特許 6962498 コンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6962498

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】コンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 Y

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2021-507717(P2021-507717)

(86)(22)【出願日】2020年9月25日

(86)【国際出願番号】JP2020036458

【審査請求日】2021年3月1日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100147

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116366

【弁理士】

【氏名又は名称】二島 英明

(72)【発明者】

【氏名】國井 雄介

(72)【発明者】

【氏名】高橋 成治

(72)【発明者】

【氏名】立崎 真輔

(72)【発明者】

【氏名】山田 幸伯

【審査官】 高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０５３１３９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１５３７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０３１９６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／００ − ３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力端子を有する第一回路と、
出力端子を有する第二回路と、
前記第一回路と前記第二回路とを電磁気的に結合するトランスとを備えるコンバータであって、
前記第二回路が設けられる多層基板と、
前記多層基板における前記第二回路が設けられる領域に配置され、前記多層基板を厚み方向に貫通する貫通部材とを備え、
前記第二回路は、
前記トランスから前記出力端子に至る第一導電ラインと、
前記第一導電ラインとは異なる経路で、前記トランスから前記出力端子に至る第二導電ラインとを備え、
前記第二導電ラインは、
前記多層基板に設けられ、前記トランスに接続される第一導体パターンと、
前記多層基板に、前記貫通部材を避けるように設けられ、前記出力端子に接続される第二導体パターンと、
前記第一導体パターンと前記第二導体パターンとに直列に接続されるブリッジ導体とを備え、
前記ブリッジ導体の中間部が、前記多層基板の外部に配置され、かつ前記領域を平面視したとき、前記第一導電ライン及び前記貫通部材の少なくとも一方に重複する、
コンバータ。

【請求項2】

前記第二回路は、前記多層基板に実装されるデバイスを備え、
前記貫通部材は、前記デバイスを冷却するためのサーマルビア又はインレイを含む請求項１に記載のコンバータ。

【請求項3】

前記貫通部材は、前記第二回路を接地するグランドネジを含む請求項１に記載のコンバータ。

【請求項4】

前記トランスは、センタータップ型である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンバータ。

【請求項5】

前記第二回路は、フィルタ回路を含む請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のコンバータ。

【請求項6】

前記フィルタ回路は、
筒状のフィルタコアと、
前記フィルタコアを貫通する前記ブリッジ導体とを含む請求項５に記載のコンバータ。

【請求項7】

前記ブリッジ導体は、前記多層基板の表面に当接する位置決め部を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のコンバータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コンバータに関する。

【背景技術】

【0002】

コンバータとして、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ、直流の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータなどが知られている。コンバータは、入力端子を有する第一回路と、出力端子を有する第二回路と、両回路を電磁気的に結合するトランスとを備える。例えば、特許文献１には、ＤＣ／ＤＣコンバータが開示されている。特許文献１のコンバータは、スイッチング回路を含む第一回路と、整流回路を含む第二回路とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１５３７２２号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示のコンバータは、
入力端子を有する第一回路と、
出力端子を有する第二回路と、
前記第一回路と前記第二回路とを電磁気的に結合するトランスとを備えるコンバータであって、
前記第二回路が設けられる多層基板と、
前記多層基板における前記第二回路が設けられる領域に配置され、前記多層基板を厚み方向に貫通する貫通部材とを備え、
前記第二回路は、
前記トランスから前記出力端子に至る第一導電ラインと、
前記第一導電ラインとは異なる経路で、前記トランスから前記出力端子に至る第二導電ラインとを備え、
前記第二導電ラインは、
前記多層基板に設けられ、前記トランスに接続される第一導体パターンと、
前記多層基板に設けられ、前記出力端子に接続される第二導体パターンと、
前記第一導体パターンと前記第二導体パターンとに直列に接続されるブリッジ導体とを備え、
前記ブリッジ導体の中間部が、前記多層基板の外部に配置され、かつ前記領域を平面視したとき、前記第一導電ライン及び前記貫通部材の少なくとも一方に重複する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、実施形態１に示されるコンバータの回路図である。

【図2】図２は、実施形態１に示されるコンバータに備わる多層基板の概略平面図である。

【図3】図３は、実施形態１に示されるコンバータに備わる多層基板の概略断面図である。

【図4】図４は、実施形態２に示されるコンバータに備わる多層基板の概略断面図である。

【図5】図５は、実施形態３に示されるコンバータに備わる多層基板の概略部分断面図である。

【図6】図６は、実施形態４に示されるコンバータに備わる多層基板の概略部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

