特許7871950IP Force 特許公報全文掲載

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電力変換用のスイッチング素子を備えたスイッチング電源装置

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、電力変換に関係しないシールド部材を備えることで、ＤＣ－ＤＣコンバータ（スイッチング電源装置）は、不所望に大型化してしまう。また、特許文献１の構成において、シールド部材を備えていないと、インダクタから生じるＥＭＩノイズが外部に輻射または伝導されてしまう。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

この発明のスイッチング電源装置は、入力キャパシタと、入力キャパシタに対して電気接続された第１スイッチング素子および第２スイッチング素子と、第１端子と第２端子とを有するインダクタと、出力キャパシタと、入力キャパシタ、第１スイッチング素子、第２スイッチング素子、インダクタ、および、出力キャパシタが実装された回路基板と、を備える。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

この発明によれば、ノイズ低減部品を用いることなくノイズ平衡化回路を構成し、かつ、スイッチング動作に起因する電磁雑音の発生を相殺し、スイッチングノイズの輻射または伝導に起因してシャーシを伝導するコモンモードノイズを抑制するスイッチング電源装置を高効率かつ小型に形成できる。

この特許の権利範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図１は、本発明の第１のスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。
【図2】 図２は、本発明の第1のインダクタの等価回路図である。
【図3】 図３（Ａ）は、本発明の第１のインダクタの平面図であり、図３（Ｂ）は、このインダクタの側面図である。
【図4】 図４（Ａ）は、本発明の第１のインダクタの巻線導体の構成を示す平面透視図であり、図４（Ｂ）は、このインダクタの巻線導体の構成を示す側面透視図であり、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）は、各巻線導体を視た平面透視図である。
【図5】 図５（Ａ）は、本発明の第１のスイッチング電源装置におけるインダクタの実装部分を含む構成を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、その側面断面図である。
【図6】 図６は、本発明の第１のスイッチング電源装置におけるＥＭＩノイズの流れを概略的に示す図である。
【図7】 図７は、比較構成のスイッチング電源装置におけるＥＭＩノイズの流れを概略的に示す図である。
【図8】 図８（Ａ）は本願構成および比較構成の伝導ノイズのレベルを示すグラフであり、図８（Ｂ）は本願構成および比較構成の放射ノイズのレベルを示すグラフである。
【図9】 図９は、本発明の第２のスイッチング電源装置におけるインダクタの実装部分を含む構成の側面断面図である。
【図10】 図１０は、本発明の第３のスイッチング電源装置におけるインダクタの実装部分を含む構成の側面断面図である。
【図11】 図１１は、本発明の第３のスイッチング電源装置の等価回路図である。
【図12】 図１２は、本発明の第４のスイッチング電源装置におけるインダクタの実装部分を含む構成の側面断面図である。
【図13】 図１３は、本発明の第５のインダクタの巻線導体の構成を示す側面透視図である。
【図14】 図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は、本発明の第６のインダクタの各巻線導体を視た平面透視図である。
【図15】 図１５は、本発明の第７のインダクタの巻線導体の構成を示す側面透視図である。
【図16】 図１６（Ａ）は、本発明の第８のインダクタの構成を示す側面図であり、図１６（Ｂ）は、このインダクタにおける磁性コアに対する導体パターンの巻き付け状態を概念的に示した図である。
【図17】 図１７は、本発明の第９のインダクタの構成を示す側面図である。
【図18】 図１８は、本発明の第１０のスイッチング電源装置の概略構成を示す回路図である。

代表図 図1本件の代表的な図

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｈ、１０Ｐ：スイッチング電源装置 １１、１１Ｈ：スイッチングＩＣ ２０、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ、２０Ｇ、２０Ｈ、２０Ｐ：インダクタ ２１、２１Ｅ、２１Ｆ：第１巻線 ２２、２２Ｅ、２２Ｆ：第２巻線 ２３Ｆ：第３巻線 ２１Ｇ：第４巻線 ２２Ｇ：第５巻線 ２３Ｈ：第６巻線 ２８：接続導体 ２９：寄生キャパシタ ３１：入力キャパシタ ３２：出力キャパシタ ４１、４２、４２Ｃ：配線パターン ４３：入力側Ｈｉ電位パターン ５０：基準電位側配線パターン ６０、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ：回路基板 ６１：表面 ８１：直流電源 ８２：負荷 １１１：スイッチング制御回路 ２００、２００Ｇ、２００Ｈ：磁性コア ２０１、２０１Ｄ、２０１Ｆ、２０１Ｇ、２０１Ｈ：第１端子 ２０２、２０２Ｄ、２０２Ｆ、２０２Ｇ、２０２Ｈ：第２端子 ２８１、２８２、２８３：接続導体 ４２０、４２１：配線パターン ２００１：底板 ２００２：天板 ２００３：支柱 ＣＨＳ：シャーシ Ｃｐｓ：寄生容量 Ｄ１、Ｑ１、Ｑ２：スイッチング素子 Ｅｉ２１、Ｅｉ２２、Ｅｉ２３：内端部 Ｅｏ２１、Ｅｏ２２、Ｅｏ２３：外端部 ＦＢ２００：底面 ＦＳ２０１、ＦＳ２０２：側面 ＦＵ２００：天面 Ｈ２０１Ｄ、Ｈ２０２Ｄ：高さ ＮＤ０、ＮＤ１Ｈ、ＮＤ１Ｌ、ＮＤ２Ｈ、ＮＤ２Ｌ、ＮＤｌＬ：ノード ＶＩＡ４２：接続導体

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