CN115512940A - 电抗器、转换器以及电力变换装置 - Google Patents

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CN115512940A CN202210639474.5A CN202210639474A CN115512940A CN 115512940 A CN115512940 A CN 115512940A CN 202210639474 A CN202210639474 A CN 202210639474A CN 115512940 A CN115512940 A CN 115512940A
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
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Abstract

提供一种即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路的电抗器。电抗器具备由扁线构成的扁立线圈、磁芯、以及将所述磁芯的至少一部分覆盖的模制树脂部,所述扁立线圈具备构成为矩形的多个匝,所述多个匝各自具备四个直线部和将相邻的所述直线部连接的曲线状的四个角部,所述四个角部各自具备在相邻的所述匝彼此之间设置有间隙的外侧区域,所述模制树脂部进入至少位于对角的两个所述间隙。

Description

电抗器、转换器以及电力变换装置
技术领域
本公开涉及电抗器、转换器以及电力变换装置。
背景技术
专利文献1公开一种具备线圈、磁芯以及树脂模制部的电抗器。磁芯具备内侧芯部和外侧芯部。树脂模制部将磁芯的表面的至少一部分覆盖,将内侧芯部和外侧芯部保持为一体。树脂模制部通过将线圈和磁芯的组合物的外周用未固化的树脂模制而构成。以下将树脂模制部称为模制树脂部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-27835号公报
发明内容
发明要解决的课题
在构成模制树脂部时,有时异物进入线圈的匝间的间隙。异物例如在通过注射成型构成模制树脂部的情况下,是磁芯的一部分由于注射成型时的压力而破损脱落的残片。当在线圈的匝间存在异物时,则在电抗器使用时,由于外力或者伴随线圈励磁的振动,有时异物在匝间滑动。当线圈的绝缘包覆部由于该滑动而损伤时,有可能在匝间短路。
本公开将提供一种即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路的电抗器作为目的之一。本公开将提供具备上述电抗器的转换器作为另外的目的之一。本公开将提供具备上述转换器的电力变换装置作为另外的目的之一。
用于解决课题的方案
本公开的电抗器,具备:
扁立线圈,由扁线构成;
磁芯;以及
模制树脂部,将所述磁芯的至少一部分覆盖,
所述扁立线圈具备构成为矩形的多个匝,
所述多个匝各自具备四个直线部和将相邻的所述直线部相连的曲线状的四个角部,
所述四个角部各自具备在相邻的所述匝彼此之间设置有间隙的外侧区域,
所述模制树脂部至少进入位于对角的两个所述间隙。
本公开的转换器具备本公开的电抗器。
本公开的电力变换装置具备本公开的转换器。
发明效果
本公开的电抗器即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路。本公开的转换器及本公开的电力变换装置即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路。
附图说明
图1是示出实施方式的电抗器的概要的立体图。
图2是说明图1的电抗器中的线圈和模制树脂部的关系的图。
图3是示出构成图1的电抗器中的线圈的多个匝的一个的概要端面图。
图4是示出构成图1的电抗器中的线圈的扁线的概要剖视图。
图5是图2的V-V剖视图。
图6是图2的VI-VI剖视图。
图7是示意性示出混合动力汽车的电源系统的构成图。
图8是示出具备转换器的电力变换装置的一例的概要的电路图。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先列举说明本公开的实施方式。
