JP7147598B2 - 電源装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置に関する。

下記特許文献１には、この種の電源装置が開示されている。この電源装置は、複数の磁気部品と、複数の磁気部品に電気的に接続された複数の半導体部品と、複数の半導体部品を制御する回路基板と、複数の磁気部品と回路基板との間に介装された平板状の接続部材と、を備えている。

この電源装置において、接続部材は、複数の半導体部品の間や半導体部品と回路基板との間の通電経路を形成するように構成されている。このため、接続部材は、半導体部品についての通電を行う通電機能を有する。

特開２０１７－１１２７９４号公報

上記電源装置では、接続部材が複数の磁気部品に対向配置されているため、複数の磁気部品で生じた熱が接続部材の通電経路を通じて伝達可能になる。このため、接続部材は、磁気部品の放熱に寄与する可能性を有するが、通電についての制約などによって板厚を薄くすることが必要な場合には、磁気部品の放熱性能が制限される。
即ち、接続部材を薄板化する構造は、磁気部品の放熱性能について不利な構造であり、通電性能を優先すると、この接続部材によって磁気部品の所望の放熱性能を得ることができないという問題が生じ得る。
とりわけ電源装置の大電力化を狙う場合には、磁気部品の放熱性能がネックになり易いため、このような問題が顕在化しやすい。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、磁気部品の放熱性能に優れた電源装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
磁気部品（１０，１１，１２）と、
上記磁気部品に電気的に接続された半導体部品（２０，２１，２２）と、
上記半導体部品を制御するために上記半導体部品に電気的に接続された回路基板（３０）と、
上記回路基板の板厚方向（Ｚ）について上記磁気部品と重なるように設けられた熱伝導部（４０，５０）と、
上記磁気部品と上記半導体部品と上記回路基板と上記熱伝導部をともに収容するケース（２）と、
を備え、
上記熱伝導部は、上記ケースに熱伝導可能に接合され、上記半導体部品は、上記ケースに熱伝導可能に接合されており、
上記熱伝導部は、上記半導体部品及び上記回路基板のいずれにも電気的に接続されることなく上記磁気部品の放熱面（１０ａ，１１ａ，１２ａ）と熱伝導可能に対向するように構成されており、
上記回路基板は、上記板厚方向について上記磁気部品と上記半導体部品との間に介装され、上記熱伝導部は、上記磁気部品と上記回路基板との間に介装されて上記回路基板の延在面（Ａ）に沿って延在する板状部材によって構成されている、電源装置（１，１０１，２０１，３０１）、
にある。

上記電源装置において、磁気部品と半導体部品が電気的に接続されている。また、回路基板は、半導体部品を制御するために半導体部品に電気的に接続されている。一方で、熱伝導部は、半導体部品及び回路基板のいずれにも電気的に接続されることなく、回路基板の板厚方向について磁気部品の放熱面と熱伝導可能に対向する。即ち、熱伝導部は、回路基板の板厚方向について磁気部品及び回路基板と積層されるように配置される。これにより、磁気部品で生じた熱が熱伝導部に向けて回路基板の板厚方向へと移動することで磁気部品が放熱される。

このとき、熱伝導部は、半導体部品及び回路基板との間での通電機能を備えておらず通電に関与しないため、磁気部品の放熱面と対向することでこの磁気部品の放熱に特化した放熱機能を有するように構成されている。

本構成によれば、熱伝導部の構造が、自身の通電性能についての制約によって、磁気部品の放熱性能について不利な構造に制限されることがない。このため、熱伝導部を磁気部品の放熱性能について有利な構造となるように独立して設計することが可能になる。

以上のごとく、上記態様によれば、放熱性能に優れた電源装置を提供することができる。

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１の電源装置の断面図。 実施形態１の電源装置の平面図。 実施形態１の電源装置の回路図。 図１において熱の流れについて説明するための断面図。 実施形態２の電源装置について図１に対応した断面図。 図５のVI-VI線矢視断面図。 実施形態３の電源装置について図１に対応した断面図。 実施形態４の電源装置について図１に対応した断面図。

