CN116110681A - 变压器、功率转换装置、变压器产品组以及变压器的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器、功率转换装置、变压器产品组以及变压器的制造方法。本发明获得一种能够容易应对各种输入电压规格，提高生产率的变压器。包括形成磁路的芯体部、以及卷绕在芯体部上的一次侧绕组和二次侧绕组，一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分、和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互连接，并设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

Description

变压器、功率转换装置、变压器产品组以及变压器的制造方法

技术领域

本申请涉及变压器、功率转换装置、变压器产品组和变压器的制造方法。

背景技术

由于近年来围绕汽车的环境规定及技术进步，在各种车型中开发并普及了电动车或混合动力汽车。多个功率转换装置搭载在像混合动力汽车或电动车那样，将电动机用作为驱动源的电动车辆上。功率转换装置是将输入电流从直流转换成交流、从交流转换成直流或将输入电压转换成不同电压的装置。作为电动车辆上搭载的功率转换装置，具体来说，可举出将商用交流电转换为直流电并对高压电池充电的充电器、将高压电池的直流电转换为不同电压的直流电的DC/DC转换器、将来自高压电池的直流电转换为到电动机的交流电的逆变器等。

例如，将DC/DC转换器搭载在电动车辆上，用于从高压锂离子电池对低压铅电池充电。为了保护周围免受高压影响，高压锂离子电池与底盘及低压系统绝缘。在DC/DC转换器中，一般也需要通过变压器使高压的输入侧和低压的输出侧绝缘。

变压器具有构成磁路的芯体、高压的一次侧绕组和低压的二次侧绕组。例如，公开了由平面型构成的变压器(例如参照专利文献1)。在平面型中，一次侧绕组和二次侧绕组同轴层叠。中心抽头型变压器的情况下，一次侧绕组配置在两个二次侧绕组之间。由于一次侧绕组的匝数比二次侧绕组更多，因此以一次侧绕组的端子为起点，从外周向内周卷绕数匝，与不同层的一次侧绕组连接，从内周向外周卷绕数匝，将另一端子作为终点。不同的层彼此的绕组通过焊接、压接或螺丝钉等连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2016-111130号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

由于近来电动车辆的普及，电动化被应用于各种车型。由于根据车型不同，高压锂离子电池的容量不同，电压也会不同，因此DC/DC转换器需要应对各种输入电压规格。另一方面，无论车型如何，低电压的铅电池电压都是恒定的，因此需要根据变压器的匝数比来应对输入电压规格。但是，在上述专利文献1的变压器结构中，存在着无法容易地应对各种输入电压规格的问题。例如，若输入电压改变，则输入电流也会发生变化，因此除了匝数的改变外，还需要热设计，使得由于输入电流增加而产生的发热量作为变压器成立，需要对一次侧绕组的层数、各层的匝数、线宽、各层的连接点等进行重新设计。另外，需要针对每个输入电压规格制造不同的变压器，在制造工序中，必须管理各种类型的变压器，存在生产管理、库存管理等变复杂的问题。

因此，本申请的目的是获得一种变压器、功率转换装置、变压器的产品组以及变压器的制造方法，能够容易地应对各种输入电压规格，提高了生产率。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所公开的变压器包括：形成磁路的芯体部、以及卷绕在芯体部上的一次侧绕组和二次侧绕组，一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分、和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互连接，并设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

发明效果

根据本申请所公开的变压器，一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分、和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互连接，并设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数，因此，通过延伸构件的连接来切换分割绕组的串联连接和并联连接，能够在使变压器的芯体部和卷绕部分共用化而不改变的情况下，改变变压器的匝数，因而能抑制由于改变匝数时的设计工时和专用设计而引起的变压器的种类增加，可得到能够容易地应对各种输入电压规格，提高了生产率的变压器。

附图说明

图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的电路结构的图。

图2是示出实施方式1的功率转换装置的电压和一次侧绕组的匝数的表格图。

图3是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的变压器的概要的分解立体图。

图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的变压器的主要部分的概要的图。

图5是示出图4所示的变压器的电路结构的图。

图6是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的变压器的主要部分的概要的图。

图7是示出图6所示的变压器的电路结构的图。

图8是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的变压器的制造工序的图。

图9是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的变压器的主要部分的概要的图。

图10是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的变压器的概要的分解立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本申请的实施方式的变压器、功率转换装置、变压器的产品组以及变压器的制造方法进行说明。另外，各图中关于相同或相当的构件、部位，标注相同标号来进行说明。

实施方式1

图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置100的电路结构的图，图2是示出功率转换装置100的电压和一次侧绕组3a的匝数N1的表格图，图3是示出功率转换装置100的变压器3的概略的分解立体图，并且是省略基板401示出的图，图4是从图3所示的变压器3的跟前左方向观察功率转换装置100的变压器3的主要部分的概要并示出的图，并且是用于说明图的上部所示的基板401的基板面中的连接结构的图，图5是示出图4所示的变压器3的电路结构的图，图6是从图3所示的变压器3的跟前左方向观察实施方式1的功率转换装置100的另一个变压器3的主要部分的概要并示出的图，并且是用于说明图的上部所示的基板401的基板面中的连接结构的图，图7是示出图6所示的变压器3的电路结构的图，图8是示出功率转换装置100的变压器3的制造工序的图。在图4和图6中省略了下侧芯体101和上侧芯体102。功率转换装置100是将直流电源1的直流电压Vin转换为通过变压器3绝缘的二次侧直流电压，并将直流电压Vout输出到电池等负载7的装置。

＜功率转换装置100＞

根据图1来说明功率转换装置100的主电路结构。在图1中，左侧为输入侧，右侧为输出侧。功率转换装置100包括：单相逆变器2，其连接到直流电源1并具有将输入的直流电压Vin转换为交流电压并输出的多个半导体开关元件2a、2b、2c、2d；变压器3，其被绝缘，并且对从单相逆变器2输出的交流电的电压进行转换并输出；以及整流电路4，其对变压器3的输出进行整流。直流电源1连接到功率转换装置100的输入侧，低压电池等负载7连接到输出侧。输出平滑用的电抗器5和平滑电容器6连接到整流电路4的输出侧，直流电压Vout经由电抗器5和平滑电容器6从整流电路4输出到负载7。

单相逆变器2具有构成全桥结构的半导体开关元件2a、2b、2c、2d。单相逆变器2与变压器3的一次侧绕组3a相连接。半导体开关元件2a、2b、2c、2d是例如在源极和漏极之间内置有二极管的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。另外，半导体开关元件2a、2b、2c、2d不限于MOSFET，也可以是二极管反向并联连接的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)等自灭弧型半导体开关元件。半导体开关元件2a、2b、2c、2d形成在由硅(Si)、碳化硅(SiC)或氮化镓(GaN)等半导体材料制成的半导体基板上。

