特許 7379670 電圧変換器のための電子基板

(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】2023-11-06

(45)【発行日】2023-11-14

(54)【発明の名称】電圧変換器のための電子基板

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20231107BHJP

【ＦＩ】

H02M3/155 Y

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022514857

(86)(22)【出願日】2020-09-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-08

(86)【国際出願番号】 EP2020074981

(87)【国際公開番号】W WO2021044062

(87)【国際公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-04-22

(31)【優先権主張番号】1909850

(32)【優先日】2019-09-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】508021716

【氏名又は名称】ヴァレオ システム ドゥ コントロール モトゥール

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100217940

【弁理士】

【氏名又は名称】三並 大悟

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス、アッラール

(72)【発明者】

【氏名】エマニュエル、タロン

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２６３７５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ３／１５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電圧を第２の電圧に変換するために並列に接続された複数のスイッチングアーム（６）を規定する、回路基板（１）であって、これらの電圧のうちの少なくとも一方がＤＣ電圧であり、前記基板が、
－ 並列に接続された前記スイッチングアームを作製するために、中間点の両側に一対で直列に実装された複数の制御可能な電子スイッチ（１０）と、
－ 複数のデカップリングコンデンサ（１１、１２）であって、これらのコンデンサ（１１）が互いに並列に、および前記ＤＣ電圧と並列に接続されている、複数のデカップリングコンデンサ（１１、１２）と、
－ ２つの導電層（１６、１７、１８）であって、これらの導電層のうちの一方（１６）が電気的に前記ＤＣ電圧の最高電位にあり、これらの導電層のうちの他方（１８）が前記ＤＣ電圧の最低電位にあり、前記デカップリングコンデンサ（１１、１２）の各々は一方の端子がこれらの導電層のうちの一方（１６）に接続されており、その他方の端子がこれらの導電層のうちの他方（１８）に接続されている、２つの導電層（１６、１７、１８）と、
を備え、
前記スイッチングアーム（６）の全ての前記中間点を接続するパターンが、３つ以上の数の辺を有する第１の多角形（Ｐ１）を規定するように、前記電子スイッチ（１０）が前記基板上に配置されており、前記２つの導電層（１６、１７、１８）の各々が、少なくとも、前記第１の多角形（Ｐ１）上に重ねられた面の上方に延び、
前記第１の電圧および前記第２の電圧がＤＣ電圧であり、前記第１の電圧が、前記第２の電圧よりも大きい、回路基板（１）。

【請求項2】

前記２つの導電層（１６、１７、１８）が、互いに平行に配置されている、請求項１に記載の回路基板。

【請求項3】

スイッチングアームの各制御可能な電子スイッチ（１０）が、前記アームの前記中間点に対して前記第１の多角形（Ｐ１）の中心から遠い位置、または前記中間点に対して前記第１の多角形（Ｐ１）の前記中心に近い位置のどちらかを占有する、請求項１または２に記載の回路基板。

【請求項4】

前記デカップリングコンデンサ（１１）が、全てのこれらのコンデンサを接続するパターンが第２の多角形（Ｐ２）を規定するように前記基板上に配置されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項5】

前記第２の多角形が、前記第１の多角形（Ｐ１）と同じ種類のものである、請求項４に記載の回路基板。

【請求項6】

前記第２の多角形（Ｐ２）が前記第１の多角形（Ｐ１）の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包されているか、または前記第１の多角形（Ｐ１）が前記第２の多角形（Ｐ２）の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包されている、請求項４または５に記載の回路基板。

【請求項7】

互いに並列に、および前記第１の電圧と並列に接続された複数のデカップリングコンデンサ（１１）と、互いに並列に、および前記第２の電圧と並列に接続された複数のデカップリングコンデンサ（１２）と、を備え、前記複数のコンデンサのうちの一方（１１）が、全てのこれらのコンデンサを接続するパターンが前記第２の多角形（Ｐ２）を規定するように前記基板上に配置されており、前記複数のコンデンサのうちの他方（１２）が、全てのこれらのコンデンサを接続するパターンが第３の多角形（Ｐ３）を規定するように前記基板上に配置されている、請求項４から６のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項8】