(1)本公开的实施方式的电抗器,具备:
扁立线圈,由扁线构成;
磁芯;以及
模制树脂部,将所述磁芯的至少一部分覆盖,
所述扁立线圈具备构成为矩形的多个匝,
所述多个匝各自具备四个直线部和将相邻的所述直线部相连的曲线状的四个角部,
所述四个角部各自具备在相邻的所述匝彼此之间设置有间隙的外侧区域,
所述模制树脂部进入至少位于对角的两个所述间隙。
本公开的电抗器通过模制树脂部进入匝中的四个角部中、至少位于对角的角部的外侧区域的间隙,从而能够抑制线圈的匝间的移位。通过能够抑制线圈的匝间的移位,从而即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路。
(2)作为上述电抗器的一方式,可列举的是:
所述四个角部各自具备相邻的所述匝彼此的间隔比所述间隙的间隔窄的内侧区域。
在上述方式中,换句话讲,四个角部的外侧区域具备比内侧区域宽的间隙。因此,模制树脂部容易进入外侧区域的间隙。
(3)作为上述电抗器的一方式,可列举的是:
作为所述扁线的截面中的长边的长度a和短边的长度b的比的纵横比a/b为2以上。
在上述方式中,在四个角部的外侧区域容易构成间隙。
(4)作为上述电抗器的一方式,可列举的是:
所述四个角部各自的弯曲半径为10mm以下。
在上述方式中,在四个角部的外侧区域容易构成间隙。
(5)作为上述电抗器的一方式,可列举的是:
相邻的所述外侧区域间的最大长度为10μm以上且1000μm以下。
在上述方式中,模制树脂部容易进入四个外侧区域的间隙。
(6)作为上述电抗器的一方式,可列举的是:
所述模制树脂部中的进入所述间隙的部分的长度为所述扁线的截面中的长边的长度的25%以上。
在上述方式中,更容易抑制线圈的匝间的移位。
(7)本公开的实施方式的转换器具备上述(1)至(6)中的任一项所述的电抗器。
本公开的转换器因为具备本公开的电抗器,所以即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路。
(8)本公开的实施方式的电力变换装置具备上述(7)所述的转换器。
本公开的电力变换装置因为具备本公开的转换器,所以即使是在线圈的匝间存在异物的情况,也能够防止匝间的短路。
[本公开的实施方式的详情]
以下一边参照附图一边说明本公开的实施方式的电抗器的具体例。此外,本发明并不限定于这些例示,而通过权利要求书示出,意欲包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
<概要>
如图1所示,实施方式的电抗器1具备线圈2、磁芯4以及模制树脂部5。如图2所示,线圈2具备多个匝20。如图5所示,实施方式的电抗器1的特征之一在于如下方面:在相邻的匝20彼此中的特定部位设置有间隙23,模制树脂部5进入该间隙23。以下详细地说明各构成。
图1示出电抗器1的一例。在图1中,将模制树脂部5简化示出为矩形。在该电抗器1中,线圈2的一部分从模制树脂部5露出,线圈2的剩余部及磁芯4配置于模制树脂部5的内部。在图1中,配置于模制树脂部5的内部的部分用虚线表示。在图2中,将图1的电抗器1中的磁芯4省略。在各附图中,说明便利起见,有时将构成的一部分放大或者简化示出。附图中的各部的尺寸比也有时与实际不同。图中的相同附图标记表示相同名称物。
<线圈>
如图2所示,线圈2是由扁线3构成的扁立线圈。线圈2具备构成为矩形的多个匝20。本例的线圈2通过在线圈2制造时以相邻的匝20彼此接触的方式扁立绕而构成。以相邻的匝20彼此接触的方式扁立绕的线圈2构成为:在线圈2的内侧,相邻的匝20彼此接近或者接触。关于以相邻的匝20彼此接触的方式扁立绕的线圈2,由多个匝20构成的线圈2的轴方向的长度短,为小型。
〔扁线〕
扁线3是横截面为矩形的绕线。扁线3的横截面是将扁线3用与扁线3的长度方向正交的平面截断的截面。如图4所示,扁线3在扁线3的横截面中具备一对长边31和一对短边32。