整流电路4具有半导体元件即作为整流元件的二极管4a、4b。变压器3具有一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c。变压器3的二次侧是中心抽头型，并且中心抽头端子连接到GND。除中心抽头端子以外的二次侧的端子分别连接到二极管4a、4b的阳极端子。二极管4a、4b的阴极端子连接到电抗器5。整流电路4对从二次侧绕组3b、3c输出的低压交流进行整流并将其转换为直流脉冲电压。电抗器5和平滑电容器6对直流脉冲电压进行平滑。

作为功率转换装置100的示例，已经示出了二次侧是中心抽头型DC/DC转换器的示例，但是二次侧可以是全桥结构。另外，示出了一次侧为全桥型的DC/DC转换器的例子，然而只要是正激型、反激型或LLC型等具有绝缘的变压器的绝缘型转换器，也可以是其他类型。

＜变压器3的绕组比和发热＞

接下来，以输入电压规格改变的情况为例，说明需要根据输入输出电压规格改变变压器3的绕组比的原因。当变压器3的一次侧绕组3a的匝数为N1，二次侧绕组3b、3c的匝数为N2时，用式(1)表示匝数比N。

[数学式1]

当输入电压为Vin，输出电压为Vout，半导体开关元件2a、2b、2c、2d的占空比为D时，用式(2)表示匝数比。

[数学式2]

在式(2)中，匝数比N和占空比D有选择的自由度。一般而言，当DC/DC转换器向负载7的输出电压和输出电流恒定时，占空比D越小而匝数比N越大，则半导体开关元件2a、2b、2c、2d和变压器3的一次侧绕组3a的矩形波形状的电流波形的峰值越增加，有效值越增加。因此，为了抑制DC/DC转换器的损耗，一般将占空比D设为可取得的最大值，将变压器3的匝数比N设定得较小。

根据图2来说明具体需要的匝数比N的例子。为了简单起见，将功率转换装置100设为降压型DC/DC转换器，将二次侧绕组3b、3c的匝数设为N2＝1。将第一输入输出电压规格设为输入电压100V～200V，且输出电压14V，将第二输入输出电压规格设为输入电压200V～300V，且输出电压14V。此外，单相逆变器2使半导体开关元件2a、2d导通且半导体开关元件2b、2c关断的期间、以及半导体开关元件2a、2d关断且半导体开关元件2b、2c导通的期间大致相同，并且交替地重复。然而，为了防止臂短路，必须设置用于关断所有半导体开关元件2a、2b、2c、2d的死区时间期间。因此，假设可取得的最大占空比D为0.9。另外，作为匝数比N，需要设定为能够以输入电压范围的最小值输出所确定的输出电压。在以上条件下，使用式(2)计算变压器3的一次侧绕组3a的一次匝数N1时，如图2所示，第一输入输出电压规格的情况下，一次匝数N1需要6匝，第二输入输出电压规格的情况下，一次匝数N1需要12匝。也就是说，根据输入电压规格的范围，需要改变一次匝数N1。此外，在匝数较多的一次侧绕组3a中，电流变小。

接下来，说明由于输入电压规格的不同，电流大小的改变对变压器3的影响。在将从直流电源1到DC/DC转换器的输入电流有效值设为I in，将从DC/DC转换器到负载7的输出电流设为Iout时，输入电流有效值由式(3)表示。

[数学式3]

在此，为了简单起见，将DC/DC转换器的效率设为1。如果输出功率(＝Vout×Iout)恒定，则当输入电压降低时，输入电流呈反比增加。在输入电压规格的范围内，由于在输入电压最低的情况下输入电流最大，因此上述的第一输入输出电压规格的情况下，输入电压范围的下限为100V，第二输入输出电压规格的情况下，输入电压范围的下限为200V。根据式(3)，第一输入输出电压规格时的输入电流流过第二输入输出电压规格的输入电流的两倍。因此，当作为变压器3从第二输入输出电压规格改变为第一输入输出电压规格时，如果将一次匝数N1从12匝改变为6匝，则流过一次侧绕组3a的电流变为2倍。因此，由于两倍电流导致产生的绕组损耗，需要改变一次侧绕组3a的绕组截面积，使得变压器3的一次侧绕组3a的发热量在作为变压器成立的范围内。也就是说，根据输入电压规格的范围，不仅需要改变一次匝数N1，还需要针对由于一次匝数N1的变更引起的一次侧绕组3a的电流增加进行设计。

＜变压器3的结构＞

这里，示出了将二次侧绕组3b、3c的匝数N2设为N2＝1，且将一次侧绕组3a的匝数N1设为N1＝6或N1＝12来实现变压器3的结构的示例。根据图4和图5说明一次侧绕组3a的匝数N1为N1＝12的示例，根据图6和图7说明一次侧绕组3a的匝数N1为N1＝6的示例。此外，在本实施方式中，如图3所示，示出了将板金层叠后的平面形状的变压器3的例子，但是本申请所示的结构不限于平面形状的变压器。变压器3包括形成磁路的芯体部、卷绕在芯体部上的一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c、以及作为连接构件的基板401。连接构件不限于基板401，只要是具有连接绕组的端部的布线的构件，则可以是其它构件。

芯体部具有环状的外周芯体、连接在外周芯体中的相对的两个部分之间的柱状的中心芯体，一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c卷绕在中心芯体上。通过这样构成，能将一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c高效地卷绕在具有闭磁路结构的芯体部上。芯体部由铁氧体等磁性材料制成。在本实施方式中，如图3所示，芯体部具有下侧芯体101和上侧芯体102，通过使形成为E型的下侧芯体101和上侧芯体102重叠，形成具有闭磁路结构的芯体部。芯体部的结构不限于形成为E型的下侧芯体101和上侧芯体102，也可以是形成为E型和I型的两个分割芯体。

如图4和图6所示，将基板401配置在变压器3的上方向。基板401的配置不限于此，可以配置在变压器3的横向。基板401例如是环氧玻璃基板。在基板401上搭载有本实施方式的DC/DC转换器的一部分，具体地说，搭载有用于连接图1所示的部件的布线、用于驱动半导体开关元件2a、2b、2c、2d的栅极的驱动器、用于控制DC/DC转换器的输入输出电压传感器等的控制电路。

一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件。在基板401中，将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互连接，通过设置在基板401上的连接图案，设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。通过这样构成，在不改变一次侧绕组和二次侧绕组的结构的情况下，在基板401中设定变压器上的匝数，因此，能够容易地应对各种输入电压规格，能够容易地获得提高了生产率的变压器。以下，对结构的详细情况进行说明。

一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c由多个绕组构件形成。多个绕组构件中的每一个在与卷绕有绕组的芯体部的部分即中心芯体的延伸方向正交的同一平面上形成为弯曲的板状，板面与中心芯体的延伸方向正交，多个绕组构件在中心芯体的延伸方向上层叠。在本实施方式中，一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的绕组构件从图3的下侧依次层叠成一次侧绕组201、二次侧绕组301、一次侧绕组202、一次侧绕组203、二次侧绕组302、一次侧绕组204。用于绝缘的树脂构件插入各绕组之间，图中省略。在本实施方式中，一次侧绕组3a是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组。由一次侧绕组201和一次侧绕组202形成分割绕组3a1，由一次侧绕组203和一次侧绕组204形成分割绕组3a2。

