CN113811963B - 变量器 - Google Patents

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Abstract

减小变压器的泄漏电感。第一线圈包含第一端及第二端。第二线圈包含第三端及第四端。二次绕组具有第一导电体和第二导电体。第一导电体在第一方向上夹在第一端与第三端之间且与第一端和第三端导通。第二导电体在第一方向上夹在第二端与第四端之间且与第二端和上述第四端导通。第二方向与第一方向正交。第一端和第二端在第二方向上不接触地相邻排列。第三端和第四端在第二方向上不接触地相邻排列。第一导电体和第二导电体在第二方向上不接触地相邻排列。第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同。第一位置是第一导电体与第二导电体之间的边界的第二方向上的位置。第二位置是第一端与第二端之间的边界的第二方向上的位置。第三位置是第三端与第四端之间的边界的第二方向上的位置。

Description

变量器
技术领域
本公开涉及一种变量器。
背景技术
变量器(transformer;以下也称为“变压器”)所具备的一次线圈及二次线圈均层叠的变压器是公知的。例如在专利文献1中公开了在同一平面内配置有一次线圈和二次线圈的薄型变压器。在该薄型变压器中重叠地配置多片平面线圈。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2015-192082号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1所示的结构中,在同一平面设置一次线圈和二次线圈,因此配置这些线圈的同一平面需要较大的面积。另一方面,仅将一次线圈和二次线圈简单地层叠,各自的端部处的漏磁通容易变得显著。如果漏磁通增大,则泄漏电感增大。
因此,本公开的目的之一是,提供一种在具备层叠的一次线圈和二次线圈的同时可减小泄漏电感的变压器。
用于解决课题的方案
本公开的变量器具备彼此绝缘的一次绕组和二次绕组,上述二次绕组具有彼此导通的第一线圈和第二线圈,上述一次绕组具有第三线圈,上述第一线圈、上述第二线圈、上述第三线圈均绕着沿着第一方向的一个轴至少部分地环绕。
上述第一线圈、上述第二线圈、上述第三线圈在上述第一方向上层叠。上述第一线圈包含第一端及第二端。上述第二线圈包含第三端及第四端。上述二次绕组还具有第一导电体和第二导电体。
上述第一导电体在上述第一方向上夹在上述第一端与上述第三端之间且与上述第一端和上述第三端导通。上述第二导电体在上述第一方向上夹在上述第二端与上述第四端之间且与上述第二端和上述第四端导通。第二方向与上述第一方向正交。
上述第一端和上述第二端在上述第二方向上不接触地相邻排列。上述第三端和上述第四端在上述第二方向上不接触地相邻排列。上述第一导电体和上述第二导电体在上述第二方向上不接触地相邻排列。
第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同。上述第一位置是上述第一导电体与上述第二导电体之间的边界的上述第二方向上的位置。上述第二位置是上述第一端与上述第二端之间的边界的上述第二方向上的位置。上述第三位置是上述第三端与上述第四端之间的边界的上述第二方向上的位置。
发明效果
根据本公开的变压器,在具备层叠的一次线圈和二次线圈的同时可减小泄漏电感。
附图说明
图1是例示实施方式1涉及的变压器的结构的俯视图。
图2是例示实施方式1涉及的变压器的结构的立体图。
图3是例示磁芯的结构的立体图。
图4是分解例示一次绕组及二次绕组的立体图。
图5是例示实施方式1涉及的变压器的结构的侧视图。
图6是例示二次绕组的结构的剖视图。
图7是例示采用了实施方式1涉及的变压器的转换器的电路图。
图8是例示实施方式2涉及的变压器的结构的俯视图。
图9是分解例示一次绕组及二次绕组的立体图。
图10是例示二次绕组的结构的剖视图。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先,列举本公开的实施方式来进行说明。
本公开如下所述。
(1)变量器具备彼此绝缘的一次绕组和二次绕组,上述二次绕组具有彼此导通的第一线圈和第二线圈,上述一次绕组具有第三线圈。上述第一线圈、上述第二线圈、上述第三线圈均绕着沿着第一方向的一个轴至少部分地环绕。