可列举扁线3的横截面中的纵横比为2以上。纵横比是长边31的长度a和短边32的长度b的比率a/b。纵横比是扁立绕前的扁线3中的纵横比。扁立绕前的扁线3中的长边31的长度a与扁立绕后的扁线3中的长边31的长度a大致相等。扁立绕前的扁线3中的短边32的长度b与扁立绕后的扁线3的构成匝20的直线部21(图3)的内侧或者外侧的短边32的长度b大致相等。扁立绕后的扁线3的构成匝20的角部22(图3)处的短边32的长度相对于扁立绕前的扁线3中的短边32的长度b在内侧变大,在外侧变小。扁立绕后的角部22的短边32的长度改变是因为:当扁线3扁立绕时,在角部22,在弯曲的内侧作用压缩力,在弯曲的外侧作用拉伸力。在角部22,通过在弯曲的内侧作用压缩力,从而扁线3在短边32方向鼓起,通过在弯曲的外侧作用拉伸力,从而扁线3在短边32方向变薄。
当上述纵横比为2以上时,扁立绕的扁线3如上所述,在角部22有外侧的短边32的长度b减小的倾向。因此,在后述的角部22的外侧区域221容易构成间隙23(图5)。可列举上述纵横比进一步为4以上、5以上、特别是7以上。可列举的是,在将扁线3扁立绕的关系上,上述纵横比为20以下、进一步为15以下。可列举上述纵横比为2以上且20以下、进一步为4以上且15以下、5以上且12以下、特别是7以上且10以下。
长边31的长度a及短边32的长度b能够以满足上述纵横比的方式适当选择。可列举长边31的长度a例如为3mm以上且20mm以下、进一步为5mm以上且15mm以下、特别是7mm以上且12mm以下。可列举短边32的长度b例如为0.5mm以上且3mm以下、进一步为0.7mm以上且2mm以下、特别是0.8mm以上且1.5mm以下。
可列举的是,如图2所示,扁线3是具有导体线38和绝缘包覆部39的包覆线。导体线38的构成材料可列举铜等。绝缘包覆部39的构成材料可列举聚酰胺酰亚胺等树脂。在线圈2的两端部,绝缘包覆部39被剥掉而露出导体线38。在该露出的导体线38连接未图示的端子。
〔匝〕
如图3所示,多个匝20各自具备四个直线部21和四个角部22。各匝20构成为矩形。各匝20通过扁线3扁立绕成螺旋状而构成。因此,在图3中,在转移到相邻的匝20的部位,以使匝20的周向断裂的方式示出切断线。可列举的是,各匝20构成为各角部22的弯曲半径R满足10mm以下的矩形。通过各角部22的弯曲半径R为10mm以下,从而在后述的角部22的外侧区域221容易构成间隙23。可列举各角部22的弯曲半径R进一步为8mm以下、7mm以下、6mm以下、特别是5mm以下。可列举的是,在将扁线3扁立绕的关系上,角部22的弯曲半径R为1mm以上、进一步2mm以上。可列举角部22的弯曲半径R为1mm以上且10mm以下、进一步为2mm以上且8mm以下、3mm以上且7mm以下、特别是5mm以上且6mm以下。
〔匝的角部〕
各匝20的角部22构成为将相邻的直线部21相连的曲线状。如图5所示,各角部22在多个匝20中的包括角部22的纵截面中具备外侧区域221、内侧区域222以及中央区域223。多个匝20的纵截面是将多个匝20用与匝20的轴方向平行的平面截断的截面。外侧区域221位于匝20的外侧。内侧区域222位于匝20的内侧。中央区域223位于外侧区域221与内侧区域222之间。外侧区域221、内侧区域222以及中央区域223是将图4所示的扁线3的长边31的长度a三等分的区域。
外侧区域221构成为:从匝20的内侧朝向外侧,顶端越来越细。也就是说,外侧区域221具有如从匝20的内侧朝向外侧逐渐减小的厚度。厚度是沿着扁线3的短边32(图4)的长度。外侧区域221的顶端构成为曲线状。
在外侧区域221中,在相邻的匝20彼此之间设置有间隙23。间隙23例如构成为从匝20的外侧朝向内侧缩窄。本例的间隙23除了外侧区域221之外还设置到中央区域223之间。后述的模制树脂部5进入间隙23。
可列举相邻的外侧区域221的最大长度L1为10μm以上且1000μm以下。上述最大长度L1是相邻的外侧区域221各自中的曲线状的顶端与直线状的侧面的拐点P间的长度。上述最大长度L1也可以是间隙23中的沿着多个匝20的轴方向的长度。通过上述最大长度L1为10μm以上,从而容易确保间隙23,后述的模制树脂部5容易进入间隙23。当间隙23的上述长度变大时,则外侧区域221的厚度相对变小。通过上述最大长度L1为1000μm以下,从而相对地可确保外侧区域221的厚度。可列举上述最大长度L1进一步为20μm以上且900μm以下、特别是30μm以上且800μm以下。上述最大长度L1也可以为10μm以上,且是扁线3的短边32的长度b(图4)以下。此处的短边32的长度b是直线部21(图3)的内侧或者外侧中的短边32的长度b中的全部匝20的平均值。
