(57)【要約】【課題】ＤＣＤＣコンバータにおいて、放熱性能を向上させる。【解決手段】ヒートシンクが取り付けられた基板と、異なる直流電源系と接続する第１端子および第２端子と、基板上に形成された、直流−直流電圧変換を行なう回路部と、第１端子と回路部との間の電流経路となる第１バスバーと、第２端子と回路部との間の電流経路となる第２バスバーと、を備えたＤＣＤＣコンバータ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートシンクが取り付けられた基板と、
異なる直流電源系と接続する第１端子および第２端子と、
前記基板上に形成された、直流−直流電圧変換を行なう回路部と、
前記第１端子と前記回路部との間の電流経路となる第１バスバーと、
前記第２端子と前記回路部との間の電流経路となる第２バスバーと、
を備えたことを特徴とするＤＣＤＣコンバータ。
【請求項２】
前記第１バスバーおよび前記第２バスバーは、
長矩形状の金属板で形成され、長辺側を前記基板側にして立てた状態で、前記基板の前記回路部形成面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のＤＣＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートシンクを備えたＤＣＤＣコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等において、電圧の異なる２系統の電源システムを搭載することが行なわれている。例えば、従来の１２Ｖの電源システムに加えて、４８Ｖの電源システムを搭載する等である。
【０００３】
電圧の異なる２系統の電源システムを搭載した際に、相互に電力のやり取りができれば、例えば、一方の電源システムがダウンした場合に、他方の電源システムかその分の電力を補うことが可能となる。また、一方の電源システムのバッテリから他方の電源システムのバッテリに充電することも可能となる。そこで、相互に電力のやり取りを行なえるようにするために、双方向のＤＣＤＣコンバータを用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２２６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５は、自動車等に用いられる双方向のＤＣＤＣコンバータ３００を示す図である。本図に示すように、ＤＣＤＣコンバータ３００は、基板３１０上に構成され、第１端子３２１、第２端子３２２、グランド端子３２３、第１電流ライン３３１、第２電流ライン３３２、回路部３３８を同一面に備えている。また、基板３１０の回路部形成面の反対側面には、熱伝導材料であるサーマルインタフェースマテリアル（ＴＩＭ）３４１を介して、ヒートシンク３４０が取り付けてある。
【０００６】
第１端子３２１は、第１の電源システムと接続し、第２端子３２２は、第２の電源システムと接続する。第１電流ライン３３１は、第１端子３２１と回路部３３８との間の電流経路であり、第２電流ライン３３２は、第２端子３２２と回路部３３８との間の電流経路である。第１電流ライン３３１および第２電流ライン３３２は、大電流用として基板３１０に銅箔配策されている。グランド端子３２３は、第１の電源システムと第２の電源システムとで共通となっている。
【０００７】
自動車等に用いられるＤＣＤＣコンバータ３００は、大電流を取り扱うため、第１電流ライン３３１、第２電流ライン３３２、回路部３３８は、ＤＣＤＣコンバータ３００の動作に伴い発熱し、基板３１０全体の温度が上昇する。このため、ＴＩＭ３４１を介して取り付けられたヒートシンク３４０からの放熱を図っているが、温度の上昇は、回路の安定性や寿命に影響を与えるため、一層の放熱性能の向上が求められている。
【０００８】
そこで、本発明は、ＤＣＤＣコンバータにおいて、放熱性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様であるＤＣＤＣコンバータは、ヒートシンクが取り付けられた基板と、異なる直流電源系と接続する第１端子および第２端子と、前記基板上に形成された、直流−直流電圧変換を行なう回路部と、前記第１端子と前記回路部との間の電流経路となる第１バスバーと、前記第２端子と前記回路部との間の電流経路となる第２バスバーと、を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、ヒートシンクに加え、第１バスバーおよび第２バスバーから放熱することができるため、ＤＣＤＣコンバータの放熱性能が向上する。
【００１０】
ここで、前記第１バスバーおよび前記第２バスバーは、長矩形状の金属板で形成され、長辺側を前記基板側にして立てた状態で、前記基板の前記回路部形成面に取り付けることができる。
これにより、第１バスバー、第２バスバーとも広い板面が両側とも基板上空で露出するため、高効率で放熱を行なうことができる。また、基板の面積を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＤＣＤＣコンバータにおいて、放熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータの構成を説明する斜視図である。
