩形の構造体になる。組み立ては、まず、トランス２２の側方に面一に突出する引出部３４(1)，３４(3)の各先端部をプリント基板６４(1)の接続部６５(1)，６５(3)に差し込んでハンダ付けする。同様に、トランス２２の反対側の側方に面一に突出する引出部３４(2)，３４(4)の各先端部をプリント基板６４(2)の接続部６５(2)，６５(4)に差し込んでハンダ付けする。次に、導体フレーム６６(1)の一対の接続部６８ｂをトランス２２のセンタータップ５４(1)，５４(2)の先端部にハンダ付けする。同様に、導体フレーム６６(2)の一対の接続部６８ｂを反対側のセンタータップ５４(3)，５４(4)の先端部にハンダ付けする。そして、リング状磁性コア５６を一対の棒状部６８aに通し、シール材等を用いて固定する。組み立ての手順は生産工程の都合に合わせて自由に変更できるが、どのような順番であっても容易に組み立てることができる。
【００４５】
次に、図９に示す組立状態における一次巻線２４の側からみた寄生インダクタンス成分、すなわち、トランス２２の引出部３４及び整流回路３６の構造によって定まる配線インダクタンス成分と、トランス２２の一次巻線２４と二次巻線２８のコイル部３２との結合の粗密によって定まる漏れインダクタンス成分とを合成したインダクタンス成分について説明する。
【００４６】
二次巻線２８(1)及び整流回路３６(1)の構造によって定まる配線インダクタンス成分について考える。一対の引出部３４(1)は、根元部分が重なるようにコイル部３２(1)から引き出され、ごく近傍に配置されたプリント基板６４(1)の接続部６５(1)に接続される。また、整流回路３６(1)は、平坦なプリント基板６４(1)の一対の接続部６５(1)の間に高周波電流ライン４４(1)が極力短くなるように設けられている。従って、図９の上方から見たとき、引出部３４(1)と高周波ライン４４(1)とで閉じられた高周波電流ループ４６(1)が小さくなって、配線インダクタンス成分が非常に小さく抑えられる。
【００４７】
二次巻線２８(1)及び整流回路３６(2)の構造によって定まる配線インダクタンス成分と、二次巻線２８(2)及び整流回路３６(3)，３６(4)の構造によって定まる配線インダクタンス成分についても、同様に小さく抑えられる。しかも、各高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)がほぼ同じ大きさになるので、各配線インダクタンス成分の大きさもほぼ同じになる。さらに、各高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)による４つの配線インダクタンス成分は、二次巻線２８(1)，２８(2)を介して並列接続されるので、合成すると約１／４まで低減されることになる。
【００４８】
一方、トランス２２の一次巻線２４と二次巻線２８(1)との間の漏れインダクタンス成分、及び、一次巻線２４と二次巻線２８(2)との間の漏れインダクタンス成分も等価的に並列接続されるので、合成すると約１／２まで低減されることになる。
【００４９】
従って、スイッチング電源装置１０は、寄生インダクタンス成分が非常に小さいので、インバータ回路１８の主スイッチング素子２０ａ〜２０ｄがターンオン又はターンオフのタイミングでサージ状の高周波電流が流れたとき、寄生インダクタンス成分によって発生する損失が非常に小さく抑えられる。しかも、４つの高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)によって定まる各配線インダクタンス成分が略均一なので、高周波電流が特定の整流回路３６に集中したり、二次巻線２８(1)と二次巻線２８(2)の間を高周波電流が循環したりする問題も生じない。
【００５０】
以上説明したように、スイッチング電源装置１０は、二次巻線２８及び整流回路３６の組み合わせが並列に複数組設けられ、一組当たりに流れるスイッチング電流が小さくなるので、トランスの二次巻線を扱い易い材料（例えば、細い電線や薄い銅板など）で構成することができ、整流回路も放熱が容易な小型のトランジスタ素子を使用することができるので、組み立てが容易である。また、整流回路３６又は二次巻線２８に接続される平滑インダクタ５０が簡単な構造であり、低損失な平滑回路４８をシンプルに構成することができる。さらに、図９に示すように、トランス２２、整流回路３６及び平滑インダクタ５０が略矩形のコンパクトな構造体になるので、スイッチング電源装置１０の筺体の中の狭いスペースにも容易に収容することができ、装置全体を小型化することができる。
