(57)【要約】【課題】沿面距離を確保しつつＡＣ−ＤＣ変換器の小型化を実現すること。【解決手段】ＡＣ−ＤＣ変換器１１は、第１のプリント配線板１３と、平面トランス３２と、複数の一次部材と、複数の二次部材５３と、を備える。平面トランス３２は、導体パターンを有する複数の層が積層された第２のプリント配線板３３、及びこの配線板３３に組み合わされたコア６５を備える。この平面トランス３３を、第１のプリント配線１３に対向させかつ第１のプリント配線板１３から隔てて配置する。平面トランス３２の一次コイルに電気的に接続される各一次部材を、第１のプリント配線板１３に搭載する。平面トランス３２の二次側に電気的に接続される各二次部材５３の全てを、第２のプリント配線板３３の複数の層に搭載する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプリント配線板と、
導体パターンを有する複数の層が積層された第２のプリント配線板、及びこの第２のプリント配線板に組み合わされたコアを備え、前記第１のプリント配線に対向しかつ前記第１のプリント配線板から隔たって配置された平面トランスと、
前記第１のプリント配線板に搭載され前記平面トランスの一次コイルに電気的に接続された複数の一次部材と、
前記第２のプリント配線板の複数の層に全てが搭載され前記平面トランスの二次側に電気的に接続された複数の二次部材と、
を備えるＡＣ−ＤＣ変換器。
【請求項２】
導電性を有する複数のピンの両端部が、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板との夫々に半田付けされ、これらのピンによって、前記第１のプリント配線板と前記第２のプリント配線板とが間隔を空けて連結されている請求項１に記載のＡＣ−ＤＣ変換器。
【請求項３】
前記導体パターンは、前記一次コイルを形成する第１導体パターンと、前記二次コイルを形成する第２導体パターンと、この第２導体パターンに接続されて二次回路を形成する第３導体パターンであり、前記コアが前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンに対応して配置され、前記各二次部材が前記第３導体パターンに接続されている請求項１又は２に記載のＡＣ−ＤＣ変換器。
【請求項４】
前記第２のプリント配線板が、前記第１導体パターン及び前記第２導体パターンが設けられた第１板部と、この第１板部に一体に連続して前記コアの外部に位置され前記第１導体パターンの両端部が達しかつ前記第１のプリント配線板に前記ピンを経由して電気的に接続された第２板部と、この第２板部と反対側から前記第１板部に一体に連続して前記コアの外部に位置され前記第３導体パターンが設けられた第３板部と、を有する請求項３に記載のＡＣ−ＤＣ変換器。
【請求項５】
第１領域と第２領域を前記第３板部が有し、前記一次部材は前記第１領域に配置されたフォトカプラを含み、前記第２領域に配置された前記各二次部材のうちで前記フォトカプラに隣接した一部の二次部材と前記フォトカプラとが電気的に絶縁された請求項４に記載のＡＣ−ＤＣ変換器。
【請求項６】
前記第２領域のうちで前記一部の二次部材が搭載された部位と前記第１領域とを分離する溝を前記第２のプリント配線板が有し、前記溝に挿入されるとともに前記一部の二次部材を覆った絶縁部材で、前記一部の二次部材と前記フォトカプラとが絶縁されている請求項５に記載のＡＣ−ＤＣ変換器。
【請求項７】
前記第１領域の前記溝と反対の側面を露出させる逃げ部を前記第２のプリント配線板が有し、前記一次部材が前記第１のプリント配線板から前記第２のプリント配線板に向けて起きるように配置されたＹコンデンサを含み、このＹコンデンサが前記逃げ部に収められている請求項６に記載のＡＣ−ＤＣ変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、交流を直流に変換するＡＣ−ＤＣ変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面トランスを備えたＡＣ−ＤＣ変換器が提供されている。
【０００３】
ＡＣ−ＤＣ変換器は、小型化を実現することが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１５３７２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０８６８３９号公報