前記第３の多角形が、前記第１および前記第２の多角形と同じ種類のものである、請求項７に記載の回路基板。

【請求項9】

前記第３の多角形（Ｐ３）が前記第１の多角形（Ｐ１）の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包されているか、または前記第１の多角形（Ｐ１）が前記第３の多角形（Ｐ３）の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包されている、請求項７または８に記載の回路基板。

【請求項10】

前記第２の多角形（Ｐ２）が前記第１の多角形（Ｐ１）の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包されており、前記第１の多角形（Ｐ１）が前記第３の多角形（Ｐ３）の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包されている、請求項７または８に記載の回路基板。

【請求項11】

複数のインダクタ（１３）を備え、各インダクタ（１３）がスイッチングアーム（６）に関連付けられており、前記アームの前記中間点に電気接続されており、前記インダクタ（１３）が、全てのこれらのインダクタを接続するパターンが第４の多角形（Ｐ４）を規定するように前記基板上に配置されている、請求項７から１０のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項12】

前記第４の多角形が、前記第１の多角形と同じ種類のものである、請求項１１に記載の回路基板。

【請求項13】

前記第１の電圧が第１の正電位とグラウンドとの間で定義され、前記第２の電圧が第２の正電位とグラウンドとの間で定義され、前記基板（１）が、
－ 前記第１の電位における第１の導電層（１６）と、
－ 前記第２の電位における第２の導電層（１７）と、
－ グラウンドにおける第３の導電層（１８）と、
を備え、
前記導電層（１６、１７、１８）のうちの少なくとも２つが、少なくとも、前記第１の多角形（Ｐ１）上に重ねられた面の上方に延びている、請求項１１または１２のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項14】

全ての前記導電層が、少なくとも、前記第１の多角形（Ｐ１）上に重ねられた面の上方に延びている、請求項１３に記載の回路基板。

【請求項15】

前記第１、第２、第３、および第４の多角形のうちの１つが全ての他の多角形を内包し、前記導電層のうちの少なくとも２つが、少なくとも、全ての他の多角形が内部に配置されたこの多角形上に重ねられた面の上方に延びている、請求項１３または１４に記載の回路基板。

【請求項16】

全ての前記導電層が、少なくとも、全ての他の多角形が内部に配置されたこの多角形上に重ねられた面の上方に延びている、請求項１５に記載の回路基板。

【請求項17】

前記第２の多角形（Ｐ２）を規定する前記複数のコンデンサ（１１）の各コンデンサは一方の端子が前記第１の導電層（１６）に電気接続され、その他方の端子が前記第３の導電層（１８）に電気接続されており、前記第３の多角形（Ｐ３）を規定する前記複数のコンデンサの各コンデンサ（１２）は一方の端子が前記第２の導電層（１７）に電気接続され、その他方の端子が前記第３の導電層（１８）に電気接続されている、請求項１３から１６のいずれか一項に記載の回路基板。

【請求項18】

スイッチングアームが前記回路基板の２つの他のスイッチングアームの間に空間的に介在させられないように配置されている、請求項１に記載の回路基板。

【請求項19】

請求項１から１８のいずれか一項に記載の回路基板を備える、ＤＣ／ＤＣ電圧変換器。

【請求項20】

前記ＤＣ／ＤＣ電圧変換器が、１２Ｖ／４８Ｖ電圧変換器である、請求項１９に記載のＤＣ／ＤＣ電圧変換器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特に、電圧変換器を作製するために、複数のスイッチングアームを規定する回路基板に関する。電圧変換器は、例えば、ＤＣ／ＤＣ電圧変換器、またはさもなければ、インバータ／整流器である。

【背景技術】

【0002】

このようなスイッチングアームは、従来、トランジスタを採用している。窒化ガリウム（ＧａＮ）に基づく、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）に基づく新たなトランジスタ技術は、スイッチング速度の点で以前の技術よりもはるかに高い性能を達成し、これは、より高いチョッピング周波数で動作することを可能にする。

