(57)【要約】  複数相交流に対応し、小型化を図りながら発熱電気部品の冷却を効率良く行うべく、スイッチング電源装置は、複数相の電源と接続される複数の電源回路を有するスイッチング電源装置であって、前記電源からのノイズの侵入を防止するフィルタ回路を構成する電気部品が実装され、前記フィルタ回路の出力端が第１方向の一端側に設けられた第１の基板と、前記スイッチング電源装置が収容される筐体の底壁部に載置されるとともに、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路を構成するパワー半導体が実装され、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路の入力端が前記第１方向と交差する第２方向の一端側に設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記出力端と、前記入力端とを電気的に接続する配線パターンが形成された第３の基板と、を備える。
2019131620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数相の電源と接続される複数の電源回路を有するスイッチング電源装置であって、
前記外部電源からのノイズの侵入を防止するフィルタ回路を構成する電気部品が実装され、前記フィルタ回路の出力端が第１方向の一端側に設けられた第１の基板と、
前記スイッチング電源装置が収容される筐体の底壁部に載置されるとともに、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路を構成するパワー半導体が実装され、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路の入力端が前記第１方向と交差する第２方向の一端側に設けられた第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記出力端と、前記入力端とを電気的に接続する配線パターンが形成された第３の基板と、を備える
スイッチング電源装置。
【請求項２】
前記第２の基板には、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路を構成する全てのパワー半導体が実装されている、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記電源回路は、スイッチング素子、ダイオードおよびコイルを含む力率改善回路を有し、前記スイッチング素子および前記ダイオードが前記第２の基板に実装されるとともに、前記コイルが前記第３の基板に実装される、
請求項１に記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記電源回路は、前記力率改善回路の後段に設けられるコンデンサを有し、前記コンデンサが前記第３の基板に実装される、
請求項３に記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記第２の基板は、アルミ基板である、
請求項１に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】
本開示は、スイッチング電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用のスイッチング電源装置は、筐体内に、電力変換用のパワー半導体やコイル、コンデンサ、トランス等を実装した基板が配置されている。パワー半導体は発熱するため、効率良く冷却することが要求される。【０００３】
特許文献１には、筐体内にヒートシンクを内蔵し、ヒートシンクの上方空間および下方空間にそれぞれ基板を配置して、それぞれの基板にパワー半導体を実装するとともに、基板同士を配線により電気的に接続した構造が開示されている。【０００４】
特許文献１では、それぞれの基板に実装したパワー半導体を直接ヒートシンクに接触させることで、スイッチング電源装置の小型化を図りながら、パワー半導体の冷却効率を高めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−２２３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のスイッチング電源装置は、単相交流用のスイッチング電源装置である。特許文献１に記載の構造で、複数相交流に対応可能なスイッチング電源装置を構成しようとすると、各相同士を絶縁する必要があるのに加え、基板同士を電気的に接続する配線や、パワー半導体とコイル、コンデンサ、トランス等を電気的に接続する配線が複雑化し、装置の大型化を招く。【０００７】
本開示の目的は、複数相交流に対応し、小型化を図りながら発熱電気部品の冷却を効率良く行うことができるスイッチング電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一形態は、複数相の電源と接続される複数の電源回路を有するスイッチング電源装置であって、前記電源からのノイズの侵入を防止するフィルタ回路を構成する電気部品が実装され、前記フィルタ回路の出力端が第１方向の一端側に設けられた第１の基板と、前記スイッチング電源装置が収容される筐体の底壁部に載置されるとともに、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路を構成するパワー半導体が実装され、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路の入力端が前記第１方向と交差する第２方向の一端側に設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記出力端と、前記入力端とを電気的に接続する配線パターンが形成された第３の基板と、を備えるスイッチング電源装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、複数相交流に対応し、小型化を図りながら発熱電気部品の冷却を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置の構成を示す回路ブロック図
【図２】本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置の構造を示す分解斜視図
【図３】本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置の構造を示す横断面図
【図４】ＡＣフィルタ基板の平面図
【図５Ａ】ジャンクション基板の平面図
【図５Ｂ】ジャンクション基板の第１層における配線パターンを示す模式図
【図５Ｃ】ジャンクション基板の第２層における配線パターンを示す模式図
【図５Ｄ】ジャンクション基板の第３層における配線パターンを示す模式図
【図５Ｅ】ジャンクション基板の第４層における配線パターンを示す模式図
【図６】ドライバ基板の平面図
【図７】パワーモジュール基板の平面図
【図８】ＤＣフィルタ基板の平面図
【図９】制御基板の平面図
【図１０Ａ】ＡＣフィルタ基板とジャンクション基板との連結構造を示す部分拡大横断面図
【図１０Ｂ】ＡＣフィルタ基板とジャンクション基板との連結構造を示す部分拡大横断面図
【図１１Ａ】ジャンクション基板とドライバ基板との連結構造を示す部分拡大横断面図
【図１１Ｂ】ジャンクション基板とドライバ基板との連結構造を示す部分拡大横断面図
【図１２Ａ】ドライバ基板とパワーモジュール基板との連結構造を示す部分拡大横断面図
【図１２Ｂ】ドライバ基板とパワーモジュール基板との連結構造を示す部分拡大横断面図
【図１３】スイッチング電源装置の製造工程を示すフロー図
【図１４】本開示の実施形態の変形例に係るスイッチング電源装置の構造を示す横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態に係るスイッチング電源装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