【特許文献３】特開２００８−３０６７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一次部材と二次部材を有するＡＣ−ＤＣ変換器においては、一次部材と二次部材との間に沿面距離があることが望ましい。本発明が解決しようとする課題は、沿面距離を確保しつつ小型化を実現することが可能なＡＣ−ＤＣ変換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るＡＣ−ＤＣ変換器は、第１のプリント配線板、平面トランス、複数の一次部材、及び複数の二次部材を備える。平面トランスは、導体パターンを有する複数の層が積層された第２のプリント配線板、及びこの配線板に組み合わされたコアを備える。この平面トランスを、第１のプリント配線に対向させかつ第１のプリント配線板から隔てて配置する。平面トランスの一次コイルに電気的に接続される各一次部材を、第１のプリント配線板に搭載する。平面トランスの二次側に電気的に接続される各二次部材の全てを、第２のプリント配線板の複数の層に搭載する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ひとつの実施形態に係るＡＣ−ＤＣ変換器を備えるＡＣアダプタを示す斜視図である。
【図２】図１のＡＣアダプタを分解して示す斜視図である。
【図３】図１のＡＣアダプタを分解し図２とは異なる方向から見て示す斜視図である。
【図４】ひとつの実施形態に係るＡＣ−ＤＣ変換器を示す斜視図である。
【図５】図４のＡＣ−ＤＣ変換器を示す裏面図である。
【図６】図４のＡＣ−ＤＣ変換器が有する第２のプリント回路板を、これから分離された絶縁部材とともに示す斜視図である。
【図７】図４中矢印Ｆ７−Ｆ７線に沿って示す略断面図である。
【図８】図６の第２のプリント回路板が有する平面トランスを分解して示す斜視図である。
【図９】図８の平面トランスが有する第２のプリント配線板の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
本明細書では、いくつかの要素に複数の表現の例を付している。なお、これら表現の例はあくまで例示であり、前記要素が他の表現で表現されることを否定するものではない。また、複数の表現が付されていない要素についても、別の表現で表現されてもよい。
【００１０】
図１ないし図３は、電子機器例えばノートブック型ポータブルコンピュータ（即ち、ノートＰＣ）の電源装置として用いられるＡＣアダプタ１を示す。
【００１１】
ＡＣアダプタ１は、筐体３に、一つの実施形態に係るＡＣ−ＤＣ変換器（以下、単に変換器と略称する。）１１を収容して形成されている。変換器１１は、第１冷却部材５と、第２冷却部材７と、第３冷却部材９とを含んでいる。
【００１２】
筐体３は、電気絶縁材料例えば合成樹脂等により成形された第１筐体部材３ａと第２筐体部材３ｂとを有し、これらを連結することによって、直方体形状に形成されている。
【００１３】
第１冷却部材５、第２冷却部材７、及び第３冷却部材９は、いずれもアルミニウムや銅等のように熱伝導性が良好な金属板を、所定形状に折り曲げて形成されている。
【００１４】
第１冷却部材５は、変換器１１と第１筐体部材３ａとの間に配置されて、変換器１１の発熱する二次部材に熱的に接続される。第２冷却部材７は、変換器１１が有する後述の第１のプリント回路板１２と第２のプリント回路板３１との間に配置されて、変換器１１の発熱する一次部材及び二次部材に熱的に接続される。第３冷却部材９は、第１のプリント回路板１２と第２筐体部材３ｂとの間に配置されて、変換器１１の発熱する一次部材に熱的に接続される。
【００１５】
第１冷却部材５、第２冷却部材７、及び第３冷却部材９は、両プリント回路板が有する電気部品のうちで発熱が大きな電気部品の熱を受けて放熱する。なお、前記熱的な接続において、電気的絶縁が必要な場合は絶縁材を用いて絶縁がなされる。
【００１６】
変換器１１は、これに入力される電源電圧を降圧して出力する。この変換器１１は、第１のプリント回路板１２と、第２のプリント回路板３１とを備える。これら第１のプリント回路板１２と第２のプリント回路板３１とは、所定の絶縁距離Ｓ（図７参照）を隔てて重なるように対向されている。
【００１７】
第１のプリント回路板１２は、第１のプリント配線板１３と、この配線板に搭載された複数の一次部材（即ち、一次搭載部品）を有する。一次部材は、一次側の電気部品であり、後述する平面トランス３２の一次コイルに電気的に接続される。
【００１８】