一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组。在本实施方式中，一次侧绕组3a是流过卷绕部分的电流较小的一方，并且是多个分割绕组。通过这样构成，能抑制在变压器3中产生的发热。

分割绕组3a1、3a2的卷绕匝数和卷绕方向彼此相同，基板401中，使分割绕组3a1、3a2的延伸构件相互串联连接或并联连接。在图4中，分割绕组3a1、3a2串联连接，在图6中，分割绕组3a1、3a2并联连接。通过这样构成，在不改变一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的结构的情况下，能仅通过改变基板401中的连接图案来容易地将变压器上的匝数设定为串联或并联。此外，通过由基板401形成连接构件，能仅通过改变基板的布线图案来容易地进行多个分割绕组的串联连接、并联连接的变更。在本实施方式中，通过基板401进行延伸构件的连接，但不限于此。延伸构件的连接例如也可以通过焊接来进行。在通过基板401来进行延伸构件的连接时，能容易地切换延伸构件的连接。

分割绕组3a1、3a2由进一步分割的两个追加分割绕组形成，两个追加分割绕组在卷绕有绕组的芯体部的部分的延伸方向上配置在彼此不同的位置。形成分割绕组3a1的一次侧绕组201、202是追加分割绕组，形成分割绕组3a2的一次侧绕组203、204是追加分割绕组。通过这样构成，能层叠地设置追加分割绕组，因此能使变压器3小型化。

两个追加分割绕组中的每一个具有多个卷绕匝数，在与中心芯体的延伸方向正交的同一平面上，形成为以中心芯体为中心呈漩涡状弯曲的板状，板面与中心芯体的延伸方向正交。两个追加分割绕组中的靠近芯体部一侧的端部即内侧端部相互连接，两个延伸构件从两个追加分割绕组中的远离芯体部一侧的端部延伸。在本实施方式中，一次侧绕组201卷绕三匝，并具有内侧端部2011，该内侧端部2011具有朝一次侧绕组202的方向的弯曲结构。一次侧绕组202卷绕三匝，并具有内侧端部2021，该内侧端部2021具有朝一次侧绕组201的方向的弯曲结构。内侧端部2011和内侧端部2021配置在比二次侧绕组301的卷绕方向上的内侧部分更靠中心芯体侧，并且例如通过焊接连接。一次侧绕组203卷绕三匝，并具有内侧端部2031，该内侧端部2031具有朝一次侧绕组204的方向的弯曲结构。一次侧绕组204卷绕三匝，并具有内侧端部2041，该内侧端部2041具有朝一次侧绕组203的方向的弯曲结构。内侧端部2031和内侧端部2041配置在比二次侧绕组302的卷绕方向上的内侧部分更靠中心芯体侧，并且例如通过焊接连接。

通过这样构成，能减少比一次侧绕组201、202、203、204中的每一个的卷绕部分更朝向外侧延伸的延伸构件。由于减少延伸构件，因此能简化延伸构件的结构。另外，由于内侧端部2011、2021、2031、2041设置在中心芯体侧，因此不需要设置与一次侧绕组201、202、203、204以及与二次侧绕组301、302交叉的层以取出绕组的端部，因此能减小变压器3的中心芯体在延伸方向上的长度，能使变压器3小型化。

两个追加分割绕组是一次侧绕组和二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较小的绕组，在中心芯体的延伸方向上的两个追加分割绕组之间配置有一次侧绕组和二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较大的绕组。在本实施方式中，二次侧绕组301配置在作为两个追加分割绕组的一次侧绕组201、202之间，二次侧绕组302配置在作为两个追加分割绕组的一次侧绕组203、204之间。通过这样构成，即使在变压器3的一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c之间的匝数比之差较大的情况下，也能将一次侧绕组201、202、203、204和二次侧绕组301、302配置得较近，从而能提高变压器3的耦合度。由于变压器3的耦合度提高，因此能抑制一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的交流损耗。此外，在将一次侧绕组201、二次侧绕组301、一次侧绕组202在中心芯体的延伸方向上作为一组时，能与具有共同结构的一次侧绕组203、二次侧绕组302、一次侧绕组204的组实现构件的共用化。

关于一次侧绕组和二次侧绕组的配置，已经说明了设置追加分割绕组的例子，但是一次侧绕组和二次侧绕组的配置并不限于设置追加分割绕组的情况。一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，从中心芯体延伸的方向观察时，至少被分割为两个的分割绕组中的每一个也可以配置在流过卷绕部分的电流较大的一方绕组的一侧和另一侧。例如，一次侧绕组中的两个分割绕组可以配置在一个二次侧绕组的两侧。通过这样构成，即使在变压器3的一次侧绕组和二次侧绕组的匝数比之差较大的情况下，也可以将一次侧绕组中的两个分割绕组和二次侧绕组配置得较近，从而提高变压器3的耦合度。由于变压器3的耦合度提高，因此能抑制一次侧绕组和二次侧绕组的交流损耗。

一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，多个分割绕组中的每一个在至少一层中的卷绕匝数是多个。在本实施方式中，如上所述，分别作为分割绕组的一次侧绕组201、202、203、204的卷绕匝数为3匝。通过这样构成，即使在变压器3的一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c之间的匝数比之差较大的情况下，也能将一次侧绕组201、202、203、204和二次侧绕组301、302配置得较近，从而能提高变压器3的耦合度。由于变压器3的耦合度提高，因此能抑制一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的交流损耗。此外，由于减少了一次侧绕组和二次侧绕组的层数，因此在冷却变压器3的情况下，能提高一次侧绕组和二次侧绕组的冷却性。由于提高了一次侧绕组和二次侧绕组的冷却性，因此能使变压器3小型化。

一次侧绕组和二次侧绕组的多个绕组构件的层叠顺序相对于层叠方向的中央对称地配置。通过这样构成，能将相对于层叠方向的中央设置在一侧的多个绕组构件和设置在另一侧的多个绕组构件中的每一个看作具有相同结构的组。在本实施方式中，一次侧绕组201、二次侧绕组301、一次侧绕组202是一侧的组，而一次侧绕组203、二次侧绕组302、一次侧绕组204的组是另一侧的组。由于双方的组的结构相同，因此能使双方的组的构件共用化。由于使双方的组的构件共用化，因此能提高变压器3的生产率。

分割绕组3a1的两个延伸构件的端部是连接端子2012、2022。分割绕组3a2的两个延伸构件的端部是连接端子2032、2042。延伸构件分别具有沿基板401的方向弯曲的弯曲部2013、2023、2033、2043。二次侧绕组301具有端子3011、3012，该端子3011、3012在中心芯体上卷绕一匝并连接到外部。二次侧绕组302具有端子3021、3022，该端子3021、3022在中心芯体上卷绕一匝并连接到外部。

