CN101840769A - 变压器以及开关电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够谋求提高可靠性且降低成本的变压器和开关电源装置。其中，卷绕初级侧绕组(41A～41D)以及次级侧绕组(42A～42D)，使第1脚部(UC1、DC1)和第3脚部(UC3、DC3)各内部发生的磁通都向着第1方向，同时使第2脚部(UC2、DC2)和第4脚部(UC4、DC4)各内部发生的磁通都向着与所述第1方向相反的第2方向。因此，与U型芯的情况相比，磁芯(40)的磁通密度降低，芯损减少。又，与E型芯的情况相比，散热路径扩大，磁芯(40)、初级侧绕组(41A～41D)以及次级侧绕组(42A～42D)的冷却变得容易。

Description

变压器以及开关电源装置
技术领域
本发明涉及具有磁芯和导电构件的变压器以及具备这样的变压器的开关电源装置。
背景技术
向来，作为开关电源装置就有各种DC-DC变换器被提出供实用。其多数是利用连接于电力变换变压器(变压元件)的初级侧绕组的开关电路(逆变器电路)的开关转换动作将直流输入电压加以开关转换，在电力变换变压器(变压器)的次级侧绕组取出开关转换输出(逆变器输出)的方式。伴随开关电路的开关转换动作，次级侧绕组上出现的电压经过整流电路整流后，由平滑电路(即滤波电路)变换为直流后输出。
这种开关电源装置中，上述变压器的磁芯采用例如E型芯(EE芯、EI芯等)或U型芯(UU芯、UI芯等；例如参照专利文献1)等。其中，E型芯的情况下，导体通过中央脚与两外脚之间卷绕绕组以包围中央，与此相对，在U型芯的情况下，导体通过两脚以及脚的内侧卷绕绕组。因此U型芯两脚的脚间隔大约为E型芯的中央脚与两个外脚之间的脚间隔的大约2倍。
专利文献1：日本特开2008-253113号公报
在这里，磁芯采用上述专利文献1那样的U型芯的变压器，与采用E型芯的情况相比，能够扩大次级侧绕组的散热路径，因此能够降低绕组的温度。因而可以不使多个逆变器电路和变压器等并联运行就能够作为开关电源装置全体处理大电流。
但是在使用这样的U型芯的情况下，与使用E型芯的情况相比，上部芯和下部芯的厚度大，难于谋求降低芯部的高度。这是因为在U型芯的情况下，磁通容易集中于内侧尺寸的部分，因此在使芯的宽度与E型芯相等的情况下，为了降低磁通密度，有必要加大芯的厚度。
又，在U型芯的情况下，如上所述有必要将脚的间隔做得大，因此在作为热沉构件的基板方向上散热路径受到限制的情况下，从上部芯的中央部到致冷剂的散热路径的热阻有变高的倾向。因此上部芯的中央部的温度容易偏高。在这里，一旦芯部温度达到高温，饱和磁通密度变小，达到磁饱和，造成开关元件破坏，或促进材料劣化，特别是在绝缘变压器的情况下，绝缘材料劣化以至于绝缘破坏，因此事关产品的寿命和产品的安全。从而，为了降低芯损同时降低热阻，有必要进一步加大芯的尺寸，减小磁通密度和热阻。这关系到装置的大型化和成本的增加。
这样做，在使用已有的E型芯和U型芯的变压器的情况下，降低其高度(小型化)与扩大散热路径难于同时实现，因此谋求提高可靠性同时谋求降低成本也是困难的，还需要改善。
发明内容
本发明是鉴于上述存在问题而作出的，其目的在于，提供能够提高可靠性同时谋求降低成本的变压器以及开关电源装置。
本发明的第1变压器，具备：具有相互相对的两个基体部和在这两个基体部的对向面内相互交叉的两条直线上逐对配置，将两个基体部相互连结的4个脚部的磁芯、具有各脚部个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第1绕组的第1导电构件、以及具有各脚部个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第2绕组的第2导电构件。又卷绕第1绕组和第2绕组，利用流过所述第1或第2绕组的电流在所述4个脚部以及两个基体部的内部形成磁路，4个脚部中，一条对角线上的两个脚部的各内部发生的磁通都向着第1方向，同时另一条对角线上的两个脚部的各内部发生的磁通的方向都向着与所述第1方向相反的第2方向。
本发明的第1开关电源装置，是对从输入端子对输入的输入电压进行变压，生成输出电压，从输出端子对输出的开关电源装置，具备：在所述输入端子对侧配置的开关电路、在所述输出端子对侧配置的整流电路、以及配置于所述开关电路与整流电路之间的上述本发明的第1变压器。在这里，上述第1绕组配置于上述开关电路侧，上述第2绕组配置于上述整流电路侧。在该开关电源装置中，从输入端子对输入的输入电压在开关电路中被开关转换(switching)，生成交流电压。然后该交流电压用变压器变压，变压后的交流电压利用整流电路整流，以此从输出端子输出输出电压。
在本发明的第1变压器和第1开关电源装置中，卷绕第1和第2绕组，使得4个脚部中，一条对角线上的两个脚部的各内部发生的磁通都向着第1方向，同时另一条对角线上的两个脚部的各内部发生的磁通的方向都向着与所述第1方向相反的第2方向。借助于此，在4个脚部以及两个基体部的内部形成分别单方向(即一个方向)通过4个脚部中相邻的两个脚部以及两个基体部的4个磁路。从而，与U型芯的情况相比，通过使磁路分散，降低了磁芯的磁通密度，因此降低了芯损。而且与E型芯的情况相比，散热途径扩大了，因此磁芯本身的冷却同时还有第1和第2绕组的冷却变得容易了。
本发明的第1变压器，也可以夹着所述第1导电构件设置2个所述第2导电构件。在这种情况下，也可以是在这两个第2导电构件的各个中，一对第2绕组相互串联连接着卷绕，或者也可以一对第2绕组相互并联连接着卷绕。
本发明的第1变压器，也可以在所述第1导电构件的上下方向中的任一方向上设置一个所述第2导电构件，同时在该第2导电构件上，相互并联连接地卷绕一对第2绕组。在这样构成的情况下，第1导电构件的表面也能够露出，因此与设置两个第2导电构件的情况相比，也能够高效率地从第1导电构件散热，散热性能更高。
本发明的第1变压器，也可以在所述第1导电构件中，第1绕组依序逐个卷绕4个脚部。或第1绕组依序逐个卷绕所述一条对角线上的2个脚部和所述另一条对角线上的两个脚部。但是在形成前者那样的结构的情况下，与后者的情况相比，导线间的电容减小了，因此提高了高频特性。
本发明的第1变压器，最好是在所述4个脚部中，至少相对的侧面相互平行。在这样构成的情况下，磁芯中的磁通密度的集中得到更有效的缓和，因此芯损进一步减小。而且在这种情况下，4个脚部中，相互相对的侧面的相反侧、即外侧面做成曲面则更加理想。在这样构成的情况下，第1和第2绕组容易在各脚部周围卷绕，因此电流路径缩短，同时电流分布在角部的集中得到缓和。
本发明的第1变压器，最好是其所述第1和第2绕组形成能够沿着所述第1和第2导电构件的面内方向从外部取出的结构。在这样构成的情况下，由于是从导电构件的面内方向取出与这些绕组连接用的配线，与从导电构件的面内的垂直方向取出这样的配线的情况相比，能够降低其包括配线的高度，同时能够简化取出配线的结构。
本发明的第1变压器中，可以配置所述4个脚部，使其形成基体部上的正方形面的4个角落。
本发明的第1变压器，最好是所述两个基体部中的至少一个上设置开口部。形成这样的结构的情况下，散热面积扩大，因此散热性能进一步提高，同时能够谋求轻量化并且谋求降低构件的成本。而且在这种情况下，更加理想的是还设置具备与具有所述开口部的基体部热学连接的基部、以及具有可插入该开口部的形状，与所述第1或第2导电构件热学连接的突起部的散热用构件。形成这样的结构的情况下，散热面积进一步扩大，因此散热性能进一步提高。