第１のプリント配線板１３の片面（即ち、表面）は、第２のプリント回路板３１側の第１面である。この第１面に搭載された複数の一次部材は、図２及び図４に示すようにインレットコネクタ１４、電流ヒューズ１５、サーミスタ１６、チョーク１７、ブリッジダイオード１８、チョークコイル１９、コンデンサ２０、Ｘコンデンサ２１、Ｙコンデンサ２２、及び電解コンデンサ２３である。
【００１９】
インレットコネクタ１４は、第１のプリント配線板１３の長手方向一端部に配置されている。電解コンデンサ２３は、円柱形で、その中心軸線が第１のプリント配線板１３と平行となるように倒され、第１のプリント配線板１３が有する切欠き状の逃げ部１３ａ（図５参照）に収まる形態で配置されている。このように電解コンデンサ２３を配置したことで、変換器１１の厚みを小さくしている。
【００２０】
チョーク１７はＸコンデンサ２１とともにＬＣ回路を形成する部品である。Ｙコンデンサ２２は、第１のプリント配線板１３の長手方向他端部に配置されている。このＹコンデンサ２２の厚み方向は第１のプリント配線板１３の厚み方向と直交している。それにより、Ｙコンデンサ２２は、図２及び図３に示すように第１のプリント配線板１３から第２のプリント配線板３３に向けて起きるように設けられている。
【００２１】
図２に示すように第１のプリント配線板１３は、その一部に第２のプリント回路板３１用の設置領域１３ａを有する。設置領域１３ａは、Ｙコンデンサ２２と、コンデンサ２０及びこれに並んだチョークコイル１９と、電解コンデンサ２３とで３方を囲まれている。
【００２２】
第１のプリント配線板１３の前記片面と反対側の面（即ち、裏面）は、第２筐体部材３ｂ側の第２面である。この第２面に搭載された一次部材は、図３及び図５に示すように複数の第１回路部品２５、及び複数の第２回路部品２７である。
【００２３】
各第１回路部品２５には、一次側制御用ＩＣ２５ａ、及び例えば電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）等の半導体製の制御素子２５ｂが含まれる。各第１回路部品２５は、スイッチング回路（即ち、ＤＣ−ＤＣ変換回路）を形成するための部品である。各第２回路部品２７は、ＡＣ−ＤＣ変換回路を形成するための部品である。
【００２４】
図４及び図６に示すように第２のプリント回路板３１は、平面トランス３２と、このトランスが有する第２のプリント配線板３３に搭載された複数の二次部材（即ち、二次搭載部品）を有する。二次部材は、二次側の電気部品であり、平面トランス３２の二次コイルに電気的に接続される。
【００２５】
平面トランス３２は、第２のプリント配線板３３と、コア６５とを備える。
【００２６】
第２のプリント配線板３３は、第１のプリント配線板１３より小さく、その大きさは前記設置領域１３ａに相当する大きさである。第２のプリント配線板３３は、図８に示すように第１板部３４と、入力用の第２板部３５と、第３板部３６を有する。
【００２７】
第１板部３４は長円形ないしは楕円形の孔３７を有する。第２板部３５は、第１板部３４と一体であり、この第１板部３４の一端に面一に連続されている。この第２板部３５は、複数の連結孔例えば第１連結孔３８〜第４連結孔４１を有する。
【００２８】
第３板部３６は、第１板部３４と一体であり、この第１板部３４の他端（即ち、第２板部３５と反対側の端）に面一に連続されている。
【００２９】
図９に示すように第２のプリント配線板３３は、一次コイルを形成する第１導体パターン４５、二次コイルを形成する第２導体パターン４６、及び二次回路を形成する第３導体パターン４７を含む層が複数積層された構成である。即ち、第２のプリント配線板３３は、いわゆる多層基板である。多層基板の各層は電気絶縁材製である。第２のプリント配線板３３は３層以上であることが好ましい。図９に例示した第２のプリント配線板３３は、第１層３３ａ〜第７層３３ｇを有するが、これには制約されない。
【００３０】
第１導体パターン４５と第２導体パターン４６は、孔３７を囲む渦巻き状をなし、第１板部３４の内部に形成されている。
【００３１】
例えば、図９に示した第２のプリント配線板３３の場合、第２層３３ｂと第５層３３ｅに第１導体パターン４５が夫々設けられている。これらの第１導体パターン４５は、第２層３３ｂ〜第５層３３ｅにわたる第１スルーホール４８で電気的に接続されている。第１導体パターン４１の両端は第２板部３５に達している。
【００３２】
