(57)【要約】【課題】性能を低下させることなく、小型化を実現可能な電源装置を提供する。【解決手段】電源装置１は、主回路基板２０と、主回路基板２０に搭載される巻線部品であるメイントランス３０と、メイントランス３０の中心を通る直線Ｃに対してメイントランス３０よりも外方において、略線対称となるように主回路基板２０に搭載される複数の半導体素子であるスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板に搭載される巻線部品と、
前記巻線部品の中心を通る線に対して前記巻線部品よりも外方において、略線対称となるように前記回路基板に搭載される複数の半導体素子と、を備える電源装置。
【請求項２】
前記複数の半導体素子は、同一種類である請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記巻線部品は、前記回路基板の略中央に配置される請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記巻線部品は、メイントランスであり、
前記半導体素子は、１次側のスイッチング素子又は２次側の整流素子である請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記線上に、前記巻線部品とは異なる第２の巻線部品の中心が位置するように前記第２の巻線部品が搭載される請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記半導体素子は、前記回路基板の端部に搭載される請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載用の電源装置では、半導体素子、トランス等の電子部品が搭載又は接続された基板が、筐体内に収容される。電子部品には高温に発熱するものが含まれるため、電源装置では、筐体の底面（ベースプレート）を介して放熱を行うことが一般的である。また、特許文献１のように、冷媒が流れる冷媒通路を有する冷却部を設けて電子部品を冷却する構成も検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−３４２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電源装置は搭載すべき電子部品の点数が多く、搭載される電子部品それぞれを冷却するためにベースプレート上に広げて配置をすると、電源装置自体が大型化してしまう。一方で、ベースプレートとは別に冷却手段を新たに設けることも電源装置の大型化を導く可能性がある。
【０００５】
また、電源装置が大型化するということは、基板における構成部品間の配線距離が長くなる。配線距離が長くなると電源装置におけるノイズが発生しやすくなり、電源装置としての性能の低下を引き起こす可能性がある。したがって、ノイズ対策のための部品等を新たに設ける必要が生じるが、この場合も電源装置の大型化を導く可能性がある。
【０００６】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、性能を低下させることなく、小型化を実現可能な電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電源装置は、回路基板と、前記回路基板に搭載される巻線部品と、前記巻線部品の中心を通る線に対して前記巻線部品よりも外方において、略線対称となるように前記回路基板に搭載される、複数の半導体素子と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記のように、巻線部品の中心を通る線に対して巻線部品よりも外方において、略線対称となるように複数の半導体素子を搭載することで、巻線部品よりも外方に設けられる半導体素子に係る配線を、半導体素子と巻線部品との間に形成することが可能となる。また、複数の半導体素子を線対称に配置することで一方側に複数の半導体素子を纏めて配置する場合と比較して配線をシンプルにすることができる。したがって、配線が複雑なことに由来する性能の低下を防ぐことができると共に、複雑な配線を設けることが不要であるため、電源装置の小型化も実現することができる。
【０００９】
ここで、前記複数の半導体素子は、同一種類である態様とすることができる。
【００１０】
上記のように、同一種類の複数の半導体素子を略線対称に配置する構成とした場合、特定の種類の半導体素子に対して接続する必要がある配線を分散させることが可能となり、配線をよりシンプルにすることが可能となり得る。また、同一種類の半導体素子における素子毎の配線距離の差を小さくすることができる。
【００１１】
また、前記巻線部品は、前記回路基板の略中央に配置される態様とすることができる。
【００１２】
巻線部品を回路基板の略中央に配置することで、巻線部品の外方に線対称に配置する複数の半導体素子をより巻線部品から離して配置することができる。したがって、配線に用いる領域をより広く確保することができる。
【００１３】
前記巻線部品は、メイントランスであり、前記半導体素子は、１次側のスイッチング素子又は２次側の整流素子である態様とすることができる。
【００１４】
