(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品である回路素子を装着したプリント基板と、前記回路素子の放熱を行う放熱板とを、蓋及び収納部とを有するケースに収納すると共に、前記放熱板を前記ケースに接続してなる電子ブロックにおいて、平面状に形成した放熱板を前記ケースの蓋及び収納部の両方に直接的に当接させ、前記放熱板に回路素子を取りつけるねじの位置と、前記ケースの蓋と収納部との当接位置とが同一となるようにし、かつ収納部のくぼみの位置に前記ねじの先が一致するようにしたことを特徴とする電子ブロック。
【請求項２】
同一の放熱板に発熱量の近似した回路素子をまとめて取りつけるようにしたことを特徴とする請求項１記載の電子ブロック。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子ブロックを具備することを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項４】
負荷として高圧放電灯を用いていることを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の電子部品から構成されるスイッチング電源等の電子ブロック及び放電灯点灯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
交流電源から直流電圧を生成する電子ブロックとしてスイッチング電源があり、その回路構成及び全体構成図を図７及び図８に示す。スイッチング電源１は、交流電源と、整流回路２と、インダクタンスＬ、スイッチング素子ＳＷ、ダイオードＤ及びコンデンサＣを備える昇圧チョッパ回路３と、制御回路４と、各回路を構成する回路素子を搭載するプリント基板５と、回路全体を覆うケース６（蓋６ａ及び収納部６ｂ）とにより構成される。スイッチング電源１は、交流電源を整流回路２により全波整流した出力を、昇圧チョッパ回路３と制御回路４とにより高い直流電圧に変換している。制御回路４は、検出したコンデンサＣの両端電圧を所定の電圧値となるようにスイッチング素子ＳＷのＯＮ／ＯＦＦ周波数及びデューティを制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、昇圧チョッパ回路３内部のスイッチング素子ＳＷは、インダクタンスＬをできる限り小型化するために通常数十ｋＨｚ以上の高周波でスイッチングさせているので、高周波電流がスイッチング素子ＳＷやインダクタンスＬに流れ、ＯＮ／ＯＦＦ時に発生するスイッチングロス等によりかなり発熱してしまう。このように部品個々の発熱によりスイッチング電源１内部に熱がこもってしまい、回路動作に支障をきたすという問題があった。この問題を解決するため、図９に示すように個々の回路素子８にねじ９により放熱板７を取りつける方法があるが、この方法では十分な放熱面積を確保することができず、あまり放熱効果は上がらなかった。また図１０に示すようなケース６の収納部６ｂに放熱板７を取りつける方法では、前記の方法と比較して放熱面積は確保できるが、ケース６の蓋６ａ側から放熱させることができず充分な放熱を行うことはできなかった。さらに図１１に示すような放熱板７をケース６の蓋６ａと収納部６ｂの両方に取りつける方法もあるが、この方法は放熱効果は高いが、放熱板７の構造が単純ではなくなりコスト面での問題が生じてしまっていた。
【０００４】
そこで本発明の目的とするところは、スイッチング電源などの電子ブロックを構成する回路素子等の発熱をケース及び放熱板の構成により効率的に放熱させ、回路素子の温度上昇を抑制し安定した動作を維持することができる低コストの電子ブロック及び放電灯点灯装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、発熱部品である回路素子を装着したプリント基板と、前記回路素子の放熱を行う放熱板とを、蓋及び収納部とを有するケースに収納すると共に、前記放熱板を前記ケースに接続してなる電子ブロックにおいて、平面状に形成した放熱板を前記ケースの蓋及び収納部の両方に直接的に当接させ、前記放熱板に回路素子を取りつけるねじの位置と、前記ケースの蓋と収納部との当接位置とが同一となるようにし、かつ収納部のくぼみの位置に前記ねじの先が一致するようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の発明にあっては、請求項１記載の発明において、同一の放熱板に発熱量の近似した回路素子をまとめて取りつけるようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明にあっては、放電灯点灯装置が請求項１又は２記載の電子ブロックを具備することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明にあっては、請求項３記載の発明において放電灯点灯装置の負荷として高圧放電灯を用いていることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を図１により説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る放熱板７及び電子ブロック１０を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図を示す。電子ブロック１０は、ケース６の蓋６ａ及び収納部６ｂが一側面において当接するように構成されている。なお、本実施の形態においてはケース６の一側面としているが、これは他の側面においても適用できるものである。収納部６ｂ内部に設置したプリント基板５上には電子ブロック１０を構成する回路素子８が搭載され、回路素子８にはねじ９により放熱板７が取りつけられており、この放熱板７は平面状に形成され、ケース６の蓋６ａ及び収納部６ｂの両方に直接的に当接するように配置されている。