同様に、第２のプリント配線板３３の第１層３３ａと第６層３３ｆに第２導体パターン４６が夫々設けられている。これらの第２導体パターン４６は、第１層３３ａから第６層３３ｆにわたる第２スルーホール４９で電気的に接続されている。第２導体パターン４６の両端は第３板部３６に達している。第２導体パターン４６の幅は、第１導体パターン４５の幅より広い。それにより、第２導体パターン４６を流れる電流の密度が小さくなるので、第２導体パターン４６での発熱を抑制できる。
【００３３】
なお、第１導体パターン４５と第２導体パターン４６は前記説明とは逆の配置にしてもよい。つまり、第１板部３４の内部において、第１板部３４の中央部より両面に近い部位に一次コイルをなす第１導体パターン４５を配置し、第１板部３４の中央部（換言すれば、第１導体パターン４５間）に二次コイルをなす第２導体パターン４６を配置することもできる。
【００３４】
第３導体パターン４７は第３板部３６に形成されている。この第３導体パターン４７は前記二次コイルをなした第２導体パターン４６に連続されている。第３導体パターン４７は、内側パターン部４７ａ及び外側パターン部４７ｂを有する。内側パターン部４７ａは第３板部３６の内部に形成されている。外側パターン部４７ｂは第３板部３６の外面（即ち、表面及び裏面）に形成されている。これらの内側パターン部４７ａと外側パターン部４７ｂとは、第３スルーホール５０で電気的に接続されている。
【００３５】
図６及び図８に示すように第２のプリント配線板３３の第３板部３６は逃げ５１と溝５２を有する。逃げ５１は、第３板部３６の一つの角部を切り欠くように凹んで形成されている。溝５２は、第３板部３６を厚み方向に貫通しているとともに、第３板部３６の一側面に開放されている。
【００３６】
第３板部３６は、逃げ５１と溝５２との間の第１領域３６ａと、この第１領域３６ａ以外の領域からなる第２領域３６ｂを有する。第１領域３６ａの溝５２と反対側の側面は逃げ５１に露出されている。第２領域３６ｂのうちで、第１領域３６ａに対し第２のプリント配線板３３の長手方向に隣接した部位と、第１領域３６ａとは、溝５２で分離されている。図６及び図８等に示すように第３板部３６の第１領域３６ａは、その先端部に連結孔例えば第５連結孔５８と第６連結孔５９を有する。
【００３７】
第３板部３６の片面（即ち、表面）は、第１筐体部材３ａ側の第１面である。第３板部３６の前記片面と反対側の面（即ち、裏面）は、第１のプリント回路板１２と対向する第２面である。
【００３８】
第２のプリント配線板３３の複数の層に全ての二次部材が搭載されている。例えば、図６〜図８に示すように第３板部３６の第１面と第２面の夫々に、複数の二次部材５３が搭載されている。これらの二次部材５３は二次回路をなした第３導体パターン４７を経由して二次コイルと電気的に接続されている。二次部材５３は、ダイオード５４、二次側制御用ＩＣ５５、第１コンデンサ５６、第２コンデンサ５７等を含んでいる。
【００３９】
第１領域３６ａにフォトカプラ６１が搭載されている。フォトカプラ６１は一次回路を制御する信号を送信する。このフォトカプラ６１は、発光ダイオード（即ち、発光素子）と、これから出射された光を光電変換するフォトトランジスタ（即ち、受光素子）を有する。これらの素子の端子間は、所定の沿面距離が確保されている。発光素子の発光は二次側制御用ＩＣ５５によって制御される。このフォトカプラ６１の受光素子は、後述するように第１のプリント回路板１２に信号を帰還させる。そのため、フォトカプラ６１の受光素子は前記一次部材に含まれる。
【００４０】
第２領域３６ｂに配置された二次部材５３のうちで溝５２を境にフォトカプラ６１に隣接した部位に搭載された一部の二次部材５３と、フォトカプラ６１とは、絶縁手段６３で電気的に絶縁されている。絶縁手段６３は、溝５２と絶縁部材６４とを有する。
【００４１】
溝５２は、第２領域３６ｂのうちで前記一部の二次部材５３が搭載された部位と、フォトカプラ６１が搭載された第１領域とを分離している。絶縁部材６４は、電気絶縁材料例えば合成樹脂製であり、挿入部６４ａとこれから折れ曲がったカバー部６４ｂを有する。絶縁部材６４は、その挿入部６４ａを溝５２に挿入させるとともに、カバー部６４ｂで一部の二次部材５３を覆って設けられている。
【００４２】
したがって、絶縁部材６４によって、フォトカプラ６１と一部の二次部材５３との間に所定の長さの沿面距離が確保されている。
【００４３】
