[发明专利]电压转换装置和电气负载驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压转换装置，其包含共用电感部件的第一环路和第二环路，本发明还涉及使用电压转换装置的电气负载驱动装置。

背景技术

已有的开关电源电路包含连接到变压器原方线圈的原方电路以及连接到变压器副方线圈的副方电路。在开关电源电路中，原方电路侧的电极图案(electrode pattern)和副方电路侧的电极图案被布置为彼此朝向。通过这样做，电极图案之间的绝缘层用作用于电容器的介电物质，以便构成等效电容器。等效电容器构成用于抵御噪音的措施的电容器(例如参见日本特开No.2005-110452(JP-A-2005-110452))。

顺便提及，例如，如图1所示，不使用变压器的非绝缘DC-DC转换器包含第一环路和第二环路。第一环路和第二环路共用电感L，并分别具有电容器C1与C2。为第一环路设置的开关元件Q1或为第二环路设置的开关元件Q2被开通或关断以便实现电压转换。此时，第一电容器和第二电容器具有对DC-DC转换器的输出电压进行平滑并减小在DC-DC转换器电路中产生的噪音的功能。图1所示的这样的电路构造通常以这样的方式实现：第一环路和第二环路在图2所示不同平面或同一平面中被布置在印刷电路板上。

然而，图1和图2所示的已有电路构造中，例如，当开关元件Q1被开通或关断时，电流交替流到第一环路和第二环路。因此，穿过第一环路的磁场和穿过第二环路的磁场交替产生。此时，流经第一环路和第二环路的相应的电流的方向如图1的箭头所示相反。因此，穿过第一环路的磁场的方向和穿过第二环路的磁场的方向相反。在上面的构造中，存在这样的问题，当开关元件Q1高速(以短的时间段)开通或关断时，具有相反方向的磁场以高速(以短的时间段)交替产生，因此，产生由于磁场波动引起的噪音。

发明内容

本发明提供了一种电压转换装置，其有效地减小在第一环路和第二环路中形成的磁场的波动引起的噪音，本发明还提供了使用电压转换装置的电气负载驱动装置。

本发明第一实施形态提供了一种电压转换装置。电压转换装置包含：第一环路，其包含第一开关元件；第二环路；其中，第一环路和第二环路包含共用的电感元件，其中，当第一开关元件被开通或关断时，电流交替地流经第一环路或第二环路，当第一开关元件开通时形成并穿过第一环路的磁场和当第一开关元件在第一开关元件开通后关断时形成并穿过第二环路的磁场具有相同的方向，构成第一环路和第二环路的所有元件被布置在基材的相同表面上，第二环路被连接到第二直流电源，第一环路被连接到第一直流电源，第一直流电源具有不同于第二直流电源电压的电压。

例如，第一环路可以经由贯穿基材的贯通孔在基材的相反侧连接到第一直流电源(也就是说，不布置构成第一环路和第二环路的元件的一侧)。例如，芯片跳接器(chip jumper)可用于将第一环路连接到同一表面侧上的第一直流电源(也就是说，构成第一环路和第二环路的所有元件被布置的一侧)。

本发明第二实施形态提供了一种电压转换装置。电压转换装置包含：第一环路，包含第一开关元件；第二环路，其中，第一环路和第二环路包含共用的电感元件，其中，在第一开关元件开通或关断时，电流交替流经第一环路或第二环路，当第一开关元件被开通时形成并穿过第一环路的磁场和当第一开关元件在第一开关元件开通后关断时形成并穿过第二环路的磁场具有相同的方向，第一环路围绕的部分和第二环路围绕的部分之间的重叠部分的面积大于或等于第一环路围绕的部分或第二环路围绕的部分内的非重叠部分的面积。

本发明的第三实施形态提供了一种电压转换装置。电压转换装置包含：第一环路，包含第一开关元件；第二环路，其中，第一环路和第二环路包含共用的电感元件，其中，当第一开关元件被开通或关断时，电流交替流经第一环路或第二环路，当第一开关元件开通时形成并穿过第一环路的磁场和当第一开关元件在第一开关元件开通后关断时形成并穿过第二环路的磁场具有相同的方向，磁物质(magnetic substance)被布置在第一环路围绕的部分和第二环路围绕的部分之间的重叠部分内。