作为分割绕组3a1、3a2的延伸构件的各自的端部的连接端子2012、2022、2032、2042具有相同的形状。当设为相同形状时，能容易地连接到基板401。此外，即使改变分割绕组3a1、3a2的卷绕匝数，替换成另一构件的分割绕组，只要连接端子的形状相同，就也能与替换前同样地容易地进行与基板401的连接。

对一次侧绕组3a的匝数N1为N1＝12的连接结构进行说明。一次侧绕组201、202、203、204的卷绕匝数为3匝，分割绕组3a1通过串联连接一次侧绕组201、202而构成，分割绕组3a2通过串联连接一次侧绕组203、204而构成。分割绕组3a1、3a2分别为6匝。如图4所示，连接端子2012、2022、2032、2042分别穿过并焊接到设置在基板401上的通孔411、412、413、414。通孔411、412、413、414中的每一个通过作为连接图案的基板布线连接在基板401上。基板布线421连接到通孔411，通孔413经由基板布线422连接到通孔412，基板布线424连接到通孔414。这样，由于分割绕组3a1、3a2在基板401中串联连接，因此一次侧绕组3a的匝数N1为12匝。

在图4所示的示例中，设置在基板401上的通孔411、412、413、414配置成不排列在一条直线上，使得从可以知道一次侧绕组201、202、203、204的层叠结构的方向上观察时容易理解从变压器3的一次侧绕组201、202、203、204延伸的连接端子2012、2022、2032、2042在基板401上连接为止的结构。通孔411、412、413、414的配置并不限于此，也可以使连接端子2012、2022、2032、2042从一次侧绕组201、202、203、204延伸，使得通孔411、412、413、414在俯视基板401时处于长方形的角位置。此外，可以使连接端子2012、2022、2032、2042从一次侧绕组201、202、203、204延伸，使得通孔411、412、413、414排列在一条直线上。

利用图5，说明一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的连接结构。一次侧绕组201、202串联连接，一次侧绕组203、204串联连接，一次侧绕组202、203分别经由基板401的通孔412、413通过基板布线422连接。此外，一次侧绕组201、204分别经由基板401的通孔411、414连接到基板布线421、424，并连接到图1所示的单相逆变器2。二次侧绕组302、301的端子3022、3012具有例如朝彼此接触的方向弯曲的结构。在双方接触的位置，端子3022、3012通过螺钉或焊接等连接，并成为二次侧的中心抽头端子。二次侧绕组302、301的端子3021、3011连接到图1所示的整流电路4，端子3012、3022连接到图1所示的GND。另外，图1所示的变压器3的用点划线包围的电路对应于图5所示的变压器3的用点划线包围的电路。

如图4所示，沿中心芯体延伸的方向观察时，基板401配置成与延伸构件重叠。沿中心芯体延伸的方向观察时，多个分割绕组3a1、3a2中的每一个中的重叠设置的延伸构件分别在不同的位置处设置有弯曲部。在本实施方式中，沿中心芯体延伸的方向观察时，一次侧绕组201、203的延伸构件重叠地设置，一次侧绕组202、204的延伸构件重叠地设置。因此，弯曲部2013、2033设置在不同的位置，并且弯曲部2023、2043设置在不同的位置。通过这样构成，能以相同的形状制造一次侧绕组201、202、203、204，通过改变弯曲部2013、2023、2033、2043的位置来使绕组构件共用化。由于绕组构件能共用化，因此在制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，因此能提高变压器3的生产率。

沿中心芯体延伸的方向观察时，基板401配置在比一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c更靠一侧或另一侧。通过这样构成，能统一弯曲部2013、2023、2033、2043的弯曲方向，并且在设置一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c之后，能从中心芯体延伸的方向安装基板401，因此变压器3的组装性变好，因而能提高变压器3的生产率。

对一次侧绕组3a的匝数N1为N1＝6的连接结构进行说明。一次侧绕组201、202、203、204的卷绕匝数为3匝，分割绕组3a1通过串联连接一次侧绕组201、202而构成，分割绕组3a2通过串联连接一次侧绕组203、204而构成。分割绕组3a1、3a2分别为6匝。如图6所示，连接端子2012、2022、2032、2042分别穿过并焊接到设置在基板401上的通孔411、412、413、414。通孔411、412、413、414中的每一个通过作为连接图案的基板布线连接在基板401上。连接端子2012和连接端子2032分别经由通孔411、413通过基板布线425连接。连接端子2022和连接端子2042分别经由通孔412、414通过基板布线426连接。基板布线421、424分别连接到通孔411、414。这样，由于分割绕组3a1、3a2在基板401中并联连接，因此一次侧绕组3a的匝数N1为6匝。

利用图7，说明一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的连接结构。一次侧绕组201、202串联连接，并且其两端连接到通孔411、412。一次侧绕组203、204串联连接，并且其两端连接到通孔413、414。通孔411和通孔413以及通孔412和通孔414分别通过基板布线425、426连接，从而串联连接的一次侧绕组201、202与串联连接的一次侧绕组203、204并联连接。

在上述并联连接的结构中，分割绕组3a1、3a2各自的匝数和卷绕方向相同，分割绕组3a1、3a2分别在中心芯体的延伸方向上配置在彼此不同的位置，分割绕组3a1、3a2各自的卷绕开始侧的连接端子2012、2032在基板401中电连接，分割绕组3a1、3a2各自的卷绕结束侧的连接端子2022、2042在基板401中电连接。在变压器3的一次匝数N1比较多的用途中，为了减小投影面积以防止平面型变压器大型化，不得不减少每一层的匝数，并增加层数。这种情况下，产生了将哪个层的绕组进行并联连接的自由度。通过这样构成，在变压器内部的连接变得容易，减少为了利用基板401进行连接而取出的连接端子的数量，能简化取出结构。此外，能使位于层叠方向上的中心的下侧的一次侧绕组201、202、位于层叠方向上的中心的上侧的一次侧绕组203、204的绕组共用化。

与一次侧绕组3a的匝数N1为12匝的变压器3相比，一次侧绕组3a的匝数减少一半，从而使两倍的电流流过一次侧绕组3a。然而，由于通过一次侧绕组201、202与一次侧绕组203、204的并联连接来实现一次侧绕组3a，因此流过一次侧绕组201、202、203、204中的每一个的电流与匝数N1为12匝时的电流相同。即，即使由于匝数N1的变更导致流过变压器3的一次侧的电流改变，由于流过一次侧绕组201、202、203、204中的每一个的电流相同，因此不需要变更绕组宽度或重新考虑冷却方法等为了使一次侧绕组3a的发热量在作为变压器成立的范围内进行的重新设计。在一次侧绕组201、202、203、204的冷却条件大致相同的情况下，例如自然散热，或者从一次侧绕组201、204的两个面冷却，或者对二次侧绕组301、302的端子3011、3012、3021、3022进行冷却的情况下，这特别有效。

