本發(fā)明涉及電源裝置。

背景技術：

對于多個電子部件被搭載于基板上的電源裝置來說存在有來自于電子部件的噪聲成為問題的情況。因此，為了減少噪聲影響的結構被廣泛地做了研究探討。另外，因為在電子部件中包含了高溫發(fā)熱的部件，所以在電源裝置中即使就為了冷卻電子部件的散熱構件的配置而言也進行了研究探討(例如參照日本專利申請公開2000-278936號公報)。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術問題

電源裝置近年來小型化的要求不斷高漲，但是要兼顧來自于被搭載的電子部件的散熱以及噪聲的減少、裝置的小型化并非易事。

本發(fā)明就是借鑒了以上所述技術問題而完成的，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)來自于被搭載的電子部件的散熱以及在裝置內(nèi)發(fā)生的噪聲的影響的減少、以及裝置的小型化的電源裝置。

解決技術問題的手段

為了達到以上所述目的，本發(fā)明的一個方式所涉及的電源裝置的特征在于：具備電路基板、被連接于所述電路基板的功率部件以及濾波部件、容納所述電路基板和所述功率部件以及所述濾波部件的框體；所述框體包含：底板，其具備在底面?zhèn)染邆渖嵊玫纳崞钠教姑妗乃銎教姑嫦蛏崞瑐韧怀龅耐怀霾?；所述功率部件以及所述電路基板被載置于所述平坦面上并且所述濾波部件被容納于所述突出部。

如以上所述的電源裝置那樣，具有成為噪聲發(fā)生源的可能性并且被搭載于電路基板的功率部件，與電路基板一起被載置于框體內(nèi)的底板上的平坦面，濾波部件被容納于從平坦面向散熱片側突出的突出部。由此，電路基板以及功率部件因為是由被設置于平坦面的背面?zhèn)鹊纳崞瑏磉M行冷卻，所以能夠維持來自電子部件的散熱效果。另外，在電源裝置中，通過做成濾波部件被容納于突出部的結構從而就能夠防止來自功率部件的噪聲達到濾波部件，并且能夠減少在裝置內(nèi)發(fā)生的噪聲的影響。再有，沒有必要為了降低濾波部件所受到的干擾噪聲而設置更進一步的屏蔽等，進一步通過做成將部件尺寸容易變大的濾波部件容納于突出部的結構從而就能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。

在此，能夠做成引線部件被進一步容納于所述突出部的形態(tài)。

通過做成引線部件也容納于底板的突出部的結構從而能夠進一步減少噪聲的影響。

另外，所述散熱片的至少一部分能夠做成在不與所述突出部相干涉的方向上進行延伸的形態(tài)。

在散熱片在不與突出部相干涉的方向上進行延伸的情況下，因為能夠防止沿著散熱片的空氣的移動被突出部妨礙，所以憑借散熱片能夠提高電源裝置的平坦面背面?zhèn)鹊睦鋮s效果。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明就能夠提供一種實現(xiàn)來自于被搭載的電子部件的散熱以及在裝置內(nèi)發(fā)生的噪聲的影響的減少、裝置的小型化為可能的電源裝置。

附圖說明

圖1是說明本發(fā)明的實施方式所涉及的電源裝置的功能結構的方塊圖。

圖2是實施方式所涉及的電源裝置的配置結構的概略截面圖。

圖3是實施方式所涉及的電源裝置的底面圖。

圖4是在不將電磁屏蔽設置于功率部件與濾波部件(輸入濾波器)之間的情況下由輸入濾波器檢測出的噪聲的測定結果。

圖5是在將電磁屏蔽設置于功率部件與濾波部件(輸入濾波器)之間的情況下由輸入濾波器檢測出的噪聲的測定結果。

圖6是說明電源裝置第1變形例的底面圖。

圖7是說明電源裝置第2變形例的底面圖。

圖8是說明電源裝置第3變形例的底面圖。

具體實施方式

以下是參照附圖并就本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。還有，在圖面的說明過程中將相同符號標注于相同要素，并省略重復的說明。