電源装置において、メイントランスは巻線部品として比較的大きな部品である。また、１次側のスイッチング素子又は２次側の整流素子は、それぞれ電源装置に用いられる数が多く、配線が複雑になりがちである。したがって、メイントランスの中心を通る線に対して、メイントランスよりも外方に、略線対称となるように１次側のスイッチング素子又は２次側の整流素子を配置することで、電源装置の性能低下をより防ぎつつ、小型化を実現することができる。
【００１５】
前記線上に、前記巻線部品とは異なる第２の巻線部品の中心が位置するように前記第２の巻線部品が搭載される態様とすることができる。
【００１６】
上記のように、第２の巻線部品も巻線部品と同様に線上にその中心が位置するように搭載されることで、第２の巻線部品の周辺の配線についても配線距離を短く且つシンプルに配置することができるため、電源装置の性能低下をより防ぎつつ、小型化を実現することができる。
【００１７】
前記半導体素子は、前記回路基板の端部に搭載される態様とすることができる。
【００１８】
半導体素子を回路基板の端部に搭載することにより、略中央の巻線部品との間の配線パターンを形成可能な領域を広く確保することができるため、配線距離を短くすることが可能となり、性能低下をさらに防止することができる。また、半導体素子が、回路基板の端部に搭載されることで、半導体素子からの放熱性も高められる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、性能を低下させることなく、小型化を実現可能な電源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電源装置の概略構成を説明する斜視図である。
【図２】主回路基板及び主回路基板上の電子部品に係る配置を説明する概略平面図である。
【図３】主回路基板における回路図である。
【図４】主回路基板の配線パターンを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図１，２，４では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を記載している。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る電源装置の概略構成を説明する斜視図である。本実施形態で説明する電源装置は、例えば、入力端子に接続された高圧バッテリから入力された直流電圧を電圧変換（降圧）し、所望の直流出力電圧を生成するスイッチング電源装置等である。以下の実施形態では、電源装置１が、メイントランス３０の１次側スイッチング回路をフルブリッジ型で構成し、２次側整流に同期整流方式を用いたＤＣ−ＤＣコンバータである場合について説明するが、これに限定されるものではない。
【００２３】
電源装置１は、入力平滑コンデンサ、スイッチング素子、トランス、整流回路、出力平滑コンデンサ、インダクタ等の電子部品が主回路基板２０（回路基板）に接続されて筐体１０内に収容されたものである。このうち、トランス及びインダクタは、巻線と巻線が巻回されるコアとを備える所謂巻線部品である。図１では、主回路基板２０、１次側と２次側との間に配置されるメイントランス３０を構成する一対の磁性体コア３１、１次側のチョークコイルである共振インダクタ４０を構成する一対の磁性体コア４１、４つの半導体素子が一列に配置された２つの１次側のスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ、２つの半導体素子が一列に配置された２つの２次側の整流素子群６０Ａ，６０Ｂ、パルストランス７１，７２を図示している。電源装置１は、上記の電子部品の他多数の電子部品を含んで構成されるが、本実施形態に係る電源装置１における主要な電子部品を除いて、記載を省略する。
【００２４】
筐体１０は、電源装置１の構成部材を収容する金属製ケースの一部を構成する。筐体１０は、ベースプレート１１とベースプレート１１を取り囲む側壁１２とを含んで構成される。電源装置１では、筐体１０の内部に上記の電子部品を収容した後にカバー（図示せず）で覆われる。各構成部材は筐体１０の底面を構成するベースプレート１１の上に取り付けられる。また、筐体１０はアルミニウム等の金属からなり、ベースプレート１１の裏面側（図１の下側：素子や基板が固定される面とは逆の面側）には、Ｙ軸方向に延びる放熱用のフィン１３が取り付けられる。また、ベースプレート１１の裏面に設けられる放熱用のフィン１３は、ベースプレート１１の四方を囲む側壁１２のうちＸ軸方向に沿って延びて対向配置された側壁の外側にも連続している。放熱用のフィン１３が空冷されて冷却されることにより、ベースプレート１１の表面側に固定された電源装置１の各素子において発生する熱がベースプレート１１及び側壁１２に伝熱し、ベースプレート１１の裏面側及び側壁１２の外側から外部に放熱される。このように、ベースプレート１１及び側壁１２は、放熱機能を有するヒートシンクとして機能する。なお、放熱用のフィン１３は、ベースプレート１１及び側壁１２とは異なる部材から構成されていてもよいし、同一の部材から構成されていてもよい。また、空冷による放熱用のフィン１３を取り付ける構成に代えて、ベースプレート１１の裏面側に水冷用の冷却液流路を設けて、ベースプレート１１を水冷することで、ベースプレート１１の裏面側から外部に放熱する構成としてもよい。