【0003】

スイッチングアームは、ＤＣ電圧を、同様にＤＣ電圧であってもよいし、ＤＣ電圧でなくてもよい、別の電圧に変換するように構成されている。デカップリングコンデンサがこのＤＣ電圧と並列に接続されており、上述のチョッピング周波数のゆえに、高周波高調波が発生される。デカップリングコンデンサの間の接続内における寄生インダクタンスの存在が、これらの高調波のゆえに、電流共振を発生し得、これは、ことによると、回路基板の構成要素を損傷する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述の欠点を克服する回路基板を有することが必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の目的は、この必要を満たすことであり、本発明は、その態様のうちの１つによれば、第１の電圧を第２の電圧に変換するために並列に接続された複数のスイッチングアームを規定する、回路基板であって、これらの電圧のうちの少なくとも一方がＤＣ電圧であり、基板が、
－ 並列に接続されたスイッチングアームを作製するために、中間点の両側に一対で直列に実装された複数の制御可能な電子スイッチと、
－ 複数のデカップリングコンデンサであって、これらのコンデンサが互いに並列に、およびＤＣ電圧と並列に接続されている、複数のデカップリングコンデンサと、
－ ２つの導電層であって、これらの導電層のうちの一方が電気的にＤＣ電圧の最高電位にあり、これらの導電層のうちの他方がＤＣ電圧の最低電位にあり、デカップリングコンデンサの各々は一方の端子がこれらの導電層のうちの一方に接続されており、その他方の端子がこれらの導電層のうちの他方に接続されている、２つの導電層と、
を備え、
電子スイッチが、スイッチングアームの全ての中間点を接続するパターンが、３つ以上の数の辺を有する第１の多角形を規定するように基板上に配置されており、これらの２つの導電層の各々が、少なくとも、第１の多角形上に重ねられた面の上方に延びている、回路基板を用いてそれを行う。

【0006】

本発明に係る回路基板は、一方では、配線導体またはプリント回路基板抵抗トラックではなく、重ねられた導電層を介して作られたデカップリングコンデンサの間の接続、ならびに他方では、整列されていない様態で配置されたスイッチングアームを有する。このようにして、デカップリングコンデンサの間の接続の寄生インダクタンス、およびそれゆえ、上述の電流共振が著しく低減される。加えて、電子スイッチを、スイッチングアームの全ての中間点を接続するパターンが第１の多角形を規定するように基板上に位置付けることは、スイッチングアームとデカップリングコンデンサとの間の実際の距離における不均衡を低減することを可能にし得る。

【0007】

以下の本文全体を通じて、別途明示的に断りのない限り：
－ 用語「接続される（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」は電気的接続を指し、それに対して、用語「配置される（ａｒｒａｎｇｅｄ）」は空間的配置を指す、および
－ ２つの多角形は、それらが同数の辺を有するときには、同じ種類のものである。
本発明によれば、全てのスイッチングアームは、空間的に言えば互いに向かい合うように、すなわち、スイッチングアームが回路基板の２つの他のスイッチングアームの間に空間的に介在させられないように配置されている。

【0008】

導電層は互いに平行に配置され得る。

【0009】

各導電層はプレートの形態のものであり得、このプレートは、互いに平行である２つの面の間に延びている。

【0010】

回路基板は、例えば、プリント回路基板である。各デカップリングコンデンサおよび電子スイッチは、例えば、このプリント回路基板の同じ端面上に実装されている。

【0011】

第１および／または第２の導電層はプリント回路基板の内部に配置され得る。導電層のうちの一方は、例えば、プリント回路基板の外面、例えば、上面または下面を規定する層であり、それに対して、他方の導電層は、このプリント回路基板の内部に配置された層である。

【0012】

変形例として、導電層の各々はプリント回路基板の内部に配置されている。

【0013】

別の変形例として、導電層の各々は、プリント回路基板の外面を規定する層であり、これらの層のうちの一方はこのプリント回路基板の上面であり、これらの層のうちの他方はこのプリント回路基板の下面である。