以下、電源装置に係る実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、本明細書の図面では、特に断わらない限り、電源装置を構成する複数の半導体部品の並置方向である第１方向を矢印Ｘで示し、第１方向と直交する奥行方向である第２方向を矢印Ｙで示し、電源装置の高さ方向である第３方向を矢印Ｚで示すものとする。

この電源装置の配置形態の一例として、第３方向Ｚが電源装置の鉛直方向に相当する配置形態が挙げられるが、必要に応じてこの配置形態をその他の配置形態に変更することが可能である。

（実施形態１）
図１に示される、実施形態１の電源装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載されるものである。本実施形態において、電源装置１は、ＤＣ－ＤＣコンバータである。ＤＣ－ＤＣコンバータは、直流電源の高圧の直流電力を低圧の直流電力に降圧し、補機用バッテリに供給するために用いられる。

図１及び図２に示されるように、電源装置１は、ケース２と、２つの磁気部品１０と、２つの磁気部品１０に電気的に接続された２つの半導体部品２０と、回路基板３０と、熱伝導部４０と、を備えている。

ケース２は、２つの磁気部品１０と、２つの半導体部品２０と、回路基板３０と、熱伝導部４０をともに収容する有底箱状の筐体として構成されている。このケース２の底部２ｃの内壁面には、２つの半導体部品２０が熱伝導可能に接合されている。このケース２は、熱伝導性に優れた材料、典型的には金属材料からなるのが好ましい。これにより、２つの半導体部品２０は、それぞれで生じた熱がケース２に伝わることによって放熱される。

回路基板３０は、板厚方向である第３方向Ｚについて２つの磁気部品１０と２つの半導体部品２０との間に介装されており、第１方向Ｘと第２方向Ｙとで規定される平面上に延在する板状部材である。この回路基板３０は、ケース２に対して固定されている。この回路基板３０は、２つの半導体部品２０を制御するための制御回路３１を有する。

熱伝導部４０は、ケース２に固定されており、これによりケース２に熱伝導可能に接合されている。特に図示しないものの、この熱伝導部４０は、ケース２とは別部材であり、ケース２に設けられた固定用の座面にネジ部材等の締結部材を介して着脱可能に締結固定されている。

これにより、熱伝導部４０とケース２との密着性を高めて放熱性を高めるのに有効である。また、ケース２に別部材である熱伝導部４０を締結固定する構造は、熱伝導部４０をケース２に組付けるときの組付け性やケース２に収容されている部品のメンテナンス性に優れている。

熱伝導部４０の第３方向Ｚの片面４０ａには、２つの磁気部品１０がそれぞれの放熱面１０ａにおいて接合されている。この熱伝導部４０は、２つの磁気部品１０のそれぞれにおいて生じた熱を放熱する機能を果たす。この機能を達成するために、熱伝導部４０は、熱伝導性が良い材料からなり、且つ磁気部品１０を支持可能な強度を有する。

熱伝導部４０は、典型的には、銅、アルミニウムなどの金属材料からなり、磁気部品１０を支持可能な板厚を有するように構成されるのが好ましい。これにより、２つの磁気部品１０のそれぞれにおいて生じた熱は、熱伝導部４０に伝わり、更に熱伝導部４０からケース２に伝わることによって放熱される。

熱伝導部４０は、２つの磁気部品１０と回路基板３０との間に介装されて回路基板３０の延在面Ａに沿って延在する板状部材によって構成されている。延在面Ａは、第１方向Ｘと第２方向Ｙとによって規定される平面上に延在しており、回路基板３０と熱伝導部４０が概ね平行に配置されている。この熱伝導部４０は、第３方向Ｚについての平面視が略矩形である。

ここでいう「板状部材」とは、典型的には、平面視での縦横寸法を厚み方向の寸法が大幅に下回る形状の部材をいう。

熱伝導部４０は、回路基板３０の板厚方向である第３方向Ｚについて２つの磁気部品１０と重なるように設けられている。このとき、熱伝導部４０は、２つの半導体部品２０及び回路基板３０のいずれにも電気的に接続されることなく２つの磁気部品１０の放熱面１０ａと熱伝導可能に対向するように構成されている。

