(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電源出力と第二電源出力を備えた電源回路と、前記電源回路が実装された基板を有し、前記基板上で対をなす前記第一電源出力の配線と前記第二電源出力の配線とが同層で交差する箇所において、前記第一電源出力の配線と前記第二電源出力の配線のうち一方の配線のみが他方の配線を跨ぐように、導体を成形したつなぎ配線で構成されている電力変換装置。
【請求項２】
前記第一電源出力は、前記基板に実装された半導体スイッチング素子の駆動回路に接続され、前記第二電源出力は、前記基板に実装された電圧又は電流を測定するセンサ回路に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第一電源出力と前記第二電源出力は、前記基板に実装された半導体スイッチング素子の駆動回路に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第一電源出力と前記第二電源出力は、前記基板に実装された電圧又は電流を測定するセンサ回路に接続されている請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第一電源出力と前記第二電源出力のうち、定格電流値の大きい方が前記つなぎ配線で構成されている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記基板の厚み方向で前記基板に隣接する部品との距離が遠い方の面に前記つなぎ配線が配置された請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記つなぎ配線で構成される電源出力の配線は、電源電位と基準電位とからなり、前記基板を挟んで互いに対向している請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記つなぎ配線の一部が、絶縁部材で覆われている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、電力変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力変換装置として、複数の半導体スイッチング素子をオン、オフ駆動するための複数の駆動回路に対し、絶縁トランスを用いた制御電源回路で電源供給し、入出力電圧および電流を所望の値に制御するために電力変換装置の電圧、電流を測定するセンサ回路用の電源供給を、前記駆動回路と共通の制御電源回路で行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１９−３８１１３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、特許文献１に示された電力変換装置を高密度化実装しようとする場合、基板上にて要素部品を空きスペースが生じないよう配置し、かつ、複数の駆動回路、センサ回路に対して、１つの制御電源回路から配線を引き回す必要がある。このため、配線同士が交差しノイズにより誤動作が発生する。特に、駆動回路の配線とセンサ回路の配線が交差すると、半導体スイッチング素子のオン、オフ動作によって発生するノイズが、容量結合によりセンサ回路側に重畳して誤動作が発生する。この対策として配線同士が交差しないように要素部品（電力変換回路、制御回路など）を迂回して配線する手法があるが、迂回して配線する領域分、基板寸法が大きくなり、結果として電力変換装置が大型化、コストアップするという問題点がある。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、ノイズ耐性の向上、かつ、小型、安価な電力変換装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願に開示される電力変換装置は、第一電源出力と第二電源出力を備えた電源回路と、前記電源回路が実装された基板を有し、前記基板上で対をなす前記第一電源出力の配線と前記第二電源出力の配線とが同層で交差する箇所において、前記第一電源出力の配線と前記第二電源出力の配線のうち一方の配線のみが他方の配線を跨ぐように、導体を成形したつなぎ配線で構成されているものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示される電力変換装置は、上記のような構成を採用しているので、ノイズ耐性が向上、かつ、小型、安価な装置となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１による電力変換装置を示す図である。
【図２】実施の形態１による図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施の形態２による電力変換装置を示す図である。
【図４】実施の形態２による図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】実施の形態２による図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】比較例の電力変換装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は電力変換装置１００の概要を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。尚、この実施の形態１では、駆動回路１とセンサ回路２について説明を行うが、これに限定されることなく「駆動回路と駆動回路」、「センサ回路とセンサ回路」についても適用可能である。図１において電力変換装置１００には、以下に述べる主要な構成要素部品を備えている。基板５上には半導体スイッチング素子９をオン、オフ駆動する駆動回路１と、電力変換装置１００の電圧、電流を測定するセンサ回路２と、前記駆動回路１、センサ回路２に電源供給する電源回路３と、電力変換回路８を制御する制御回路４が実装されている。上記各構成要素部品は、基板５に実装された第一電源電位配線６Ａ、第一基準電位配線６Ｂ、第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂ、および第一つなぎ配線２０Ａ、第二つなぎ配線２０Ｂによってそれぞれが機能するよう接続されている。ここで基板５は、１層または２層以上の多層基板であってもよい。尚、図１はこの実施の形態１の特徴である電源回路３と駆動回路１およびセンサ回路２との配線構造に関して拡大化した図を示している。