【0014】

なおもプリント回路基板の部分の場合において、ならびに第１および第２の導電層が両方ともプリント回路基板の部分の内部に配置されているときには、出願人によって番号第１９０３４５７号の下で２０１９年４月１日に仏国において出願された出願において開示されているように、これらの２つの導電層はそれらの間に、特に、１ｎＨ未満の特定のインダクタンスを有する、高周波コンデンサを規定し得る。

【0015】

第１の導電層は、並列に接続された複数の下位層を含み得る。第１の導電層の一部の下位層のみ、またはこれらの下位層の全てがプリント回路基板の内部に配置されていてもよい。第２の導電層は、並列に接続された複数の下位層を含み得る。第２の導電層の一部の下位層のみ、またはこれらの下位層の全てがプリント回路基板の内部に配置されていてもよい。

【0016】

適切な場合には、回路基板は、第２の導電層の下位層と交互になった第１の導電層の下位層を含んでもよく、このとき、これらの下位層は積層されている。

【0017】

上記の本文全体を通じて、および特に、導電層のうちの少なくとも一方がプリント回路基板の内部に配置されているときには、コンデンサの端子を対応する導電層に電気接続することを可能にするために、１つまたは複数のビアが形成されてもよい。各ビアは、例えば、金属化孔によって、またはレーザビアによって形成される。

【0018】

スイッチングアームの各制御可能な電子スイッチは、上記アームの中間点に対して第１の多角形の中心から遠い位置、または上記中間点に対して第１の多角形の中心に近い位置のどちらかを占有し得る。

【0019】

上記の本文全体を通じて、デカップリングコンデンサは、全てのこれらのコンデンサを接続するパターンが第２の多角形を規定するように基板上に配置され得る。この第２の多角形の辺の数は３つ以上であり得る。

【0020】

デカップリングコンデンサの数はスイッチングアームの数に等しくてもよく、この場合には、第１の多角形および第２の多角形は同じ種類のものである。

【0021】

第２の多角形は第１の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得るか、または第１の多角形は第２の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得る。第２の多角形が全体的に、または部分的に第１の多角形の内部にあるという事実は、この第２の多角形を規定するパターンに関連付けられたデカップリングコンデンサの間の実際の距離を低減することを可能にし得る。この位置は、加えて、一対でのこれらのデカップリングコンデンサの間の相互インダクタンスの値を増大させ得る。

【0022】

本発明の特定の例示的な実装形態によれば、第１の電圧および第２の電圧は両方ともＤＣ電圧であり得る。第１のＤＣ電圧は第２のＤＣ電圧よりも大きいものであり得る。スイッチングアームは、このとき、例えば、
－ ４８Ｖの第１の電圧を１２Ｖの第２の電圧に変換し、およびその逆に変換するか、または変換せず、
あるいは
－ ３００Ｖよりも大きい値を有する第１の電圧を１２Ｖの第２の電圧に変換し、およびその逆に変換するか、または変換しない。

【0023】

スイッチングアームがＤＣ／ＤＣ変換を遂行するときには、複数のデカップリングコンデンサが存在し、これらのコンデンサは互いに並列に、および第１のＤＣ電圧と並列に接続されており、複数のデカップリングコンデンサが存在し、これらのコンデンサは互いに並列に、および第２のＤＣ電圧と並列に接続されており、複数のコンデンサのうちの一方は、全てのこれらのコンデンサを接続するパターンが第２の多角形を規定するように基板上に配置されており、複数のコンデンサのうちの他方は、全てのこれらのコンデンサを接続するパターンが第３の多角形を規定するように基板上に配置されている。第２および第３の多角形は両方とも、３つ以上である、第２および第３の多角形の間で等しい、または等しくない数の辺を有し得る。

【0024】

各々の複数のコンデンサは、スイッチングアームの数に等しい数のコンデンサを含み得、この場合には、第３の多角形、第２の多角形、および第１の多角形は同じ種類のものである。