【００５１】
また、スイッチング電源装置１０は、トランス２２の二次巻線２８(1)，２８(2)に接続される高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)を容易に小さくすることができ、かつ、それらが二次巻線２８(1)，２８(2)を介して並列に形成される構造なので、トランス２２の一次巻線２４の側からみた寄生インダクタンス成分が小さくなり、高周波電流と寄生インダクタンスによる損失を格段に低減することができる。さらに、高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)が互いに同等の大きさに形成されるので、各ループに流れる高周波電流が均等化され、各ループ間を高周波電流が循環する問題も防止できる。
【００５２】
さらに、同期整流トランジスタ素子である整流素子３８，４０と駆動回路４２とで成る整流回路３６をプリント基板６４上にコンパクトに実装されているので、的確なタイミング制御が可能な低損失の整流回路３６を実現することができる。
【００５３】
次に、第一実施形態のスイッチング電源装置１０の変形例について、図１０〜図１６に基づいて説明する。上記実施形態のトランス２２は２つの二次巻線２８を備えているが、この変形例に係るトランス７０は、図１０の回路図に示すように、４つの二次巻線７２を備えている。
【００５４】
トランス７０は、磁性コア２６に回巻された一次巻線２４と４つの二次巻線７２とを備えている。一次巻線２４は、一次巻線２４(1)，２４(2)が直列に連続した巻線である。４つの二次巻線７２(1)〜７２(4)は互いに巻数が等しく、それぞれ、磁性コア２６に巻かれたコイル部７４(1)〜７４(4)と、その両端を外に引き出す４組の引出部７６(1)〜７６(4)を有している。
【００５５】
二次巻線７２には、二次巻線７２に発生する交流電圧を整流し整流電圧を出力する４つの整流回路３６が個々に接続されている。整流回路３６(1)〜３６(4)は、上記のように高周波電流ライン４４(1)〜４４(4)を有し、それぞれ対応する二次巻線７２(1)〜７２(4)の引出部７６(1)〜７６(4)に接続され、図２と同様に高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)を形成する。その他の回路構成は、トランス２２を用いた図１の構成と同じである。
【００５６】
次に、トランス７０の構造について説明する。トランス７０は、図１１、図１２に示すように、一次巻線２４(1)，２４(2)及び二次巻線７４(1)〜７４(4)が磁性コア２６の中足部５８に回巻されており、図１２（ｂ）に示すように、内側から、一次巻線２４(1)のコイル部、二次巻線７２(1)，７２(2)のコイル部７４(1)，７４(2)、二次巻線７２(3)，７２(4)のコイル部７４(3)，７４(4)、一次巻線２４(2)のコイル部、という順番に重ね巻きされている。
【００５７】
二次巻線７２(1)は、図１３に示すように、薄手の銅板を用いて２ターンのコイル部７４(1)が形成されている。コイル部７４(1)は、幅寸法が中足部５８の長さの半分よりも僅かに短い略長方形の銅板を帯状に巻き付けたものであり、１ターン目と２ターン目の重なる部分に図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。コイル部７４(1)には、幅方向の一側端部（図１３（ａ）における右側の側端部）であって巻き方向の始端及び終端の位置に、互いの根元部分が重なる一対の引出部７６(1)が延設され、途中でＬ字に屈曲して先端部分が外向き突出している。また、コイル部７４(1)には、同じ側の側端部であって１ターン目と２ターン目の中間電位の位置にセンタータップ７８(1)が延設され、引出部７６(1)と重なっている。一対の引出部７６(1)とセンタータップ７８(1)とが重なる部分には、それぞれ図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。一対の引出部７６(1)及びセンタータップ７８(1)は、図１３（ｂ）で言えば左側、図１１（ａ）で言えばトランス７０の上側の位置に設けられている。
