CN108886324A - 绝缘型升压转换器 - Google Patents

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Abstract

绝缘型升压转换器(101)包括芯、第一和第二初级线圈(21A、21D)、次级线圈(22)和开关元件(11)。芯包括中脚、以及第一和第二外脚。开关元件(11)构成为能接通断开控制成使在第一和第二初级线圈(21A、21D)中同时流动的电流为彼此相反方向。

Description

绝缘型升压转换器
技术领域
本发明涉及绝缘型升压转换器，尤其涉及从直流高电压生成直流低电压的绝缘型升压转换器。
背景技术
作为开关电源的一种即DC-DC(直流-直流)转换器等所含的升压变压器，例如日本特开2004-303857号公报(专利文献1)公开了漩涡状地卷绕多圈的高电压侧的初级线圈和卷绕一圈的低电压侧的次级线圈重叠的结构。另外，例如日本特开2011-77328号公报(专利文献2)公开了如下的结构：串联连接两个S字状地卷绕一圈的线圈而成的低电压侧的次级线圈被配置成，从高电压侧的初级线圈的上下侧夹着高电压侧的初级线圈。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-303857号公报
专利文献2:日本特开2011-77328号公报
发明内容
发明要解决的课题
在作为DC-DC转换器的一种的绝缘型升压转换器中，存在增大升压变压器的低电压的初级线圈的电压相对于高电压的次级线圈的电压之比即升压比的要求。在采用日本特开2004-303857号公报和日本特开2011-77328号公报所公开的变压器来构成升压变压器的情况下，为了将其升压比设定得大，需要增加次级线圈的匝数。
但是，若不那么大地增加次级线圈整体的尺寸地增加其匝数的话，次级线圈的绕线的通电截面积减小，从而次级线圈的发热增加。虽然能够通过采用形成于印刷电路板的厚度大的图案或者树脂密封了的厚铜板作为次级线圈来抑制发热，却会招致成本上升。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种绝缘型升压转换器，即使升压变压器的升压比增大，也能够不使制造成本上升地抑制次级线圈的发热的增加。
用于解决课题的手段
本发明的绝缘型升压转换器具有芯、第一和第二初级线圈、次级线圈和开关元件。芯包括中脚、以及第一和第二外脚。开关元件构成为能接通断开控制成，使得在第一和第二初级线圈中同时流动的电流为彼此相反方向。
发明效果
根据本发明，能够减少次级线圈的匝数，所以，能够不使制造成本上升地抑制次级线圈的发热的增加。
附图说明
图1是表示实施方式1的绝缘型升压转换器的第一例的电路框图。
图2是表示构成实施方式1的升压变压器的芯和多层印刷电路板的配置的分解立体图。
图3是表示沿着图2的III-III线的部分的多层印刷电路板的结构的概略剖视图。
图4中，(A)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的方式和该线圈的第一状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图。
图5中，(A)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式1的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图。
图6中，(A)是表示施加于初级线圈21A、21D的电压的时间变化的曲线图，(B)是表示施加于初级线圈21B、21C的电压的时间变化的曲线图，(C)是表示施加于次级线圈的电压的时间变化的曲线图。
图7是表示实施方式1的绝缘型升压转换器的第二例的电路框图。
图8中，(A)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图。
图9中，(A)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式1的第二例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图。
图10中，(A)是表示实施方式1的第三例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式1的第三例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式1的第三例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式1的第三例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图。
图11中，(A)是表示实施方式1的第四例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式1的第四例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式1的第四例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式1的第四例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图。
图12是表示实施方式1的沿着图2的XII-XII线的部分被组装并安置于散热器的样子的概略剖视图。
图13是表示构成实施方式2的升压变压器的芯和多层印刷电路板的配置的分解立体图。
图14是表示沿着图13的XIV-XIV线的部分的多层印刷电路板的结构的概略剖视图。
图15中，(A)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第一状态的概略俯视图。
图16中，(A)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第一层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(B)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第二层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(C)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第三层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图，(D)是表示实施方式2的第一例中的、图3的多层印刷电路板的金属薄膜的图案的第四层中的线圈的样子和该线圈的第二状态的概略俯视图。