なお、本実施の形態におけるケース６の蓋６ａと収納部６ｂは、一平面上にあって一定の距離をおいた位置関係であるが、これは両方が当接している場合でも適用できるものである。
【００１１】
本実施の形態によれば、回路素子８に取りつけた平面状の放熱板７をケース６の蓋６ａ及び収納部６ｂの両方に接するように配置したので、回路素子８の発熱を放熱板７を介してケース６の蓋６ａ及び収納部６ｂの両方に伝達することができることによって、ケース６全体の表面積を利用して効率良く放熱を行い、電子ブロック１０全体の温度上昇を低減することができる。
【００１２】
なお、本実施の形態で説明した電子ブロック１０は、高圧放電灯を負荷として用いた放電灯点灯装置にも適用することができ、より高熱を発生しやすい高圧放電灯の場合でも発熱部品の温度上昇を低減することができる。
【００１３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を図２及び図３により説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態に係る電子ブロック１０を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図を示す。図３は、同電子ブロック１０を用いた放電灯点灯装置１１の回路図を示す。以下に本実施の形態の詳細について説明する。
【００１４】
放電灯点灯装置１１は、交流電源１２と、直流電源回路部１３と、インバータ回路部１４と、ランプ１５とにより構成される。直流電源回路部１３は、整流回路１６と、インダクタンスＬ１、スイッチング素子ＳＷ１、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１とを有する昇圧チョッパ回路と、それを制御する制御回路１７とにより構成されており、交流電源１２の交流電圧を所定の直流電圧に変換すると共に入力電源の力率を高力率に改善する機能を有する。インバータ回路部１４は、降圧チョッパ回路１８と、制御回路１９と、極性反転回路２０と、イグナイタ回路２１とにより構成されている。降圧チョッパ回路１８は、スイッチング素子ＳＷ２と、ダイオードＤ２と、インダクタンスＬ２と、コンデンサＣ２とにより構成されており、スイッチング素子ＳＷ２のＯＮ時間の調整により、ランプ１５への供給電力を所定値に保つ安定機能を有している。極性反転回路２０は、四個のスイッチング素子ＳＷ３〜６を備えたフルブリッジ回路で構成されており、制御回路１９によりスイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４及びＳＷ５とＳＷ６が対になって交互にＯＮ／ＯＦＦ動作を繰返し、ランプ１５に矩形波交流電力を供給している。イグナイタ回路２１は、パルストランスＴｒと、コンデンサＣ３と、スイッチング素子ＳＷ７と、抵抗Ｒとにより構成されている。イグナイタ回路２１は、極性反転回路２０にて生成された矩形波電圧を受け、抵抗ＲとコンデンサＣ３の時定数によりコンデンサＣ３に徐々に充電される。充電された電圧がスイッチング素子ＳＷ３のブレークオーバー電圧Ｖｂｏに到達するとスイッチング素子ＳＷ３はＯＮし、コンデンサＣ３に蓄積された電荷をパルストランスＴｒの一次巻線Ｎ１を介して放電させる。この時、パルストランスＴｒに発生したパルス電圧が昇圧され、パルストランスＴｒの二次巻線Ｎ２に高圧パルス電圧（数ＫＶ）を発生させる。この高圧パルス電圧によりランプ１５が放電を開始し点灯状態に移行する。
【００１５】
上記のような放電灯点灯装置１１において、回路素子であるＳＷ１、Ｄ１、ＳＷ２、Ｄ２は高周波で動作しているため、その発熱量も多くなっており、一方ＳＷ３〜６は、低周波で動作しているため、その発熱量は比較的小さくなっているので、ＳＷ１、Ｄ１、ＳＷ２、Ｄ２等のように発熱量の多い回路素子群とＳＷ３〜６等のように比較的発熱量の少ない回路素子群とを、図２に示すように別々の放熱板７ａ及び７ｂに分けて取りつけるようにしている。
【００１６】
本実施の形態によれば、放電灯点灯装置１１において回路素子８を発熱量の多いものと比較的発熱量の少ないものとに分けて、発熱量の多い回路素子群に放熱板７ａを、比較的発熱量の少ない回路素子群に放熱板７ｂを取りつけるようにしたので、発熱量の比較的少ない回路素子群が発熱量の多い回路素子群の影響を受けて余計に温度上昇してしまうという不具合を防止することができる。
