(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次回路と２次回路を絶縁したＤＣ−ＤＣコンバータをケースに複数組込んだ多出力電源装置に於いて、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータは、前記ケース内に起立して収納される回路基板の部品実装側となる表面の上端および下端の各々に放熱板を配置すると共に該放熱板を横方向に張り出して配置しており、
前記複数のＤＣ−ＤＣコンバータにおける前記放熱板をケース内面に接触させた状態で、且つ隣接するＤＣ−ＤＣコンバータの間で１次回路電位とフレームグランド電位との絶縁距離が所定の規格距離を下回わらない間隔で前記ケース内に並べて収納配置し、前記回路基板の前記上下に配置した放熱板の間の基板面に、回路基板の剛性を確保する端子台を縦方向に実装固定したことを特徴とする多出力電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１次回路と２次回路を絶縁したＤＣ−ＤＣコンバータをケースに複数組込んだ多出力電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マルチスロット電源装置として知られた多出力電源装置としては例えば図７に示すものがある。
【０００３】
図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は正面図であり、横幅Ｌ１をもったケース１０１に対しＤＣ−ＤＣコンバータ１０２を例えば５台収納している。図８は、その内の２台のＤＣ−ＤＣコンバータ１０２を取出している。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２は、回路基板１０３の表面１０３ａ側に大部分の回路部品を実装し、裏面１０３ｂ側にも一部の回路部品が実装されている。
【０００４】
回路基板１０３は、コの字形に形成した放熱板１０４の中に配置され、図７（Ｂ）のケース組込状態で放熱板１０４の上下の部分をケース１０１の内面接触させ、放熱板１０４からケース１０１に熱を逃して放熱するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来のＤＣ−ＤＣコンバータ１０２の放熱構造にあっては、１次回路と２次回路を絶縁したＤＣ−ＤＣコンバータ１０２の放熱板１０４の電位をフレームグランド（ＦＧ）としている場合、回路基板１０３の裏面１０３ｂのパターンまたは部品１０５が１次電位のとき、フレームグランドに対する１次電位との間に絶縁耐圧を考慮した空間距離を確保するため、放熱板１０４と回路基板１０３との間を図８の距離ｄ２のように十分に離さなければならない。
【０００６】
また隣接するＤＣ−ＤＣコンバータ１０２との間でも、放熱板１０４のフレームグランドに対する１次電位部品との間に絶縁耐圧を考慮した空間距離を確保するため、放熱板１０４とに距離ｄ２のように十分に離さなければならず、これによってＤＣ−ＤＣコンバータ１０２を配置するピッチ間隔Ｐ１が決まる。
【０００７】
このようなＤＣ−ＤＣコンバータ１０２をケース１０１に複数組み込んで多出力電源装置を構成した場合、隣接するＤＣ−ＤＣコンバータ１０２との間の距離ｄ２を確保するために基板表面１０３ａに実装する部品の高さが制限されたり、装置全体の外形が大きくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、実装部品の高さ制限が緩和され、また装置全体の外径を小さくできる多出力電源装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、次のように構成する。本発明は、１次回路と２次回路を絶縁したＤＣ−ＤＣコンバータをケースに複数組込んだ多出力電源装置であって、ＤＣ−ＤＣコンバータは、ケース内に起立して収納される回路基板の部品実装側となる表面の上端および下端の各々、または下端のみに横方向に張り出して放熱板を配置しており、複数のＤＣ−ＤＣコンバータにおける放熱板をケース内面に接触させた状態で、且つ隣接するＤＣ−ＤＣコンバータの間で１次回路電位とフレームグランド電位との絶縁距離が所定の規格距離を下回わらない間隔でケース内に並べて収納配置したことを特徴とする。
【００１０】
このように本発明は、回路基板の裏面側に放熱板が位置しない放熱構造としたことで、回路基板の１次電圧とその裏面側に配置した放熱板の間のフレームグランドとの間の空間距離の確保が必要なくなり、基板表面に実装する部品の高さに余裕ができる。