なお、絶縁手段６３は、絶縁部材６４を省略するとともに、溝５２の幅を必要な沿面距離に相当するように広くした構成とすることも可能である。しかし、既述のように絶縁部材６４を有する絶縁手段６３によれば、溝５２の幅が狭くてよいことに伴い、第２のプリント配線板３３の長さを短くすることができるので、好ましい。また、絶縁部材６４は、第２のプリント配線板３３の表面に搭載された一部の二次部材５３を覆うカバー部６４ｂに加えて、第２のプリント配線板３３の裏面に搭載された他の一部の二次部材５３を覆う他のカバー部を有していてもよい。
【００４４】
コア６５は、いずれもフェライトからなる第１コア部材６６と第２コア部材６９とで形成されている。
【００４５】
第１コア部材６６は、Ｅ型であり、図８に示すように中央脚６７と一対の側脚６８を有する。中央脚６７は前記孔３７に応じた形状をなしており、この中央脚６７の長手方向両端部は丸みを帯びている。第２コア部材６９はＩ型であり、図８に示すように平板である。このようなコア部材からなるコア６５はＥＩＲ型のコアと称されている。
【００４６】
第１コア部材６６は、第２のプリント配線板３３の表面から第１板部３４に嵌合されている。このため、中央脚６７は孔３７に嵌入され、側脚６８は、第２のプリント配線板３３が有する一対の凹部３３ｒに嵌入されている。凹部３３ｒは、第１板部３４と第２板部３５と第３板部３６とで形成され、第１板部３４が凹部３３ｒの底をなしている。第２コア部材６９は、第２のプリント配線板３３の表面から中央脚６７及び側脚６８に接して配置される。
【００４７】
したがって、コア６５は、第１板部３４内の一次コイルと二次コイルを挟むように第２のプリント配線板３３に組み合わされている。このコア６５に対して第２板部３４は側方に張り出している。同様に、コア６５に対して第３板部３６は第２板部３４と反対側に張り出している。
【００４８】
一次コイルと二次コイルは図８に示した配置であるので、これらに被さったコア６５は一次部材に含まれる。このため、第３板部３６は、そこに搭載された二次部材５３とコア６５との間に沿面距離を確保する第３領域３６ｃ(図６参照)を有する。この第３領域３６ｃに二次部材５３は存在しない。第３領域３６ｃの幅Ｗは4.8ｍｍないし6.0ｍｍである。
【００４９】
なお、一次コイルと二次コイルが図８に示した配置と逆の配置である場合は、二次部材５３とコア６５との間に沿面距離は必要としない。その代り、第２板部３５の各連結孔３８〜４１とコア６５との間に、4.8ｍｍないし6.0ｍｍの沿面距離を確保する第３領域を設ければよい。
【００５０】
第１のプリント配線板１３と平面トランス３２の第２のプリント配線板３３とは、導電性を有する連結部材（例えば複数のピン）、具体的には金属製の第１ピン７１〜第６ピン７６により、機械的かつ電気的に接続されている。
【００５１】
詳しくは、図７に示すように第１ピン７１の一端部は、第１のプリント配線板１３が有する第１連結孔１３ｂに挿入され、第１のプリント配線板１３に半田付けされている。この第１ピン７１の他端部は、第２のプリント配線板３３の第１連結孔３８に挿入され、第２のプリント配線板３３に半田付けされている。第２ピン７２の一端部は、第１のプリント配線板１３が有する第２連結孔（図示されない）に挿入され、第１のプリント配線板１３に半田付けされている。この第２ピン７２の他端部は、第２のプリント配線板３３の第２連結孔３９に挿入され、第２のプリント配線板３３に半田付けされている。
【００５２】
同様に、第３ピン７３の一端部は、第１のプリント配線板１３が有する第３連結孔（図示されない）に挿入され、第１のプリント配線板１３に半田付けされている。この第３ピン７３の他端部は、第２のプリント配線板３３の第３連結孔４０に挿入され、第２のプリント配線板３３に半田付けされている。同様に、第４ピン７４の一端部は、第１のプリント配線板１３が有する第４連結孔（図示されない）に挿入され、第１のプリント配線板１３に半田付けされている。この第４ピン７４の他端部は、第２のプリント配線板３３の第４連結孔４１に挿入され、第２のプリント配線板３３に半田付けされている。
【００５３】
同様に、第５ピン７５の一端部は、第１のプリント配線板１３が有する第５連結孔１３ｆに挿入され、第１のプリント配線板１３に半田付けされている。この第５ピン７５の他端部は、第２のプリント配線板３３の第５連結孔５８に挿入され、第２のプリント配線板３３に半田付けされている。同様に、第６ピン７６の一端部は、第１のプリント配線板１３が有する第６連結孔１３ｇに挿入され、第１のプリント配線板１３に半田付けされている。この第６ピン７６の他端部は、第２のプリント配線板３３の第６連結孔５９に挿入され、第２のプリント配線板３３に半田付けされている。