【００５８】
二次巻線７２(2)は、図１４に示すように、薄手の銅板を用いて２ターンのコイル部７４(2)が形成されている。コイル部７４(2)は、幅寸法が中足部５８の長さの半分よりも僅かに短い略長方形の銅板を帯状に巻き付けたものであり、１ターン目と２ターン目の重なる部分に図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。コイル部７４(2)には、幅方向の一側端部（図１４（ａ）における左側の側端部）であって巻き方向の始端及び終端の位置に、互いの根元部分が重なる一対の引出部７６(2)が延設され、途中でＬ字に屈曲して先端部分が外向き突出している。また、コイル部７４(2)には、同じ側の側端部であって１ターン目と２ターン目の中間電位の位置にセンタータップ７８(2)が延設され、引出部７６(2)と重なっている。一対の引出部７６(2)とセンタータップ７８(2)とが重なる部分には、それぞれ図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。一対の引出部７６(2)及びセンタータップ７８(2)は、図１４（ｂ）で言えば左側、図１１（ａ）で言えばトランス７０の上側の位置に設けられている。従って、二次巻線７２(1)と７２(2)は、左右に鏡面対称な形状になっている。
【００５９】
二次巻線７２(3)は、図１５に示すように、薄手の銅板を用いて２ターンのコイル部７４(3)が形成されている。コイル部７４(3)は、幅寸法が中足部５８の長さの半分よりも僅かに短い略長方形の銅板を帯状に巻き付けたものであり、１ターン目と２ターン目の重なる部分に図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。コイル部７４(3)には、幅方向の一側端部（図１５（ａ）における右側の側端部）であって巻き方向の始端及び終端の位置に、互いの根元部分が重なる一対の引出部７６(3)が延設され、途中でＬ字に屈曲して先端部分が外向き突出している。また、コイル部７４(3)には、同じ側の側端部であって１ターン目と２ターン目の中間電位の位置にセンタータップ７８(3)が延設され、引出部７６(3)と重なっている。一対の引出部７６(3)とセンタータップ７８(3)とが重なる部分には、それぞれ図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。一対の引出部７６(3)及びセンタータップ７８(3)は、図１５（ｂ）で言えば右側、図１１（ａ）で言えばトランス７０の下側の位置に設けられている。
【００６０】
二次巻線７２(4)は、図１６に示すように、薄手の銅板を用いて２ターンのコイル部７４(4)が形成されている。コイル部７４(4)は、幅寸法が中足部５８の長さの半分よりも僅かに短い略長方形の銅板を帯状に巻き付けたものであり、１ターン目と２ターン目の重なる部分に図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。コイル部７４(4)には、幅方向の一側端部（図１６（ａ）における左側の側端部）であって巻き方向の始端及び終端の位置に、互いの根元部分が重なる一対の引出部７６(4)が延設され、途中でＬ字に屈曲して先端部分が外向き突出している。また、コイル部７４(4)には、同じ側の側端部であって１ターン目と２ターン目の中間電位の位置にセンタータップ７８(4)が延設され、引出部７６(4)と重なっている。一対の引出部７６(4)とセンタータップ７８(4)とが重なる部分には、それぞれ図示しない絶縁シートが挿入され、絶縁が確保されている。一対の引出部７６(4)及びセンタータップ７８(4)は、図１６（ｂ）で言えば右側、図１１（ａ）で言えばトランス７０の下側の位置に設けられている。従って、二次巻線７２(3)と７２(4)は、互いに鏡面対称な形状になっている。
【００６１】
一次巻線２４(1)，２４(2)は、連続する被覆電線に直列に形成され、それぞれ中足部５８の長さより僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、図８に示すように、一次巻線２４(1)の外側に所定の隙間を空けて一次巻線２４(2)が同心状に巻かれ、ソレノイドの両端が一側端部から引き出されている。
