(57)【要約】【課題】  一次巻線の巻数が少ないトランスを考慮して、薄くかつ投影面積が小さいた電力変換器にする。【解決手段】  欠切部104を有する回路基板102、および、欠切部104に配置されるトランス101を有し、トランス101は、その両端が、トランス101の第一の側面に配置された端子202aおよび第一の側面と交差する第二の側面に配置された端子202bを形成する巻線202を有し、端子202a、202bは回路基板102の一方の面にそれぞれ電気的に接続される。【選択図】  図2
2005312159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
欠切部を有する回路基板と、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、
前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項２】
欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に対向する第三の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、
前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第三および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項３】
欠切部を有する回路基板と、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、
前記第一の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項４】
欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に対向する第三の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、
前記第一および第三の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項５】
前記第一の側面は前記トランスの長手方向に交差する側面であり、前記第二の側面は前記長手方向に沿う側面であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載された電力変換器。
【請求項６】
前記長手方向に交差する側面に配置される端子は、前記巻線をその巻回方向に対して約90度折り曲げることで形成されることを特徴とする請求項5に記載された電力変換装置。
【請求項７】
欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、
前記第一の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項８】
欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、
前記第一および第三の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項９】
欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、
前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項１０】
欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、
前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、
前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第三および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする電力変換器。
【請求項１１】
前記第一および第二の側面は前記トランスの長手方向に交差する面であることを特徴とする請求項7から請求項10の何れかに記載された電力変換器。
【請求項１２】
前記端子は、前記巻線をその巻回方向に対して約90度折り曲げることで形成されることを特徴とする請求項11に記載された電力変換装置。
【請求項１３】
前記巻線の線材は平角銅線であることを特徴とする請求項1から請求項12の何れかに記載された電力変換器。
【請求項１４】
前記トランスはプッシュプル回路用のトランスであることを特徴とする請求項1から請求項13の何れかに記載された電力変換器。
【請求項１５】
請求項1から14の何れかに記載された電力変換器と、
前記電力変換器に直流電力を供給する太陽電池とを有することを特徴とする太陽光発電装置。
【請求項１６】
さらに、前記電力変換器から出力される直流電力を交流電力に変換するインバータを有することを特徴とする請求項15に記載された太陽光発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力変換器および太陽光発電装置に関し、例えば、太陽電池出力の電力変換に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化および薄型化が進み、その流れは電源装置にも及んでいる。電源装置を薄型化、小型化する際の最大の障害は、コイルやキャパシタなどの受動部品で、これら部品の薄型化や小型化に関する技術開発が盛んである。一方、実装技術で、この問題を解決する方法も検討されていて、例えば特許文献1（特開2000-14150号公報）に記載された電力用スイッチング電源は、薄型化、小型化の難しいコイルやトランスを基板の切り欠き部や孔部に埋め込んむことが可能な実装基板を用いて、電力変換装置の薄型化を図っている。
