JPH0632787Y2 - スイッチング電源装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の分野） 本考案は、スイッチング電源装置におけるスイッチング
発熱素子の取り付け構成に関する。

（従来の技術） この種のスイッチング電源装置としては、例えば、第７
図に示すような内部構成を備えるものがある。

図において、符号101は長方形状のプリント基板であ
り、プリント基板101上には、コンデンサ102とチョーク
コイル103とからなるノイズフィルター回路104と、ダイ
オード105とコンデンサ106とからなる入力側整流平滑回
路107と、トランス108と、ダイオード109とコンデンサ1
10とからなる出力側整流平滑回路111と、パワートラン
ジスタ112とその駆動回路113とからなるスイッチ回路11
4と、フォトカプラ115や抵抗素子116等からなる検出回
路117が設けられ、側部には入出力端子部120が設けられ
ている。

第８図はその回路構成を示すもので、入出力端子部120
の入力側から入力された交流電圧は、ノイズフィルター
回路104を通り入力側整流平滑回路107で直流電圧とされ
てトランス108の１次側に与えられ、トランス108はスイ
ッチ回路114からの信号によりON/OFFされることにより
交流電圧を２次側へ送出し、この交流電圧は出力側整流
平滑回路111で再び直流電圧とされて、入出力端子部120
の出力側に与えられるようになっている。また、検出回
路117は、トランス108の２次側の出力電圧を検出し、そ
の出力電圧の変動に対応した検出出力をスイッチ回路11
4の駆動回路113に出力するように設けられており、駆動
回路113はその検出出力の入力に応答してパワートラン
ジスタ112をON/OFF制御する構成となっている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、このようなスイッチング電源装置におい
ては、出力側平滑回路111におけるダイオード109とパワ
ートランジスタ112における発熱量が大きく、したがっ
てそれらダイオード109とパワートランジスタ112とには
放熱用フィン121を一体に設けているが、このように放
熱フィンを121設ける構成においては、放熱フィン121か
らの放熱がコンデンサ106,110等の素子に悪影響を与え
てそれら素子の性能劣化を発生させ、これにより装置の
寿命を短くしてしまう問題点があった。

この問題点を回避するためには、放熱フィン121とコン
デンサ106,110等との配置間隔を大きくするようなこと
も考えられるが、基板101上の各素子の配置構成が複雑
となったり、基板101として大形のものを使用すると装
置が大きくなるという問題点があった。

本考案は上記の問題点に鑑みてなしたもので、発熱素子
からの熱がコンデンサ等の機器に及ばず、効率良く外部
に放熱されるスイッチング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） 本考案は、このような目的を達成するために、ケーシン
グ内に基板が設けられ、前記基板に、ノイズフィルター
回路、前記ノイズフィルター回路からの交流電圧を直流
電圧とする入力側整流平滑回路、前記入力側整流平滑回
路からの直流電圧が１次側に与えられるトランス、前記
トランスにスイッチ信号を与えるスイッチ回路、及び前
記スイッチ回路からの信号に基づき前記トランスの２次
側から与えられる交流電圧を直流電圧として出力する出
力側整流平滑回路とが配置されてなるスイッチング電源
装置において、前記基板の裏面と前記ケーシングの内面
との間に複数の放熱体が分離配置されるとともに、前記
各回路において使用されるスイッチング発熱素子が前記
各放熱体にそれぞれ個別に取り付けられてなる構成とし
た。

（作用） この構成によれば、スイッチング発熱素子を一体とする
放熱体が基板の裏面とケーシングの内面間に設けられる
ことにより、基板の表面側に配置される他の回路構成素
子と分離配置され、発熱素子からの熱がコンデンサ等に
及ばず、またケーシング側から外部に放出される。

さらに、スイッチング発熱素子が各放熱体に個別に取り
付けられるので、それぞれのスイッチング発熱素子のノ
イズが干渉することが回避される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本考案の実施例に係るスイッチング電源装
置の外観斜視図、第２図は同分解斜視図、第３図は同内
部構成を示す横断面図、第４図は同内部構成を示す縦断
面図である。なお、本考案のスイッチング電源装置の回
路構成は、第８図に示す従来例に示すものと同様である
のでその説明は省略する。

