特許 7339926 電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-29

(45)【発行日】2023-09-06

(54)【発明の名称】電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20230830BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20230830BHJP

   H01F 27/22 20060101ALI20230830BHJP

   H01F 27/02 20060101ALI20230830BHJP

【ＦＩ】

H02M3/28 Y

H01F30/10 S

H01F30/10 A

H01F30/10 C

H01F27/22

H01F27/02 150

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020099462

(22)【出願日】2020-06-08

(65)【公開番号】P2021193860

(43)【公開日】2021-12-23

【審査請求日】2022-09-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100139480

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 京子

(74)【代理人】

【識別番号】100125575

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】市橋 克弘

(72)【発明者】

【氏名】半田 祐一

【審査官】栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１５７７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７７３２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／２８

Ｈ０１Ｆ ３０／１０

Ｈ０１Ｆ ２７／２２

Ｈ０１Ｆ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板（３０）と、前記回路基板に設けられたコイル（２１，２２ａ）と、前記回路基板を保持するとともに前記回路基板を放熱する放熱部材（４０）と、を備える電力変換装置（１０）において、
前記回路基板の少なくとも一方の面には、前記回路基板の熱伝導率に比較して熱伝導率が高い伝熱部材（２２ｂ）が当接しており、
前記伝熱部材は、絶縁部材（６３）を介して前記放熱部材に熱的に接続されており、前記コイルからの熱を前記放熱部材に伝達する伝熱経路とされており、
前記回路基板には、前記回路基板の垂直方向において前記コイルの少なくとも一部と重複するように、前記コイルのコア（５０）が設置されており、
前記放熱部材は、前記回路基板に対向配置されているとともに、前記コアを避けて、前記垂直方向において前記放熱部材から前記回路基板の側へ突出する突出部（４４，４５）を有し、
前記伝熱部材は、前記垂直方向において前記コア及び前記コイルと重複する位置から前記突出部に重複する位置に達するまで前記回路基板に沿って延びるように形成されているとともに、前記放熱部材の前記突出部に熱的に接続されており、
前記コアには、前記垂直方向に沿って貫通する貫通孔が形成されており、又は外縁において外側に開口する凹部（５５）が前記垂直方向に沿って形成されており、もしくは前記貫通孔及び前記凹部が形成されており、
前記突出部は、前記貫通孔及び前記凹部のうち少なくともどちらか一方を介して前記回路基板の側に突出している、電力変換装置。

【請求項2】

回路基板（３０）と、前記回路基板に設けられたコイル（２１，２２ａ）と、前記回路基板を保持するとともに前記回路基板を放熱する放熱部材（４０）と、を備える電力変換装置（１０）において、
前記回路基板の少なくとも一方の面には、前記回路基板の熱伝導率に比較して熱伝導率が高い伝熱部材（２２ｂ）が当接しており、
前記伝熱部材は、絶縁部材（６３）を介して前記放熱部材に熱的に接続されており、前記コイルからの熱を前記放熱部材に伝達する伝熱経路とされており、
前記回路基板には、前記回路基板の垂直方向において前記コイルの少なくとも一部と重複するように、前記コイルのコア（５０）が設置されており、
前記放熱部材は、前記回路基板に対向配置されているとともに、前記コアを避けて、前記垂直方向において前記放熱部材から前記回路基板の側へ突出する突出部（４４，４５）を有し、
前記伝熱部材は、前記垂直方向において前記コア及び前記コイルと重複する位置から前記突出部に重複する位置に達するまで前記回路基板に沿って延びるように形成されているとともに、前記放熱部材の前記突出部に熱的に接続されており、
前記放熱部材は、前記回路基板の垂直方向両側に配置されており、
前記垂直方向において、一方の前記放熱部材から突出する突出部は、前記回路基板を挟んで、他方の前記放熱部材から突出する突出部と対向している、電力変換装置。

