CN204834313U - 变压器模块、受电装置以及送电装置 - Google Patents

变压器模块、受电装置以及送电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN204834313U
CN204834313U CN201390001076.5U CN201390001076U CN204834313U CN 204834313 U CN204834313 U CN 204834313U CN 201390001076 U CN201390001076 U CN 201390001076U CN 204834313 U CN204834313 U CN 204834313U
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
efferent
winding group
input part
secondary winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201390001076.5U
Other languages
English (en)
Inventor
高桥博宣
家木勉
川原史圣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201521015568.7U priority Critical patent/CN205508604U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN204834313U publication Critical patent/CN204834313U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00Coils
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/06Mounting, supporting or suspending transformers, reactors or choke coils not being of the signal type
    • H01F2027/065Mounting on printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/70Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

在具备将多个变压器元件(131、132)的初级线圈串联连接的降压变压器(13)的初级线圈、和将变压器元件(131、132)的次级线圈串联连接的次级线圈的电路模块(10A)中,具备:在长边方向上排列安装变压器元件(131、132)的印刷基板(17P);连接降压变压器(13A)的初级线圈的第1端的连接端子(16A);和连接降压变压器(13A)的次级线圈的连接端子(16C、16D),将连接端子(16A)和连接端子(16C、16D)设置在介于其间存在变压器元件(131、132)的位置。由此提供确保了高电压部与低电压部的距离而减低高电压部带给低电压部的影响的变压器模块、具备其的受电装置以及送电装置。

Description

变压器模块、受电装置以及送电装置
技术领域
本实用新型涉及由多个变压器构成的变压器模块、具备其的受电装置以及送电装置。
背景技术
作为从送电装置向受电装置以无线进行电力传输的系统,已知电场耦合方式。在该电场耦合方式的电力传输系统中,从送电装置的有源电极经由电场向受电装置的有源电极传输电力。并且,为了提高电力传输效率而在送电装置设置升压电路,在受电装置设置降压电路,来进行高电压传输。另外,作为受电装置的示例,能举出便携电话机等的便携电子设备,近年来,便携电子设备不断推进薄型化以及小型化,与此相伴,还要求内置部件的薄型化以及小型化。为此,需要小型设计以及低高度设计的高耐压变压器。
在专利文献1中公开了一个与高电压用、大电流用的高频变压器相关的发明。该专利文献1所涉及的高频变压器构成为能将多个变压器的初级绕组以及次级绕组分别串联连接或并联连接。通过该构成,能调整变压器的变压比,能应对输出低电压大电流的高频电力的情况、以及输出高电压小电流的高频电力的情况的任意一者。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2012-80011号公报
实用新型的概要
实用新型要解决的课题
在电场耦合方式的电力传输系统的情况下,如上述那样,由于受电装置要求薄型化等,因此受到内置的部件配置空间的制约。为此,由于不能充分确保部件间的距离,因此有在高电压部产生的噪声等影响到低电压部的问题。在专利文献1中,虽然能调整变压器的变压比来实现高耐压变压器,但不能解决上述那样的问题。
实用新型内容
为此,本实用新型的目的在于,提供确保了高电压部与低电压部的距离从而减低高电压部带给低电压部的影响的变压器模块、具备其的受电装置以及送电装置。
用于解决课题的手段