上述第一线圈、上述第二线圈、上述第三线圈在上述第一方向上层叠。上述第一线圈包含第一端及第二端。上述第二线圈包含第三端及第四端。上述二次绕组还具有第一导电体和第二导电体。
上述第一导电体在上述第一方向上夹在上述第一端与上述第三端之间且与上述第一端和上述第三端导通。上述第二导电体在上述第一方向上夹在上述第二端与上述第四端之间且与上述第二端和上述第四端导通。第二方向与上述第一方向正交。
上述第一端和上述第二端在上述第二方向上不接触地相邻排列。上述第三端和上述第四端在上述第二方向上不接触地相邻排列。上述第一导电体和上述第二导电体在上述第二方向上不接触地相邻排列。
第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同。上述第一位置是上述第一导电体与上述第二导电体之间的边界的上述第二方向上的位置。上述第二位置是上述第一端与上述第二端之间的边界的上述第二方向上的位置。上述第三位置是上述第三端与上述第四端之间的边界的上述第二方向上的位置。
通过使第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同,起到提高对漏磁通的磁阻这样的作用,减小漏磁通进而减小泄漏电感。
(2)优选的是,上述二次绕组还具有第三导电体,上述第一线圈还包含第五端,上述第二线圈还包含第六端,上述第五端和上述第二端在上述第二方向上不接触地相邻排列,上述第六端和上述第四端在上述第二方向上不接触地相邻排列,上述第三导电体在上述第一方向上夹在上述第五端与上述第六端之间且与上述第五端和上述第六端导通,上述第三导电体和上述第二导电体在上述第二方向上不接触地相邻排列,第四位置与上述第一位置和上述第二位置中的至少之一不同,上述第四位置是上述第三导电体与上述第二导电体之间的边界的上述第二方向上的位置。这是由于,上述第五端及上述第六端是上述二次绕组的中间抽头。
(3)优选的是,上述第三线圈在上述第一方向上夹在上述第一线圈与上述第二线圈之间,上述第三线圈、上述第一导电体和上述第二导电体在上述第一方向上对齐地设置。这是由于可减少漏磁通。
[本公开的实施方式的详情]
以下,参照附图来说明本公开的变压器的具体例。另外,本公开不限定于这些例示,而由权利要求书示出,意在包含与权利要求书等同含义及范围内的全部变更。
[实施方式1]
以下,对实施方式1涉及的变压器进行说明。图1是例示实施方式1涉及的变压器100的结构的俯视图。变压器100具备磁芯5。
图2是例示变压器100的结构的立体图。其中,在图2中为了易于观察,仅描画存在于比图1中的位置CC靠磁芯5侧的部分。
图3是例示磁芯5的结构的立体图。磁芯5是所谓的EI磁芯。磁芯5具有I型磁芯51和E型磁芯52。E型磁芯52包含三个腿501、502、503。腿501、502、503在第二方向X上排列。腿502位于腿501、503之间。第二方向X与第一方向Z正交。
变压器100具备一次绕组1及二次绕组2。一次绕组1具有第三线圈11、12、13、14。二次绕组2具有第一线圈21及第二线圈22。第一线圈21、第二线圈22、第三线圈11、12、13、14在第一方向Z上层叠。一次绕组1具有的第三线圈的层叠数不限于4。
第一线圈21、第二线圈22、第三线圈11、12、13、14均绕轴J至少部分地环绕。轴J是沿着第一方向Z穿过腿502的假想的轴,在全部图中以点划线示出。
第一线圈21包含环绕部210和端21a、21c。环绕部210绕着腿502环绕,因此绕着轴J环绕。端21a、21c与环绕部210连续,且在第二方向X上不接触地相邻排列。以下,将以上述方式排列的情况表达为“非接触地相邻”。边界21ac是第二方向X上的端21a、21c彼此的边界。
第二线圈22包含环绕部220和端22b、22c。环绕部220绕着腿502环绕,因此绕着轴J环绕。端22b、21c与环绕部220连续,且在第二方向X上非接触地相邻排列。边界22bc是第二方向X上的端22b、22c彼此的边界。
在实施方式1及后述的实施方式2中,导入与第一方向Z及第二方向X正交的第三方向Y。环绕部210相对于端21a、21c位于第三方向Y侧。环绕部220相对于端22a、22c位于第三方向Y侧。
第一线圈21除了边界21ac以外绕腿502一周。第二线圈22除了边界22bc以外绕腿502一周。第三线圈11、12、13、14绕腿502环绕多次。
图4是在第一方向Z上分解例示一次绕组1及二次绕组2的立体图。在图4中省略了磁芯5。在图4中也与图2相同地示出位于比位置CC靠磁芯5侧的区域。
