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公開番号2023072973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-25
出願番号2021185739
出願日2021-11-15
発明の名称電源装置
出願人矢崎総業株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H05K 1/16 20060101AFI20230518BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】放射ノイズを低減可能なインダクタを有する電源装置を提供すること。
【解決手段】電源装置1は、入力電圧を所定の目標電圧に変換して出力する電圧変換機能を有する電子部品ユニット10と、電子部品ユニット10が実装される回路基板20と、を備える。回路基板20は、複数層20a～20eが積み重ねられた多層構造を有する。電子部品ユニット10は、螺旋状に旋回する形状を有するように複数層に分割配線された導体パターン21によって構成される第1旋回部16aと、第1旋回部16aとは逆向きの螺旋状に旋回する形状を有するように複数層に分割配線された導体パターン21によって構成される第2旋回部16bと、が回路基板20の基板面に沿う方向において隣り合うように配置され、且つ、第1旋回部16aの入力端22と、第2旋回部16bの入力端22と、に共通の入力がなされるように構成された、インダクタ部15を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
入力電圧を所定の目標電圧に変換して出力する電圧変換機能を有する電子部品ユニットと、前記電子部品ユニットが実装される回路基板と、を備える電源装置であって、
前記回路基板は、
当該回路基板の厚さ方向に複数層が積み重ねられた多層構造を少なくとも一部に有し、
前記電子部品ユニットは、
螺旋状に旋回する形状を有するように前記複数層に分割配線された導体パターンによって構成される第１旋回部と、前記第１旋回部とは逆向きの螺旋状に旋回する形状を有するように前記複数層に分割配線された導体パターンによって構成される第２旋回部と、が前記回路基板の基板面に沿う方向において隣り合うように配置され、且つ、前記第１旋回部の入力端と、前記第２旋回部の入力端と、に共通の入力がなされるように構成される、インダクタ部を有する、
電源装置。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電源装置において、
前記電子部品ユニットは、
前記第１旋回部の旋回内側に位置するように前記基板面に載せ置かれる第１コア材と、前記第２旋回部の旋回内側に位置するように前記基板面に載せ置かれる第２コア材と、を更に有する、
電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置において、
前記電子部品ユニットは、
前記第１旋回部の出力端と、前記第２旋回部の出力端と、にハンダ付けされるバスバを、更に有する、
電源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電源装置において、
前記バスバは、
前記第１コア材及び前記第２コア材に更に接触する、
電源装置。
【請求項５】
請求項１～請求項４の何れか一項に記載の電源装置において、
前記インダクタ部は、
変圧後の電流からノイズを除去するように前記電子部品ユニットに配置される、
電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力電圧を所定の目標電圧に変換して出力する電圧変換機能を有する電子部品ユニットと、電子部品ユニットが実装される回路基板と、を備える電源装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、ハイブリッド自動車等の車両に搭載されるバッテリとインバータとの間における電力変換等の目的で、ＤＣ／ＤＣコンバータが用いられている（例えば、特許文献１を参照。）。ＤＣ／ＤＣコンバータは、一般に、電力変換処理を行った後の電流の平滑化やノイズ除去等の目的で、各種のインダクタを内蔵している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１９３５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に、上述した種類のインダクタの作動時には、インダクタに生じる磁界等が周辺の空間に伝達されることに起因したノイズ（いわゆる、放射ノイズ）が生じる。特に、スイッチング方式のＤＣ／ＤＣコンバータのように、大電流かつ高周波でのスイッチング制御が行われる場合、インダクタの放射ノイズも大きくなることが知られている。インダクタの放射ノイズは、ＤＣ／ＤＣコンバータ内の他の電子部品の適正な作動の妨げ等の原因ともなり得る。よって、インダクタでの放射ノイズは、出来る限り低減されることが望ましい。
【０００５】
本発明の目的の一つは、放射ノイズを低減可能なインダクタを有する電源装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、以下を特徴としている。
【０００７】
入力電圧を所定の目標電圧に変換して出力する電圧変換機能を有する電子部品ユニットと、前記電子部品ユニットが実装される回路基板と、を備える電源装置であって、
前記回路基板は、
当該回路基板の厚さ方向に複数層が積み重ねられた多層構造を少なくとも一部に有し、
前記電子部品ユニットは、
螺旋状に旋回する形状を有するように前記複数層に分割配線された導体パターンによって構成される第１旋回部と、前記第１旋回部とは逆向きの螺旋状に旋回する形状を有するように前記複数層に分割配線された導体パターンによって構成される第２旋回部と、が前記回路基板の基板面に沿う方向において隣り合うように配置され、且つ、前記第１旋回部の入力端と、前記第２旋回部の入力端と、に共通の入力がなされるように構成された、インダクタ部を有する、
電源装置であること。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電子部品ユニットが、多層構造を有する回路基板内に構成された積層型のインダクタ部を有する。インダクタ部は、螺旋状に旋回する形状を有する第１旋回部と、第１旋回部とは逆向きの螺旋状に旋回する形状を有する第２旋回部と、が隣り合うように配置され、且つ、第１旋回部の入力端と第２旋回部の入力端とに共通の入力がなされるように構成されている。そのため、インダクタ部への通電時、第１旋回部と第２旋回部とに、互いに逆向きの磁界をタイミングを合わせて生じさせることができる。更に、それら磁界が近接して生じることで、インダクタ部の外部に（遠方に）放出される磁界の少なくとも一部が、互いに打ち消し合うことになる。その結果、インダクタ部から発せられる放射ノイズが全体として低減する。なお、第１旋回部及び第２旋回部の旋回内側に生じる磁界にまでは打ち消しの影響は及ばないと考えられるため、インダクタ部の本来の機能（例えば、伝導ノイズの低減や、信号の平滑化等）が過度に損なわれることはない。したがって、本構成の電源装置は、放射ノイズを低減可能である。
【０００９】
更に、本発明の電源装置は、他の効果も有する。例えば、複数の旋回部に入力電流が分割されることになるため、単一のインダクタを用いる場合に比べ、インダクタ部での全体的な発熱量が低減される。インダクタでの発熱量は、一般に損失に比例し、インダクタへの入力電流の電流値の二乗に比例するためである。発熱量の低減により、インダクタ部そのものや電子部品ユニットの他の部品の作動が、より適正に保たれる。加えて、回路基板に別体のインダクタをハンダ付けする場合に比べ、電子部品ユニットの薄型化が可能である。ハンダ付けの工程を要さない分だけ、生産性にも優れる。
【００１０】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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