圖1是說明本發(fā)明的實施方式所涉及的電源裝置的功能結構的方塊圖。

在本實施方式中進行說明的電源裝置1例如是對從被連接于輸入端子的高壓電池輸入的直流電壓進行電壓變換(降壓)并且生成所希望的直流輸出電壓的開關電源裝置等。另外，圖2是說明電源裝置1中的各個結構的配置的概略截面圖，圖3是電源裝置1的底面圖。

如圖1所示，電源裝置1是通過將輸入濾波器4、開關電路5、高頻變壓器6、平滑濾波器7以及emc濾波器8包含于輸入端子2與輸出端子3之間來構成的。輸入濾波器4、開關電路5、高頻變壓器6、平滑濾波器7以及emc濾波器8是由電子部件與電路基板的組合來構成的。例如，輸入濾波器4是通過包含扼流線圈來構成的。開關電路5是通過包含晶體管等開關元件來構成的。高頻變壓器6是通過包含變壓器磁芯和電感器等來構成的。平滑濾波器7是通過包含整流電路元件、扼流線圈或者電解電容器等來構成的。另外，emc濾波器8是通過包含噪聲濾波器用的電容器等來構成的。另外，輸入濾波器4、開關電路5、高頻變壓器6、平滑濾波器7以及emc濾波器8之間是由被形成于主電路基板(圖2的主電路基板20)的電路圖形或者母線(busbar)等導電部件來進行電連接。通過這些部件進行工作從而就能夠發(fā)揮作為電源裝置1的所希望的功能。

在構成電源裝置1的各個功能部當中，輸入濾波器4、開關電路5、高頻變壓器6、平滑濾波器7以及emc濾波器8被容納于框體10。于是，輸入端子2以及輸出端子3連接框體10的內(nèi)外并且進行電源裝置1與外部裝置的連接。

在包含于構成電源裝置1的各個功能部的電子部件當中，對于包含于開關電路5、高頻變壓器6以及平滑濾波器7的電子部件來說包括會成為噪聲發(fā)生源的電子部件。在電源裝置1中如果進行開關動作，則會有從電子部件內(nèi)的開關元件和整流電路元件等產(chǎn)生開關噪聲的情況。就這樣可能產(chǎn)生開關噪聲的電子部件為會成為噪聲發(fā)生源的電子部件。在本實施方式中，將這樣的電子部件稱作為功率部件。

另外，就電源裝置1而言在發(fā)生了開關噪聲的情況下容易受其影響的電子部件也包含在電源裝置1中。即，包含于構成電源裝置1的各個功能部的電子部件當中，包含于輸入濾波器4以及emc濾波器8的電子部件在電源裝置1中容易遭受到由于受到開關噪聲的影響而引起的功能降低。最初，輸入濾波器4以及emc濾波器8被設置于輸入端子2或者輸出端子3的附近從而具有抑制來自外部的或者傳遞到外部的在配線上的噪聲的功能，但是如果受到在內(nèi)部發(fā)生的開關噪聲，則不能夠充分完成本來的噪聲抑制功能。因此，就本實施方式所涉及的電源裝置1而言通過變更會成為噪聲發(fā)生源的電子部件與受噪聲影響的電子部件的配置從而就能夠?qū)崿F(xiàn)電源裝置1所涉及的噪聲的降低。

如圖2所示，框體10構成容納電源裝置1的構成構件的金屬制盒子的一部分。框體10是通過包含形成底部的底板11和包圍底板11的側壁12來構成的。就電源裝置1而言是將上述主電路基板20(電路基板)以及電子部件容納于框體10的內(nèi)部之后用蓋子13進行覆蓋。

框體10是由鋁等金屬構成，在俯視圖中為大致矩形狀。在底板11的平坦面11a的背面?zhèn)劝惭b散熱用的散熱片14。再有，在與底板11上的平坦面11a不同的區(qū)域形成通過向底面的散熱片14側突出從而將空間形成于框體10內(nèi)部的突出部15。突出部15是通過包含底面部15a和覆蓋底面部15a周圍的側壁部15b來構成的。與框體10的側壁12相連接的一側的側壁部15b形成與側壁部12相連續(xù)的面。另外，突出部15的底面部15a的位置被做成與散熱片14的前端相同高度。由此，能夠充分確保突出部15內(nèi)的空間體積，并且能夠規(guī)避作為電源裝置1整體的大型化。