本发明的第2变压器，具备：具有相互相对的两个基体部和在这两个基体部的对向面内相互交叉的两条对角线上逐对配置，将两个基体部相互连结的4个脚部的磁芯、具有各脚部个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第1绕组的第1导电构件、以及具有各脚部个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第2绕组的第2导电构件。在这里，卷绕所述第1绕组和第2绕组，利用流过所述第1或第2绕组的电流在所述4个脚部以及两个基体部的内部形成4个磁路，所述4个磁路是分别单方向通过所述4个脚部中相邻的两个脚部和所述两个基体部的磁路。
本发明的第2开关电源装置，是对从输入端子对输入的输入电压进行变压，生成输出电压，从输出端子对输出的开关电源装置，具备：在所述输入端子对侧配置的开关电路、在所述输出端子对侧配置的整流电路、以及配置于所述开关电路与所述整流电路之间的上述本发明的第2变压器。在这里，上述第1绕组配置于上述开关电路侧，上述第2绕组配置于上述整流电路侧。
本发明的第2变压器和第2开关电源装置中，卷绕所述第1绕组和第2绕组，利用流过所述第1或第2绕组的电流，在4个脚部以及两个基体部的内部形成4个磁路，所述4个磁路是分别单方向通过4个脚部中相邻的两个脚部和两个基体部的磁路。这样，与U型芯的情况相比，磁路分散，因此磁芯中的磁通密度下降，所以芯损减小。而且由于与E型芯的情况相比散热路径扩大，所以磁芯本身容易冷却同时第1和第2绕组也容易冷却。
如果采用本发明第1变压器和第1开关电源装置，卷绕第1和第2绕组，使得4个脚部中，一条对角线上的两个脚部各自的内部产生的磁通都向着第1方向，同时另一条对角线上的两个脚部各自内部产生的磁通的方向都指向与上述第1方向相反的第2方向，因此与U型芯的情况相比，能够使磁芯的磁通密度降低，减少芯损，因此能够谋求使芯的厚度(基体部的厚度)减小以谋求降低高度。又，与E型芯的情况相比，散热路径扩大，因此与磁芯本身的冷却同时也容易实现绕组的冷却。从而，能够谋求提高可靠性并且谋求降低成本。
如果采用本发明第2变压器以及第2开关电源装置，由于卷绕第1和第2绕组，利用第1或第2绕组中流过的电流，在4个脚部以及两个基体部的内部，形成4个分别单方向通过4个脚部中相邻的2个脚部和2个基体部的磁路，因此与U型芯的情况相比，能够降低磁芯的磁通密度并且降低芯损，因此能够谋求减小芯的厚度(基体部的厚度)，谋求降低其高度。又，与E型芯的情况相比，散热路径扩大了，因此容易实现磁芯本身的冷却同时实现绕组的冷却。从而能够谋求提高可靠性并且谋求降低成本。
附图说明
图1是表示本发明一实施形态的开关电源装置的构成的电路图。
图2是表示图1所示的变压器中的主要部分的外观结构的立体图。
图3是表示图2所示的变压器的外观结构的分解立体图。
图4是表示图3所示的变压器中形成的回流磁路的例子的示意图。
图5是用于说明图1所示的开关电源装置的基本动作的电路图。
图6是用于说明图1所示的开关电源装置的基本动作的电路图。
图7是示意性表示比较例1中的变压器的主要部分的外观结构的分解立体图。
图8是示意性表示比较例2中的变压器的主要部分的外观结构的分解立体图。
图9是对图3所示的变压器的作用进行说明用的平面示意图。
图10是表示本发明的变形例1的变压器中的主要部分的外观结构的分解立体图。
图11是表示本发明变形例2的开关电源装置的结构的电路图。
图12是表示图11所示的变压器的主要部分的外观结构的分解立体图。
图13是表示图11所示的开关电源装置的基本动作用的电路图。
图14是表示图11所示的开关电源装置的基本动作用的电路图。
图15是表示本发明的变形例3的开关电源装置的结构的电路图。
图16是表示图15所示的变压器中的主要部分的外观结构的分解立体图。
图17是表示本发明的变形例4的开关电源装置的结构的电路图。
图18是表示图17所示的变压器中的主要部分的外观结构的分解立体图。
图19是表示本发明的变形例5的变压器中的主要部分的外观结构的立体图。
图20是表示图19所示的变压器的外观结构的分解立体图。
图21是表示本发明的另一变形例的变压器中的上部芯和下部芯的外观结构的平面图。
图22是表示本发明的另一变形例的变压器中的上部芯和下部芯的外观结构的平面图。
图23是表示本发明的另一变形例的逆变器电路的结构的电路图。
图24是表示本发明的另一变形例的变压器以及整流电路的结构的分解立体图和电路图。
符号说明
1、1A     逆变器电路
11～14    开关元件
10        高压电池
2         输入平滑(滤波)电容器
4、4A～4F 变压器
40、40E   磁芯
41、41A～41D、41A-1～41D-1、41A-2～41D-2初级侧绕组
42A～42D、42A-1～42D-1、42A-2～42D-2次级侧绕组
410、410-1、410-2、411、420-1、420-2印刷线圈
421～424金属板材(板状导电构件)
410A～410D、410A-1～410D-1、410A-2～410D-2、420A-1～420D-1、420A-2～420D-2、421A～421D、422A～422D、423A～423D、424A～424D  贯通孔(开口部)
43    热沉构件(ヒ一トシンク)
430   基部
431A～431D、432突起部
44             绝缘散热片
5、5B～5D、5F  整流电路
51～54    整流二极管
6         平滑电路
61        扼流线圈
62        输出平滑电容器
L1H       初级侧高压线
L1L       初级侧低压线
L21、L22、L31、L32    连接线
LO        输出线
LG        接地线
T1、T2    输入端子
T3、T4    输出端子
L         负载
UC、UCe   上部芯
DC、DCe   下部芯
UCb、DCb  基部芯(基体部)
UC0、DC0  开口部
UC1、DC1  第1脚部
UC2、DC2  第2脚部
UC3、DC3  第3脚部
UC4、DC4  第4脚部
D1～D6    整流二极管
C1～C6    电容器
Lr        谐振用电感
P1、P3    连接点(中心抽头)
P2、P4    连接点
Vin       直流输入电压
Vout      直流输出电压
Ia1、Ib1  电流(初级侧回路电流)
Ia2、Ia31、Ia32、Ib2、Ib31、Ib32    电流(次级侧回路电流)
B12a、B12b、B23a、B23b、B34a、B34b、B41a、B41b  回流磁路
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施形态进行详细说明。
实施形态
(开关电源装置的总体结构例)
图1是表示本发明一实施形态的开关电源装置的电路构成的电路图。该开关电源装置作为将高压电池10提供的高压直流输入电压Vin变换为更低的直流输出电压Vout以提供给未图示的低压电池并且对负载L进行驱动的DC-DC变换器起作用。