本实用新型的变压器模块具备:将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群;和将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群,其特征在于,变压器模块还具备:在1个方向上排列安装所述多个变压器的基板;设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端的第1输入部;和设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端以及第2端的第1输出部以及第2输出部,将所述第1输入部、和所述第1输出部以及所述第2输出部设置在介于其间存在所述多个变压器的位置。
在该构成中,能将变压器模块的初级绕组群的第1端与次级绕组群间的距离至少确保安装多个变压器的区域的量。由此,在变压器模块的初级侧成为高电压部、次级侧成为低电压部的情况下,能使高电压部和低电压部远离而配置,其结果,能减低在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
另外,通过将各变压器的初级绕组以及次级绕组串联连接或并联连接来构成变压器模块的初级绕组群以及次级绕组群,能调整变压器模块的变压器容量。由此,即使使用小型(低高度型)的变压器也能避免变压器模块的变压器容量不足,能实现变压器模块的小型化(低高度化)。
优选构成为具备:设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第2端的第2输入部,将所述第2输入部设置在介于该第2输入部与所述第1输入部间存在所述多个变压器的位置。
在该构成中,能确保初级绕组群的第1端与第2端的距离。由此,能使高电压侧的初级绕组群的一端、和基准电位侧的另一端远离而配置,其结果,能抑制在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
也可以构成为具备:设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第2端的第2输入部,将所述第2输入部配置在介于该第2输入部与所述第1输出部以及所述第2输出部间存在所述多个变压器的位置。
在该构成中,由于能将初级绕组群的两端配置在近旁,因此变压器模块的输入端子的安装变得容易。
本实用新型的变压器模块具备:将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群;和将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群,其特征在于,变压器模块还具备:将所述多个变压器m(m为2以上的整数)行n(n为2以上的整数)列地排列安装的基板;设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端的第1输入部;和设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端以及第2端的第1输出部以及第2输出部,将所述第1输入部、和所述第1输出部以及所述第2输出部设置在介于其间存在安装所述多个变压器的变压器安装区域、且相互的距离成为最长的位置。
在该构成中,能将变压器模块的初级绕组群的第1端与次级绕组群间的距离至少确保安装多个变压器的区域的量。由此,在变压器模块的初级侧成为高电压部、次级侧成为低电压部的情况下,能将高电压部和低电压部远离而配置,其结果,能抑制在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
另外,通过将各变压器的初级绕组以及次级绕组串联连接或并联连接来构成变压器模块的初级绕组群以及次级绕组群,能调整变压器模块的变压器容量。由此,即使使用小型(低高度型)的变压器也能避免变压器模块的变压器容量不足,能实现变压器模块的小型化(低高度化)。
也可以构成为具备:设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第2端的第2输入部,将所述第2输入部设置在介于该第2输入部与所述第1输出部以及所述第2输出部间存在所述区域的位置。
在该构成中,能确保初级绕组群的第1端与第2端的距离。由此能将高电压侧的初级绕组群的一端、与基准电位侧的另一端远离而配置,其结果,能抑制在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
也可以构成为具备:设置在所述基板、与所述第1输出部以及所述第2输出部连接的整流平滑电路;和设置在所述基板、将由所述整流平滑电路进行过整流以及平滑的输出电压电流提供给负载电路的负载提供部,将所述整流平滑电路以及所述负载提供部设置在介于这些整流平滑电路以及负载提供部、与所述第1输入部间存在所述多个变压器、所述第1输出部以及所述第2输出部的位置。