【００１２】
（スイッチング電源装置の全体構成）
図１を参照して、スイッチング電源装置１（以下、単に「電源装置１」という。）の全体構成について説明する。図１は、電源装置１の構成を示す回路ブロック図である。なお、図１では、電力線上に、白抜きの三角印、丸印および四角印が記載されている。白抜きの三角印は、後述する連結部２９を示している。また、白抜きの丸印は、後述する連結部２８を示している。また、白抜きの四角印は、後述する連結部２７を示している。
【００１３】
電源装置１は、電気自動車等の車両に搭載され、三相交流電源である外部電源２からの交流電力を直流電力に変換し、バッテリー３へ出力する装置である。バッテリー３は、例えば車両のモータ駆動用のバッテリーである。バッテリー３としては、例えばリチウムイオンバッテリーが挙げられる。
【００１４】
電源装置１は、外部電源２の各相に対応する電源回路４Ａ、４Ｂおよび４Ｃと、ＤＣフィルタ回路５と、制御回路６とを有する。電源回路４Ａ、４Ｂおよび４Ｃは、それぞれ、ＡＣフィルタ回路７と、単相全波整流回路８と、力率改善回路９と、コンデンサ１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とを有する。
【００１５】
ＡＣフィルタ回路７は、外部電源２からＡＣフィルタ回路７の後段側へ侵入するノイズおよびＡＣフィルタ回路７の後段側から外部電源２へ流出するノイズを低減する。ＡＣフィルタ回路７は、コイル、コンデンサ等を有する。
【００１６】
単相全波整流回路８は、ＡＣフィルタ回路７から入力された交流電力を全波整流して直流電力に変換し、力率改善回路９に出力する。単相全波整流回路８は、４個のダイオード１２（図１において不図示）からなるダイオードブリッジ回路である。
【００１７】
力率改善回路９は、単相全波整流回路８から入力された電力の力率を改善するとともに、入力された電力の電圧を昇圧する機能を有する回路である。力率改善回路９は、コイル１３、スイッチング素子１４およびダイオード１５を有する。
【００１８】
電源回路４Ａ、４Ｂおよび４Ｃは、それぞれ、単相全波整流回路８とコンデンサ１０との間に並列に接続された２個の力率改善回路９を有する。これにより、インターリーブ型の力率改善回路を構成している。
【００１９】
コンデンサ１０は、力率改善回路９の出力側に接続され、力率改善回路９から出力された直流電力を平滑化する。当該直流電力の電圧は、力率改善回路９により昇圧されているため、コンデンサ１０は比較的大容量のものとなる。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、力率改善回路９からの出力をバッテリー３に充電可能な電圧に変換する回路である。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、インバータ１６と、トランス１７と、２次側整流回路１８と、コンデンサ１９とを有する。
【００２１】
インバータ１６は、力率改善回路９から入力された直流電力を交流電力に変換し、トランス１７に出力する。インバータ１６は、４個のスイッチング素子２０を有する。
【００２２】
トランス１７は、インバータ１６からの交流電力の電圧を変圧し、２次側整流回路１８に出力する。トランス１７は、インバータ１６の出力側に接続された送電コイル２１と、２次側整流回路１８の入力側に接続された受電コイル２２とを有する。
【００２３】
２次側整流回路１８は、トランス１７からの交流電力を直流電力に変換する回路である。２次側整流回路１８は、４個のダイオード２３（図１において不図示）からなるダイオードブリッジ回路である。
【００２４】
コンデンサ１９は、２次側整流回路１８の出力側に接続され、２次側整流回路１８から出力された直流電流を平滑化する。
【００２５】
ＤＣフィルタ回路５は、電源回路４Ａ、４Ｂおよび４Ｃの後段に設けられる。ＤＣフィルタ回路５は、各電源回路からバッテリー３へ流出するノイズおよびバッテリー３から各電源回路へ侵入するノイズを低減する。ＤＣフィルタ回路５は、コイル、コンデンサ等を有する。
【００２６】
制御回路６は、各電源回路における力率改善回路９のスイッチング素子１４やＤＣ／ＤＣコンバータ１１のスイッチング素子２０をオンオフ制御することで、各電源回路の動作を制御するものである。
【００２７】
つまり、制御回路６の制御の下、外部電源２から供給される電力が、各電源回路を介してバッテリー３に充電される。制御回路６は、基板上に実装されたマイコン、集積回路等から構成される。
【００２８】
（スイッチング電源装置の構造）
次に、図２ないし図１２を参照して、電源装置１の構造について説明する。図２は、電源装置１の構造を示す分解斜視図である。図３は、電源装置１の構造を示す横断面図である。図４は、ＡＣフィルタ基板１００の平面図である。図５Ａは、ジャンクション基板４００の平面図である。図５Ｂないし図５Ｅは、ジャンクション基板４００における第１層ないし第４層の配線パターンを示す図である。図６は、ドライバ基板５００の平面図である。図７は、パワーモジュール基板６００の平面図である。図８は、ＤＣフィルタ基板２００の平面図である。図９は、制御基板３００の平面図である。なお、図２ないし図９は、電源装置１の構造を模式的に示したものであり、説明と直接関係のない一部の部品や配線を省略している。また、図２ないし図９には、共通のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。Ｘ軸の正方向を＋Ｘ方向、Ｙ軸の正方向を＋Ｙ方向、Ｚ軸の正方向を＋Ｚ方向（上方向）とそれぞれ定義する。
【００２９】
図２に示すように、電源装置１は、ＡＣフィルタ基板１００、ＤＣフィルタ基板２００、制御基板３００、ジャンクション基板４００、ドライバ基板５００およびパワーモジュール基板６００を備える。これら各基板は、いずれも、ＸＹ平面に延在する略矩形形状の薄板部材である。
【００３０】
図３に示すように、ＡＣフィルタ基板１００、ＤＣフィルタ基板２００、制御基板３００、ジャンクション基板４００、ドライバ基板５００およびパワーモジュール基板６００は、筐体２４内に格納される。
【００３１】
筐体２４は、側面部と底面部とから構成され、上面が開口された箱型形状である。筐体２４の底面部２５には、冷却水が流通するウォータージャケット２６が形成されている。パワーモジュール基板６００は、底面部２５に直接載置される。パワーモジュール基板６００の上面には、複数の発熱電気部品が実装されており、パワーモジュール基板６００が底面部２５に直接載置されることで、パワーモジュール基板６００の上面に実装された発熱電気部品の冷却を効率的に行うことができる。
【００３２】
また、詳細は後述するが、パワーモジュール基板６００に実装される複数の発熱電気部品は、チップ部品として形成されているため、発熱電気部品とパワーモジュール基板６００との接触面積が広い。これによっても、発熱電気部品の冷却を効率的に行うことが可能となっている。
【００３３】
パワーモジュール基板６００の上側には、パワーモジュール基板６００と隙間をあけて、ドライバ基板５００が配置されている。パワーモジュール基板６００とドライバ基板５００とは、後述する連結部２７によって、機械的および電気的に接続されている。
【００３４】
ドライバ基板５００の上側には、ドライバ基板５００と隙間をあけて、ジャンクション基板４００が配置されている。ドライバ基板５００とジャンクション基板４００とは、後述する連結部２８によって、機械的および電気的に接続されている。
【００３５】
ジャンクション基板４００の上側には、ジャンクション基板４００と隙間をあけて、制御基板３００が配置されている。
【００３６】
制御基板３００の上側には、制御基板３００と隙間をあけて、ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００が配置されている。ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００は、後述する連結部２９によって、ジャンクション基板４００と機械的および電気的に接続されている。