图17是表示实施方式2的沿着图13的XVII-XVII线的部分被组装并安置于散热器的样子的概略剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
首先，采用图1，对构成本实施方式的绝缘型升压转换器的电路进行说明。
参照图1，本实施方式的第一例的绝缘型升压转换器101主要具有初级驱动电路1、升压变压器2、整流电路3、平滑电路4和控制电路5。
初级驱动电路1具有4个开关元件11A、11B、11C、11D(这些一起作为开关元件11)。升压变压器2具有4个初级线圈21A、21B、21C、21D(这些一起作为初级线圈21)和次级线圈22。整流电路3具有4个整流元件31A、31B、31C、31D(这些一起作为整流元件31)。平滑电路4具有平滑电容器41和平滑线圈42。
在初级驱动电路1中，如图1那样连接着开关元件11。具体地说，在电压Vi的直流电源6与初级线圈21A之间连接着开关元件11A，在直流电源6与初级线圈21B之间连接着开关元件11B。另外，在直流电源6与初级线圈21C之间连接着开关元件11C，在直流电源6与初级线圈21D之间连接着开关元件11D。开关元件11是例如p沟道型的MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)。
开关元件11与控制电路5相连，所以，由控制电路5将开关元件11A～11D控制成交替通断。具体地说，开关元件11A和开关元件11D接通的第一状态、以及开关元件11B和开关元件11C接通的第二状态以一定的时间间隔交替出现。由此，在初级驱动电路1中，在第一状态下，对初级线圈21A和初级线圈21D施加来自直流电源6的输入电压Vi，在第二状态下，对初级线圈21B和初级线圈21C施加来自直流电源6的输入电压Vi。
如上所述，开关元件11由4个开关元件11A～11D构成所谓的推挽电路。但是，只要是在上述第一和第二状态之间可交替地对开关元件11A～11D中的各一部分施加电压的结构，开关元件11的样子就不限于上述图1的样子。
在初级线圈21A的一对端部中的一方端部连接着上述开关元件11A，在另一方端部连接着绝缘型升压转换器101的初级侧的基准电位7。同样地，在初级线圈21B、21C、21D各自的一对端部中的一方端部分别连接着开关元件11B、11C、11D，在另一方端部连接着绝缘型升压转换器101的初级侧的基准电位7。
在次级线圈22的一对端部中的一方端部即连接点12，连接着整流元件31A的阳极和整流元件31B的阴极。在次级线圈22的一对端部中的另一方端部即连接点13，连接着整流元件31C的阳极和整流元件31D的阴极。整流元件31A的阴极和整流元件31B的阳极与平滑线圈42相连，平滑线圈42和平滑电容器41串联连接，从而构成平滑电路4。另外，平滑电容器41的一对端部中的一方端部与上述平滑线圈42相连，另一方端部与整流元件31C的阴极和整流元件31D的阳极相连。
接下来，采用图2～图5，对构成本实施方式中的升压变压器2的各部件的结构进行说明。
参照图2，本实施方式的升压变压器2主要具有E型芯23(芯)、I型芯24和多层印刷电路板26。E型芯23具有图2的外脚23A、23B、中脚23C和芯连结部23D。需要说明的是，由于图2是分解立体图，所以，只不过表示上述各部件的配置而并非是表示这些各部件最终组装在升压变压器2的内部的样子。
外脚23A(第一外脚)向与中脚23C相同的方向即图2的下方向延伸，并与中脚23C(关于图2的左右方向)彼此隔开间隔地配置。外脚23B(第二外脚)相对于中脚23C在与外脚23A相反的一侧(即图2的中脚23C的右侧)，与中脚23C(关于图2的左右方向)彼此隔开间隔地配置。也就是说，2个外脚23A、23B配置成从图2的左右侧夹着中脚23C。芯连结部23D是如下的部分：向与外脚23A、23B和中脚23C延伸的方向交叉的方向(图2的左右方向)延伸，使得在图2的上下方向延伸的外脚23A、23B和中脚23C的上侧的端部将它们彼此连接。
在图2中，中脚23C的与延伸方向交叉的剖面比外脚23A、23B的与延伸方向交叉的剖面大。更具体地说，在图2中，外脚23A和外脚23B的该剖面的面积大致相等，并且，2个外脚23A、23B的该剖面的面积之和与中脚23C的该剖面的面积大致相等。但是，不限于这样的样子。
由此可见，E型芯23具有从图2的正面侧观察为宛如“E”的文字那样的形状。
I型芯24具有如芯连结部23D那样在图的左右方向延伸的长方体状。从上方观察图2整体(俯视)时，优选E型芯23和I型芯24均为彼此重合的关系的长方形状(长条形状)。
需要说明的是，优选E型芯23和I型芯24都是一般公知的铁氧体等形成。
多层印刷电路板26是例如俯视具有矩形状的平板状的部件。在多层印刷电路板26上，例如3个贯通孔26A、26B、26C以从一方(图的上侧)主表面贯通到另一方(图的下侧)主表面的方式彼此隔开间隔地形成为一直线状。
配置成由E型芯23和I型芯24夹着的多层印刷电路板26被安置成外脚23A贯通贯通孔26A、外脚23B贯通贯通孔26B、中脚23C贯通贯通孔26C，并被固定成其该外脚和中脚23A、23B、23C的末端部(图2的最下部)载置于I型芯24的长条形状的表面上。由此，升压变压器2被组装成，E型芯23的外脚23A、23B和中脚23C的一部分分别贯通贯通孔26A、26B、26C。如后述那样，组装好的升压变压器2由外脚23A和中脚23C、以及外脚23B和中脚23C形成2个磁路。
需要说明的是，在此，通过组合E型芯23和I型芯24而形成2个磁路，但不限于此，也可以通过例如组装2个E型芯或者组合2个EER型芯而组装出具有2个磁路的升压变压器。
参照图2和图3，多层印刷电路板26是例如以一般公知的树脂等绝缘材料的电路板本体部27作为基座并在其内部形成多个例如铜等金属薄膜的图案28作为配线的电路板。本实施方式的多层印刷电路板26具有例如图案28A、28B、28C、28D这4层图案。它们中的最下层的图案28A可以形成为与电路板本体部27的最下表面相接(即，成为多层印刷电路板26整体的最下层)，最上层的图案28D可以形成为与电路板本体部27的最上表面相接(即，成为多层印刷电路板26整体的最上层)。但是，不限于这样的样子，例如图案28A、28D(图案28B、28C也是同样的)也可以形成于多层印刷电路板26的内部。图案28A～28D是如下的样子：由绝缘材料的电路板本体部27在图3的上下方向彼此隔开间隔地配置，除非用例如配线用的导通孔(日文：ビア)等连接，否则彼此不会电连接(不短路)。
如图3所示，具有4层图案28A～28D的多层印刷电路板26可以称为4层印刷电路板。