【００２５】
筐体１０には、筐体１０の内外を電気的に接続する入力端子１５及び出力端子１６が取り付けられる。入力端子１５から直流電圧を入力し、電圧変換（降圧）した後に出力端子１６から出力する。
【００２６】
主回路基板２０は、例えば、樹脂等の絶縁材料からなるベース板の表裏面に導体からなる回路パターンを形成し、さらに樹脂等の絶縁材料によって回路パターンを覆うことにより形成される。本実施形態では、主回路基板２０はＸＹ平面に沿って延びる長方形状をなしている。主回路基板２０として、絶縁材料と回路パターン（導体層）とが交互に積層された多層基板を用いてもよい。回路パターンの導体は、主回路基板２０に対して接続する半導体素子等の電子部品に対して接続されて、電源装置１における電源回路を構成する。本実施形態における主回路基板２０には巻線部品におけるコイルのパターンも形成されている。
【００２７】
主回路基板２０及び主回路基板２０に取り付けられる電子部品についてさらに説明する。図２は、主回路基板２０に取り付けられる電子部品の概略配置図である。図２では、主回路基板２０に搭載される電子部品のうち、本発明の特徴に関係する電子部品が搭載されている中央部分のみを表示し、入力端子１５側の基板については表示を省略している。また、図２では、図１と比較して、主回路基板２０では電子部品を模式的に示している。さらに、１次側のスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び２次側の整流素子群６０Ａ，６０Ｂにおける半導体素子の数を変更して表示している。図２では、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂは半導体素子の数がそれぞれ２であり、整流素子群６０Ａ，６０Ｂは半導体素子の数がそれぞれ１である場合を示している。当然ながらこの半導体素子の数は変更することができる。
【００２８】
図１及び図２に示すように、巻線部品の１つであるメイントランス３０を構成する磁性体コア３１は、所謂ＥＩ型の磁性体コアを構成している。具体的には、主回路基板２０の上方側にＹ軸方向が長手方向となるようにＥ型コア３１Ａを配置し、下方側にＩ型コア（図示せず）を配置している。主回路基板２０には、Ｅ型コア３１Ａの脚部を挿通させるための３つの開口２１Ａ，２１Ｂ，２１ＣがＹ軸方向に沿って設けられている。Ｅ型コア３１Ａの３つの脚部は、それぞれ開口２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃに対して挿入される。主回路基板２０内には、中央の開口２１Ｂの周囲を巻回するように、パターンコイル２５が形成されると共に、パターンコイル部分の上流側及び下流側の回路パターン（図示せず）が形成される。パターンコイル２５におけるコイルの巻数は特に限定されない。
【００２９】
また、巻線部品の１つ（第２の巻線部品）である共振インダクタ４０を構成する磁性体コア４１についても同様に、所謂ＥＩ型の磁性体コアを構成している。具体的には、主回路基板２０の上方側にＹ軸方向が長手方向となるようにＥ型コア４１Ａを配置し、下方側にＩ型コア（図示せず）を配置している。主回路基板２０には、Ｅ型コア４１Ａの脚部を挿通させるための３つの開口２２Ａ，２２Ｂ，２２ＣがＹ軸方向に沿って設けられている。Ｅ型コア４１Ａの３つの脚部は、それぞれ開口２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに対して挿入される。主回路基板２０内には、中央の開口２２Ｂの周囲を巻回するように、パターンコイル２６が形成されると共に、パターンコイル部分の上流側及び下流側の回路パターン（図示せず）が形成される。パターンコイル２６におけるコイルの巻数は特に限定されない。
【００３０】
上記のメイントランス３０及び共振インダクタ４０は、図１及び図２に示すように、主回路基板２０の中央付近（略中央）に配置される。具体的には、図２に示すように、メイントランス３０の中心となるパターンコイル２５の中心と、共振インダクタ４０の中心となるパターンコイル２６の中心と、が主回路基板２０の中央付近を通りＸ軸方向に延びる直線Ｃ上に位置するように、メイントランス３０及び共振インダクタ４０が配置されている。メイントランス３０及び共振インダクタ４０は、隣接して配置される。これにより、両者間の配線を短くすることができる。メイントランス３０及び共振インダクタ４０を略中央に配置することで、直線Ｃを基準に見たときに、メイントランス３０及び共振インダクタ４０の両側（図２における上側及び下側）の外方を囲うように主回路基板２０が配置される。
【００３１】