在该构成中,能确保第1输入部、与整流平滑电路以及负载提供部的距离。由此,在第1输入部成为高电压部、整流平滑电路以及负载提供部成为低电压部的情况下,能将高电压部和低电压部远离而配置,其结果,能抑制在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
本实用新型的变压器模块具备:将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群;和将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群,其特征在于,变压器模块还具备:在1个方向上排列安装所述多个变压器的基板;设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端以及第2端的第3输入部以及第4输入部;和设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端的第3输出部,将所述第3输入部以及所述第4输入部、和所述第3输出部设置在介于期间存在所述多个变压器的位置。
在该构成中,能将变压器模块的初级绕组群的第1端与次级绕组群间的距离至少确保安装多个变压器的区域的量。由此,在变压器模块的初级侧成为高电压部、次级侧成为低电压部的情况下,能将高电压部和低电压部远离而配置,其结果,能抑制在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
另外,通过将各变压器的初级绕组以及次级绕组串联连接或并联连接来构成变压器模块的初级绕组群以及次级绕组群,能调整变压器模块的变压器容量。由此,即使使用小型(低高度型)的变压器也能避免变压器模块的变压器容量不足,能实现变压器模块的小型化(低高度化)。
也可以构成为具备:设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第2端的第4输出部,将所述第4输出部设置在介于该第4输出部与所述第3输出部间存在所述多个变压器的位置。
在该构成中,能确保次级绕组群的第1端与第2端的距离。由此,能将高电压侧的次级绕组群的一端、和基准电位侧的另一端远离而配置,其结果,能抑制在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
也可以构成为具备:设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第2端的第4输出部,将所述第4输出部设置在介于该第4输出部、与所述第3输入部以及所述第4输入部间存在所述多个变压器的位置。
在该构成中,由于能将次级绕组群的两端配置在近旁,因此变压器模块的输出端子的安装变得容易。
也可以构成为所述多个变压器使卷绕轴方向与所述1个方向一致进行安装。
在该构成中,在将多个变压器的初级绕组以及次级绕组串联连接的情况下,能避免布线图案的复杂化。
也可以构成为所述多个变压器使卷绕轴方向与所述1个方向正交地进行安装。
在该构成中,在将多个变压器的初级绕组以及次级绕组并联连接的情况下,能避免布线图案的复杂化。
也可以构成为所述多个变压器包含:次级绕组的端子相对初级绕组的端子的极性为同极性的变压器;和次级绕组的端子相对初级绕组的端子的极性为相反极性的变压器。
在该构成中,能避免布线图案的复杂化。
实用新型的效果
根据本实用新型,通过确保高电压部与低电压部的距离,能减低高电压部带给低电压部的影响。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的受电装置的电路图。
图2是电路模块的俯视图。
图3是表示降压变压器的布线图案图。
图4是另外示例的电路模块的俯视图。
图5是表示另外示例的电路模块所具有的降压变压器的布线图案的图。
图6是实施方式1所涉及的送电装置的电路图。
图7是电路模块的俯视图。
图8是另外示例的电路模块的俯视图。
图9是将初级线圈串联连接、将次级线圈并联连接的降压变压器的电路图。
图10是表示实施方式2所涉及的降压变压器的布线图案的图。
图11是表示实施方式2所涉及的降压变压器的布线图案的图。
图12是将初级线圈以及次级线圈并联连接的降压变压器的电路图。
图13是表示实施方式3所涉及的降压变压器的布线图案的图。
图14是表示实施方式3所涉及的降压变压器的布线图案的图。
图15是将初级线圈并联连接、将次级线圈串联连接的降压变压器的电路图。
图16是表示实施方式3所涉及的降压变压器的布线图案图。
图17是表示实施方式3所涉及的降压变压器的布线图案图。
图18是表示将4个变压器元件配置成2行2列的构成中的布线图案的图。
图19是表示将4个变压器元件配置成2行2列的构成中的布线图案的图。
图20是表示将4个变压器元件配置成2行2列的构成中的布线图案图。
图21是表示将4个变压器元件配置成2行2列的构成中的布线图案的图。
具体实施方式
在以下说明的实施方式中,示出将本实用新型所涉及的变压器模块用在无线电力传输系统中的示例。在无线电力传输系统中,通过将受电装置载置在送电装置,来从送电装置向受电装置以无线进行电力传输。
(实施方式1)