【００３７】
（ＡＣフィルタ基板）
図４を参照して、ＡＣフィルタ基板１００について説明する。ＡＣフィルタ基板１００は、ベースとなる絶縁板上に配線パターンを形成したものである。
【００３８】
ＡＣフィルタ基板１００の上面には、コネクタ３０、ＡＣフィルタ回路７を構成するコイル、コンデンサ等の電気部品が実装され、それぞれ配線パターンに接続されている。具体的には、ＡＣフィルタ基板１００に設けられたリード貫通孔（不図示）に、各電気部品のリードが上面から下面に向かって貫通するように挿入され、ハンダ付けされている。
【００３９】
ＡＣフィルタ基板１００には、三相交流のＵ相、Ｖ相およびＷ相のそれぞれに対応する３個のＡＣフィルタ回路７Ａ、７Ｂおよび７Ｃが、Ｘ軸に沿って並んで配置されている。具体的には、ＡＣフィルタ基板１００の−Ｘ端側にＡＣフィルタ回路７Ａが配置され、ＡＣフィルタ回路７Ａの＋Ｘ側にＡＣフィルタ回路７Ｂが配置され、ＡＣフィルタ回路７Ｂの＋Ｘ側にＡＣフィルタ回路７Ｃが配置されている。各ＡＣフィルタ回路は、互いに絶縁されている。
【００４０】
ＡＣフィルタ回路７Ａ、７Ｂおよび７Ｃには、それぞれ、外部電源２と接続可能なコネクタ３０を介して、電力が供給される。コネクタ３０は、ＡＣフィルタ基板１００の−Ｙ端側に設けられており、コネクタ３０とＡＣフィルタ回路７Ａ、７Ｂおよび７Ｃの入力端とは、それぞれ、配線パターンによって電気的に接続されている。なお、図４では、コネクタ３０とＡＣフィルタ回路７Ａ、７Ｂおよび７Ｃの入力端とをそれぞれ接続する配線パターンのうち、正極側の配線パターンＰＡ１、ＰＢ１およびＰＣ１のみを、模式的に示している。
【００４１】
上述のとおり、各ＡＣフィルタ回路は、それぞれ、ＡＣフィルタ基板１００上に実装されたコイル、コンデンサ等の電気部品から構成される。これらの電気部品は、各ＡＣフィルタ回路の入力側（外部電源２側）から出力側（バッテリー３側）に向かって、概ね＋Ｙ方向に並ぶように配設される。そのため、各ＡＣフィルタ回路の出力端は、ＡＣフィルタ基板１００の＋Ｙ端側に位置する。
【００４２】
ＡＣフィルタ回路７Ａの出力端から延びる配線パターンＰＡ２（正極）およびＰＡ３（負極）は、貫通孔ＨＡ１およびＨＡ２に至る。ＡＣフィルタ回路７Ｂの出力端から延びる配線パターンＰＢ２（正極）およびＰＢ３（負極）は、貫通孔ＨＢ１およびＨＢ２に至る。ＡＣフィルタ回路７Ｃの出力端から延びる配線パターンＰＣ２（正極）およびＰＣ３（負極）は、貫通孔ＨＣ１およびＨＣ２に至る。
【００４３】
貫通孔ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＣ１およびＨＣ２は、それぞれ、ＡＣフィルタ基板１００をＺ方向に貫通した孔である。貫通孔ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＣ１およびＨＣ２は、ＡＣフィルタ基板１００の＋Ｙ端側に、＋Ｘ方向に並んで設けられている。
【００４４】
（ジャンクション基板）
図５Ａを参照して、ジャンクション基板４００について説明する。ジャンクション基板４００は、多層構造の絶縁基板の各層に配線パターンを形成したものである。
【００４５】
ジャンクション基板４００は、基本的には、電源回路４Ａ、４Ｂおよび４Ｃにおける各電気部品同士を接続する配線としての役割を有する。
【００４６】
ジャンクション基板４００の＋Ｙ側端には、上述の貫通孔ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＣ１およびＨＣ２にそれぞれ対応する貫通孔ＨＡ３、ＨＡ４、ＨＢ３、ＨＢ４、ＨＣ３およびＨＣ４が、＋Ｘ方向に並んで設けられている。
【００４７】
また、貫通孔ＨＡ３よりも−Ｘ端側において、複数の貫通孔ＨＡ５、ＨＡ６、ＨＢ５、ＨＢ６、ＨＣ５およびＨＣ６が＋Ｙ方向に並んで設けられている。
【００４８】
さらに、ジャンクション基板４００の下面からは、電源回路４Ａに関連する複数の端子ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３、ＴＡ４、ＴＡ５、ＴＡ６、ＴＡ７、ＴＡ８、ＴＡ９、ＴＡ１０およびＴＡ１１が−Ｚ方向に突出して設けられている。
【００４９】
さらにまた、ジャンクション基板４００の下面からは、電源回路４Ｂに関連する複数の端子ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４、ＴＢ５、ＴＢ６、ＴＢ７、ＴＢ８、ＴＢ９、ＴＢ１０およびＴＢ１１が−Ｚ方向に突出して設けられている。
【００５０】
さらにまた、ジャンクション基板４００の下面からは、電源回路４Ｃに関連する複数の端子ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ４、ＴＣ５、ＴＣ６、ＴＣ７、ＴＣ８、ＴＣ９、ＴＣ１０およびＴＣ１１が−Ｚ方向に突出して設けられている。
【００５１】
ジャンクション基板４００の下面から−Ｚ方向に突出して設けられたこれらの端子は、すべて同形状である。
【００５２】
また、ジャンクション基板４００の−Ｙ端側における下面には、複数のコイル１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ｂ１、１３Ｂ２、１３Ｃ１および１３Ｃ２が、−Ｘ方向に並んで実装されている。具体的には、ジャンクション基板４００に設けられたリード貫通孔（不図示）に、各コイルのリードが下面から上面に向かって貫通するように挿入され、ハンダ付けされている。
【００５３】
さらに、ジャンクション基板４００の−Ｘ端側における上面には、コンデンサ１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃが、＋Ｙ方向に並んで実装されている。具体的には、ジャンクション基板４００に設けられたリード貫通孔に、各電解コンデンサのリードが上面から下面に向かって貫通するように挿入され、ハンダ付けされている。
【００５４】
（ジャンクション基板の各層における配線パターン）
図５Ｂないし図５Ｅを参照して、ジャンクション基板４００の各層における配線パターンについて説明する。まず、第１層における配線パターンについて説明する。図５Ｂは、ジャンクション基板４００の第１層の配線パターンを模式的に示したものである。
【００５５】
第１層では、電源回路４Ａに関係する構成として、配線パターンＰＡ４が、貫通孔ＨＡ３と端子ＴＡ１とを接続している。具体的には、一端が貫通孔ＨＡ３に接続された配線パターンＰＡ４が、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延び、端子ＴＡ１に至る。
【００５６】
また、配線パターンＰＡ５が、貫通孔ＨＡ４と端子ＴＡ２とを接続している。具体的には、一端が貫通孔ＨＡ４に接続された配線パターンＰＡ５が、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延び、端子ＴＡ２に至る。
【００５７】
また、配線パターンＰＡ１１が、端子ＴＡ１０と貫通孔ＨＡ５とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＡ１０に接続された配線パターンＰＡ１１が、−Ｘ方向に延び、貫通孔ＨＡ５に至る。
【００５８】
また、配線パターンＰＡ１２が、端子ＴＡ１１と貫通孔ＨＡ６とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＡ１１に接続された配線パターンＰＡ１２が、−Ｘ方向に延び、貫通孔ＨＡ６に至る。
【００５９】
また、配線パターンＰＡ７が、コイル１３Ａ１の出力端と端子ＴＡ４とを接続している。具体的には、一端がコイル１３Ａ１の出力端に接続された配線パターンＰＡ７が、＋Ｙ方向に延び、端子ＴＡ４に至る。
【００６０】