通过将本实施方式中所示的变压器3用于功率转换装置100，从而能获得能容易地应对各种输入电压的规格，提高了生产率的功率转换装置。此外，在将本实施方式中所示的变压器3用于功率转换装置100的情况下，可以在基板401上搭载构成功率转换装置100的一部分电路。通过这样构成，由于在搭载有功率转换装置100的一部分电路的基板401上改变变压器3的一次侧绕组的连接端子2012、2022、2032、2042之间的连接，因此不需要设置用于改变连接的专用构件，因此功率转换装置100能小型化，能使功率转换装置100的成本变低。

由此，在基板401中，通过切换分割绕组3a1、3a2的串联连接和并联连接，能在使变压器3的芯体部和绕组构件共用化而不改变的情况下，将一次侧绕组3a的匝数N1切换为6匝和12匝。由此，由于能容易地应对各种输入电压规格，所以不需要重新设计变压器3的芯体部和绕组构件，因此能使构成变压器3的材料的种类共用化。由于使构成变压器3的材料的种类共用化，因此抑制了在改变匝数的情况下的设计工时和由于专用设计而增加变压器3的种类，使制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，从而能提高变压器3的生产率。

在本实施方式中，变压器3是平面型变压器。由于可以选择从哪个一次侧绕组201、202、203、204取出由基板401等连接构件连接的延伸构件的连接端子，因此，仅通过改变连接端子，一次侧绕组201、202、203、204、二次侧绕组301、302和芯体部变得容易共用化，因此能提高变压器3的生产率。

＜变压器3的产品组＞

变压器3的产品组具有第一变压器和第二变压器。第一变压器包括形成磁路的芯体部、卷绕在芯体部上的一次侧绕组和二次侧绕组、以及第一连接构件。一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件。第一连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互串联连接，并且通过串联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

第二变压器包括具有与第一变压器相同结构的芯体部、具有与第一变压器相同结构的一次侧绕组和二次侧绕组、以及第二连接构件。第二连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互并联连接，通过并联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。在本实施方式中，图4所示的变压器3是第一变压器，图6所示的变压器3是第二变压器。而且图4所示的基板401是第一连接构件，图6所示的基板401是第二连接构件。

通过包括具有串联连接图案的第一连接构件和具有并联连接图案的第二连接构件，能容易地将具有不同的连接结构的第一变压器和第二变压器作为产品组管理。由于制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，因此能提高变压器3的生产率。

＜变压器3的制造方法＞

关于变压器3的制造方法，使用图8来进行说明。变压器3在构件准备工序(S11)、卷绕工序(S12)、连接工序(S13)中制造。构件准备工序是准备作为形成磁路的芯体部的下侧芯体101和上侧芯体102、一次侧绕组和二次侧绕组、以及作为连接构件的基板401的工序。卷绕工序是将一次侧绕组和二次侧绕组卷绕在芯体部的工序。连接工序是将一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方与基板401连接的工序。下面，进行详细说明。

在构件准备工序中，作为一次侧绕组和二次侧绕组，准备一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件的绕组。当变压器3是平面型变压器时，卷绕工序是将一次侧绕组和二次侧绕组的绕组构件配置在芯体部上的工序。

连接工序中，执行：第一连接工序，其中通过基板401将分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互串联连接，并通过基板401的串联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数；以及第二连接工序，其中通过基板401将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互并联连接，并通过基板401的并联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。通过第一连接工序制造上述的第一变压器，通过第二连接工序制造上述的第二变压器。

通过包括第一连接工序和第二连接工序，能容易地制造具有不同连接结构的第一变压器和第二变压器。由于能容易地制造第一变压器和第二变压器，因此制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，从而能提高变压器3的生产率。

如上所述，在实施方式1的变压器3中，一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分和从卷绕部分的两端延伸出的2个延伸构件，被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互连接，设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数，因此能够根据延伸构件的连接来切换分割绕组的串联连接和并联连接，能够在使变压器3的芯体部和绕组构件共用化而不改变的情况下，改变变压器的匝数。因此，由于能容易地应对各种输入电压规格，所以不需要重新设计变压器3的芯体部和绕组构件，能使构成变压器3的材料的种类共用化。由于使构成变压器3的材料的种类共用化，因此抑制在改变匝数的情况下的设计工时和由于专用设计而增加变压器3的种类，使制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，因而能提高变压器3的生产率。此外，包括基板401，基板401将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互连接，通过基板布线设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数时，能容易地在基板401中切换分割绕组的串联连接和并联连接。

当一次侧绕组和二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组时，能抑制变压器3中产生的发热。另外，当分割绕组3a1、3a2的卷绕匝数和卷绕方向彼此相同，并且基板401将分割绕组3a1、3a2的延伸构件相互串联连接或并联连接时，在不改变一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的结构的情况下，能仅通过改变基板401中的基板布线来容易地将变压器上的匝数设定为串联或并联。

一次侧绕组和二次侧绕组由多个绕组构件形成，多个绕组构件中的每一个都形成为与中心芯体的延伸方向正交的在同一平面上弯曲的板状，板面与中心芯体的延伸方向正交，并且多个绕组构件在中心芯体的延伸方向上层叠，在此情况下，变压器3是平面型变压器，由于能够选择从哪一个一次侧绕组201、202、203、204取出通过基板401等连接构件连接的延伸构件的连接端子，因此仅通过改变连接端子，容易地使一次侧绕组201、202、203、204、二次侧绕组301、302和芯体部共用化，因此能提高变压器3的生产率。

一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，当多个分割绕组的延伸构件的各个端部具有相同形状时，能容易地连接到基板401。此外，即使改变分割绕组3a1、3a2的卷绕匝数，替换成另一构件的分割绕组，只要连接端子的形状相同，就也能与替换前同样地容易地进行与基板401的连接。

一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，当多个分割绕组中的每一个在至少一层中的卷绕匝数为多个时，即使在变压器3的一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的匝数比之差较大的情况下，一次侧绕组201、202、203、204和二次侧绕组301、302也能配置得较近，从而能提高变压器3的耦合度。由于变压器3的耦合度提高，因此能抑制一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的交流损耗。

一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，当沿中心芯体延伸的方向观察时，至少被分割为两个的分割绕组中的每一个被配置在流过卷绕部分的电流较大的一方绕组的一侧和另一侧，在此情况下，即使变压器3的一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的匝数比之差较大的情况下，也能将一次侧绕组中的两个分割绕组和二次侧绕组配置得较近，从而能提高变压器3的耦合度。由于变压器3的耦合度提高，因此能抑制一次侧绕组和二次侧绕组的交流损耗。