【００５４】
前記のように第１のプリント配線板１３及び第２のプリント配線板３３に両端部が連結された第１ピン７１〜第６ピン７６は、第１のプリント配線板１３及び第２のプリント配線板３３の厚み方向に沿って延びている。このため、第１のプリント配線板１３と、平面トランス３２が有する第２のプリント配線板３３とは、それらの厚み方向に対向し、かつ、第１ピン７１〜第６ピン７６の長さに応じて隔てられている。
【００５５】
それにより、第１のプリント配線板１３の表面に搭載された各一次部材と、第２のプリント配線板３３の裏面に搭載された各二次部材５３との間に、所定の絶縁距離(沿面距離)Ｓが確保されている。このような第１のプリント回路板１２と第２のプリント回路板３１との電気絶縁は、例えば空間が担っている。この空間により確保される前記絶縁距離Ｓは、4.8ないし6.0ｍｍである。しかし、これに制約されず、第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３との間に例えばシート状の絶縁材を介在させて、第１のプリント回路板１２と第２のプリント回路板３１とを電気絶縁することもできる。この場合、絶縁距離Ｓは4.8ｍｍ以下とすることが可能である。
【００５６】
なお、本実施形態において、第１ピン７１〜第６ピン７６は、第１のプリント回路板１２の搭載部品として図２に示すように第１のプリント配線板１３に予め半田付けされている。そのため、第１のプリント回路板１２に対して用意された第２のプリント配線板３３の各連結孔を、対応する第１ピン７１〜第６ピン７６に夫々嵌合し、この後、第１ピン７１〜第６ピン７６と第２のプリント配線板３３とを半田付する。それにより、第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３とが連結される。
【００５７】
しかし、これに限らず、第１ピン７１〜第６ピン７６を、第２のプリント回路板３１の搭載部品として第２のプリント配線板３３に予め半田付けして置くことも可能である。この場合、第２のプリント回路板３１に対して用意された第１のプリント配線板１３の各連結孔を、対応する第１ピン７１〜第６ピン７６に夫々嵌合し、この後、第１ピン７１〜第６ピン７６と第１のプリント配線板１３とが半田付けされる。それにより、第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３とを連結できる。
【００５８】
なお、本実施形態において、第１ピン７１〜第６ピン７６は各部の径が同じである金属棒を採用したが、これに代えてスペーサを兼ねる金属棒を用いることが可能である。このようなピンとして、例えば、両端部より中間部が太いピンを挙げることができる。図７中二点鎖線は前記中間部のイメージを示している。このようなピンを用いて第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３とを連結した場合、前記中間部がスペーサとして機能する。それにより、第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３とが、前記中間部の長さに相当する間隔で隔てられる。よって、第１のプリント回路板１２と第２のプリント回路板３１との間に所定の絶縁距離(沿面距離)Ｓが確保される。
【００５９】
変換器１１が組立てられた状態で、第１のプリント回路板１２が有するＹコンデンサ２２は、図４及び図５に示すように第２のプリント配線板３３の逃げ５１に収められている。この構成によれば、第１のプリント配線板１３にＹコンデンサ２２の配置スペースを要しない。このため、第１のプリント配線板１３の長さが短くなり、それに伴い変換器１１の小型化を促進できる。なお、Ｙコンデンサ２２の厚み方向を第１のプリント配線板１３の厚み方向に一致させて、Ｙコンデンサ２２を第１のプリント配線板１３の表面に重ねる場合、Ｙコンデンサ２２の面積に応じた配置スペースを、第１のプリント配線板１３に必要とする。
【００６０】
前記半田付けにより第１ピン７１〜第６ピン７６は、第１のプリント配線板１３が有する配線パターンに電気的に接続される。また、第１ピン７１と第２ピン７２は、第２のプリント配線板３３が有する第１導体パターン４５により形成される一次コイルの両端部に電気的に接続される。同様に、第３ピン７３と第４ピン７４は、第２のプリント配線板３３が有する第２導体パターン４６により形成される二次コイルの両端部に電気的に接続される。これとともに、第５ピン７５と第６ピン７６は、フォトカプラ６１が有する受光素子のプラス端子とマイナス端子に電気的に接続される。