内侧区域222具有与扁立绕前的扁线3中的短边32的长度b(图4)相等的厚度。内侧区域222具有比外侧区域221大的厚度。可列举内侧区域222的厚度例如为外侧区域221的1.05倍以上、进一步为1.1倍以上、特别是1.2倍以上。
在内侧区域222中,相邻的匝20彼此的间隔比上述间隙23窄。在内侧区域222中,也有时相邻的匝20彼此的间隔为零。也就是说,在内侧区域222中,也有时相邻的匝20彼此相接。在本例的内侧区域222中,相邻的匝20彼此相接。在内侧区域222中构成间隙的情况下,后述的模制树脂部5既可以进入该间隙,也可以不进入。例如,在内侧区域222中,即使构成间隙,但根据模制树脂部5的构成树脂的粘度等,有时是模制树脂部5不能进入的间隙。
〔匝的直线部〕
如图6所示,各匝20的直线部21在多个匝20中的包括直线部21的上述纵截面中具备外侧区域211、内侧区域212以及中央区域213。外侧区域211位于匝20的外侧。内侧区域212位于匝20的内侧。中央区域213位于外侧区域221与内侧区域222之间。外侧区域211、内侧区域212以及中央区域213是将图4所示的扁线3的长边31的长度a三等分的区域。
在直线部21,外侧区域211的厚度和内侧区域212的厚度大致相等。中央区域213的厚度与外侧区域211的厚度及内侧区域212的厚度相等或比其小。本例的中央区域213与外侧区域211的厚度及内侧区域212的厚度相等。
在外侧区域211及内侧区域212中,相邻的匝20彼此的间隔比角部22处的外侧区域221窄。在外侧区域211及内侧区域212中,也有时相邻的匝20彼此的间隔为零。也就是说,在外侧区域211及内侧区域212中,也有时相邻的匝20彼此相接。在本例的外侧区域211及内侧区域212中,相邻的匝20彼此相接。在外侧区域211及内侧区域212中构成间隙的情况下,后述的模制树脂部5既可以进入该间隙,也可以不进入。例如,在外侧区域211及内侧区域212中,即使构成间隙,但由于模制树脂部5的构成树脂的粘度等,有时是模制树脂部5不能进入的间隙。
<磁芯>
磁芯4具备配置于线圈2的多个匝20的内侧的部分和配置于多个匝20的外侧的部分。磁芯4构成线圈2产生的磁通通过的闭合磁路。
本例的磁芯4在整体上构成为θ状。如图1所示,θ状的磁芯4具备一个中间芯部41、两个侧芯部42、43以及两个端芯部44、45。中间芯部41具有配置于多个匝20的内侧的部分。两个侧芯部42、43各自在多个匝20的外侧与中间芯部41并排配置。两个端芯部44、45各自在多个匝20的外侧以将中间芯部41和两个侧芯部42、43相连的方式配置。磁芯4通过中间芯部41、两个侧芯部42、43以及两个端芯部44、45连接,从而在对线圈2励磁时有磁通流动,形成闭合磁路。磁通从中间芯部41流动到端芯部44,从端芯部44流动到两个侧芯部42、43各自,从各侧芯部42、43流动到端芯部45,从端芯部45流动到中间芯部41。
中间芯部41的形状是与多个匝20的内周形状大致对应的形状。在多个匝20的内周面与中间芯部41的外周面之间存在间隙。例如后述的模制树脂部5进入该间隙。本例的中间芯部41的形状是矩形柱状,从轴方向观看中间芯部41的端面形状是矩形。中间芯部41的角部以沿着多个匝20的角部22的方式圆滑化。
侧芯部42、43的形状只要是在多个匝20的外侧在多个匝20的轴方向延伸的形状,就不作特别限定。本例的侧芯部42、43是在多个匝20的轴方向延伸的长方体状。侧芯部42、43配置成:面向构成多个匝20的外周面的四面中、位于隔着多个匝20的轴相对的位置的两面。也就是说,侧芯部42、43配置成:从外侧夹着构成多个匝20的外周面的四面中、位于隔着多个匝20的轴相对的位置的两面。多个匝20中的不与侧芯部42、43相对的面从磁芯4露出。