另外，在框體10的側壁12上安裝連通框體10內(nèi)外的輸入端子2以及輸出端子3。輸入端子2以及輸出端子3分別被設置于俯視圖中的大致矩形狀的框體10上的側壁12當中進行相對設置的短邊側的2個側壁12。由此，在框體10的內(nèi)部形成從進行相對設置的短邊側的側壁12當中的一方側的輸入端子2向另一方側的輸出端子3移動的電力移動路徑。

如圖3所示，電源裝置1中的散熱用散熱片14是以延伸方向與框體10的側壁12當中的短邊側的側壁成為相平行的形式進行設置的。在電源裝置1中，空氣沿著散熱片14由外部的送風器等冷卻構件而進行移動。由此，沿著散熱片14進行移動的空氣能夠起到一個作為冷媒的功能，因而底板11上平坦面11a的背面?zhèn)缺焕鋮s。由此，在被固定于底板11表面?zhèn)鹊碾娫囱b置1的各個電子部件上所產(chǎn)生的熱傳遞到底板11，因而從底板11的平坦面11a的背面?zhèn)认蛲獠可?。就這樣底板11作為具有散熱功能的散熱器來行使其功能。

還有，如圖3所示散熱片14進行延伸的朝向為與突出部15不相干涉的方向。即，以沿著散熱片14進行移動的空氣不受突出部15限制的形式設定散熱片14的延伸方向。由此，憑借散熱片14的底板11背面?zhèn)鹊睦鋮s效果被提高。

返回到圖2，并就框體10內(nèi)部的電源裝置1的各個構件的配置作如下說明。主電路基板20被載置于框體10上的底板11的平坦面11a上。另外，相對于主電路基板20進行連接的電子部件當中會成為噪聲發(fā)生源的電子部件即功率部件22被安裝于主電路基板20上并且是被安裝于成為底板11的平坦面11a上的位置。功率部件22為會成為噪聲發(fā)生源的部件，但是多數(shù)情況為容易同時成為高溫的所謂發(fā)熱部件。因此，通過將功率部件22安裝于主電路基板20上并且是底板11的成為平坦面11a上的位置，從而就能夠通過主電路基板20以及底板11的平坦面11a來對由功率部件22產(chǎn)生的熱實施散熱。因此，作為電源裝置1整體的散熱性被提高。

另外，在框體10的突出部15內(nèi)容納與功率部件22不同的濾波部件24。作為濾波部件24在本實施方式中例如可以列舉輸入濾波器4。在做成如此結構的情況下，輸入端子2是通過突出部15內(nèi)的輸入濾波器4和母線等進行連接。另外，輸出端子3是通過主電路基板20和母線等進行連接。

在以上所述的電源裝置1中，也能夠做成與濾波部件24相同將不包含于功率部件22的即與成為噪聲發(fā)生源的電子部件不同的部件容納于突出部15的結構。作為容納于突出部15為可能的部件可以列舉被設置于輸入濾波器4的后段并且是被設置于比開關電路5更前段的引線部件(分立(discrete)部件)。引線部件(分立部件)在受到來自功率部件22的噪聲的情況下有相對于濾波部件24給予傳導噪聲的可能性。因此，引線部件(分立部件)優(yōu)選是回避來自功率部件22的噪聲的部件，所以通過容納于突出部15從而就能夠?qū)崿F(xiàn)噪聲的降低。特別是引線部件(分立部件)在與其他電子部件相比較為相對較高的高度的情況下，通過容納于突出部15，從而對于電源裝置1的小型化有用。

接著，就經(jīng)將本實施方式所涉及的電源裝置1做成以上所述結構而起到效果作如下說明。如以上所述在電源裝置1內(nèi)，在開關進行工作的時候從功率部件22發(fā)生的開關噪聲有可能影響到輸入濾波器4等濾波部件24。在此，對于濾波部件24有可能影響的開關噪聲主要是輻射噪聲。在輻射噪聲有相當量的情況下，會有濾波部件24不能夠充分進行從電源裝置1內(nèi)到裝置外的噪聲的過濾的情況。