在第一方向Z上依次层叠第二线圈22、第三线圈14、13、12、11、第一线圈21。
第三线圈11包含端11d、11e。第三线圈12包含端12d、12e。第三线圈13包括端13d、13e。第三线圈14包含端14d、14e。
在一次绕组1中,第三线圈11、12、13、14依次串联连接。端11e通过导电体112而与端12e连接。导电体112在第一方向Z上夹在端11e、12e之间而与端11e、12e导通。端12d通过导电体123而与端13e连接。导电体123在第一方向Z上夹在端12d、13e之间且与端12d、13e导通。端13d通过导电体134而与端14e连接。导电体134在第一方向Z上夹在端13d、14e之间且与端13d、14e导通。端11d、14d作为一次绕组1的两端来发挥功能。端11d、14d相对于第三线圈12、13位于第三方向Y侧。
图5是例示变压器100的结构的侧视图。图5示出从与第三方向Y相反的方向观察的侧面。标记于导电体112、123、134的阴影线不是显示剖面,而是为了提高目视确认度而权宜性地进行标注。
第一线圈21及第二线圈22、第三线圈11、12、13、14能够在层叠有多个绝缘层的印刷基板60中作为导电图案实现。该导电图案设置在层叠的绝缘层的边界或表面。导电体112、123、134分别能够通过在绝缘层中沿着厚度方向导通的通孔实现。在图1、图2、图4中省略了该绝缘层。在图5中印刷基板60仅轮廓由点划线示出,从而提高导电体112、123、134的可视性。
二次绕组2具有导电体组211、212、213、214。导电体组211包含导电体211a、211b、211c。导电体组212包含导电体212a、212b、212c。导电体组213包含导电体213a、213b、213c。导电体组214包含导电体214a、214b、214c。
图6是例示二次绕组2的结构的剖视图。图6是在图1所示的位置DD上沿着第三方向Y观察时呈现的截面。
端21a与端21c沿着第二方向X隔着边界21ac而非接触地排列。导电体211a与导电体211c沿着第二方向X隔着边界211ac而非接触地排列。导电体212a与导电体212c沿着第二方向X隔着边界212ac而非接触地排列。导电体213a与导电体213c沿着第二方向X隔着边界213ac而非接触地排列。导电体214a与导电体214c沿着第二方向X隔着边界214ac而非接触地排列。端22a与端22c沿着第二方向X隔着边界22ac而非接触地排列。
端21c与端21b沿着第二方向X隔着边界21bc而非接触地排列。导电体211c与导电体211b沿着第二方向X隔着边界211bc而非接触地排列。导电体212c与导电体212b沿着第二方向X隔着边界212bc而非接触地排列。导电体213c与导电体213b沿着第二方向X隔着边界213bc而非接触地排列。导电体214c与导电体214b沿着第二方向X隔着边界214bc而非接触地排列。端22c与端22b沿第二方向X隔着边界22bc而非接触地排列。
在图2及图4中为了避免显示的繁杂,省略上述边界的一部分或全部的标号。
导电体611a在第一方向Z上夹在端21a与导电体211a之间且与端21a及导电体211a导通。导电体611a能够通过在夹在端21a与导电体211a之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体612a在第一方向Z上夹在导电体211a与导电体212a之间且与导电体211a及导电体212a导通。导电体612a能够通过在夹在导电体211a与导电体212a之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体623a在第一方向Z上夹在导电体212a与导电体213a之间且与导电体212a及导电体213a导通。导电体623a能够通过在夹在导电体212a与导电体213a之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体634a在第一方向Z上夹在导电体213a与导电体214a之间且与导电体213a及导电体214a导通。导电体634a能够通过在夹在导电体213a与导电体214a之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体642a在第一方向Z上夹在导电体214a与端22a之间且与导电体214a及端22a导通。