(57)【要約】【課題】電力消費を抑え、電気基板の発熱を低減する電気基板を提供すること。【解決手段】本発明に係る電気基板は、電源素子が搭載される電気基板であって、電源素子１の周囲直近に配置され、所定の厚みを持つ金属構造からなる複数の正極端子２，負極端子３と、電源素子１と複数の正極端子２，負極端子３との間をそれぞれ接続し、電気基板上の電流経路を複数方向に分散させる複数の電源配線とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源素子が搭載される電気基板であって、
前記電源素子の周縁部に配置され、所定の厚みを持つ金属構造からなる複数の端子と、
前記電源素子と前記複数の端子との間をそれぞれ接続し、前記電気基板上の電流経路を複数方向に分散させる複数の電源配線と
を具備することを特徴とする電気基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源部品を搭載した電気基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気基板から電圧、電流を出力する場合、基板上の電源部品から銅箔パターンを経由して、コネクタや端子台で出力されるのが一般的な方法である。
大電流・大電圧を出力する電源部品では自身が発熱するだけでなく、基板上の銅箔パターンや基板外部に出力するためのコネクタや端子台でも大きな熱が発生するため、放熱対策のための部品追加や使用する電力容量に見合った部品の選定が必要となる。
【０００３】
なお、多段端子台の構造としては、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４４７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、電気基板の銅箔パターンの厚さは、通常μｍオーダと薄く、抵抗値が大きい。このため、電流による電力消費が大きく、基板の温度上昇も大きい。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、消費電力を低減し、基板の温度上昇を抑制する電気基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様は、電源素子が搭載される電気基板であって、前記電源素子の周縁部に配置され、所定の厚みを持つ金属構造からなる複数の端子と、前記電源素子と前記複数の金属製端子との間をそれぞれ接続し、前記電気基板上の電流経路を複数方向に分散させる複数の電源配線とを具備するものである。
【０００７】
上記態様によれば、電気基板上の電流を分散すること、及び金属製端子構造による電気抵抗を減らすことにより、消費電力を低減して電気基板の発熱を抑えることが可能となる。また、端子構造を金属製にすることによる放熱効果により、電気基板の温度上昇を低減する。したがって、大電流を流した場合であっても電力消費を抑え、電気基板の発熱を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
すなわちこの発明によれば、電力消費を抑え、電気基板の発熱を低減する電気基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気基板上の端子構造の外観図。
【図２】電気基板上を流れる電流の分散方向を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照してこの発明に係る実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る電気基板上の端子構造の外観図である。この電気基板には、大電流・大電圧を出力する電源素子１が搭載され、電源素子１の周縁部には、基板からのＤＣ電源出力となる正極端子２及び負極端子３が複数配置される。また、正極端子同士と負極端子同士が電源素子１に対向するように配置される。正極端子２及び負極端子３は、所定の厚みを持つ金属構造からなる端子台等で構成される。電源素子１と正極端子２及び負極端子３との間は、銅箔パターン等の電源配線で接続され、電気基板上の電流経路を複数方向に分散させる。また、正極端子２、負極端子３となる端子台には複数の孔が形成され、この孔から電源配線を外部へ引き出すことができる。
【００１１】
図２に、電気基板上を流れる電流の分散方向を示す。図２より、正極端子２からは（Ａ１）、（Ａ２）の２方向に分かれて電流出力され、負極端子３も（Ｂ１）、（Ｂ２）の２方向に分かれて電流が流れる。このように電流を分散することで次式のように発熱を低減することが出来る。
【００１２】
１方向だけに電流を流した場合の電流をＩ、抵抗をＲとすると、消費電力Ｗ１は式（ａ）のようになる。
Ｗ１＝Ｉ＾２＊Ｒ      …式（ａ）
２方向に電流を流した場合、Ｗ１と同一経路の消費電力Ｗ２は、式（ｂ）のように表せる。
Ｗ２＝（１／２＊Ｉ）＾２＊Ｒ＝１／４＊Ｉ＾２＊Ｒ      …式（ｂ）
したがって、２方向に分散して電流を流した場合の消費電力Ｗ２は、１方向だけに流した場合の消費電力Ｗ１の１／４に低減することができる。
【００１３】
また、これらの正極端子２及び負極端子３は、所定の厚みのある金属部品であるため、大電流を通電することが可能であると同時に放熱の機能も持つ。端子自体の損失による発熱だけでなく、伝導してくる他の部品や基板の銅箔パターン自体の発熱をも放熱することが出来る。
【００１４】
更に、機器に合わせて専用設計することにより、自由度の高い設計が可能である。例えば、電源素子１の直近に端子を配置するような構造とすることで小スペース化が可能であり、同時に抵抗値が高く発熱が大きい銅箔パターンによる電流の送電距離を最短にして発熱を抑えることが出来る。また、端子形状を任意に変更することにより、あらゆる構造に合わせて配線設計することが出来る。
【００１５】
以上述べたように、上記実施形態によれば、電気基板上の電流を分散すること、及び金属製端子構造による電気抵抗を減らすことにより、消費電力を低減して電気基板上を流れる電流の電力消費によって生じる発熱を抑えることができる。また、端子構造を金属製にすることによる放熱効果により、電気基板の温度上昇が低減される。したがって、銅箔パターンで電流を流す電気基板であっても大電流を供給することができ、且つ実用的なレベルまで基板の温度上昇を抑えることが可能となる。
【００１６】
電気基板の発熱を抑えるには、基板上で消費される電力を減らすことが必要である。電流による消費電力Ｗは、Ｗ＝Ｉ＾２＊Ｒによって求められる。これより、電流Ｉ、もしくは抵抗Ｒを減らすことによって消費電力Ｗを低減できることがわかる。本実施形態では、電流経路を複数に分けて１経路当たりの電流を減らし、発熱を分散させることで消費電力を低減する。電流Ｉは自乗されるため、特に低減効果が大きい。
【００１７】
また、電流、電圧を基板から出力する端子台等の金属構造物は、機器に合わせた専用設計とし、ｍｍオーダの厚さを持たせることで抵抗値を低減して消費電力を低減する。また、構造物の材質を金属とすることで、部品や基板自体からの発熱分を放熱する効果を持たせることが出来る。
【００１８】
さらに、正極端子２及び負極端子３について、端子台の代わりに金属プレートを使用することで、電流容量を増加すると共に全体が金属であることも兼ね合い、放熱フィンのような役割を果たすことにより、基板上に生じる熱も放熱できるような効果も奏する。
【００１９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１…電源素子、２…正極端子、３…負極端子。
【図１】
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【図２】
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