さらに、配線パターンＰＡ８が、コイル１３Ａ２の出力端と端子ＴＡ５とを接続している。具体的には、一端がコイル１３Ａ２の出力端に接続された配線パターンＰＡ８が、＋Ｙ方向に延び、端子ＴＡ５に至る。
【００６１】
電源回路４Ｂに関係する構成として、配線パターンＰＢ４が、貫通孔ＨＢ３と端子ＴＢ１とを接続している。具体的には、一端が貫通孔ＨＢ３に接続された配線パターンＰＢ４が、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延び、端子ＴＢ１に至る。
【００６２】
また、配線パターンＰＢ５が、貫通孔ＨＢ４と端子ＴＢ２とを接続している。具体的には、一端が貫通孔ＨＢ４に接続された配線パターンＰＢ５が、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延び、端子ＴＢ２に至る。
【００６３】
また、配線パターンＰＢ１１が、端子ＴＢ１０と貫通孔ＨＢ５とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＢ１０に接続された配線パターンＰＢ１１が、−Ｘ方向に延び、貫通孔ＨＢ５に至る。
【００６４】
また、配線パターンＰＢ１２が、端子ＴＢ１１と貫通孔ＨＢ６とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＢ１１に接続された配線パターンＰＢ１２が、−Ｘ方向に延び、貫通孔ＨＢ６に至る。
【００６５】
電源回路４Ｃに関係する構成として、配線パターンＰＣ４が、貫通孔ＨＣ３と端子ＴＣ１とを接続している。具体的には、一端が貫通孔ＨＣ３に接続された配線パターンＰＣ４が、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延び、端子ＴＣ１に至る。
【００６６】
また、配線パターンＰＣ５が、貫通孔ＨＣ４と端子ＴＣ２とを接続している。具体的には、一端が貫通孔ＨＣ４に接続された配線パターンＰＣ５が、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延び、端子ＴＣ２に至る。
【００６７】
また、配線パターンＰＣ１１が、端子ＴＣ１０と貫通孔ＨＣ５とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＣ１０に接続された配線パターンＰＣ１１が、−Ｘ方向に延び、貫通孔ＨＣ５に至る。
【００６８】
また、配線パターンＰＣ１２が、端子ＴＣ１１と貫通孔ＨＣ６とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＣ１１に接続された配線パターンＰＣ１２が、−Ｘ方向に延び、貫通孔ＨＣ６に至る。
【００６９】
次に、第２層における配線パターンについて説明する。図５Ｃは、ジャンクション基板４００の第２層の配線パターンを模式的に示したものである。
【００７０】
第２層では、電源回路４Ａに関係する構成として、配線パターンＰＡ９が、端子ＴＡ６と、コンデンサ１０Ａの正極端および端子ＴＡ８とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＡ６に接続された配線パターンＰＡ９が、−Ｘ方向に延び、端子ＴＡ８およびコンデンサ１０Ａの正極端に至る。
【００７１】
また、電源回路４Ｂに関係する構成として、配線パターンＰＢ９が、端子ＴＢ６と、コンデンサ１０Ｂの正極端および端子ＴＢ８とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＢ６に接続された配線パターンＰＢ９が、−Ｘ方向に延び、端子ＴＢ８およびコンデンサ１０Ｂの正極端に至る。
【００７２】
また、電源回路４Ｃに関係する構成として、配線パターンＰＣ９が、端子ＴＣ６と、コンデンサ１０Ｃの正極端および端子ＴＣ８とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＣ６に接続された配線パターンＰＣ９が、−Ｘ方向に延び、端子ＴＣ８およびコンデンサ１０Ｃの正極端に至る。
【００７３】
次に、第３層における配線パターンについて説明する。図５Ｄは、ジャンクション基板４００の第３層の配線パターンを模式的に示したものである。
【００７４】
第３層では、電源回路４Ａに関係する構成として、配線パターンＰＡ１０が、端子ＴＡ７と、コンデンサ１０Ａの負極端および端子ＴＡ９とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＡ７に接続された配線パターンＰＡ１０が、−Ｘ方向に延び、端子ＴＡ９およびコンデンサ１０Ａの負極端に至る。
【００７５】
また、電源回路４Ｂに関係する構成として、配線パターンＰＢ１０が、端子ＴＢ７と、コンデンサ１０Ｂの負極端および端子ＴＢ９とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＢ７に接続された配線パターンＰＢ１０が、−Ｘ方向に延び、端子ＴＢ９およびコンデンサ１０Ｂの負極端に至る。
【００７６】
また、電源回路４Ｃに関係する構成として、配線パターンＰＣ１０が、端子ＴＣ７と、コンデンサ１０Ｃの負極端および端子ＴＣ９とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＣ７に接続された配線パターンＰＣ１０が、−Ｘ方向に延び、端子ＴＣ９およびコンデンサ１０Ｃの負極端に至る。
【００７７】
次に、第４層における配線パターンについて説明する。図５Ｅは、ジャンクション基板４００の第４層の配線パターンを模式的に示したものである。
【００７８】
第４層では、電源回路４Ａに関係する構成として、配線パターンＰＡ６が、端子ＴＡ３と、コイル１３Ａ１の入力端およびコイル１３Ａ２の入力端とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＡ３に接続された配線パターンＰＡ６が、−Ｘ方向および−Ｙ方向に延び、コイル１３Ａ１の入力端およびコイル１３Ａ２の入力端に至る。
【００７９】
電源回路４Ｂに関係する構成として、配線パターンＰＢ６が、端子ＴＢ３と、コイル１３Ｂ１の入力端およびコイル１３Ｂ２の入力端とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＢ３に接続された配線パターンＰＢ６が、−Ｘ方向および−Ｙ方向に延び、コイル１３Ｂ１の入力端およびコイル１３Ｂ２の入力端に至る。
【００８０】
また、配線パターンＰＢ７が、コイル１３Ｂ１の出力端と端子ＴＢ４とを接続している。具体的には、一端がコイル１３Ｂ１の出力端に接続された配線パターンＰＢ７が、＋Ｘ方向および＋Ｙ方向に延び、端子ＴＢ４に至る。
【００８１】
さらに、配線パターンＰＢ８が、コイル１３Ｂ２の出力端と端子ＴＢ５とを接続している。具体的には、一端がコイル１３Ｂ２の出力端に接続された配線パターンＰＢ８が、＋Ｘ方向および＋Ｙ方向に延び、端子ＴＢ５に至る。
【００８２】
電源回路４Ｃに関係する構成として、配線パターンＰＣ６が、端子ＴＣ３と、コイル１３Ｃ１の入力端およびコイル１３Ｃ２の入力端とを接続している。具体的には、一端が端子ＴＣ３に接続された配線パターンＰＣ６が、−Ｘ方向および−Ｙ方向に延び、コイル１３Ｃ１の入力端およびコイル１３Ｃ２の入力端に至る。
【００８３】
また、配線パターンＰＣ７が、コイル１３Ｃ１の出力端と端子ＴＣ４とを接続している。具体的には、一端がコイル１３Ｃ１の出力端に接続された配線パターンＰＣ７が、＋Ｘ方向および＋Ｙ方向に延び、端子ＴＣ４に至る。
【００８４】
さらに、配線パターンＰＣ８が、コイル１３Ｃ２の出力端と端子ＴＣ５とを接続している。具体的には、一端がコイル１３Ｃ２の出力端に接続された配線パターンＰＣ８が、＋Ｘ方向および＋Ｙ方向に延び、端子ＴＣ５に至る。
【００８５】
なお、各層に設けられる配線パターンの種類は上述の例には限定されない。
【００８６】
（ドライバ基板）
図６を参照して、ドライバ基板５００について説明する。ドライバ基板５００は、ベースとなる絶縁板上に配線パターンを形成したものである。