図において、符号１は外形を構成する樹脂製ケーシング
であり、一方側面が開口したケーシング本体２と、その
開口を覆うように設けられる蓋体３とからなっている。

ケーシング本体２はベース部４から周壁部５が一体に立
設されて構成されており、その周壁部５はその正面形状
において４角部のそれぞれが段状に凹部６となった長方
形状となっている。そして、周壁部５の長手方向に位置
する一対の側部5aのそれぞれには、放熱用のスリット孔
７が格子状に設けられており、それら側部5a面と直交す
る方向に位置する一対の側部5bの開口に近い位置には係
止孔８が設けられている。ベース部４の上記の各凹部６
に対応する位置には、取り付け孔10のそれぞれが設けら
れている。

ベース部４の背面には、第５図に示すように、長手方向
に取り付け溝12が設けられており、その取り付け溝12の
下側部には取り付け溝12側に弾力的に突出する樹脂製の
係止部材13が設けられている。

蓋体３はその正面形状がケーシング本体２の周壁部５の
正面形状と同様であり、その下縁に１対の入力端子部14
と１個のアース端子部15とが設けられ、上縁に２対の出
力端子部16が設けられている。上記のそれぞれの端子部
14,15,16は、端子金具に端子ネジが装着されて構成され
ている。それら上下縁に直交する側縁の奥側には、ケー
シング本体２へ取り付ける際に周壁部５に設けられた係
止孔８に内側から係止する係止片18が突出して設けられ
ている。また、蓋体３の上面には調整用孔19と作動表示
孔20とがそれぞれ設けられている。

そして、蓋体３はケーシング本体２に、上記の係止片18
を係止孔８に係止させる状態において一体に固定され
る。

次に、装置の内部構成について説明する。

ケーシング１内には、蓋体３の内面に相対するように設
けられる第１基板20と、ケーシング本体２の周壁部５の
側部5bの内面に相対する第２と第３の基板21,22と、ケ
ーシング本体２のベース部４の内面に相対するように設
けられる第４基板23とが、それら端縁を当接してそれぞ
れの基板20,21,22,23により平面構成において枠状体を
構成するように設けられている。第１基板20は、蓋体３
の各端子部14,15,16の端子金具の下端が半田付けで連結
固定されることにより蓋体３に一体に固定されており、
その蓋体３の内面に相対する面側に、ノイズフィルター
回路を構成するコイル25aとコンデンサ25b、入力側整流
平滑回路を構成するダイオード25c、ヒューズ25d等が搭
載されている。

第２基板21と第３基板22とは、一端部が第４基板24の両
端部に電気的な接続も可能な連結具28により連結されて
第４基板23に一体に固定されており、この一体とされた
第２、第３、第４基板21,22,23は、第４基板23がその中
央位置に設けられた取り付け孔30部分においてケーシン
グ本体２のベース部４に固定ネジ29に固定されることに
よりケーシング１内に固定状態に設けられる。第１基板
20と、第２及び第３基板21,22との電気的接続は各リー
ド線32により行っている。

そして、第２基板21の第３基板22に相対する面には入力
側整流平滑回路を構成するコンデンサ33a等が、第３基
板22の第２基板21に相対する面には出力側整流平滑回路
を構成するコンデンサ34a、感度検出回路を構成するホ
トカプラ34b、調整ネジ34c、作動表示灯34d等が、第４
基板23のケーシング本体２のベース部４に相対する面と
相反する面には、トランス38a、スイッチ回路を構成す
るパワートランジスタ38b、出力側整流平滑回路を構成
するダイオード38c等が搭載されている。

第４基板23は、第６図に示すように、その第２と第３基
板21,22に連結される側の中央部に一対の突出部42を備
えており、これに対し第２と第３基板21,22の第４基板2
3に連結される側には中央に一対の切欠部44が設けられ
ている。そして、第２及び第３基板21,22と第４基板23
とが連結される際には、上記突出部42が切欠部44を通し
て第２と第３基板21,22の裏面側に突出し、その突出部4
2上に上記のパワートランジスタ38bとダイオード38cと
がそれぞれ搭載されている。

46のそれぞれは上記パワートランジスタ38bとダイオー
ド38cとの放熱体としてのヒートシンクであり、パワー
トランジスタ38bとダイオード38cとは一方ではこれらヒ
ートシンク46の、第２と第３基板21,22の裏面に相対す
るように位置する折り曲げ片47の内面側に一体に固定さ
れている。ヒートシンク46は金属板が打ち抜き及び折り
曲げ加工されることにより形成され、その折り曲げ部48
には係止部49が付設された開口50が設けられている。そ
して、ヒートシンク46はその係止部49に第２と第３基板
21,22の突出部42の端部が係止されることにより固定さ
れている。

