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【発明の名称】 スイッチング電源
【発明者】 【氏名】原田 聖二

【氏名】倉持 徹
【要約】 【課題】発熱部品の放熱性が向上し、かつプリント基板のスペース、ひいては全体の実装スペースを削減することができると共に、コストダウンが図れる構成のスイッチング電源を提供する。

【解決手段】スイッチング電源の底板部１ａと平行に、かつ底板部１ａと間隙Ｇを持たせてプリント基板４を配置する。間隙Ｇに発熱部品１３を配置して該発熱部品１３を前記底板部１ａに熱的に結合して取付ける。また、プリント基板４の配線パターンに電気的に接続する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】スイッチング電源の底板部と間隙を持たせてプリント基板を配置し、前記間隙に発熱部品を配置して該発熱部品を前記底板部に熱的に結合して取付け、かつ該発熱部品をプリント基板の配線パターンに電気的に接続したことを特徴とするスイッチング電源。
【請求項２】大面積の底板部と小面積の側板部とを有する金属製のコ字形もしくはＬ形フレームまたはケースを備え、前記底板部と平行に、かつ底板部と間隙を持たせてプリント基板を配置し、前記間隙に発熱部品を配置して該発熱部品を前記底板部に熱的に結合して取付け、かつ該発熱部品をプリント基板の配線パターンに電気的に接続したことを特徴とするスイッチング電源。
【請求項３】請求項１または２のスイッチング電源において、前記発熱部品は、ねじおよび雌ねじ部材により底板部に固定する構造を有し、前記雌ねじ部材は、前記プリント基板に設けた穴または切り欠きに嵌め込まれることを特徴とするスイッチング電源。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源に係わり、特に発熱部品の配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】スイッチング電源は、ダイオードやトランジスタ等の発熱部品を有する。このような発熱部品の熱は、従来より、図４（Ａ）〜（Ｃ）をに示す放熱構造により放熱される。図４（Ａ）は、アルミニウム等のケース３０の側板部３１に発熱部品３２を固定することにより、熱をケース３０に放熱するものである。３３は電子部品３４を搭載するプリント基板である。これに類する構造が実開平４−２８４９３号公報に開示されている。
【０００３】図４（Ｂ）は、プリント基板３３の一部３３ａを切り欠き、該切り欠き部３３ａに、ケース３０の底板部３５に固定して導熱板３６を立て、該導熱板３６に発熱部品３２を固定し、発熱部品３２の熱が導熱板３６を介して底板部３５に伝達されるように構成したものである。
【０００４】図４（Ｃ）は、前記導熱板３６の代わりに、底板部３５を切り起こしてその切り起こし片３５ａに前記発熱部品３２を固定したものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図４（Ａ）に示すように、ケース３０は、側板部３１が底板部３５に比較して小面積であるため、放熱性が劣る上、発熱部品３２はプリント基板３３上に所定の幅Ｗをもって投影する形で実装されるため、実装スペースの削減につながらないという問題点がある。
【０００６】また、図４（Ｂ）の従来構造においては、底板部３５に導熱板３６を当てて固定するため、導熱板３６と底板部３５との間の伝熱抵抗が大きくなり、放熱性を阻害する。また、導熱板３６を必要とし、部品点数と工数が増大するので、コストアップを招くという問題点がある。また、プリント基板３３を切り欠いて導熱板３６および発熱部品３２を設けるため、小型化の障害になるという問題点がある。
【０００７】図４（Ｃ）の従来構造においては、導熱板３６は不要となるものの、底板部３５に特殊加工を必要とする上、図４（Ｂ）の場合と同様に、実装スペースの削減につながらず、小型化の障害になるという問題点がある。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、発熱部品の放熱性が向上し、かつプリント基板のスペース、ひいては全体の実装スペースを削減することができると共に、コストダウンが図れる構成のスイッチング電源を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段と作用、効果】請求項１のスイッチング電源は、スイッチング電源の底板部と間隙を持たせてプリント基板を配置し、前記間隙に発熱部品を配置して該発熱部品を前記底板部に熱的に結合して取付け、かつ該発熱部品をプリント基板の配線パターンに電気的に接続したことを特徴とする。
【００１０】このように、スイッチング電源の底板部に発熱部品を取付けることにより、小面積の側板部に発熱部品を設ける場合に比較し、放熱性能を向上させることができる。また、本来、プリント基板と底板部との間はプリント基板の絶縁上設けられるデッドスペースであり、この空間に発熱部品を設けることにより、デッドスペースが活用され、実装スペースが節約され、スイッチング電源の小型化が可能となる。また、放熱のための部品が不要になるので、安価に実施できる。