该开关电源装置具备设置于初级侧高压线L1H与初级侧低压线L1L之间的输入平滑电容器2、设置于初级侧高压线L1H与初级侧低压线L1L之间的逆变器电路1、以及具有初级侧绕组41(41A～41D)和次级侧绕组42A～42D的变压器4。在初级侧高压线L1H的输入端子T1和初级侧低压线L1L的输入端子T2之间施加从高压电池10输出的直流输入电压Vin。该开关电源装置又具备设置于变压器4的次级侧的整流电路5以及连接于该整流电路5的平滑电路6。
输入平滑电容器2是对从输入端子T1、T2输入的直流输入电压Vin进行平滑化用的电容器。
逆变器电路1形成由4个开关元件11～14构成的全桥式电路结构。具体地说，开关元件11、12的一端相互连接，同时开关元件13、14的一端相互连接，这些一端相互之间通过变压器4的次级侧绕组41A～41D相互连接。又，开关元件11、13的另一端相互连接，同时开关元件12、14的另一端相互连接，这些另一端相互之间分别连接于输入端子T1、T2。逆变器电路1借助于这样的结构，根据从未图示的驱动电路提供的驱动信号，将施加于输入端子T1、T2之间的直流输入电压Vin变换为交流电压后输出。
还有，这些开关元件11～14使用例如场效应晶体管(MOS-FET；Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)或IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor；绝缘栅双极晶体管)等开关元件。
变压器4具有下述相互对向的上部芯UC和下部芯DC构成的磁芯40、4个初级侧绕组41A～41D、以及4个次级侧绕组42A～42D。其中初级侧绕组41A～41D相互串联连接。具体地说，初级侧绕组41A，其一端连接于开关元件13、14的相互连接的一端，另一端连接于初级侧绕组41B的一端。而且初级侧绕组41B的另一端连接于初级侧绕组41C的一端，初级侧绕组41C的另一端连接于初级侧绕组41D的一端，初级侧绕组41D的另一端连接于开关元件11、12的相互连接的一端。又，在变压器4的次级侧，次级侧绕组42A、42C相互串联连接，同时次级侧绕组42C、42D相互串联连接。具体地说，在次级侧绕组42A中，一端连接于下面所述的整流二极管51的阴极，另一端连接于次级侧绕组42C的一端。又，在次级侧绕组42B中，一端连接于下述整流二极管52的阴极上，另一端连接于次级侧绕组42D的一端。而且次级侧绕组42C、42D的另一端在连接点(中心抽头)P1相互连接，从该中心抽头P1引出来的配线被引向输出线LO。该变压器4将利用逆变器电路1生成的输入交流电压(输入到变压器4的交流电压)变压，从一对次级侧绕组42A、42C构成的绕组的、中心抽头P1相反侧的端部P10和一对次级侧绕组42B、42D构成的绕组的、中心抽头P1相反侧的端部P11，输出相互之间相位相差180°的交流电压。在这种情况下的变压程度由初级侧绕组41A～41D与次级侧绕组42A～42D的匝数比决定。还有，该整流电路5以及上述变压器4的结构详情将在下面叙述。
整流电路5是一对整流二极管51、52构成的单相全波整流电路。整流二极管51的阴极连接于次级侧绕组42A的一端，整流二极管52的阴极连接于次级侧绕组42B的一端。又，这些整流二极管51、52的阳极在连接点P2相互连接，被引向接地线LG。也就是说，该整流电路5形成中心抽头型的阳极共接结构，从变压器4输出的交流电压的各半波期间分别由整流二极管51、52整流。
平滑电路6由扼流线圈61和输出平滑电容器62构成。扼流线圈61插入配置于输出线LO，一端连接于中心抽头P1，另一端连接于输出线LO的输出端子T3上。输出平滑电容器62连接于输出线LO与接地线LG之间。又，在接地线LG的端部设置输出端子T4。利用这样的结构在平滑电路6使整流电路5整流的电压平滑化，生成直流输出电压Vout，将其从输出端子T3、T4输出到低压电池(未图示)以进行供电。
(变压器4的详细结构)
下面参照图2～图4对作为本发明的主要特征部分的变压器4的详细结构进行说明。在这里，图2是表示变压器4的主要部分的外观结构的立体图。图3是表示该变压器的外观结构的分解立体图。又，图4是表示变压器4中形成的回流磁路的例子的示意图。
如图2和图3所示，变压器4形成相对于相互对向的上部芯UC和下部芯DC构成的芯材(磁芯40)，构成初级侧绕组41A～41D的印刷线圈410和构成次级侧绕组42A～42D的两片金属板材421、422分别在与以下说明的4个脚部的延伸方向(垂直方向)垂直的面内(水平面内)卷绕的结构。上部芯UC由基部芯UCb、以及从该基部芯UCb向上述垂直方向(贯通方向)延伸的4个脚部、即第1脚部UC1、第2脚部UC2、第3脚部UC3和第4脚部UC4构成。又，下部芯DC由基部芯DCb、以及从该基部芯DCb向上述垂直方向(贯通方向)延伸的4个脚部、即第1脚部DC1、第2脚部DC2、第3脚部DC3和第4脚部DC4构成。上述第1脚部UC1、DC1、第2脚部UC2、DC2、第3脚部UC3、DC3、以及第4脚部UC4、DC4逐对保持距离配置于在基部芯UCb、DCb的相对面内相互交叉的两条直线(两条对角线)上。而且上述4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4将相互对向的两个基部芯UCb、DCb相互磁性耦合。具体地说，在这里，将第1脚部UC1、DC1、第2脚部UC2、DC2、第3脚部UC3、DC3和第4脚部UC4、DC4配置为构成基部芯UCb、DCb上的正方形面的4个角落。也就是说，这4个脚部配置于矩形(正方形)的基部芯UCb、DCb的4个角落上。而且第1脚部UC1、DC1与第3脚部UC3、DC3相互配置于一对角线的两端上构成脚部对(第1脚部对)，同时第2脚部UC2、DC2与第4脚部UC4、DC4相互配置于另一对角线上的两端，构成脚部对(第2脚部对)。还有，上部芯UC和下部芯DC分别由例如铁氧体等磁性材料构成，以下说明的印刷线圈410以及金属板材421、422分别由例如铜或铝等导电性材料构成。
在印刷线圈410上设置各脚部UC1～UC4、DC1～DC4个别贯通的4个贯通孔410A～410D。在贯通孔410A，贯通第1脚部UC1、DC1，在贯通孔410B贯通第2脚部UC2、DC2，在贯通孔410C贯通第3脚部UC3、DC3，在贯通孔410D贯通第4脚部UC4、DC4。又，在该印刷线圈410中，从连接线L21侧向连接线L22侧依序串联连接卷绕第1脚部UC1、DC1的初级侧绕组41A、卷绕第2脚部UC2、DC2的初级侧绕组41B、卷绕第3脚部UC3、DC3的初级侧绕组41C、卷绕第4脚部UC4、DC4的初级侧绕组41D。换句话说，初级侧绕组41A～41D依序逐个卷绕这4个脚部。
两片金属板材421、422从上下方向将印刷线圈410夹入地进行配置。金属板材421上设置各脚部UC1～UC4、DC1～DC4个别贯通的4个贯通孔421A、421D。同样地，在金属板材422上也设置各脚部UC1～UC4、DC1～DC4个别贯通的4个贯通孔422A～422D。在贯通孔421A、422A有第1脚部UC1、DC1贯通，在贯通孔421B、422B有第2脚部UC2、DC2贯通，在贯通孔421C、422C有第3脚部UC3、DC3贯通，在贯通孔421D、422D有第4脚部UC4、DC4贯通。在这两片金属板材421、422中，一对第2绕组相互串联连接着卷绕。具体地说，在金属板材421中，从二极管51的阴极侧向输出线LO上的连接点P1侧，依该顺序串联连接卷绕第1脚部UC1、DC1的次级侧绕组42A、卷绕第3脚部UC3、DC3的次级侧绕组42C。又，在金属板材422，从二极管52的阴极侧向输出线LO上的连接点P1侧，依该顺序串联连接卷绕第2脚部UC2、DC2的次级侧绕组42B、卷绕第4脚部UC4、DC4的次级侧绕组42D。