导电体642a能够通过在夹在导电体214a与端22a之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体611b在第一方向Z上夹在端21b与导电体211b之间且与端21b及导电体211b导通。导电体611b能够通过在夹在端21b与导电体211b之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体612b在第一方向Z上夹在导电体211b与导电体212b之间且与导电体211b及导电体212b导通。导电体612b能够通过在夹在导电体211b与导电体212b之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体623b在第一方向Z上夹在导电体212b与导电体213b之间且与导电体212b及导电体213b导通。导电体623b能够通过在夹在导电体212b与导电体213b之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体634b在第一方向Z上夹在导电体213b与导电体214b之间且与导电体213b及导电体214b导通。导电体634b能够通过在夹在导电体213b与导电体214b之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体642b在第一方向Z上夹在导电体214b与端22b之间且与导电体214b及端22b导通。导电体642b能够通过在夹在导电体214b与端22b之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体611c在第一方向Z上夹在端21c与导电体211c之间且与端21c及导电体211c导通。导电体611c能够通过在夹在端21c与导电体211c之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体612c在第一方向Z上夹在导电体211c与导电体212c之间且与导电体211c及导电体212c导通。导电体612c能够通过在夹在导电体211c与导电体212c之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体623c在第一方向Z上夹在导电体212c与导电体213c之间且与导电体212c及导电体213c导通。导电体623c能够通过在夹在导电体212c与导电体213c之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体634c在第一方向Z上夹在导电体213c与导电体214c之间且与导电体213c及导电体214c导通。导电体634c能够通过在夹在导电体213c与导电体214c之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
导电体642c在第一方向Z上夹在导电体214c与端22c之间且与导电体214c及端22c导通。导电体642c能够通过在夹在导电体214c与端22c之间的绝缘层中设置的通孔来实现。
通过这样的导通,端21a及端22a均作为二次绕组2的一端来发挥功能,端21b及端22b均作为二次绕组2的另一端来发挥功能,端21c及端22c均作为二次绕组2的中间抽头来发挥功能。
若与专利文献1所公开那样的在同一平面上设置一次线圈和二次线圈的结构相比,变压器100在第一方向Z上层叠一次绕组1和二次绕组2,因此能够缩小在第二方向X及第三方向Y上展开的面积。这在使变压器小型化的观点上有利。
当对一次绕组1的端11d、14d施加电压时,在一次绕组1中流过电流,由于该电流而产生磁通。该磁通中存在与二次绕组2不交链的成为所谓漏磁通的分量。
漏磁通的第一分量是穿过第一方向Z上的第一线圈21与第三线圈11之间及第一方向Z上的第二线圈22与第三线圈14之间且与第一线圈21及第二线圈22均不交链的磁通。
漏磁通的第二分量是依次或以相反顺序穿过边界21ac、211ac、212ac、213ac、214ac、22ac的磁通。
漏磁通的第三分量是依次或以相反顺序穿过边界21bc、211bc、212bc、213bc、214bc、22bc的磁通。
漏磁通的第二分量在二次绕组2的端21a、22c彼此在变压器100的外部经由负载或直接连接而获得的闭路所包围的区域往返。漏磁通的第三分量在二次绕组2的端21b、22c彼此在变压器100的外部经由负载或直接连接而获得的闭路所包围的区域往返。