図１に示されるように、ケース２の収容空間３は、回路基板３０及び熱伝導部４０によって３つの空間３ａ，３ｂ，３ｃに仕切られている。第１空間３ａは、収容空間３のうち第３方向Ｚについて熱伝導部４０を挟んで回路基板３０とは反対側の上方領域である。この第１空間３ａに２つの磁気部品１０が配置されている。第２空間３ｂは、収容空間３のうち第３方向Ｚについて回路基板３０と熱伝導部４０との間の中間領域である。第３空間３ｃは、収容空間３のうち第３方向Ｚについて回路基板３０を挟んで熱伝導部４０とは反対側の下方領域である。この第３空間３ｃに２つの半導体部品２０が配置されている。

２つの磁気部品１０のうちの一方は、チョークコイル１１である。チョークコイル１１は、一方の放熱面１０ａである放熱面１１ａを有する。２つの磁気部品１０のうちの他方は、一次コイル１８及び二次コイル１９（図３参照）を有するトランス１２である。トランス１２は、他方の放熱面１０ａである放熱面１２ａを有する。

チョークコイル１１及びトランス１２はいずれも、銅線が巻かれた構造を有する発熱部品である。チョークコイル１１は、高周波に対して抵抗の働きをし、高周波を減衰させるのに使用されるインダクタとして構成されている。トランス１２は、交流電圧を降圧あるいは昇圧させる電圧変換機能を有する。電源装置１の大電力化に伴って、チョークコイル１１及びトランス１２の発熱量が増大する。

２つの半導体部品２０のうちの一方は、トランス１２の一次コイル１８側に接続された一次側回路を構成する一次側半導体部品２１である。２つの半導体部品２０のうちの他方は、トランス１２の二次コイル１９側に接続された二次側回路をチョークコイル１１とともに構成する二次側半導体部品２２である。

熱伝導部４０には、当該熱伝導部４０を第３方向Ｚに貫通する貫通孔４１が設けられている。磁気部品１０としてのトランス１２は、通電部材１５を介して回路基板３０に電気的に接続されており、回路基板３０と半導体部品２０としての一次側半導体部品２１とを電気的に接続する通電部材１６，１７を介して一次側半導体部品２１に電気的に接続されている。このとき、トランス１２と一次側半導体部品２１との間の通電経路を構成する通電部材１５が、熱伝導部４０の貫通孔４１に挿通されるように構成されている。

ここで、本実施形態では、チョークコイル１１と二次側半導体部品２２とが回路基板３０及び熱伝導部４０を間に挟んで回路基板３０の板厚方向である第３方向Ｚに積層されてなる第１積層体Ｅ１と、トランス１２と一次側半導体部品２１とが回路基板３０及び熱伝導部４０を間に挟んで第３方向Ｚに積層されてなる第２積層体Ｅ２と、が形成される。そして、第１積層体Ｅ１及び第２積層体Ｅ２が第３方向Ｚと直交する並置方向である第１方向Ｘに間隔Ｇを隔てて配置されている。

図３に示されるように、電源装置１は、直流の一次側電源Ｂ１と直流の二次側電源Ｂ２（補機バッテリ等）との間に接続されて用いられる。そして、一次側電源Ｂ１に、一次側半導体部品２１によって構成される一次側回路が接続され、二次側半導体部品２２によって構成される二次側回路が、チョークコイル１１を含む平滑回路を介して、二次側電源Ｂ２に接続される。

図１に示されるように、チョークコイル１１は、通電部材１３を介して二次側半導体部品２２に電気的に接続されており、さらに二次側半導体部品２２は、通電部材１４を介してトランス１２に電気的に接続されている。このとき、通電部材１４は、熱伝導部４０の貫通孔４１に通電部材１５とともに挿通された状態で、二次側半導体部品２２とトランス１２を接続するように構成されてもよいし、或いは熱伝導部４０の貫通孔４１に挿通されることなく二次側半導体部品２２とトランス１２を接続するように構成されてもよい。

