(57)【要約】【課題】部品点数削減と組み付け簡素化を図ったスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タを提供すること。【解決手段】  ダイオード３の両端子に個別に接続される入力側整流電流通電用バスバー９１と出力型整流電流通電用バスバー９２とから個別にスナバ用バスバー５１、５２を略直角に分岐し、かつ、これらスナバ用バスバー５１、５２の先端部をプリント基板１１の端子孔１１１、１１２にはんだ付けする。端子孔１１１、１１２は、導電パターン１１３、１１４を通じてスナバ回路５に接続され、これにより、スナバ回路５は小さい配線インピーダンスでダイオード３と並列接続することができる。【選択図】図１
2005318686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータが出力する前記交流電力を整流する整流素子を有する整流回路と、前記整流回路が出力する整流電力を平滑する平滑回路と、前記インバータを制御する制御回路と、少なくとも一端が前記整流素子の一主電極端子に接続されて高周波電流をバイパスするスナバ回路とを備え、前記制御回路及びスナバ回路は小電力回路部品としてプリント基板に実装され、前記整流素子の両主電極端子は整流電流通電用バスバーに接続され、前記整流素子は放熱用プレートに固定されるスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タにおいて、
前記整流電流通電用バスバーが前記プリント基板のスナバ回路用導電パターンに接合される基板接合部を有し、
前記スナバ回路の端子が前記整流電流通電用バスバーの前記基板接合部に接合される前記プリント基板のスナバ回路用導電パターンに接合されることを特徴とするスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タ。
【請求項２】
請求項１記載のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タにおいて、
前記スナバ回路は、前記整流素子と並列接続されていることを特徴とするＤＣ／ＤＣコンバ−タ。
【請求項３】
請求項２記載のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タにおいて、
前記基板接合部は、
前記スナバ回路用導電パターンに接する前記プリント基板の端子孔に挿入されてはんだにより固定される端子を有することを特徴とするスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえばハイブリッド車などの電気自動車分野では、車両走行用の高圧電源系と従来の車載電気機器給電用の低圧電源系との二電源系併用方式が採用されている。この二電源系併用方式では、発電装置は高圧電源系に発電電力を給電するため、高圧電源系から低圧電源系へ直流電力を降圧して給電する車両用降圧ＤＣ／ＤＣコンバ−タが必須となっている。この車両用降圧ＤＣ／ＤＣコンバ−タは通常のＤＣ／ＤＣコンバ−タと同じくインバータと整流回路と平滑回路とを順次有しており、好適にはインバータと整流回路との間に降圧トランスが介設されている。車両用降圧ＤＣ／ＤＣコンバ−タでは、降圧比が大きく整流素子に流れる電流（以下、整流電流とも言う）が大電流となるため、整流素子と直列に接続される配線インダクタンスなどの影響により整流素子による電流スイッチング時に大きなサージ電圧が発生し、このサージ電圧が整流素子の耐圧破壊を招く可能性があった。このため、たとえば特許文献１に示すように整流素子を迂回してサージ電圧をバイパスさせたり、ダイオードの蓄積電荷の解消のためにスナバ回路を設けるのが通常であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したように整流素子を流れる整流電流が大きい車両用降圧ＤＣ／ＤＣコンバ−タでは、整流素子の冷却のために整流素子を水冷又は空冷される金属製の放熱用プレートに固定せざるを得ない。これに対して、小電流用の高周波用コンデンサにより構成されるスナバ回路は他の多くの小電力回路部品と同様にプリント基板に実装される。したがって、従来では、プリント基板に実装されたスナバ回路の端子を、放熱用プレートに固定された整流素子の端子に接続するためにスナバ回路専用バスバーを設置することが必須となる。すなわち、このスナバ回路専用バスバーの一端は、スナバ回路の端子がはんだ付けされるプリント基板の導電パターンにはんだ付けされ、スナバ回路専用バスバーの他端は整流素子の端子に締結される。
【０００４】
しかしながら、このようなスナバ回路専用バスバーの設置は、整流素子の整流電流が流れる整流電流通電用バスバーとこのスナバ回路専用バスバーとを重ねて整流素子にまとめて締結する必要があり、接続作業が面倒となっていた。また、スナバ回路専用バスバーのために、部品点数が増加していた。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、接続が容易で部品点数低減が可能なスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タを提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、入力直流電力を交流電力に変換するインバータと、前記インバータが出力する前記交流電力を整流する整流素子を有する整流回路と、前記整流回路が出力する整流電力を平滑する平滑回路と、前記インバータを制御する制御回路と、少なくとも一端が前記整流素子の一主電極端子に接続されて高周波電流をバイパスするスナバ回路とを備え、前記制御回路及びスナバ回路は小電力回路部品としてプリント基板に実装され、前記整流素子の両主電極端子は整流電流通電用バスバーに接続され、前記整流素子は放熱用プレートに固定されるスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タにおいて、
