(57)【要約】【課題】小さい実装面積で出力電力容量を増大させることができ、かつ、基板温度の偏りを抑制できるＤＣ−ＤＣコンバータを提供する。【解決手段】ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１を基板に形成して成る回路基板２を互いに間隔を介して上下に複数配列する。リードフレーム３を介して上下に隣り合う回路基板２ａ，２ｂ同士を接続してＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂを並列接続し、上下に隣り合うＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの合成出力をリードフレーム３の下端側から送出する。上下に隣り合う回路基板２ａ，２ｂに形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂのうち上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電圧を下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電圧よりもリードフレーム３による電圧降下分だけ大きく形成し、上側と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの出力電流をほぼ等しく形成する。【選択図】        図１
2005006458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を基板に形成して成る回路基板が互いに間隔を介して上下に複数配列され、上下に隣り合う回路基板同士がリードフレームを介して接続されて前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が並列接続され、リードフレームの下端側から前記上下に隣り合うＤＣ−ＤＣコンバータ回路の合成出力が送出される構成と成し、上下に隣り合う回路基板に形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路のうち上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電圧が下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電圧よりもリードフレームによる電圧降下分だけ大きく形成されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されていることを特徴とするＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項２】
上下に隣り合う回路基板同士を接続するリードフレームが一つ以上配列され、そのうちの少なくとも一つは抵抗調節穴を一つ以上有するリードフレームであり、少なくとも一つの抵抗調節穴に導電体を設けることによりリードフレームの抵抗成分値が小さくなる方向に調節されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されていることを特徴とする請求項１記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【請求項３】
上下に隣り合う回路基板同士を接続するリードフレームが一つ以上配列され、リードフレームの少なくとも一つに切断部を形成することによりリードフレームの抵抗成分値が大きくなる方向に調節されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のＤＣ−ＤＣコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を並列接続して形成されるＤＣ−ＤＣコンバータに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
従来、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を並列接続して出力電力容量を増大させるように構成したＤＣ−ＤＣコンバータが用いられている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
図１には、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を並列接続して形成されたＤＣ−ＤＣコンバータの一例が示されている。このＤＣ−ＤＣコンバータは、例えば互いに同様の回路構成を有するＤＣ−ＤＣコンバータ回路１（１ａ，１ｂ）を基板に形成して成る回路基板２（２ａ，２ｂ）を互いに間隔を介して上下に複数（ここでは２枚）配列し、リードフレーム３を介して上下に隣り合う回路基板２（２ａ，２ｂ）同士を接続して前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１（１ａ，１ｂ）を並列接続している。
【０００４】
リードフレーム３は、回路基板２ａ，２ｂの両端側に互いに間隔を介して複数配列されており、上下に隣り合うＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの合成出力がリードフレーム３の下端側から送出される構成と成している。このような回路基板２の積層構成を有するＤＣ−ＤＣコンバータは、実装面積を小さくすることができるといったメリットがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１―２９３１６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般に、それぞれの回路基板２（２ａ，２ｂ）に形成されるＤＣ−ＤＣコンバータ回路１（１ａ，１ｂ）の出力電圧には、ばらつきがあり、下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂが上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａより大きいと、下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂからの出力電流が集中する。
【０００７】
この場合、上記のように、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの合成出力がリードフレーム３の下端側から送出されるＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、リードフレーム３による電圧降下を考慮すると、さらに、下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂに出力電流が集中して発熱が大きくなってしまい、例えば図６に示すように、特性線ａに示す上側の回路基板２ａの温度と、特性線ｂに示す下側の回路基板２ｂの温度とが大きく異なるようになってしまう。
【０００８】
なお、図６は風速を様々に変えたときの上下の回路基板２ａ，２ｂの温度を示している。ＤＣ−ＤＣコンバータを電子機器内に設置した際、機器内の部品冷却用の風がＤＣ−ＤＣコンバータにも当たることがあるので、風速が変化しても、上下の回路基板２ａ，２ｂの温度が互いに等しいことが求められる。
【０００９】
ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、上記のように、上側の回路基板２ａの温度と下側の回路基板２ｂの温度が大きく異なると、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの合成出力（つまり、一つのＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力の約２倍の出力）をリードフレーム３の下端から的確に取り出すことができず、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ１ａにはまだ余力がありながら、全体として取り出せる電力は、上記合成出力を大きく下回ってしまうといった問題が生じた。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、小さい実装面積で出力電力容量を増大させることができ、かつ、基板温度の偏りを抑制できるＤＣ−ＤＣコンバータを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を基板に形成して成る回路基板が互いに間隔を介して上下に複数配列され、上下に隣り合う回路基板同士がリードフレームを介して接続されて前記ＤＣ−ＤＣコンバータ回路が並列接続され、リードフレームの下端側から前記上下に隣り合うＤＣ−ＤＣコンバータ回路の合成出力が送出される構成と成し、上下に隣り合う回路基板に形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路のうち上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電圧が下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電圧よりもリードフレームによる電圧降下分だけ大きく形成されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
なお、この実施形態例の説明において、これまでの説明で示した構成要素と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの第１実施形態例は、図１に模式的に示される構成を有しており、前記のように、リードフレーム３を介して回路基板２ａ，２ｂを接続し、並列接続したＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの合成出力をリードフレーム３の下端側から出力する。
【００１４】
この実施形態例の特徴は、上下に隣り合う回路基板２ａ，２ｂに形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂのうち、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電圧が下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電圧よりもリードフレーム３による電圧降下分だけ大きく形成されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とがほぼ等しく形成されていることである。
【００１５】
なお、この実施形態例のＤＣ−ＤＣコンバータのように、複数の回路基板２を有するＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、それぞれの回路基板２に形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧が互いにほぼ等しい値となるようにトリミング等を行って形成されるが、それでも各々のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧には差がある。
【００１６】
そこで、この実施形態例では、上下に配設するＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧が比較的近いもの同士を選別し、さらに、上側に配設するＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧が下側に配設するＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧よりリードフレーム３による電圧降下分だけ大きくなるように上下の回路基板２を配設している。なお、回路基板２の組み合わせ選択後に、さらにトリミング等による調節を行ってもよい。
【００１７】
第１実施形態例のＤＣ−ＤＣコンバータは以上のように構成されており、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とがほぼ等しく形成されているので、どちらか片方のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１に電力が集中することがなくなる。そのため、図２の特性線ａに示す上側回路基板２ａの温度と特性線ｂに示す下側回路基板２ｂの温度は、風速条件が変化してもほとんど等しくなり、基板温度の偏りを抑制でき、小さい実装面積で、トータルとして最大取り出せる出力電力を大きくすることができる。
【００１８】
また、図３には、風速０．５ｍ／ｓの条件下における電力ディレーティング曲線が示されており、特性線ａが第１実施形態例のＤＣ−ＤＣコンバータの特性を示し、特性線ｂが従来例のＤＣ−ＤＣコンバータの特性を示すものであるが、これらの特性線ａ、ｂを比較すると、従来例の場合における最大定格１００％まで出力できる周囲温度の条件を、第１実施形態例においては格段に向上させることができた。
【００１９】
次に、この発明の第２実施形態例について説明する。図４に示すように、第２実施形態例において、上下に隣り合う回路基板２ａ，２ｂ同士を接続する複数のリードフレーム３の少なくとも一つ（ここでは全部）が抵抗調節穴４を一つ以上（ここでは複数）有するリードフレーム３ａであり、少なくとも一つの抵抗調節穴４に導電体５を設けることによりリードフレーム３の抵抗成分値が小さくなる方向に調節されている。この調節により、第２実施形態例は、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とがほぼ等しく形成されている。第２実施形態例のその他の構成は上記第１実施形態例と同様である。
【００２０】
第２実施形態例は以上のように構成されており、第２実施形態例のように抵抗調節穴４を有するリードフレーム３ａを設けて上下の回路基板２ａ，２ｂを接続すると、抵抗調節穴４に導電体５を設けない状態においては上下のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａ，１ｂの出力電圧差がリードフレーム３の電圧降下分よりも小さい場合に、一つ以上の抵抗調節穴４に導電体５を適宜設けることにより、リードフレーム３ａの抵抗成分値を小さくして、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とをほぼ等しく形成できる。
【００２１】
第２実施形態例も上記第１実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００２２】
次に、この発明の第３実施形態例について説明する。図５に示すように、第３実施形態例においては、リードフレーム３の少なくとも一つに切断部６を形成することによりリードフレーム３の抵抗成分値が大きくなる方向に調節されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とがほぼ等しく形成されている。なお、それぞれのリードフレーム３には貫通の穴部７が形成されている。第３実施形態例のその他の構成は上記第１実施形態例と同様である。
【００２３】