【請求項3】

回路基板（３０）と、前記回路基板に設けられたコイル（２１，２２ａ）と、前記回路基板を保持するとともに前記回路基板を放熱する放熱部材（４０）と、を備える電力変換装置（１０）において、
前記回路基板の少なくとも一方の面には、前記回路基板の熱伝導率に比較して熱伝導率が高い伝熱部材（２２ｂ）が当接しており、
前記伝熱部材は、絶縁部材（６３）を介して前記放熱部材に熱的に接続されており、前記コイルからの熱を前記放熱部材に伝達する伝熱経路とされており、
前記回路基板には、前記回路基板の垂直方向において前記コイルの少なくとも一部と重複するように、前記コイルのコア（５０）が設置されており、
前記放熱部材は、前記回路基板に対向配置されているとともに、前記コアを避けて、前記垂直方向において前記放熱部材から前記回路基板の側へ突出する突出部（４４，４５）を有し、
前記伝熱部材は、前記垂直方向において前記コア及び前記コイルと重複する位置から前記突出部に重複する位置に達するまで前記回路基板に沿って延びるように形成されているとともに、前記放熱部材の前記突出部に熱的に接続されており、
前記回路基板には、複数のコイが配置されており、
前記突出部は、隣り合うコイルの間に配置され、隣り合うコイルのいずれについても前記垂直方向において重複し、前記絶縁部材を介して当接している、電力変換装置。

【請求項4】

前記コイルは、複数のコイル部材（２３ａ～２３ｇ，２４ａ～２４ｈ）から構成されており、
複数の前記コイル部材のうち、１又は複数のコイル部材は、前記コアに重複するように配置され、
前記伝熱部材は、前記垂直方向において前記コアに重複する前記コイル部材と重なる位置から前記突出部に重なる位置に達するまで、前記回路基板に沿って前記伝熱経路が形成されるように構成されている請求項１～３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項5】

前記伝熱部材は、前記回路基板に沿って直線状の前記伝熱経路が形成されるように構成されている請求項４に記載の電力変換装置。

【請求項6】

前記コイルの一部は、前記垂直方向において前記コアを介さずに、前記突出部と重複している請求項１～５のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項7】

前記伝熱部材は、電流が流れる電流経路を兼ねている請求項１～６のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。

【請求項8】

前記回路基板は、複数層重ねられて構成されており、
前記伝熱部材は、前記回路基板の最外層よりも外側、もしくは前記回路基板のいずれかの層間に配置されている請求項１～７のうちいずれか１項に記載の電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力変換装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の電力変換装置は、スイッチング素子、トランス、リアクトル等により構成されている。これらのトランス、リアクトルなどのコイルは、適切に放熱をする必要がある。このため、例えば、特許文献１に記載の発明では、コイル基板の両側に放熱部材を配置し、コイル基板の両側から熱を逃がすように構成し、放熱性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１８６５９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、コイルの巻き数は、要求される仕様により変化する。コアに対する巻き数が多くなると、コイルの一部と、放熱部材との間の距離が長くなり、放熱しにくくなるという問題がある。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、放熱性を向上させることができる電力変換装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための手段は、回路基板と、前記回路基板に設けられたコイルと、前記回路基板を保持するとともに前記回路基板を放熱する放熱部材と、を備える電力変換装置において、前記回路基板の少なくとも一方の面には、前記回路基板の熱伝導率に比較して熱伝導率が高い伝熱部材が当接しており、前記伝熱部材は、絶縁部材を介して前記放熱部材に熱的に接続されており、前記コイルからの熱を前記放熱部材に伝達する伝熱経路とされている。

【0007】

これにより、コイルと放熱部材との間の距離が離れていても、伝熱部材によりコイルからの熱が放熱部材に伝達する。これにより、放熱部材との間の距離が離れているコイルの放熱を好適に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】電力変換装置の回路図。

【図2】磁気部品の斜視断面図。

【図3】磁気部品の縦断面図。

【図4】磁気部品の拡大縦断面図。

【図5】（ａ）は、磁気部品の平面図、（ｂ）は、下コアの側面図。

【図6】磁気部品の平面図。

【図7】別例の磁気部品の平面図。

【図8】別例の磁気部品の縦断面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、「電力変換装置」を絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータに具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、各実施形態及び別例で互いに同一又は均等である部分には同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。

【0010】

図１に、電力変換装置としての絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータ１０の回路構成の一部を示す。図１に示すように、絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、１次側コイル２１及び２次側コイル２２ａ，２２ｂを有するトランス２０を備える。１次側コイル２１は、１次側回路１１に設けられ、１次側回路１１には、図示しない電源から直流電流を入力し、交流電流に変換して出力する１次側インバータ１２や、１次側リアクトルとしてのコイル１３等が設けられている。