【0025】

なおも、スイッチングアームがＤＣ／ＤＣ変換を遂行するときには、第３の多角形は第１の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得るか、または第１の多角形は第３の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得る。第３の多角形が全体的に、または部分的に第１の多角形の内部にあるという事実は、第３の多角形を規定するパターンに関連付けられたデカップリングコンデンサの間の実際の距離を低減することを可能にし得る。

【0026】

上述の多角形の各々がこれらの多角形のうちの別のものの内部に配置されているときには、制御可能な電子スイッチに対するデカップリングコンデンサの入れ子構成が参照されることになる。

【0027】

なおも、スイッチングアームがＤＣ／ＤＣ変換を遂行するときには、第２の多角形は第１の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得、第１の多角形は第３の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得る。第１、第２、および第３の多角形のこのような相対位置は、例えば、１ＭＨｚよりも大きい、非常に高いチョッピング周波数のために特に有利であり得る。

【0028】

上記の本文全体を通じて、回路基板は複数のインダクタを備え得、各インダクタはスイッチングアームに関連付けられており、上記アームの中間点に電気接続されている。インダクタは、全てのこれらのインダクタを接続するパターンが第４の多角形を規定するように基板上に配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。変形例として、全てのこれらのインダクタを接続するパターンは線を規定する。

【0029】

インダクタの数はスイッチングアームの数に等しくてもよく、この場合には、第４の多角形は第１の多角形と同じ種類のものである。これらのインダクタは、例えば、デカップリングコンデンサおよび電子スイッチと回路基板の同じ面によって支持される。

【0030】

第４の多角形は第１の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得るか、または第１の多角形は第４の多角形の内部に、もしくは少なくとも大部分はその内部に内包され得る。

【0031】

なおも、スイッチングアームがＤＣ／ＤＣ変換を遂行する場合において、第１のＤＣ電圧は第１の正電位とグラウンドとの間で定義されてもよく、第２のＤＣ電圧は第２の正電位とグラウンドとの間で定義されてもよく、回路基板は、このとき、
－ 第１の電位における第１の導電層と、
－ 第２の電位における第２の導電層と、
－ グラウンドにおける第３の導電層と、
を備え、
導電層のうちの少なくとも２つ、第１および第２の導電層、ならびに特に、全ての導電層は、少なくとも、第１の多角形上に重ねられた面の上方に延びているか、あるいは
上記導電層のうちの少なくとも２つ、特に、第１および第２の導電層は、少なくとも、第１の多角形上、および第２の多角形上、および第３の多角形上に重ねられた面の上方に延びている。

【0032】

プリント回路基板の内部における、または他の様態での、または複数の下位層の形態での、第１の導電層の、および第２の導電層の配置に関連して上述された全てのことは、３つの導電層が存在するときに依然として当てはまる。

【0033】

ＤＣ電圧は、絶縁されたグラウンドを有してもよく、この場合には、互いに絶縁された２つの第３の導電層が設けられ、一方は第１のＤＣ電圧のグラウンドを形成し、他方は第２のＤＣ電圧のグラウンドを形成する。その場合には、回路基板は、第１のＤＣ電圧のグラウンドを形成する第１の導電層および第３の導電層が重ねられた第１の領域と、第２のＤＣ電圧のグラウンドを形成する第２の導電層および第３の導電層が重ねられた、第１の領域とは別個の、基板の第２の領域を備え得る。

【0034】

３つの導電層が設けられる場合には、第１、第２、第３、および第４の多角形のうちの１つは全ての他の多角形を内包してもよく、導電層のうちの少なくとも２つ、特に、第１および第２の導電層、ならびに特に、全ての導電層は、少なくとも、全ての他の多角形が内部に配置されたこの多角形上に重ねられた面の上方に延びていてもよい。

【0035】

設けられる伝導層の数がいくつであれ、１つの多角形はスイッチングアームのセットの全てのコンデンサ、インダクタ、および制御可能な電子スイッチを内包してもよく、導電層のうちの少なくとも２つ、特に、第１および第２の導電層、ならびに特に、全ての導電層は、少なくとも、この多角形上に重ねられた面の上方に延びていてもよい。３つの導電層が設けられる場合には、第２の多角形を規定する複数のコンデンサの各コンデンサは一方の端子が第１の導電層に電気接続され、その他方の端子が第３の導電層に電気接続されていてもよく、第３の多角形を規定する複数のコンデンサの各コンデンサは一方の端子が第２の導電層に電気接続され、その他方の端子が第３の導電層に電気接続されていてもよい。