【００８７】
ドライバ基板５００の上面からは、電源回路４Ａに関連する複数の端子ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４、ＴＤ５、ＴＤ６、ＴＤ７、ＴＤ８、ＴＤ９、ＴＤ１０およびＴＤ１１が＋Ｚ方向に突出して設けられている。
【００８８】
また、ドライバ基板５００の上面からは、電源回路４Ｂに関連する複数の端子ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４、ＴＥ５、ＴＥ６、ＴＥ７、ＴＥ８、ＴＥ９、ＴＥ１０およびＴＥ１１が＋Ｚ方向に突出して設けられている。
【００８９】
さらにまた、ドライバ基板５００の上面からは、電源回路４Ｃに関連する複数の端子ＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４、ＴＦ５、ＴＦ６、ＴＦ７、ＴＦ８、ＴＦ９、ＴＦ１０およびＴＦ１１が＋Ｚ方向に突出して設けられている。
【００９０】
ドライバ基板５００の上面から＋Ｚ方向に突出して設けられたこれらの端子は、すべて同形状である。端子ＴＤ１〜ＴＤ１１、ＴＥ１〜ＴＥ１１、ＴＦ１〜ＴＦ１１は、それぞれ、ジャンクション基板４００に設けられた端子ＴＡ１〜ＴＡ１１、ＴＢ１〜ＴＢ１１、ＴＣ１〜ＴＣ１１と対応している。
【００９１】
また、ドライバ基板５００には、ドライバ基板５００をＺ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられている（図６において不図示）。詳細については後述するが、これら貫通孔には、パワーモジュール基板６００から＋Ｚ方向に突出するように設けられたピン端子３１が挿入される。
【００９２】
また、ドライバ基板５００には、配線を介してトランス１７が接続されている。なお、トランス１７は、図３に示すように、ジャンクション基板４００を挟んでコンデンサ１３と反対側に配設されるため、筐体２４の上下方向の寸法が大きくなることを抑制することができる。
【００９３】
（パワーモジュール基板）
図７を参照して、パワーモジュール基板６００について説明する。パワーモジュール基板６００は、ベースとなるアルミ板上に例えばエポキシ樹脂からなる絶縁被膜を施し、当該絶縁被膜上に配線パターンを形成したものである。
【００９４】
パワーモジュール基板６００の上面には、単相全波整流回路８、力率改善回路９、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を構成するパワー半導体（パワーモジュールともいう。以下同じ。）が実装されている。なお、本明細書において、「パワー半導体」は、電力の制御や供給を行う半導体を指す。
【００９５】
具体的には、各電源回路に対応してそれぞれ、単相全波整流回路８における４個のダイオード１２、力率改善回路９における２個のスイッチング素子１４および２個のダイオード１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１における４個のスイッチング素子２０および４個のダイオード２３が実装されている。
【００９６】
単相全波整流回路８の入力端は、パワーモジュール基板６００の＋Ｘ端側に位置しており、これらのパワー半導体は、各電源装置の入力側（外部電源２側）から出力側（バッテリー３側）に向かって、概ね−Ｘ方向に並ぶように配設される。
【００９７】
また、パワーモジュール基板６００の上面には、パワーモジュール基板６００に実装されたこれらパワー半導体と、ドライバ基板とを、機械的および電気的に接続するための複数のピン端子３１（図７において不図示）が実装されている。
【００９８】
本実施形態では、パワーモジュール基板６００上に、互いに絶縁が必要な、単相全波整流回路８および力率改善回路９を構成するパワー半導体と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一次側を構成するパワー半導体と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の２次側を構成するパワー半導体と、を配置している。
【００９９】
この場合、ＡＣ系とＤＣ系との干渉により各回路においてノイズが発生しやすくなるが、本実施形態では、外部電源２との間にＡＣフィルタ回路７、バッテリー３との間にＤＣフィルタ回路５がそれぞれ設けられているため、各回路において発生したノイズが外部電源２またはバッテリー３に流出することを好適に抑制することができる。
【０１００】
（ＤＣフィルタ基板）
図８を参照して、ＤＣフィルタ基板２００について説明する。ＤＣフィルタ基板２００は、ベースとなる絶縁板上に配線パターンを形成したものである。
【０１０１】
ＤＣフィルタ基板２００の上面には、コンデンサ１９、ＤＣフィルタ回路５を構成するコイル、コンデンサ等の電気部品３８が実装され、それぞれ配線パターンと接続されている。また、ＤＣフィルタ基板２００の−Ｙ端側には、バッテリー３との接続に用いられるコネクタと接続される出力端子３９が設けられている。
【０１０２】
ＤＣフィルタ基板２００の−Ｘ端側には、上述の貫通孔ＨＡ５、ＨＡ６、ＨＢ５、ＨＢ６、ＨＣ５およびＨＣ６にそれぞれ対応する貫通孔ＨＡ７、ＨＡ８、ＨＢ７、ＨＢ８、ＨＣ７およびＨＣ８が、＋Ｙ方向に並んで設けられている。
【０１０３】
各貫通孔は、それぞれ配線パターンＰＡ１２、ＰＡ１３、ＰＢ１２、ＰＢ１３、ＰＣ１２およびＰＣ１３の一端であり、各配線パターンは、コンデンサ１９およびＤＣフィルタ回路５の入力端と接続されている。
【０１０４】
ＤＣフィルタ回路５の出力端と、バッテリー３との接続に用いられるコネクタとの接続に用いられる出力端子３９とは、配線パターンで接続されている。
【０１０５】
（制御基板）
図９を参照して、制御基板３００について説明する。制御基板３００は、ベースとなる絶縁板上に配線パターンを形成したプリント基板である。
【０１０６】
制御基板３００の下面には、制御回路６を構成するマイコン、集積回路等の電気部品４０が実装され、それぞれ配線パターンと接続されている。
【０１０７】
具体的には、制御基板３００に設けられたリード貫通孔（不図示）に、マイコン、集積回路等のリードが下面から上面に向かって貫通するように挿入され、ハンダ付けされている。
【０１０８】
（ＡＣフィルタ基板およびＤＣフィルタ基板とジャンクション基板との連結部の構造）
図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して、ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００と、ジャンクション基板４００とを連結する連結部２９の構造について、詳細に説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、ＡＣフィルタ基板１００とジャンクション基板４００との連結構造を示す部分拡大横断面図である。図１０Ａは、ＡＣフィルタ基板１００とジャンクション基板４００とが連結部２９によって連結された状態を示す図である。図１０Ｂは、ＡＣフィルタ基板１００とジャンクション基板４００との連結手順を説明する図である。
【０１０９】
図１０Ａに示すように、ジャンクション基板４００は、制御基板３００を挟んでＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００の−Ｚ方向側に位置する。
【０１１０】
ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００は、Ｚ軸に沿って延在するメタルスタッド３２によって、ジャンクション基板４００と連結される。また、各メタルスタッドは、ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００とジャンクション基板４００とを電気的にも接続する。
【０１１１】