為了防止由相對于濾波部件24的功率部件22引起的輻射噪聲的影響，考慮使用以電磁屏蔽來保護濾波部件24的方法，但是以電磁屏蔽來覆蓋電源裝置1的一部分的舉措有可能關聯(lián)到裝置的大型化。因此，在要求裝置小型化的情況下，以電磁屏蔽來覆蓋電源裝置1的一部分的舉措被認為不會成為現(xiàn)實的解決對策。

相對于此，在本實施方式所涉及的電源裝置1中，通過將濾波部件24容納于突出部15內(nèi)從而成為框架接地的框體10的一部分作為電磁屏蔽的替代品來起作用。圖2的虛線l1是連結功率部件22與濾波部件24的端部彼此的線，被圖2的2根虛線l1夾住的區(qū)域是假設為來自功率部件22的輻射噪聲直接傳送到濾波部件24的時候的行進路徑的區(qū)域。在此，就被圖2的2根虛線l1夾住的區(qū)域的一部分而言，因為框體10的底板11的平坦面11a以及突出部15的側壁部15b被設置于功率部件22與濾波部件24之間，所以能夠防止來自功率部件22的輻射噪聲直接傳送到濾波部件24。因此，通過將濾波部件24容納于突出部15內(nèi)從而就能夠降低來自功率部件22的輻射噪聲，并且能夠抑制濾波部件24上的噪聲的影響。

另外，在電源裝置1中，也是一種容易成為高溫的發(fā)熱部件的功率部件22通過被設置于在底板11的平坦面11a上進行載置的主電路基板20之上，從而就能夠充分進行來自功率部件22的散熱。

另外，通過將濾波部件24容納于突出部15從而既能夠?qū)崿F(xiàn)來自電子部件的散熱的減少以及噪聲的降低，又能夠?qū)崿F(xiàn)作為裝置的小型化。在電源裝置1中，濾波部件24作為其他電子部件而存在有較高的高度的情況。因此，如果將濾波部件24安裝于框體10的底板11的平坦面11a上(或者在底板11的平坦面11a上進行載置的主電路基板20上)，則有一種情況是有必要對應于濾波部件24的高度設定電源裝置1的框體10上的側壁12的高度。即，電源裝置1的小型化(特別是高度方向的小型化：薄型化)會有被濾波部件24的高度限制的情況。

相對于此，就本實施方式所涉及的電源裝置1而言，因為通過將濾波部件24容納于突出部15從而就變得沒有必要將濾波部件24配置于電源裝置1中的高于底板11的平坦面11a的上方，所以實現(xiàn)薄型化成為可能。在底板11的平坦面11a的背面?zhèn)仍O置散熱片14，但是因為一直以來框體10的整個底面成為底板11的平坦面11a，所以散熱片14被設置于框體10的整個底面。散熱片14因為是為了形成空氣通道的構件，所以成為對應于必要的冷卻能力的高度是必須的。在本實施方式的電源裝置1中，將被設置于框體10的整個底面的散熱片14的一部分設定為突出部15，通過做成將濾波部件24容納于其內(nèi)部的結構從而就能夠防止較高的高度的濾波部件24的上端部與其他電子部件相比更向上方突出。另外，通過使突出部15的底面部15a位于與散熱片14的下端相同的高度，從而就能夠防止由設置突出部15而引起的電源裝置1的大型化。

另外，在電源裝置1中，通過將濾波部件24容納于突出部15從而就能夠?qū)崿F(xiàn)相對于濾波部件24的噪聲的降低。在將濾波部件24配置到與主電路基板20等相同的高度的情況下，為了減少噪聲而有必要以別的途徑來設置屏蔽等，但是在電源裝置1中因為沒有必要再設置屏蔽等，所以從這一點出發(fā)也能夠?qū)崿F(xiàn)電源裝置1的小型化。

還有，使用散熱片14來進行冷卻的必要性高的發(fā)熱部件即功率部件22因為處于被載置于底板11的平坦面11a上的主電路基板20之上，所以能夠防止由于將散熱片14的一部分變更成突出部15而使得內(nèi)部的電子部件的冷卻變得不充分。另外，被容納于突出部15的濾波部件24與其他電子部件相比較因為不是容易成為高溫的發(fā)熱部件，所以即使不在散熱片14的背面?zhèn)冗M行配置也不會影響到作為電源裝置1整體的散熱性。就這樣本實施方式所涉及的電源裝置1通過做成設置突出部15并將濾波部件24容納于其內(nèi)部的結構，從而既能夠?qū)崿F(xiàn)來自電子部件的散熱以及噪聲的降低，又能夠?qū)崿F(xiàn)作為裝置的小型化。