因此,为了减少漏磁通,从减少漏磁通的第二分量的观点出发,优选提高从边界21ac经由边界211ac、212ac、213ac、214ac而到达边界22ac的路径中的对于第二分量的磁阻。为了减少漏磁通,从减少漏磁通的第三分量的观点出发,也优选提高从边界21bc经由边界211bc、212bc、213bc、214bc而到达边界22bc的路径中的对于第三分量的磁阻。
边界21ac、211ac、212ac、213ac、214ac、22ac在第二方向X上分别处于位置x2、x1、x3、x1、x3、x2。并且,位置x1、x2、x3均互不相同。因此,漏磁通的第二分量大致是在第一方向Z或其相反方向上流动的朝向,但是沿第二方向X蜿蜒曲折地流动。这样的蜿蜒曲折的磁路提高对于漏磁通的第二分量的磁阻。
边界21bc、211bc、212bc、213bc、214bc、22bc在第二方向X上分别处于位置x5、x4、x6、x4、x6、x5。并且,位置x4、x5、x6均互不相同。由此,漏磁通的第三分量大致是在第一方向Z或其相反方向上流动的朝向,但是沿第二方向X蜿蜒曲折地流动。这样的蜿蜒曲折的磁路提高对于漏磁通的第三分量的磁阻。
在图6所示的例子中,例示在第一方向Z上相邻的边界彼此的第二方向X上的位置一定不同的情况。在该情况下,与在第一方向Z上相邻的边界彼此的第二方向X上的位置全部相同的情况相比,漏磁通减少2~3成左右(其中,使端21a、21c短路且使端21b开路的情况)。
从提高磁阻的观点出发,优选在图6中例示的导电体彼此的位置关系,但这样的位置关系不是必须的。
如果第二方向X上的边界21ac、211ac、212ac、213ac、214ac、22ac的位置中的任意两个不同,则与任意两个均相同(即全部相同)的情况相比磁路变长,对漏磁通的第二分量的磁阻变高。例如边界212ac、214ac也可以处于位置x1。在图6中,边界21ac、22ac均位于位置x2,但边界21ac、22ac也可以在第二方向X上处于彼此不同的位置。
如果第二方向X上的边界21bc、211bc、212bc、213bc、214bc、22bc的位置中的任意两个不同,则与任意两个均相同(即全部相同)的情况相比磁路变长,对漏磁通的第三分量的磁阻变高。例如边界212bc、214bc也可以处于位置x4。在图6中,边界21bc、22bc均位于位置x5,但边界21bc、22bc也可以在第二方向X上处于彼此不同的位置。
以上内容能够以如下方式表达。首先,在减少漏磁通的第二分量的观点的结构中:
(ia)第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同;
(iia)第一位置是以下位置中的任一个:
导电体211a与导电体211c之间的边界211ac的第二方向X上的位置x1;
导电体212a与导电体212c之间的边界212ac的第二方向X上的位置x3;
导电体213a与导电体213c之间的边界213ac的第二方向X上的位置x1;
导电体214a与导电体214c之间的边界214ac的第二方向X上的位置x3,
(iiia)第二位置是端21a与端21c之间的边界21ac的第二方向X上的位置x2;
(iva)第三位置是端22a与端22c之间的边界22ac的第二方向X上的位置x2。
在减少漏磁通的第三分量的观点的结构中也与上述(ia)~(iva)相同地:
(ib)第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同;
(iib)第一位置是以下位置中的任一个:
导电体211b与导电体211c之间的边界211bc的第二方向X上的位置x4;
导电体212b与导电体212c之间的边界212bc的第二方向X上的位置x6;
导电体213b与导电体213c之间的边界213bc的第二方向X上的位置x4;
导电体214b与导电体214c之间的边界214bc的第二方向X上的位置x6,
(iiib)第二位置是端21b与端21c之间的边界21bc的第二方向X上的位置x5;
(ivb)第三位置是端22b与端22c之间的边界22bc的第二方向X上的位置x5。
[对全桥型DC-DC转换器的应用例]
图7是例示采用变压器100的转换器200的电路图。转换器200是全桥型DC-DC转换器。变压器100在转换器200中被作为变压器T而采用。