一次側回路はスイッチング回路を構成している。一次側半導体部品２１は、複数のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールからなる。スイッチング素子としては、例えばＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴを用いることができる。ＭＯＳＦＥＴは金属酸化物半導体電界効果トランジスタの略称である。ＩＧＢＴは絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略称である。なお、一次側半導体部品２１は、必ずしも半導体モジュールである必要はなく、例えば、ディスクリートの半導体部品であってもよい。

二次側回路は整流回路を構成しており、二次側半導体部品２２は、複数のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールからなる。このスイッチング素子も、例えばＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴを用いることができる。ただし、二次側半導体部品２２は、複数のダイオードを内蔵したダイオードモジュールとすることもできる。また、二次側半導体部品２２は、ディスクリートの半導体部品であってもよい。

チョークコイル１１は、コンデンサＣと共に平滑回路を構成している。電源装置１に入力された直流電力は、一次側のスイッチング回路において交流電力に変換されて、トランス１２に入力される。入力された交流電力は、トランス１２で降圧された後、二次側の整流回路において整流されて直流電力となる。そして、降圧後の直流電力は、平滑回路において平滑化された後、出力される。一方で、二次側電源Ｂ２の直流電力を昇圧して、一次側電源Ｂ１に充電することもできる。

回路基板３０の制御回路３１は、一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２のオンオフ制御を行うよう構成されている。したがって、各半導体部品２１，２２の信号端子、例えばＭＯＳＦＥＴのゲート端子が、回路基板３０の制御回路３１に電気的に接続されている。

本実施形態において、一次側半導体部品２１と二次側半導体部品２２は、回路基板３０に直接実装されている。すなわち、一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２である半導体モジュールは、図示しない引出端子を備えている。そして、該引出端子が回路基板３０に直に接続されている。ここで、引出端子は、スイッチング素子のゲート等に接続された信号端子とすることができる。また、スイッチング素子のソース等またはドレイン等に接続された引出端子が回路基板３０に直に接続された構成とすることもできる。

なお、上述の「ソース等」は、スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴの場合には、ソースを意味するが、スイッチング素子がＩＧＢＴの場合には、エミッタを意味することとなる。同様に、上述の「ドレイン等」は、スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴの場合には、ドレインを意味するが、スイッチング素子がＩＧＢＴの場合には、コレクタを意味することとなる。以下においても同様である。

ここで、図４を参照しつつ、電源装置１の熱伝導部４０における放熱構造について説明する。

電源装置１において、チョークコイル１１及びトランス１２がいずれも熱伝導部４０の片面４０ａに接合されている。このため、チョークコイル１１及びトランス１２のそれぞれで生じた熱が熱伝導部４０に放熱される。また、熱伝導部４０に伝わった熱は、ケース２側への熱引きによってケース２に伝わる。これにより、チョークコイル１１及びトランス１２の両方を冷却することができる。

このとき、チョークコイル１１で生じた熱の移動についての放熱流路Ｄ１が形成される。この放熱流路Ｄ１は、チョークコイル１１から熱伝導部４０を経由してケース２の側壁部２ａへと熱が移動する流路である。

これに対して、トランス１２で生じた熱の移動についての放熱流路Ｄ２が形成される。この放熱流路Ｄ２は、トランス１２から熱伝導部４０を経由してケース２のうち第１方向Ｘについて側壁部２ａと対向する側壁部２ｂへと熱が移動する流路である。

この場合、放熱流路Ｄ１及び放熱流路Ｄ２において互いに離間するような概ね逆方向に熱が流れるため、放熱流路Ｄ１と放熱流路Ｄ２との間での熱干渉が抑制される。従って、チョークコイル１１及びトランス１２の放熱を効率良く行うことができる。

また、この電源装置１によれば、一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２をいずれもケース２の底部２ｃに接合することによって、一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２のそれぞれで生じた熱がケース２に放熱される。これにより、一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２の両方を冷却することができる。