另外，在引線部件(分立部件)與其他電子部件相比較相對較高高度的情況下，即使對于與濾波部件24相同的引線部件來說也是通過容納于突出部15的結構從而作為裝置的進一步小型化就成為可能。

在此，參照圖4以及圖5并就由將電磁屏蔽設置于濾波部件24所起到的效果作如下說明。圖4以及圖5是通過將電磁屏蔽即將底板11或突出部15設置于功率部件與濾波部件(輸入濾波器)之間從而測定由輸入濾波器檢測出的噪聲變化的測定結果，圖4是在不設置電磁屏蔽的情況下測定由輸入濾波器檢測出的噪聲的測定結果，圖5是測定在將電磁屏蔽設置于功率部件與輸入濾波器之間的情況下的噪聲的測定結果。在圖4以及圖5中表示了只測定水平方向噪聲成分的結果。還有，將厚度0.6mm的鋁板用于構成底板11以及突出部15的底面部15a以及側壁部15b。

圖4與圖5相比較的結果被確認為通過將底板11或突出部15的側壁部15b作為電磁屏蔽并使其介在于功率部件22與濾波部件24之間從而特別是高于200mhz的頻率區(qū)域的噪聲被降低。就這樣通過將濾波部件24容納于突出部15內(nèi)從而就能夠確認到濾波部件24上的噪聲被降低。

還有，在電源裝置1中，連接于被包含于濾波部件24的輸入濾波器4的輸入端子2被安裝于框體10的側壁12并且是高于主電路基板20的上方，但是也可以做成以下所述結構，即，將輸入端子2的安裝位置設定為圖2的輸入端子2a的位置即低于主電路基板20的下方從而將輸入端子2安裝于突出部15的側壁部15b。在輸入端子2被安裝于成為高于主電路基板20的上方的位置的情況下，來自功率部件22的輻射噪聲變得容易到達連接濾波部件24(輸入濾波器4)與輸入端子2之間的母線等。因此，通過設置突出部15從而就能夠使相對于濾波部件24的輻射噪聲降低，但是認為有可能通過母線等受到來自功率部件22的輻射噪聲的影響。相對于此，也能夠通過將輸入端子的安裝位置設定為突出部15的側壁部15b來降低相對于連接輸入端子2與輸入濾波器4之間的連接構件的噪聲。

還有，在以上所述的實施方式中已就設置于電源裝置1的突出部15的一個例子作了說明，但是突出部15的配置例子能夠做適當變更。以下是就幾個變形例進行說明，但是電源裝置1的變形例并不限定于以下所述例子。

首先，圖6是第1變形例所涉及的電源裝置1a的底面圖。電源裝置1a在設置2個突出部的這一點上與電源裝置1不同。

在電源裝置1中，設置將連接于輸入端子2的輸入濾波器4作為濾波部件24來進行收容的突出部15，但是對于輸出端子3側的emc濾波器8等來說不具備考慮輻射噪聲的結構。相對于此，在電源裝置1a中做成以下所述的結構，即，也在輸出端子3側設置突出部16，將輸入端子2側的輸入濾波器4等作為濾波部件24而容納于突出部15并將輸出端子3側的emc濾波器8等作為濾波部件25而容納于突出部16內(nèi)。作為輸出端子3側的濾波部件25可以列舉扼流線圈和電容器等。在電解電容器等引線部件(分立部件)被包含于emc濾波器8的情況下，能夠做成將這些部件容納于突出部16內(nèi)的結構。突出部15與突出部16之間與電源裝置1同樣在背面設置安裝有散熱片14的底板11的平坦面11a。由此，就能夠適宜進行主電路基板20上的來自功率部件22的散熱。另外，通過做成分別將濾波部件24,25容納于突出部15,16的結構，從而就能夠使濾波部件24,25所受到的來自功率部件22的輻射噪聲降低。另外，與電源裝置1相同也能夠完成裝置整體的小型化。