［本開示が解決しようとする課題］
コンバータの小型化が求められている。コンバータの一部、例えば第二回路が多層基板上に設けられることで、コンバータが小型化される。この場合、第二回路の導電ラインは、多層基板に設けられる複数の導体パターンによって構成される。しかし、トランスに流れる電流の大きさに応じて各導体パターンの幅が大きくなり易い。その結果、多層基板を上面視したときの平面面積が大きくなり易い。

【0007】

多層基板において多層基板の厚み方向に貫通する貫通部材が設けられる場合がある。貫通部材としては、例えば多層基板を筐体などに固定するネジ、及び第二回路を構成するデバイスを冷却するサーマルビアなどが挙げられる。複数の導体パターンのうち、この貫通部材を避けるように配置される必要がある導体パターンは、多層基板の平面面積を大きくする。従って、貫通部材を有する多層基板の平面面積は大きくなり易い。

【0008】

本開示は、上面視したときの平面面積が小さいコンバータを提供することを目的の一つとする。

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
以下、本開示の実施態様を列記して説明する。

【0010】

＜１＞実施形態に係るコンバータは、
入力端子を有する第一回路と、
出力端子を有する第二回路と、
前記第一回路と前記第二回路とを電磁気的に結合するトランスとを備えるコンバータであって、
前記第二回路が設けられる多層基板と、
前記多層基板における前記第二回路が設けられる領域に配置され、前記多層基板を厚み方向に貫通する貫通部材とを備え、
前記第二回路は、
前記トランスから前記出力端子に至る第一導電ラインと、
前記第一導電ラインとは異なる経路で、前記トランスから前記出力端子に至る第二導電ラインとを備え、
前記第二導電ラインは、
前記多層基板に設けられ、前記トランスに接続される第一導体パターンと、
前記多層基板に設けられ、前記出力端子に接続される第二導体パターンと、
前記第一導体パターンと前記第二導体パターンとに直列に接続されるブリッジ導体とを備え、
前記ブリッジ導体の中間部が、前記多層基板の外部に配置され、かつ前記領域を平面視したとき、前記第一導電ライン及び前記貫通部材の少なくとも一方に重複する。

【0011】

実施形態に係るコンバータは、従来よりも小さい平面面積を有する。
実施形態に係るコンバータでは、第二導電ラインの一部を構成するブリッジ導体が、多層基板の外部に配置され、かつ第一導電ライン及び貫通部材の少なくとも一方に重複している。つまり、第二回路の第一導電ラインと第二導電ラインの一部とが、多層基板と多層基板の外部の空間とに立体的に配置されている。そのため、多層基板に貫通部材が存在しても、多層基板の平面面積が大きくならない。ここで、コンバータが複数の貫通部材を備える場合、ブリッジ導体は、複数の貫通部材の少なくとも一つに重複し、残りの貫通部材に重複していなくてもよい。

【0012】

実施形態に係るコンバータでは、貫通部材によって種々の効果が得られる。例えば、貫通部材がネジであれば、多層基板を筐体に固定し易い。その他、貫通部材が放熱部材であれば、多層基板の放熱性が向上する。

【0013】

＜２＞実施形態に係るコンバータの一形態として、
前記第二回路は、前記多層基板に実装されるデバイスを備え、
前記貫通部材は、前記デバイスを冷却するためのサーマルビア又はインレイを含む形態が挙げられる。

【0014】

コンバータが、デバイスを冷却するサーマルビア又はインレイを備えることで、コンバータの動作時においてデバイスが高温になることが抑制される。そのため、デバイスの動作が向上するので、デバイスを備えるコンバータの動作が安定する。

【0015】

＜３＞実施形態に係るコンバータの一形態として、
前記貫通部材は、前記第二回路を接地するグランドネジを含む形態が挙げられる。

【0016】

グランドネジは、第二回路の一部の導電ラインを接地するネジである。グランドネジは多層基板にネジ結合される。このグランドネジは、多層基板を筐体などに固定することに利用される場合もある。この場合、多層基板の固定と、第二回路の接地とが同時に行われる。