【0036】

適切な場合には、同じＤＣ電圧と並列に配置された２つのコンデンサは、それらの対応する端子が反対の仕方で電気接続されていてもよく、すなわち、内容が参照により本出願に組み込まれる、出願番号第１９０８８０５号を有する本出願人によって仏国において２０１９年４月１日に出願された出願の教示によれば、これらの２つのコンデンサのうちの一方はその第１の端子が第１の導電層に電気接続され、その第２の端子が第３の導電層に接続されており、それに対して、これらの２つのコンデンサのうちの他方はその第１の端子が第３の導電層に電気接続され、その第２の端子が第１の導電層に接続されている。

【0037】

上記の本文全体を通じて、各導電層は、例えば、銅プレートである、銅から作製され得る。

【0038】

上記の本文全体を通じて、様々な導電層は互いに空間的に平行に配置され得る。

【0039】

上記の本文全体を通じて、各制御可能スイッチは、窒化ガリウム（ＧａＮ）、または炭化ケイ素（ＳｉＣ）、またはシリコンを用いたトランジスタであり得る。

【0040】

上記の本文全体を通じて、それが、例えば、３つ～６つである、３つ以上であることを条件として、任意の数のスイッチングアームが存在し得る。

【0041】

本発明の、その態様のうちの別のものに係る別の主題は、以上において規定されたとおりの回路基板を備える、電圧変換器、特に、ＤＣ／ＤＣ電圧変換器、および特に、１２Ｖ／４８Ｖもしくは１２Ｖ／３００Ｖ超の電圧のＤＣ電圧変換器である。

【0042】

変形例として、電圧変換器はインバータ／整流器であり、この場合には、ＤＣ電圧は、例えば、１２Ｖの、もしくは４８Ｖの値、または３００Ｖ超の値を有する。

【0043】

電圧変換器は、ＡＣ電圧ネットワークからＤＣ電圧源を充電することを可能にし得る。

【0044】

本発明は、その非限定的な例示的な実装形態の以下の説明を読み、添付の図面を精査することで、より深く理解され得る。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明の１つの例示的な実装形態に係る回路基板によって形成された回路の回路図を示す。

【図2】図１の実施例に係る回路基板の上面図を示す。

【図3】図２の回路基板のＩＩＩ－ＩＩＩに沿った部分断面図である。

【図4】図２の回路基板のＩＶ－ＩＶに沿った部分断面図である。

【図5】図２と同様に、本発明の他の例示的な実装形態に係る回路基板を示す。

【図6】図２と同様に、本発明の他の例示的な実装形態に係る回路基板を示す。

【発明を実施するための形態】

【0046】

図１は、本発明の１つの例示的な実装形態に係る回路基板１によって支持された電気回路を示す。この回路基板１は、本事例では、考慮中の実施例ではＤＣ／ＤＣ電圧変換器である、電圧変換器の部分を形成する。それは、例えば、１２Ｖ／４８Ｖ電圧変換器であるが、本発明はこのような例に限定されない。回路基板１は、本事例では、プリント回路基板である。

【0047】

周知の様態において、電圧変換器は、本事例では、第１のＤＣ電圧入力４、第２のＤＣ電圧入力５、ならびに第１のＤＣ電圧入力４における電圧値を、第２のＤＣ電圧入力５において利用可能な別の電圧値に、およびその逆に変換することを可能にする複数のスイッチングアーム６を含む。スイッチングアーム６の数は３つ以上であり、本事例では、３つにちょうど等しい。

【0048】

各スイッチングアーム６は、考慮中の実施例では、直列に接続された２つの制御可能な電子スイッチ１０を含み、２つの制御可能な電子スイッチ１０は、第２の電圧入力５に接続されたそれらの間の中間点を規定する。