【０００３】
このような電力変換装置の小型化、薄型化を必要とする一分野として、太陽電池に直接電力変換装置を取り付けた太陽光発電装置がある。太陽電池に直接、前述した薄型の電力変換装置を取り付けたモジュールは、モジュールの出力電圧を自由に設定することが可能で、様々な用途に応用することができる。また、このモジュールを利用すれば、太陽電池を直列化する際の施工費用によるコストアップや、直列化により発生する部分影による太陽電池への逆バイアスの問題がなくなるメリットもある。
【０００４】
このような電力変換装置を内蔵する太陽光発電装置の代表的形態としては、非特許文献1に記載されたものがある。
【０００５】
しかし、前述したモジュールの電力変換装置は、太陽電池から直接低電圧、大電流の電力が入力して、高電圧、小電流の電力に変換する必要がある。そのためには、電圧の昇圧比は100以上とかなり高く、電力変換装置内に高昇圧比のトランスが必要になる。とくに、モジュールから交流電力を出力して商用電力系統に接続する場合など、太陽電池の出力電圧を少なくとも175V程度に昇圧する必要があり、トランスの昇圧比は125以上であることが望まれる。
【０００６】
上記のような電力変換装置の好ましい回路構成としてはプッシュプル回路が挙げられる。図1はプッシュプル回路用のトランス401の構成例を示す図で、巻線402および403は太陽電池に接続される側の一次巻線、巻線404は負荷が接続される側の二次巻線である。このようなトランスを小型化するには、一次巻線のターン数を少なくすることが重要である。しかし、一次巻線のターン数を少なくすると、当該巻線の引き出し方法が、トランスの特性、ひいては電力変換装置の特性に重大な影響を及ぼす。この影響は、一次巻線に大電流が流れ、一次巻線の電力損失を抑えるために太い電線を用いる場合に顕著である。また、従来の巻線の巻回方法、巻線の引き出し方法では、二つの一次巻線402、403の長さ（巻線長）を同じにすることが難しい。
【０００７】
さらに、巻線の長さが異なることで発生する抵抗値の差、コアに対する巻線の位置関係で微妙に変化する漏れインダクタンスの差が、ターン数が少ない一次巻線の場合は無視できないほど大きくなる。
【０００８】
【特許文献１】特開2000-14150号公報
【非特許文献１】Markus Wuest, Peter Toggweiler, Jon Riatsch, "SINGLE CELL CONVERTER SYSTEM (SCCS)", First WCPEC, Hawaii, Dec. 5-9, p. 813-815, 1994
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の問題を個々にまたはまとめて解決するもので、一次巻線の巻数が少ないトランスを考慮して、薄くかつ投影面積が小さいた電力変換器にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１１】
本発明にかかる電力変換器は、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１２】
また、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に対向する第三の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第三および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１３】
また、欠切部を有する回路基板と、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、前記第一の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１４】
また、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記側面と交差する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に対向する第三の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、前記第一および第三の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１５】
また、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、前記第一の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１６】
また、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、前記第一および第三の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第二および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１７】
また、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する巻線を有し、前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１８】