【００６１】
前記構成の変換器１１は筐体３に収容されている。図２及び図３に示すように第１筐体部材３ａ及び第２筐体部材３ｂは、その長手方向一端に第１凹部３ｃを夫々有する。これら第１凹部３ｃは合わさった状態で筐体３の一端面に開放される四角い孔を形成する。この孔に、変換器１１が有したインレットコネクタ１４が嵌合されている。それにより筐体３の外部に露出されたインレットコネクタ１４に、ＡＣ電源に接続された電源コード（図示しない）が有する電源コネクタが、取外し可能に接続される。
【００６２】
図２及び図３に示すように第１筐体部材３ａ及び第２筐体部材３ｂは、その長手方向他端に第２凹部３ｄを夫々有する。これら第２凹部３ｄは合わさった状態で筐体３の他端面に開放される孔を形成する。この孔に、図１に示されたコード４が通される。コード４の一端は、筐体３内で第２のプリント回路板３１の出力部に接続されている。コード４の他端は、ノートＰＣなどの電子機器に取外し可能に接続される。
【００６３】
インレットコネクタ１４に入力されるＡＣ１００Ｖの入力は、変換器１１に過電流が流れないように電流ヒューズ１５で制限されるとともに、変換器１１に過大な突入電流が流れないようにサーミスタ１６により制限される。この後、チョーク１７とＸコンデンサ２１で形成されるＬＣ回路(即ち、ノイズフィルタ)によって、入力に重畳されたノイズ成分がカットされる。次に、入力は、ブリッジダイオード１８を有するブリッジ回路で整流(即ち、直流に変換)されて、プラスとマイナスとの整流出力に分けられる。
【００６４】
整流出力は、チョークコイル１９でノイズ成分を除去された後、コンデンサ２０を経由して電解コンデンサ２３に供給される。電解コンデンサ２３は整流出力を平滑化する。この後、平滑化された入力は各第１回路部品２５により形成されたスイッチング回路で高周波に変換される。この場合、高周波を生成する一次側制御用ＩＣ２５ａは制御素子２５ｂにより制御される。こうして生成された高周波は、第１ピン７１〜第４ピン７４を経由して第２のプリント回路板３１の平面トランス３２に供給される。
【００６５】
平面トランス３２は１００Ｖを例えば１９Ｖに降圧する。平面トランス３２の出力は、ダイオード５４により整流されて、プラスとマイナスに分けられる。この後、ダイオード５４の整流出力が第１コンデンサ５６と第２コンデンサ５７により平滑化される。この平滑化された直流が、コード４を経由して負荷（ノートＰＣ）等に供給される。
【００６６】
第２のプリント回路板３１が有する二次側制御用ＩＣ５５は、電流量などから負荷の電力消費量を検知し、負荷の節電が必要であるか否かを判断する。そのため、節電が必要と判断された場合は、二次側制御用ＩＣ５５によりフォトカプラ６１の発光素子と受光素子との間で光信号の送受が制御される。それにより、フォトカプラ６１の受光素子から出力される信号が、第５ピン７５及び第６ピン７６を通して第１のプリント回路板１２に帰還される。この帰還信号は二次側制御用ＩＣ５５に供給される。そのため、スイッチング回路のスイッチング動作が電力を減らすように制御される。なお、Ｙコンデンサ２２は、変換器１１の出力側（負荷側）から重畳するノイズをカットする。
【００６７】
前記変換器１１は、単一のプリント配線板ではなく、二枚のプリント配線板、つまり、相対向する第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３を備えている。これら第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３は、それらに搭載された一次部材と二次部材との間に絶縁距離Ｓを確保して隔てられている。このため、第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３の夫々の平面形状を小さくでき、それによって変換器１１を小型化できる。
【００６８】
なお、多層基板からなる第２のプリント配線板３３を有する平面トランス３２は、厚みが薄い。それにより、変換器１１の厚み、つまり、第１のプリント配線板１３と第２のプリント配線板３３との隔たり方向の厚みが、大きくなることも抑制される。
【００６９】