ここでは一例として、ＡＣフィルタ基板１００に設けられた貫通孔ＨＡ１と、ジャンクション基板４００に設けられた貫通孔ＨＡ３とを、メタルスタッド３２によって連結する構造について説明する。
【０１１２】
図１０Ｂに示すように、メタルスタッド３２の一端面および他端面には、ビス３３の雄ネジ部３３ａが螺入可能な雌ネジ部３２ａが設けられている。
【０１１３】
メタルスタッド３２の一端面における雌ネジ部３２ａと、貫通孔ＨＡ１とを位置合わせした状態で、必要に応じてメタルスタッド３２の一端面をＡＣフィルタ基板１００の下面に当接させ、雌ネジ部３２ａにビス３３の雄ネジ部３３ａを螺入することによって、ＡＣフィルタ基板１００とメタルスタッド３２とが固定される。
【０１１４】
また、メタルスタッド３２の他端面における雌ネジ部３２ａと、貫通孔ＨＡ３とを位置合わせした状態で、必要に応じてメタルスタッド３２の他端面をジャンクション基板４００の上面に当接させ、雌ネジ部３２ａにビス３３の雄ネジ部３３ａを螺入することによって、ジャンクション基板４００とメタルスタッド３２とが固定される。
【０１１５】
ＡＣフィルタ基板１００とジャンクション基板４００とが連結部２９によって連結されることで、貫通孔ＨＡ１と貫通孔ＨＡ３とは、ビス３３およびメタルスタッド３２を介して電気的に接続される。
【０１１６】
（ジャンクション基板とドライバ基板との連結部の構造）
図１１Ａおよび図１１Ｂを参照して、ジャンクション基板４００と、ドライバ基板５００とを連結する連結部２８の構造について、詳細に説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、ジャンクション基板４００とドライバ基板５００との連結構造を示す部分拡大横断面図である。図１１Ａは、ジャンクション基板４００とドライバ基板５００とが連結部２８によって連結された状態を示す図である。図１１Ｂは、ジャンクション基板４００とドライバ基板５００との連結手順を説明する図である。
【０１１７】
ここでは一例として、ジャンクション基板４００に設けられた端子ＴＡ１と、ドライバ基板５００に設けられた端子ＴＤ１との連結構造について説明する。
【０１１８】
端子ＴＡ１は、ジャンクション基板４００に設けられた貫通孔に挿入される脚部３４と、端子ＴＤ１との連結を行うための開口部３５と、を有する。脚部３４がジャンクション基板４００の貫通孔に圧入または嵌入されることで、端子ＴＡ１はジャンクション基板４００に対して固定される。
【０１１９】
端子ＴＤ１は、ドライバ基板５００に設けられた貫通孔に挿入される脚部３６と、端子ＴＡ１との連結を行うための先端部３７と、を有する。脚部３６がドライバ基板５００の貫通孔に圧入または嵌入されることで、端子ＴＤ１はドライバ基板５００に対して固定される。
【０１２０】
端子ＴＡ１および端子ＴＤ１がそれぞれジャンクション基板４００およびドライバ基板５００に固定された状態で、端子ＴＡ１の開口部３５に、端子ＴＤ１の先端部３７が圧入または嵌入されることで、端子ＴＡ１と端子ＴＤ１とは連結される。なお、端子ＴＡ１に先端部を設け、端子ＴＤ１に開口部を設けるようにしてもよい。
【０１２１】
（ドライバ基板とパワーモジュール基板との連結部の構造）
図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して、ドライバ基板５００と、パワーモジュール基板６００とを連結する連結部２７の構造について、詳細に説明する。図１２Ａおよび図１２Ｂは、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００との連結構造を示す部分拡大横断面図である。図１２Ａは、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００とが連結部２７によって連結された状態を示す図である。図１２Ｂは、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００との連結手順を説明する図である。
【０１２２】
連結部２７は、パワーモジュール基板６００の上面に設けられ、＋Ｚ方向に延在するピン端子３１と、ドライバ基板５００に設けられた貫通孔とにより構成される。
【０１２３】
具体的には、ピン端子３１がドライバ基板５００の貫通孔に圧入または嵌入されることで、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００は連結され、電気的にも接続される。
【０１２４】
（電源装置を構成する各回路の接続構造）
ここで、一例として、外部電源２から、電源回路４ＡおよびＤＣフィルタ回路５を介してバッテリー３に至るまでの各回路の接続構造について説明する。
【０１２５】
外部電源２は、ＡＣフィルタ回路７Ａの入力端と接続されている。ＡＣフィルタ回路７Ａの入力端は、ＡＣフィルタ基板１００の−Ｙ端側に設けられており、ＡＣフィルタ回路７Ａの出力端は、ＡＣフィルタ基板１００の＋Ｙ端側に設けられている。そのため、ＡＣフィルタ回路７Ａにおける電力の流れは、概ね−Ｙ端側から＋Ｙ端側へ向かった流れとなる。
【０１２６】
一方、ＡＣフィルタ回路７Ａの後段に設けられた単相全波整流回路８の入力端は、パワーモジュール基板６００の＋Ｘ端側に設けられている。そこで、ＡＣフィルタ基板１００の＋Ｙ端側に設けられたＡＣフィルタ回路７Ａの出力端と、パワーモジュール基板６００の＋Ｘ端側に設けられた単相全波整流回路８の入力端とを電気的に接続するために、ジャンクション基板４００が用いられる。
【０１２７】
具体的には、ＡＣフィルタ回路７Ａの出力端（正極）は、配線パターンＰＡ２および連結部２９（貫通孔ＨＡ１、メタルスタッド３２および貫通孔ＨＡ３）を介して、ジャンクション基板４００に形成された配線パターンＰＡ４の一端と接続される。
【０１２８】
また、ＡＣフィルタ回路７Ａの出力端（負極）は、配線パターンＰＡ３および連結部２９（貫通孔ＨＡ２、メタルスタッド３２および貫通孔ＨＡ４）を介して、ジャンクション基板４００に形成された配線パターンＰＡ５の一端と接続される。なお、配線パターンＰＡ４およびＰＡ５の一端はそれぞれ、ジャンクション基板４００の＋Ｙ端側に位置している。
【０１２９】
配線パターンＰＡ４およびＰＡ５は、一端から他端に向けて、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に延在している。配線パターンＰＡ４およびＰＡ５の他端は、ジャンクション基板４００の＋Ｘ端側に位置する端子ＴＡ１およびＴＡ２に至る。
【０１３０】
端子ＴＡ１は、ドライバ基板５００に設けられた端子ＴＤ１とともに連結部２８を構成する。また、端子ＴＡ２は、ドライバ基板５００に設けられた端子ＴＤ２とともに連結部２８を構成する。さらに、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００とは、連結部２７によって電気的に接続されている。
【０１３１】
そのため、ＡＣフィルタ基板１００の＋Ｙ端側に設けられたＡＣフィルタ回路７Ａの出力端を、連結部２９、ジャンクション基板４００に形成された配線パターン、連結部２８および連結部２７を介して、パワーモジュール基板６００の＋Ｘ端側に設けられた単相全波整流回路８の入力端と接続することができる。
【０１３２】
単相全波整流回路８の正極側の出力端は、連結部２７および連結部２８を介して、ジャンクション基板４００の端子ＴＡ３に接続される。さらに、配線パターンＰＡ６によって、ジャンクション基板４００の−Ｙ端側に実装されたコイル１３Ａ１および１３Ａ２の入力端と接続される。
【０１３３】
コイル１３Ａ１および１３Ａ２の出力端は、それぞれ、配線パターンＰＡ７およびＰＡ８によって端子ＴＡ４およびＴＡ５と接続され、さらに、連結部２８および連結部２７を介して、パワーモジュール基板６００に実装されたスイッチング素子１４の正極側およびダイオード１５のアノードに接続される。
【０１３４】
ダイオード１５のカソードは、再び連結部２７および連結部２８を介して、ジャンクション基板４００の端子ＴＡ６に接続される。さらに、−Ｘ方向に延在する配線パターンＰＡ９によって、ジャンクション基板４００の−Ｘ端側に実装されたコンデンサ１０Ａの正極側に接続される。
