JP2015061361A

JP2015061361A - Power conversion device

Info

Publication number: JP2015061361A
Application number: JP2013192548A
Authority: JP
Inventors: 勝豊見澤; Masatoyo Mizawa; 修司倉内; Shuji Kurauchi; 祐一半田; Yuichi Handa; 悠城竹本; Yuki Takemoto; 正太郎山崎; Shotaro Yamazaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: JP6160388B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power conversion device that allows reducing the influence of leakage flux from a transformer on a circuit formed on a circuit board, while having a small size.SOLUTION: A power conversion device 1 includes: a transformer 2 having a primary coil 21 and a secondary coil 22; a primary-side circuit part 3 connected to the primary coil 21 side of the transformer 2; and circuit boards 71 and 72 connecting a secondary-side circuit part 4 connected to the secondary coil 22 side of the transformer 2 and a primary-side electronic component 30. An axial direction Z of the primary coil 21 and the secondary coil 22 is orthogonal to a normal direction Y of the circuit boards 71 and 72.

Description

本発明は、トランスを備えた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device including a transformer.

ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置は、トランス、半導体部品、コンデンサ、コイル等の各種電子部品を有する。そして、電力変換装置には、制御回路や主回路の一部を構成する回路基板が設けてある。例えば、特許文献１にはトランスを含む各種電子部品及び回路基板がケース内に備えられた電力変換装置が開示されている。 A power conversion device such as a DC-DC converter has various electronic components such as a transformer, a semiconductor component, a capacitor, and a coil. The power converter is provided with a circuit board that constitutes a part of the control circuit and the main circuit. For example, Patent Document 1 discloses a power conversion device in which various electronic components including a transformer and a circuit board are provided in a case.

特開２０００−０１４１４９号公報JP 2000-014149 A

しかしながら、特許文献１の構成では、トランスに備えられるコイルの軸方向と回路基板の法線方向が一致している。そのため、トランスからの漏れ磁束が回路基板に構成された制御回路や主回路等に影響を及ぼす恐れがある。また、トランスからの漏れ磁束の影響を低減するために、当該漏れ磁束を遮蔽する遮蔽物をケース内に設けることとすれば、ケース内に遮蔽物の設置スペースを確保する必要があることから、装置が大型化するという問題がある。 However, in the configuration of Patent Document 1, the axial direction of the coil provided in the transformer matches the normal direction of the circuit board. For this reason, the leakage magnetic flux from the transformer may affect the control circuit, the main circuit, and the like configured on the circuit board. Further, in order to reduce the influence of the leakage magnetic flux from the transformer, if a shielding object that shields the leakage magnetic flux is provided in the case, it is necessary to secure an installation space for the shielding object in the case. There is a problem that the apparatus becomes larger.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、小型でありながら、トランスからの漏れ磁束が回路基板に形成された回路に及ぼす影響を低減することができる電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and intends to provide a power converter capable of reducing the influence of leakage magnetic flux from a transformer on a circuit formed on a circuit board while being small. Is.

本発明の一態様は、一次コイルと二次コイルとを有するトランスと、
該トランスの上記一次コイル側に接続された一次側回路部と、
上記トランスの上記二次コイル側に接続された二次側回路部と、
上記一次側回路部を形成する一次側電子部品又は上記二次側回路部を形成する二次側電子部品を接続する少なくとも一つの回路基板と、を備え、
上記トランスの上記一次コイル及び上記二次コイルの軸方向と、上記少なくとも一つの回路基板の法線方向とが直交していることを特徴とする電力変換装置にある。 One aspect of the present invention is a transformer having a primary coil and a secondary coil;
A primary circuit section connected to the primary coil side of the transformer;
A secondary circuit section connected to the secondary coil side of the transformer;
And at least one circuit board for connecting the primary side electronic component forming the primary side circuit part or the secondary side electronic component forming the secondary side circuit part, and
In the power converter, the axial directions of the primary coil and the secondary coil of the transformer are orthogonal to the normal direction of the at least one circuit board.

上記電力変換装置においては、トランスに備えられる一次コイル及び二次コイルの軸方向と、回路基板の法線方向とが直交している。そのため、トランスからの漏れ磁束が回路基板に形成された回路に対して及ぼす影響を低減することができる。また、トランスからの漏れ磁束を遮蔽する遮蔽物を設ける必要がないため、小型の電力変換装置とすることができる。 In the power converter, the axial directions of the primary and secondary coils provided in the transformer are orthogonal to the normal direction of the circuit board. Therefore, it is possible to reduce the influence of the leakage magnetic flux from the transformer on the circuit formed on the circuit board. In addition, since it is not necessary to provide a shield that shields leakage magnetic flux from the transformer, a small power conversion device can be provided.

以上のごとく、本発明によれば、小型でありながら、トランスからの漏れ磁束が回路基板に形成された回路に及ぼす影響を低減できる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power converter that can reduce the influence of leakage magnetic flux from a transformer on a circuit formed on a circuit board while being small.