【0011】

また、２次側コイル２２ａ，２２ｂは、２次側回路１４に設けられている。２次側回路１４は、交流電流を入力し、直流電流に変換して図示しない負荷に出力する２次側インバータ１５ａ，１５ｂや、２次側リアクトルとしてのコイル１６ａ，１６ｂ等が設けられている。なお、２次側回路１４では、２次側コイル２２ａ，２２ｂなどがそれぞれ１対設けられている。

【0012】

次に、図２～図５に基づいて、トランス２０の具体的構造について説明する。図２に、トランス２０等を含む磁気部品の斜視断面図を示し、図３に、磁気部品の縦断面図を示し、図４に、磁気部品の拡大断面図を示し、図５（ａ），図６に、磁気部品の平面図を示す。

【0013】

図３に示すように、トランス２０を構成する１次側コイル２１、２次側コイル２２ａ，２２ｂは、回路基板３０に設けられている。図２に示すように、この回路基板３０は、筐体４０に保持されている。また、回路基板３０の中心には、回路基板３０を貫くようにコア５０が配置されている。

【0014】

筐体４０は、図２に示すように、箱状に形成されている。筐体４０は、アルミ合金などの熱伝導率が優れた材料で形成されており、放熱性に優れている。筐体４０は、平板の底板４１と、底板４１の外縁において立設し、外縁を囲む側壁４２と、底板４１に対向配置される天板４３を有する。この実施形態では、筐体４０（及び筐体４０を構成する底板４１又は天板４３）が、放熱部材に相当する。

【0015】

筐体４０の内部には、１次側コイル２１及び２次側コイル２２ａ，２２ｂに対するコア５０が収容されている。コア５０は、フェライトで構成されており、上下に分割されている。下方（底板４１の側）に配置されるコアを、下コア５１と示し、上方（天板４３の側）に配置されるコアを、上コア５２と示す。下コア５１は、上コア５２とほぼ上下対称に構成されているため、下コア５１を中心に説明し、上コア５２の説明は省略する。なお、以降では、図２に示すように、筐体４０の上下方向をＺ軸方向と示し、筐体４０の長手方向をＸ軸方向と示し、筐体４０の短手方向をＹ軸方向と示す。

【0016】

図３に示すように、下コア５１は、基部５３と、基部５３の中央からＺ軸方向に突出する中央部５４と、を有している。基部５３は、図３、図５（ａ）に示すように、正方形の略４角柱状に形成されている。そして、基部５３の各側面の略中央には、それぞれ外側に開口する凹部５５が形成されている。この凹部５５は、断面が台形状に形成されており、Ｚ軸方向（図５（ａ）において紙面の垂直方向）に沿って基部５３の端から端まで形成されている。逆言えば、基部５３の各角部には、外側に突出する凸部が形成されているともいえる。中央部５４は、円柱状に形成されており、Ｚ軸方向に沿って基部５３から突出するように形成されている。

【0017】

また、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、基部５３の各角部には、基部５３からＺ軸方向に突出する磁脚５３ａがそれぞれ設けられている。この磁脚５３ａは、Ｚ軸方向において、中央部５４と同じ程度の高さを有するように構成されている。なお、磁脚５３ａは、後述する回路基板３０の設置場所を避けるように設けられている。

【0018】

そして、上コア５２と下コア５１は、その中央部５４及び磁脚５３ａ同士が当接するように、上コア５２と下コア５１とを重ね合わせて配置される。その際、基部５３の角や、凹部５５が対応するように上コア５２と下コア５１とが重ね合わせられる。これにより、コア５０では、コア５０の外側に開口する凹部５５がＺ軸方向に沿って設けられていることとなる。また、図３に示すように、コア５０には、中央部５４の周面と基部５３の平面とで囲まれたくびれ部５６が形成されることとなる。

【0019】

なお、下コア５１は、放熱シート６１を介して、底板４１に密接するように配置されている。上コア５２も同様に、放熱シート６２を介して、天板４３に密接するように配置されている。なお、放熱シート６１，６２は、絶縁性を有している。また、放熱シート６１，６２は、熱伝導グリスに変更してもよい。