【００６２】
トランス７２は、これらの各巻線を空芯状に組み合わせ、例えば周囲に絶縁テープを巻く等して形状を保持し、磁性コア２６の中足部５８に嵌めこむことによって組み立てられる。トランス７２、整流回路３６(1)〜３６(4)及び平滑インダクタ５０を組み立てた構造は、図３、図９を用いて説明したものと同様である。
【００６３】
この変形例に係るトランス７２を用いたスイッチング電源装置１０は、上記のトランス２２を用いた場合と同様の作用効果を得ることができ、さらに、二次巻線７２(1)と７２(2)の電流バランス、整流回路３６(1)と３６(2)の電流バランス、二次巻線７２(3)と７２(4)の電流バランス、及び整流回路３６(3)と３６(4)の電流バランスを一層向上させることができる。
【００６４】
次に、この発明のスイッチング電源装置の第二実施形態について、図１７〜図２０に基づいて説明する。ここで、上記実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。第二実施形態のスイッチング電源装置８０は、いわゆるフルブリッジ方式の電力変換回路を備えている点で上記のスイッチング電源装置１０と同様であるが、図１７に示すように、トランス、整流回路及び平滑回路の構成が異なる。
【００６５】
スイッチング電源装置８０のトランス８２は、磁性コア２６に回巻された一次巻線２４と４つの二次巻線８２とを備えている。一次巻線２４は、一次巻線２４(1)，２４(2)を直列にした巻線である。４つの二次巻線８４(1)〜８４(4)は互いに巻数が等しく、それぞれ、磁性コア２６に巻かれたコイル部８６(1)〜８６(4)と、その両端を外に引き出す４組の引出部８８(1)〜８８(4)を有している。
【００６６】
二次巻線８４には、二次巻線８４に発生する交流電圧を整流し整流電圧を出力する４つの整流回路９０が個々に接続されている。二次巻線８４(1)の一対の引出部３４(1)に接続された整流回路９０(1)は、ＭＯＳ型ＦＥＴである４つの整流素子９２(1)〜９８(1)と、その駆動回路１００(1)を備えている。整流素子９２(1)は、ソース端子が引出部８８(1)の一方に接続され、ドレイン端子が整流素子９６(1)のドレイン端子に接続されている。整流素子９４(1)は、ドレイン端子が整流素子９２(1)のソース端子に接続され、ソース端子が整流素子９８(1)のソース端子に接続されている。整流素子９６(1)は、ソース端子が引出部８８(1)の他方に接続されて、整流素子９８(1)は、ドレイン端子が整流素子９６(1)のソース端子に接続されている。さらに、整流素子９２(1)〜９８(1)の内部には、図示しない寄生コンデンサがドレイン・ソース端子間に存在する。駆動回路１００(1)は、図示しない主スイッチング素子２０ａ〜２０ｄのオン・オフのタイミングに基づく同期制御により所定の駆動パルスを発生し、整流素子９２(1)〜９８(1)のゲート端子に向けて出力することによって、整流素子９２(1)と９８(1)、及び整流素子９４(1)と９６(1)をそれぞれ同位相で、かつ、整流素子９２(1)と９４(1)、及び整流素子９６(1)と９８(1)をそれぞれ相補的にオン・オフさせる。いわゆる全波整流方式の整流回路である。
【００６７】
二次巻線８４(1)と整流回路９０(1)には、図１７の回路図に現れない配線インダクタンス成分が存在する。このインダクタンス成分は、一対の引出部８８(1)の構造と、引出部８８(1)の一方から整流素子９２(1)のソース端子及び整流素子９４(1)のドレイン端子までの配線、整流素子９２(1)，９４(1)及びその寄生コンデンサ、整流素子９６(1)，９８(1)及びその寄生コンデンサ、整流素子９６(1)のソース端子及び整流素子９８(1)のドレイン端子から引出部３４(1)の他方までの配線から成る高周波電流ライン４４(1)の構造とで定まる。すなわち、図２で説明したのと同様に、引出部８８(1)と高周波ライン４４(1)とで閉じられた高周波電流ループ４６(1)が大きい程、配線インダクタンス成分が大きくなる。
【００６８】