その上、第２のプリント配線板３３は平面トランス３２が備える部品である。この平面トランス３２の二次側に接続される二次部材５３のすべてが第２のプリント配線板３３の第３板部３３ｃに搭載されている。これにより、二次部材５３の少なくとも一部と平面トランス３２の一次側に接続される一次部材とが、第１のプリント配線板１３に配置されることがない。
【００７０】
一次部材と二次部材が同じプリント配線板に配置されると、これら一次部材と二次部材とは沿面距離を隔てて配置する必要がある。沿面距離に相当するスペースを有するプリント配線板の平面形状は大きい。これに対して、本実施形態の変換器１１によれば、第１のプリント配線板１３上に二次部材５３は存在しない。そのため、前記沿面距離に相当するスペースが不要である第１のプリント配線板１３の平面形状を小さくできる。それにより、変換器１１が小型化され、この変換器１１がＡＣアダプタ１の筐体３内に占める体積が小さくなり、ＡＣアダプタ１を小型化できるとともに軽量化できる。
【００７１】
更に、すべての二次部材５３は、平面トランス３２が備えた第２のプリント配線板３３を利用して配置されている。つまり、コア６５の外部に食み出した第２のプリント配線板３３の第３板部３６にすべての二次部材５３が配置されている。第２のプリント配線板３３は多層基板で形成されているので、その第３導体パターン４７の配置は高密度であり、それにより二次部材５３の実装密度(搭載密度)も高い。これにより、第２のプリント配線板３３の平面形状を小さくできる。それに伴い、第１のプリント配線板１３の設置領域１３ａが小さくて済むので、第１のプリント配線板１３の平面形状を小さくできる。したがって、変換器１１及びＡＣアダプタの小型化と軽量化を実現できる。
【００７２】
しかも、各二次部材５３には前記降圧により電圧が低くなった電流が流れるので、その絶縁耐圧が低いことに伴い、各二次部材５３の体積は小さい。ちなみに、第１のプリント配線板１３に搭載された各一次部材の平均体積と比較して、各二次部材５３の体積は１／３程度である。このため、第３板部３６の面積が小さく、ひいては第２のプリント配線板３３の平面形状が小さくなる。それに伴い、第１プリント配線板１３の大きさが小さくなるので、変換器１１及びＡＣアダプタ１の小型化と軽量化を実現できる。
【００７３】
なお、第２のプリント配線板３３に二次部材５３とコア６５との間の沿面距離を確保する第３領域３６ｃを必要としている。しかし、既述の理由による第２のプリント配線板３３の小型化の効果が大きいので、第３領域３６ｃの存在にも拘わらずに、第２のプリント配線板３３の大きさを小さくすることが可能である。
【００７４】
したがって、以上説明した理由により、本実施形態によれば、沿面距離を確保しつつ変換器１１の小型化と、それに伴う軽量化を実現することができる。そのため、変換器１１が内蔵されたＡＣアダプタ１の小型化と軽量化も実現できる。
【００７５】
本発明の一つの実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１１…変換器（ＡＣ−ＤＣ変換器）、１２…第１のプリント回路板、１３…第１のプリント配線板、１４…インレットコネクタ（一次部材）、１５…電流ヒューズ（一次部材）、１６…サーミスタ（一次部材）、１７…チョーク（一次部材）、１８…ブリッジダイオード（一次部材）、１９…チョークコイル（一次部材）、２０…コンデンサ（一次部材）、２１…Ｘコンデンサ（一次部材）、２２コンデンサ（一次部材）、２３…電解コンデンサ（一次部材）、２５…第１回路部品（一次部材）、２５ａ…一次側制御用ＩＣ（一次部材）、２５ｂ…制御素子（一次部材）、２７…第２回路部品（一次部材）、３１…第２のプリント回路板、３２…平面トランス、３３…第２のプリント配線板、３６ａ…第１領域、３６ｂ…第２領域、４５…第１導体パターン(一次コイル)、４６…第２導体パターン(二次コイル)、４７…第３導体パターン、５１…逃げ、５２…溝、５３…二次部材、５４…ダイオード(二次部材)、５５…二次側制御用ＩＣ(二次部材)、５６…第１コンデンサ(二次部材)、５７…第２コンデンサ(二次部材)、６１…フォトカプラ、６４…絶縁部材、６５…コア、７１〜７６…ピン、Ｓ…絶縁距離
【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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【図９】
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