また、欠切部を有する回路基板、および、前記欠切部に配置されるトランスを有し、前記トランスは、その両端が、前記トランスの第一の側面に配置された第一の端子および前記第一の側面に対向する第二の側面に配置された第二の端子を形成する第一の巻線、並びに、その両端が、前記第一の側面に配置された第三の端子および前記第二の側面に配置された第四の端子を形成する第二の巻線を有し、前記第一および第二の端子は前記回路基板の一方の面に、前記第三および第四の端子は前記回路基板の他方の面にそれぞれ電気的に接続されることを特徴とする。
【００１９】
本発明にかかる太陽光発電装置は、上記の何れかの電力変換器と、前記電力変換器に直流電力を供給する太陽電池とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、一次巻線の巻数が少ないトランスを考慮して、薄くかつ投影面積が小さい電力変換器にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明にかかるトランス、実装基板、それらを用いる電力変換器の好適な実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図2は実施例1の実装基板の構成例を示す図で、符号101はトランスを、符号102は基板をそれぞれ示す。図3は実施例1で使用するトランス101の分解斜視図で、トランス101の一次巻線は3ターン、二次巻線は600ターンで高昇圧比（1:200）のトランスを構成する。
【００２３】
トランス101は基板102の一側端に設けられた欠切部104に配置され、トランス101の一次巻線と二次巻線を基板102のそれぞれ対応する接続部（電極）に電気的に接続される。
【００２４】
図4は上記の基板102を使用する電力変換装置715の構成例を示す回路図で、太陽電池703から入力される直流電力を昇圧して負荷716へ供給する。
【００２５】
以下、トランス101の構成要素を詳しく説明する。
【００２６】
［トランス］
図3に示すように、トランス101は、ボビン204上に二次巻線203を巻回し、二次巻線203の上に必要に応じて絶縁テープを巻回し、その上に一次巻線201、202を巻回した後、ボビン204の貫通孔にコア205を挿入して形成される。
【００２７】
図5はトランス101を組み立てた後の概略を示す図である。二次巻線203の両端部は、ボビン204に固定された端子206a、206bに電気的に接続される。
【００２８】
一次巻線201は、端部201aを巻回開始端として図の奥から手前に、手前から奥に巻回されるとともに図の右方向へ送られて、巻回終了端は端部201bである。一方、一次巻線202は、端部202aを巻回開始端として図の手前から奥へ、奥から手前に巻回されるとともに図の左方向へ送られて、巻回終了端は202bである。
【００２９】
巻線完了後、ボビン204の貫通孔へ両側からコア205を挿入し、コア205の外側面に沿って粘着テープを巻き付けるなどして、コア205同士を固定し、コア205とボビン204を一体化して、トランス101に形成する。
【００３０】
図6は組み立て後のトランス101の側面図である。図6に示すように、一次巻線201、202、二次巻線203が接続される端子部206a、206bは、コア205から外側へ延出されている。
【００３１】
このようにして図5および図6に示す一次巻線201、202の端部201a、201b、202aおよび202bが形成される。そして、これらの端部は、後述するように、基板102上の接続部（電極）に電気的に接続される。なお、ここで図5および図6に示すように、トランス101に対して同一面側に配置される端部202aと202b、あるいは、端部201aと201bは、基板102へ実装する際に不具合が生じない程度のほぼ同一面に配置されるように引き出される。また、トランス101が実装される基板102の厚さに応じて、一次巻線201、202の端部、端子206a、206bに折り曲げなどの加工を施してもよい。そして、上述した端部201a、201b、202aおよび202b、並びに、端子206a、206bはそれぞれ、所定の実装方法により基板102にはんだ付けされるなどして、図4に示すプッシュプル回路用のトランス101をの基本図に示すように電気的に結線されている。
【００３２】
［コア］
実施例1で用いるコア205に限定はないが、使用温度、所望の形状を形成し易いなどから、Mn-Zn系やNi-Zn系のフェライトコアが好ましく、なかでも透磁率、飽和磁束密度の大きい磁性材料のコアが好ましい。そして、ボビン204の貫通孔に差し込まれる主脚と、ボビン204に巻回された二次巻線203、一次巻線201、202の外側に配置される側脚、並びに、主脚と側脚を結ぶ橋絡部を有する形状が好ましい。
【００３３】
実施例1で用いるコア205の形状は、図5および図6に示す端部の引き出し構成、および、端子配置をとるため、例えば、JIS C 2514「E形フェライト磁心」に記載されたEE形、EI形、EER形、EIR形などが好ましい。
【００３４】
［ボビン］
実施例1で用いるボビン204に限定はないが、その貫通孔の形状は、四角、楕円、円など挿入するコア205の中脚の断面形状に応じて決定される。
【００３５】
ボビン204の材料は、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、フェノールあるいはエポキシなどの樹脂を用い、必要に応じてガラス充填グレードを用いる。
【００３６】
なお、平角銅線、自己融着タイプの電線を巻線に使用することで、コア205を挿入する貫通孔を構成し、ボビン204を使用せずにトランス101を作成することもできる。
【００３７】
［巻線］