このとき、一次側半導体部品２１で生じた熱の移動についての放熱流路Ｄ３が形成される。この放熱流路Ｄ３は、一次側半導体部品２１からケース２の底部２ｃに熱が直に移動する流路である。

これに対して、二次側半導体部品２２で生じた熱の移動についての放熱流路Ｄ４が形成される。この放熱流路Ｄ４は、二次側半導体部品２２からケース２の底部２ｃに熱が直に移動する流路である。

この場合、放熱流路Ｄ３及び放熱流路Ｄ４において互いに略平行に熱が流れるため、放熱流路Ｄ３と放熱流路Ｄ４との間での熱干渉が抑制される。従って、一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２の放熱を効率良く行うことができる。

次に、上述の実施形態１の作用効果について説明する。

上記電源装置１において、磁気部品１０と半導体部品２０が電気的に接続されている。また、回路基板３０は、半導体部品２０を制御するために半導体部品２０に電気的に接続されている。一方で、熱伝導部４０は、半導体部品２０及び回路基板３０のいずれにも電気的に接続されることなく、第３方向Ｚについて磁気部品１０の放熱面１０ａと熱伝導可能に対向する。即ち、熱伝導部４０は、第３方向Ｚについて磁気部品１０及び回路基板３０と積層されるように配置される。これにより、磁気部品１０で生じた熱が熱伝導部４０に向けて第３方向Ｚへと移動することで磁気部品１０が放熱される。

このとき、熱伝導部４０は、半導体部品２０及び回路基板３０との間での通電機能を備えておらず通電に関与しないため、磁気部品１０の放熱面１０ａと対向することでこの磁気部品１０の放熱に特化した放熱機能を有するように構成されている。

本構成によれば、熱伝導部４０の構造が、自身の通電についての制約によって、磁気部品１０の放熱性能について不利な構造に制限されることがない。即ち、通電性能についての制約によって熱伝導部４０の板厚を薄くする必要がない。このため、熱伝導部４０を磁気部品１０の放熱性能について有利な構造となるように、この熱伝導部４０の板厚や平面寸法などを独立して設計することが可能になる。

従って、実施形態１によれば、放熱性能に優れた電源装置１を提供することができる。

上記電源装置１によれば、熱伝導部４０がケース２に熱伝導可能に接合されているため、磁気部品１０から熱伝導部４０に伝わった熱を熱引きによってケース２へと移動させることができる。また、半導体部品２０がケース２に熱伝導可能に接合されているため、半導体部品２０で生じた熱を熱引きによってケース２へと移動させることができる。これにより、磁気部品１０の放熱性能を向上させることができる。

上記電源装置１によれば、第３方向Ｚについて磁気部品１０と半導体部品２０との間に熱伝導部４０を配置することによって、熱伝導部４０によって磁気部品１０及び半導体部品２０の両方の放熱を行うことが可能になる。

上記電源装置１によれば、回路基板３０を磁気部品１０と半導体部品２０との間に介装し、板状部材である熱伝導部４０を磁気部品１０と回路基板３０との間に介装するとともに、回路基板３０と熱伝導部４０を概ね平行に配置することによって、熱伝導部４０の影響によって電源装置１の第３方向Ｚについての寸法が大きくなるのを抑えることができる。これにより、電源装置１の小型化を図ることが可能になる。

上記電源装置１によれば、磁気部品１０としてのトランス１２と一次側半導体部品２１との間の通電経路を構成する通電部材１５を熱伝導部４０の貫通孔４１に挿通する構造によって、通電部材１５の長さを短く抑えることができ、この通電部材１５の取り回しに要するスペースを削減することが可能になる。

上記電源装置１によれば、第１積層体Ｅ１及び第２積層体Ｅ２をそれらの並置方向である第１方向Ｘに間隔Ｇを隔てて配置することによって、第１積層体Ｅ１におけるチョークコイル１１と二次側半導体部品２２のそれぞれの放熱流路Ｄ１，Ｄ４を、第２積層体Ｅ２におけるトランス１２と一次側半導体部品２１のそれぞれの放熱流路Ｄ２，Ｄ３から分離することが可能になる。このため、第１積層体Ｅ１側の熱と第２積層体Ｅ２側の熱との間での熱干渉を抑制することができる。