分割绕组由进一步分割的两个追加分割绕组形成，两个追加分割绕组在卷绕绕组的中心芯体的延伸方向上配置在彼此不同的位置时，能层叠设置追加分割绕组，从而能使变压器3小型化。

两个追加分割绕组中的每一个具有多个卷绕匝数，在与延伸方向正交的同一平面上，形成以芯体部为中心呈漩涡状弯曲的板状，板面与中心芯体的延伸方向正交，两个追加分割绕组中的靠近芯体部一侧的端部相互连接，两个延伸构件从两个追加分割绕组中的远离芯体部一侧的端部延伸，在此情况下，能减少比一次侧绕组201、202、203、204各自的卷绕部分更向外侧延伸的延伸构件，因而能简化延伸构件的结构。另外，由于内侧端部2011、2021、2031、2041配置在中心芯体侧，因此不需要为了取出绕组的端部而设置与一次侧绕组201、202、203、204以及与二次侧绕组301、302交叉的层，因此能减小变压器3的中心芯体在延伸方向上的长度，能使变压器3小型化。

两个追加分割绕组是一次侧绕组和二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较小的绕组，在延伸方向上的两个追加分割绕组之间配置一次侧绕组和二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较大的绕组，在此情况下，即使变压器3的一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的匝数比之差较大的情况下，也能将一次侧绕组201、202、203、204和二次侧绕组301、302配置得较近，从而能提高变压器3的耦合度。由于变压器3的耦合度提高，因此能抑制一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的交流损耗。

当一次侧绕组和二次侧绕组的多个绕组构件的层叠顺序相对于层叠方向的中央对称地配置时，相对于层叠方向的中央设置在一侧的多个绕组构件和设置在另一侧的多个绕组构件中的每一个可以看作是相同结构的组，由于双方的组的结构相同，因此能使双方的组的构件共用化。由于使双方的组的构件共用化，因此能提高变压器3的生产率。

一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，多个分割绕组中的每一个的匝数和卷绕方向相同，多个分割绕组中的每一个在卷绕绕组的芯体部的部分的延伸方向上配置在彼此不同的位置，多个分割绕组中的每一个的卷绕开始侧的延伸构件在连接构件中电连接，多个分割绕组中的每一个的卷绕结束侧的延伸构件在连接构件中电连接，在此情况下，在变压器内部的连接变得容易，能减少为了利用基板401进行连接而取出的连接端子的数量，能简化取出结构。此外，能使位于层叠方向上的中心的下侧的一次侧绕组201、202、位于层叠方向上的中心的上侧的一次侧绕组203、204的绕组共用化。

当连接构件是基板时，仅通过改变基板的布线图案，就能容易地改变一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c的串联连接和并联连接。此外，当沿卷绕绕组的中心芯体延伸的方向观察基板时，基板与延伸构件重叠地配置，延伸构件中的每一个具有沿基板的方向弯曲的弯曲部，当沿卷绕绕组的芯体部的部分延伸的方向观察时，在多个分割绕组中的每一个中重叠设置的延伸构件分别在不同的位置设置有弯曲部的情况下，能以相同的形状制造一次侧绕组201、202、203、204，通过改变弯曲部2013、2023、2033、2043的位置，能使绕组构件共用化。由于绕组构件能共用化，因此在制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，因此能提高变压器3的生产率。

当沿卷绕绕组的中心芯体延伸的方向观察时，基板被配置在比一次侧绕组和二次侧绕组更靠一侧或另一侧的情况下，能统一弯曲部2013、2023、2033、2043的弯曲方向，并且在设置一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c之后，能从中心芯体延伸的方向安装基板401，因此，变压器3的组装性变好，从而能提高变压器3的生产率。

芯体部具有环状的外周芯体和连接在外周芯体中相对的两个部分之间的柱状的中心芯体，一次侧绕组和二次侧绕组卷绕在中心芯体上时，能将一次侧绕组3a和二次侧绕组3b、3c高效地卷绕在具有闭磁路结构的芯体部上。

功率转换装置100包括：多个半导体开关元件2a、2b、2c、2d，其被连接到直流电源，将输入的直流电转换为交流电并输出；本实施方式所记载的变压器3，其对从多个半导体开关元件2a、2b、2c、2d输出的交流电的电压进行转换并输出；以及整流电路4，其对变压器3的输出进行整流，在此情况下，能容易地应对各种输入电压规格，从而能获得提高了生产率的功率转换装置100。此外，在连接构件由基板401构成并且在基板401上搭载有构成功率转换装置100的一部分电路的情况下，利用搭载了功率转换装置100的一部分电路的基板401改变变压器3的一次侧绕组的连接端子2012、2022、2032、2042之间的连接，所以不需要设置用于改变连接的专用构件，因此功率转换装置100能小型化，能降低功率转换装置100的成本。

变压器3的产品组包括：第一变压器，其一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或两方被分割多个，被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部的卷绕部分、从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，第一连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互串联连接，并通过串联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数；以及第二变压器，其具有与第一变压器相同结构的芯体部、与第一变压器相同结构的一次侧绕组和二次侧绕组、以及第二连接构件，第二连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互并联连接，并通过并联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数，在此情况下，由于包括具有串联连接图案的第一连接构件和具有并联连接图案的第二连接构件，因此能容易地将具有不同连接结构的第一变压器和第二变压器作为产品组进行管理。由于制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，因此能提高变压器3的生产率。

变压器的制造方法包括构件准备工序、卷绕工序、连接工序，在构件准备工序中，作为一次侧绕组和二次侧绕组，准备一次侧绕组和二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在芯体部上的卷绕部分和从卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件的绕组，连接工序中，执行：第一连接工序，其中通过连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互串联连接，并且通过连接构件的串联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数；以及第二连接工序，其中通过连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组的延伸构件相互并联连接，并且通过连接构件的并联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数，在此情况下，通过包括第一连接工序和第二连接工序，能容易地制造具有不同连接结构的第一变压器和第二变压器。由于能容易地制造第一变压器和第二变压器，因此制造变压器3时的生产管理和库存管理变得容易，从而能提高变压器3的生产率。

实施方式2

对实施方式2所涉及的变压器3进行说明。图9是表示实施方式2所涉及的功率转换装置100的变压器3的主要部分的概要的图，是省略基板401，示出不包含芯体部的位置的截面的图。实施方式2所涉及的变压器3具有作为冷却用构件的冷却器501的结构。在本实施方式中，一次侧绕组以及二次侧绕组的结构与实施方式1相同。

变压器3包括冷却器501。冷却器501例如通过使用铝合金、铜合金等金属铸造件或板金构件形成。冷却器501具有将电流流过变压器3时产生的热量散热到外部的作用。芯体部热连接到冷却器501。通过这样构成，能有效地冷却芯体部。