本実施例で用いる巻線用の電線に限定はないが、トランス101の使用条件、作成条件にあった耐熱性、可撓性、耐油性、はんだ付け性、絶縁耐久性などをもつものであればよい。
【００３８】
具体的には、JIS C 3202「エナメル線」に挙げられているような1種油性エナメル銅線、2種油性エナメル銅線、0種ホルマール銅線、1種ホルマール銅線、2種ホルマール銅線、0種ホルマールアルミニウム線、1種ホルマールアルミニウム線、ホルマール平角銅線、0種ポリエステル銅線、1種ポリエステル銅線、2種ポリエステル銅線、1種ポリウレタン銅線、2種ポリウレタン銅線、3種ポリウレタン銅線、0種融着性ポリウレタン銅線、1種融着性ポリウレタン銅線、2種融着性ポリウレタン銅線、0種ポリエステルイミド銅線、1種ポリエステルイミド銅線または2種ポリエステルイミド銅線などが使用できる。
【００３９】
なお、トランス101は基板102の切欠部104に配置入され、トランス101の重みはトランス101から延出した巻線と、ボビン204に固定された端子206a、206bにより支えられるため、一次巻線201、202用の電線はトランス101の重みに耐え得る剛性を備えることが好ましい。また、実施例1の一次巻線201、202としては、巻数が少ないときも安定した特性が得られることが好ましい。これらの条件を加味すると、大電流を流したときに低損失で、スペースの無駄が少ない（スペース効率が高い）ことなどから、実施例1の一次巻線201、202用の電線としては平角銅線が好ましい。
【００４０】
また、一次巻線201、202として、上記「エナメル線」であげた線材を複数本撚り合わせたリッツ線を用いれば、表皮効果による損失を低減することができる。あるいは、上記「エナメル線」を複数本平行に並べて一体化した多本平行エナメル線なども損失あるいは剛性の面から使用することができる。さらに、三層の絶縁被覆を有する線材を使用すれば、二次巻線203と一次巻線201、202の間を絶縁するための絶縁テープのような絶縁材料を省略するでき、トランス101の製造工数を省けるとともに、その分、トランス101を薄型化、小型化することができる。
【００４１】
［トランスの具体例］
コア205として日立フェライト電子株式会社のEE12形コアを使用する。このコアに適応するボビン204の端子206aに、直径0.08mmの1種ポリウレタン電線(1UEW)の一端をはんだ付けし、電線をボビン204の巻胴部に整列かつ多層に600回巻き付けた後、電線の他端を端子206bにはんだ付けして二次巻線203を形成する。
【００４２】
次に、必要に応じて二次巻線203の上に絶縁テープを巻回し、その上に、一次巻線201、202として、幅1mm×厚さ0.7mmの平角銅線を、図2に示すように巻回する。その際、一次巻線201、202の巻き始め（端部201a、202a）はボビン204の長手方向に略直角に引き出し、巻き終わり（端部201b、202b）はボビン204の長手方向にボビン204から延出するように約90度折り曲げて引き出す。一次巻線201、202の端部はそれぞれコア205の最外部より少なくとも3mm突出するように引き出し、その先端（2〜5mm）をはんだ処理して一次巻線201、202の端子として形成する。
【００４３】
一次巻線201、202について、図2に示すような巻線を行えば、一次巻線201、202の巻線長はほぼ等しくなり、両巻線の抵抗値の差を最小にすることができる。
【００４４】
次に、ボビン204の貫通孔へコア205を両側から挿入し、コア205の外周面に基材55μm、粘着剤25μmの日東電工株式会社製のポリエステル粘着テープNo. 31Cを二重に貼着し、コア205を固定してトランス101が完成する。
【００４５】
続いて、上記のようにして作成したトランス101を基板102に実装する方法を説明する。
【００４６】
図2に示すように、基板102の側端部にはトランス101を配置するための欠切部104が予め設けてある。トランス101を、その端子202a、202b、206a、206bが基板102の一方の面（図2の表面）側に、端子201a、201bが基板102の他方の面（図2の裏面）側に位置されるように、欠切部104に配置して仮固定する。そして、端子202a、202bを、対応する基板102の表面に配置された電極（ランド）105、106にはんだ付けし、端子201a、201bは基板102の裏面に配置された電極（不図示）にはんだ付けする。また、二次巻線203の端子206a、206bは基板102の表面に配置された電極108、109にはんだ付けする。
【００４７】
以上の作業により、トランス101の端子201a、202aはそれぞれ別のMOSFET（日立製作所製 HAT2164H）107のドレインに接続される。ただし、端子201aが接続されるMOSFET 107は、基板102の裏面にあり、図示しない。また、トランス101の端子206a、206bは配線パターン（不図示）を介してブリッジダイオード110に接続される。なお、ブリッジダイオード110の整流出力側は配線パターン（不図示）を介して基板102の出力端子（またはコネクタ）111に接続されている。
【００４８】
なお、図2に符号112で示すのは電力変換回路の制御回路であるが、その動作は、本実施例の本質とは関係しないので詳しい説明は省略する。また、図4に示す、電力変換装置701の入力端および出力端に接続されたリプルやノイズを除去するキャパシタ706、711は基板102上に配置してもよいし、基板102の外に配置してもよい。
【００４９】