以下、上記の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。

（実施形態２）
図５に示されるように、実施形態２の電源装置１０１は、ケース２の構造について実施形態１の電源装置１のものと相違している。

その他については、実施形態１と同様である。

図５及び図６に示されるように、この電源装置１０１において、ケース２の底部２ｃの外表面には、第１積層体Ｅ１及び第２積層体Ｅ２のそれぞれの投影面４，５と重なる位置から延出した複数の放熱フィン６，７が設けられている。即ち、複数の放熱フィン６，７は、ケース２の一部によって構成されている。

ここで、「複数の放熱フィン６，７が投影面４，５と重なる位置から延出する。」という旨の記載には、複数の放熱フィン６，７の全体が投影面４，５と重なる位置から延出する形態、複数の放熱フィン６，７の一部が投影面４，５と重なる位置から延出する形態などが広く包含される。

複数の放熱フィン６，７はいずれも、第１積層体Ｅ１及び第２積層体Ｅ２の並置方向である第１方向Ｘに沿って平行配置されている。このとき、放熱フィン６，７のフィン幅方向が第１方向Ｘであり、フィン長さ方向が第２方向Ｙであり、フィン高さ方向が第３方向Ｚである。

本実施形態では、フィン６及びフィン７の数はいずれも３つである場合について例示している。３つのフィン６が第１方向Ｘに異なる間隔で配置され、３つのフィン７が第１方向Ｘに異なる間隔で配置されている。

図６に示されるように、３つのフィン６の第２方向Ｙの長さは、第１積層体Ｅ１の投影面４の第２方向Ｙの長さを上回るように構成されている。同様に、３つのフィン７の第２方向Ｙの長さは、第２積層体Ｅ２の投影面５の第２方向Ｙの長さを上回るように構成されている。

なお、フィン６及びフィン７のそれぞれの数は３つに限定されるものではなく、その数は必要に応じて適宜に変更可能である。

また、必要に応じて、３つのフィン６と３つのフィン７の少なくとも一方を等間隔に配置する構造、複数のフィン６，７のうちの複数を交差状に配置する構造、複数のフィン６，７のうちの少なくとも１つをケース２とは別体の部材によって構成する構造、複数のフィン６，７についてのフィン長さ方向を第１方向Ｘとしフィン幅方向を第２方向Ｙとする構造などを採用することもできる。

上述の実施形態２によれば、第１積層体Ｅ１の二次側半導体部品２２からケース２の底部２ｃに伝わる熱をフィン６によって放熱し、第２積層体Ｅ２の一次側半導体部品２１からケース２の底部２ｃに伝わる熱をフィン７によって放熱することができる。この場合、二次側半導体部品２２からケース２の底部２ｃに伝わる熱と、一次側半導体部品２１からケース２の底部２ｃに伝わる熱との間での熱干渉を抑制することができる。

また、複数の放熱フィン６，７を平行配置することによって、単位面積当たりの放熱フィン６，７の数を増やすことが可能になる。

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

（実施形態３）
図７に示されるように、実施形態３の電源装置２０１は、磁気部品１０と熱伝導部４０との接合構造と、半導体部品２０とケース２との接合構造と、について実施形態１の電源装置１のものと相違している。

その他については、実施形態１と同様である。

この電源装置２０１において、チョークコイル１１及びトランス１２はいずれも、熱伝導部４０との間に接合層８を有し、この接合層８を介して熱伝導部４０の片面４０ａに接合されている。このとき、チョークコイル１１の接合層８のうち熱伝導部４０側の接合面８ａがチョークコイル１１の放熱面１１ａとなる。同様に、トランス１２の接合層８のうち熱伝導部４０側の接合面８ａがトランス１２の放熱面１２ａとなる。