一方、１次側のスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び２次側の整流素子群６０Ａ，６０Ｂは、直線Ｃを基準に、メイントランス３０及び共振インダクタ４０よりも外方に配置される。より詳細には、メイントランス３０の外方に整流素子群６０Ａ，６０Ｂが配置されると共に、整流素子群６０Ａ，６０Ｂは直線Ｃに対して略線対称となるように配置される。共振インダクタ４０の外方にスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂが配置されると共に、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂは直線Ｃに対して略線対称となるように配置される。なお、略線対称とは、概ね線対称であることを指していて、厳密に線対称に配置される必要はない。少なくともスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂが直線Ｃを挟み、直線Ｃからの距離がほぼ同等となる位置に互いに対向して配置されていればよい。また、直線Ｃを基準に巻線部品（メイントランス３０又は共振インダクタ４０）よりも外方とは、直線Ｃ、巻線部品及び半導体素子（スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ又は整流素子群６０Ａ，６０Ｂ）が直線状に配列していることを指しているのではなく、半導体素子と直線Ｃとの距離が、巻線部品のうち直線Ｃから最も離間している部分と直線Ｃとの距離よりも大きいことをいう。
【００３２】
なお、直線Ｃが主回路基板２０の略中央に形成される（メイントランス３０及び共振インダクタ４０が略中央に設けられる）ことで、メイントランス３０及び共振インダクタ４０の両側の外方の主回路基板２０の大きさを同等とすることができ、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂを両側に均等に配置することができる。
【００３３】
スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂに含まれる半導体素子が複数ある場合、Ｘ軸方向に延びる主回路基板２０の端部に沿って配置される。図２に示す例では、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂにはそれぞれ２個の半導体素子が含まれている。スイッチング素子群５０Ａに含まれる２つの半導体素子は、Ｘ軸方向に延びる主回路基板２０の端部（図示上方）に沿って配置される。また、スイッチング素子群５０Ｂに含まれる２つの半導体素子についても、Ｘ軸方向に延びる主回路基板２０の端部（図示下方）に沿って配置される。スイッチング素子群５０Ａとスイッチング素子群５０Ｂとは、直線Ｃを挟んで対向するように配置される。同様に、整流素子群６０Ａと整流素子群６０Ｂとは、直線Ｃを挟んで対向するように配置される。ここでいう端部とは、図３に示すようにスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂが主回路基板２０の縁から若干の余裕をもってメイントランス３０又は共振インダクタ４０側に配置されているような、主回路基板２０全体から見たときの相対的な端部をいう。本実施形態では、主回路基板２０の主面の端からの距離が主回路基板２０の短辺の長さに対して１／４程度までの領域を端部という。
【００３４】
また、メイントランス３０の取付位置と整流素子群６０Ａ，６０Ｂの取付位置との間には、回路パターンが形成可能な間隙が設けられる。また、共振インダクタ４０の取付位置とスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂの取付位置との間には、回路パターンが形成可能な間隙が設けられる。
【００３５】
また、主回路基板２０には、直線Ｃに沿って共振インダクタ４０に隣接する位置に２次側制御回路２８に対応した回路パターンが形成されている。また、直線Ｃを基準に、２次側制御回路２８の外方に、パルストランス７１，７２が配置される。パルストランス７１，７２は直線Ｃに対して線対称となるように配置されていてもよい。
【００３６】
なお、２次側制御回路２８は、主回路基板２０とは別の制御基板に設けられていてもよい。この場合、主回路基板２０に対して直線Ｃに沿って連続する位置に配置されることが好ましい。その場合、主回路基板２０と制御基板とを電気的に接続する接続部材についても、直線Ｃに沿って配置されることが好ましい。
【００３７】
図３は、電源装置１における主要部の回路構成を示す図である。スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂの数は、図２に対応している。
【００３８】
本実施形態の電源装置１のような２次側整流回路に同期整流方式を用いたＤＣ−ＤＣコンバータの場合、図３に示すように、２次側制御回路２８からのドライブ信号が、パルストランス７１，７２を介して、１次側のスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂに含まれるスイッチング素子（半導体素子）に対して供給される。同様に、２次側制御回路２８からのドライブ信号が、整流素子群６０Ａ，６０Ｂに含まれる整流素子（半導体素子）に対して供給される。
【００３９】
図３に示すように、電源装置１では、パルストランス７１とスイッチング素子群５０Ａとの間、パルストランス７２とスイッチング素子群５０Ｂとの間、２次側制御回路２８と整流素子群６０Ａ，６０Ｂとの間には信号の伝達が必要なため、電気的に接続するための配線を行う必要がある。
【００４０】