图1表示实施方式1所涉及的受电装置101的电路图。受电装置101具备负载RL。负载RL是二次电池,受电装置101是具备该二次电池的例如便携电子设备。作为便携电子设备,能举出便携电话机、PDA、便携音乐播放器、笔记本型PC、数码相机等。受电装置101通过来自送电装置的传输电力对二次电池进行充电。
受电装置101具备有源电极(本实用新型的第1电极)11以及无源电极(本实用新型的第2电极)12。有源电极11以及无源电极12在将受电装置101载置在送电装置的情况下,与送电装置所具备的有源电极以及无源电极隔着间隙对置。对送电装置的有源电极以及无源电极施加高电压(例如AC1000V)。通过有源电极11与送电装置的有源电极对置,在电极间产生电场。经由该电场从送电装置向受电装置101传输电力。
有源电极11以及无源电极12与电路模块10A连接。电路模块10A相当于本实用新型所涉及的变压器模块。电路模块10A具备降压变压器13A、整流电路14以及电压稳定化电路15,将在有源电极11以及无源电极12感应的电压降压,进行整流平滑。
降压变压器13A具有2个变压器元件131、132。降压变压器13A的初级线圈(本实用新型所涉及的初级绕组群)将变压器元件131、132的初级线圈L11、L12串联连接而构成。降压变压器13A的次级线圈(本实用新型所涉及的次级绕组群)将变压器元件131、132的次级线圈L21、L22串联连接而构成。降压变压器13A的初级线圈与有源电极11以及无源电极12连接,次级线圈与整流电路14连接。
另外,在降压变压器13A的初级线圈连接电容器C1。该电容器C1和降压变压器13A的初级线圈以及漏电感(未图示)构成并联谐振电路。
整流电路14包含二极管桥,电压稳定化电路15包含DC-DC转换器。电压稳定化电路15与输出端子OUT1、OUT2连接。在输出端子OUT1、OUT2连接负载RL。对负载RL施加:用降压变压器13A将在有源电极11以及无源电极12感应的交流电压降压、并用整流电路14以及电压稳定化电路15进行了整流平滑后的电压。
图2是电路模块10A的俯视图。另外,在图2中省略了图1所示的电容器C1的图示。
电路模块10A具备矩形的印刷基板17P。在印刷基板17P的长边方向上的一端(图中左侧)设置连接端子(本实用新型的第1输入部)16A。该连接端子16A是将降压变压器13A的初级绕组的一端和有源电极11连接的端子。另外,在印刷基板17P的长边方向上的另一端(图中右侧)设置输出端子OUT1、OUT2。即,连接端子16A、和输出端子OUT1、OUT2设置在印刷基板17P上最远离的位置。
在连接端子16A与输出端子OUT1、OUT2间,沿着印刷基板17P的长边方向安装降压变压器13A、整流电路14以及电压稳定化电路15。另外,沿着长边方向安装降压变压器13A的变压器元件131、132。在长边方向上夹着降压变压器13A在与连接端子16A相反一侧设置连接端子16B、16C、16D。连接端子(本实用新型的第2输入部)16B是将降压变压器13A的初级绕组的一端和无源电极12连接的端子。连接端子(本实用新型的第1输出部以及第2输出部)16C、16D,是将降压变压器13A的次级绕组和整流电路14连接的端子。
如所述那样,对送电装置的有源电极以及无源电极施加高电压(例如AC1000V)。电路模块10A将在有源电极11以及无源电极12感应的电压降压后施加给负载RL。即,在电路模块10A中,连接端子16A成为高电压部,连接端子16B、16C、16D、整流电路14、电压稳定化电路15以及输出端子OUT1、OUT2成为低电压部。因此,印刷基板17P的高电压部和低电压部夹着降压变压器13A配置。
如此,通过在电路模块10A确保高电压部与低电压部的距离,能减轻在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。进而,通过沿着长边方向排列降压变压器13A的2个变压器元件131、132,能更加争取高电压部与低电压部的距离,能更加减低在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。
图3是表示降压变压器13A的布线图案的图。变压器元件131、132使卷绕轴与印刷基板17P的长边方向一致地进行安装。变压器元件131的初级线圈L11的一端与连接端子16A连接,另一端与变压器元件132的初级线圈L12的一端连接。变压器元件132的初级线圈L12的另一端与连接端子16B连接。
变压器元件131的次级线圈L21的一端与连接端子16D连接,另一端与变压器元件132的次级线圈L22的一端连接。变压器元件132的次级线圈L22的另一端与连接端子16C连接。
如上述那样,作为便携电子设备的受电装置101的各部件要求小型化、薄型化。为此,降压变压器13A虽然也期望设为低高度型,但在假设降压变压器13A是1个元件的情况下,若将其低高度化,则变压器容量就会不足,出现得不到充分的输出电压的问题。在本实施方式中,通过由2个变压器元件131、132构成降压变压器13A,即使将各变压器元件131、132低高度化,也能通过将它们连接来避免变压器容量的不足。另外,通过将构成的各元件低高度化,能实现降压变压器13A整体的低高度化。