变压器100的端11d、14d作为变压器T的一次侧端子来发挥功能。变压器100的端21a、21b、21c作为变压器T的二次侧端子来发挥功能。端21c作为变压器T的中间抽头来发挥功能。在变压器T的内部中具有连接于端11d的一端的电感器La等价性地表示变压器T的一次侧的泄漏电感。
在变压器T的一次侧,开关元件Q1、Q2、Q3、Q4及二极管D1、D2设置在电源线H1、L1之间。电源线H1比电源线L1高电位。
开关元件Q1、Q2在电源线H1、L1之间串联连接。开关元件Q3、Q4在电源线H1、L1之间串联连接。
二极管D1、D2在电源线H1、L1之间串联连接。二极管D1的阳极及二极管D2的阴极连接于端11d。二极管D1的阴极连接于电源线H1。二极管D2的阳极连接于电源线L1。
在开关元件Q1、Q2彼此连接的连接点P1经由电感器Lb而连接于端11d。在开关元件Q3、Q4彼此连接的连接点P2连接于端14d。
在变压器T的二次侧设置有开关元件Q101、Q102及电感器Lc、电容器Cd。电容器Cd设置在电源线H2、L2之间。电源线H2比电源线L2高电位。电源线L2例如接地。
开关元件Q101的一端连接于端21b,另一端连接于电源线L2。开关元件Q102的一端连接于端21a,另一端连接于电源线L2。电感器Lc的一端连接于端21c,另一端连接于电源线H2。
开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q101、Q102均通过例如场效应晶体管来实现。
由于具有上述结构的转换器200的动作、例如开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、Q101、Q102进行开关的定时是公知的,在本实施方式中省略该动作的说明。对于在变压器T中采用变压器100来减少一次侧的泄漏电感的优点进行说明。
电感器Lb具有降低转换器200的二次侧的浪涌(surge:浪涌)电压的功能。能量经由二极管D1、D2而向电源线H1、L1再生。
电感器Lb的电感与电感器La的电感(变压器T的一次侧的泄漏电感)之比越大,则降低二次侧的浪涌电压的效果越大。电感器Lb的电感与电感器La的电感之和会影响所谓的软开关(soft switching:软开关)的共振周期,因此并不优选无限制地增大电感器Lb的电感。因此,期望电感器La的电感较小。
变压器100具有上述特征(i)~(iv),减少其一次侧的泄漏电感。因此,变压器100适于对如转换器200这样采用电感器Lb的全桥型DC-DC转换器进行应用。
[实施方式2]
对实施方式2涉及的变压器进行说明。另外,在实施方式2的说明中,对于与在实施方式1中说明的结构相同的结构要素标注相同的附图标记并省略其说明。
图8是例示实施方式2涉及的变压器101的结构的俯视图。变压器101具备磁芯5。磁芯5能够采用与变压器100相同的结构。
图9是在第一方向Z上分解例示一次绕组1及二次绕组2的立体图。在图9中省略了磁芯5。在图9中示出位于比图8所示的位置EE靠磁芯5侧的区域。
变压器101具备一次绕组1及二次绕组2。一次绕组1具有第三线圈11、12、13、14。二次绕组2具有第一线圈21及第二线圈22。第二线圈22、第三线圈14、13、12、11、第一线圈21在第一方向Z上依次层叠。
第一线圈21、第二线圈22、第三线圈11、12、13、14均绕着轴J至少部分地环绕。作为变压器101中的第三线圈11、12、13、14的结构的例子,采用在变压器100中例示的第三线圈11、12、13、14的结构。一次绕组1具有的线圈的层叠数不限于4。
第一线圈21包含环绕部210和端21a、21b。环绕部210绕着轴J环绕。变压器101中的环绕部210例如采用变压器100的环绕部210。端21a、21b与环绕部210连续,且在第二方向X上非接触地相邻。边界21ab是第二方向X上的端21a、21b彼此的边界。
第二线圈22包含环绕部220和端22a、22b。环绕部220绕着轴J环绕。变压器101中的环绕部220例如采用变压器100的环绕部220。端22a、22b与环绕部210连续,且在第二方向X上非接触地相邻。边界22ab是第二方向X上的端22a、22b彼此的边界。
环绕部210相对于端21a、21b位于第三方向Y侧。环绕部220相对于端22a、22b位于第三方向Y侧。
第一线圈21除了边界21ab以外绕轴J一周。第二线圈22除了边界22ab以外绕轴J一周。