【0020】

そして、図２に示すように、筐体４０には、底板４１からＺ軸方向に沿って天板４３の側に突出する突出部としての第１突出部４４が複数（本実施形態では４つ）形成されている。４つ第１突出部４４は、図３、図５（ａ）に示すように、コア５０の４辺を取り囲むように配置されている。

【0021】

より詳しくは、図５（ａ）に示すように、４つの第１突出部４４は、それぞれ基部５３の凹部５５に対応するように配置されている。すなわち、第１突出部４４は、その断面形状が台形である４角柱状に形成されている。そして、第１突出部４４は、第１突出部４４の上底（短いほうの底辺）が凹部５５の底部と向かい合い、かつ、斜辺がそれぞれ凹部５５の斜辺（台形の脚）と向かい合うように、設けられている。その際、第１突出部４４が凹部５５内に配置されるようになっている。

【0022】

図３に示すように、Ｚ軸方向において、第１突出部４４の高さは、下コア５１の基部５３の上面の高さとほぼ同じとなっている。つまり、第１突出部４４の高さは、基部５３と放熱シート６１とを合わせた高さとほぼ同じとなっている。

【0023】

また、天板４３からＺ軸方向に沿って底板４１の側に突出する突出部としての第２突出部４５が複数（４つ）設けられている。第２突出部４５は、Ｚ軸方向における高さ寸法以外、第１突出部４４とほぼ同様に設けられている。すなわち、各第２突出部４５は、それぞれ第１突出部４４に対応するように上下対称に設けられている。

【0024】

そして、図６に示すように、第１突出部４４及び下コア５１の基部５３の上には、回路基板３０が、絶縁シート６３を介して、載置される。この回路基板３０は、その垂直方向がＺ軸方向と平行となるように、載置されている。また、回路基板３０は、中心に、貫通孔３１が設けられており、当該貫通孔３１内に下コア５１の基部５３から突出する中央部５４が挿通される。言い換えると、回路基板３０は、中央部５４を囲むように環状に形成されているともいえる。

【0025】

この回路基板３０は、積層基板であり、図４に示すように、回路基板３０の内部には、１次側コイル２１と、２次側コイル２２ａ等が設けられている。より詳しくは、回路基板３０は、複数の絶縁層及び複数の配線層等から構成されている。複数の配線層のうち２層の配線層には、１次側コイル２１が形成されている。また、複数の配線層のうち２層の配線層には、２次側コイル２２ａが形成されている。なお、配線層と配線層の間には、絶縁層が形成されている。また、最外層は、絶縁層となっている。

【0026】

１次側コイル２１は、図４に示すように、複数（本実施形態では７つ）の１次側のコイル部材２３ａ～２３ｇを有する。各コイル部材２３ａ～２３ｇは、図５（ａ）や図６において破線で示すように、それぞれ円環状に形成されている。各コイル部材２３ａ～２３ｇは、幅広の帯状に形成されている。

【0027】

コイル部材２３ａ～２３ｄは、同じ配線層に設けられており、コア５０の中央部５４を中心として同心円状となるように、中央部５４を囲むように配置されている。同様に、コイル部材２３ｅ～２３ｇは、同じ配線層に設けられており、コア５０の中央部５４を中心として同心円状となるように、中央部５４を囲むように配置されている。なお、コイル部材２３ａ～２３ｄが設けられる配線層と、コイル部材２３ｅ～２３ｇが設けられる配線層と、は異なっている。

【0028】

また、径方向において、隣り合うコイル部材２３ａ～２３ｇは、所定距離離れて配置される。そして、径方向おいて、隣り合うコイル部材２３ａ～２３ｇの間には基板（絶縁材料）が配置されている。また、本実施形態において、１次側コイル２１の巻き数を調整するため、Ｚ軸方向において上側（天板４３の側）であって、外側に配置されるコイル部材２３ｇの幅寸法は、他のコイル部材２３ａ～２３ｆよりも広くなっている。なお、各コイル部材２３ａ～２３ｇは、スルーホールや配線などで互いに接続されて１次側コイル２１を構成している。

【0029】

２次側コイル２２ａも同様に、図４に示すように、複数（本実施形態では８つ）の２次側のコイル部材２４ａ～２４ｈを有する。各コイル部材２４ａ～２４ｈは、それぞれ円環状に形成されている。また、各コイル部材２４ａ～２４ｈは、幅広の帯状に形成されている。