圖7是第2變形例所涉及的電源裝置1b的底面圖。電源裝置1b在設置2個突出部的這一點上與電源裝置1a相同，但是突出部15的形狀與電源裝置1a不同。

例如，在應該容納于突出部15的濾波部件24為較小的情況下，如電源裝置1b能夠?qū)ν怀霾?5進行小型化。在此情況下，通過輸入端子2的安裝位置也對應于突出部15來進行變更從而就能夠縮短連接濾波部件24(輸入濾波器4)與輸入端子2之間的構件的長度。突出部15,16如以上所述因為具有容納輸入端子2的后段或者輸出端子3的前段的部件的功能，所以能夠做成接近于輸入端子2或者端子3來進行配置的結構。在通過對突出部15進行小型化來獲得的區(qū)域，底板11的平坦面11a被延長并形成，與濾波部件24,25不相同的部件被安裝于底板11的平坦面11a上。在被延長的底板11的平坦面11a的背面上也形成散熱片14從而進行底板11的背面?zhèn)鹊睦鋮s。在此情況下，也會有如圖7所示在散熱片14的延伸方向上設置突出部15的情況。在以散熱片14的延伸方向設置突出部15的情況下，沿著散熱片14進行移動的空氣的一部分變得由突出部15而被擋住了移動。如此區(qū)域與散熱片14和突出部15不進行干涉的區(qū)域相比較相對有可能不能夠充分發(fā)揮憑借空冷的冷卻性能。因此，通過將功率部件22那樣的發(fā)熱部件載置于與散熱片14和突出部15進行干涉的區(qū)域不同的區(qū)域即散熱片14和突出部15不進行干涉的區(qū)域，從而就能夠充分確保裝置整體的散熱性。

圖8是第3變形例所涉及的電源裝置1c的底面圖。電源裝置1c在突出部15被小型化的這一點上與電源裝置1b相同，但是不設置突出部16的這一點以及散熱片14的延伸方向與電源裝置1b不同。

在電源裝置1c中，散熱片14是以成為與框體10的側壁12中長邊側的側壁相平行的形式進行設置的。因此，由外部的送風器等冷卻構件來進行送風的空氣沿著框體10的長邊方向進行移動。就這樣散熱片14的延伸方向沒有特別的限定，能夠做適當變更。另外，即使是在如電源裝置1c那樣變更散熱片14的延伸方向的情況下也是通過將功率部件22那樣的發(fā)熱部件載置于散熱片14和突出部15不進行干涉的區(qū)域，從而就能夠充分確保裝置整體的散熱性。

以上已就本發(fā)明的一個實施方式的電源裝置作了說明，但是本發(fā)明并不限定于以上所述的實施方式的形態(tài)。

例如，在上述實施方式中已就只將1枚電路基板(主電路基板20)容納于框體10內(nèi)的情況作了說明，但是也可以在電源裝置1中包含多個電路基板。在此情況下，功率部件22如果是被連接于多個電路基板當中的任意一個即可。另外，在上述實施方式中已就功率部件22被搭載于主電路基板20上的情況作了說明，但是也可以是不被安裝于主電路基板20上的結構。

另外，在上述實施方式中已就至少突出部15被設置于輸入端子2側并且相對于突出部15容納輸入端子2側的濾波部件24的結構作了說明，但是也可以做成將突出部16只設置于輸出端子3側并且相對于突出部16容納輸出端子3側的濾波部件25的結構。即使是在做成突出部被設置于輸入端子2側以及輸出端子3側當中的至少一方并且容納一方側的濾波部件的結構的情況下也能夠減少噪聲的影響。因此，能夠獲得實現(xiàn)來自被搭載的電子部件的散熱以及在電源裝置內(nèi)產(chǎn)生的噪聲的影響的降低、以及小型化為可能的電源裝置。

再有，在上述實施方式中已就濾波部件24的大部分相對于突出部15被容納的結構做了說明，但是如果濾波部件24的至少一部分相對于突出部15被容納，則能夠獲得能夠?qū)崿F(xiàn)噪聲影響的減少以及裝置的小型化的電源裝置。