第一线圈21及第二线圈22、第三线圈11、12、13、14能够在层叠有多个绝缘层的印刷基板60中作为导电图案实现。该导电图案设置在层叠的绝缘层的边界或表面。导电体112、123、134分别能够通过在绝缘层中沿着厚度方向导通的通孔实现。在图8、图9中省略了该绝缘层。
二次绕组2具有导电体组211、212、213、214。导电体组211包含导电体211a、211b。导电体组212包含导电体212a、212b。导电体组213包含导电体213a、213b。导电体组214包含导电体214a、214b。
图10是例示二次绕组2的结构的剖视图。图10是在图8所示的位置FF上沿着第三方向Y观察时呈现的剖面。
端21a与端21b沿着第二方向X隔着边界21ab而非接触地排列。导电体211a与导电体211b沿着第二方向X隔着边界211ab而非接触地排列。导电体212a与导电体212b沿着第二方向X隔着边界212ab而非接触地排列。导电体213a与导电体213b沿着第二方向X隔着边界213ab而非接触地排列。导电体214a与导电体214b沿着第二方向X隔着边界214ab而非接触地排列。端22a与端22b沿着第二方向X隔着边界22ab而非接触地排列。
在图8及图9中为了避免显示的繁杂,省略上述边界的一部分或全部的附图标记。
导电体611a、612a、623a、634a、642a、611b、612b、623b、634b、642b与变压器100相同地构成、配置。变压器101不具有变压器100所具有的端21c、22c。因此,在变压器101未设置导电体611c、612c、623c、634c、642c。
通过这样的导通,端21a及端22a均作为二次绕组2的一端来发挥功能,端21b及端22b均作为二次绕组2的另一端来发挥功能。
在变压器101中,对一次绕组1的端11d、14d施加电压而产生的磁通也存在成为漏磁通的分量。
漏磁通的第一分量是穿过第一方向Z上的第一线圈21与第三线圈11之间及第一方向Z上的第二线圈22与第三线圈14之间且与第一线圈21及第二线圈22均不交链的磁通。
漏磁通的第二分量是依次或以相反顺序穿过边界21ab、211ab、212ab、213ab、214ab、22ab的磁通。
因此,为了减少漏磁通,从减少漏磁通的第二分量的观点出发,优选提高从边界21ab经由边界211ab、212ab、213ab、214ab而到达边界22ab的路径中的磁阻。
边界21ab、211ab、212ab、213ab、214ab、22ab在第二方向X上分别处于位置x8、x7、x9、x7、x9、x8。并且,位置x7、x8、x9均互不相同。因此,漏磁通的第二分量大致是在第一方向Z或其相反方向上流动的朝向,但是沿着第二方向X蜿蜒曲折地流动。这样的蜿蜒曲折的磁路提高对于漏磁通的第二分量的磁阻。
在图10所示的例子中例示在第一方向Z上相邻的边界彼此的第二方向X上的位置一定不同的情况。从提高磁阻的观点出发,优选在图10中例示的导电体彼此的位置关系,但这样的位置关系不是必须的。
如果第二方向X上的边界21ab、211ab、212ab、213ab、214ab、22ab的位置中的任意两个不同,则与任意两个均相同(即全部相同)的情况相比磁路变长,对于漏磁通的第二分量的磁阻变高。例如边界212ab、214ab也可以处于位置x7。在图10中,边界21ab、22ab均位于位置x8,但边界21ab、22ab也可以在第二方向X上处于彼此不同的位置。
以上内容能够以如下方式概括性地表达:
(i)第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同;
(ii)第一位置是以下位置中的任一个:
导电体211a与导电体211b之间的边界211ab的第二方向X上的位置x7;
导电体212a与导电体212b之间的边界212ab的第二方向X上的位置x9;
导电体213a与导电体213b之间的边界213ab的第二方向X上的位置x7;
导电体214a与导电体214b之间的边界214ab的第二方向X上的位置x9,
(iii)第二位置是端21a与端21b之间的边界21ab的第二方向X上的位置x8;
(iv)第三位置是端22a与端22b之间的边界22ab的第二方向X上的位置x8。
[附记]
第三线圈11、12、13、14不是必须全部在第一方向Z上夹在第一线圈21与第二线圈22之间。也可以是第三线圈11、12、13、14中的任一个夹在第一线圈21与第二线圈22之间,还可以是均不夹在第一线圈21与第二线圈22之间。