参照图4(A)，若俯视多层印刷电路板26的4层图案28A～28D中的最下层即第一层，则在该面上配置着初级线圈21A和初级线圈21D作为与图3的图案28A同一层。也就是说，上述初级线圈21A、21D可以认为是与图案28A同一层(是与图案28A相对应的膜)，是例如作为铜薄膜的图案而形成的线圈。
初级线圈21A(第一初级线圈)配置成包括外脚23A与中脚23C之间的区域，至少在外脚23A与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地延伸。也就是说，能够看做是与模拟地将初级线圈21A绕外脚23A的周围卷绕一圈的一半(0.5圈)等效。初级线圈21A在由外脚23A和中脚23C夹着的直线状的区域的一方端部侧(图4(A)的左侧)弯曲成与呈上述直线状地延伸的方向大致正交，在该弯曲部连接着基准电位7。另外，在初级线圈21A的、与由外脚23A和中脚23C夹着的直线状的区域的上述一方端部侧相反一侧的端部侧(图4(A)的右侧)，连接着开关元件11A的漏极。但是，不限于具有这样的弯曲部的样子，也可以例如从基准电位7呈一直线状地延伸到开关元件11A。
初级线圈21D(第二初级线圈)配置成包括外脚23B与中脚23C之间的区域，至少在外脚23B与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地(模拟地绕外脚23B的周围0.5圈)延伸。初级线圈21D在由外脚23B和中脚23C夹着的直线状的区域的一方端部侧(图4(A)的右侧)弯曲成与呈上述直线状地延伸的方向大致正交，在该弯曲部连接着基准电位7。另外，在初级线圈21D的、与由外脚23B和中脚23C夹着的直线状的区域的上述一方端部侧相反一侧的端部侧(图4(A)的左侧)，连接着开关元件11D的漏极。但是，不限于具有这样的弯曲部的样子，也可以例如从基准电位7呈一直线状地延伸到开关元件11D。
参照图4(B)，若俯视多层印刷电路板26的4层图案28A～28D中从最下层起的第二层，则在该面上配置着次级线圈22作为与图3的图案28B同一层。也就是说，上述初级线圈22可以认为是与图案28B同一层(是与图案28B相对应的膜)，是例如作为铜薄膜的图案而形成的线圈。
次级线圈22配置成通过外脚23A与中脚23C之间的区域、外脚23B与中脚23C之间的区域、以及连接上述2个区域之间的区域。更详细地说，次级线圈22是例如如图示那样以漩涡状绕中脚23C的周围卷绕两圈的样子。成为在漩涡状的次级线圈22的第一圈与第二圈之间存在间隙，两者之间不电短路的结构。次级线圈22在上述各区域分别呈直线状延伸，并在跨各区域之间处大致直角地弯曲。由此，次级线圈22以在俯视时描绘出矩形状的方式在中脚23C的周围卷绕。
参照图4(C)，若俯视多层印刷电路板26的4层图案28A～28D中从最下层起的第三层，则在该面上配置着初级线圈22作为与图3的图案28C同一层。也就是说，上述初级线圈22可以认为是与图案28C同一层(是与图案28C相对应的膜)，是例如作为铜薄膜的图案而形成的线圈。
图4(C)的次级线圈22与图4(B)的次级线圈22大致同样地，是以漩涡状绕中脚23C的周围例如卷绕两圈的样子。图4(B)的两圈的次级线圈22和图4(C)的两圈的次级线圈22的端部彼此由在图3的上下方向(多层印刷电路板26的厚度方向)延伸的连接导通孔25电连接，它们一起作为1根次级线圈22发挥作用。另外，图4(B)的次级线圈22的与连接于连接导通孔25一侧的端部相反一侧的端部与图1的连接点12相对应，图4(C)的次级线圈22的与连接于连接导通孔25一侧的端部相反一侧的端部与图1的连接点13相对应。由此，构成共计4圈次级线圈22。
参照图4(D)，若俯视多层印刷电路板26的4层图案28A～28D中从最下层起的第4层，则在该面上配置着初级线圈21C和初级线圈21B作为与图3的图案28D同一层。也就是说，上述初级线圈21C、21B可以认为是与图案28D同一层(是与图案28D相对应的膜)，是例如作为铜薄膜的图案而形成的线圈。
初级线圈21C(第三初级线圈)配置成包括外脚23A与中脚23C之间的区域，至少在外脚23A与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地(模拟地绕外脚23A的周围0.5)延伸。初级线圈21C在由外脚23A和中脚23C夹着的直线状的区域的一方端部侧(图4(B)的右侧)弯曲成与呈上述直线状地延伸的方向大致正交，在该弯曲部连接着基准电位7。另外，在初级线圈21C的、与由外脚23A和中脚23C夹着的直线状的区域的上述一方端部侧相反一侧的端部侧(图4(B)的左侧)，连接着开关元件11C的漏极。但是，不限于具有这样的弯曲部的样子，也可以例如从基准电位7呈一直线状地延伸到开关元件11C。
初级线圈21B(第四初级线圈)配置成包括外脚23B与中脚23C之间的区域，至少在外脚23B与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地(模拟地绕外脚23B的周围0.5圈)延伸。初级线圈21B在由外脚23B和中脚23C夹着的直线状的区域的一方端部侧(图4(B)的左侧)弯曲成与呈上述直线状地延伸的方向大致正交，在该弯曲部连接着基准电位7。另外，在初级线圈21B的、与由外脚23B和中脚23C夹着的直线状的区域的上述一方端部侧相反一侧的端部侧(图4(B)的左侧)，连接着开关元件11B的漏极。但是，不限于具有这样的弯曲部的样子，也可以例如从基准电位7呈一直线状地延伸到开关元件11B。
如上所述，在多层印刷电路板26上，初级和次级线圈21、22形成为彼此层叠。E型芯23的中脚23C贯通多层印刷电路板26，以被这些初级和次级线圈21、22所包围。
另外，上述初级线圈21A～21D的(夹在外脚与中脚之间的)俯视呈直线状地延伸的部分至少局部彼此重叠，并且也与次级线圈22彼此重叠。具体地说，第一初级线圈21A和第二初级线圈21D在该图4的左右方向延伸的部分的至少一部分，与次级线圈22在图4的左右方向延伸的部分彼此隔开间隔地重叠。同样地，第三初级线圈21C和第四初级线圈21B在该图4的左右方向延伸的部分的至少一部分，与次级线圈22在图4的左右方向延伸的部分彼此隔开间隔地重叠。因此，与在外脚23A、23B与中脚23C之间的区域可漩涡状地卷绕两圈的宽度窄的次级线圈22相比，仅配置一圈的一半(0.5圈)量的初级线圈21A～21D的宽度宽。
如图1的说明中所述那样，对初级线圈21中在第一状态与第二状态之间彼此不同的线圈施加电压。另外，在第一状态与第二状态之间，初级线圈21中电流流过的线圈变化，从而在第一状态与第二状态之间流向次级线圈22的电流的朝向变化。接下来，对此进行说明。
在此，例如图4(A)的箭头所示考虑如下第一状态：开关元件11A和开关元件11D接通，对初级线圈21A、21D施加来自直流电源6的正的输入电压，电流从开关元件11A流向基准电位7，并且，电流从开关元件11D流向基准电位7。