【0017】

＜４＞実施形態に係るコンバータの一形態として、
前記トランスは、第一の二次コイルと第二の二次コイルとを備えるセンタータップ型である形態が挙げられる。

【0018】

センタータップ型のトランスに接続される第二回路は、例えば全波整流型の整流回路である。全波整流型の第二回路を備えるコンバータは、整流出力のリップルを小さくできる。また、センタータップ型のトランスに接続される全波整流型の第二回路は、ブリッジ回路を含む全波整流型の整流回路に比べて、整流素子の数が少なくて済む。従って、多層基板の平面面積が小さくて済む。

【0019】

＜５＞実施形態に係るコンバータの一形態として、
前記第二回路は、フィルタ回路を含む形態が挙げられる。

【0020】

第二回路がフィルタ回路を含むことで、出力側のノイズが低減される。フィルタ回路によって、整流出力のリップルが小さくなる。

【0021】

＜６＞上記＜５＞のコンバータの一形態として、
前記フィルタ回路は、
筒状のフィルタコアと、
前記フィルタコアを貫通する前記ブリッジ導体とを含む形態が挙げられる。

【0022】

上記構成は、ブリッジ導体がフィルタ回路の導電部分を兼ねる構成である。この構成では、フィルタ回路の導電部分の一部が、ブリッジ導体として多層基板の外部に配置される。従って、多層基板におけるフィルタ回路の導電部分の大きさが小さくなるので、多層基板の平面面積が小さくなる。

【0023】

＜７＞実施形態に係るコンバータの一形態として、
前記ブリッジ導体は、前記多層基板の表面に当接する位置決め部を備える形態が挙げられる。

【0024】

ブリッジ導体が位置決め部を備えることで、多層基板に対するブリッジ導体の位置が一義的に決まる。そのため、ブリッジ導体の取付け性が向上する。また、多層基板におけるブリッジ導体と、第一導体パターン及び第二導体パターンとの接続性が向上する。多層基板に対するブリッジ導体の固定状態が安定するので、ブリッジ導体が多層基板が外れ難くなる。

【0025】

［本開示の実施形態の詳細］
以下、本開示の実施形態に係るコンバータの具体例を図面に基づいて説明する。図中の同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0026】

＜実施形態１＞
実施形態１では、コンバータとして、センタータップを用いた全波整流型のＤＣ／ＤＣコンバータを説明する。本例のコンバータ１００の電気的な回路構成を図１の回路図に基づいて説明する。次いで、本例のコンバータ１００の構造的な構成を図２，３に基づいて説明する。本例のコンバータ１００は、その構造に特徴がある。

【0027】

≪回路構成≫
本例のコンバータ１００は、第一回路１と第二回路２とトランス３とを備える。本例の第一回路１には直流が入力される。本例の第一回路１は、接地電位の入力端子１Ａにつながる低圧側導電ライン１１と、正電位の入力端子１Ｂにつながる高圧側導電ライン１２とを備える。低圧側導電ライン１１は、入力端子１Ａからトランス３の一次コイル３１の一方の端部に至る。高圧側導電ライン１２は、入力端子１Ｂからトランス３の一次コイル３１の他方の端部に至る。

【0028】

本例の第一回路１は、入力側のコンデンサ１Ｃと、スイッチング回路１Ｄとを備える。入力側のコンデンサ１Ｃは、低圧側導電ライン１１と高圧側導電ライン１２との間に設けられるデバイスであって、帰還ノイズを低減する。

【0029】

低圧側導電ライン１１と高圧側導電ライン１２との間に設けられる本例のスイッチング回路１Ｄは、直流を交流に変換する変換回路である。スイッチング回路１Ｄには公知の構成が利用できる。本例のスイッチング回路１Ｄは、ブリッジ接続される４つの整流素子１３によって構成される。整流素子１３は、第一回路１の一部を構成するデバイスである。本例の整流素子１３は、電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。整流素子１３はダイオードであっても良い。

【0030】

トランス３は、交流の電圧を変換する。トランス３は、一次コイル３１と二次コイル３２とコア３３とを備える。一次コイル３１は、第一回路１に接続される。二次コイル３２は、後述する第二回路２に接続される。コア３３は、一次コイル３１と二次コイル３２とに貫通される。

【0031】

本例のトランス３はセンタータップ型である。センタータップ型のトランス３では、二次コイル３２が、第一の二次コイル３２１と、第二の二次コイル３２２とを備える。本例では、第一の二次コイル３２１と第二の二次コイル３２２との間に、後述する第二回路２の第二導電ライン２２が接続されている。この第二導電ライン２２がセンタータップとして機能する。