【0049】

各制御可能スイッチ１０は、本事例では、例えば、窒化ガリウム、炭化ケイ素、またはシリコンを用いた、ＭＯＳＦＥＴである。

【0050】

電子構成要素１は、
－ 第１の複数のデカップリングコンデンサ１１であって、これらのコンデンサ１１が全て、並列に、およびスイッチングアーム６と並列に接続されている、第１の複数のデカップリングコンデンサ１１と、
－ 第２の複数のデカップリングコンデンサ１２であって、これらのコンデンサが全て、並列に、および第２のＤＣ電圧入力５と並列に接続されている、第２の複数のデカップリングコンデンサ１２と、
をさらに備える。

【0051】

コンデンサ１１およびコンデンサ１２は、例えば、同じ種類のもの、すなわち、特に、ケミカルコンデンサまたはセラミックコンデンサである。

【0052】

図１において、電気回路は複数のインダクタ１３をさらに備え、各インダクタはスイッチングアーム６に関連付けられており、それが関連付けられたアーム６の中間点と第２のＤＣ電圧の最高電位との間に電気接続されていることがさらに観察され得る。

【0053】

考慮中の実施例では、コンデンサ１２が存在するのと、およびインダクタ１３が存在するのと同数のコンデンサ１１が存在し、この共通の値はスイッチングアーム６の数に等しい。しかし、本発明は上述の構成要素のためのこのような共通の値に限定されない。

【0054】

図２において見られ得るように、コンデンサ１１、コンデンサ１２、インダクタ１３、および制御可能な電子スイッチ１０は、考慮中の実施例では、回路基板１の外面１５上に実装されている。

【0055】

回路基板１は、図２の実施例では、それぞれ、
－ 「第１の正電位」とも呼ばれ、本事例では４８Ｖである、第１のＤＣ電圧の最高電位における第１の導電層１６、
－ 「第２の正電位」とも呼ばれ、本事例では１２Ｖである、第２のＤＣ電圧の最高電位における第２の導電層１７、ならびに
－ グラウンドにおける第３の導電層１８であって、このグラウンドは、本事例では、第１のＤＣ電圧と、および第２のＤＣ電圧と共通である、第３の導電層１８、
である、３つの導電層を受容する。

【0056】

説明されない一変形例では、第１のＤＣ電圧および第２のＤＣ電圧は、絶縁されたグラウンドを有し、この場合には、互いに接続されていない２つの第３の導電層１８が設けられ、これらの第３の導電層のうちの一方は第１のＤＣ電圧のグラウンドを形成し、これらの第３の導電層のうちの他方は第２のＤＣ電圧のグラウンドを形成する。

【0057】

コンデンサ１１は各々、図３に示されるように、考慮中の実施例では、一方の端子が第１の導電層１６に電気接続され、一方の端子が第３の導電層１８に電気接続されており、図において、第２の導電層１７は、図面を明瞭にするために省略された。

【0058】

コンデンサ１２は各々、図４に示されるように、考慮中の実施例では、一方の端子が第２の導電層１７に電気接続され、一方の端子が第３の導電層１８に電気接続されており、図において、第１の導電層１６は、図面を明瞭にするために省略された。

【0059】

考慮中の実施例では、第１の導電層１６は、第２の導電層１７が延びた平面と平行であり、第３の導電層１８が延びた平面とも平行である平面内に延びていることが観察され得る。これらの層１６、１７、および１８の各々は、本事例では、銅プレートによって形成されている。これらの層１６、１７、および１８の各々はまた、回路基板１の内部に配置されており、コンデンサ端子は、本事例では、金属化孔であるビア１９を用いて、対応する導電層に接続されている。

【0060】

これより説明される実施例では、スイッチングアーム６、ひいてはそれらの電子スイッチ１０は、スイッチングアーム６の全ての中間点を接続するパターンが、３つ以上の数の辺を有する第１の多角形Ｐ１を規定するように基板１上に配置されており、各導電層１６、１７、および１８は、少なくとも、第１の多角形上に重ねられた面の上方に延びている。