通过该电流，在由初级线圈21A和初级线圈21D夹着的中脚23C内产生垂直纸面向上的磁通S1，根据在外脚23A、23B与中脚23C之间分别形成的2个磁路而在外脚23A、23B呈环状地形成磁通。因此，在外脚23A、23B中产生与中脚23C相反方向的垂直纸面向下的磁通S2。
在图4(B)、(C)中，为了消除上述图4(A)的中脚23C内的磁通S1，即，为了产生磁通S2，在次级线圈22产生感应电动势，在外脚23A、23B中产生磁通S1。由于该感应电动势，在图4(B)中，电流从次级线圈22的漩涡的内侧向外侧流动，在图4(C)中，电流从次级线圈22的漩涡的外侧向内侧流动。
在图4(D)中，为了在中脚23C内产生用于消除上述图4(A)的中脚23C内的磁通S1的磁通S2，并在外脚23A、23B内产生用于消除图4(A)的外脚23A、23B内的磁通S2的磁通S1，在初级线圈21B、21C产生感应电动势。但是，由于开关元件11B、11C断开，所以，初级线圈21B、21C中没有电流流过。
然后，例如图5(D)的箭头所示考虑如下的第二状态：开关元件11B和开关元件11C接通，对初级线圈21B、21C施加来自直流电源6的正的输入电压，电流从开关元件11B流向基准电位7，并且，电流从开关元件11C流向基准电位7。
通过该电流，在由初级线圈21B和初级线圈21C夹着的中脚23C内产生垂直纸面向下的磁通S2，根据在外脚23A、23B与中脚23C之间分别形成的2个磁路而在外脚23A、23B呈环状地形成磁通。因此，在外脚23A、23B中产生与中脚23C相反方向的垂直纸面向上的磁通S1。
在图5(B)、(C)中，为了消除上述图5(D)的中脚23C内的磁通S2，即，为了产生磁通S1，在次级线圈22产生感应电动势，在外脚23A、23B中产生磁通S2。由于该感应电动势，在图5(B)中，电流从次级线圈22的漩涡的外侧向内侧流动，在图5(C)中，电流从次级线圈22的漩涡的内侧向外侧流动。
在图5(A)中，为了在中脚23C内产生用于消除上述图5(D)的中脚23C内的磁通S2的磁通S1并在外脚23A、23B内产生用于消除图5(D)的外脚23A、23B内的磁通S1的磁通S2，在初级线圈21A、21D产生感应电动势。但是，由于开关元件11A、11D断开，所以，初级线圈21A、21D中没有电流流过。
接下来，采用图6，对施加到上述各状态之间的各线圈的电压的变化进行说明。
参照图6(A)，首先，在图4所示的第一状态时，通过初级驱动电路1而对初级线圈21A、21D施加电压Vi。此时，如图6(C)所示，在次级线圈22中也产生电压，流过电流。但是，根据升压变压器2内的初级线圈21和次级线圈22的圈数之比，次级线圈22的电压比初级线圈21的电压高，在此，为8Vi。另外，参照图6(B)，此时，对初级线圈21B、21C施加相位翻转了的(偏移180°的)负的电压－Vi，作为用于消除对初级线圈21A、21D施加的电压Vi的感应电动势。虽然对初级线圈21B、21C施加这样的电压，但如上述那样由于开关元件11B、11C断开，所以电流被截断。
然后，在图5所示的第二状态时，如图6(B)所示，对初级线圈21B、21C施加电压Vi。此时，如图6(C)所示，在次级线圈22中产生与第一状态相反方向的电压－8Vi，电流向相反方向流过。另外，参照图6(A)，此时，对初级线圈21A、21D施加相位翻转了的(偏移180°的)负的电压－Vi，作为用于消除对初级线圈21B、21C施加的电压Vi的感应电动势。虽然对初级线圈21A、21D施加这样的电压，但如上述那样由于开关元件11A、11D断开，所以电流被截断。
在上述第一和第二状态的任一个状态下，产生于次级线圈22的(从次级线圈22输出的)电压是与通过整流元件31的电流的整流而仅向一个方向施加的直流电压相同的样子，而且，通过平滑电路4(平滑电容器41和平滑线圈42)而被平滑化。由此，平滑化了的直流的电压Vo被施加到平滑电容器41的两端。
接下来，对本实施方式的变型例进行说明。
参照图7、图8和图9，本实施方式的第二例的绝缘型升压转换器102基本上具有与第一例的绝缘型升压转换器101相同的结构。但是，在绝缘型升压转换器102中，初级线圈21A～21D和初级驱动电路1的连接与绝缘型升压转换器101的不同。
具体地说，开关元件11即4个开关元件11E、11F、11G、11H是例如n沟道型的MOSFET。初级线圈21A、21B、21C、21D的一方端部分别与开关元件11E、11F、11G、11H各自的漏极相连，另一方端部与直流电源6的电压Vi相连。需要说明的是，在图8(A)、(D)中，不同于图4(A)、(D)，初级线圈21A～21D并未在与开关元件11E～11H(基准电位7)相连的一侧的端部弯曲，但这并非是实施方式的本质上的部分，在图8(A)、(D)中也可以与图4(A)、(D)同样地弯曲。
参照图8，开关元件11E和开关元件11H接通的第一状态下的动作，即，芯23的磁通的朝向和初级线圈21及次级线圈22的电流的朝向，与图4基本上相同。另外，参照图9，开关元件11F和开关元件11G接通的第二状态下的动作，即，芯23的磁通的朝向和初级线圈21及次级线圈22的电流的朝向，与图5基本上相同。
需要说明的是，除此以外的本实施方式的第二例的结构与本实施方式的第一例的结构大致相同，所以，对相同的要素赋予相同的附图标记，并不重复其说明。
接下来，参照图10(A)～(D)，本实施方式的第三例的绝缘型升压转换器基本上具有与第一例相同的结构。但是，在此，多层印刷电路板26的第一层的图案28A和第二层的图案28B(参照图3)与图4(A)、(B)相同，但第三层的图案28C和第四层的图案28D的结构与图4(C)、(D)的相反。也就是说，与图10(C)所示的第三层的图案28C相当的是与图4(D)相同的初级线圈21B、21C，与图10(D)所示的第四层的图案28D相当的是与图4(C)相同的次级线圈22。
也就是说，在第一例中，以图案28A、28B、28C、28D分别与初级线圈21、次级线圈22、次级线圈22、初级线圈21相对应的方式依次层叠。但是，不限于此，也可以如第三例那样以图案28A、28B、28C、28D分别与初级线圈21、次级线圈22、初级线圈21、次级线圈22相对应的方式依次层叠。
另外，参照图11(A)～(D)，本实施方式的第四例的绝缘型升压转换器基本上具有与第一例相同的结构。但是，在此，以图案28A、28B、28C、28D分别与初级线圈21、初级线圈21、次级线圈22、次级线圈22相对应的方式依次层叠。也就是说，与图11(B)所示的第二层的图案28B相当的是与图4(D)相同的初级线圈21B、21C，与图11(C)所示的第三层的图案28C相当的是与图4(B)相同的次级线圈22。另外，与图11(D)所示的第四层的图案28D相当的是与图4(C)相同的次级线圈22。