还有，在这里，形成初级侧绕组41A～41D以及次级侧绕组42A～42D能够分别通过配线(连接线L21、L22、输出线LO或接地线LG)沿着印刷线圈410以及金属板材421、422的面内方向从外部取出的结构。
利用这样的结构，在变压器4中，例如图3和图4中的箭头所示，借助于流过初级侧绕组41A～41D或次级侧绕组42A～42D的电流(下述电流Ia1、Ib1、Ia2、Ib2)，在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4、以及两个基部芯UCb、DCb的内部形成磁路(回流磁路)。借助于此，在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4内的贯通方向形成磁通。还有，图3中的贯通孔410A～410D内所示的表示磁通的方向的箭头，实线箭头对应于电流Ia1、Ia2流过时形成的磁通，而虚线箭头对应于电流Ib1、Ib2流过时形成的磁通。又，图4(A)表示电流Ia1、Ia2流过时形成的回流磁路，图4(B)表示电流Ib1、Ib2流过时形成的回流磁路。而且这样的4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4内形成的磁通的方向在第1脚部UC1、DC1以及第3脚部UC3、DC3构成的第1脚部对内相互方向相同，同时在第2脚部UC2、DC2以及第4脚部UC4、DC4构成的第2脚部对内相互方向相同。又，这第1脚部对与第2脚部对之间磁通方向相反。换句话说，第1脚部UC1、DC1以及第3脚部UC3、DC3各部内发生的磁通都指向第1方向，同时第2脚部UC2、DC2以及第4脚部UC4、DC4各部内发生的磁通都指向第1方向的相反方向即第2方向。而且例如图4所示，形成包括将第1脚部UC1、DC1以及第2脚部UC2、DC2相互之内进行贯通的环状磁路B12a、B12b、将第2脚部UC2、DC2以及第3脚部UC3、DC3相互之内进行贯通的环状磁路B23a、B23b、将第3脚部UC3、DC3以及第4脚部UC4、DC4相互之内进行贯通的环状磁路B34a、B34b、将第4脚部UC4、DC4以及第1脚部UC1、DC1相互之内进行贯通的环状磁路B41a、B41b的4个环状磁路。也就是说，在第1脚部UC1、DC1中，共有环状磁路B12a、B12b与环状磁路B41a、B41b，在第2脚部UC2、DC2中，共有环状磁路B12a、B12b和环状磁路B23a、B23b，在第3脚部UC3、DC3中，共有环状磁路B23a、B23b与环状磁路B34a、B34b，在第4脚部UC4、DC4中，共有环状磁路B34a、B34b与环状磁路B41a、B41b。换句话说，在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4以及2个基部芯UC1b、UC1b内部，形成分别单方向一个方向)通过4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4中相邻的2个脚部与2个基部芯UCb、DCb的4个磁路。详细情况将在下面叙述，这4个环状磁路的形成区域在基部芯UCb、DCb上环绕4个脚部之间。
在这里，输入端子T1、T2对应于本发明中的「输入端子对」的一个具体例子，输出端子T3、T4对应于本发明中的「输出端子对」的一个具体例子。又，初级侧绕组41(41A～41D)对应于本发明中的「第1绕组」的一个具体例子，次级侧绕组42A～42D对应于本发明中的「第2绕组」的一个具体例子。又，逆变器电路1对应于本发明中的「开关电路」的一个具体例子。又，印刷线圈410对应于本发明中的「第1导电构件」的一个具体例子，金属板材421、422对应于本发明中的「第2导电构件」的一个具体例子。又，基部芯UCb、UCb对应于本发明中的「2个基体部」的一个具体例子，第1脚部UC1、DC1、第2脚部UC2、DC2、第3脚部UC3、DC3、以及第4脚部UC4、DC4对应于本发明中的「4个脚部」的一个具体例子。
下面对本实施形态的开关电源装置的作用和效果进行说明。
(开关电源装置的基本动作例)
首先参照图5和图6对开关电源装置的基本动作进行说明。
该开关电源装置在逆变器电路1，从输入端子T1、T2提供的直流输入电压Vin经过开关转换生成交流电压，该交流电压被提供给变压器4的初级侧绕组41A～41D。然后，交流电压通过变压器4变压，从次级侧绕组42A～42D输出变压过的交流电压。
在整流电路5中，从变压器4输出的交流电压经过整流二极管51、52整流。借助于此，在中心抽头P1与整流二极管51、52的连接点P2之间发生整流输出。
在平滑电路6中，在该整流电路5发生的整流输出利用扼流线圈61和输出平滑化电容器62平滑化，从输出端子T3、T4作为直流输出电压Vout输出。然后，该直流输出电压Vout被提供给未图示的低压电池对其进行充电，同时驱动负载L。
又，该开关电源装置逆变器电路1中开关元件11、14处于导通状态的期间与开关元件12、13处于导通状态的期间交替重复。因此，更详细地说，该开关电源装置的动作如下所述。
首先，如图5所示，当逆变器电路1的开关元件11、14分别导通时，则图示那样的初级侧回路电流Ia1从开关元件11通过初级侧绕组41D～41A向开关元件14的方向流动。于是，变压器4的次级侧绕组42A～42D上分别出现的电压与整流二极管52逆向，而与整流二极管51顺方向。因此，如图所示，流通从整流二极管51起依序通过次级侧绕组42A、42C、扼流线圈61、以及输出平滑电容器62的次级侧回路电流Ia2。然后借助于该次级侧回路电流Ia2，直流输出电压Vout被提供给未图示的低压电池，同时对负载L进行驱动。
另一方面，如图6所示，当逆变器电路1的开关元件11、14分别为截止状态，同时逆变器电路1的开关元件12、13分别为导通状态时，从开关元件13通过初级侧绕组41A～41D向开关元件12的方向流通图示那样的初级侧回路电流Ib1。于是，变压器4的次级侧绕组42A～42D上分别出现的电压相对于整流二极管51为逆向，而相对于整流二极管52为顺方向。因此流过从整流二极管52起依序通过次级侧绕组42B、42D、扼流线圈61、以及输出平滑电容器62的次级侧回路电流Ib2。然后，借助于该次级侧回路电流Ib2，直流输出电压Vout被提供给未图示的低压电池，同时驱动负载L。
(变压器4的作用)
下面参照图2～图4还有图7～图9，就本实施形态中的开关电源装置中的特征部分的作用，与比较例进行比较并进行详细说明。在这里，图7是示意性表示比较例1中的变压器400A的主要部分的外观结构的分解立体图。又，图8是示意性表示比较例2中的变压器400B的主要部分的外观结构的分解立体图。
首先，图7所示的比较例1的变压器400A，形成为具有构成磁芯的上部芯UC100和下部芯DC100的E型芯(EE芯)。上部芯UC100具有基部芯UCb、一个中脚部UCc、2个外脚部UC1，UC2，下部芯DC100具有基部芯DCb、一个中脚部DCc、2个外脚部DC1～DC2。而且，形成中脚部UCc、DCc的周围(外脚部UC1、DC1与外脚部UC2、DC2之间)卷绕初级侧绕组P101和次级侧绕组P102A、P102B的结构。