また、端子201b、202bが接続される基板102の電極は入力端子も兼ね、太陽電池（太陽電池モジュールや太陽電池セル）703の出力端子と接続することで、太陽光発電装置が構成される。図7は太陽光発電装置の概略構成を示す図で、外装箱に収められた電力変換装置701と、太陽電池703と近接配置し、両者を例えば接着剤により機械的に接続する。その際、本実施例のトランス101が実装された基板102を用いて電力変換装置701を構成することにより、電力変換装置701が太陽電池703から張り出す距離を、従来より短くすることができ、発電に寄与しない部分の面積（太陽光発電装置の設置に必要な面積のなかで太陽電池以外の部分）を少なくすることができる。
【００５０】
このように、トランス101と、トランス101が配置される欠切部104を有する基板102によれば、基板102上にトランス101を配置することがないので薄くかつ投影面積が小さい電力変換回路、および、その電力変換回路を用いた電力変換装置701を提供することができる。とくに、太い線材を使用する一次巻線の端部の一部をボビン204の長手方向に引き出すことで、基板102の幅（図2の縦方向の距離）を狭まくすることができ、電力変換装置701を太陽電池103に接続した太陽光発電装置の場合、太陽光発電装置の面積変換効率への影響が少なくなる。さらに、一次巻線201、202の巻線長をほぼ等しくして、両巻線の抵抗値の差を最小にすることができる。
【００５１】
図8はトランスの別構成を示す図で、図3に示したトランス101だけでなく、図8に示すような、一次巻線501、502の端部501a、502aがトランス507のトランスの長手方向に沿う側面から引き出され、端部501b、502bがトランス507の上記長手方向に沿う側面と交差する面から引き出されるような構成にすることもできる。ここで、端部501a、502bは略同一面上に形成され、また、端部501b、502aも略同一面上に形成される。このようなトランス507を用いることで、トランス507を基板102により安定して固定することができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、実施例2のトランス、実装基板について説明するが、実施例1と略同様の構成については、同一符号を付し、その詳細説明を省略する。
【００５３】
図9は実施例2のトランス607を組み立てた後の概略を示す図である。二次巻線603の両端部は、ボビン604に固定された端子606a、606bに電気的に接続される。また、一次巻線601、602はそれぞれ4ターン、二次巻線603は800ターンで高昇圧比（1:200）のトランス607を構成する。トランス607に使用する材料は、一次巻線601、602、二次巻線603、ボビン604、コア205は実施例1とほぼ同様のものを用い、一次巻線601、602の巻回方法および引き出し方法が異なる。
【００５４】
［トランスの作成方法］
コア205として、実施例1と同様に、日立フェライト電子株式会社のEE12形コアを使用する。このコアに適応するボビン604の端子606aに、直径0.08mmの1種ポリウレタン電線(1UEW)の一端をはんだ付けし、電線をボビン604の巻胴部に整列かつ多層に800回巻き付けた後、電線の他端を端子606bにはんだ付けして二次巻線603を形成する。
【００５５】
次に、必要に応じて二次巻線603の上に絶縁テープを巻回し、その上に、一次巻線601、602として、幅1mm×厚さ0.7mmの平角導線二本を並列に、図9に示すように巻回する。その際、一次巻線の端部601a、601b、602a、602bを、図9に示すように、ボビン604の長手方向にボビン604から延出するように約90度折り曲げて引き出す。このとき、端部601aと602a、601bと602bはそれぞれ同一面上に配置され、コア205の最外部より少なくとも3mm突出するように引き出し、その先端（2〜5mm）をはんだ処理して一次巻線601、602の端子として形成する。
【００５６】
次に、ボビン604の貫通孔へコア205を両側から挿入し、コア205の外周面に基材55μm、粘着剤25μmの日東電工株式会社製のポリエステル粘着テープNo.31Cを二重に貼着し、コア205を固定してトランス607を完成する。
【００５７】
図10は実施例2の実装基板の構成例を示す図で、図10を参照して、上記のようにして作成したトランス607を基板1402に実装する方法を説明する。
【００５８】
図10に示すように、基板1402の側端部にはトランス607を配置するための欠切部1403が予め設けてある。トランス607を、その端子601b、602b、606a、606bが基板1402の一方の面（図10の表面）側に、端子601a、602aが基板1402の他方の面（図10の裏面）側に配置されるように、欠切部1403に配置して固定する。そして、端子601b、602bを、対応する基板1402の表面に配置された電極（ランド）1404、1405にはんだ付けし、端子601a、602aは基板1402の裏面に配置された電極（不図示）にはんだ付けする。また、二次巻線603の端子606a、606bは基板1402の表面に配置された電極1406、1407にはんだ付けする。
【００５９】
一次巻線601、602について、図10に示すような巻線を行えば、一次巻線601、602の巻線長および配置がほぼ等しくなり、両巻線の抵抗値の差を最小にするとともに、漏れインダクタンスの差も最小にすることができる。
【００６０】
以上の作業により、トランス607の端子601b、602bはそれぞれ別のMOSFET（日立製作所製 HAT2164H）107のドレインに接続される。また、トランス607の端子606a、606bは配線パターン（不図示）を介してブリッジダイオード110に接続される。なお、ブリッジダイオード110の整流出力側は配線パターン（不図示）を介して基板1402の出力端子（またはコネクタ）111に接続されている。
【００６１】