端芯部44、45的形状只要是将一个中间芯部41及两个侧芯部42、43的各端部彼此相连的形状,就不作特别限定。本例的端芯部44、45是在一个中间芯部41及两个侧芯部42、43的排列方向长的长方体状。
可列举的是,磁芯4通过第一芯片和第二芯片组合而构成。第一芯片及第二芯片各自的形状能够从各种组合选择。图1所示的磁芯4是将E字状的第一芯片和T字状的第二芯片组合的E-T型。E字状的第一芯片具备中间芯部41的一部分、两个侧芯部42、43以及端芯部44。T字状的第二芯片具备中间芯部41的剩余部和端芯部45。作为其他的组合,例如有E-U型、E-I型、T-U型等。
磁芯4由含有软磁性材料的成形体构成。作为软磁性材料,可列举铁、铁合金等金属、铁氧体等非金属。铁合金例如可列举Fe-Si合金、Fe-Ni合金等。作为含有软磁性材料的成形体,可列举压粉成形体、复合材料的成形体等。
压粉成形体通过将由软磁性材料构成的粉末、即软磁性粉末压缩成形而得到。压粉成形体与复合材料比较,在芯片占据的软磁性粉末的比例高。当将压粉成形体设为100体积%时,可列举压粉成形体中的软磁性粉末的含量例如超过80体积%、进一步为85体积%以上。
在复合材料的成形体中,软磁性粉末分散于树脂中。复合材料的成形体通过将软磁性粉末混合分散于未固化的树脂中的原料填充到模具,使树脂固化而得到。复合材料通过调整树脂中的软磁性粉末的含量,从而容易控制磁特性、例如相对磁导率、饱和磁通密度。当将复合材料设为100体积%时,可列举复合材料的成形体中的软磁性粉末的含量例如为30体积%以上且80体积%以下。
软磁性粉末是软磁性粒子的集合体。软磁性粒子也可以是在其表面具有绝缘包覆部的包覆粒子。绝缘包覆部的构成材料可列举磷酸盐等。复合材料的树脂例如可列举热固性树脂、热塑性树脂。热固性树脂例如可列举环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、氨基甲酸酯树脂等。热塑性树脂例如可列举聚苯硫醚(PPS)树脂、聚酰胺(PA)树脂(例如尼龙6、尼龙66、尼龙9T等)、液晶聚合物(LCP)、聚酰亚胺(PI)树脂、氟树脂等。复合材料除了树脂之外还可以含有填料。通过含有填料,能够提高复合材料的散热性。填料例如能够利用由陶瓷、碳纳米管等非磁性材料构成的粉末。陶瓷例如可列举金属或者非金属的氧化物、氮化物、碳化物等。作为氧化物的一例,可列举氧化铝、二氧化硅、氧化镁等。作为氮化物的一例,可列举氮化硅、氮化铝、氮化硼等。作为碳化物的一例,可列举碳化硅等。
可列举磁芯4的至少一部分由压粉成形体构成。由压粉成形体构成的磁芯4在电抗器1的制造过程中,在通过注射成型构成后述的模制树脂部5的情况下,有时磁芯4的一部分由于注射成型时的压力而破损。因此,在磁芯4的至少一部分由压粉成形体构成的电抗器1中,容易发挥后述的实施方式的效果。
<模制树脂部>
如图1所示,模制树脂部5将磁芯4的至少一部分覆盖。模制树脂部5具有保护磁芯4不受外部环境影响的功能。模制树脂部5也可以进一步将线圈2覆盖。当模制树脂部5夹在线圈2与磁芯4之间时,则容易确保线圈2和磁芯4的绝缘。当模制树脂部5横跨线圈2与磁芯4之间存在时,则容易将线圈2和磁芯4相互定位。另外,模制树脂部5当横跨第一芯片与第二芯片之间存在时,则能够将第一芯片和第二芯片相互固定。
本例的模制树脂部5将包括线圈2和磁芯4的组合物的外周覆盖。本例的组合物被模制树脂部5保护以不受外部环境影响。另外,本例的组合物通过利用模制树脂部5使线圈2和磁芯4一体化而构成。磁芯4的外周面的至少一部分或者线圈2的外周面的至少一部分也可以从模制树脂部5露出。在本例中,线圈2的多个匝20中的不与侧芯部42、43相对的面的一部分从模制树脂部5露出。
如图5所示,模制树脂部5进入在多个匝20的角部22的外侧区域221设置的间隙23。进入间隙23的模制树脂部5与各扁线3的长边31(图4)接触。进入间隙23的模制树脂部5具有抑制相邻的匝20间的移位的功能。匝20间的移位是指匝20彼此在多个匝20的轴方向移位。
模制树脂部5进入在四个角部22的至少位于对角的角部22设置的两个间隙23。换句话讲,模制树脂部5设置于四个间隙23中至少位于对角的两个间隙23。四个间隙23中至少位于对角的两个间隙23是与构成相邻的匝20的四个角部22对应的间隙。模制树脂部5除了位于对角的两个间隙23之外,还可以进入剩余的两个间隙23的至少一方。模制树脂部5也可以进入四个间隙23全部。