【0032】

本例の第二回路２は、第一導電ライン２１と第二導電ライン２２とを備える。第一導電ライン２１は、トランス３の二次コイル３２の両端から接地電位である出力端子２Ａにつながる。より具体的には、第一の二次コイル３２１から出力端子２Ａに至る第一導電ライン２１と、第二の二次コイル３２２から出力端子２Ａに至る第一の導電ライン２１とがある。両導電ライン２１は接点２１ｂにおいてつながる。第一導電ライン２１はアース２９によって接地されている。一方、センタータップとして機能する第二導電ライン２２は、第一導電ライン２１とは異なる経路で、トランス３の二次コイル３２から正電位である出力端子２Ｂに至る。二次コイル３２から出力端子２Ａ，２Ｂに至るまでの間、第一導電ライン２１と第二導電ライン２２とはつながっていない。

【0033】

本例の第二回路２では、第一導電ライン２１と第二導電ライン２２との間に整流回路２Ｃとフィルタ回路２Ｄとが設けられている。本例の整流回路２Ｃは、交流を直流に変換する公知の変換回路が利用できる。本例の整流回路２Ｃは、二つの整流素子２１１，２１２を備える。整流素子２１１，２１２は、第一導電ライン２１に含まれるデバイスである。整流素子２１１は、第一の二次コイル３２１から接点２１ｂの間に設けられている。整流素子２１２は、第二の二次コイル３２２から接点２１ｂの間に設けられている。本例の整流素子２１１，２１２は、電界効果トランジスタである。本例とは異なり、整流素子２１１，２１２はダイオードでも良い。

【0034】

本例のフィルタ回路２Ｄは、ローパスフィルタである。フィルタ回路２Ｄは、デバイスとしてインダクタ２３と出力側のコンデンサ２４とを備える。インダクタ２３は、第二導電ライン２２に設けられている。出力側のコンデンサ２４は、第一導電ライン２１における接点２１ｂよりも下流側の部分と、第二導電ライン２２におけるインダクタ２３よりも下流側の部分との間に設けられている。本例のフィルタ回路２Ｄは、Ｌ形フィルタであるが、π形フィルタであっても良いし、Ｔ形フィルタであっても良い。

【0035】

≪構造的な構成≫
図１に示されるコンバータ１００のうち、少なくとも第二回路２は多層基板上に設けられている。本例では、図２，３に示されるように、第二回路２とトランス３とが多層基板４上に設けられている。本例では便宜上、多層基板４における第二回路２が設けられる領域を第一領域４Ａ、トランス３が設けられる領域を第二領域４Ｂと呼ぶ。本例とは異なり、第一回路１（図１）も多層基板４上に設けられていても良い。

【0036】

多層基板４は、絶縁部材４０の内部に積層される複数の導体パターン４１を備える（特に図３を参照）。導体パターン４１は薄膜によって構成される。薄膜には導電性に優れる銅などの金属が好適である。複数の導体パターン４１のうち、一部の導体パターン４１が、多層基板４の表面に配置されていても良い。各導体パターン４１が、トランス３の一次コイル３１、トランス３の二次コイル３２、第二回路２の第一導電ライン２１、第二回路２の第二導電ライン２２の一部を構成する。

【0037】

・トランス
本例の多層基板４には、二つの貫通孔４２，４３が設けられている。紙面左側の貫通孔４２には、トランス３のコア３３が貫通されている。本例のコア３３は、環状の磁性体である。環状の磁性体には、環形状の一部が繋がっていない磁性体も含まれる。そのような磁性体として、例えば概略Ｃ字形状の磁性体が挙げられる。本例のコア３３の軸方向から見た形状は矩形環状である。もちろん、コア３３の軸方向から見た形状は円環状であっても良い。

【0038】

コア３３は、例えばフェライトコアなどの焼結体である。その他、コア３３は、圧粉成形体、複合材料の成形体、又は積層鋼板であっても良い。圧粉成形体は、軟磁性粉末が圧縮成形されてなる磁性部材である。複合材料は、軟磁性粉末が分散された流動性の樹脂を硬化させた材料である。積層鋼板は、電磁鋼板が積層された積層体である。