【００１７】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態を図４乃至図６により説明する。図４は、本発明の第３の実施の形態に係る多数の回路素子８を放熱板７に取りつけた場合の構成図である。図５は、従来技術におけるプリント基板５とケース６の収納部６ｂとの取りつけ工程図である。図６は、本実施の形態におけるプリント基板５とケース６の収納部６ｂとの取りつけ工程図である。
【００１８】
図５に示すように従来技術においては、通常回路素子８を放熱板７に取りつけた場合ねじ９の先が放熱板７から突き出ることがあるので、プリント基板５とケース６の収納部６ｂとの取りつけの際、放熱板７から突き出たねじ９の先が収納部６ｂに当たらないように一定の距離ａだけ空けてプリント基板５を収納部６ｂの最下部まで入れることと、放熱板７を取りつける収納部６ｂの内面に寄せるという二工程の取りつけ作業を行わなければならず、余分な手間がかかっていた。
【００１９】
本実施の形態では、放熱板７に回路素子８を取りつけるねじ９の位置とケース６の蓋６ａと収納部６との当接位置とを同一となるようにしたので、図６に示すように突き出たねじ９の先が収納部６ｂのくぼみの位置に一致し、プリント基板５の収納部６ｂへの装着が、プリント基板５を収納部６ｂの最下部に入れるという一工程だけで容易に行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】
このように本発明は、以下のような効果がある。
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、回路素子に生じた熱をケースの蓋及び収納部の両方に効率的に放熱することができ、回路素子の温度上昇を抑制し安定した動作を維持することができ、さらに、各回路素子を搭載したプリント基板のケースへの装着をスムーズに行うことができるという効果がある。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、同一の放熱板に発熱量の近似した回路素子をまとめて取りつけるようにしたので、発熱量の比較的少ない回路素子群が発熱量の多い回路素子群の影響を受けて余計に温度上昇してしまうという不具合を防止することができるという効果がある。
【００２４】
請求項３記載の発明によれば、放電灯点灯装置に電子ブロックを具備したので、多くの回路素子を有する放電灯点灯装置においても半導体素子の温度上昇を低減することができるという効果がある。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、負荷として高圧放電灯を用いているので、高熱を発生させやすい高圧放電灯を用いる際にも温度上昇を低減することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態を示す電子ブロック図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図２】図２は本発明の第２の実施の形態を示す電子ブロック図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図３は本発明の第２の実施の形態を示す電子ブロックを用いた放電灯点灯装置の回路図である。
【図４】図４は本発明の第３の実施の形態を示す回路素子及び放熱板の構成図である。
【図５】図５は従来技術を示すプリント基板とケースの収納部との取りつけ過程図である。
【図６】図６は本発明の第３の実施の形態を示すプリント基板とケースの収納部との取りつけ過程図である。
【図７】図７は従来の技術を示すスイッチング電源の回路構成図である。
【図８】図８は従来の技術を示すスイッチング電源の全体構成図である。
【図９】図９は従来の技術を示す放熱板の正面、上面及び側面図である。
【図１０】図１０は従来の技術を示す電子ブロック図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【図１１】図１１は従来の技術を示す電子ブロック図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は上面図である。
【符号の説明】
１  スイッチング電源
２  整流回路
３  昇圧チョッパ回路
４  制御回路
５  プリント基板
６  ケース
６ａ  蓋
６ｂ  収納部
７  放熱板
７ａ  放熱板
７ｂ  放熱板
８  回路素子
９  ねじ
１０  電子ブロック
１１  放電灯点灯装置
１２  交流電源
１３  直流電源回路部
１４  インバータ回路部
１５  ランプ
１６  整流回路
１７  制御回路
１８  降圧チョッパ回路
１９  制御回路
２０  極性反転回路
２１  イグナイタ回路
【図１】
0003654073.tif 000002
【図２】
0003654073.tif 000003
【図３】
0003654073.tif 000004
【図４】
0003654073.tif 000005
【図５】
0003654073.tif 000006
【図６】
0003654073.tif 000007
【図７】
0003654073.tif 000008
【図８】
0003654073.tif 000009
【図９】
0003654073.tif 000010
【図１０】
0003654073.tif 000011
【図１１】
0003654073.tif 000012