另一方面，图8所示的比较例2的变压器400B，形成为具有构成磁芯的上部芯UC200和下部芯DC200的U型芯(UI芯)。上部芯UC200具有基部芯UCb、2个脚部UC1，UC2，下部芯DC200具有基部芯DCb、2个脚部DC1，DC2。在印刷线圈401上设置2个贯通孔401A、401B，构成初级侧绕组。在金属板材402-1上设置2个贯通孔402-1A，402-1B，在金属板材402-2上设置2个贯通孔402-2A，402-2B。上述2个金属板材402-1，402-2构成次级侧绕组。还有，在这些金属板材402-1、402-2间连接构成整流电路的整流二极管501、502。
在这里，比较例2那样的U型芯作为磁芯使用的变压器400B，与比较例1那样的用E型芯的变压器400A相比，可以扩大次级侧绕组的散热路径，因此能够降低绕组的温度。从而，不用使多个逆变器电路等并列运行，就能够作为开关电源装置总体处理大电流。
但是在使用这样的U型芯的情况下，与使用E型芯的情况相比，上部芯和下部芯的厚度较大，难以谋求降低芯部的高度。其理由是因为，首先，在芯的宽度和截面积在E型芯和U型芯中为为相等的条件下，使用E型芯时假定中央脚的截面积为1，则由于磁路在上部芯分为2条，所以上部芯的截面积为1/2。另一方面，在使用U型芯的情况下，由于磁路是单一的，两脚部与上部芯截面积相同。又由于在U型芯的情况下磁通容易集中于内侧间隔部分，因此在使芯的宽度与E型芯相等的情况下，为了降低磁通密度必须进一步加大芯的厚度。
又，在U型芯的情况下，如上所述，有必要加宽2个脚部UC1、UC2的间隔，因此在作为热沉构件的基板(基部芯DCb)方向上散热路径受到限制的情况下，从上部芯200的中央部到致冷剂的散热路径的热阻变高。因此，上部芯200的中央部(基部芯UCb)容易变成高温。在这里，一旦芯部温度达到高温，饱和磁通密度变小，达到磁饱和，造成开关元件破坏，或促进材料劣化，特别是在绝缘变压器的情况下，绝缘材料劣化以至于绝缘破坏，因此事关产品的寿命和产品的安全。从而，为了降低芯损同时降低热阻，有必要进一步增大芯的尺寸，减小磁通密度和热阻。这关系到装置的大型化和成本的增加。
又，芯损与温度有关，从常温到某一温度，芯损减少，但是一旦超过某一温度，芯损转而增加。在超过该某一温度下的芯损最低点使用的情况下，温度越上升芯损越增加，不能够实现与散热(冷却)的平衡，温度急剧上升。
而且在使用例如铁氧体芯的情况下，由于铁氧体与铜或铝相比热传导率较差，因此在铁氧体芯内部发生的芯损产生的热量难以向外部散发。
这样一来，比较例1、2的使用已有的E型芯或U型芯的变压器400A、400B的情况下，难于同时谋求降低高度(小型化)和扩大散热路径，因此难以谋求提高可靠性并降低成本。
因此，在本实施形态的变压器4的情况下，如图3和图4所示，形成于4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4内的磁通的方向在第1脚部UC1、DC1和第3脚部UC3、DC3构成的第1脚部对内为相同方向，同时，在第2脚部UC2、DC2和第4脚部UC4、DC4构成的第2脚部对内为相同方向。又，在该第1脚部对和第2脚部对之间磁通方向相反。换句话说，第1脚部对UC1、DC1和第3脚部对UC3、DC3各自的内部产生的磁通都向着第1方向，同时第2脚部对UC2、DC2和第4脚部对UC4、DC4各自的内部产生的磁通都向着与上述第1方向相反的第2方向。
而且，通过卷绕初级侧绕组41A～41D和次级侧绕组42A～42D使其形成这样的磁通方向，如例如图4和图9(B)所示，形成包括通过第1脚部UC1、DC1以及第2脚部UC2、DC2内相互贯通的环状磁路B12a、B12b、通过第2脚部UC2、DC2以及第3脚部UC3、DC3内相互贯通的环状磁路B23a、B23b、通过第3脚部UC3、DC3以及第4脚部UC4、DC4内相互贯通的环状磁路B34a、B34b、通过第4脚部UC4、DC4以及第1脚部UC1、DC1内相互贯通的环状磁路B41a、B41b的4个环状磁路。而且这4个环状磁路B12a、B12b、B23a、B23b、B34a、B34b以及B41a、B41b的形成区域在基部芯UCb、DCb上围绕4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4之间。也就是说，在第1脚部UC1、DC1中，共有环状磁路B12a、B12b与环状磁路B41a、B41b，在第2脚部UC2、DC2中，共有环状磁路B12a、B12b和环状磁路B23a、B23b，在第3脚部UC3、DC3中，共有环状磁路B23a、B23b与环状磁路B34a、B34b，在第4脚部UC4、DC4中，共有环状磁路B34a、B34b与环状磁路B41a、B41b。换句话说，在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4以及2个基部芯UCb、UCb内部，形成分别单方向通过4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4中相邻的2个脚部与2个基部芯UCb、DCb的4个磁路。
从而，与例如图9(A)(比较例)所示设定磁通方向使其只形成通过第1脚部UC1、DC1以及第4脚部UC4、DC4内相互贯通的环状磁路B41a、B41b、通过第2脚部UC2、DC2以及第3脚部UC3、DC3内相互贯通的环状磁路B23a、B23b这两个磁路的情况(相当于比较例2那样的设置2个U型芯的情况)相比，磁芯40中的磁通分散，因此能够降低磁通密度，能够减少芯损。又，与比较例1那样的E型芯的情况相比，散热路径扩大，因此磁芯40、初级侧绕组41A～41D以及次级侧绕组42A～42D的冷却变得容易。
如上所述，在本实施形态中，在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4内的贯通方向上形成的磁通的方向在第1脚部UC1、DC1以及第3脚部UC3、DC3构成的第1脚部对内相互为相同方向，同时在第2脚部UC2、DC2以及第4脚部UC4、DC4构成的第2脚部对内相互为相同方向，而且卷绕初级侧绕组41A～41D和次级侧绕组42A～42D，以使这第1脚部对与第2脚部对之间磁通方向相反，因此形成上述4个环状磁路B12a、B12b、B23a、B23b、B34a、B34b、以及B41a、B41，同时这4个环状磁路的形成区域在基部芯UCb、DCb上在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4之间绕行。换句话说，在本实施形态中，卷绕初级侧绕组41A～41D和次级侧绕组42A～42D，以使第1脚部UC1、DC1和第3脚部UC3、DC3各自内部产生的磁通都指向第1方向，同时第2脚部UC2、DC2和第4脚部UC4、DC4各内部产生的磁通都指向与第1方向相反的第2方向，因此，在4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4以及2个基部芯UCb、DCb内部，分别形成单方向通过4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4中相邻的2个脚部和2个基部芯UCb、DCb的4个磁路。借助于此，与U型芯的情况相比，能够降低磁芯40中的磁通密度，减少芯损，因此能够将芯的厚度(基体部的厚度)做得小，谋求降低其高度。又由于散热路径比E型芯的情况扩大，因此磁芯40、初级侧绕组41A～41D以及次级侧绕组42A～42D的冷却变得容易。从而能够提高可靠性并谋求降低成本。