【0030】

コイル部材２４ａ～２４ｄは、同じ配線層に設けられており、コア５０の中央部５４を中心として同心円状となるように、中央部５４を囲むように配置されている。同様に、コイル部材２４ｅ～２４ｈは、同じ配線層に設けられており、コア５０の中央部５４を中心として同心円状となるように、中央部５４を囲むように配置されている。なお、コイル部材２４ａ～２４ｄが設けられる配線層と、コイル部材２４ｅ～２４ｈが設けられる配線層と、は異なっている。

【0031】

また、径方向において、隣り合うコイル部材２４ａ～２４ｈは、所定距離離れて配置される。そして、径方向おいて、隣り合うコイル部材２４ａ～２４ｈの間には基板（絶縁材料）が配置されている。なお、各コイル部材２４ａ～２４ｈは、スルーホールや配線などで互いに接続されて２次側コイル２２ａを構成している。

【0032】

そして、２次側コイル２２ａを構成する各コイル部材２４ａ～２４ｈは、それぞれ１次側コイル２１を構成する各コイル部材２３ａ～２３ｇに対してＺ軸方向において、絶縁層を挟んで対向するように、配置されている。

【0033】

また、回路基板３０の下面には、幅広の円環状に構成された２次側コイル２２ｂが固定されている。２次側コイル２２ｂは、中央部５４を中心として配置されている。この回路基板３０は、この２次側コイル２２ｂが下面に固定された状態で、絶縁シート６３を介して第１突出部４４及び下コア５１の基部５３の上に配置されている。

【0034】

そして、回路基板３０の上面は、絶縁シート６４により覆われており、絶縁シート６４を介して、第２突出部４５に当接するようになっている。すなわち、回路基板３０は、絶縁シート６３，６４を介して、第１突出部４４及び第２突出部４５により、Ｚ軸方向の両側から挟み込まれるようにして固定されている。

【0035】

また、上コア５２の基部５３と、回路基板３０との間には、環状の絶縁リング６５が設けられている。絶縁リング６５のＺ軸方向における厚さ寸法は、上コア５２の基部５３と回路基板３０との間が埋まるように、設定されている。

【0036】

ところで、１次側コイル２１及び２次側コイル２２ａは、電流が流れると、発熱するため、適切に放熱する必要がある。しかしながら、図３～図５に示すように、基本的に、１次側コイル２１を構成するコイル部材２３ａ～２３ｇは、下コア５１と上コア５２に挟まれており、放熱しにくい構造となっている。

【0037】

そこで、下コア５１及び上コア５２の各辺に凹部５５を設け、コア５０の間に配置されるコイル部材２３ａ～２３ｇ，２４ａ～２４ｈのうち一部が、下コア５１と上コア５２に挟まれないようにしている。より詳しく説明すると、コイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈの内径は、突出部４４，４５の上底（径方向中央側の辺）よりも外側に位置するように、大きく構成されている。これにより、凹部５５内に配置されたコイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈの一部は、コア５０が介在することなく、Ｚ軸方向において突出部４４，４５に重複し、突出部４４，４５に絶縁シート６３，６４を介して当接するように構成されている。

【0038】

コイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈは、環状に構成されている。このため、一部でも突出部４４，４５に重複していれば、コイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈに沿って突出部４４，４５に適切に放熱させることが可能となる。

【0039】

一方、コイル部材２３ａ～２３ｇ，２４ａ～２４ｈのうち、他のコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆは、周方向のいずれにおいても下コア５１と上コア５２の間に挟まれている。つまり、これらのコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆの外径は、凹部５５よりも内側となるように設定されている。したがって、図３に示すように、これらのコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆは、周方向いずれにおいても、コア５０に形成されているくぼみ部５６に入り込んでいる。

【0040】

このため、通常であれば、これらのコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆは、突出部４４，４５とその一部が重複するコイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈに比較して、放熱しにくいこととなる。

【0041】

そこで、本実施形態では、図４に示すように、２次側コイル２２ｂを、絶縁シート６３を介して第１突出部４４に熱的に接続させる一方で、コイル２１，２２ａからの熱を突出部４４，４５に伝達する伝熱経路としている。すなわち、２次側コイル２２ｂは、回路基板３０に比較して熱伝導率が高く、また、基部５３の熱伝導率と比較して第１突出部４４の熱伝導率が高いため、２次側コイル２２ｂを熱のバイパス経路として構成している。