なお、図10に符号112で示すのは電力変換回路の制御回路であるが、その動作は、本実施例の本質とは関係しないので詳しい説明は省略する。また、図4に示す、電力変換装置701の入力端および出力端に接続されたリプルやノイズを除去するキャパシタ706、711は基板1402上に配置してもよいし、基板1402の外に配置してもよい。
【００６２】
また、端子601a、602aが接続される基板1402の電極は入力端子も兼ね、太陽電池（太陽電池モジュールや太陽電池セル）703の出力端子と接続することで、太陽光発電装置を構成する。
【００６３】
なお、上記のトランス607、基板1402を使用する電力変換装置701、また、太陽電池703、負荷716を接続した太陽光発電装置の構成や動作は実施例1とほぼ同じであるから、その構成および動作の説明を省略する。
【００６４】
このように、トランス607と、トランス607が配置される欠切部1403を有する基板1402によれば、実施例1と同様に、薄くかつ投影面積が小さい電力変換回路、および、その電力変換回路を用いた電力変換装置701を提供することができる。とくに、太い線材を使用する一次巻線の端部すべてをボビン604の長手方向に引き出すことで、基板1402の幅（図9の縦方向の距離）を狭まくすることができるため、電力変換装置701を太陽電池103に接続した太陽光発電装置の場合、太陽光発電装置の面積変換効率への影響が少なくなる。さらに、一次巻線601、602の巻線長および配置がほぼ等しくなり、両巻線の抵抗値の差を最小にするとともに、漏れインダクタンスの差も最小にすることができる。
【００６５】
また、図12はトランスの別構成を示す図で、図9に示したトランス607だけでなく、図12に示すような、一次巻線1201、1202の端部1201a、1202bがトランス1207のトランスの長手方向に沿う側面と交差する面から引き出され、端部1201b、1202ａがトランス1207の上記長手方向に沿う側面と交差する面と対向する面から引き出されるような構成にすることもできる。ここで、端部1201a、1201bは略同一面上に形成され、また、端部1202a、1202bも略同一面上に形成される。このようなトランス1207を用いることで、トランス1207を基板1402により安定して固定することができる。
【００６６】
上述した実施例では、電力変換回路としてプッシュプル回路を説明したが、本実施例はプッシュプル用のトランスに限らず、他の方式用のトランスおよびその実装にも適用し得る。また、図4には電力変換装置715と一つの負荷716をつないだ構成を示したが、図11に示すように、それぞれ太陽電池703に接続された複数台の電力変換装置715を並列接続し、その直流出力を系統連系型のインバータ801に供給し、太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換して商用電力系統802へ連系する太陽光発電システムを構成することができる。
【００６７】
上述した実施例によれば、基板の両面に部品実装用の電極を設けることで、基板に実装する電子部品の二つの端子を基板を挟んで対称に配置することができる。さらに、基板側部に部品を配置する切欠部を設け、この切欠部に、上述した二つの端子を有する電子部品をはめ込み、トランスと基板の間に生じる隙間を最低限にして、電力変換器を小型、薄型にすることができる。これは、トランスから引き出され、基板の電極（または端子）に電気的に接続される端子が、トランスと基板の間の隙間を通る必要がないからである。
【００６８】
また、トランスの一次巻線の巻数が少ない場合も、一次巻線の引き出し位置を安定して形成することができる。
【００６９】
また、プッシュプル回路用のトランスである場合、二つの一次巻線の引き出し方向を、基板の表面と裏面において対称に配置することで、一次巻線の引き出しに伴う一次巻線の長さの差が発生しないようにすることができる。その結果、一次巻線の巻数が少ない場合も、一次巻線の抵抗値の差を最小にすることができる。さらに、プッシュプル回路用のトランスの各一次巻線の一端を、その巻回方向に引き出すことで、巻回方向に交差する方向のトランスの寸法を小さくすることができ、基板の小型化、電力変換器の小型化が実現できる。さらに、プッシュプル回路用のトランスの巻線の端部をすべてを、前記巻回方向に引き出せば、巻回方向に交差する方向のトランスの寸法を最小にすることができ、さらに、基板および電力変換器の小型化が図れる。
【００７０】
また、上記の電力変換器を太陽電池と組み合わせて太陽光発電装置にすれば、電力変換器が太陽光発電装置より突出する面積が小さくなり、太陽光発電装置の面積変換効率への影響を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】プッシュプル回路用のトランスの構成例を示す図、
【図２】実施例1の実装基板の構成例を示す図、
【図３】実施例1で使用するトランスの分解斜視図、
【図４】電力変換装置の構成例を示す回路図、
【図５】トランスを組み立てた後の概略を示す図、
【図６】組み立て後のトランスの側面図、
【図７】太陽光発電装置の概略構成を示す図、
【図８】トランスの別構成を示す図、
【図９】実施例2のトランスを組み立てた後の概略を示す図、
【図１０】実施例2の実装基板の構成例を示す図、
【図１１】複数台の電力変換装置を並列接続し、系統連系型のインバータを備える太陽光発電システムの構成例を示すブロック図、
【図１２】トランスの別構成を示す図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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