第３実施形態例は以上のように構成されており、第３実施形態例のようにリードフレーム３に切断部６を形成すると、リードフレーム３の抵抗成分値が大きくなる方向に調節できるので、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電圧が下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電圧より大きすぎたときには、切断部６を形成して、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とをほぼ等しく形成できる。
【００２４】
第３実施形態例も上記第１実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記第３実施形態例では、リードフレーム３はそれぞれ穴部７を有して構成されていたが、リードフレーム３は必ずしも穴部７を有するとは限らず、第１実施形態例に設けたようなリードフレーム３の少なくとも一つに切断部６を形成してもよい。なお、リードフレーム３が穴部７を有する構成とすると、切断部６を形成しやすい。
【００２６】
また、上記第２実施形態例ではそれぞれのリードフレーム３に複数の抵抗調節穴４を設けたが、少なくとも一つのリードフレーム３に一つ以上の抵抗調節穴４を設け、少なくとも一つの抵抗調節穴４に導電体５を設けることにより、リードフレーム３の抵抗成分値を小さくできる。
【００２７】
さらに、上記各実施形態例では、複数のリードフレーム３を介して上下の回路基板２ａ，２ｂを接続したが、一つのリードフレーム３を介して上下の回路基板２ａ，２ｂを接続してもよい。
【００２８】
さらに、リードフレーム３の抵抗成分値を調節するために、抵抗調節穴４に導電体５を設ける構成と、リードフレーム３の少なくとも一つに切断部６を設ける構成を併用してもよい。
【００２９】
つまり、本発明は、上側ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電圧と下側ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電圧との差に応じて、リードフレーム３の抵抗成分値を調節し、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電圧を下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電圧よりもリードフレームによる電圧降下分だけ大きく形成し、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ａの出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１ｂの出力電流とをほぼ等しく形成することにより、上記各実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００３０】
さらに、上記各実施形態例は、上下２枚の回路基板２ａ，２ｂを有する構成としたが、３枚以上の回路基板２同士をリードフレーム３を介して接続し、リードフレーム３の下端側から上下に隣り合う回路基板２に形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の合成出力が送出される構成としてもよい。
【００３１】
さらに、上記各実施形態例では、上下の回路基板２（２ａ，２ｂ）に形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路１（１ａ，１ｂ）は互いに同様の構成の回路としたが、上下の回路基板２に形成するＤＣ−ＤＣコンバータ回路１は、互いに異なる回路構成を有していてもよく、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧が、リードフレーム３による電圧降下分だけ下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路１の出力電圧より大きく形成されていればよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、上下に隣り合う回路基板に形成されたＤＣ−ＤＣコンバータ回路のうち上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電圧が、上下の回路基板を接続するリードフレームによる電圧降下分だけ、下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電圧よりも大きく形成されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されているので、どちらか片方のＤＣ−ＤＣコンバータ回路に電力が集中することがなく、基板温度の偏りを抑制でき、トータルとして最大取り出せる出力電力を大きくすることができる。
【００３３】
また、本発明において、抵抗調節穴を有するリードフレームを有し、少なくとも一つの抵抗調節穴に導電体を設けることによりリードフレームの抵抗成分値が小さくなる方向に調節されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されている構成によれば、抵抗調節穴に導電体を設けることによりリードフレームの抵抗成分値が容易に、かつ、的確に調節されて、上記効果を発揮することができる。
【００３４】
さらに、本発明において、リードフレームの少なくとも一つに切断部を形成することによりリードフレームの抵抗成分値が大きくなる方向に調節されて、上側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流と下側のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の出力電流とがほぼ等しく形成されている構成によれば、切断部の形成によってリードフレームの抵抗成分値が容易に、かつ、的確に調節されて、上記効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＣ−ＤＣコンバータ回路基板を積層して形成されるＤＣ−ＤＣコンバータを模式的に示す説明図である。
【図２】本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの第１実施形態例における上下の回路基板の温度と風速との関係を示すグラフである。
【図３】第１実施形態例のＤＣ−ＤＣコンバータの出力電流と周囲温度と関係を、従来例と比較して示すグラフである。
【図４】本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの第２実施形態例を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明に係るＤＣ−ＤＣコンバータの第３実施形態例を模式的に示す説明図である。
【図６】従来のＤＣ−ＤＣコンバータ回路基板を積層して成るＤＣ−ＤＣコンバータにおける上下の回路基板の温度と風速との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  ＤＣ−ＤＣコンバータ回路
２，２ａ，２ｂ  回路基板
３  リードフレーム
４  抵抗調節穴
５  導電体
６  切断部
【図１】
2005006458.tif 000003
【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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