【0061】

図２の実施例では、この第１の多角形は三角形であり、それに対して、それは、図５および図６の実施例では、四辺形である。

【0062】

図２において、所与のスイッチングアーム６について、制御可能な電子スイッチ１０のうちの一方は第１の多角形Ｐ１の外部に配置されており、それに対して、他方の制御可能な電子スイッチ１０はこの第１の多角形Ｐ１の内部に配置されていることが観察され得る。

【0063】

また、第１のＤＣ電圧入力４に関連付けられたコンデンサ１１は、全てのこれらのコンデンサ１１を接続するパターンが第２の多角形Ｐ２を規定するように基板１上に配置されており、この第２の多角形Ｐ２は、本事例では、三角形であることも観察され得る。

【0064】

図２において、この第２の多角形Ｐ２は第１の多角形Ｐ１の内部に配置されていることが観察され得る。

【0065】

なおも図２の実施例において、第２のＤＣ電圧入力５に関連付けられたコンデンサ１２は、全てのこれらのコンデンサ１２を接続するパターンが第３の多角形Ｐ３を規定するように基板１上に配置されており、この第３の多角形Ｐ３も、本事例では、三角形である。図２において、第３の多角形Ｐ３は、いくつかの部分では、第１の多角形Ｐ１の内部に、および他の部分では、この第１の多角形Ｐ１の外部に延びていることが観察され得る。図２の実施例では、第３の多角形Ｐ３は大部分は第１の多角形Ｐ１の内部に延びている。

【0066】

加えて、図２の実施例では、インダクタ１３は、全てのこれらのインダクタ１３を接続するパターンが第４の多角形Ｐ４を規定するように基板１上に配置されており、第４の多角形もまた、本事例では、三角形である。この第４の多角形は、いくつかの部分では、第１の多角形Ｐ１の内部に、およびいくつかの部分では、この多角形Ｐ１の外部に延びていることが観察され得る。

【0067】

導電層１６、１７、および１８の各々は、上述された実施例では、基板の構成要素１０、１１、１２、および１３が配置されている多角形Ｐ５上に重ねられた面の上方に延びており、全ての多角形Ｐ１～Ｐ４はこの多角形Ｐ５の内部に配置されている。

【0068】

図５および図６の実施例では、４つのスイッチングアーム６が存在し、４つのコンデンサ１１が第１のＤＣ電圧入力４に関連付けられており、４つのコンデンサ１２および４つのインダクタ１３が第２のＤＣ電圧入力５に関連付けられている。

【0069】

本事例では四辺形である、第１の多角形Ｐ１、第２の多角形Ｐ２、第３の多角形Ｐ３、および第４の多角形Ｐ４の存在がここでも観察され得る。

【0070】

図５の実施例では、第１のＤＣ電圧入力４に関連付けられたコンデンサ１１に関連する、第２の多角形Ｐ２は第１の多角形Ｐ１の内部に配置されており、この第１の多角形Ｐ１自体は、インダクタ１３に関連する、第４の多角形Ｐ４の内部に配置されており、この第４の多角形Ｐ４は、第２のＤＣ電圧入力５に関連付けられたコンデンサ１２に関連する、第３の多角形Ｐ３の内部に配置されている。コンデンサ１１をできるだけ内部に位置付けることは、一対でのこれらのコンデンサ１１の間の相互インダクタンスの値を増大させることを可能にする。

【0071】

図６は、多角形Ｐ１～Ｐ３が同じく四辺形である、別の例示的な回路基板１を示す。上記の実施例とは対照的に、インダクタ１３は、多角形を規定するパターンによるのではなく、線によって接続されている。加えて、多角形Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３はどれも別の多角形の内部に内包されておらず、多角形Ｐ１は多角形Ｐ２と部分的に重なっており、多角形Ｐ３は多角形Ｐ１および多角形Ｐ２の両方と部分的に重なっていることが観察され得る。また、図６では、安全トランジスタ２０が回路基板１によって支持されていることも観察され得る。

【0072】

本発明は、説明された実施例だけに限定されない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】