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公開番号2025059838
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170179
出願日2023-09-29
発明の名称絶縁型コンバータ
出願人株式会社ダイヘン
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H02M 3/28 20060101AFI20250403BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】一次側回路基板、二次側回路基板を、金属製のケーシングに収容する場合、これらの配置状態によっては、絶縁型コンバータの大きさが大きくなってしまう。
【解決手段】絶縁型コンバータ1は、コイル基板3の一端において、第1コイルパターン36に電気的に接続されたインバータ回路基板(一次側回路基板)4Aと、コイル基板3の他端において、第2コイルパターン37に電気的に接続された整流回路基板(二次側回路基板)4Bと、トランス3A、インバータ回路基板4A、および、整流回路基板4Bを収容するケーシング20と、を備える。インバータ回路基板4Aは、コイル基板3の一端において、コイル基板3と直交する方向に延在するように、コイル基板3に一体的に取り付けられている。整流回路基板4Bは、コイル基板3の他端において、コイル基板3と直交する方向に延在するように、コイル基板3に一体的に取り付けられている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一次コイルとなる第１コイルパターン、および、二次コイルとなる第２コイルパターンを有したコイル基板と、前記第１コイルパターンと前記第２コイルパターンとを電磁結合するコアと、を備えたトランスを含む絶縁型コンバータであって、
前記絶縁型コンバータは、
前記コイル基板の一端において、前記第１コイルパターンに電気的に接続された一次側回路基板と、
前記コイル基板の他端において、前記第２コイルパターンに電気的に接続された二次側回路基板と、
前記トランス、前記一次側回路基板、および、前記二次側回路基板を収容する絶縁性のケーシングと、をさらに備えており、
前記一次側回路基板は、前記コイル基板の一端において、前記コイル基板と直交する方向に延在するように、前記コイル基板に一体的に取り付けられており、
前記二次側回路基板は、前記コイル基板の他端において、前記コイル基板と直交する方向に延在するように、前記コイル基板に一体的に取り付けられていることを特徴とする絶縁型コンバータ。
続きを表示（約 780 文字）【請求項２】
前記一次側回路基板と前記二次側回路基板を、前記ケーシングの対向する一対の側壁に固定することにより、前記コイル基板は、前記ケーシング内で保持されていることを特徴とする請求項１に記載の絶縁型コンバータ。
【請求項３】
前記コイル基板には、第１挿通孔と第２挿通孔とが形成されており、前記第１挿通孔の周りには前記第１コイルパターンが形成されており、前記第２挿通孔の周りには前記第２コイルパターンが形成されており、
前記コアは、前記第１挿通孔に挿通される第１磁性部分と、前記第２挿通孔に挿通される第２磁性部分とを有し、
前記一次側回路基板および前記二次側回路基板のそれぞれと、前記側壁の内面との間には、前記第１磁性部分に対して前記第１挿通孔を位置決めし、前記第２磁性部分に対して前記第２挿通孔を位置決めするスペーサ、が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の絶縁型コンバータ。
【請求項４】
前記一次側回路基板および前記二次側回路基板のそれぞれには、前記スペーサが固着されており、
前記各側壁を挿通した締結具を前記スペーサに螺着させることにより、前記一次側回路基板と前記二次側回路基板が、前記ケーシングに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の絶縁型コンバータ。
【請求項５】
前記絶縁型コンバータは、ＤＣ－ＤＣコンバータであり、
前記一次側回路基板は、スイッチング素子が搭載され、前記スイッチング素子により、直流電力を交流電力に変換し、前記コイル基板に前記交流電力を供給するインバータ回路基板であり、
前記二次側回路基板は、前記コイル基板から出力された電流を整流する整流回路基板であることを特徴とする請求項１に記載の絶縁型コンバータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランスを含む絶縁型コンバータに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
たとえば、特許文献１には、トランスを含む絶縁型コンバータが開示されている。トランスは、絶縁性の筐体内に収容されており、トランスは、筐体外において、インバータ回路基板と整流回路基板とに、電気的に接続されている。トランスと、インバータ回路基板（一次側回路基板）と、整流回路基板（二次側回路基板）とは、金属製のケーシングに収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－４９２８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、トランスの絶縁性を筐体で確保しつつ、一次側回路基板、二次側回路基板を、金属製のケーシングに収容する場合、これらの配置状態によっては、絶縁型コンバータの体格の全体が大きくなることが想定される。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、トランスの絶縁性を確保しつつ、絶縁型コンバータの大きさをコンパクトにすることができる絶縁型コンバータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を鑑みて、本発明に係る絶縁型コンバータは、一次コイルとなる第１コイルパターン、および、二次コイルとなる第２コイルパターンを有したコイル基板と、前記第１コイルパターンと前記第２コイルパターンとを電磁結合するコアと、を備えたトランスを含む絶縁型コンバータであって、前記絶縁型コンバータは、前記コイル基板の一端において、前記第１コイルパターンに電気的に接続された一次側回路基板と、前記コイル基板の他端において、前記第２コイルパターンに電気的に接続された二次側回路基板と、前記トランス、前記一次側回路基板、および、前記二次側回路基板を収容する絶縁性のケーシングと、をさらに備えており、前記一次側回路基板は、前記コイル基板の一端において、前記コイル基板と直交する方向に延在するように、前記コイル基板に一体的に取り付けられており、前記二次側回路基板は、前記コイル基板の他端において、前記コイル基板と直交する方向に延在するように、前記コイル基板に一体的に取り付けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、コイル基板の両端に、一次側回路基板と二次側回路基板とが、コイル基板に一体的に取り付けられている。これにより、コイル基板と、一次側回路基板と、二次側回路基板とを、コンパクト化された１つの基板構造体として取り扱うことができる。これにより、コイル基板、一次側回路基板、および二次側回路基板と、コアとの相対位置を管理し易く、絶縁型コンバータの組み立ての作業性を高めることができる。
【０００８】
さらに、一次側回路基板と二次側回路基板とが、コイル基板と直交する方向に延在するように、コイル基板に一体的に取り付けられているため、同じ平面上にこれらの基板を配置した場合に比べて、これらを収容するケーシングをコンパクトにすることができる。これにより、絶縁型コンバータの小型化を図ることで、低フットプリント化を実現することができる。
【０００９】
より好ましい態様としては、前記一次側回路基板と前記二次側回路基板を、前記ケーシングの対向する一対の側壁に固定することにより、前記コイル基板は、前記ケーシング内で保持されている。
【００１０】
この態様によれば、一次側回路基板と二次側回路基板を、ケーシングの対向する一対の側壁に固定することにより、取り付け時の寸法誤差等による変形・歪みを、一次側回路基板と二次側回路基板により吸収し、コイル基板をケーシング内に保持することができる。これにより、ケーシングにコイル基板を直接取り付けることに起因したコイル基板の変形・歪み等を抑えることができるため、コアに対してコイル基板を精度良く取り付けることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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