【0042】

より詳しくは、２次側コイル２２ｂは、Ｚ軸方向においてコア５０及びコイル２１，２２ａと重複する位置から第１突出部４４に重複する位置に達するまで回路基板３０に沿って延びるように形成されている。より具体的には、２次側コイル２２ｂは、コア５０の内側に配置されたコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆに重複する位置から第１突出部４４と重複する位置に達するまで回路基板３０に沿って直線状の伝熱経路が形成されるように構成されている。つまり、２次側コイル２２ｂの径方向における幅寸法は、Ｚ軸方向において、コイル部材２３ａ，２４ａ，２３ｅ，２４ｅに重複する位置から、第１突出部４４と重複する位置に達するまでの幅寸法に相当する。

【0043】

これにより、図４において矢印に示すように、コア５０の内側に配置されたコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆから生じた熱は、２次側コイル２２ｂを介して第１突出部４４まで伝達される。

【0044】

以上のように構成した第１実施形態は、以下に示す有利な効果を有する。

【0045】

回路基板３０の下面には、回路基板３０の熱伝導率に比較して熱伝導率が高い伝熱部材としての２次側コイル２２ｂが当接している。そして、２次側コイル２２ｂは、絶縁シート６３を介して第１突出部４４に熱的に接続されており、コイル２１，２２ａからの熱を第１突出部４４を介して筐体４０に伝達する伝熱経路とされている。これにより、コイル２１，２２ａと筐体４０（又は突出部４４，４５）との間の距離が離れていても、２次側コイル２２ｂによりコイル２１，２２ａからの熱が速やかに筐体４０（又は突出部４４，４５）に伝達することができる。これにより、筐体４０（又は突出部４４，４５）との間の距離が離れているコイル２１，２２ａの放熱を好適に行うことができる。

【0046】

回路基板３０には、Ｚ軸方向においてコイル２１，２２ａの少なくとも一部と重複するように、コア５０が設置されている。そして、筐体４０の底板４１（又は天板４３）は、回路基板３０に対向配置されているとともに、コア５０を避けて、Ｚ軸方向において底板４１（又は天板４３）から回路基板３０の側へ突出する突出部４４，４５を有する。そして、突出部４４，４５は回路基板３０に絶縁シート６３，６４を介して当接している。これにより、回路基板３０から突出部４４，４５を介して筐体４０に効率よく放熱させることができる。

【0047】

また、Ｚ軸方向においてコア５０と重複するコイル２１，２２ａの一部は、筐体４０の底板４１（又は天板４３）から隠れてしまう。これにより、通常、Ｚ軸方向においてコア５０と重複するコイル２１，２２ａの一部は、筐体４０までの距離が遠くなり、放熱しにくい。

【0048】

そこで、２次側コイル２２ｂを、Ｚ軸方向においてコア５０及びコイル２１，２２ａと重複する位置から突出部４４，４５に重複する位置まで回路基板３０に沿って延びるように幅広に形成した。これにより、コア５０と重複し、放熱しにくいコイル２１，２２ａの一部から効果的に放熱させることができる。

【0049】

コア５０の内側に配置されるコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆは、コア５０によって筐体４０の底板４１（又は天板４３）から完全に隠れてしまう。このため、通常、筐体４０までの距離が遠くなり、また、回路基板３０を介して放熱する構成上、放熱しにくいといえる。

【0050】

そこで、上記実施形態では、２次側コイル２２ｂを、これらのコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆと重なる位置から突出部４４，４５に重なる位置に達するまで回路基板３０に沿って直線状の伝熱経路が形成されるように構成した。これにより、これらのコイル部材２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２４ａ，２４ｂ，２４ｅ，２４ｆであっても、２次側コイル２２ｂ及び第１突出部４４を介して、効率的に放熱させることができる。

【0051】

コア５０には、その外縁において外側に開口する凹部５５がＺ軸方向に沿って形成されている。そして、突出部４４，４５は、凹部５５を介して回路基板３０の側に突出し、絶縁シート６３，６４を介して当接している。これにより、コア５０を小さくしなくても、もしくは２次側コイル２２ｂを大きくしなくても、突出部４４，４５を２次側コイル２２ｂに当接させることができ、全体として磁気部品を小型化することができる。