【0039】

本例のコア３３は、第一コア部材３３１と第二コア部材３３２との組物である（図３）。第一コア部材３３１は、概略Ｃ字形状の磁性体である。第一コア部材３３１の一方の脚片が貫通孔４２の内部に配置されている。第二コア部材３３２は、概略Ｉ字形状の磁性体である。第二コア部材３３２は、第一コア部材３３１の両脚片をつなぐように配置される。

【0040】

一次コイル３１と二次コイル３２は、図２，３に示されるように、導体パターン４１として多層基板４に設けられている。これら一次コイル３１と二次コイル３２は、貫通孔４２を取り囲むように配置される。一次コイル３１と二次コイル３２とは多層基板４の厚み方向に積層されている。一次コイル３１と二次コイル３２との間には絶縁部材４０が介在されている。ここで、一次コイル３１と二次コイル３２は、多層基板４の表面に露出しないことが好ましい。これは、両コイル３１，３２とコア３３との絶縁を確実にするためである。

【0041】

・貫通部材
多層基板４は、図３に示されるように、多層基板４を厚み方向に貫通する少なくとも一つの貫通部材５を備える。貫通部材５は、多層基板４における第二回路２が設けられる第一領域４Ａに配置される。本例の貫通部材５は、図１の整流素子２１１，２１２を冷却するサーマルビア５０（図３）と、図１のアースを構成するグランドネジ５１を含む。

【0042】

サーマルビア５０は、多層基板４に設けられる貫通孔と、貫通孔の内周面に設けられるめっき層とで構成される。貫通孔は、多層基板４における整流素子２１２に接触する部分から多層基板４の厚み方向に延びる。めっき層は熱伝導性に優れる材質、例えば銅などで構成される。本例では、このサーマルビア５０は、多層基板４の導体パターン４１に電気的に接続されていない。本例とは異なり、サーマルビア５０は、導体パターン４１に電気的に接続される場合もある。サーマルビア５０によって、整流素子２１２で発生した熱が多層基板４の外部に放出される。その結果、整流素子２１２が効果的に冷却される。

【0043】

めっき層の代わりに、貫通孔に嵌め込まれるインレイが設けられていても良い。インレイは熱伝導性に優れる材質、例えば銅などで構成される。インレイによっても、整流素子２１２が効果的に冷却される。

【0044】

グランドネジ５１は、第二回路２の第一導電ライン２１を接地する部材である。従って、グランドネジ５１は、第二回路２の一部とみなすこともできる。このグランドネジ５１は、図示しない筐体などに多層基板４を固定する部材として利用することもできる。この場合、グランドネジ５１によって、筐体への多層基板４の固定と、第二回路２の第一導電ライン２１の接地とが同時に行われる。

【0045】

・第二回路
第二回路２は、図２に示されるように、多層基板４の第一領域４Ａに設けられる。本例では、第一領域４Ａは、多層基板４におけるトランス３が設けられる第二領域４Ｂを除くの領域である。

【0046】

第二回路２に備わる第一導電ライン２１は、多層基板４の第一領域４Ａにおける多層基板４の内部に配置される。この第一導電ライン２１に備わる整流素子２１１，２１２は、多層基板４に実装されている。

【0047】

本例の第二導電ライン２２は、多層基板４の内部に設けられる第一導体パターン２２１及び第二導体パターン２２２と、多層基板４に後付けされるブリッジ導体６とを備える。第一導体パターン２２１は、トランス３の二次コイル３２に接続される導体パターン４１である。より具体的には、第一導体パターン２２１は、図１における第一の二次コイル３２１と第二の二次コイル３２２との間に接続される。

【0048】

第二導体パターン２２２は、図１における出力端子２Ｂに接続される。本例では、第二導体パターン２２２が貫通孔４３を取り囲むように配置されている。貫通孔４３には、筒状のフィルタコア２３０が貫通されている。フィルタコア２３０は、図１のフィルタ回路２Ｄのインダクタ２３の一部を構成する。フィルタコア２３０は、第三コア部材２３１と第四コア部材２３２との組物である（特に図３参照）。第三コア部材２３１は、概略Ｃ字形状の磁性体である。第三コア部材２３１の一方の脚片が貫通孔４３の内部にはいちされている。第四コア部材２３２は、概略Ｉ字形状の磁性体である。第四コア部材２３２は、第三コア部材２３１の両脚片をつなぐように配置される。