実施例１における、電力変換装置の上面図。The top view of the power converter device in Example 1. FIG. 図１における、II−II線断面図。II-II sectional view taken on the line in FIG. 変形例における、回路基板の断面拡大図。The cross-sectional enlarged view of the circuit board in a modification. 実施例２における、電力変換装置の上面図。The top view of the power converter device in Example 2. FIG.

上記電力変換装置において、回路基板には、一次側回路部を構成する一次側電子部品及び二次側回路部を構成する二次側電子部品の少なくとも一方が接続されている。一次側回路部には入力フィルタ回路部及び一次側電子部品に接続された制御回路部が含まれる。二次側回路部には出力フィルタ回路部及び二次側電子部品に接続された制御回路部が含まれる。入力フィルタ回路部を構成する電子部品及び出力フィルタ回路部を構成する電子部品としては、例えば、コンデンサやコイル等がある。 In the power conversion apparatus, at least one of a primary electronic component constituting the primary circuit unit and a secondary electronic component constituting the secondary circuit unit is connected to the circuit board. The primary side circuit unit includes an input filter circuit unit and a control circuit unit connected to the primary side electronic component. The secondary side circuit unit includes an output filter circuit unit and a control circuit unit connected to the secondary side electronic component. Examples of the electronic components constituting the input filter circuit section and the electronic components constituting the output filter circuit section include a capacitor and a coil.

（実施例１）
上記電力変換装置の実施例につき、図１〜図３を用いて説明する。
本例の電力変換装置１は、図１に示すように、トランス２、一次側回路部３、二次側回路部４及び回路基板７１、７２、７３、７４を備える。
図２に示すように、トランス２は一次コイル２１と二次コイル２２とを有する。
一次側回路部３はトランス２の一次コイル２１側に接続されている。
図１に示す二次側回路部４は、図２に示すトランス２の二次コイル２２側に接続されている。
図１に示す回路基板７１、７２、７３、７４の少なくとも一つは、一次側回路部３を形成する一次側電子部品３０又は二次側回路部４を形成する二次側電子部品４０に接続されている。本例では、回路基板７１、７２が、一次側電子部品３０に接続されている。
そして、図２に示すように、トランス２の一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｚと、少なくとも一つの回路基板の法線方向とが直交している。本例では、回路基板７１、７２の法線方向Ｙとトランス２の軸方向Ｚとが直交している。また、図示しないが、回路基板７３、７４の法線方向Ｘもトランス２の軸方向Ｚと直交している。 Example 1
Examples of the power conversion device will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 of this example includes a transformer 2, a primary side circuit unit 3, a secondary side circuit unit 4, and circuit boards 71, 72, 73, and 74.
As shown in FIG. 2, the transformer 2 includes a primary coil 21 and a secondary coil 22.
The primary side circuit unit 3 is connected to the primary coil 21 side of the transformer 2.
The secondary circuit section 4 shown in FIG. 1 is connected to the secondary coil 22 side of the transformer 2 shown in FIG.
At least one of the circuit boards 71, 72, 73, and 74 shown in FIG. 1 is connected to the primary side electronic component 30 that forms the primary side circuit unit 3 or the secondary side electronic component 40 that forms the secondary side circuit unit 4. Has been. In this example, the circuit boards 71 and 72 are connected to the primary-side electronic component 30.
As shown in FIG. 2, the axial direction Z of the primary coil 21 and the secondary coil 22 of the transformer 2 is orthogonal to the normal direction of at least one circuit board. In this example, the normal direction Y of the circuit boards 71 and 72 and the axial direction Z of the transformer 2 are orthogonal to each other. Although not shown, the normal direction X of the circuit boards 73 and 74 is also orthogonal to the axial direction Z of the transformer 2.

本例において、電力変換装置１は、ＤＣ−ＤＣコンバータであり、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載され、直流電源の高圧の直流電力を低圧の直流電圧に降圧し、補機用バッテリに供給するために用いられる。 In this example, the power conversion device 1 is a DC-DC converter, which is mounted on, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle, and steps down high-voltage DC power from a DC power source to a low-voltage DC voltage and supplies it to an auxiliary battery. Used for.

トランス２は、図２に示すように、コイル２０及びコア２５を有する。コア２５は、第１コア２３と第２コア２４に分割して形成されたＥＥ型のコアであって、第１コア２３と第２コア２４との間にコイル２０を介在させることによって、コイル２０がコア２５に挟まれて、トランス２が形成されている。コイル２０として、一次コイル２１及び二次コイル２２が備えられている。トランス２において、一次コイル２１及び二次コイル２２はコア２５の軸部２５ａに巻回されるように配置されている。そして、図１に示すように、トランス２のＸ方向の両端側において、一次コイル２１及び二次コイル２２の一部が露出してコイル露出部２０ａ、２０ｂを形成している。 As shown in FIG. 2, the transformer 2 includes a coil 20 and a core 25. The core 25 is an EE type core formed by being divided into a first core 23 and a second core 24. By interposing the coil 20 between the first core 23 and the second core 24, the coil 25 20 is sandwiched between the cores 25 to form the transformer 2. As the coil 20, a primary coil 21 and a secondary coil 22 are provided. In the transformer 2, the primary coil 21 and the secondary coil 22 are disposed so as to be wound around the shaft portion 25 a of the core 25. As shown in FIG. 1, at both ends of the transformer 2 in the X direction, the primary coil 21 and a part of the secondary coil 22 are exposed to form coil exposed portions 20 a and 20 b.