そこで、電源装置１では、主回路基板２０において、図４に示すように回路パターンを形成して配線を行う。具体的には、パルストランス７１とスイッチング素子群５０Ａとの間を接続する配線パターンＰ１を形成する。また、パルストランス７２とスイッチング素子群５０Ｂとの間を接続する配線パターンＰ２を形成する。２次側制御回路２８と整流素子群６０Ａ，６０Ｂとの間をそれぞれ接続する配線パターンＰ３，Ｐ４を形成する。図４に示すように、配線パターンＰ１〜Ｐ４は、平面視において互いに重ならない位置に形成することができる。したがって、配線パターンＰ１〜Ｐ４は、主回路基板２０に含まれる１つの導体層を利用して作成することができる。
【００４１】
なお、図３に示すように、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂと共振インダクタ４０との間、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂとメイントランス３０との間、共振インダクタ４０とメイントランス３０との間、メイントランス３０と整流素子群６０Ａ，６０Ｂとの間にも配線を設ける必要がある。これらについては、主回路基板２０において、配線パターンＰ１〜Ｐ４が形成された導体層とは異なる導体層を利用して形成される。図２及び図４に示すように、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂと共振インダクタ４０との間、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂとメイントランス３０との間、共振インダクタ４０とメイントランス３０との間、及びメイントランス３０と整流素子群６０Ａ，６０Ｂとの間は近接して配置されているため、それぞれ配線距離を短くすることができる。
【００４２】
本実施形態における電源装置１において、主回路基板２０上のメイントランス３０、共振インダクタ４０、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ、整流素子群６０Ａ，６０Ｂ、パルストランス７１，７２及び２次側制御回路２８の配置は、電源装置１の小型化を実現すべくコンパクトに配置している。具体的には、１次側の電子部品と２次側の電子部品とはそれぞれ異なる位置でできるだけ近接するように配置している。さらに、これらの電子部品の配置は、電子部品同士又は他の回路と接続する配線の配線距離が短くなるように最適化されている。この点について以下説明する。
【００４３】
まず、巻線部品であるメイントランス３０及び共振インダクタ４０を主回路基板２０の中央付近（略中央）の直線Ｃ上に配置し、半導体素子であるスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂを、直線Ｃに対して略線対称となり、且つ巻線部品よりも外方となる主回路基板２０の端部に配置する。
【００４４】
また、２次側制御回路２８を直線Ｃ上に配置すると共にその外方にパルストランス７１，７２を配置する。このとき、メイントランス３０及び共振インダクタ４０と、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂとの間に、配線パターンＰ１〜Ｐ４を形成可能な隙間を十分に作ることができる。したがって、中央の２次側制御回路２８と整流素子群６０Ａ，６０Ｂとを結ぶ配線パターンＰ３，Ｐ４を中央側（直線Ｃ側）に形成すると共に、パルストランス７１，７２とスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂとを結ぶ配線パターンＰ１，Ｐ２を、配線パターンＰ３，Ｐ４の外側に設けることで、配線パターンＰ１〜Ｐ４の構成をよりシンプルにすることができる。
【００４５】
一般的に電源装置１を形成する場合、配線パターンＰ１〜Ｐ４に対応する配線は、その他の配線（ここでは、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂと共振インダクタ４０との間、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂとメイントランス３０との間、共振インダクタ４０とメイントランス３０との間、及び、メイントランス３０と整流素子群６０Ａ，６０Ｂとの間を結ぶ配線）よりも長くなる。これは、メイントランス３０、共振インダクタ４０等の巻線部品は、他の電子部品と比較して大きくなる場合が多いため、主回路基板２０において配置が先に決められる場合が多いのに対して、配線パターンＰ１〜Ｐ４での接続対象となる半導体素子は比較的小型であるため、比較的大型の巻線部品等を配置した後、隙間等を利用して配置される場合があるからである。その場合、巻線部品とは異なる電子部品又は回路パターンと、半導体素子との配線は複雑になる場合が多い。配線が複雑になると、各配線パターンの幅を確保することが難しくなる。このことは、配線パターンにおけるパターン抵抗を大きくすることにつながる。パターン抵抗の増大は、抵抗損に影響を与え、電源装置１における変換効率の低下を導く可能性がある。
【００４６】