【0049】

ブリッジ導体６は、第一導体パターン２２１と第二導体パターン２２２とに直列に接続される。ブリッジ導体６は、中間部６０と第一脚部６１と第二脚部６２とを備える。本例の中間部６０は、多層基板４の外部に配置され、多層基板４にほぼ平行に延びている。第一脚部６１は、中間部６０の端部から多層基板４に向かって延び、第一導体パターン２２１に電気的に接続されている。第二脚部６２は、中間部６０の別の端部から多層基板４に向かって延び、第二導体パターン２２２に電気的に接続されている。電気的な接続はハンダなどで構成される。

【0050】

ブリッジ導体６の中間部６０は、図２に示されるように、多層基板４の第一領域４Ａを平面視したとき、第一導電ライン２１及び整流素子２１１に重複している。整流素子２１１の下方には図３に示されるようにサーマルビア５０が設けられている。従って、中間部６０は、多層基板４の第一領域４Ａを平面視したとき、サーマルビア５０にも重複している。更に、中間部６０は、多層基板４の第一領域４Ａを平面視したとき、グランドネジ５１にも重複している。つまり、ブリッジ導体６は、第一導電ライン２１及び貫通部材５の一方又は双方の少なくとも一部をまたいで、第一導体パターン２２１と第二導体パターン２２２とをつないでいる。

【0051】

≪実施形態の効果≫
図２，３に示される本例のコンバータ１００を平面視したときの平面面積は、第二導電ライン全体を多層基板に導体パターンによって設けたコンバータに比べて小さい。
本例のコンバータ１００では、第二導電ライン２２の一部を構成するブリッジ導体６が、多層基板４の外部に配置され、かつ第一導電ライン２１及び貫通部材５の少なくとも一方に重複している。つまり、第二回路２の第一導電ライン２１と第二導電ライン２２の一部とが、多層基板４と、多層基板４の外部の空間とに立体的に配置されている。そのため、多層基板４に貫通部材５が存在しても、多層基板４の第一領域４Ａの平面面積が大きくならない。

【0052】

本例のコンバータ１００では、貫通部材５によって種々の効果が得られる。具体的には、貫通部材５の一種であるグランドネジ５１によって、第一導電ライン２１（図１）が確実に接地される。また、貫通部材５の一種であるサーマルビア５０によって、第二回路２の整流素子２１１，２１２の放熱性が向上する。

【0053】

＜実施形態２＞
実施形態２では、ブリッジ導体６の一部によってフィルタ回路２Ｄ（図１）の導電部分の一部が構成される例を図４に基づいて説明する。

【0054】

図４に示されるように、本例のコンバータ１００では、筒状のフィルタコア２３０の内部をブリッジ導体６の第二脚部６２が貫通している。つまり、本例では、ブリッジ導体６がフィルタ回路２Ｄ（図１）の導電部分を兼ねる。この構成では、フィルタ回路２Ｄの導電部分が多層基板４の外部に配置されるので、多層基板４におけるフィルタ回路２Ｄの導電部分が小さくなる。その結果、多層基板４の平面面積が小さくなる。

【0055】

＜実施形態３＞
実施形態３では、ブリッジ導体６が、多層基板４に対するブリッジ導体６の位置を決める位置決め部６３を備える例を図５に基づいて説明する。

【0056】

図５には、ブリッジ導体６のうち、第一脚部６１側の一部のみが図示されている。図示しない第二脚部６２（図３，４）も、図５の第一脚部６１と同様の構成を備える。

【0057】

図５の例では、第一脚部６１の端面６１０から突出する脚片６１１，６１２，６１３が設けられている。脚片６１１，６１２は、脚片６１３よりも長い。脚片６１１，６１２の先端側は、多層基板４の内部に配置され、二次コイル３２に接続されている。一方、脚片６１３の先端は、多層基板４の表面に当接し、ブリッジ導体６を支えている。つまり、脚片６１３は、多層基板４に対するブリッジ導体６の位置を決める位置決め部６３として機能している。脚片６１３がブリッジ導体６を支えることで、第一脚部６１の端面６１０と、多層基板４の表面との間に間隔が形成される。前記間隔の長さは脚片６１３の長さに等しい。前記間隔によってブリッジ導体６の放熱性が向上する。従って、脚片６１３の長さが変化することで、ブリッジ導体６の放熱性が調整される。脚片６１１，６１２，６１３の数は特に限定されない。