从减少漏磁通的第一分量的观点出发,第三线圈11、12、13、14全部在第一方向Z上夹在第一线圈21与第二线圈22之间的情况是优选的配置的一例。
在一次绕组1及二次绕组2在印刷基板60中实现的情况下,优选第一线圈21不被夹在第二线圈22及全部第三线圈11、12、13、14之间。这是由于,端21a、21b、21c易于与变压器100的外部连接。或者,优选第二线圈22不被夹在第一线圈21及全部第三线圈11、12、13、14之间。这是由于,端22a、22b、22c易于与变压器100的外部连接。
另外,在上述各实施方式及各变形例中说明的各结构只要相互不矛盾就能够适当组合。
附图标记说明
1一次绕组
2二次绕组
5磁芯
11、12、13、14第三线圈
11d、11e、12d、12e、13d、13e、14d、14e、21a、21b、21c、22a、22b、22c端
21第一线圈
22第二线圈
21ab、21ac、21bc、22ab、22ac、22bc、211ab、211ac、211bc、212ab、212ac、212bc、213ab、213ac、213bc、214ab、214ac、214bc边界
51 I型磁芯
52 E型磁芯
60印刷基板
100、101、T变压器
112、123、134、211a、211b、211c、212a、212b、212c、213a、213b、213c、214a、214b、214c、611a、611b、611c、612a、612b、612c、623a、623b、623c、634a、634b、634c、642a、642b、642c导电体
200转换器
210、220环绕部
211、212、213、214导电体组
501、502、503腿
CC、DD、EE、FF、x1、x2、x3、x4、x5、x6、x7、x8、x9位置
Cd电容器
D1、D2二极管
H1、H2、L1、L2电源线
J轴
La、Lb、Lc电感器
P1、P2连接点
Q1、Q2、Q3、Q4、Q101、Q102开关元件
X第二方向
Y第三方向
Z第一方向。

Claims (3)

1.一种变量器,
具备彼此绝缘的一次绕组和二次绕组,
所述二次绕组具有彼此导通的第一线圈和第二线圈,
所述一次绕组具有第三线圈,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈均绕着沿着第一方向的一个轴至少部分地环绕,
所述第一线圈、所述第二线圈、所述第三线圈在所述第一方向上层叠,
所述第一线圈包含第一端及第二端,
所述第二线圈包含第三端及第四端,
所述二次绕组还具有第一导电体和第二导电体,
所述第一导电体在所述第一方向上夹在所述第一端与所述第三端之间且与所述第一端和所述第三端导通,
所述第二导电体在所述第一方向上夹在所述第二端与所述第四端之间且与所述第二端和所述第四端导通,
第二方向与所述第一方向正交,
所述第一端和所述第二端在所述第二方向上不接触地相邻排列,
所述第三端和所述第四端在所述第二方向上不接触地相邻排列,
所述第一导电体和所述第二导电体在所述第二方向上不接触地相邻排列,
第一位置与第二位置和第三位置中的至少之一不同,
所述第一位置是所述第一导电体与所述第二导电体之间的边界的所述第二方向上的位置,
所述第二位置是所述第一端与所述第二端之间的边界的所述第二方向上的位置,
所述第三位置是所述第三端与所述第四端之间的边界的所述第二方向上的位置。
2.根据权利要求1所述的变量器,其中,
所述二次绕组还具有第三导电体,
所述第一线圈还包含第五端,
所述第二线圈还包含第六端,
所述第五端和所述第二端在所述第二方向上不接触地相邻排列,
所述第六端和所述第四端在所述第二方向上不接触地相邻排列,
所述第三导电体在所述第一方向上夹在所述第五端与所述第六端之间且与所述第五端和所述第六端导通,
所述第三导电体和所述第二导电体在所述第二方向上不接触地相邻排列,
第四位置与所述第一位置和所述第二位置中的至少之一不同,
所述第四位置是所述第三导电体与所述第二导电体之间的边界的所述第二方向上的位置。
3.根据权利要求1或2所述的变量器,其中,
所述第三线圈在所述第一方向上夹在所述第一线圈与所述第二线圈之间,
所述第三线圈、所述第一导电体和所述第二导电体在所述第一方向上对齐地设置。
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