在图10、图11中均是仅各层的层叠顺序不同，而各层的样子与图4(A)～(D)的任一个中相同。因此，第三例、第四例在上述的第一和第二状态各自下的动作与第一例和第二例相同。
本实施方式的第三例和第四例仅在以上方面与本实施方式的第一例不同，本实施方式的第三例和第四例的绝缘型升压转换器具有与图1所示的第一例的绝缘型升压转换器101的电路框图相同的电路图。因此，对相同的要素赋予相同的附图标记，并不重复其说明。
本实施方式在上述任一个例子中均构成为，开关元件11能接通断开控制成使在第一初级线圈21A和第二初级线圈21D中同时流过彼此相反方向的电流。另外，该开关元件11能接通断开控制成使在第三初级线圈21C和第四初级线圈21B中同时流过彼此相反方向的电流。开关元件11能接通断开控制成，使在第一和第二初级线圈21A、21D、以及第三和第四初级线圈21C、21B中交替流过电流。也就是说，在第一和第二初级线圈21A、21D中同时流过电流的时刻与在第三和第四初级线圈21B、21C中同时流过电流的时刻，是彼此不同的时刻。在初级线圈21A、21D中同时流过电流时(第一状态)，在初级线圈21B、21C中没有电流流过，在初级线圈21B、21C中同时流过电流时(第二状态)，在初级线圈21A、21D中没有电流流过。
本实施方式在上述任一个例子中均为，第一初级线圈21A和第二初级线圈21D配置于彼此相同的第一层(同一平面上)，并且，第三初级线圈21C和第四初级线圈21B配置于与上述第一层不同的彼此相同的第二层(同一平面上)。
但是，在本实施方式中，虽然并未图示，但也可以构成为能接通断开控制成：例如，在第一状态下，在初级线圈21A和初级线圈21B中同时流过彼此相反方向的电流。在此情况下构成为能接通断开控制成：在第二状态下，在初级线圈21C和初级线圈21D中同时流过彼此相反方向的电流。需要说明的是，在此情况下，在初级线圈21A为第一初级线圈、初级线圈21B为第二初级线圈、初级线圈21C为第三初级线圈、初级线圈21D为第四初级线圈这一方面，与上述各例不同。另外，若将此情况适用于本实施方式，则第一和第二初级线圈配置于彼此不同的层，第三和第四初级线圈也配置于彼此不同的层。
在此，对以上所述的本实施方式的绝缘型升压转换器的作用效果进行说明。
首先，能够通过初级驱动电路1每隔一定的时间间隔对初级线圈21施加彼此相反方向的电压。由此，能够将直流的输入电压转换成交流电压，从而能够进行升压变压器2中的利用互感的升压。
另外，例如如图4和图5所示，初级线圈21和次级线圈22配置成在至少一部分彼此重叠。因此，能够大大获得电流欲在与初级线圈21的电流的方向相反方向流过次级线圈22以消除初级线圈21的电流所带来的磁通的变化的互感的效果。
在本实施方式中，在图4和图5所示的2个状态之间，开关元件11仅使电流交替流过配置于外脚23A与中脚23C之间的初级线圈21A、21C的任一个、以及配置于外脚23B与中脚23C之间的初级线圈21B、21D的任一个。电流流过次级线圈22，以产生用于消除每当流过初级线圈21的电流的方向变化时通过中脚23内的磁通S1、S2的变化的磁通。
整流元件31是为了将从次级线圈22输出的正负即交流的电压和电流整流即转换成直流的电压和电流以得到直流的输出而设置的。而且，利用平滑电路，能够使由整流元件整流了的直流的电压和电流的输出值平滑化即进一步稳定。
另外，例如同时流过初级线圈21A和初级线圈21D的电流的方向、以及同时流过初级线圈21B和初级线圈21C的电流的方向是彼此相反的方向。由此，同时流过电流的2个直线状的(与0.5圈等效的)初级线圈一起能够模拟地与一圈线圈等效。因此，能够采用一圈初级线圈21作为升压变压器2而发挥升压的作用。
但是，虽然如上述那样模拟地做出一圈的状态，但作为电路整体仍是0.5圈初级线圈21A～21D排列的状态。因此，在考虑升压变压器2的升压比时，能够认为这些多个初级线圈21A～21D一起作为初级线圈21整体而与0.5圈线圈等效。
在此，作为比较例，对通常的升压变压器的结构进行描述。通常的升压变压器，在初级和次级线圈双方，为了发挥作为变压器的作用而进行至少一圈以上的卷绕。也就是说，例如在使次级线圈产生初级线圈的8倍的电压的情况下，最小需要将次级线圈卷绕8圈以上并将初级线圈卷绕一圈以上。在升压比变大时，次级线圈的匝数进一步增加。在此情况下，尤其是为了避免次级线圈整体的截面积的增加，需要减小次级线圈的绕线的截面积。于是，流过次级线圈的电流所带来的发热量增加，从而存在带来绝缘型升压转换器整体的动作的不良等的可能性。
于是，在本实施方式中，采用在外脚23A、23B与中脚23C之间卷绕0.5圈初级线圈21。由此，为了实现与上述的比较例相同的升压比，如图4(B)、(C)所示，能够将次级线圈22的卷绕数减少至共计4圈。由此，能够不减小次级线圈22的绕线的截面积地实现与比较例相同的升压比，从而能够抑制次级线圈22的发热的增加。另外，由于初级线圈的卷绕数少，所以，能够缩短初级线圈的通电距离。
另外，由于初级线圈俯视时呈直线状地延伸，所以，电流在初级线圈中的流动接近直线。因此，电流没有像例如卷绕的通常的弯曲多的线圈那样集中在线圈的内周附近，而是均匀地流动。从该观点来看也可以说，在本实施方式中能够实现发热的降低和分散。而且，由于流过绝缘型升压转换器的电流能够分别分散到4个初级线圈21A～21D，所以，能够降低4个初级线圈21A～21D各自的发热量。
如上所述，关于能降低发热的本实施方式，最后采用图12对上述的升压变压器的散热路径进行说明。
参照图12，关于沿着图2的XII-XII线的部分的组装后的升压变压器，虽然图中并未明示，但以上述样子形成于多层印刷电路板26的初级线圈21(21A～21D)各自的一对端部中的一方端部经由配线32而分别(电)连接于开关元件11(11A～11D)。而与之相对地，初级线圈21(21A～21D)各自的一对端部中的与上述一方端部相反一侧的另一方端部通到散热器71。
具体地说，多层印刷电路板26被载置成经由绝缘片72而与散热器71接触。换言之，多层印刷电路板26被载置成，在散热器71上载置着绝缘片72，并使多层印刷电路板26的表面的一部分与该绝缘片72之上相接。在此，初级线圈21通到散热器71不仅包括初级线圈21与散热器71直接相连的情况，还包括在两者之间经由绝缘片72等其它部件而相连接的情况。因此，初级线圈21通到散热器71包括初级线圈21和散热器71电连接的情况和不连接的情况双方。需要说明的是，散热器71的剖面形状只不过是一个例子，不限于此。
散热器71作为本实施方式的绝缘型升压转换器101、102中的初级的基准电位7(参照图1、图4)发挥作用。多层印刷电路板26的初级线圈21优选通过螺钉73而与散热器71固定。通过该螺钉73，能够将多层印刷电路板26稳定地固定于散热器71，并且，能够易于将热和电从初级线圈21经由螺钉73传递到散热器71。另外，也能够经由多层印刷电路板26的最下层的图案28A(参照图3)和散热器71的接触面来传递初级线圈21所发的热。另外，也能够经由多层印刷电路板26的最下层的图案28A(参照图3)和散热器71的接触面来电连接初级线圈21和散热器71。