一次側回路部３は、複数のスイッチング素子を内蔵した半導体モジュールからなる一次側電子部品３０により形成されており、スイッチング回路を構成している。スイッチング素子としては、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）又はＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジスタ）を用いることができる。なお、一次側電子部品３０は必ずしも半導体モジュールである必要はなく、例えば、ディスクリートの半導体部品であってもよい。 The primary side circuit unit 3 is formed by a primary side electronic component 30 formed of a semiconductor module incorporating a plurality of switching elements, and constitutes a switching circuit. As the switching element, for example, IGBT (insulated gate bipolar transistor) or MOSFET (MOS type field effect transistor) can be used. Note that the primary electronic component 30 is not necessarily a semiconductor module, and may be a discrete semiconductor component, for example.

図２に示すように、一次側回路部３を構成する一次側電子部品３０は、ケース８の内側底面８０ａに平行に配置されている。一次側電子部品３０における一方の主面３０ａ（内側底面８０ａと反対側の面）にはトランス２が配設されている。これにより、一次側回路部３（一次側電子部品３０）とトランス２とが積層されて、積層体１１を形成している。積層体１１において、トランス２は、その軸方向（すなわち、軸部２５ａの立設方向）であるＺ方向が一次側電子部品３０の主面３０ａの法線方向に平行となるように設けられている。 As shown in FIG. 2, the primary-side electronic component 30 constituting the primary-side circuit unit 3 is arranged in parallel to the inner bottom surface 80 a of the case 8. The transformer 2 is disposed on one main surface 30a (surface opposite to the inner bottom surface 80a) of the primary-side electronic component 30. Thereby, the primary side circuit unit 3 (primary side electronic component 30) and the transformer 2 are laminated to form the laminated body 11. In the multilayer body 11, the transformer 2 is provided such that the Z direction that is the axial direction thereof (that is, the standing direction of the shaft portion 25 a) is parallel to the normal direction of the main surface 30 a of the primary electronic component 30. Yes.

二次側回路部４は整流回路を構成しており、複数のダイオードを内蔵したダイオードモジュールからなる二次側電子部品４０を備えている。なお、二次側電子部品４０は、複数のＭＯＳＦＥＴを内蔵した半導体モジュールであってもよい。さらに、二次側電子部品４０は、ディスクリートの半導体部品であってもよい。 The secondary side circuit unit 4 constitutes a rectifier circuit, and includes a secondary side electronic component 40 formed of a diode module incorporating a plurality of diodes. Note that the secondary electronic component 40 may be a semiconductor module including a plurality of MOSFETs. Further, the secondary electronic component 40 may be a discrete semiconductor component.

図２に示すように、制御回路部７は、一対の回路基板７１、７２に形成された制御回路（ドライブ回路）からなる。回路基板７１、７２は、ケース８の内側底面８０ａに対して立設しており、回路基板７１、７２はそれぞれの法線方向Ｙとトランス２の軸方向Ｚとが直交している。回路基板７１、７２は、それぞれの主面７１ａ、７２ａが互いに対向するように配設されている。そして、一対の回路基板７１、７２は積層体１１を挟むように配設されており、これにより、回路基板７１（第１回路基板）及び回路基板７２（第２回路基板）における互いの主面７１ａ、７２ａの間に、トランス２を有する積層体１１が配設されることとなっている。また、図１に示すように、回路基板７１、７２は積層体１１に隣接するように配設されている。 As shown in FIG. 2, the control circuit unit 7 includes a control circuit (drive circuit) formed on a pair of circuit boards 71 and 72. The circuit boards 71 and 72 are erected with respect to the inner bottom surface 80 a of the case 8, and the normal directions Y of the circuit boards 71 and 72 are orthogonal to the axial direction Z of the transformer 2. The circuit boards 71 and 72 are disposed such that the main surfaces 71a and 72a face each other. The pair of circuit boards 71 and 72 are disposed so as to sandwich the stacked body 11, whereby the main surfaces of the circuit board 71 (first circuit board) and the circuit board 72 (second circuit board) are arranged. The laminate 11 having the transformer 2 is disposed between 71a and 72a. As shown in FIG. 1, the circuit boards 71 and 72 are disposed so as to be adjacent to the laminate 11.