【０１３５】
また、ダイオード１５のカソードは、配線パターンＰＡ９から連結部２８および連結部２７を介して、パワーモジュール基板６００に実装されたインバータ１６の正極側の入力端に接続される。
【０１３６】
単相全波整流回路８の負極側の出力端は、スイッチング素子１４の負極側に接続されるとともに、連結部２７および連結部２８を介して、ジャンクション基板４００の端子ＴＡ７に至る。さらに、−Ｘ方向に延在する配線パターンＰＡ１０によって、ジャンクション基板４００の−Ｘ端側の上面に実装されたコンデンサ１０Ａの負極側に接続される。
【０１３７】
また、単相全波整流回路８の負極側の出力端は、配線パターンＰＡ１０から連結部２８および連結部２７を介して、パワーモジュール基板６００に実装されたインバータ１６の負極側の入力端に接続される。
【０１３８】
インバータ１６の出力端は、連結部２７を介して、ドライバ基板５００と接続されたトランス１７における送電コイル２１に接続される。
【０１３９】
トランス１７における受電コイル２２は、連結部２７を介して、パワーモジュール基板６００に実装された２次側整流回路１８の入力端に接続される。
【０１４０】
２次側整流回路１８の出力端（正極）は、連結部２７および連結部２８を介して、ジャンクション基板４００の端子ＴＡ１０に至る。さらに、配線パターンＰＡ１１、連結部２９（貫通孔ＨＡ５、メタルスタッド３２および貫通孔ＨＡ７）を介して、ＤＣフィルタ基板２００に実装されたコンデンサ１９の正極側およびＤＣフィルタ回路５の入力端に接続される。
【０１４１】
２次側整流回路１８の出力端（負極）も同様に、連結部２７および連結部２８を介して、ジャンクション基板４００の端子ＴＡ１１に至る。さらに、配線パターンＰＡ１２、連結部２９（貫通孔ＨＡ６、メタルスタッド３２および貫通孔ＨＡ８）を介して、ＤＣフィルタ基板２００に実装されたコンデンサ１９の負極側およびＤＣフィルタ回路５の入力端に接続されている。ＤＣフィルタ回路５の出力端は、上述のとおり、ＤＣフィルタ基板２００の−Ｙ端側に位置し、バッテリー３と接続される。
【０１４２】
以上説明したように、ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００とジャンクション基板４００、ジャンクション基板４００とドライバ基板５００、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００との間の電気的な接続は、それぞれＺ軸に沿った接続となる。そして、各基板内でそれぞれ、ＸＹ平面に沿った電力の流れが形成される。
【０１４３】
そのため、基板同士をハーネスで接続するのに比べ、小型化することができる。また、配線の位置を一定とすることができるため、ＥＭＣ（electromagnetic compatibility）のバラツキを低減することができる。
【０１４４】
（電源装置の製造方法）
図１３を参照して、電源装置１の製造方法の一例について説明する。電源装置１は、例えば、ＡＣフィルタ基板１００、ＤＣフィルタ基板２００、制御基板３００、ジャンクション基板４００、ドライバ基板５００およびパワーモジュール基板６００のそれぞれに電気部品を実装した後、基板同士を連結することで製造される。
【０１４５】
ＡＣフィルタ基板１００については、ステップＳ１１で、ＡＣフィルタ基板１００と、ＡＣフィルタ基板１００に実装される各電気部品とが準備される。
【０１４６】
続くステップＳ１２で、これら各電気部品がＡＣフィルタ基板１００に実装される。具体的には、各電気部品のリードが、それぞれ、ＡＣフィルタ基板１００の対応する貫通孔を上面から下面に向けて貫通するように挿入され、ハンダ付けされる。
【０１４７】
ＤＣフィルタ基板２００についても同様に、ステップＳ２１で、ＤＣフィルタ基板２００と、ＤＣフィルタ基板２００に実装される各電気部品とが準備される。
【０１４８】
続くステップＳ２２で、これら各電気部品がＤＣフィルタ基板２００に実装される。具体的には、各電気部品のリードが、それぞれ、ＤＣフィルタ基板２００の対応する貫通孔を上面から下面に向けて貫通するように挿入され、ハンダ付けされる。
【０１４９】
制御基板３００については、ステップＳ３１で、制御基板３００と、制御基板３００に実装されるマイコン、集積回路等の電気部品とが準備される。
【０１５０】
続くステップＳ３２で、これら各電気部品が制御基板３００に実装される。具体的には、各電気部品のリードが、それぞれ、制御基板３００の対応する貫通孔を下面から上面に向けて貫通するように挿入され、ハンダ付けされる。
【０１５１】
それぞれ電気部品が実装されたＡＣフィルタ基板１００、ＤＣフィルタ基板２００および制御基板３００は、ステップＳ１０１においてサブＡＳＳＹ化され、上側基板サブＡＳＳＹ１０００となる。具体的には、制御基板３００の上側に、ＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００がそれぞれ隙間を空けて配置され、ビス等を用いて固定される。
【０１５２】
また、ジャンクション基板４００については、ステップＳ４１で、ジャンクション基板４００と、ジャンクション基板４００に実装される各コンデンサおよびコイルと、端子ＴＡ１〜ＴＡ１１、ＴＢ１〜ＴＢ１１、ＴＣ１〜ＴＣ１１とが準備される。
【０１５３】
続くステップＳ４２で、これら各コンデンサおよびコイルがジャンクション基板４００に実装される。具体的には、各コンデンサのリードが、それぞれ、ジャンクション基板４００の対応する貫通孔を上面から下面に向けて貫通するように挿入される。また、各コイルのリードが、それぞれ、ジャンクション基板４００の対応する貫通孔を下面から上面に向けて貫通するように挿入される。そしてその後、各コンデンサおよび各コイルは、ＤＩＰハンダ工法を用いてジャンクション基板４００に対してハンダ付けされる。
【０１５４】
さらに、ステップＳ４３で、端子ＴＡ１〜ＴＡ１１、ＴＢ１〜ＴＢ１１、ＴＣ１〜ＴＣ１１が、それぞれ、ジャンクション基板４００に対して固定される。各端子のジャンクション基板４００に対する固定は、上述のとおり、各端子の脚部をジャンクション基板４００の対応する貫通孔に圧入または嵌入することにより行われる。
【０１５５】
ステップＳ１０２において、上側基板サブＡＳＳＹ１０００に対して、ジャンクション基板４００が固定され、上側基板ＡＳＳＹ１１００となる。具体的には、ジャンクション基板４００が、上側サブＡＳＳＹ１０００におけるＡＣフィルタ基板１００およびＤＣフィルタ基板２００と、それぞれ、メタルスタッド３２およびビス３３を用いて固定される。
【０１５６】
一方、ドライバ基板５００については、ステップＳ５１で、ドライバ基板５００と、端子ＴＤ１〜ＴＤ１１、ＴＥ１〜ＴＥ１１、ＴＦ１〜ＴＦ１１とが準備される。
【０１５７】
続くステップＳ５２で、端子ＴＤ１〜ＴＤ１１、ＴＥ１〜ＴＥ１１、ＴＦ１〜ＴＦ１１が、それぞれ、ドライバ基板５００に対して固定される。各端子のドライバ基板５００に対する固定は、上述のとおり、各端子の脚部をドライバ基板５００の対応する貫通孔に圧入または嵌入することにより行われる。
【０１５８】
また、パワーモジュール基板６００については、ステップＳ６１で、パワーモジュール基板６００と、パワーモジュール基板６００に実装される複数のパワー半導体と、複数のピン端子３１とが準備される。
【０１５９】
続くステップＳ６２で、これら各パワー半導体および各ピン端子がパワーモジュール基板６００に実装される。具体的には、各パワー半導体および各ピン端子が、それぞれ、パワーモジュール基板６００の上面に配置され、ＤＩＰハンダ工法を用いてハンダ付けされる。なお、各パワー半導体はチップ部品として形成されており、広い面積でパワーモジュール基板６００へのハンダ付けが可能である。
【０１６０】