而且，借助于此，开关电源装置总体能够处理大电流，而不是使多个逆变器电路1和变压器4等并列运行。因此能够减少零部件数目，因此也能够降低成本。
又，在印刷线圈410中，初级侧绕组41A～41D依序逐个卷绕4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4，因此与下述变形例1的情况相比，能够减少导线间的电容，能够提高高频特性。
而且初级侧绕组41A～41D以及次级侧绕组42A～42D形成分别通过配线(连接线L21、L22、输出线LO或接地线LG)，沿着印刷线圈410和金属板材421、422的面内方向从外部能够取出的结构，因此与从垂直于印刷线圈410和金属板材421、422的面内的方向取出这样的配线的情况相比，能够实现即使包含配线也较低的结构，同时能够形成容易取出配线的结构。
变形例
下面举一些本发明的变形例进行说明。还有，对与上述实施形态中的结构要素相同的要素标以相同的符号并进行适当说明。
(变形例1)
图10是表示本发明的变形例1的变压器4A中的主要部分的外观结构的分解立体图。该变压器4A是在上述实施形态中说明的变压器4中设置印刷线圈411代替印刷线圈410。
在印刷线圈411中，初级侧绕组41A～41D逐个依序卷绕第1脚部UC1、DC1和第3脚部UC3、DC3构成的脚部对、以及第2脚部UC2、DC2和第4脚部UC4、DC4构成的脚部对。
在本变形例中，借助于与上述实施形态相同的作用，也能够得到相同的效果。也就是说，能够一边提高可靠性一边谋求降低成本。
(变形例2)
图11是表示本发明变形例2的开关电源装置的结构的电路图。本变形例的开关电源装置是在上述实施形态的开关电源装置中设置变压器4B和整流电路5B代替变压器4和整流电路5。
变压器4B与变压器4一样具有磁芯40、4个初级侧绕组41A～41D、以及4个次级侧绕组42A～42D。但是，在该变压器4B中，次级侧绕组42A～42D间的连接形态不同于变压器4。又，整流电路5B不同于整流电路5，形成具有4个整流二极管51～54的中心抽头型的共阳极连接的结构。
在这些变压器4B和整流电路5B中，次级侧绕组42A的一端连接于整流二极管54的阴极，另一端连接于连接点(中心抽头)P3。次级侧绕组42B的一端连接于整流二极管52的阴极，另一端连接于中心抽头P3。次级侧绕组42C的一端连接于整流二极管53的阴极，另一端连接于中心抽头P3。次级侧绕组42D的一端连接于整流二极管51的阴极，另一端连接于中心抽头P3。又，整流二极管51～54的阳极在连接点P4上相互连接，被引向接地线LG。又，中心抽头P3通过输出线LO连接于平滑电路6内的扼流线圈61的一端上。
下面的图12是表示本变形例的变压器4B的主要部分的外观结构的分解立体图。该变压器4A是在上述实施形态中说明的变压器4中设置金属板材423代替金属板材421，设置金属板材424代替金属板材422的结构。
在这两片金属板材423、424中，一对第2绕组相互并联连接着卷绕。具体地，在金属板材423中，从二极管51的阴极侧向输出线LO上的连接点P3一侧，卷绕第4脚部UC4、DC4的次级侧绕组42D和从二极管52的阴极侧向输出线LO上的连接点P3一侧，卷绕第2脚部UC2、DC2的次级侧绕组42B相互并联连接。又，在金属板材424中，从二极管53的阴极侧向输出线LO上的连接点P3一侧，卷绕第3脚部UC3、DC3的次级侧绕组42C和从二极管54的阴极侧向输出线LO上的连接点P3一侧，卷绕第1脚部UC1、DC1的次级侧绕组42A相互并联连接。
在本变形例的开关电源装置中，与上述实施形态一样，在逆变器电路1中，开关元件11、14处于导通状态的期间与开关元件12、13处于导通状态的期间交替重复。该开关电源装置的动作详细情况如下所述。
首先，如图13所示，逆变器电路1的开关元件11、14分别处于导通状态时，与上述实施形态一样，初级侧回路电流Ia1从开关元件11通过初级侧绕组41D～41A流向开关元件14的方向。于是，在变压器4B的次级侧绕组42A～42D上分别出现的电压相对于整流二极管51、54为逆向，而相对于整流二极管52、53为顺方向。因此，如图所示，次级侧回路电流Ia31从整流二极管52依序通过次级侧绕组42B、扼流线圈61、以及输出平滑电容器62流动。又，与此同时，如图所示，次级侧回路电流Ia32从整流二极管53出发依序通过次级侧绕组42C、扼流线圈61、以及输出平滑电容器62流动。而且利用该次级侧回路电流Ia31、Ia32，直流输出电压Vout对未图示的低压电池馈电，同时驱动负载L。
另一方面，如图14所示，逆变器电路1的开关元件11、14分别处于截至状态，同时逆变器电路1的开关元件12、13分别处于导通状态时，与上述实施形态一样，初级侧回路电流Ib1从开关元件13通过初级侧绕组41A～41D向开关元件12的方向流动。于是，在变压器4B的次级侧绕组42A～42D上分别出现的电压相对于整流二极管52、53逆向，另一方面，相对于整流二极管51、54为顺方向。因此次级侧回路电流Ib31从整流二极管54依序通过次级侧绕组42A、扼流线圈61、以及输出平滑电容器62流动。又，与此同时，如图所示，次级侧回路电流Ib32从整流二极管51通过次级侧绕组42D、扼流线圈61、以及输出平滑电容器62流动。于是，借助于该次级侧回路电流Ib31、Ib32，直流输出电压Vout对未图示的低压电池馈电同时驱动负载L。
在这里，在本变形例的开关电源装置中，也能够利用与上述实施形态相同的作用得到同样的效果。也就是说，能够在提高可靠性的同时谋求降低成本。
(变形例3、4)
还有，在这样的变形例2的变压器4B和整流电路5B中，构成次级侧绕组42A～42D的两个金属板材423、424也可以少设置一个。
也就是说，也可以像例如图15和图16所示的变形例3的变压器4C和整流电路5C那样，不设置金属板材423、424中的金属板材424，只设置金属板材423。这样，变压器4C的次级侧绕组变成只设置次级侧绕组42B、42D的结构，整流电路5C变成只设置两个整流二极管51、52的结构。
又，反之也可以像图17和图18所示的变形例4的变压器4D和整流电路5D那样，不设置金属板材423、424中的金属板材423，只设置金属板材424。这样，变压器4D的次级绕组变成只设置次级侧绕组42A、42C的结构，整流电路5D变成只设置2个整流二极管53、54的结构。
在具有这样的构成的变形例3、4的开关电源装置中，利用与上述实施形态相同的作用，也能够得到相同的效果。也就是说，能够提高可靠性并且谋求降低成本。
又，由于构成次级侧绕组42A～42D的2个金属板材423、424中有1个不设置，因此能够使具有初级绕组41A～41D的印刷线圈410的表面也露出，因此与上述变形例2的情况相比，能够也从印刷线圈410有效地进行散热，能够进一步提高散热性能。
(变形例5)
图19是表示本发明的变形例5的变压器4E的主要部分的外观结构的立体图，图20是表示该变压器4E的主要部分的外观结构的分解立体图。本变形例的变压器4E是在上述实施形态中说明的变压器4中，使用下面说明的上部芯UCe和下部芯DCe构成的磁芯40E代替上部芯UC和下部芯DC构成的磁芯40，同时再设置下面说明的热沉构件43和绝缘散热片44。