図１に示すように、一次側電子部品３０には複数の制御端子３１、３２が備えられている。そして、複数の制御端子３１、３２のうち、回路基板７１に最も近い位置に位置する制御端子３１と回路基板７１とがバスバ７１１を介して接続されている。同様に、複数の制御端子３１、３２のうち、回路基板７２に最も近い位置に位置する制御端子３２と回路基板７２とがバスバ７２１を介して接続されている。制御回路部７からの信号電流によって、一次側電子部品３０の各スイッチング素子が制御されて、一次側回路部３においてスイッチング動作を行うように構成されている。 As shown in FIG. 1, the primary electronic component 30 is provided with a plurality of control terminals 31 and 32. Of the plurality of control terminals 31 and 32, the control terminal 31 positioned closest to the circuit board 71 and the circuit board 71 are connected via the bus bar 711. Similarly, among the plurality of control terminals 31 and 32, the control terminal 32 positioned closest to the circuit board 72 and the circuit board 72 are connected via the bus bar 721. Each switching element of the primary-side electronic component 30 is controlled by a signal current from the control circuit unit 7 so that the primary-side circuit unit 3 performs a switching operation.

入力フィルタ回路部５は平滑回路を構成しており、図１に示すように、チョークコイル５１を備えている。チョークコイル５１は回路基板７３の第２主面７３ｂに搭載されている。回路基板７３には、電源が入力される入力端子８１が設けられている。 The input filter circuit unit 5 forms a smoothing circuit and includes a choke coil 51 as shown in FIG. The choke coil 51 is mounted on the second main surface 73 b of the circuit board 73. The circuit board 73 is provided with an input terminal 81 to which power is input.

さらに、回路基板７３には、回路基板７３の第１主面７３ａに平行に接地導体層７３ｃが積層されている。すなわち、回路基板７３は、例えば、多層プリント配線板によって構成されており、複数の導体層７３のうちの一層を、接地導体層７３ｃとしている。接地導体層７３ｃは、特に、回路基板７３における、トランス２に対向する部位に設けられることが好ましい。 Further, a ground conductor layer 73 c is laminated on the circuit board 73 in parallel with the first main surface 73 a of the circuit board 73. That is, the circuit board 73 is constituted by, for example, a multilayer printed wiring board, and one of the plurality of conductor layers 73 is a ground conductor layer 73c. The ground conductor layer 73c is particularly preferably provided at a portion of the circuit board 73 that faces the transformer 2.

出力フィルタ回路部６は平滑回路を構成しており、図１に示すように、チョークコイル６１を備えている。チョークコイル６１は回路基板７４の第２主面７４ｂに搭載されている。回路基板７４には、電源が出力される出力端子８２が設けられている。 The output filter circuit section 6 constitutes a smoothing circuit and includes a choke coil 61 as shown in FIG. The choke coil 61 is mounted on the second main surface 74 b of the circuit board 74. The circuit board 74 is provided with an output terminal 82 from which power is output.

図１に示すように、回路基板７３、７４は、それぞれの主面７３ａ、７４ａが互いに対向するように配設されている。そして、回路基板７３（第３回路基板）は、回路基板７１、７２（第１回路基板、第２回路基板）と直交して配設されている。同様に回路基板７４（第４回路基板）も回路基板７１、７２（第１回路基板、第２回路基板）と直交して配設されている。 As shown in FIG. 1, the circuit boards 73 and 74 are arranged such that their main surfaces 73 a and 74 a face each other. The circuit board 73 (third circuit board) is disposed orthogonal to the circuit boards 71 and 72 (first circuit board, second circuit board). Similarly, the circuit board 74 (fourth circuit board) is also arranged orthogonal to the circuit boards 71 and 72 (first circuit board, second circuit board).

図１に示すように、トランス２を有する積層体１１は、回路基板７１、７２（第１回路基板、第２回路基板）及び回路基板７３（第３回路基板）によって囲まれた配設領域１０に配設されている。本例では、配設領域１０は、三方から囲まれており、平面視矩形の領域として規定されている。そして、回路基板７３の主面７３ａは、トランス２の一方のコイル露出部２０ａに対向している。 As shown in FIG. 1, the stacked body 11 having the transformer 2 includes an arrangement region 10 surrounded by circuit boards 71 and 72 (first circuit board and second circuit board) and a circuit board 73 (third circuit board). It is arranged. In this example, the arrangement | positioning area | region 10 is enclosed from three sides, and is prescribed | regulated as a planar view rectangular area. The main surface 73 a of the circuit board 73 faces one coil exposed portion 20 a of the transformer 2.

本例の電力変換装置１では、入力端子８１を介して電力変換装置１に入力された直流電力は、入力フィルタ回路部５（平滑回路）において平滑化された後、一次側回路部３（スイッチング回路）において交流電力に変換されて、トランス２に入力される。トランス２に入力された交流電力は降圧された後、二次側回路部４（整流回路）において整流されて直流電力となる。そして、降圧後の直流電力は、出力フィルタ回路部６（平滑回路）において平滑化された後、出力端子８２を介して出力される。 In the power conversion device 1 of this example, the DC power input to the power conversion device 1 via the input terminal 81 is smoothed in the input filter circuit unit 5 (smoothing circuit), and then the primary side circuit unit 3 (switching). Circuit) is converted into AC power and input to the transformer 2. The AC power input to the transformer 2 is stepped down and then rectified in the secondary side circuit unit 4 (rectifier circuit) to become DC power. Then, the DC power after the step-down is smoothed in the output filter circuit unit 6 (smoothing circuit) and then output through the output terminal 82.