可列举的是,模制树脂部5中的进入间隙23的部分的长度L2为扁线3的横截面中的长边31的长度a(也参照图4)的25%以上。上述长度L2是模制树脂部5从将相邻的匝20的外侧区域221的顶端连接的线进入间隙23的、沿着扁线3的宽度方向的最大长度。扁线3的宽度是扁线3的长边31方向的长度。通过上述长度L2为长度a的25%以上,从而抑制抑制匝20间的移位。上述长度L2越长,越容易抑制匝20间的移位。可列举上述长度L2进一步为长度a的30%以上、40%以上、特别是50%以上。在将扁线3扁立绕的关系上,可列举上述长度L2为75%以下、进一步为70%以下、特别是65%以下。可列举上述长度L2为长度a的25%以上且75%以下、进一步为30%以上且75%以下、40%以上且70%以下、特别是50%以上且65%以下。
构成模制树脂部5的树脂例如可列举与上述的复合材料的树脂同样的树脂。模制树脂部5的构成材料也可以与复合材料同样,含有上述的填料。
<转换器·电力变换装置>
上述的实施方式的电抗器1能够利用于满足以下通电条件的用途。作为通电条件,例如可列举如下:最大直流电流为100A以上且1000A以下程度,平均电压为100V以上且1000V以下程度,使用频率为5kHz以上且100kHz以下程度。实施方式的电抗器1代表性地能够利用于电动汽车、混合动力汽车等车辆等上所载置的转换器的构成部件、具备该转换器的电力变换装置的构成部件。
如图7所示,混合动力汽车、电动汽车等车辆1200具备主电池1210、与主电池1210连接的电力变换装置1100、以及被来自主电池1210的供应电力驱动而利用于行驶的电动机1220。电动机1220代表性地是三相交流电动机,在行驶时驱动车轮1250,在再生时作为发电机执行功能。在混合动力汽车的情况下,车辆1200除了电动机1220之外还具备发动机1300。在图7中,作为车辆1200的充电部位而示出插口,但是能够设为具备插头的形式。
电力变换装置1100具有:与主电池1210连接的转换器1110;和逆变器1120,与转换器1110连接,进行直流和交流的相互变换。本例所示的转换器1110在车辆1200行驶时使200V~300V程度的主电池1210的输入电压升压到400V~700V程度并向逆变器1120供电。转换器1110在再生时将从电动机1220经由逆变器1120输出的输入电压降压到适于主电池1210的直流电压并向主电池1210充电。输入电压是直流电压。逆变器1120在车辆1200行驶时将由转换器1110升压的直流变换为预定交流并向电动机1220供电,在再生时将来自电动机1220的交流输出变换为直流并向转换器1110输出。
如图8所示,转换器1110具备多个开关元件1111、控制开关元件1111的动作的驱动电路1112、以及电抗器1115,通过导通/断开的反复,进行输入电压的变换。输入电压的变换在此是指进行升降压。开关元件1111可利用电场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等功率器件。电抗器1115具有如下功能:利用对将要流过电路的电流的变化进行妨碍的线圈的性质,在电流由于开关动作而将要增减时,使该变化平滑。作为电抗器1115,具备上述的实施方式的电抗器1。
车辆1200除了转换器1110之外,还具备与主电池1210连接的供电装置用转换器1150、连接到成为辅机类1240的电力源的副电池1230和主电池1210并将主电池1210的高压变换为低压的辅机电源用转换器1160。转换器1110代表性地进行DC-DC变换,但是供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160进行AC-DC变换。在供电装置用转换器1150中也有进行DC-DC变换的供电装置用转换器。供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160的电抗器能够利用具备与上述的实施方式的电抗器1同样的构成并将大小、形状等适当变更的电抗器。另外,也能够将上述的实施方式的电抗器1利用于进行输入电力的变换的转换器、且仅进行升压的转换器或仅进行降压的转换器。