【００１１】請求項２のスイッチング電源は、大面積の底板部と小面積の側板部とを有する金属製のコ字形もしくはＬ形フレームまたはケースを備え、前記底板部と平行に、かつ底板部と間隙を持たせてプリント基板を配置し、前記間隙に発熱部品を配置して該発熱部品を前記底板部に熱的に結合して取付け、かつ該発熱部品をプリント基板の配線パターンに電気的に接続したことを特徴とする。
【００１２】このように、大面積のフレームやケースの底板部に発熱部品を取付けることにより、小面積の側板部に発熱部品を設ける場合に比較し、放熱性能を向上させることができる。その他、請求項１と同様の効果を上げることができる。
【００１３】請求項３のスイッチング電源は、請求項１または２のスイッチング電源において、前記発熱部品は、ねじおよび雌ねじ部材により底板部に固定する構造を有し、前記雌ねじ部材は、前記プリント基板に設けた穴または切り欠きに嵌め込まれることを特徴とするこのように、プリント基板に雌ねじ部材を嵌め込む穴または切り欠きを設ければ、雌ねじ部材が発熱部品上に突出する場合、プリント基板と底板部との間を拡大することなく、発熱部品の取付けが可能となり、スイッチング電源の厚みの増大を防止することができる。また、組立時に雌ねじ部材をプリント基板の穴または切り欠きに保持することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１、図２（Ａ）は本発明によるスイッチング電源の一実施の形態を示す分解斜視図である。図１、図２（Ａ）において、１はＬ形フレーム、２はカバーであり、これらはアルミニウム等の金属でなり、ねじ３によって互いに結合されることにより、全体として箱形をなすケースを構成する。４はプリント基板であり、該プリント基板４は、Ｌ形フレーム１の底板部１ａ上に固着したスペーサをかねたねじ筒５に螺合するねじ６により、図３（Ａ）に示すように、底板部１ａと平行に、かつ所定の間隙Ｇが形成されるように固定される。
【００１５】前記プリント基板４上には、スイッチング電源を構成するラインフィルタ７、ダイオード８、コンデンサ１０、トランス１１、チョークコイル１２等が搭載される。９はトランジスタであり、該トランジスタ９は発熱部品としてＬ形フレーム１の側板部１ｂに取付けられ、Ｌ形フレーム１を利用して放熱される。
【００１６】１３は前記Ｌ形フレーム１の底板部１ａに取付けられる発熱部品の一例として示したダイオードである。該ダイオード１３もスイッチング電源回路の一部を構成する。
【００１７】図２（Ｂ）、図３（Ａ）は該ダイオード１３の取付け構造を示す。該ダイオード１３は、その絶縁構造の相違により、例えばシリコーンラバーのような熱伝導性の良い絶縁板１４を介して搭載されるか、あるいは該絶縁板１４を介することなく直接当接させ、底板部１ａに設けた孔とダイオード１３の孔とにねじ１５を挿通し、該ねじ１５をナットやねじ孔を複数個有する雌ねじ部材１６に螺合して締め付けることにより、底板部１ａに固定する。これによりダイオード１３は底板部１ａに熱的に結合される。
【００１８】１７はダイオード１３のリード端子であり、該リード端子１７はプリント基板４の配線パターンの一部であるランドに半田付けして電気的に接続する。
【００１９】このように、底板部１ａにダイオード１３あるいはトランジスタ等の発熱部品を取付ければ、底板部１ａは側板部１ｂ、２ａに比較して面積が広く、放熱が良好に行われるから、側板部１ｂに発熱部品を設ける場合に比較し、放熱性能を向上させることができる。また、本来、プリント基板４と底板部１ａとの間は、プリント基板４の絶縁上設けられるデッドスペースであり、この空間にダイオード１３等の発熱部品を設けることにより、デッドスペースが活用され、実装スペースが節約され、スイッチング電源の小型化が可能となる。また、放熱のための部品が不要になるので、安価に実施できる。
【００２０】図３（Ｂ）は本発明の他の実施の形態であり、前記雌ねじ部材１６を、前記プリント基板４に設けた穴４ａに嵌め込む構造としたものである。
【００２１】このように、プリント基板４に雌ねじ部材１６を嵌め込む穴４ａを設ければ、雌ねじ部材１６が発熱部品上に突出する場合、プリント基板と底板部１ａとの間の間隙Ｇを拡大することなく、発熱部品の取付けが可能となり、スイッチング電源の厚みの増大を防止することができる。また、組立時に雌ねじ部材１６をプリント基板４の穴４ａに保持することができる。なお、穴４ａの代わりに切り欠きを設けてその切り欠きに雌ねじ部材１６を嵌め込んでもよい。
【００２２】本発明のスイッチング電源は、フレームとしてＬ形フレームの代わりにコ字形フレームを用いることができ、また少なくとも片面が開口した箱状をなすケースを用いて構成する場合もある。また、本発明は、フレーム１の側板部１ｂの無い平板状をなすか、あるいはその平板に多少の加工を加えたスイッチング電源の底板部にプリント基板４を固定し、両者間に間隙を形成する構造のものにも本発明を適用することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００３０６７
【氏名又は名称】ティーディーケイ株式会社
【出願日】 平成１２年１０月２４日（２０００．１０．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００８１５６９
【弁理士】
【氏名又は名称】若田 勝一
【公開番号】 特開２００２−１３４９６７（Ｐ２００２−１３４９６７Ａ）
【公開日】 平成１４年５月１０日（２００２．５．１０）
【出願番号】 特願２０００−３２４７６１（Ｐ２０００−３２４７６１）