二次巻線８４(2)〜８４(4)の引出部８８(2)〜８８(4)にも同様の整流回路９０(2)〜３６(4)が個々に接続され、それぞれ高周波電流ライン４４(2)〜４４(4)と高周波電流ループ４６(2)〜４６(4)を有している。駆動回路１００(2)〜４２(4)についても、駆動回路１００(1)と同様のものである。なお、駆動回路１００(1)〜１００(4)の場合も、上記の駆動回路４２(1)〜４２(4)と同様に、一部の機能又は全ての機能を一つの駆動回路１００に集約してもよい。
【００６９】
整流回路９０(1)〜９０(4)の後段には、各整流回路９０(1)〜９０(4)が出力する整流電圧を一括して平滑する平滑回路１０２であって、平滑インダクタ１０４と平滑コンデンサ１０６とで成るローパスフィルタが接続されている。ここでは、平滑インダクタ１０４は、所定の磁性コアに数ターンの電線が回巻されたインダクタ素子である。整流回路９０(1)は、整流素子９２(1)，９６(1)のドレイン端子同士の接続点と、整流素子９４(1)，９８(1)のソース端子同士の接続点との間に整流電圧を出力するので、前者の接続点が平滑インダクタ１０４の入力端に、後者の接続点が平滑コンデンサ１０６のグランド側（出力端子１４ｂ側）に接続されている。他の整流回路９０(2)〜９０(4)の出力も同様に、各接続点が平滑インダクタ１０４の入力端及び平滑コンデンサ１０６のグランド側（出力端子１４ｂ側）に接続されている。
【００７０】
次に、トランス８２、整流回路９０(1)〜９０(4)及び平滑インダクタ１０４の構造について説明する。この部分は、略矩形のトランス８２を中心に、その側方に整流回路９０(1)〜９０(4)及び平滑インダクタ１０４が配置され、一体に組み立てられる。外観上は、図９に示すスイッチング電源装置１０の場合と類似している。
【００７１】
トランス８２は、図１８、図１９に示すように、一次巻線２４(1)，２４(2)及び二次巻線８４(1)〜８４(4)が磁性コア２６の中足部５８に回巻されており、図１９（ｂ）に示すように、内側から、一次巻線２４(1)のコイル部、二次巻線８４(1)，８４(2)のコイル部８６(1)，８６(2)、二次巻線８４(3)，８４(4)のコイル部８６(3)，８６(4)、一次巻線２４(2)のコイル部、という順番に重ね巻きされている。
【００７２】
一次巻線２４(1)，２４(2)は、連続する被覆電線に直列に形成され、それぞれ中足部５８の長さより僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、図８に示すように、一次巻線２４(1)の外側に所定の隙間を空けて一次巻線２４(2)が同心状に巻かれ、ソレノイドの両端が一側端部から引き出されている。
【００７３】
二次巻線８４(1)は、図２０（ａ）に示すように、単線又はリッツ線を被覆した被覆電線を中足部５８の長さの半分より僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、根元部分が交差するように近接した一対の引出部８８(1)が外向き（図２０における右向き）に突出している。引出部８８(1)は、図２０（ａ）で言えば上側、図１８（ａ）で言えばトランス２２の上側の位置に設けられている。ここでは、一次巻線２４よりも太い被覆電線が使用されており、引出部８４(1)が図２０（ａ）のようにフォーミングされ、その形状が保持されている。
【００７４】
二次巻線８４(2)は、図２０（ｂ）に示すように、二次巻線８４(1)と同様の被覆電線を中足部５８の長さの半分より僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、根元部分が交差するように近接した一対の引出部８８(2)が、外向き（図２０における左向き）に突出している。引出部８８(2)は、図２０（ｂ）で言えば上側、図１８（ａ）で言えばトランス２２の上側の位置に設けられている。引出部８４(2)も、図２０（ｂ）のようにフォーミングされ、その形状が保持されている。
【００７５】
二次巻線８４(3)は、図２０（ｃ）に示すように、二次巻線８４(1)と同様の被覆電線を中足部５８の長さの半分より僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、根元部分が交差するように近接した一対の引出部８８(3)が、外向き（図２０における右向き）に突出している。引出部８８(3)は、図２０（ｃ）で言えば下側、図１８（ａ）で言えばトランス２２の下側の位置に設けられている。引出部８４(3)も、図２０（ｃ）のようにフォーミングされ、その形状が保持されている。