前記整流電流通電用バスバーが前記プリント基板のスナバ回路用導電パターンに接合される基板接合部を有し、前記スナバ回路の端子が前記整流電流通電用バスバーの前記基板接合部に接合される前記プリント基板のスナバ回路用導電パターンに接合されることを特徴としている。
【０００７】
すなわち、この発明のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タは、整流素子とその入力側のインバータ（降圧トランスを含んでもよい）及びその出力側の平滑回路とを接続して整流電流を通電する整流電流通電用バスバー自体を、スナバ回路の端子に接続されるプリント基板の導電パターンに接続する点をその特徴としている。
【０００８】
このようにすれば、従来、スナバ回路専用バスバーを省略することができるので、バスバーを整流素子に締結する際に整流電流通電用バスバーとスナバ回路専用バスバーとを重ねて整流素子にまとめて締結する手間が要らず、そのうえスナバ回路専用バスバーを省略することができるため、部品点数の削減も可能となり、実用性に優れたスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タを提供することができる。
【０００９】
好適な態様において、前記スナバ回路は、前記整流素子と並列接続されている。このようにすれば、スナバ回路の両端からみた整流素子側のインダクタンスを低減することができ、整流素子に印加されるサージ電圧を低減することができる。すなわち、スナバ回路を最小の配線距離にて整流素子の両端子に接続できるため、配線インダクタンスにより生じるサージ電圧を良好にスナバ回路にバイパスすることができる。
【００１０】
好適な態様において、前記基板接合部は、前記スナバ回路用導電パターンに接する前記プリント基板の端子孔に挿入されてはんだにより固定される端子を有する。このようにすれば、整流電流通電用バスバーのわずかの加工により堅牢に整流電流通電用バスバーとスナバ回路との接続を完成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タの好適な態様を以下の実施例を参照して説明する。ただし、本発明の技術思想を他の公知技術又はそれと同等の技術の組み合わせで実現してもよいことはもちろんである。
【００１２】
この実施例のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タの一実施例を図１の回路図に示す。１はインバータ回路、２は全波整流用の降圧トランス、３、４はダイオード（整流素子）、５、６はスナバ回路、７は平滑回路である。インバータ回路１は、車両の高圧電源系から入力高電圧を交流電圧に変換して降圧トランス２の一次コイルに印加し、降圧トランス２の逆相の二つの二次コイル２１、２２はダイオード３、４に個別に二次電圧を印加する。ダイオード３、４により単相全波整流された電圧は平滑回路７により平滑されて出力低電圧として車両の低圧電源系に出力される。スナバ回路５、６は、ダイオード３、４の蓄積電荷を放電したり、ダイオード３、４に掛かるスイッチンクサージ電圧を吸収する。平滑回路７はチョークコイルやその出力側と接地との間に配置される平滑コンデンサを有し、整流電流の平滑化を行う。図１において、インバータ回路１及び降圧トランス２は本発明で言うインバータを構成し、ダイオード３、４は個別には本発明で言う整流素子を構成し、全体として本発明で言う整流回路８を構成している。整流素子はダイオードの代わりに同期整流を行うトランジスタでもよく、図１に示す整流方式以外の種々の公知のＤＣ／ＤＣコンバ−タ回路方式を採用してもよい。
【００１３】
図１において、整流回路８は、降圧トランス２の二次コイル２１とダイオード３のアノード端子とを接続する入力側整流電流通電用バスバー９１、ダイオード３のカソード端子と平滑回路７の入力端子を接続する出力側整流電流通電用バスバー９２、降圧トランス２の二次コイル２２とダイオード４のアノード端子とを接続する入力側整流電流通電用バスバー９３、ダイオード４のカソード端子と平滑回路７の入力端子を接続する出力側整流電流通電用バスバー９４を有している。また、スナバ回路５はその両端をダイオード３の両端に接続するためのスナバ用バスバー５１、５２を有し、スナバ回路６はその両端をダイオード４の両端に接続するためのスナバ用バスバー６１、６２を有している。
【００１４】
この実施例の特徴は、入力側整流電流通電用バスバー９１とスナバ用バスバー５１とを一体化し、出力側整流電流通電用バスバー９２とスナバ用バスバー５２とを一体化し、入力側整流電流通電用バスバー９３とスナバ用バスバー６１とを一体化し、出力側整流電流通電用バスバー９４とスナバ用バスバー６４とを一体化した点をその特徴としている。従来必要であり、締結作業の遂行が簡単ではなかったスナバ回路専用バスバーを省略することができる。