【0058】

ブリッジ導体６が位置決め部６３を備えることで、多層基板４の厚み方向におけるブリッジ導体６の位置が一義的に決まる。そのため、ブリッジ導体６の取付け性が向上する。また、多層基板４におけるブリッジ導体６と、第一導体パターン２２１及び第二導体パターン２２２（図３参照）との接続性が向上する。更に、多層基板４に対するブリッジ導体６の固定状態が安定するので、ブリッジ導体６が多層基板４が外れ難くなる。

【0059】

＜実施形態４＞
実施形態４では、ブリッジ導体６の形状が実施形態３とは異なる例を図６に基づいて説明する。図６においても、ブリッジ導体６における第一脚部６１側の一部のみが図示されている。

【0060】

図６に示されるように、本例のブリッジ導体６の第一脚部６１は、第一脚部６１の端面６１０から突出する脚片６１１，６１２を備える。脚片６１１，６１２は、多層基板４の内部に配置され、二次コイル３２に接続されている。一方、第一脚部６１の端面６１０は、多層基板４の表面に当接し、ブリッジ導体６を支えている。つまり本例では、端面６１０が位置決め部６３として機能している。

【0061】

本例の構成によっても、実施形態３と同様の効果が得られる。また、本例の構成によれば、多層基板４の厚み方向におけるブリッジ導体６の高さが、実施形態３の構成よりも低くなる。従って、本例のコンバータ１００は、実施形態３のコンバータ１００よりも多層基板４の厚み方向にコンパクトになる。

【0062】

＜その他の実施形態＞
実施形態に係るコンバータ１００は、ＡＣ／ＤＣコンバータでも良いし、ＡＣ／ＡＣコンバータでも良い。この場合、コンバータ１００に備わる第一回路１と第二回路２の構成は、実施形態１から実施形態４とは異なる。

【0063】

実施形態に係るコンバータ１００は、ブリッジ回路を含む全波整流型のコンバータであっても良い。また、実施形態に係るコンバータ１００は、半波整流型のコンバータであっても良い。

【符号の説明】

【0064】

１００ コンバータ
１ 第一回路
１Ａ，１Ｂ 入力端子、１Ｃ 入力側のコンデンサ、１Ｄ スイッチング回路
１１ 低圧側導電ライン、１２ 高圧側導電ライン
１３ 整流素子
２ 第二回路
２Ａ，２Ｂ 出力端子、２Ｃ 整流回路、２Ｄ フィルタ回路
２１ 第一導電ライン、２１ｂ 接点、２１１，２１２ 整流素子
２２ 第二導電ライン、２２１ 第一導体パターン、２２２ 第二導体パターン
２３ インダクタ
２３０ フィルタコア、２３１ 第三コア部材、２３２ 第四コア部材
２４ 出力側のコンデンサ、２９ アース
３ トランス
３１ 一次コイル
３２ 二次コイル、３２１ 第一の二次コイル、３２２ 第二の二次コイル
３３ コア、３３１ 第一コア部材、３３２ 第二コア部材
４ 多層基板
４Ａ 第一領域、４Ｂ 第二領域
４０ 絶縁部材、４１ 導体パターン、４２，４３ 貫通孔
５ 貫通部材
５０ サーマルビア、５１ グランドネジ
６ ブリッジ導体
６０ 中間部、６１ 第一脚部、６２ 第二脚部、６３ 位置決め部
６１０ 端面、６１１，６１２，６１３ 脚片

【要約】

第一回路と第二回路とを電磁気的に結合するトランスとを備えるコンバータであって、前記第二回路が設けられる多層基板と、前記多層基板における前記第二回路が設けられる領域に配置され、前記多層基板を厚み方向に貫通する貫通部材とを備え、前記第二回路は、第一導電ラインと、前記第一導電ラインとは異なる第二導電ラインとを備え、前記第二導電ラインは、前記多層基板に設けられる第一導体パターンと、前記多層基板に設けられる第二導体パターンと、前記第一導体パターンと前記第二導体パターンとに直列に接続されるブリッジ導体とを備え、前記ブリッジ導体の中間部が、前記多層基板の外部に配置され、かつ前記領域を平面視したとき、前記第一導電ライン及び前記貫通部材の少なくとも一方に重複するコンバータ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】