综上所述，从多层印刷电路板26的初级线圈21(图案28A)向散热器71的传热路径(一部分并未图示)共计存在3个。具体地说是从初级线圈21向散热器71直接传热的路径、经由(夹着)固定初级线圈21的螺钉73而从初级线圈21向散热器71传热的路径、以及从初级线圈21经由绝缘片72向散热器71传热的路径。这些中的上述第一个和第二个路径也能够作为电流从初级线圈21向散热器71的路径。
另外，I型芯24、E型芯23的表面的一部分与散热器71之上接触，另外，开关元件11(以接触的方式)设置于散热器71上。由此，芯24、23和开关元件11的发热也易于传递到散热器71。
需要说明的是，散热器71能够通过空冷或水冷而对自身接受的热进行散热。
另外，在多层印刷电路板26内，需要通过图3所示的绝缘性的电路板本体部27而将初级线圈21和次级线圈22绝缘以满足较严格的标准。但是，在与多层印刷电路板26的最下层的图案28A相当的初级线圈21和作为初级的基准电位7的散热器71之间夹着的绝缘片72的绝缘性的标准却并不需要那么严格。因此，能够减薄绝缘片72的厚度，所以，能够使初级线圈21的发热通过经由绝缘片72而更易于传递到散热器71。
另外，多层印刷电路板26的内部的次级线圈22存在通过多层印刷电路板26的电路板本体部27向散热器71传热的路径、以及从连接导通孔25(参照图4(B)、(C))经由绝缘片72向散热器71传热的路径这2个路径。因此，能够高效地对来自次级线圈22的发热进行散热。
以上的散热器71可以与内置本实施方式的绝缘型升压转换器101、102的各零部件的、图12中虚线所示的箱体74为一体。在此情况下，初级线圈21(21A～21D)各自的一对端部中的与上述一方端部相反一侧的另一方端部通到箱体74。箱体74与散热器71同样地能够作为基准电位发挥作用。
实施方式2.
实施方式2与实施方式1相比，尤其是多层印刷电路板26的第一层和第四层的线圈的结构不同。首先，采用图13～图16，对构成本实施方式的升压变压器2的各部件的结构进行说明。
参照图13，本实施方式的升压变压器2基本上与实施方式1的升压变压器2同样地主要具有E型芯23(芯)、I型芯24和多层印刷电路板26。
参照图13和图14，在本实施方式中，关于形成于4层的多层印刷电路板26的线圈中的第二层的图案28B和第三层的图案28C，形成与实施方式1相同的金属(铜)的薄膜图案。也就是说，如图15(B)、(C)和图16(B)、(C)所示，与图4(B)、(C)和图5(B)、(C)同样地，例如作为铜薄膜的图案，形成共计4圈次级线圈22。
但是，在本实施方式中，作为形成于4层多层印刷电路板26的线圈中的最下层的第一层和最上层的第四层，分别配置着由例如铜构成的金属板29A和金属板29B(这些一起作为金属板29)来代替形成金属的薄膜图案。在图14中，金属板29A、29B与图3的图案28A、28D同样地形成为分别与电路板本体部27的最下表面和最上表面相接。需要说明的是，也可以采用铝等来代替铜。
参照图14，金属板29A、29B形成得比图案28B、28C厚。另外，金属板29A、29B可以形成为，具有比多层印刷电路板26的图13的进深方向上的宽度长的宽度，即，从多层印刷电路板26的图13的进深方向上的两端部伸出。需要说明的是，如图14所示，与实施方式1同样地，金属板29A、29B和图案28B、28C通过绝缘材料的电路板本体部27而(彼此不短路地)彼此隔开间隔地配置。
参照图15(A)，若俯视多层印刷电路板26的4层(金属板29A、29B和图案28B、28C)中的最下层即第一层，则在该面上配置着初级线圈21A和初级线圈21B作为与图14的金属板29A同一层。
初级线圈21A(第一初级线圈)配置成包括外脚23A与中脚23C之间的区域，至少在外脚23A与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地延伸(0.5圈量)。另外，初级线圈21B(第四初级线圈)配置成包括外脚23B与中脚23C之间的区域，至少在外脚23B与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地延伸(0.5圈量)。
在这些初级线圈21A、21B的图15(A)的左侧的端部，以与初级线圈21A、21B大致正交的样子形成连接部21E。也就是说，作为金属板29A，成为初级线圈21A、21B与连接部21E一体连接的样子。在连接部21E的中央部，形成在厚度方向从金属板29A的一方主表面贯通到另一方主表面的贯通孔，金属板29A经由该贯通孔而通到基准电位7。另外，在初级线圈21A的、与连接于连接部21E的端部侧相反一侧的端部侧(图15(A)的右侧)，连接着开关元件11A的漏极。同样地，在初级线圈21B的、与连接于连接部21E的端部侧相反一侧的端部侧(图15(A)的右侧)，连接着开关元件11B的漏极。
以下同样地，参照图15(D)，若俯视多层印刷电路板26的4层中的最上层即第四层，在该面上配置着初级线圈21C和初级线圈21D作为与图14的金属板29B同一层。
初级线圈21C(第三初级线圈)配置成包括外脚23A与中脚23C之间的区域，至少在外脚23A与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地延伸(0.5圈量)。另外，初级线圈21D(第二初级线圈)配置成包括外脚23B与中脚23C之间的区域，至少在外脚23B与中脚23C之间的区域俯视呈直线状地延伸(0.5圈量)。
在这些初级线圈21C、21D的图15(D)的右侧的端部，以与初级线圈21C、21D大致正交的方式形成连接部21F。也就是说，作为金属板29B，成为初级线圈21C、21D与连接部21F一体连接的方式。在连接部21F上形成有与连接部21E相同的贯通孔，金属板29B经由该贯通孔而通到基准电位7。另外，在初级线圈21C的图15(D)的左侧的端部，连接着整流元件31C的开关元件11C的漏极，在初级线圈21D的图15(D)的左侧的端部，连接着开关元件11D的漏极。
具有以上结构的本实施方式的绝缘型升压转换器中的、初级线圈21和次级线圈22的电流的流动基本上基于与实施方式1相同的原理而与实施方式1同样地变化。