一次侧绕组201、202、203、204和二次侧绕组301、302例如通过插入成型，用树脂构件510进行模塑。一次侧绕组201经由树脂构件510和润滑脂等散热构件502热连接到冷却器501。一次侧绕组204经由树脂构件510和润滑脂等散热构件503热连接到冷却板504。冷却板504热连接到冷却器501所具有的延伸部505。冷却板504和延伸部505例如通过螺钉紧固来固定到冷却器501。冷却板504和延伸部505例如由与冷却器501相同的材料制成。

一次侧绕组和二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组，并且在多个分割绕组中卷绕匝数最大的分割绕组配置成最接近冷却器501。这里，一次侧绕组的各自的卷绕匝数全部为3匝，一次侧绕组201配置成最接近冷却器501。通过这样构成，能有效地冷却匝数较多、发热量较大的绕组。

此外，二次侧绕组301的端子3011、3012经由具有绝缘性的散热构件506热连接到冷却器501所具有的延伸部507。二次侧绕组302的端子3021、3022经由具有绝缘性的散热构件508热连接到冷却器501所具有的延伸部509。通常，冷却器501大多具有接地电位，尤其是，端子3012、3022具有地电位，因此，在端子3012、3022与冷却器501之间的散热部件506、508的部分可以是不具有绝缘性的散热构件。延伸部507、509例如由与冷却器501相同的材料制成。

另外，来自冷却器501的延伸部505、507、509可以是冷却器501的一部分，也可以是其他构件。另外，二次侧绕组301的端子3011、3012、二次侧绕组302的端子3021、3022或冷却板504可以具有向冷却器501的方向弯曲的结构，在不经由延伸部505、507、509的情况下，直接热连接到冷却器501。

由此，在一次侧绕组和二次侧绕组中作为流过卷绕部分的电流较大的绕组的二次侧绕组301、302具有直接或间接热连接到冷却器501的部分的情况下，能高效地冷却流过卷绕部分的电流较大的绕组。此外，一次侧绕组201、202经由树脂构件510和二次侧绕组301被冷却，一次侧绕组201、204经由树脂构件510和二次侧绕组302被冷却。当流过卷绕部分的电流较大的绕组是一次侧绕组时，将直接或间接热连接到冷却器501的部分设置在一次侧绕组中。

实施方式3

对实施方式3所涉及的变压器3进行说明。图10是表示实施方式3的功率转换装置100的变压器3的概要的分解立体图，是省略基板401而示出的图。实施方式3的变压器3具有一次侧绕组3a的卷绕匝数与实施方式1不同的结构。在本实施方式中，除一次侧绕组3a的卷绕匝数外，一次侧绕组3a以及二次侧绕组3b、3c的结构与实施方式1相同。

在本实施方式1中，示出了将一次侧绕组3a的卷绕匝数变更为6匝和12匝的例子。无需将一次侧绕组3a的追加分割绕组的各自的卷绕匝数设为3匝，将一次侧绕组3a的卷绕匝数设为3的倍数，如图10所示，也可以将一次侧绕组3a的卷绕匝数设为例如5匝或10匝。

一次侧绕组201卷绕三匝，并具有内侧端部2011，该内侧端部2011具有朝一次侧绕组202的方向的弯曲结构。一次侧绕组205卷绕两匝，并具有内侧端部2051，该内侧端部2051具有朝一次侧绕组201的方向的弯曲结构。内侧端部2011和内侧端部2051配置在比二次侧绕组301的卷绕方向上的内侧部分更靠中心芯体侧，并且例如通过焊接连接。一次侧绕组206卷绕两匝，并具有内侧端部2061，该内侧端部2061具有朝一次侧绕组204的方向的弯曲结构。一次侧绕组204卷绕三匝，并具有内侧端部2041，该内侧端部2041具有朝一次侧绕组206的方向的弯曲结构。内侧端部2061和内侧端部2041配置在比二次侧绕组302的卷绕方向上的内侧部分更靠中心芯体侧，并且例如通过焊接连接。

分割绕组3a1的两个延伸构件的端部是连接端子2012、2052。分割绕组3a2的两个延伸构件的端部是连接端子2062、2042。延伸构件分别具有沿基板(图10中未图示)的方向弯曲的弯曲部2013、2053、2063、2043。与实施方式1同样，若在基板上将分割绕组3a1、3a2串联连接，则一次侧绕组3a的卷绕匝数为10匝。若在基板上将分割绕组3a1、3a2并联连接，则一次侧绕组3a的卷绕匝数为5匝。

一次侧绕组205、206的卷绕部分在每匝的绕组之间设置间隙，扩大绕组宽度，以使得沿中心芯体的延伸方向观察时，一次侧绕组205、206的外形与一次侧绕组201、204重叠。通过这样构成，在由一次侧绕组201、205构成5匝的情况下，与由一次侧绕组201、202构成6匝的情况相比，能够抑制由于一次侧电流的增加引起的一次侧绕组损耗的增加。

在一次侧绕组205、206中，使作为卷绕部分以外的部分的内侧端部2051、2061、延伸构件以及连接端子2052、2062具有与实施方式1所示的一次侧绕组202、203的各个部分相同的结构。因此，能在不改变变压器3的外形和连接的情况下，仅通过改变绕组构件来改变匝数。在该示例中，示出了从3匝改变为2匝的示例，但是，除了卷绕的部分以外，准备内侧端部2051、2061、延伸构件、以及连接端子2052、2062具有相同结构的1匝以上的绕组构件，选择绕组构件，从而能够应对任意的一次匝数N1。

在本实施方式中，构成一次侧绕组3a的绕组构件的卷绕匝数不同。一次侧绕组201、204与一次侧绕组205、206相比具有更多的匝数，因此发热量更大。优选为将一次侧绕组201、204配置在靠近实施方式2所示的冷却器501或冷却板504的变压器3的中心芯体的延伸方向上的最下层和最上层。通过将一次侧绕组201、204配置在最下层和最上层，提高变压器3的冷却性，从而能使变压器3小型化。此外，将一次侧绕组201、二次侧绕组301、一次侧绕组205设为一组，通过改变弯曲部2043、2063和基板布线(图10中未图示出)使得能将这一组上下反转来构成一次侧绕组204、二次侧绕组302、一次侧绕组206，从而能使绕组构件共用化。

另外，本申请虽然记载了各种示例性的实施方式以及实施例，但是1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不仅限于适用特定的实施方式，也可以单独适用于实施方式，或者进行各种组合来适用于实施方式。

因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，假设包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况、以及提取至少一个构成要素并与其它实施方式的构成要素进行组合的情况。

标号说明

1直流电源，2单相逆变器，2a、2b、2c、2d半导体开关元件，3变压器，3a一次侧绕组，3b二次侧绕组，3c二次侧绕组，3a1分割绕组，3a2分割绕组，4整流电路，4a、4b二极管，5电抗器，6平滑电容器，7负载，100功率转换装置，101下侧芯体，102上侧芯体，201、202、203、204、205、206一次侧绕组，2011、2021、2031、2041、2051、2061内侧端部，2012、2022、2032、2042、2052、2062连接端子，2013、2023、2033、2043、2053、2063弯曲部，301、302二次侧绕组，3011、3012、3021、3022端子，401基板，411、412、413、414通孔，421、422、424、425、426基板布线，501冷却器，502、503、506、508散热构件，504冷却板，505、507、509延伸部，510树脂构件。