<实施方式的效果>
实施方式的电抗器1通过模制树脂部5进入构成匝20的四个角部22的至少位于对角的角部22的间隙23,从而能够抑制匝20间的移位。例如,实施方式的电抗器1即使在电抗器1使用时由于外力、伴随线圈2励磁的振动,也能够抑制匝20间的移位。通过匝20间的移位被抑制,从而即使是在匝20间存在异物的情况,异物也不在匝20间滑动,能够抑制异物损伤扁线3的绝缘包覆部39。因此,实施方式的电抗器1即使是在匝20间存在异物的情况,也能够防止匝20间的短路。
实施方式的电抗器1在匝20的直线部21的内侧及外侧和角部22的内侧使相邻的匝20彼此相接,因此为小型。电抗器1为小型是因为:通过相邻的匝20彼此相接,从而由多个匝20构成的线圈2的轴方向的长度短。相邻的匝20彼此相接是因为:在制造线圈2时以相邻的匝20彼此接触的方式扁立绕。
实施方式的电抗器1通过满足以下条件,从而线圈2的轴方向的长度短,且在匝20的角部22的外侧容易构成间隙23。第一个条件是扁线3的横截面中的纵横比满足2以上。第二个条件是各角部22的弯曲半径R满足10mm以下。通过满足上述条件,从而例如相邻的外侧区域221的最大长度L1容易变为10μm以上且1000μm以下,模制树脂部5容易进入间隙23。模制树脂部5中的进入间隙23的部分的长度L2容易变为扁线3的横截面中的长边31的长度a的25%以上。通过模制树脂部5良好地进入间隙23,从而能够良好地抑制匝20间的移位。
实施方式的电力变换装置1100及实施方式的转换器1110通过具备实施方式的电抗器1,从而即使是在线圈2的匝20间存在异物的情况,也能够防止匝20间的短路,可靠性高。
附图标记说明
1电抗器
2线圈;20匝;21直线部;22角部
211、221外侧区域;212、222内侧区域;213、223中央区域
23、24间隙
3扁线;31长边;32短边;38导体线;39绝缘包覆部
4磁芯
41中间芯部;42、43侧芯部;44、45端芯部
5模制树脂部
a、b、L1、L2长度;R弯曲半径;P拐点
1100电力变换装置;1110转换器;1111开关元件
1112驱动电路;1115电抗器;1120逆变器
1150供电装置用转换器;1160辅机电源用转换器
1200车辆;1210主电池;1220电动机
1230副电池;1240辅机类;1250车轮;1300发动机

Claims (8)

1.一种电抗器,具备:
扁立线圈,由扁线构成;
磁芯;以及
模制树脂部,将所述磁芯的至少一部分覆盖,
所述扁立线圈具备构成为矩形的多个匝,
所述多个匝各自具备四个直线部和将相邻的所述直线部相连的曲线状的四个角部,
所述四个角部各自具备在相邻的所述匝彼此之间设置有间隙的外侧区域,
所述模制树脂部至少进入位于对角的两个所述间隙。
2.根据权利要求1所述的电抗器,其中,所述四个角部各自具备相邻的所述匝彼此的间隔比所述间隙的间隔窄的内侧区域。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电抗器,其中,作为所述扁线的截面中的长边的长度a和短边的长度b的比的纵横比a/b为2以上。
4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的电抗器,其中,所述四个角部各自的弯曲半径为10mm以下。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任一项所述的电抗器,其中,相邻的所述外侧区域间的最大长度为10μm以上且1000μm以下。
6.根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的电抗器,其中,所述模制树脂部中的进入所述间隙的部分的长度为所述扁线的截面中的长边的长度的25%以上。
7.一种转换器,具备权利要求1至权利要求6中的任一项所述的电抗器。
8.一种电力变换装置,具备权利要求7所述的转换器。
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