【００１５】
一例として、入力側整流電流通電用バスバー９１及びスナバ用バスバー５１、並びに、一体化された出力側整流電流通電用バスバー９２とスナバ用バスバー５２の形状と空間配置とを図２〜図４を参照して説明する。
【００１６】
図２において、１０は放熱用プレートであり、そのボス部にダイオード３が載置され、はんだにより固定されている。放熱用プレート１０の上方には放熱用プレート１０と平行にプリント基板１１が配置されており、プリント基板１１は上記と同様に放熱用プレート１０の図示しないボス部に載置されて締結されている。プリント基板１１にはインバータ回路１を制御するための制御回路やその電源電力を形成する定電圧回路などがスナバ回路５、６とともに実装されている。
【００１７】
プリント基板１１には開口１１０が形成され、ダイオード３のは開口１１０に配置されている。ダイオード３の頂面にはアノード端子３１と、カソード端子３２とが開口１１０からＬ字状に突出しており、アノード端子３１には入力側整流電流通電用バスバー９１が、カソード端子３２には出力側整流電流通電用バスバー９２がねじ３３、３４により締結されている。
【００１８】
入力側整流電流通電用バスバー９１からスナバ用バスバー５１が、出力側整流電流通電用バスバー９２からスナバ用バスバー５２が略直角かつプリント基板１１と平行に分岐している。この実施例で言うスナバ用バスバー５１、５２は本発明で言う基板接合部を構成している。
【００１９】
図２の平面図を図３に示す。プリント基板１１には、ダイオード３に近接してとスナバ用バスバー５２の形状と空間配置とを図２〜図４を参照して説明する。図２において、入力側入力側整流電流通電用バスバー９１から分岐したスナバ用バスバー５１の先端部は直角に曲げられてプリント基板１１の端子孔１１１に挿入されており、出力側整流電流通電用バスバー９２から分岐したスナバ用バスバー５２の先端部は直角に曲げられてプリント基板１１の端子孔１１２に挿入されている。
【００２０】
プリント基板１１の表面には、端子孔１１１を囲んでスナバ回路用導電パターン１１３が形成され、同じく端子孔１１２を囲んでスナバ回路用導電パターン１１４が形成されている。
【００２１】
スナバ回路５の下面両側に形成されたその一対の端子はスナバ回路用導電パターン１１３、１１４に個別にはんだ付けされている。なお、スナバ回路５に端子孔に挿入する端子を設け、プリント基板１１の裏側からはんだ付けすることも当然可能である。これにより、スナバ回路５は短い配線かつ小さい配線抵抗及び配線インダクタンスによりダイオード３と並列接続されている。すなわち、スナバ回路５は、ダイオード３に隣接配置されるとともに、一体化されたバスバー９１、５１と同じく一体化されたバスバー９２、５２とにより小さい配線インピーダンスにより並列接続されることができる。図４に図２の側断面図を示す。
【００２２】
このようにすることにより、スナバ回路５の両端からみたダイオード３のインダクタンスを低減することができ、ダイオード３へのサージ電圧の印加を良好に防止することができる。また、基板接合部としてのスナバ用バスバー５１、５２の先端部は、スナバ回路用導電パターン１１３、１１４に接するプリント基板１１の端子孔１１１、１１２に挿入されてはんだにより固定される端子を構成している。このため、整流電流通電用バスバー９１、９２に対するわずかの加工により堅牢に整流電流通電用バスバーとスナバ回路との接続を完成することができる。
（変形態様）
上記実施例では、スナバ回路５、６はダイオード３、４に並列接続されたが、スナバ回路５、６としては他の回路構成とされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施例１のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タの回路図である。
【図２】図１のスナバ回路を有するＤＣ／ＤＣコンバ−タの要部縦断面図である。
【図３】図２の要部平面図である。
【図４】図２の要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１      インバータ回路
２      降圧トランス
３      ダイオード
４      ダイオード
５      スナバ回路
６      スナバ回路
７      平滑回路
８      整流回路
１０      放熱用プレート
１１      プリント基板
２１      二次コイル
２２      二次コイル
３１      アノード端子
３２      カソード端子
５１      スナバ用バスバー
５２      スナバ用バスバー
６１      スナバ用バスバー
６２      スナバ用バスバー
９１      入力側整流電流通電用バスバー
９２      出力側整流電流通電用バスバー
９３      入力側整流電流通電用バスバー
９４      出力側整流電流通電用バスバー
１１０      開口
１１１      端子孔
１１２      端子孔
１１３      スナバ回路用導電パターン
１１４      スナバ回路用導電パターン
【図１】
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【図２】
2005318686.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005318686.tif 000006