それぞれ電気部品が実装されたドライバ基板５００およびパワーモジュール基板６００は、ステップＳ１０３においてサブＡＳＳＹ化され、下側基板ＡＳＳＹ１２００となる。具体的には、パワーモジュール基板６００の上面に実装された各ピン端子が、ドライバ基板５００の対応する貫通孔に圧入または嵌入されることで、ドライバ基板５００とパワーモジュール基板６００とが固定される。
【０１６１】
ステップＳ１０２においてサブＡＳＳＹ化された上側基板ＡＳＳＹ１１００と、ステップＳ１０３においてサブＡＳＳＹ化された下側基板ＡＳＳＹ１２００とは、ステップＳ１０４において連結され、基板ＡＳＳＹ１３００となる。
【０１６２】
具体的には、上側基板ＡＳＳＹ１１００におけるジャンクション基板４００から下側に突出した端子ＴＡ１〜ＴＡ１１、ＴＢ１〜ＴＢ１１、ＴＣ１〜ＴＣ１１のそれぞれの開口部に、下側基板ＡＳＳＹ１２００におけるドライバ基板５００から上側に突出した端子ＴＤ１〜ＴＤ１１、ＴＥ１〜ＴＥ１１、ＴＦ１〜ＴＦ１１のそれぞれの先端部が圧入または嵌入されることで、上側基板ＡＳＳＹ１１００と下側基板ＡＳＳＹ１２００とが固定される。
【０１６３】
ステップＳ１０４に続くステップＳ１０５で、基板ＡＳＳＹ１３００が、筐体２４内に配置される。具体的には、パワーモジュール基板６００の下面が筐体２４の底壁部２５と接触するように、基板ＡＳＳＹ１３００が底壁部２５に載置され、ビス等を用いて基板ＡＳＳＹ１３００が筐体２４に対して固定される。
【０１６４】
本製造方法によれば、各基板に電気部品を実装した状態で、各基板同士を連結して基板ＡＳＳＹ１３００とし、基板ＡＳＳＹ１３００を筐体２４内に配置するようにしたため、筐体内に基板を配置した後に基板に対する電気部品の実装を行うのに比べ、製造工数を削減することができる。特に、基板に電気部品を実装する際にＤＩＰ工法を採用することができるため、製造工数を大幅に削減することができる。
【０１６５】
（変形例）
本実施形態の電源装置１の構造については、図３に示すとおり、筐体２４は、側面部と底面部２５とから構成され、上面が開口された箱型形状であり、筐体２４の底面部２５には、冷却水が流通するウォータージャケット２６が形成されているが、ウォータージャケット２６を図１４に示すように複数の面に近接するように配置するようにしてもよい。そして、この場合にパワーモジュール基板６００を側面部に配するようにしてもよい。このような構成にすることで、ウォータージャケット２６に流通する冷却水によりパワーモジュール基板６００に実装された発熱電気部品の冷却を効率的に行うことができる。なお、図示しないが底面部２５と側面部に分けてパワーモジュール基板６００を配置しても同様の効果を得ることができる。
【０１６６】
以上説明したように、本実施形態に係るスイッチング電源装置は、複数相の電源と接続される複数の電源回路を有するスイッチング電源装置であって、前記電源からのノイズの侵入を防止するフィルタ回路を構成する電気部品が実装され、前記フィルタ回路の出力端が第１方向の一端側に設けられた第１の基板と、前記スイッチング電源装置が収容される筐体の底壁部に載置されるとともに、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路を構成するパワー半導体が実装され、前記フィルタ回路の後段に設けられる回路の入力端が前記第１方向と交差する第２方向の一端側に設けられた第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記出力端と、前記入力端とを電気的に接続する配線パターンが形成された第３の基板と、を備えるスイッチング電源装置である。
【０１６７】
そのため、複数相交流に対応し、小型化を図りながら発熱電気部品の冷却を効率良く行うことができる。
【０１６８】
２０１７年１２月２７日出願の特願２０１７−２５１２４３の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１６９】
本開示に係る基板構造によれば、複数相交流に対応し、小型化を図りながら発熱電気部品の冷却を効率良く行うことができ、車載用途に好適である。
【符号の説明】
【０１７０】
１  スイッチング電源装置（電源装置）
２  外部電源
３  バッテリー
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ  電源回路
５  ＤＣフィルタ回路
６  制御回路
７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ  ＡＣフィルタ回路
８  単相全波整流回路
９  力率改善回路
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  コンデンサ
１１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２  ダイオード
１３、１３Ａ１、１３Ａ２、１３Ｂ１、１３Ｂ２、１３Ｃ１、１３Ｃ２  コイル
１４  スイッチング素子
１５  ダイオード
１６  インバータ
１７  トランス
１８  ２次側整流回路
１９  コンデンサ
２０  スイッチング素子
２１  送電コイル
２２  受電コイル
２３  ダイオード
２４  筐体
２５  底面部
２６  ウォータージャケット
２７  連結部
２８  連結部
２９  連結部
３０  コネクタ
３１  ピン端子
３２  メタルスタッド
３２ａ  雌ネジ部
３３  ビス
３３ａ  雄ネジ部
３４  脚部
３５  開口部
３６  脚部
３７  先端部
３８  電気部品
３９  出力端子
４０  電気部品
１００  ＡＣフィルタ基板
２００  ＤＣフィルタ基板
３００  制御基板
４００  ジャンクション基板
５００  ドライバ基板
６００  パワーモジュール基板
１０００  上側基板サブＡＳＳＹ
１１００  上側基板ＡＳＳＹ
１２００  下側基板ＡＳＳＹ
１３００  基板ＡＳＳＹ
ＨＡ１、ＨＡ２、ＨＡ３、ＨＡ４、ＨＡ５、ＨＡ６、ＨＡ７、ＨＡ８  貫通孔
ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３、ＨＢ４、ＨＢ５、ＨＢ６、ＨＢ７、ＨＢ８  貫通孔
ＨＣ１、ＨＣ２、ＨＣ３、ＨＣ４、ＨＣ５、ＨＣ６、ＨＣ７、ＨＣ８  貫通孔
ＰＡ１、ＰＡ２、ＰＡ３、ＰＡ４、ＰＡ５、ＰＡ６、ＰＡ７、ＰＡ８、ＰＡ９、ＰＡ１０、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ１３  配線パターン
ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３、ＰＢ４、ＰＢ５、ＰＢ６、ＰＢ７、ＰＢ８、ＰＢ９、ＰＢ１０、ＰＢ１１、ＰＢ１２、ＰＢ１３  配線パターン
ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３、ＰＣ４、ＰＣ５、ＰＣ６、ＰＣ７、ＰＣ８、ＰＣ９、ＰＣ１０、ＰＣ１１、ＰＣ１２、ＰＣ１３  配線パターン
ＴＡ１、ＴＡ２、ＴＡ３、ＴＡ４、ＴＡ５、ＴＡ６、ＴＡ７、ＴＡ８、ＴＡ９、ＴＡ１０、ＴＡ１１  端子
ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４、ＴＢ５、ＴＢ６、ＴＢ７、ＴＢ８、ＴＢ９、ＴＢ１０、ＴＢ１１  端子
ＴＣ１、ＴＣ２、ＴＣ３、ＴＣ４、ＴＣ５、ＴＣ６、ＴＣ７、ＴＣ８、ＴＣ９、ＴＣ１０、ＴＣ１１  端子
ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３、ＴＤ４、ＴＤ５、ＴＤ６、ＴＤ７、ＴＤ８、ＴＤ９、ＴＤ１０、ＴＤ１１  端子
ＴＥ１、ＴＥ２、ＴＥ３、ＴＥ４、ＴＥ５、ＴＥ６、ＴＥ７、ＴＥ８、ＴＥ９、ＴＥ１０、ＴＥ１１  端子
ＴＦ１、ＴＦ２、ＴＦ３、ＴＦ４、ＴＦ５、ＴＦ６、ＴＦ７、ＴＦ８、ＴＦ９、ＴＦ１０、ＴＦ１１  端子
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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