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公開番号2025040366
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023179268
出願日2023-10-18
発明の名称スイッチング電源装置
出願人コーセル株式会社
代理人個人
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250314BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電力変換回路からの漏洩磁束がリード付き部品のリード線に作用してノイズ電圧が発生するのを容易に抑えることができるスイッチング電源装置を提供する。
【解決手段】コンデンサ素子18のリード線22a,22bは、先端部分がプリント配線板12に接続されて起立し、リード線22a,22bの間に、電力変換回路14から放出された漏洩磁束φの経路となる磁束通過空間24が形成される。電磁シールド部材28は、金属製の枠体30aとその内側の貫通空間30bとで成るシールド部30を有し、プリント配線板12に搭載され、シールド部30が、貫通空間30bの中心軸40が磁束通過空間24を通過するように位置決めされる。漏洩磁束φがシールド部30に作用し、枠体30aの周方向に電流が流れることによって漏洩磁束φと逆向きの磁束が発生し、磁束通過空間24を通過する漏洩磁束φの磁束密度が抑えられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プリント配線板と、前記プリント配線板に実装され、スイッチング動作により電力変換を行う電力変換回路と、前記電力変換回路の中の一部品又は前記電力変換回路以外の部品であって、部品本体の端部から同じ方向に延びる一対のリード線を備えたリード付き部品と、環状に閉じた導電体の枠体と前記枠体の内側の貫通空間とで成るシールド部を有した電磁シールド部材とを備え、
前記リード付き部品の前記リード線は、先端部分が前記プリント配線板の配線パターンに接続されて起立し、一対の前記リード線の間に、前記電力変換回路から放出された漏洩磁束の経路となる磁束通過空間が形成され、
前記電磁シールド部材は、前記プリント配線板に搭載されて、前記シールド部が、前記貫通空間の中心軸が前記磁束通過空間を通過するように位置決めされており、
前記漏洩磁束が前記シールド部に作用し、前記枠体の周方向に電流が流れることによって前記漏洩磁束と逆向きの磁束が発生し、前記磁束通過空間を通過する前記漏洩磁束の磁束密度が抑えられることを特徴とするスイッチング電源装置。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記電磁シールド部材の前記枠体は、周方向の一部が前記プリント配線板の配線パターンにより形成されている請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項３】
前記電磁シールド部材の前記枠体の少なくとも一部が、金属板により構成されている請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項４】
前記電磁シールド部材は、前記シールド部の端部に、回路部品を放熱するための放熱部が延設されている請求項１又は３記載のスイッチング電源装置。
【請求項５】
前記電磁シールド部材の前記枠体は、前記プリント配線板とは別体の補助プリント配線板の配線パターンにより形成されている請求項１記載のスイッチング電源装置。
【請求項６】
前記リード付き部品は、コンデンサ素子である請求項１，２，３又は５記載のスイッチング電源装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング動作によって漏洩磁束が放出されることによるノイズを抑えたシールド部を有するスイッチング電源装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、本願出願人による特許文献１に開示されているように、出力側の平滑コンデンサと出力端子とを結ぶ一対の接続パターンを立体的に交差させる構造にしたスイッチング電源装置があった。通常であれば、平滑コンデンサと接続パターンとで形成されるループが大きくなり、このループに磁性部品からの漏洩磁束が鎖交して大きい誘導電流が流れ、接続パターン等に大きなノイズ電圧が発生し、外部の負荷等に悪影響を及ぼすところ、このスイッチング電源装置の構造を適用することによって、上記の誘導電流を小さくすることができ、ノイズ電圧の発生を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実用新案登録第３１４２５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の構造は、漏洩磁束によるノイズ電圧の発生を抑える点で非常に優れた構造ではあるが、平滑コンデンサのリード線が長い時に、リード線にノイズ電圧が発生するのを抑える効果は期待できない。
【０００５】
例えば、図６に示す従来のスイッチング電源装置１０は、プリント配線板１２に電力変換回路１４が実装され、電力変換回路１４の中の一部品である磁性部品１６の近傍に、リード付き部品であるコンデンサ素子１８が実装されている。コンデンサ素子１８は、横向きに配した円柱状の部品本体２０を有し、部品本体２０の端部からプリント配線板１２に向かって一対のリード線２２ａ，２２ｂが延び、リード線２２ａ，２２ｂの先端部分がプリント配線板の配線パターンに接続されている。リード線２２ａ，２２ｂが長いのは、部品本体２０の下方に回路部品（図示せず）を実装するためであり、リード線２２ａ，２２ｂを長くすることによって、部品本体２０が下方の回路部品に接触しないようにしている。そのため、プリント配線板１２から起立するリード線２２ａ，２２ｂによって所定面積のループが形成される。以下、リード線２２ａ，２２ｂの間の空間を磁束通過空間２４と称する。
【０００６】
電力変換回路１４は、スイッチング動作により電力変換を行う回路である。磁性部品１６は例えばスイッチングトランスやパワーインダクタ等で、スイッチング動作を行う時に漏洩磁束φを放出する。そして、この漏洩磁束φの一部がコンデンサ素子１８の磁束通過空間２４を通過し、リード線２２ａ，２２ｂに誘導電流が流れ、リード線２２ａ，２２ｂに大きなノイズ電圧が発生し、外部の負荷等に悪影響を及ぼすことになる。この問題は、特許文献１の構造を使用しても解決することができない。
【０００７】
なお、図６に示すコンデンサ素子１８は平滑用のアルミ電解コンデンサ等であるが、制御回路に使用される小型コンデンサ素子（セラミックコンデンサ、フィルムコンデンサ）や、抵抗値が非常に小さい抵抗素子等の場合でも、リード線が長い時に上記のノイズ電圧が発生し、制御回路が誤動作する可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、電力変換回路からの漏洩磁束がリード付き部品のリード線に作用してノイズ電圧が発生するのを容易に抑えることができ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】
【０００９】
本発明は、プリント配線板と、前記プリント配線板に実装され、スイッチング動作により電力変換を行う電力変換回路と、前記電力変換回路の中の一部品又は前記電力変換回路以外の部品であって、部品本体の端部から同じ方向に延びる一対のリード線を備えたリード付き部品と、環状に閉じた導電体の枠体と前記枠体の内側の貫通空間とで成るシールド部を有した電磁シールド部材とを備え、
前記リード付き部品の前記リード線は、先端部分が前記プリント配線板の配線パターンに接続されて起立し、一対の前記リード線の間に、前記電力変換回路から放出された漏洩磁束の経路となる磁束通過空間が形成され、
前記電磁シールド部材は、前記プリント配線板に搭載されて、前記シールド部が、前記貫通空間の中心軸が前記磁束通過空間を通過するように位置決めされており、
前記漏洩磁束が前記シールド部に作用し、前記枠体の周方向に電流が流れることによって前記漏洩磁束と逆向きの磁束が発生し、前記磁束通過空間を通過する前記漏洩磁束の磁束密度が抑えられるスイッチング電源装置である。
【００１０】
前記電磁シールド部材の前記枠体は、周方向の一部が前記プリント配線板の配線パターンにより形成されたものでもよい。また、前記電磁シールド部材の前記枠体の少なくとも一部が、金属板により構成されていてもよく、前記配線パターンによる部分以外の部分を金属板等にしてもよい。前記電磁シールド部材は、前記シールド部の端部に、回路部品を放熱するための放熱部が延設されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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