一次側半導体部品２１及び二次側半導体部品２２はいずれも、熱伝導部４０との間に接合層９を有し、この接合層９を介してケース２の底部２ｃに接合されている。このとき、一次側半導体部品２１の接合層９のうちケース２側の接合面９ａが一次側半導体部品２１の放熱面となる。同様に、二次側半導体部品２２の接合層９のうちケース２側の接合面８ａが二次側半導体部品２２の放熱面となる。

ここで、接合層８，９は、熱伝導性が高く密着性を有する材料からなるシート部材やグリース層などによって構成されるのが好ましい。これにより、磁気部品１０及び半導体部品２０の放熱性を向上させることができる。

なお、４つの接合層８，９のうちの少なくとも１つを省略することもできる。

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

上述の実施形態３の電源装置２０１における接合層８，９の接合構造を、実施形態２の電源装置１０１における接合構造に適用することもできる。

（実施形態４）
図８に示されるように、実施形態４の電源装置３０１は、２つの熱伝導部４０，５０を有する点で実施形態１の電源装置１のものと相違している。即ち、実施形態１の電源装置１における熱伝導部４０に加えて、別の熱伝導部５０が設けられている。

その他については、実施形態１と同様である。

この電源装置３０１において、熱伝導部５０は、ケース２の収容空間３のうち磁気部品１０を隔てて熱伝導部４０とは反対側の第１空間３ａに収容されており、熱伝導部４０と同様にケース２に固定されている。この熱伝導部５０は、熱伝導部４０と概ね平行に配置され、ケース２に熱伝導可能に接合されている。熱伝導部５０は、熱伝導部４０と概ね同形状であり且つ同一の材料からなる板状部材によって構成されている。

熱伝導部５０は、第３方向Ｚについて２つの磁気部品１０と重なるように設けられている。このとき、熱伝導部５０は、２つの半導体部品２０及び回路基板３０のいずれにも電気的に接続されることなく２つの磁気部品１０の放熱面と熱伝導可能に対向するように構成されている。このため、熱伝導部４０と同様の放熱機能を果たす。

一方で、この熱伝導部５０は、磁気部品１０に接合されておらず、且つ熱伝導部４０の貫通孔４１のような部位を備えていない。これに代えて、熱伝導部５０が、熱伝導部４０のように、磁気部品１０の放熱面に直に接合されてもよいし、また通電部材が挿通される貫通孔を備えていてもよい。

上述の実施形態４によれば、実施形態１に比べて磁気部品１０の放熱性を向上させることが可能になる。

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

上述の実施形態４の電源装置３０１において、２つの熱伝導部４０，５０のうちの熱伝導部４０が省略された構造や、２つの熱伝導部４０，５０に１又は複数の別の熱伝導部が追加された構造などを採用することもできる。

本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上述の実施形態では、磁気部品１０及び半導体部品２０のそれぞれの数がいずれも２つである場合について例示したが、磁気部品１０及び半導体部品２０のそれぞれの数は２つの限定されるものではなく、必要に応じて適宜に変更可能である。

上述の実施形態では、第１積層体Ｅ１がチョークコイル１１と二次側半導体部品２２との積層体であり、第２積層体Ｅ２がトランス１２と一次側半導体部品２１との積層体である場合について例示したが、これに代えて、第１積層体Ｅ１をチョークコイル１１と一次側半導体部品２１との積層体とし、第２積層体Ｅ２をトランス１２と二次側半導体部品２２との積層体とすることもできる。

上述の実施形態では、熱伝導部４０がケース２に固定される場合について例示したが、これに代えて、熱伝導部４０がケース２以外の要素に固定される構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、磁気部品１０が熱伝導部４０の片面４０ａに接合される場合について例示したが、これに代えて、磁気部品１０が熱伝導部４０の片面４０ａに隙間を介して対向する構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、半導体部品２０がケース２に接合される場合について例示したが、これに代えて、半導体部品２０がケース２に接合されていない構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、熱伝導部４０に通電部材１５が挿通される貫通孔４１を設ける場合について例示したが、必要に応じて熱伝導部４０の貫通孔４１が省略された構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、熱伝導部４０，５０が板状部材によって構成される場合について例示したが、これに代えて、熱伝導部４０，５０を棒状、ブロック状、ハニカム状などの別形状を有する部材によって構成することもできる。