これに対して、本実施形態に係る電源装置１では、巻線部品であるメイントランス３０及び共振インダクタ４０よりも外方に設けられる半導体素子であるスイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂに係る配線パターンＰ１〜Ｐ４は、半導体素子と巻線部品との間に形成される。これにより、図４に示すように配線パターンＰ１〜Ｐ４をシンプルにすることができるため、配線パターンＰ１〜Ｐ４についてパターンの幅を広く確保することができる。これにより、パターン抵抗を小さくすることができるため、電源装置１における変換効率の低下を抑制することができる。
【００４７】
また、上述のように配線パターンＰ１〜Ｐ４は、主回路基板２０に含まれる１つの導体層を利用して作成可能とされている。この場合、主回路基板２０の内層を経由させることなく配線を行うことができる。したがって、他の導体層は上記の配線パターンＰ１〜Ｐ４の形成とは異なる用途に用いることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態に係る電源装置１では、共振インダクタ４０の外方に配線パターンＰ１〜Ｐ４が集中して配置される構成となっているが、配線パターンＰ１，Ｐ３は、直線Ｃに対して図示上方に形成されると共に、配線パターンＰ２，Ｐ４は、直線Ｃに対して図示下方に形成される。すなわち、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ、整流素子群６０Ａ，６０Ｂを分散して配置することにより、配線パターンＰ１〜Ｐ４が一か所に集中することも防ぐことができる。このため、制御回路からの制御信号を伝達する配線パターンＰ１〜Ｐ４が巻線部品（メイントランス３０及び共振インダクタ４０等）に近接配置することを防ぐことができる。電源装置１において発生するノイズは、巻線部品と信号伝達の配線とが近接していることが原因となる場合がある。したがって、巻線部品との距離を確保して配線パターンＰ１〜Ｐ４を形成することが可能となるため、ノイズによる性能の低下を防ぐことができる。
【００４９】
なお、小型化が実現された電源装置１と同様の大きさの主回路基板２０上に電子部品を配置する方法として、同一種類の複数の半導体素子を主回路基板２０の一方側の端部に並べて配置する（例えば、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂを一列に並べて配置する）方法や、同一種類の複数の半導体素子を格子状のように近接させて配置する方法等も考えられる。しかしながら、前者のように、同一種類の半導体素子を主回路基板２０の一方側の端部に並べて配置すると、半導体素子毎の配線距離が大きく偏る可能性が考えられる。また、パルストランス７１，７２のように、複数の半導体素子との接続を確保する電子部品がある場合、その周辺での配線パターンが複雑となる可能性がある。また、後者のように、同一種類の複数の半導体素子を一か所に近接配置する場合についても、配線パターンが集中する箇所が生じやすく、配線パターンの幅を確保することが困難となる可能性が高い。また、半導体素子は高温になりやすい発熱部品であるので、近接配置する半導体素子の数が増加すると、放熱性に問題が生じる可能性がある。
【００５０】
これに対して本実施形態に係る電源装置１のように、同一種類の複数の半導体素子を線対称となるように分散して配置することで、上記の問題を解決することができる。すなわち、半導体素子毎の配線距離の差を小さくすることができる。また、複数の半導体素子との接続を確保する電子部品がある場合にも配線が複雑化することを防ぐことができる。さらに、半導体素子を分散して配置するため、局所的に放熱性に問題が生じることを防ぐことができる。さらに主回路基板２０の端部は、中央部と比較してベースプレート１１及び側壁１２による冷却効果が高められるので、発熱部品である半導体素子を主回路基板２０の端部に配置することで、放熱性も高められる。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態の電源装置について説明したが、本発明は、上記実施形態の態様に限定されない。
【００５２】
例えば、上記実施形態では、メイントランス３０及び共振インダクタ４０が直線Ｃ上に配置されている例について説明したが、少なくともひとつの巻線部品が直線Ｃ上に配置されていればよい。そして、直線Ｃを基準として、巻線部品よりも外方に、スイッチング素子群５０Ａ，５０Ｂ及び整流素子群６０Ａ，６０Ｂのいずれか一方の種類の半導体素子が直線Ｃに対して略線対称となるように配置されていればよい。いずれか一方の種類の半導体素子が略線対称に配置されているだけでも、当該半導体素子に係る配線の距離を短くすることができるため、電源装置１の性能を低下させることなく、小型化を実現することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…電源装置、１０…筐体、１１…ベースプレート、１２…側壁、２０…主回路基板、２５，２６…パターンコイル、３０…メイントランス、４０…共振インダクタ、５０Ａ，５０Ｂ…スイッチング素子群、６０Ａ，６０Ｂ…整流素子群。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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