なお、回路基板７１、７２、７３、７４は、互いに繋がっていてもよいし、互いに独立していてもよい。また、互いに繋がっている場合においても、互いの回路が電気的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていなくてもよい。 The circuit boards 71, 72, 73, 74 may be connected to each other or may be independent from each other. Further, even when they are connected to each other, their circuits may be electrically connected or may not be electrically connected.

次に、本例の作用効果につき説明する。
本例の電力変換装置１によれば、トランス２に備えられる一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｚと、一次側電子部品３０に接続された回路基板７１、７２の法線方向Ｙとが直交している。そのため、トランス２からの漏れ磁束が回路基板７１、７２に形成された回路（制御回路部７）に対して及ぼす影響を低減することができる。また、トランス２に備えられる一次コイル２１及び二次コイル２２の軸方向Ｚと、回路基板７３、７４の法線方向Ｘとが直交している。そのため、トランス２からの漏れ磁束が回路基板７３に形成された回路（入力フィルタ回路部５）及び回路基板７４に形成された回路（出力フィルタ回路部６）に対して及ぼす影響を低減することができる。これにより、トランス２からの漏れ磁束を遮蔽する遮蔽物をケース８内に設ける必要がないため、小型の電力変換装置１とすることができる。 Next, the function and effect of this example will be described.
According to the power conversion device 1 of this example, the axial direction Z of the primary coil 21 and the secondary coil 22 provided in the transformer 2, and the normal direction Y of the circuit boards 71 and 72 connected to the primary-side electronic component 30. Are orthogonal. Therefore, the influence of the leakage magnetic flux from the transformer 2 on the circuit (control circuit unit 7) formed on the circuit boards 71 and 72 can be reduced. Further, the axial direction Z of the primary coil 21 and the secondary coil 22 provided in the transformer 2 and the normal direction X of the circuit boards 73 and 74 are orthogonal to each other. Therefore, the influence of leakage magnetic flux from the transformer 2 on the circuit (input filter circuit unit 5) formed on the circuit board 73 and the circuit (output filter circuit unit 6) formed on the circuit board 74 can be reduced. it can. Thereby, since it is not necessary to provide the shielding object which shields the leakage magnetic flux from the transformer 2 in the case 8, it can be set as the small-sized power converter device 1. FIG.

また、本例の電力変換装置１において、一対の回路基板７１、７２は互いの主面７１ａ、７２ａを対向させて配設されている。それゆえ、一対の回路基板７１、７２の主面７１ａ、７２ａは同一平面上に位置することがなく、回路基板７１、７２をその広がり方向に並んで配置する場合や、一枚の回路基板に必要な回路を納めて配置する場合に比べて、装置全体について、特定の方向への投影面積が大きくなることを抑制することができる。その結果、電力変換装置１の体格が特定方向へ大型化することを抑制することができ、小型化しやすい電力変換装置１を得ることができる。さらに、本例では、一対の回路基板７３、７４も、互いの主面７３ａ、７４ａを対向させているとともに、上記一対の回路基板７１、７２に対して直交するように配設されている。これにより、特定の方向への投影面積が大きくなることを一層抑制することができ、より小型化しやすい電力変換装置１を得ることができる。 Moreover, in the power converter device 1 of this example, a pair of circuit boards 71 and 72 are arrange | positioned with the mutual main surfaces 71a and 72a facing each other. Therefore, the main surfaces 71a and 72a of the pair of circuit boards 71 and 72 are not located on the same plane, and when the circuit boards 71 and 72 are arranged side by side in the spreading direction, or on one circuit board. Compared with a case where necessary circuits are placed and arranged, it is possible to suppress an increase in the projected area in a specific direction for the entire apparatus. As a result, it is possible to suppress the physique of the power conversion device 1 from increasing in a specific direction, and it is possible to obtain the power conversion device 1 that is easily reduced in size. Further, in the present example, the pair of circuit boards 73 and 74 are also disposed so as to be orthogonal to the pair of circuit boards 71 and 72 while the main surfaces 73a and 74a are opposed to each other. Thereby, it can suppress further that the projection area to a specific direction becomes large, and can obtain the power converter device 1 which is easier to reduce in size.