【００１１】
また従来とケースの大きさが同じであれば、収納配置するＤＣ−ＤＣコンバータの数を増加させるか、数が同じであればＤＣ−ＤＣコンバータの配置ピッチを大きくして、実装部品の高さ制限を緩和すると共に放熱空間の確保で放熱性能を向上できる。更に、ＤＣ−ＤＣコンバータ間の距離を絶縁確保に必要な規格距離とすると、ＤＣ−ＤＣコンバータの配置ピッチを小さくでき、装置全体の外径を小さくできる。
【００１２】
また本発明に使用するＤＣ−ＤＣコンバータは、上下に配置した放熱板の間の基板面に、回路基板の剛性を確保する端子台を縦方向に実装固定し、これによって回路基板を補強する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による多出力電源装置の実施形態を示した説明図であり、図１（Ａ）がケース平面図、図１（Ｂ）がケース正面図を示している。
【００１４】
この実施形態にあっては、多出力電源装置のケース１の前面の開口部１ａから見て５台のＤＣ−ＤＣコンバータ２を横に並べて収納している。ここでケース１は図７の従来装置と同じ横幅Ｌ１のものを使用した場合を例にとっている。
【００１５】
図２は図１のケース１に収納しているＤＣ−ＤＣコンバータ２を取り出している。ＤＣ−ＤＣコンバータ２は、ケース１に対し縦方向に起立して収納される回路基板３の表面３ａにＤＣ−ＤＣコンバータを構成する部品８に加え、端子台６及びコネクタ７を実装している。また回路基板３の裏面３ｂ側には、回路パターンが形成されると同時に部品９を実装している。
【００１６】
ここでＤＣ−ＤＣコンバータ２は回路基板３上に１次回路と２次回路を絶縁した構成のコンバータ回路を実装しており、図２に示している部品８，９は１次回路に属しており、このため部品８，９は１次電圧が加わることになる。
【００１７】
このようなＤＣ−ＤＣコンバータ２の放熱構造として、本発明にあっては回路基板３の上端と下端の各々に横方向に張り出して放熱板４を配置している。放熱板４のそれぞれはＬ字型の形状を持っており、そのコーナ部が回路基板３の上端及び下端に位置するように配置し、裏面３ｂ側からネジ５を通して基板３に締め付け固定し、且つネジ５の取付部分のフレームグランドパターンと半田付け固定している。このため放熱板４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ２におけるフレームグランド（ＦＧ）となっている。
【００１８】
回路基板３の上端と下端に設けた放熱板４は、図１に示すようにケース１に収納すると、放熱板４は各々ケース１の内面に接触して、装置全体としてはケース１そのものが放熱板として機能する。このためＤＣ−ＤＣコンバータ２のそれぞれに設けている放熱板４の放熱サイズが小さくとも、結果として放熱サイズはケース１に依存していることから、従来装置に比べ放熱板のサイズを小さくしたとしても放熱効率に影響を及ぼすことはない。
【００１９】
また本発明のＤＣ−ＤＣコンバータ２にあっては、回路基板３の上下に分離して放熱板４を配置したことで、図８の従来装置のように回路基板の裏面側に放熱板が位置しないために強度的に弱くなっている。そこで回路基板３を補強するための構造として、回路基板３ａ側に縦方向に並べて端子台６とコネクタ７を実装して固定配置しており、この縦方向の部材の並びによる固着で回路基板３を補強して剛性を高めている。
【００２０】
図３は図１のケース１に収納している２台のＤＣ−ＤＣコンバータ２を取り出して、両者の配置間隔と距離の関係を示している。
【００２１】
ここで図１のケース１にあっては、図７の従来装置と同じ横幅Ｌ１であり、またケース１に収納するＤＣ−ＤＣコンバータ２の数も同じく５台であることから、図３のようにＤＣ−ＤＣコンバータ２の配置間隔となるピッチは図７，図８の従来装置と同じピッチＰ１となっている。
【００２２】
このように従来装置と同じピッチＰ１でケース１内にＤＣ−ＤＣコンバータ２を配置した場合には、回路基板３の上下に分離して直接放熱板４を取り付けていることで、ＤＣ−ＤＣコンバータ２の横幅が従来のようにコ字型の放熱板を設けた場合の取付基板裏面側の配置間隔が不要となった分だけ小さくでき、横幅が小さくできた分だけ同じ配置ピッチＰ１にあっては、部品８と隣接する回路基板３との距離ｄ１を十分に大きく確保することができる。
【００２３】