【００７６】
二次巻線８４(4)は、図２０（ｄ）に示すように、二次巻線８４(1)と同様の被覆電線を中足部５８の長さの半分より僅かに短く縦巻きしたソレノイドコイルであり、根元部分が交差するように近接した一対の引出部８８(4)が、外向き（図２０における左向き）に突出している。引出部８８(4)は、図２０（ｄ）で言えば下側、図１８（ａ）で言えばトランス２２の下側の位置に設けられている。引出部８４(4)も、図２０（ｄ）のようにフォーミングされ、その形状が保持されている。
【００７７】
トランス８２は、これらの各巻線を空芯状に組み合わせ、例えば周囲に絶縁テープを巻く等して形状を保持し、磁性コア２６の中足部５８に嵌めこむことによって組み立てられる。
【００７８】
整流回路９０(1)〜９０(4)は、図３と同様に、トランス８２を間に挟むように磁性コア２６の平板部６０に近接して対向する一対のプリント基板６４(1)，６４(2)に振り分けて実装される。プリント基板６２(1)には、トランス８２の引出部８８(1)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(1)と、引出部８８(3)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(3)とが設けられている。そして、接続部６５(1)の近傍に、４つのＭＯＳ型ＦＥＴである整流素子９２(1)〜９８(1)が実装され、一対の接続部６５(1)の間の高周波電流ライン４４(1)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。同様に、接続部６５(3)の近傍に、４つのＭＯＳ型ＦＥＴである整流素子９２(3)〜９８(3)が実装され、一対の接続部６５(3)の間の高周波電流ライン４４(3)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。
【００７９】
他方のプリント基板６４(2)には、トランス８２の引出部８８(2)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(2)と、引出部８８(4)の先端部が接続されるスルーホール等である一対の接続部６５(4)とが設けられている。そして、接続部６５(2)の近傍に、４つのＭＯＳ型ＦＥＴである整流素子９２(2)〜９８(2)が実装され、一対の接続部６５(2)の間の高周波電流ライン４４(2)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。同様に、接続部６５(4)の近傍に、４つのＭＯＳ型ＦＥＴである整流素子９２(4)〜９８(4)が実装され、一対の接続部６５(4)の間の高周波電流ライン４４(4)が極力短くなるように配線パターンが設けられている。
【００８０】
スイッチング電源装置８０は、二次巻線８４の中間電位が引き出さないので、図３に示す導体フレーム６６は必要ない。スイッチング電源装置８０の場合は、一対のプリント基板６４(1)，６４(2)の間の位置に、インダクタ素子である平滑インダクタ１０４を固定し、インダクタ素子から引き出した一端が各整流回路９０の出力に接続され、他端が平滑コンデンサ１０６に接続される。
【００８１】
このように、トランス８２、プリント基板６４(1)，６４(2)、及び平滑インダクタ１０４を組み立てると、外観的に図９と同様に、略矩形でコンパクトな構造体になる。組み立て方法は、平滑インダクタ１０４の両端をプリント基板６４(1)，６４(2)にハンダ付けする点を除いて上記のスイッチング電源装置１０と同様であり、非常に組み立て易い。また、スイッチング電源装置１０と同様に、各高周波電流ループ４６(1)〜４６(4)の構造により定まる配線インダクタンス成分がバランス良く小さくなり、一次巻線２４の側からみた寄生インダクタンス成分を小さくすることができる。
【００８２】
また、この実施形態のスイッチング電源装置８０は、図２１（ａ）に示すように、トランス８２の引出線８８(1)〜８８(4)のフォーミング形状を変更することによって、トランス８２を立てて配置してもよい。トランス８２を立てて配置すると、図９に示す構造体の高さが高くなるものの、一対のプリント基板６４(1)，６４(2)の間隔を狭くすることができる。トランス８２を立てた場合でも、図１９（ａ）のように横向きにした場合と同様の作用効果が得られる。従って、スイッチング電源装置８０の筺体の中のスペースに合わせ、図１９（ａ）と図２１（ａ）のうちから都合のよい配置を選択することができる。