另外,通过如图3所示那样使卷绕轴与印刷基板17P的长边方向一致地配置变压器元件131、132,即使将串联连接的初级线圈L11、L12的布线图案、和串联连接的次级线圈L21、L22的布线图案形成在印刷基板17P的同一面(安装面),也能不使各布线图案交叉地形成,因而布线图案不会变得复杂。
另外,电路模块只要是能确保高电压部与低电压部的距离、特别是降压变压器13A的初级侧的高电位侧的连接端子16A、与次级侧的连接端子16C、16D的距离的构成即可,不限定于上述的构成。图4是另外示例的电路模块10B的俯视图。图5是表示另外示例的电路模块10B所具有的降压变压器13B的布线图案的图。图5所示的虚线是将变压器元件131、132的次级线圈L12、L22连接的布线图案,示出形成在印刷基板17P的背面的情况。另外,将印刷基板17P的安装面设为表面。
在该示例中,将初级侧的基准电位侧的连接端子16B设置在设有连接端子16A的印刷基板17P的端部。另外,使卷绕轴与印刷基板17P的短边方向一致地安装降压变压器13B所具有的变压器元件131、132。进而,在印刷基板17P中的变压器元件131、132间,形成用于防止变压器元件131的次级线圈L21与变压器元件132的初级线圈L12间的电位差所带来的影响的椭圆形的孔17H。
通过将连接端子16A、16B设置在印刷基板17P的相同一侧的端部,能聚集电路模块10A的输入端子。
接下来说明和受电装置101成对、向受电装置101传输电力的送电装置。
图6表示实施方式1所涉及的送电装置201的电路图。送电装置201具备有源电极(本实用新型的第3电极)21以及无源电极(本实用新型的第4电极)22。有源电极21以及无源电极22与受电装置101的有源电极11以及无源电极12隔着间隙对置。
有源电极21以及无源电极22与电路模块20A连接。电路模块20A相当于本实用新型所涉及的变压器模块。电路模块20A具备检测电路23、逆变器电路24、升压变压器25以及控制电路26,将来自与输入端子IN1、IN2连接的直流电源Vin的电压(DC5V或DC12V)变换成交流电压,进行升压后施加给有源电极21以及无源电极22。
检测电路23检测来自直流电源Vin的输入电压以及输入电流。逆变器电路24具备多个开关元件,将直流电压变换成交流电压。控制电路26接受由检测电路23检测的电压、以及在受电装置101侧检测的来自输出端子OUT1、OUT2的输出电压的信息,据此对逆变器电路24进行反馈控制。
升压变压器25具有变压器元件251、252。升压变压器25的初级线圈(本实用新型所涉及的初级绕组群),将变压器元件251、252的初级线圈L31、L32串联连接而构成。升压变压器25的次级线圈(本实用新型所涉及的次级绕组群),将变压器元件251、252的次级线圈L41、L42串联连接而构成。升压变压器25的初级线圈与逆变器电路24连接,次级线圈与有源电极21以及无源电极22连接。
另外,在升压变压器25的次级线圈连接电容器C2。该电容器C2和升压变压器25的次级线圈以及漏电感(未图示)构成串联谐振电路。
图7是电路模块20A的俯视图。另外,在图7中省略图6所示的电容器C2的图示。
电路模块20A具备矩形的印刷基板28P。在印刷基板28P的长边方向上的一端(图中左侧)设置输入端子IN1、IN2。另外,在印刷基板28P的长边方向上的另一端(图中右侧)设置将升压变压器25的次级线圈和有源电极21连接的连接端子(本实用新型的第3输出部)27A。即,输入端子IN1、IN2、和连接端子27A设置在印刷基板28P上的最远离的位置。
在输入端子IN1、IN2与连接端子27A间,沿着长边方向安装控制电路26、检测电路23、逆变器电路24以及升压变压器25。另外,沿着长边方向安装升压变压器25的变压器元件251、252。在长边方向上在夹着升压变压器25与连接端子27A相反一侧,设置连接端子27B、27C、27D。连接端子(本实用新型的第4输出部)27B,是将升压变压器25的次级线圈的一端和无源电极22连接的端子。连接端子(本实用新型的第3输入部以及第4输入部)27C、27D,是将升压变压器25的初级线圈和逆变器电路24连接的端子。
电路模块20A用升压变压器25将从输入端子IN1、IN2输入的电压(DC5V或DC12V)升压到高电压(AC1000V)后,施加给有源电极21以及无源电极22。即,在电路模块20A中,输入端子IN1、IN2、控制电路26、检测电路23、逆变器电路24以及连接端子27B、27C、27D成为低电压部,作为升压变压器25的输出部的连接端子27A成为高电压部。因此,印刷基板28P的高电压部和低电压部夹着升压变压器25而配置。
如此,通过在电路模块20A中确保高电压部与低电压部的距离,能减轻在高电压部出现的噪声等带给低电压部的影响。进而,通过沿长边方向排列升压变压器25的2个变压器元件251、252,能更加争取高电压部与低电压部的距离,能减轻在高电压部出现的噪声等影响到低电压部。
图8是另外示例的电路模块20B的俯视图。在该示例中,与图4中说明的受电装置101同样,将成为升压变压器25的次级侧的基准电位侧的连接端子27B,设置在设有连接端子27A的印刷基板28P的相同一侧的端部。通过将连接端子27A、27B设置在印刷基板28P的相同一侧的端部,能聚集电路模块20B的输出端子。