【0052】

下コア５１及び上コア５２の各辺に凹部５５を設け、コア５０の間に配置されるコイル部材２３ａ～２３ｇ，２４ａ～２４ｈのうち一部が、下コア５１と上コア５２に挟まれないようにしている。より詳しく説明すると、コイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈの内径は、突出部４４，４５の上底（径方向中央側の辺）よりも大きく構成されている。これにより、凹部５５内に配置されたコイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈの一部は、コア５０が介在することなく、Ｚ軸方向において突出部４４，４５に重複し、突出部４４，４５に絶縁シート６３，６４を介して当接するように構成されている。このため、コイル部材２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｇ，２４ｈから突出部４４，４５に対して効率的に放熱させることが可能となる。

【0053】

Ｚ軸方向において、回路基板３０の両側に、筐体４０の底板４１及び天板４３がそれぞれ対向するように配置されている。そして、Ｚ軸方向において、底板４１から突出する第１突出部４４は、回路基板３０を挟んで、天板４３から突出する第２突出部４５と対向している。これにより、回路基板３０の両側から突出部４４，４５を当接させることができる。したがって、一方の面のみから放熱させる場合に比較して、両面から効率的に放熱させることができる。また、回路基板３０を突出部４４，４５により好適に保持することができる。

【0054】

コイル２１，２２ａ，２２ｂのほとんどを下コア５１と上コア５２の間に配置している。これにより、トランス２０を効率よく作動させることができる。それとともに、磁気部品を小型化することが可能となる。

【0055】

（他の実施形態）
上記絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータ１０は、以下のようにその構成を変更してもよい。

【0056】

・上記実施形態において、図７、図８に示すように、回路基板１３０には、複数のコイル２１，２２ａ，２２ｂ，１３，１６ａが配置されていてもよい。そして、突出部４４，４５は、隣り合うコイル（例えば、コイル部材２３ｇとリアクトルを構成するコイル１３，１６ａ）の間に配置され、隣り合うコイルのいずれについてもＺ軸方向において重複し、絶縁シート６３を介して当接していてもよい。これにより、隣り合う複数のコイルから突出部４４，４５を介して放熱させることができる。このため、コイルごとに突出部４４，４５を形成する場合に比較して、突出部４４，４５の数を減らすことができ、小型化できる。

【0057】

・上記実施形態では、電流が流れる電流経路となる２次側コイル２２ｂを伝熱部材として兼用したが、２次側コイル２２ｂである必要はなく、バスバーなどであってもよいし、電流が流れない部材に変更してもよい。なお、変更する部材を構成する材料は、回路基板３０よりも熱伝導率が高いことが望ましい。

【0058】

・上記実施形態において、伝熱部材の形状は、任意に変更してもよい。例えば、直線状の板状に形成されていてもよい。

【0059】

・上記実施形態において、回路基板３０は、積層基板でなくてもよく、単なるプリント基板であってもよい。

【0060】

・上記実施形態において、２次側コイル２２ｂは、回路基板３０の表面（最外層よりも外側）に形成されていたが、回路基板３０のいずれかの層間に配置されていてもよい。

【0061】

・上記実施形態において、トランス２０の代わりにリアクトルに変更してもよい。また、上記実施形態において、コイル２１，２２ａ，２２ｂの巻き方や巻き数は任意に変更してもよい。また、コイル２１，２２ａ，２２ｂの形状を変更してもよい。

【0062】

・上記実施形態において、コア５０に凹部５５を設けなくてもよい。また、コア５０に凹部５５の代わりに、又は凹部５５とともにＺ軸方向に貫通する貫通孔を設けてもよい。そして、当該貫通孔に筐体４０からの突出部を挿通し、回路基板３０に当接させてもよい。

【0063】

・上記実施形態において、回路基板３０の両側に、それぞれ突出部４４，４５を当接させていたが、いずれか一方のみでもよい。

【符号の説明】

【0064】

１０…絶縁型ＤＣ－ＤＣコンバータ（電力変換装置）、２１…１次側コイル、２２ａ…２次側コイル、２２ｂ…２次側コイル、４０…筐体（放熱部材）、４１…底板（放熱部材）、４３…天板（放熱部材）、６１，６２…放熱シート、６３，６４…絶縁シート。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】