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公開番号2025059944
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023170370
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】絶縁型コンバータの使用時等に発生する、一次側回路基板および二次側回路基板の熱を、ケーシングから十分に放熱できないことがある。
【解決手段】絶縁型コンバータ1では、インバータ回路基板(一次側回路基板)4Aは、ケーシングの一方の側壁21Aに沿って延在するように、一方の側壁21Aに間隔をあけて対向しており、整流回路基板(二次側回路基板)4Bは、ケーシング20の他方の側壁21Bに沿って延在するように、他方の側壁21Bに間隔をあけて対向している。ケーシング20の内部空間Sには、絶縁性を有したモールド材Mが充填されることにより、ケーシングの内部空間Sに、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が封止されている。
【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、を備えたトランスと、
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、
を備えた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を備えており、
前記一次側回路基板は、前記ケーシングの一対の側壁のうち一方の側壁に沿って延在するように、前記一方の側壁に間隔をあけて対向しており、
前記二次側回路基板は、前記ケーシングの一対の側壁のうち他方の側壁に沿って延在するように、前記他方の側壁に間隔をあけて対向しており、
前記ケーシングの内部空間には、絶縁性を有したモールド材が充填されることにより、前記ケーシングの内部空間に、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が、前記モールド材で封止さ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 660 文字）【請求項２】
前記一方の側壁の外面には、前記一次側回路基板に電気的に接続された電解コンデンサおよび入力端子が搭載された入力用基板が取り付けられており、
前記他方の側壁の外面には、前記二次側回路基板に電気的に接続された電解コンデンサおよび出力端子が搭載された出力用基板が取り付けら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】
前記入力用基板と前記一方の側壁との間と、前記出力用基板と前記他方の側壁との間には、前記ケーシングを取り付けるための一対の取り付け部材が配置されており、
各前記取り付け部材には、前記電解コンデンサが位置する部分に空間が形成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】
前記ケーシングの内部空間には、前記モールド材として、前記コイル基板を構成する基板本体の絶縁材料の比誘電率よりも低い比誘電率を有したモールド材が充填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 2,000 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、絶縁性を有した１つのケーシングに、トランス、一次側回路基板、および二次側回路基板を収容した場合、絶縁型コンバータの使用時等に発生する、一次側回路基板および二次側回路基板の熱を、ケーシングから十分に放熱できないことがある。
【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、１つの筐体内に、トランス、一次側回路基板、および二次側回路基板を収容した場合であっても、筐体内の放熱性を確保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、を備えたトランスと、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、を備えた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を備えており、前記一次側回路基板は、前記ケーシングの一対の側壁のうち一方の側壁に沿って延在するように、前記一方の側壁に間隔をあけて対向しており、前記二次側回路基板は、前記ケーシングの一対の側壁のうち他方の側壁に沿って延在するように、前記他方の側壁に間隔をあけて対向しており、前記ケーシングの内部空間には、絶縁性を有したモールド材が充填されることにより、前記ケーシングの内部空間に、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が、前記モールド材で封止されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、絶縁型コンバータの使用時には、一次側回路基板、および、二次側回路基板に電流が通電されるため、発熱する。ここで、一次側回路基板は、ケーシングの一対の側壁のうち一方の側壁に沿って延在するように、一方の側壁に間隔をあけて対向しており、一次側回路基板と他方の側壁との間にはモールド材が充填されている。したがって、一次側回路基板で発熱した熱は、モールド材を介して、ケーシングの一方の側壁から放熱し易い。同様に、二次側回路基板は、ケーシングの一対の側壁のうち他方の側壁に沿って延在するように、他方の側壁に間隔をあけて対向しており、二次側回路基板と他方の側壁との間にはモールド材が充填されている。したがって、二次側回路基板で発熱した熱は、モールド材を介して、ケーシングの他方の側壁から放熱し易い。１つのケーシング内に、トランス、一次側回路基板、および、二次側回路基板を収容した場合であっても、ケーシングの一対の側壁から、一次側回路基板および二次側回路基板から発熱した熱を効率的に放熱することができる。
【０００８】
より好ましい態様としては、前記ケーシングの一方の側壁の外面には、前記一次側回路基板に電気的に接続された電解コンデンサおよび入力端子が搭載された入力用基板が取り付けられており、前記ケーシングの他方の側壁の外面には、前記二次側回路基板に電気的に接続された電解コンデンサおよび出力端子が搭載された出力用基板が取り付けられている。
【０００９】
この態様によれば、電解コンデンサを入力用基板および出力用基板に搭載し、ケーシングよりも外側に配置することにより、モールド材をケーシング内に充填する際の熱、および、絶縁型コンバータの使用時にケーシング内で発熱した熱が、電解コンデンサへ伝わることを抑えることができる。
【００１０】
さらに好ましい態様としては、前記入力用基板と前記一方の側壁との間と、前記出力用基板と前記他方の側壁との間には、前記ケーシングを取り付けるための一対の取り付け部材が配置されており、各前記取り付け部材には、前記電解コンデンサが位置する部分に空間が形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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