パワートランジスタ38bとダイオード38cとを一方では第
２と第３基板21,22に、他方ではヒートシンク46のそれ
ぞれに固定する場合、第１と第２基板21,22とヒートシ
ンク46との間に相対的変位が発生すると、パワートラン
ジスタ38bとダイオード38cとの第１、第２基板21,22へ
の固定リード部38b_１,38c_１が切断する恐れがあるが、
上記のように第２と第３基板21,22とヒートシンク46と
が固定されるので上記の相対的変位は発生せず、これに
より上記固定リード部38b_１,38c_１の切断の恐れはな
い。

そして、上記のように第２と第３と第４基板21,22,23と
が連結されるとともに、ヒートシンク46のそれぞれが一
体に付設された内部構成体51は、所定の方向においてケ
ーシング本体２内に組み込まれ、その際ヒートシンク46
の折り曲げ片47のそれぞれは、ケーシング本体２の凹部
６が設けられることにより周壁部５の側部5b内面に形成
される収納スペース52内に丁度嵌装される状態となる。
上記の内部構成体51のケーシング本体２への組み込み
は、蓋体３に一体に固定された第１基板20にリード線32
を介して第２基板、第３基板、第４基板21,22,23側が接
続された状態で行われ、その組み込みとともに蓋体３の
ケーシング本体２上への取り付けも行われる。

上記において本考案の特徴とする構成は、それぞれのヒ
ートシンクを第２、第３、第４基板21,22,23の裏面とケ
ーシング１の内面間に位置させ、その第２、第３基板2
1,22の裏面と周壁部５の一方の側部ｂとの間に形成され
る収納スペース52内に位置する折り曲げ片47のそれぞれ
に、スイッチング発熱素子としてのパワートランジスタ
38bとダイオード38cとを個別に取り付けた点である。

このようにパワートランジスタ38bとダイオード38cとそ
れらが取り付けられるヒートシンク46の折り曲げ片47と
が収納スペース52内に分離配置されることにより、それ
らからの放熱は第２、第３基板21,22により遮られて、
他の素子が配置されるケーシング１の内方側には至ら
ず、収納スペース52の両端に位置する周壁部５のスリッ
ト孔７から外部にスムーズに放出されるようになってい
る。

さらに、パワートランジスタ38bとダイオード38cとが個
別にヒートシンク46に取り付けられることにより、それ
らのスイッチングノイズが干渉して巨大なノイズレベル
となることが回避される。

（考案の効果） したがって本考案によれば、スイッチング発熱素子を一
体とする放熱体が基板の裏面とケーシングの内面間に設
けられて他の回路構成素子と分離配置され、スイッチン
グ発熱素子からの熱がコンデンサ等に及ぶことなく外部
に放出されるので、これによりコンデンサ等の熱による
性能劣化が回避され、電源装置の長寿命化が可能とな
る。

加えて、スイッチング発熱素子のそれぞれが個別に各放
熱体に取り付けられるので、それらのスイッチングノイ
ズが干渉して巨大なノイズレベルとなることが回避さ
れ、これにより接続される他の機器の誤動作や損傷が防
止される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案の実施例に関し、第１図は
本考案の実施例に係るスイッチング電源装置の外観斜視
図、第２図は同分解斜視図、第３図は同内部構成を示す
横断面図、第４図は同内部構成を示す縦断面図、第５図
は同背面図、第６図は内部構成体の底面図である。 第７図、第８図は従来例に関し、第７図はスイッチング
電源装置の内部構成図、第８図は回路構成を示すブロッ
ク回路図である。 １……ケーシング、 21……第２基板（基板）、 22……第３基板（基板）、 38b……パワートランジスタ（スイッチング発熱素
子）、 38c……ダイオード（スイッチング発熱素子）、 46……ヒートシンク（放熱体）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 永泉 秀夫 岡山県岡山市海吉2075番地 岡山立石電機 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭58−145088（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−69315（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に基板が設けられ、前記基板
   に、ノイズフィルター回路、前記ノイズフィルター回路
   からの交流電圧を直流電圧とする入力側整流平滑回路、
   前記入力側整流平滑回路からの直流電圧が１次側に与え
   られるトランス、前記トランスにスイッチ信号を与える
   スイッチ回路、及び前記スイッチ回路からの信号に基づ
   き前記トランスの２次側から与えられる交流電圧を直流
   電圧として出力する出力側整流平滑回路とが配置されて
   なるスイッチング電源装置において、 前記基板の裏面と前記ケーシングの内面との間に複数の
   放熱体が分離配置されるとともに、前記各回路において
   使用されるスイッチング発熱素子が前記各放熱体にそれ
   ぞれ個別に取り付けられてなることを特徴とするスイッ
   チング電源装置。