また、本例の電力変換装置１において、トランス２と、一次側電子部品３０及び二次側電子部品４０のうちの少なくとも一つを含む電子部品（本例では、一次側電子部品３０）とを積層してなる積層体１１が備えられるとともに、積層体１１の積層方向Ｚがトランス２の軸方向Ｚと同一となっている。これにより、回路基板７１、７２の法線方向Ｙは、積層体１１の積層方向Ｚと直交するため、回路基板７１、７２の主面７１ａ、７２ａと一次側電子部品３０の主面３０ａとが同一平面上に位置しないこととなる。その結果、両主面７１ａ、７２ａに平行な方向への投影面積が大きくなることを抑制することができ、電力変換装置１の小型化に寄与する。 In the power conversion device 1 of this example, the transformer 2 and an electronic component (in this example, the primary electronic component 30) including at least one of the primary electronic component 30 and the secondary electronic component 40 are provided. A stacked body 11 is provided, and the stacking direction Z of the stacked body 11 is the same as the axial direction Z of the transformer 2. Thereby, since the normal direction Y of the circuit boards 71 and 72 is orthogonal to the stacking direction Z of the multilayer body 11, the main surfaces 71a and 72a of the circuit boards 71 and 72 and the main surface 30a of the primary electronic component 30 are It will not be located on the same plane. As a result, it is possible to suppress an increase in the projected area in a direction parallel to both the main surfaces 71a and 72a, which contributes to downsizing of the power converter 1.

また、積層体１１において、一次側電子部品３０としてスイッチング素子を有しており、回路基板７１、７２は、スイッチング素子を有する一次側回路部３を制御する制御回路部７を形成しているとともに、積層体１１に隣接するように配設されている。これにより積層体１１に備えられる一次側電子部品３０と回路基板７１、７２との距離を短くすることができる。その結果、両者を接続するバスバ７１１、７２１が短くて済むため、バスバ７１１、７２１の取り回しが容易となって組み付け作業性が向上するとともに、製造コスト面で有利となる。 Moreover, in the laminated body 11, it has a switching element as the primary side electronic component 30, and the circuit boards 71 and 72 form the control circuit part 7 which controls the primary side circuit part 3 which has a switching element. The laminated body 11 is disposed adjacent to the laminated body 11. Thereby, the distance of the primary side electronic component 30 with which the laminated body 11 is equipped, and the circuit boards 71 and 72 can be shortened. As a result, since the bus bars 711 and 721 for connecting the two need only be short, the handling of the bus bars 711 and 721 is facilitated, the assembling workability is improved, and the manufacturing cost is advantageous.

また、本例の電力変換装置１において、回路基板として、第１回路基板７１及び第２回路基板７２を備え、第１回路基板７１及び第２回路基板７２は互いの主面７１ａ、７２ａを対向させて配置されるとともに、互いの主面７１ａ、７２ａの間にはトランス２が配設されている。これにより、両回路基板７１、７２に形成された制御回路部７において、トランス２からの漏れ磁束の影響を低減することができる。さらに、トランス２はスイッチング素子である一次側電子部品３０とともに積層体１１を形成していることから、回路基板７１、７２の両方において、積層体１１に備えられる一次側電子部品３０との距離を短くすることができる。その結果、組み付け作業性を向上でき、製造コスト面で優れる。また、積層体１１を両主面７１ａ、７２ａの外側に配設した場合に比べて、装置全体を小型化できる。 Moreover, in the power converter device 1 of this example, the first circuit board 71 and the second circuit board 72 are provided as circuit boards, and the first circuit board 71 and the second circuit board 72 face each other's main surfaces 71a and 72a. The transformer 2 is disposed between the main surfaces 71a and 72a. Thereby, in the control circuit part 7 formed in both the circuit boards 71 and 72, the influence of the leakage magnetic flux from the transformer 2 can be reduced. Furthermore, since the transformer 2 forms the multilayer body 11 together with the primary electronic component 30 that is a switching element, the distance between the circuit board 71 and 72 and the primary electronic component 30 included in the multilayer body 11 is increased. Can be shortened. As a result, the assembly workability can be improved and the manufacturing cost is excellent. Moreover, the whole apparatus can be reduced in size compared with the case where the laminated body 11 is arrange | positioned on the outer side of both main surface 71a, 72a.

また、本例の電力変換装置１において、一次側電子部品３０としてスイッチング素子を有しており、回路基板として第１回路基板７１と直交して配設される第３回路基板７３を備える。そして、第１回路基板７１は一次側回路部３を制御する制御回路部７を形成しており、第３回路基板７３はフィルタ回路部（入力フィルタ回路部５）を形成している。これにより、入力フィルタ回路部５に対して、制御回路部７を形成する第１回路基板７１から発生するノイズの影響を低減することができる。さらに、第１回路基板７１と第３回路基板７３が直交して配設されるため、両者の主面７１ａ、７３ａに平行な方向における投影面積が小さくなり、当該方向において電力変換装置１の小型化が図られる。 Further, the power conversion device 1 of this example includes a switching element as the primary-side electronic component 30, and includes a third circuit board 73 disposed orthogonal to the first circuit board 71 as a circuit board. The first circuit board 71 forms a control circuit section 7 that controls the primary circuit section 3, and the third circuit board 73 forms a filter circuit section (input filter circuit section 5). Thereby, it is possible to reduce the influence of noise generated from the first circuit board 71 forming the control circuit unit 7 on the input filter circuit unit 5. Furthermore, since the first circuit board 71 and the third circuit board 73 are disposed orthogonally, the projected area in the direction parallel to the main surfaces 71a and 73a of both is reduced, and the power converter 1 is small in that direction. Is achieved.