在上部芯UDe和下部芯DCe上，在分别被4个脚部UC1～UC4、DC1～DC4所包围的中央部(中心部)附近，设置矩形(正方形)的开口部UC0、DC0。
热沉构件43设置于下部芯DCe的下方，是利用例如铝(Al)等热传导性良好的金属材料构成的散热用构件。绝缘散热片44配置于该热沉构件43与下部芯DCe之间，利用例如硅系树脂等树脂材料构成。热沉构件43具有矩形(正方形)的基体部430和多个突起部431A、431B、431C、431D、432。还有，基体部430的形状不限于这些形状，也可以是其他形状。该基体部430通过矩形的突起部431A、431B、431C、431D和与这些突起对应的形状构成的绝缘散热片44的一部分，热学连接于下部芯DCe。另一方面，突起部432形成能嵌合于下部芯DCe的开口部DC0的形状(在这里是正方形)，具有例如相当于该开口部DC0的厚度的高度。但是也可以在突起部432与开口部DC0之间设置间隙。也就是说，突起部432的形状只要是能够嵌插于开口部DC0的形状即可，也可以是与开口部DC0不同的形状。但是，如图20所示，在突起部432是能够与开口部DC0嵌合的形状的情况下，下部芯DCe0与热沉构件43之间的定位变得容易，因此可以说是理想的形状。突起部432这里通过与该突起部432对应的形状的绝缘散热片44的一部分，与构成次级侧绕组42A～42D的金属板材422热学连接。
在本变形例中，在上部芯UDe以及下部芯UCe上分别设置上述冷却(散热)用的开口部UC0、DC0，因此不仅能够从这些芯的周边部，而且从中央部附近也能够散热(散热面积扩大)，能够使散热性能进一步提高。而且与此同时能够谋求磁芯40E(变压器4E)的轻量化并且谋求降低构件成本。
又，由于设置具有上述基体部430和突起部432的热沉构件43，因此能够进一步扩大散热面积，能够进一步提高散热性能。但是也可以将这样的基体部430和突起部432分开设置。
还有，在图20中，上部芯UDe和下部芯DCe上分别设置开口部，但是也可以只在上部芯UDe和下部芯DCe中的一方设置开口部。
又，这样在上部芯UDe和下部芯DCe上分别设置开口部的情况下，也可以不但在图20所示的下部芯DCe侧，而且在上部芯UCe侧也分别设置绝缘散热片44以及热沉构件43。
还有，在图20中，对突起部432通过绝缘片44与次级侧绕组的构成构件(在这里是金属板材422)热学连接的情况进行了说明，但是也可以是该突起部432与初级侧绕组的构成构件热学连接。
而且，在图19和图20中，作为散热用构件的一个例子举出了热沉构件43进行了说明，但是散热用构件不限于此，例如也可以将搭载变压器4E的基板或筐体(均未图示)作为散热用构件使用。
(其他变形例)
上面举出了实施形态和变形例对本发明进行了说明，但是本发明不限于这些实施形态等，可以有各种变形。
例如，在上述实施形态等中，具体举出初级侧绕组(印刷线圈)和次级侧绕组(金属板材)的形状进行了说明，但是这些初级侧绕组(印刷线圈)和次级侧绕组(金属板材)的形状不限于这种情况，也可以是其他形状。又，初级侧绕组和次级侧绕组都可以利用印刷线圈或金属板材构成。
具体地说，例如在上述实施形态等中，对像图21(A)和图22(A)所示的上部芯UC、UCe(下部芯DC、DCe)那样，4个脚部UC1(DC1)～UC4(DC4)的侧面为曲面的情况进行了说明，但是各脚部的侧面形状不限于这种情况。具体地说，也可以是例如像图21(B)、(C)以及图22(B)、(C)所示那样，在4个脚部UC1(DC1)～UC4(DC4)中，至少相对的侧面相互平行。在这样构成的情况下，磁芯40、40E中的磁通密度的集中得到更有效地缓和，因此芯损进一步减少。又，在这种情况下，还可以如例如图21(C)和图22(C)所示，在该4个脚部UC1(DC1)～UC4(DC4)中相互对向的侧面的相反侧即外侧面形成曲面。在这样构成的情况下，初级侧绕组和次级侧绕组容易在各脚部周围卷绕，因此电流路径缩短，同时电流分布集中于角部的情况得到缓和。还有，在这些图21(B)、(C)、以及图22(B)、(C)所示的4个脚部UC1(DC1)～UC4(DC4)中，也可以对侧面上的角部进行倒角，以此使该角部部分成为曲面或平面构成的侧面。又，开口部UC0、DC0的形状和大小都不限于迄今为止所说明的矩形(正方形)的形状和大小，例如也可以是圆形或椭圆形等各种形状和大小。
又，在上述实施形态等中，对4个脚部UC1(DC1)～UC4(DC4)配置于矩形(正方形)的基部芯UCb、DCb的4个角落上的情况进行了说明，但是这4个脚部的配置关系不限于这种情况。也就是说，4个脚部只要在基部芯上的相互交叉的两条直线上逐对保持距离配置即可。又，基部芯的形状和大小也不限于上述实施形态等说明的矩形(正方形)的形状和大小，只要是能够作为4个脚部的基体起作用，不管是怎样的形状和大小都可以。
又也可以取代上述实施形态等说明的逆变器1，设置例如图23所示的电路结构的逆变器1A。该逆变器1A形成在逆变器1中相对于开关元件11～14并列配设整流二极管D1～D4以及电容器C1～C4，同时形成相对于配置开关元件11、12的臂和配置开关元件13、14的臂并列地，将整流二极管D5和电容器C5的并联连接对与整流二极管D6和电容器C6的并联连接对相互串联连接的结构。又在开关元件13、14间的连接点与二极管D5、D6间的连接点之间设置谐振用电感Lr。又，各整流二极管D1～D6反偏置连接(阴极侧连接于初级侧高压线L1H侧，阳极侧连接于初级侧低压线L1L侧)。使用这样的结构的逆变器1A的情况下，利用LC谐振电路的谐振作用，能够有效抑制施加于整流电路5内的整流二极管51、52等上的浪涌电压。
又，在上述实施形态等中，对逆变器电路1为全桥式逆变器电路的情况进行了说明，但是逆变器电路1的结构不限于此，例如也可以是半桥式或正向式(フオワ一ド型)等结构。
又，在上述实施形态等中，对整流电路5、5B～5D分别是阳极共接的中心抽头型整流电路的情况进行了说明，但是整流电路的结构不限于此。具体地说，也可以例如不是阳极共接，而是阴极共接的中心抽头型，又可以是中心抽头型以外(例如全桥式或半桥式、正向式、回扫式(fly back)等)的结构。又可以不是全波整流式的整流电路而是半波整流式的整流电路。具体地说，例如图24是表示全桥式整流电路5F及其上连接的变压器4F的结构电路图以及分解立体图。该整流电路5F用4个整流二极管51～54构成。又，变压器4F具有上部芯UC和下部芯DC构成的磁芯40；构成初级侧绕组41A-1、41B-1、41C-1、41D-1的印刷线圈410-1；构成初级侧绕组41A-2、41B-2、41C-2、41D-2的印刷线圈410-2；构成次级侧绕组42A-1、42B-1、42C-1、42D-1的印刷线圈420-1；以及构成次级侧绕组42A-2、42B-2、42C-2、42D-2的印刷线圈420-2。在该印刷线圈410-1上设置上部芯UC和下部芯DC中的4个脚部分别贯通的4个贯通孔410A-1、410B-1、410C-1、410D-1。在印刷线圈410-2上设置4个脚部分别贯通的4个贯通孔410A-2、410B-2、410C-2、410D-2。在该印刷线圈420-1上设置上述4个脚部个别贯通的4个贯通孔420A-1、420B-1、420C-1、420D-1，与整流电路5F通过连接线L31连接。在印刷线圈420-2上设置上述4个脚部个别贯通的4个贯通孔420A-2、420B-2、420C-2、420D-2，与整流电路5F通过连接线L32连接。