Claims (24)

1.一种变压器，其特征在于，包括：

形成磁路的芯体部、以及

卷绕在所述芯体部上的一次侧绕组和二次侧绕组，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在所述芯体部上的卷绕部分、和从所述卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，

被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互连接，并设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，

包括连接构件，

所述连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互连接，并且通过连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

3.如权利要求2所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组。

4.如权利要求2或3所述的变压器，其特征在于，

被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的卷绕匝数和卷绕方向彼此相同，

所述连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互串联连接或并联连接。

5.如权利要求3或4所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组由多个绕组构件形成，

多个所述绕组构件中的每一个形成为在与卷绕有绕组的所述芯体部的部分的延伸方向正交的同一平面上弯曲的板状，并且板面与所述延伸方向正交，

多个所述绕组构件沿所述延伸方向层叠。

6.如权利要求5所述的变压器，其特征在于，

具备冷却用构件，

所述芯体部热连接到所述冷却用构件。

7.如权利要求5或6所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组，

多个所述分割绕组的所述延伸构件的各个端部具有相同的形状。

8.如权利要求5或6所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组，

多个所述分割绕组中的每一个在至少一层中的卷绕匝数为多个。

9.如权利要求5或6所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组，

在沿卷绕有绕组的所述芯体部的部分延伸的方向观察时，至少被分割成两个的所述分割绕组中的每一个被配置在流过所述卷绕部分的电流较大的绕组的一侧和另一侧。

10.如权利要求8或9所述的变压器，其特征在于，

所述分割绕组由进一步被分割的两个追加分割绕组形成，

所述两个追加分割绕组配置在卷绕有绕组的所述芯体部的部分的延伸方向上彼此不同的位置。

11.如权利要求10所述的变压器，其特征在于，

所述两个追加分割绕组中的每一个具有多个卷绕匝数，并且在与所述延伸方向正交的同一平面上形成为以所述芯体部为中心呈漩涡状弯曲的板状，板面与所述延伸方向正交，

所述两个追加分割绕组中的靠近所述芯体部一侧的端部相互连接，

所述两个延伸构件从所述两个追加分割绕组中的远离所述芯体部一侧的端部延伸。

12.如权利要求10或11所述的变压器，其特征在于，

所述两个追加分割绕组是所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较小的绕组，

在所述延伸方向上的所述两个追加分割绕组之间配置有所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中至少流过卷绕部分的电流较大的绕组。

13.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组，

在多个所述分割绕组中卷绕匝数最大的所述分割绕组与所述冷却用构件最相邻地配置。

14.如权利要求13所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组的多个所述绕组构件的层叠顺序相对于层叠方向的中央对称地配置。

15.如权利要求9至14中任一项所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，至少流过卷绕部分的电流较小的绕组是被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组，

多个所述分割绕组中的每一个的匝数和卷绕方向相同，

多个所述分割绕组中的每一个在卷绕有绕组的所述芯体部的部分的延伸方向上配置在彼此不同的位置，

多个所述分割绕组中的每一个的卷绕起始侧的所述延伸构件在所述连接构件处电连接，

多个所述分割绕组中的每一个的卷绕结束侧的所述延伸构件在所述连接构件处电连接。

16.如权利要求6所述的变压器，其特征在于，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中，流过所述卷绕部分的电流较大的绕组具有直接或间接热连接到所述冷却用构件的部分。

17.如权利要求2至16中任一项所述的变压器，其特征在于，

所述连接构件是基板。

18.如权利要求17所述的变压器，其特征在于，

沿着卷绕有绕组的所述芯体部的部分延伸的方向观察时，所述基板与所述延伸构件重叠地配置，

所述延伸构件中的每一个具有沿所述基板的方向弯曲的弯曲部，

沿卷绕有绕组的所述芯体部的部分延伸的方向观察时，多个所述分割绕组中的每一个中的重叠设置的所述延伸构件中的每一个在不同的位置设置有所述弯曲部。

19.如权利要求18所述的变压器，其特征在于，

沿卷绕有绕组的所述芯体部的部分延伸的方向观察时，所述基板配置在比所述一次侧绕组和所述二次侧绕组更靠一侧或另一侧。

20.如权利要求2至19中任一项所述的变压器，其特征在于，

芯体部具有环状的外周芯体、和连接在所述外周芯体中的相对的两个部分之间的柱状的中心芯体，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组卷绕在所述中心芯体上。

21.一种功率转换装置，其特征在于，包括：

与直流电源连接，并且将输入的直流电转换为交流电并输出的多个半导体开关元件；

对从多个所述半导体开关元件输出的交流电的电压进行转换并输出的如权利要求2至20中任一项所述的变压器；以及

对所述变压器的输出进行整流的整流电路。

22.如权利要求21所述的功率转换装置，其特征在于，

所述连接构件由基板构成，

构成所述功率转换装置的一部分电路搭载在所述基板上。

23.一种变压器的产品组，其特征在于，包括：第一变压器，该第一变压器具备：

形成磁路的芯体部、

卷绕在所述芯体部的一次侧绕组和二次侧绕组、以及

第一连接构件，

所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在所述芯体部上的卷绕部分、和从所述卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，

所述第一连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互串联连接，并且通过串联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数；以及

第二变压器，该第二变压器具备与所述第一变压器相同的结构的芯体部、

与所述第一变压器相同结构的一次侧绕组和二次侧绕组、以及

第二连接构件，

所述第二连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互并联连接，并且通过并联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

24.一种变压器的制造方法，其特征在于，包括：

准备形成磁路的芯体部、一次侧绕组和二次侧绕组、以及连接构件的构件准备工序；

将所述一次侧绕组和所述二次侧绕组卷绕在所述芯体部上的卷绕工序；以及

将所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中的一方或双方与所述连接构件连接的连接工序，

在所述构件准备工序中，作为所述一次侧绕组和所述二次侧绕组，准备如下的绕组：所述一次侧绕组和所述二次侧绕组中的一方或双方被分割成多个，并且被分割的至少一方的绕组中的多个分割绕组中的每一个具有卷绕在所述芯体部上的卷绕部分和从所述卷绕部分的两端延伸的两个延伸构件，

在所述连接工序中，执行：

第一连接工序，其中通过所述连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互串联连接，并且通过所述连接构件的串联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数；以及

第二连接工序，其中通过所述连接构件将被分割的至少一方绕组中的多个所述分割绕组的所述延伸构件相互并联连接，并且通过所述连接构件的并联连接图案设定被分割的至少一方绕组在变压器上的匝数。

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