また、本例の電力変換装置１において、トランス２は、第１回路基板７１、第２回路基板７２及び第３回路基板７３によって囲まれた配設領域１０に配設されている。これにより、第１回路基板７１、第２回路基板７２及び第３回路基板７３に形成された各回路に対する、トランス２からの漏れ磁束の影響を低減できる。また、第１回路基板７１、第２回路基板７２及び第３回路基板７３の主面７１ａ、７２ａ、７３ａに平行な方向、すなわち、トランス２の軸方向Ｚにおける装置全体の投影面積を小さくできるため、電力変換装置１の小型化に寄与する。なお、第１回路基板７１、第２回路基板７２、第３回路基板７３及び第４回路基板７４によって四方から囲まれる領域を配設領域１０としてもよい。 Further, in the power conversion device 1 of this example, the transformer 2 is arranged in the arrangement region 10 surrounded by the first circuit board 71, the second circuit board 72, and the third circuit board 73. Thereby, the influence of the leakage magnetic flux from the transformer 2 on each circuit formed on the first circuit board 71, the second circuit board 72, and the third circuit board 73 can be reduced. In addition, the projected area of the entire device in the direction parallel to the main surfaces 71a, 72a, 73a of the first circuit board 71, the second circuit board 72, and the third circuit board 73, that is, the axial direction Z of the transformer 2 can be reduced. This contributes to downsizing of the power conversion device 1. An area surrounded by the first circuit board 71, the second circuit board 72, the third circuit board 73, and the fourth circuit board 74 from four directions may be used as the arrangement area 10.

また、第１回路基板７１、第２回路基板７２及び第３回路基板７３の少なくとも一つの回路基板（本例では第３回路基板７３）は、該回路基板７３の第１主面７３ａに平行に積層されて形成された接地導体層７３ｃを有する。これにより、トランス２からの漏れ磁束を当該接地導体層７３ｃによって遮蔽して、漏れ磁束が電力変換装置１の外部へ放出されることを抑制することができる。なお、第４回路基板７４に接地導体層を形成することとしてもよい。 Further, at least one circuit board (the third circuit board 73 in this example) of the first circuit board 71, the second circuit board 72, and the third circuit board 73 is parallel to the first main surface 73a of the circuit board 73. A ground conductor layer 73c is formed by being laminated. Thereby, the leakage magnetic flux from the transformer 2 can be shielded by the ground conductor layer 73c, and the leakage magnetic flux can be prevented from being released to the outside of the power conversion device 1. Note that a ground conductor layer may be formed on the fourth circuit board 74.

本例では、回路基板７１、７２、７３、７４はそれぞれ別体としたが、これに限らず、複数の回路基板７のうち一部の回路基板を、連続形成されたフレキシブル基板によって構成することとしてもよい。例えば、図３に示すように、回路基板７１、７３をフレキシブル基板によって連続形成し、回路基板７１、７３との間の湾曲部７３０を介して、略直角となるように配された両者を繋がった状態とすることができる。この場合においても、実施例１と同等の作用効果を奏する。なお、回路基板７２、７３においても同様に両者をフレキシブル基板によって連続形成して、略直角となるように配された両者を繋がった状態とすることができる。 In this example, the circuit boards 71, 72, 73, and 74 are separated from each other. However, the present invention is not limited to this, and some of the circuit boards 7 are configured by continuously formed flexible boards. It is good. For example, as shown in FIG. 3, circuit boards 71 and 73 are continuously formed by a flexible board, and the two arranged substantially at right angles are connected via a curved portion 730 between the circuit boards 71 and 73. State. Even in this case, the same effects as those of the first embodiment are obtained. Similarly, in the circuit boards 72 and 73, both can be continuously formed by a flexible board, and the two arranged so as to be substantially perpendicular can be connected.

なお、積層体１１において、一次側電子部品３０に替えて又はこれとともに二次側電子部品４０や他の電子部品を積層することとしてもよい。また、積層体１１を第１の積層体とするとともに、二次側電子部品４０や他の電子部品を積層して第２の積層体を形成することとしてもよい。そして、当該第１の積層体及び第２の積層体を配設領域１０に配設することができる。 In addition, in the laminated body 11, it is good also as laminating | stacking the secondary side electronic component 40 and another electronic component instead of the primary side electronic component 30, or this. Moreover, while making the laminated body 11 into a 1st laminated body, it is good also as laminating | stacking the secondary side electronic component 40 and another electronic component, and forming a 2nd laminated body. And the said 1st laminated body and 2nd laminated body can be arrange | positioned in the arrangement | positioning area | region 10. FIG.