又，在上述实施形态等中，对通过使直流输入电压Vin降压生成直流输出电压Vout的降压型DC-DC变换器进行了说明，但是本发明也可以使用于相反通过使直流输入电压Vin升压以生成直流输出电压Vout的升压型的DC-DC变换器。又，不限于这些向一方向输出输出电压的变换器，也可以使用于能够向双方向输出输出电压的双方向变换器或多输出型的变换器。
又，在上述实施形态等中，对以DC-DC变换器作为开关电源装置的一个例子进行了说明，但是本发明的变压器也可以使用于DC-DC变换器以外的开关电源装置(例如AC-DC变换器或DC-AC逆变器等)。
还有，也可以将上述实施形态等中说明的变形例等加以组合。

Claims (16)

1.一种变压器，具备
磁芯，所述磁芯具有相互相对的2个基体部、以及在沿着所述2个基体部的对向面的面内相互交叉的两条对角线上逐对配置并且将所述2个基体部相互连结的4个脚部；
第1导电构件，所述第1导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第1绕组；以及
1个或多个第2导电构件，所述第2导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，分别构成卷绕所述脚部的第2绕组，
利用流过所述第1或第2绕组的电流，在所述4个脚部至所述2个基体部的磁芯内部形成闭合磁路，
卷绕所述第1绕组和第2绕组，以使得所述4个脚部中，一条对角线上的2个脚部的各内部产生的磁通都向着第1方向，同时另一条对角线上的2个脚部的各内部产生的磁通的方向都向着与所述第1方向相反的第2方向。
2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
夹着所述第1导电构件设置2个所述第2导电构件。
3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，
作为所述第2导电构件的所述第2绕组包含卷绕所述脚部以相互串联连接的2个绕组部分。
4.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，
作为所述第2导电构件的所述第2绕组包含卷绕所述脚部以相互并联连接的2个绕组部分。
5.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
在所述第1导电构件的所述2个基体部的任意一个基体部侧设置所述第2导电构件，
作为所述第2导电构件的所述第2绕组包含卷绕所述脚部以相互并联连接的2个绕组部分。
6.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
作为所述第1导电构件的所述第1绕组依序逐个围绕所述4个脚部地进行卷绕。
7.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
作为所述第1导电构件的所述第1绕组卷绕所述一条对角线上的一组脚部的周围之后、卷绕所述另一条对角线上的另一组的脚部的周围。
8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
所述4个脚部的、相互相对的内侧面相互之间为相互平行。
9.根据权利要求8所述的变压器，其特征在于，
在所述4个脚部，所述内侧面的相反侧即外侧面为曲面。
10.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
所述第1和第2绕组形成为能够沿着所述第1和第2导电构件的面内方向进行外部取出的结构。
11.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
所述4个脚部配置为位于所述基体部的正方形状面的4个角落。
12.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，
在所述2个基体部中的至少一个上设置开口部。
13.根据权利要求12所述的变压器，其特征在于，还具备散热用构件，
所述散热用构件具备：
基部，与具有所述开口部的基体部热学连接；以及
突起部，具有可插入所述开口部的形状，与所述第1或第2导电构件热学连接。
14.一种变压器，具备
磁芯，所述磁芯具有相互相对的2个基体部、以及在沿着所述2个基体部的对向面的面内相互交叉的两条对角线上逐对配置并且将所述2个基体部相互连结的4个脚部；
第1导电构件，所述第1导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第1绕组；以及
1个或多个第2导电构件，所述第2导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，分别构成卷绕所述脚部的第2绕组，
卷绕所述第1绕组和第2绕组，利用流过所述第1或第2绕组的电流在所述4个脚部至所述2个基体部的磁芯内部形成流经所述4个脚部中相邻的2个脚部和所述2个基体部的4个闭合磁路。
15.一种开关电源装置，通过对从输入端子对输入的输入电压进行变压生成输出电压，并从输出端子对输出，其特征在于，
具备：
在所述输入端子对侧配置的开关电路；
在所述输出端子对侧配置的整流电路；以及
配置于所述开关电路与所述整流电路之间的变压器，
所述变压器具备：
磁芯，所述磁芯具有相互相对的2个基体部、以及在沿着所述2个基体部的对向面的面内相互交叉的两条对角线上逐对配置并且将所述2个基体部相互连结的4个脚部；
第1导电构件，所述第1导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第1绕组；以及
1个或多个第2导电构件，所述第2导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，分别构成卷绕所述脚部的第2绕组，
利用流过所述第1或第2绕组的电流在从所述4个脚部至所述2个基体部的磁芯内部形成闭合磁路，
卷绕所述第1绕组和第2绕组，使得所述4个脚部中一条对角线上的2个脚部的各内部产生的磁通都向着第1方向、同时另一条对角线上的2个脚部的各内部产生的磁通的方向都向着与所述第1方向相反的第2方向。
16.一种开关电源装置，通过对从输入端子对输入的输入电压进行变压生成输出电压，并从输出端子对输出，其特征在于，具备：
在所述输入端子对侧配置的开关电路；
在所述输出端子对侧配置的整流电路；以及
配置于所述开关电路与所述整流电路之间的变压器，
所述变压器具备：
磁芯，所述磁芯具有相互相对的2个基体部、以及在沿着所述2个基体部的对向面的面内相互交叉的两条对角线上逐对配置并且将所述2个基体部相互连结的4个脚部；
第1导电构件，所述第1导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第1绕组；以及
1个或多个第2导电构件，分别所述第2导电构件的各脚部具有个别贯通的4个贯通孔，构成卷绕所述脚部的第2绕组，
卷绕所述第1绕组和第2绕组，利用流过所述第1或第2绕组的电流在所述4个脚部至所述2个基体部的磁芯内部形成流经所述4个脚部中相邻的2个脚部和所述2个基体部的4个闭合磁路。
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