【００８３】
なお、この発明のスイッチング電源装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、電力変換の方式は、絶縁用のトランスを使用するものであればよく、上記のフルブリッジ方式や、共振コイルを使用してフェーズシフト動作を行うフルブリッジ方式のほか、例えば、ハーフブリッジ方式、プッシュプル方式、シングルエンディッド・フォワード方式、カスケード・フォワード方式、フライバック方式のスイッチング電源装置に適用することができる。また、部分共振用のアクティブクランプ回路を付加したものでもよい。
【００８４】
また、整流回路の構成についても特に限定されず、センタータップ整流方式、全波整流方式の他、図２２に示す第三実施形態のスイッチング電源装置１０８のように、整流回路１１０(1)〜１１０(4)及び平滑回路１１２を備えたカレントダブラ整流方式の構成に適用することも可能である。また、整流素子としてダイオード素子を用いた場合も同様の作用効果が得られ、さらにリカバリ動作によって発生する高周波電流の影響も小さく抑えることができる。
【００８５】
ただし、整流回路の構成が異なると高周波電流ラインが異なってくるので、注意が必要である。例えば、整流素子に加わるサージ電圧を低減するためにスナバ回路（例えば、コンデンサと抵抗の直列回路）を付加すると、スナバ回路も高周波電流ラインの一部となる。従って、例えば、二次巻線の一対の引出部の間にスナバ回路を付加する場合は、上記実施形態における整流素子の配置と同様の考え方でスナバ回路を配置することに留意すべきである。また、図２３に示す第四実施形態のスイッチング電源装置１１４のように、フライバック方式用の整流回路１１６及び平滑回路１１８を備えている場合、π型フィルタである平滑回路１１８の一段目の平滑コンデンサ１２０(1)〜１２０(4)が、それぞれ整流回路１１６(1)〜１１６(2)の高周波電流ラインの一部としての役割を果たす。従って、この場合、平滑コンデンサ１２０(1)〜１２０(4)の配置にも格別の配慮が必要になる。
【００８６】
また、二次巻線と整流回路とを組み合わせたものの数は二以上あればよく、それらを振り分けて実装するプリント基板の数も特に限定されない。
【符号の説明】
【００８７】
１０，８０，１０８，１１４  スイッチング電源装置
１８  インバータ回路
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  主スイッチング素子
２２，７０，８２  トランス
２４，２４(1)，２４(2)  一次巻線
２６  磁性コア
２８(1)〜２８(4)，７２(1)〜７２(4)，８４(1)〜８４(4)  二次巻線
３２(1)〜３２(4)，７４(1)〜７４(4)，８６(1)〜８６(4)  コイル部
３４(1)〜３４(4)，７６(1)〜７６(4)，８８(1)〜８８(4)  引出部
３６(1)〜３６(4)，９０(1)〜９０(4)，１１６(1)〜１１６(4)  整流回路
３８(1)〜３８(4)，４０(1)〜４０(4)，９２(1)〜９２(4)，９４(1)〜９４(4)，９６(1)〜９６(4)，９８(1)〜９８(4)  整流素子
４２(1)〜４２(4)，１００(1)〜１００(4)，１１０(1)〜１１０(4)  駆動回路
４４(1)〜４４(4)  高周波電流ライン
４６(1)〜４６(4)  高周波電流ループ
４８，１０２，１１２，１１８  平滑回路
５０，１０４  平滑インダクタ
５２，１０６，１２０(1)〜１２０(4)  平滑コンデンサ
５４(1)〜５４(4)，７８(1)〜７８(4)  センタータップ
５６  リング状磁性コア
５８  中足部
６０  平板部
６２  外足部
６４(1)，６４(2)  プリント基板
６５(1)〜６５(4)  接続部
６６(1)，６６(2)  導体フレーム
６８a  棒状部
６８ｂ  接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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