このように隣接するＤＣ−ＤＣコンバータ２の間で間隔が十分に確保できることから、回路基板３の表面３ａ側に実装する部品の高さ制限を緩和することができ、高さに余裕を持って部品を取り付けることができる。この場合、回路基板３に実装できる部品８の高さとしては、隣接する回路基板３との間の距離ｄ１が、例えば図８に示した従来装置に要求されている部品の１次電圧と放熱板のフレームグランドとの間の絶縁確保に必要な規定距離ｄ２を下回らない高さまで使用することができる。
【００２４】
図４は本発明の他の実施形態であり、この実施形態にあってはケースに収納する複数のＤＣ−ＤＣコンバータの間の距離を絶縁確保に必要な最小距離ｄ２とすることで、装置全体を小型にするようにしたことを特徴とする。
【００２５】
図４（Ａ）はケース１の平面図であり、図４（Ｂ）の正面図に示すように、図１の実施形態と同様、ケース１内には５台のＤＣ−ＤＣコンバータ２が横に並べて収納されている。ここでケース１の開口部１ａの横幅Ｌ２は図１の横幅Ｌ１に対し小さいサイズとしている。
【００２６】
この図４の実施形態におけるケース１の横幅Ｌ２の決め方は、図５に取り出している２台のＤＣ−ＤＣコンバータ２における１次電圧となる部品８とこれに隣接する回路基板３との距離ｄ２が、１次電圧と回路基板３のフレームグランドとの間の絶縁に必要な最小距離ｄ２を確保するように並べた場合である。
【００２７】
このように隣接する２つのＤＣ−ＤＣコンバータ２について、１次電圧の部品８とフレームグランドの基板との間の距離を絶縁確保に必要な最小距離ｄ２とすることで、その配置間隔を決めるピッチＰ２を図１の実施形態のピッチＰ１（図３参照）より小さくすることができ、同じ５台のＤＣ−ＤＣコンバータ２をケース１に収納していることから、図４のようにケース１の開口部１ａ側の横幅を、図１の場合に比べ、より小さな横幅Ｌ２とすることができる。
【００２８】
更に本発明の実施形態としては、図５のように隣接するＤＣ−ＤＣコンバータ２の間隔を絶縁確保に必要な最小距離ｄ２で決まるピッチＰ２とし、これを図１の従来と同じ横幅Ｌ１のケース１に適用した場合には、ケース１に収納するＤＣ−ＤＣコンバータ２の台数を増加させることが可能となる。
【００２９】
もちろん、本発明の多出力電源装置におけるケースに対するＤＣ−ＤＣコンバータ２の台数及び配列ピッチは、絶縁確保に必要な最小距離ｄ２を下回らない限り、適宜の開口サイズ及び台数とすることができる。
【００３０】
図６は本発明の多出力電源装置に使用するＤＣ−ＤＣコンバータ２の他の実施形態の説明図である。この図６の実施形態にあっては、回路基板３の表側３ａの下端部に対してのみ放熱板４を取り付けた放熱構造としている。
【００３１】
このように下端部にのみ放熱板４を設けた場合には、回路基板３の表面３ａ側に対する部品の熱設計による配置を下側の放熱板４に放熱が行えるように設計配置することになる。この回路基板３の下端部にのみ放熱板４を取り付けた実施形態にあっても、図１乃至図５に示したと同様な作用効果が得られる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ケースに起立して収納される回路基板の上端と下端、若しくは下端のみに横方向に張り出して放熱板を設けることで、回路基板の裏面側に放熱板が位置しない放熱構造とし、回路基板の１次電圧とその裏面側に配置したフレームグランドの電位となる放熱板との間の絶縁のための空間距離の確保が必要なくなり、その分、複数のＤＣ−ＤＣコンバータをケースに並べて収納した際のピッチ間隔に余裕を持たせることができ、余裕を持たせた場合には基板表面に実装する部品の高さの制限を緩和することができ、また隣接する空間距離を絶縁確保に必要な最小距離とすれば、配置間隔を短くして装置全体の外径を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示した説明図
【図２】図１のＤＣ−ＤＣコンバータを取出して示した説明図
【図３】図１のＤＣ−ＤＣコンバータを２台取出して示した説明図
【図４】本発明の他の実施形態を示した説明図
【図５】図４のＤＣ−ＤＣコンバータを２台取出して示した説明図
【図６】本発明で使用するＤＣ−ＤＣコンバータの他の放熱構造の説明図
【図７】従来装置の説明図
【図８】図７の従来のＤＣ−ＤＣコンバータを２台取出して示した説明図
【符号の説明】
１：ケース
１ａ：ケース開口部
２：ＤＣ−ＤＣコンバータ
３：回路基板
３ａ：表面
３ｂ：裏面
４：放熱板
５：ネジ
６：端子台
７：コネクタ
８，９：部品
【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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