也就是说，如图15(A)和图15(D)所示，在(与实施方式1同样的)第一状态下，通过流过初级线圈21A和初级线圈21D的电流而在外脚23A、23B和中脚23C内产生磁通S1、S2，电流流过次级线圈22。此时，电流欲流过次级线圈22以消除图15(A)、(D)内的磁通S1、S2(产生相反方向的磁通S2、S1)。参照图16(A)～(D)，在(与实施方式1同样的)第二状态下，通过流过初级线圈21B和初级线圈21C的电流而在外脚23A、23B和中脚23C内产生磁通S1、S2，电流流过次级线圈22。此时，电流欲流过次级线圈22以消除图16(A)、(D)内的磁通S1、S2(产生相反方向的磁通S2、S1)。
这样，在本实施方式中，同时流过初级线圈21内的电流能够流过被配置于彼此不同的层(即不同的平面上)的初级线圈21A和初级线圈21D、以及初级线圈21B和初级线圈21C。在这一方面，本实施方式与实施方式1不同，实施方式1是电流同时流过被配置于彼此同一层(相同的平面上)的初级线圈21A和初级线圈21D、以及初级线圈21B和初级线圈21C。
这是基于以下的理由。在本实施方式中，通过连接部21E，作为彼此同一层的初级线圈21A和初级线圈21B连接成一体。同样地，通过连接部21F，作为彼此相同的层的初级线圈21C和初级线圈21D连接成一体。
由此，能够使从连接部21E到同一层的初级线圈21A和初级线圈21B的电流的朝向相同(从图15(A)的中脚23C观察时为逆时针方向)。同样地，能够使从连接部21F到同一层的初级线圈21C和初级线圈21D的电流的朝向相同(从图15(D)的中脚23C观察时为逆时针方向)。通过这样以及如实施方式1所述那样在第一状态下仅接通开关元件11A、11D，彼此相反方向的电流同时流过彼此并未处于同一层的2个初级线圈。
这样，在初级线圈21A～21D中同时彼此并列地流动的多个(2个)电流只要是彼此相反的方向即可，而不需要是配置于彼此同一层的线圈。至少初级线圈的多个电流是彼此相反的方向且它们模拟地形成一圈电流而具有作为变压器进行升压的功能就足够了。
需要说明的是，除此以外的本实施方式的结构与实施方式1的结构大致相同，所以，对相同的要素赋予相同的附图标记，并不重复其说明。
接下来，对本实施方式的作用效果进行说明。本实施方式除了实施方式1的作用效果之外还能够起到以下的作用效果。
在本实施方式中，初级线圈21由金属板29A、29B形成，所以，与初级线圈21形成作为薄膜图案的情况相比，其厚度增加。因此，能够增加本实施方式的初级线圈21的通电截面积。因此，即使绝缘型升压转换器的输出电流增加而使初级线圈21的电流变大，在本实施方式中，也能够降低初级线圈21的发热量。
另外，通过初级线圈21A、21B由连接部21E而成为一体，与它们分体的情况相比，能够降低制造成本。对与连接部21F一体的初级线圈21C、21D也是同样的。
如上所述，关于能降低发热的本实施方式，最后采用图17对上述的升压变压器的散热路径进行说明。
参照图17，沿着图13的XVII-XVII线的部分的组装后的升压变压器基本上与图12的实施方式1的结构相同，但在以下的方面不同。
在包括次级线圈22的多层印刷电路板26上，以上述的样子形成有作为初级线圈21的金属板29A、29B。作为初级线圈21的金属板29A、29B各自的一对端部中的一方端部(尤其是通到图15(A)、(D)所示的基准电位7的贯通孔)优选通过螺钉73而与作为初级的基准电位7(参照图15(A))的散热器71固定。通过该螺钉73，能够将金属板29A、29B(包括它们的多层印刷电路板26)稳定地固定于散热器71，并且，能够易于将初级线圈21所发的热经由螺钉73传递到散热器71。另外，也能够经由多层印刷电路板26的最下层的金属板29A(参照图14)和散热器71的接触面而将初级线圈21所发的热传递到散热器71。另外，也能够经由该螺钉73对初级线圈21和散热器71彼此进行电连接，并且，也能够经由多层印刷电路板26的最下层的金属板29A(参照图14)和散热器71的接触面对初级线圈21和散热器71进行电连接。
另外，金属板29A的表面的一部分经由绝缘片72而通到散热器71。通过该路径也能够易于将初级线圈21(金属板29A)所发的热传递到散热器71。
综上所述，从多层印刷电路板26的初级线圈21(金属板29A)向散热器71的传热路径(虽然一部分并未图示)共计存在3个。具体地说是从初级线圈21向散热器71直接传热的路径、经由(夹着)固定初级线圈21的螺钉73而从初级线圈21向散热器71传热的路径、以及从初级线圈21经由绝缘片72向散热器71传热的路径。这些中的上述第一个和第二个路径也能够作为电流从初级线圈21向散热器71的路径。
需要说明的是，从次级线圈22向散热器71的传热路径基本上与实施方式1的图12相同，所以，在此并不重复其说明。另外，其它图17的结构基本上与图12的实施方式1的散热路径相同，所以，并不重复其说明。
需要说明的是，以上所述的各实施方式(各实施例)所示的结构上的特征能够在没有技术矛盾的范围内进行适当地组合。
应当理解，此次公开的实施方式在所有方面均为例示而并非限制性的。本发明的保护范围并非由上述说明来表示而是由权利要求书所表示，旨在包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。
附图标记说明
1初级驱动电路、2升压变压器、3整流电路、4平滑电路、5控制电路、6直流电源、7基准电位、11、11A、11B、11C、11D、11E、11F、11G、11H开关元件、12、13连接点、21、21A、21B、21C、21D初级线圈、21E、21F连接部、22次级线圈、23E型芯、23A、23B外脚、23C中脚、23D芯连结部、24I型芯、25连接导通孔、26多层印刷电路板、26A、26B、26C贯通孔、27电路板本体部、28、28A、28B、28C、28D图案、29A、29B金属板、31、31A、31B、31C、31D整流元件、41平滑电容器、42平滑线圈、71散热器、72绝缘片、73螺钉、74箱体、101、102、301绝缘型升压转换器、S1、S2磁通。

Claims (8)

1.一种绝缘型升压转换器，具有：
芯，该芯包括中脚、第一外脚以及第二外脚，该第一外脚与所述中脚隔开间隔地配置成在与所述中脚相同的方向延伸，该第二外脚相对于所述中脚在与所述第一外脚相反侧与所述中脚隔开间隔地配置；
配置于所述第一外脚与所述中脚之间的第一初级线圈；
配置于所述第二外脚与所述中脚之间的第二初级线圈；
次级线圈，该次级线圈卷绕在所述中脚的周围，与所述第一和第二初级线圈的至少一部分重叠，并且与所述第一和第二初级线圈的至少一部分彼此隔开间隔地配置；以及
开关元件；
所述开关元件构成为：能接通断开控制成使在所述第一和第二初级线圈中同时流过彼此相反方向的电流。
2.根据权利要求1所述的绝缘型升压转换器，其中，
所述绝缘型升压转换器还具有：
第三初级线圈，该第三初级线圈在所述第一外脚与所述中脚之间与所述次级线圈的至少一部分重叠，并且，与所述第一初级线圈和所述次级线圈分别彼此隔开间隔地配置；以及