【図２】第１端子側から見たＤＣＤＣコンバータを示す斜視図である。
【図３】ＤＣＤＣコンバータのＡ−Ａ断面図である。
【図４】従来のＤＣＤＣコンバータと本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータのサイズを比較する図である。
【図５】従来のＤＣＤＣコンバータの構成を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るＤＣＤＣコンバータ１００の構成を説明する斜視図である。ＤＣＤＣコンバータ１００は、第１の直流電源系と第２の直流電源系との間で双方向に電力のやり取りを行なう。ただし、本発明は、単方向のＤＣＤＣコンバータに適用することも可能である。また、昇圧、降圧のいずれか一方のみを行なうＤＣＤＣコンバータであってもよいし、絶縁型のＤＣＤＣコンバータであってもよい。
【００１４】
本図に示すように、ＤＣＤＣコンバータ１００は、基板１１０上に構成され、第１端子１２１、第２端子１２２、グランド端子１２３、回路部１３８を同一面に備えている。第１端子１２１、第２端子１２２は、それぞれ第１の電源系、第２の電源系と接続する外部端子である。
【００１５】
回路部１３８は、直流−直流電圧変換を行なう。回路部１３８の電圧変換方式は問わない。例えば、例えば、リニアレギュレータ方式、チョッパ回路方式、スイッチングレギュレータ方式等とすることができる。
【００１６】
基板１１０の回路部形成面の反対側面には、熱伝導材料であるサーマルインタフェースマテリアル（ＴＩＭ）１４１を介して、ヒートシンク１４０が取り付けてある。サーマルインタフェースマテリアル１４１は、シリコン、グラファイト、ゴム、熱伝導グリス、金属等を用いることができる。ヒートシンク１４０は、例えば、熱抵抗が小さい金属材料を用いて構成することができ、表面積が広くなるようにフィン形状を備えることが望ましい。放熱効果を高めるためにファンを取り付けてもよい。
【００１７】
本実施形態において、第１端子１２１と回路部１３８との間は、第１バスバー１３１が電流経路となり、第２端子１２２と回路部１３８との間は、第２バスバー１３２が電流経路となる。
【００１８】
第１バスバー１３１、第２バスバー１３２は、いずれも細長矩形状の金属板で形成され、長辺側を下向き（基板１１０側）にして立てた状態で、基板１１０の回路部形成面に取り付けられている。このため、広い板面が両側とも基板１１０上空で露出していることになる。また、立てた状態であるため、基板１１０上の設置面積を小さくすることができる。
【００１９】
第１バスバー１３１、第２バスバー１３２の基板１１０への取り付けは、例えば、図２に示すように、金属板の一方の長辺に複数個の脚部を形成し、脚部を基板１１０に形成された穴に嵌めることにより行なうことができる。なお、図２は、第１端子１２１側から見た斜視図である。
【００２０】
図３は、ＤＣＤＣコンバータ１００のＡ−Ａ断面図である（図１、図２参照）。本図に示すように、回路部１３８から発生する熱は、基板１１０やＶＩＡホール１１１を伝わり、ＴＩＭ１４１を介してヒートシンク１４０に伝導して、放熱される。
【００２１】
さらに、本実施形態では、回路部１３８から発生する熱は、基板１１０を介して接続している第１バスバー１３１、第２バスバー１３２からも放熱される。上述のように、第１バスバー１３１、第２バスバー１３２は、広い板面が両側とも基板１１０上空で露出しているため、高効率で放熱を行なうことができる。また、第１バスバー１３１、第２バスバー１３２は、自身が発する熱も効率的に放熱することができる。
【００２２】
このように、本実施形態のＤＣＤＣコンバータ１００は、回路部１３８と反対面側のヒートシンク１４０に加え、回路部１３８と同面側に設けられた第１バスバー１３１、第２バスバー１３２からも効率的に放熱するため、放熱性能が向上している。
【００２３】
ところで、本実施形態のＤＣＤＣコンバータ１００は、従来、銅箔配策されていた第１電流ライン３３１、第２電流ライン３３２に代えて、金属板を立てた状態の第１バスバー１３１、第２バスバー１３２を電流経路として用いている。このため、図４に示すように、回路部１３８が従来の回路部３３８と同じ面積であっても、基板１１０のサイズを縮小することができるという効果も得ることができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されない。例えば、グランドラインについても、金属板のバスバーで形成してもよい。また、第１バスバー１３１、第２バスバー１３２を構成する金属板にフィンを形成してもよいし、金属板を折り曲げた形状としてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１００  ＤＣＤＣコンバータ
１１０  基板
１１１  ＶＩＡホール
１２１  第１端子
１２２  第２端子
１２３  グランド端子
１３１  第１バスバー
１３２  第２バスバー
１３８  回路部
１４０  ヒートシンク
１４１  サーマルインタフェースマテリアル
【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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