以上のごとく、本例によれば、小型でありながら、トランス２からの漏れ磁束が回路基板７１、７２、７３、７４に形成された回路に及ぼす影響を低減できる電力変換装置１を提供することができる。 As described above, according to the present example, it is possible to provide the power conversion device 1 that can reduce the influence of the leakage magnetic flux from the transformer 2 on the circuits formed on the circuit boards 71, 72, 73, and 74 while being small. Can do.

（実施例２）
本例の電力変換装置１を図４に示す。なお、実施例１の場合と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
本例の電力変換装置１では、図４に示ように、積層体１１は、実施例１における積層体１１（図１参照）と配設方向が平面視で９０°異なっている。これに伴って、回路基板７１、７３、７４は、実施例１の場合と配設方向が平面視で９０°異なっている。そして、制御回路部７は、回路基板７１において形成されており、回路基板７２（図１参照）は設けられていない。そして、入力フィルタ回路部５を形成する回路基板７３と、出力フィルタ回路部６を形成する回路基板７４とが互いの主面７３ａ、７４ａが対向するように配置され、両主面７３ａ、７４ａの間に積層体１１が配設されている。 (Example 2)
The power converter device 1 of this example is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the case of Example 1, and the description is abbreviate | omitted.
In the power conversion device 1 of this example, as illustrated in FIG. 4, the stacked body 11 is 90 ° different from the stacked body 11 (see FIG. 1) in Example 1 in the arrangement direction. Accordingly, the circuit boards 71, 73, and 74 are arranged 90 ° different from the first embodiment in the plan view. And the control circuit part 7 is formed in the circuit board 71, and the circuit board 72 (refer FIG. 1) is not provided. The circuit board 73 forming the input filter circuit unit 5 and the circuit board 74 forming the output filter circuit unit 6 are arranged so that the main surfaces 73a and 74a face each other. A laminated body 11 is disposed therebetween.

回路基板７２が設けられていることによる作用効果を除いて、本例においても、実施例１の場合と同等の作用効果を奏する。 Except for the operational effect of the circuit board 72 being provided, the present embodiment also exhibits the operational effect equivalent to that of the first embodiment.

１電力変換装置
２トランス
３一次側回路部
３０一次側電子部品
４二次側回路部
４０二次側電子部品
７制御回路部
７１第１回路基板
７２第２回路基板
７３第３回路基板
７４第４回路基板
８１入力端子
８２出力端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power converter 2 Transformer 3 Primary side circuit part 30 Primary side electronic component 4 Secondary side circuit part 40 Secondary side electronic component 7 Control circuit part 71 1st circuit board 72 2nd circuit board 73 3rd circuit board 74 4th Circuit board 81 Input terminal 82 Output terminal

Claims

A transformer (2) having a primary coil (21) and a secondary coil (22);
A primary circuit section (3) connected to the primary coil (21) side of the transformer (2);
A secondary circuit section (4) connected to the secondary coil (22) side of the transformer (2);
At least one circuit board (71, 71) connecting the primary side electronic component (30) forming the primary side circuit portion (3) or the secondary side electronic component (40) forming the secondary side circuit portion (4). 72, 73, 74)
The axial direction of the primary coil (21) and the secondary coil (22) of the transformer (2) is orthogonal to the normal direction of the at least one circuit board (71, 72, 73, 74). The power converter device (1) characterized by the above-mentioned.

A laminate (11) formed by laminating the transformer (2) and an electronic component including at least one of the primary electronic component (30) and the secondary electronic component (40) is provided. 2. The power conversion device (1) according to claim 1, wherein the stacked body (11) is arranged so that a stacking direction thereof is the same as an axial direction of the transformer (2).

In the laminate (11), the primary side electronic component (30) and the secondary side electronic component (40) have switching elements, and the circuit board (71) has the switching element. It forms a control circuit part (7) for controlling the side circuit part (3) or the secondary side circuit part (4), and is disposed adjacent to the laminate (11). The power converter (1) according to claim 2, characterized in that

The circuit board (71, 72) includes a first circuit board (71) and a second circuit board (72), and the first circuit board (71) and the second circuit board (72) are main surfaces of each other. The said transformer (2) is arrange | positioned between this mutual main surface (71a, 72a) while arrange | positioning so that (71a, 72a) may oppose. The power converter device (1) as described in any one.

The primary side electronic component (30) or the secondary side electronic component (40) has a switching element, and is disposed as the circuit board (71, 73) orthogonal to the first circuit board (71). The first circuit board (71) includes a third circuit board (73) to be controlled, and the first circuit board (71) controls the primary circuit section (3) or the secondary circuit section (4) including the switching element. The power converter (1) according to claim 4, characterized in that a part (7) is formed and the third circuit board (73) forms a filter circuit part (5, 6).

The transformer (2) is disposed in a region (10) surrounded by the first circuit board (71), the second circuit board (72), and the third circuit board (73). The power converter device (1) according to claim 5.

At least one circuit board of the first circuit board (71), the second circuit board (72), and the third circuit board (73) is formed by being laminated in parallel with the main surface of the circuit board. It has a conductor layer, The power converter device (1) as described in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.