１，１０１，２０１，３０１ 電源装置
２ ケース
４，５ 投影面
６，７ 放熱フィン
１０ 磁気部品
１０ａ，１１ａ，１２ａ 放熱面
１１ チョークコイル（磁気部品）
１２ トランス（磁気部品）
１５ 通電部材
１８ 一次コイル
１９ 二次コイル
２０ 半導体部品
２１ 一次側半導体部品（半導体部品）
２２ 二次側半導体部品（半導体部品）
３０ 回路基板
４０，５０ 熱伝導部
４１ 貫通孔
Ａ 回路基板の延在面
Ｅ１ 第１積層体
Ｅ２ 第２積層体
Ｇ 間隔
Ｘ 第１方向（並置方向）
Ｚ 第３方向（板厚方向）

Claims (5)

1. 磁気部品（１０，１１，１２）と、
   上記磁気部品に電気的に接続された半導体部品（２０，２１，２２）と、
   上記半導体部品を制御するために上記半導体部品に電気的に接続された回路基板（３０）と、
   上記回路基板の板厚方向（Ｚ）について上記磁気部品と重なるように設けられた熱伝導部（４０，５０）と、
   上記磁気部品と上記半導体部品と上記回路基板と上記熱伝導部をともに収容するケース（２）と、
   を備え、
   上記熱伝導部は、上記ケースに熱伝導可能に接合され、上記半導体部品は、上記ケースに熱伝導可能に接合されており、
   上記熱伝導部は、上記半導体部品及び上記回路基板のいずれにも電気的に接続されることなく上記磁気部品の放熱面（１０ａ，１１ａ，１２ａ）と熱伝導可能に対向するように構成されており、
   上記回路基板は、上記板厚方向について上記磁気部品と上記半導体部品との間に介装され、上記熱伝導部は、上記磁気部品と上記回路基板との間に介装されて上記回路基板の延在面（Ａ）に沿って延在する板状部材によって構成されている、電源装置（１，１０１，２０１，３０１）。
2. 上記熱伝導部には、当該熱伝導部を上記板厚方向に貫通する貫通孔（４１）が設けられており、
   上記磁気部品と上記半導体部品との間の通電経路を構成する通電部材（１５）が、上記熱伝導部の上記貫通孔に挿通されるように構成されている、請求項１に記載の電源装置。
3. 上記磁気部品としての、チョークコイル（１１）と、一次コイル（１８）及び二次コイル（１９）を有するトランス（１２）と、を備え、
   上記半導体部品としての、上記トランスの上記一次コイル側に接続された一次側回路を構成する一次側半導体部品（２１）と、上記トランスの上記二次コイル側に接続された二次側回路を上記チョークコイルとともに構成する二次側半導体部品（２２）と、を備え、
   上記チョークコイル及び上記トランスのいずれか一方と上記一次側半導体部品及び上記二次側半導体部品のいずれか一方とが上記回路基板及び上記熱伝導部を間に挟んで上記回路基板の板厚方向（Ｚ）に積層されてなる第１積層体（Ｅ１）と、上記チョークコイル及び上記トランスのいずれか他方と上記一次側半導体部品及び上記二次側半導体部品のいずれか他方とが上記回路基板及び上記熱伝導部を間に挟んで上記板厚方向に積層されてなる第２積層体（Ｅ２）と、が形成され、上記第１積層体及び上記第２積層体が上記板厚方向と交差する並置方向（Ｘ）に間隔（Ｇ）を隔てて配置されている、請求項１または２に記載の電源装置。
4. 上記ケースの外表面には、上記第１積層体及び上記第２積層体のそれぞれの投影面（４，５）と重なる位置から延出した複数の放熱フィン（６，７）が設けられている、請求項３に記載の電源装置。
5. 上記複数の放熱フィンは、上記並置方向に沿って平行配置されている、請求項４に記載の電源装置。

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