第四初级线圈，该第四初级线圈在所述第二外脚与所述中脚之间与所述次级线圈的至少一部分重叠，并且，与所述第二初级线圈和所述次级线圈分别彼此隔开间隔地配置；
所述开关元件构成为能接通断开控制成使在所述第三和第四初级线圈中同时流过彼此相反方向的电流，并且，构成为能接通断开控制成在所述第一和第二初级线圈、以及所述第三和第四初级线圈中交替流过电流。
3.根据权利要求2所述的绝缘型升压转换器，其中，
所述第一和第二初级线圈配置于彼此不同的层，并且，所述第三和第四初级线圈配置于彼此不同的层。
4.根据权利要求2或3所述的绝缘型升压转换器，其中，
所述第一、第二、第三、第四初级线圈由金属板形成；
所述第一和第四初级线圈、以及所述第二和第三初级线圈分别配置于同一层；
所述第一和第四初级线圈、以及所述第二和第三初级线圈分别通过由所述金属板构成的连接部而彼此连接。
5.根据权利要求2所述的绝缘型升压转换器，其中，
所述第一和第二初级线圈配置于彼此同一层，并且，所述第三和第四初级线圈配置于彼此同一层。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的绝缘型升压转换器，其中，
所述第一、第二、第三和第四初级线圈分别俯视呈直线状地延伸。
7.根据权利要求2～6中任一项所述的绝缘型升压转换器，其中，
所述第一、第二、第三和第四初级线圈各自的一对端部中的一方端部通到作为基准电位的散热器或箱体。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的绝缘型升压转换器，其中，所述绝缘型升压转换器还具有：
对从所述次级线圈输出的正负的电压进行整流的整流元件；以及
使由所述整流元件整流了的电压平滑化的平滑电路。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10804809B1 (en) * 2019-06-17 2020-10-13 Uath State University High frequency link coupled multi-port converter topology

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1136216A (zh) * 1995-03-06 1996-11-20 株式会社木 推挽式反相器
US20080239759A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Tdk Corporation Dc/dc converter
JP2013062936A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Denso Corp 絶縁型コンバータ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0689214B1 (en) 1994-06-21 1999-09-22 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Process of producing a multi-layered printed-coil substrate
US6000128A (en) 1994-06-21 1999-12-14 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Process of producing a multi-layered printed-coil substrate
JPH0869935A (ja) 1994-06-21 1996-03-12 Sumitomo Special Metals Co Ltd 多層プリントコイル基板の作製方法並びにプリントコイル基板及び多層プリントコイル基板
JPWO2003036665A1 (ja) * 2001-10-24 2005-02-17 松下電器産業株式会社 薄形トランスおよびその製造方法
JP4059396B2 (ja) 2003-03-31 2008-03-12 Ｔｄｋ株式会社 薄型大電流トランス
JP4482765B2 (ja) * 2005-09-30 2010-06-16 Ｔｄｋ株式会社 スイッチング電源装置
EP2009963A1 (en) * 2006-07-28 2008-12-31 Panasonic Corporation Discharge lamp operating system
JP4546439B2 (ja) * 2006-10-31 2010-09-15 株式会社デンソー ２トランス型ｄｃｄｃコンバータの磁気回路
JP4962105B2 (ja) * 2007-04-09 2012-06-27 Ｔｄｋ株式会社 Ｄｃ／ｄｃコンバータ
JP2009017714A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Sony Corp スイッチング電源回路
JP2010041814A (ja) * 2008-08-05 2010-02-18 Toyota Industries Corp 電源装置
JP5359749B2 (ja) 2009-09-30 2013-12-04 Ｔｄｋ株式会社 トランス及びスイッチング電源装置
CN104254970B (zh) * 2012-04-27 2017-03-08 三菱电机株式会社 Dc/dc转换器、车载设备及充电装置
EP2677526B1 (en) * 2012-06-22 2017-09-27 DET International Holding Limited Integrated magnetics for switched mode power converter
JP6273600B2 (ja) 2013-09-03 2018-02-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 点灯装置、灯具及び車両

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1136216A (zh) * 1995-03-06 1996-11-20 株式会社木 推挽式反相器
US20080239759A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Tdk Corporation Dc/dc converter
JP2013062936A (ja) * 2011-09-13 2013-04-04 Denso Corp 絶縁型コンバータ

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