【００１０】
図１、図２に示すように、電源回路３と駆動回路１とは、基板第一面５Ａにプリント配線によって作成された第一電源電位配線６Ａおよび基板第二面５Ｂにプリント配線によって作成された第一基準電位配線６Ｂで接続されている。前記第一電源電位配線６Ａと第一基準電位配線６Ｂとは、図１に示す基板５を上方から見た場合の平面視で、重なるように配置されている。これにより、電源回路３、駆動回路１、第一電源電位配線６Ａ、第一基準電位配線６Ｂで形成される電流ループの面積を小さくして、周辺回路が発生するノイズによる電磁誘導の発生を抑制し、ノイズ耐性を向上させている。また、電源回路３とセンサ回路２とは、同様にして基板第一面５Ａに設けられた第二電源電位配線７Ａおよび基板第二面５Ｂに設けられた第二基準電位配線７Ｂで接続されているとともに、平面視で前記第二電源電位配線７Ａと重なるよう配置されている。
【００１１】
図１に示すように、基板第一面５Ａに実装された第一電源電位配線６Ａと、第二電源電位配線７Ａとが交差する箇所では、第二電源電位配線７Ａに設けられた第一つなぎ配線２０Ａが第一電源電位配線６Ａを跨ぐように設けられている。同様に、基板第二面５Ｂに実装された第一基準電位配線６Ｂと、第二基準電位配線７Ｂとが交差する箇所では、第二基準電位配線７Ｂに設けられた第二つなぎ配線２０Ｂが第一基準電位配線６Ｂを跨ぐように設けられている。前記第一つなぎ配線２０Ａ、第二つなぎ配線２０Ｂは、アルミ材または銅材を用い、成形加工されたものであり、その一部分を樹脂などの絶縁部材で覆っているので、隣接部品との絶縁性能が向上し、近接配置が可能となり、さらなる小型化が可能となる。尚、図１に示すように、第一電源電位配線６Ａ、第二電源電位配線７Ａ、第一基準電位配線６Ｂ、第二基準電位配線７Ｂの幅Ｗ１＞第一つなぎ配線２０Ａ、第二つなぎ配線２０Ｂの幅Ｗ２である。
【００１２】
さらに、第一電源電位配線６Ａ、第一基準電位配線６Ｂと、第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂのうち定格電流値（流れる電流量）が大きい方を、第一つなぎ配線２０Ａ、第二つなぎ配線２０Ｂで構成することで、さらなる装置の小型化が図れる。一例として、第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂに流れる電流量が大きい場合、第一電源電位配線６Ａ、第一基準電位配線６Ｂよりも第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂの配線幅を広くする必要がある。ここで、基板５にプリントされた配線厚みがμｍオーダであるのに対して第一つなぎ配線２０Ａ、第二つなぎ配線２０Ｂの厚みはｍｍオーダであるためプリント配線のような広い配線幅が必要でない。従って、第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂに第一つなぎ配線２０Ａ、第二つなぎ配線２０Ｂを適用することで、第一電源電位配線６Ａ、第一基準電位配線６Ｂと、第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂとが交差する箇所において、第二電源電位配線７Ａ、第二基準電位配線７Ｂの配線断面積が削減可能となり、装置の小型化が図れる。
【００１３】
以上のような構成の電力変換装置１００は、比較例として示す図６の電力変換装置のように、基板上の構成要素部品を迂回するような配線構造を採用することがないので、装置の小型化、低コストで、ノイズ耐性が向上するという効果がある。
【００１４】
尚、上記した第一電源電位配線６Ａ、第一基準電位配線６Ｂを、電源回路３と駆動回路１を接続する配線としたが、電源回路３とセンサ回路２とを接続する配線としてもよく、また第二電源電位配線７Ａと第二基準電位配線７Ｂを電源回路３とセンサ回路２を接続する配線としたが、電源回路３と駆動回路１とを接続する配線としてもよく、特定された主要構成要素部品間を接続する必要性はない。
【００１５】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を図に基づいて説明する。図３は実施の形態２による電力変換装置１００の平面図であり、図４は図３のＡ−Ａ断面を示す図であり、図５は図３のＢ−Ｂ断面を示す図である。この実施の形態２は、前述した実施の形態１における第二基準電位配線７Ｂに接続される第二つなぎ配線２０Ｂが、基板第二面５Ｂに設けられているのを代替した構成を有するものであり、図５に示すように基板５を貫通するスルーホール１０を設けるとともに、前記第二基準電位配線７Ｂが前記スルーホール１０に接続され、基板第一面５Ａにおいて第三つなぎ配線２０Ｃが第一つなぎ配線２０Ａと並行し、かつ第一電源電位配線６Ａを跨ぐように設けられたものであり、これ以外は実施の形態１と同様である。このような構成を採用することで、前記実施の形態１の効果に加え、基板第二面５Ｂ側に空間を創出し、主要部品の追加設置が可能となるという効果がある。
【００１６】
ここで、第一つなぎ配線２０Ａ、第三つなぎ配線２０Ｃは、基板５の厚み方向で前記基板５に隣接する部品との距離が遠い方の面に配置することでも、更なる装置の小型化が図れる。絶縁が必要な部品の一例としては、電力変換装置１００の周囲を覆う金属筐体であり、基板５の一方の面側に筐体が存在する場合、基板５の他方の面側に第一つなぎ配線２０Ａ、第三つなぎ配線２０Ｃを配置することで、基板５と筐体の距離を短くし、且つ、短絡を防止することが可能になる。
【００１７】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００１８】
１  駆動回路、２  センサ回路、３  電源回路、４  制御回路、５  基板、
５Ａ  基板第一面、５Ｂ  基板第二面、６Ａ  第一電源電位配線、
６Ｂ  第一基準電位配線、７Ａ  第二電源電位配線、７Ｂ  第二基準電位配線、
１０  スルーホール、２０Ａ  第一つなぎ配線、２０Ｂ  第二つなぎ配線、
２０Ｃ  第三つなぎ配線、１００  電力変換装置。
【図１】
0006980059.tif 000002
【図２】
0006980059.tif 000003
【図３】
0006980059.tif 000004
【図４】
0006980059.tif 000005
【図５】
0006980059.tif 000006
【図６】
0006980059.tif 000007