另外,图7以及图8所示的电路模块20A、20B所具有的升压变压器25的布线图案,由于与受电装置101的电路模块10A、10B相同,因此省略说明。
(实施方式2)
以下说明本实用新型所涉及的实施方式2。在本实施方式中,受电装置所具备的电路模块的降压变压器的构成与实施方式1相异。具体地,实施方式1所涉及的降压变压器13A具有2个变压器元件131、132,与此相对,本实施方式所涉及的降压变压器具有4个变压器元件。本实施方式所涉及的降压变压器的初级线圈以及次级线圈,既可以将4个变压器元件各自的初级线圈以及次级线圈串联连接,也可以并联连接。
以下分别说明将降压变压器的次级线圈并联连接的情况、将初级线圈以及次级线圈分别并联连接的情况、将初级线圈并联连接的情况。另外,关于送电装置的升压变压器,初级侧是低电压部,次级侧是高电压部,由于与初级侧为高电压部、次级侧为低电压部的受电装置的降压变压器的说明相同,因此在本实施方式中省略送电装置的说明。
图9是将初级线圈串联连接、将次级线圈并联连接的降压变压器13C的电路图。
降压变压器13C具有4个变压器元件131、132、133、134。降压变压器13C的初级线圈,将变压器元件131、132、133、134的初级线圈L11、L12、L13、L14串联连接而构成。降压变压器13C的次级线圈将串联连接的变压器元件131、132的次级线圈L21、L22、和串联连接的变压器元件133、134的次级线圈L23、L24并联连接而构成。
通过如此,将降压变压器13C的初级线圈串联连接,在例如对初级侧施加AC1000V的情况下,对各初级线圈L11、L12、L13、L14施加AC250V。因此,能减低在各变压器元件131、132、133、134的磁滞损失(hysteresisloss),能实现效率良好的电力传输。
图10以及图11是表示实施方式2所涉及的降压变压器13C的布线图案的图。图10表示使卷绕轴与印刷基板17P的长边方向一致,来分别配置变压器元件131、132、133、134的构成的布线图案。图11表示使卷绕轴与印刷基板17P的短边方向一致来分别配置变压器元件131、132、133、134的构成的布线图案。在并联连接的情况下,如图11所述那样,通过分别配置变压器元件131、132、133、134,能避免布线图案的复杂化。
图12是将初级线圈以及次级线圈并联连接的降压变压器13D的电路图。
降压变压器13D具有4个变压器元件131、132、133、134。降压变压器13D的初级线圈将串联连接的变压器元件131、132的初级线圈L11、L12、和串联连接的变压器元件133、134的初级线圈L13、L14并联连接而构成。降压变压器13D的次级线圈将串联连接的变压器元件131、132的次级线圈L21、L22、和串联连接的变压器元件133、134的次级线圈L23、L24并联连接而构成。
图13以及图14是表示实施方式3所涉及的降压变压器13D的布线图案的图。图13表示使卷绕轴与印刷基板17P的长边方向一致来分别配置变压器元件131、132、133、134的构成的布线图案。图14表示使卷绕轴与印刷基板17P的短边方向一致来分别配置变压器元件131、132、133、134的构成的布线图案。
图15是将初级线圈并联连接、将次级线圈串联连接的降压变压器13E的电路图。
降压变压器13E的初级线圈,将串联连接的变压器元件131、132的初级线圈L11、L12、和串联连接的变压器元件133、134的初级线圈L13、L14并联连接而构成。降压变压器13E的次级线圈将变压器元件131、132、133、134的次级线圈L21、L22、L23、L24串联连接而构成。
图16以及图17是表示实施方式3所涉及的降压变压器13E的布线图案的图。图13表示使卷绕轴与印刷基板17P的长边方向一致来分别配置变压器元件131、132、133、134的构成的布线图案。图14表示使卷绕轴与印刷基板17P的短边方向一致来分别配置变压器元件131、132、133、134的构成的布线图案。
如图10、图11、图13、图14、图16以及图17所示那样,通过在印刷基板17P的长边方向上排列降压变压器13C的4个变压器元件131、132、133、134,能比实施方式1进一步确保高电压部与低电压部的距离。
另外,在图10、图13以及图16所示的构成的情况下,确保成为高电压部的连接端子16A、与成为低电压部的连接端子16B的距离,能减低高电压部带给低电压部的影响。在图11、图14以及图17所示的构成的情况下,通过将连接端子16A、16B设置在印刷基板17P相同一侧的端部,能聚集电路模块的输入端子。
另外,变压器元件131、132、133、134的安装方向如上述那样,卷绕轴方向与印刷基板17P的长边方向或短边方向之一相一致。另外,降压变压器也可以使卷绕轴方向与印刷基板17P的长边方向一致而配置的变压器元件、和使卷绕轴方向与短边方向一致而配置的变压器元件混合存在。
以下说明实施方式2的变形例。在实施方式2中,说明了降压变压器的各变压器元件131、132、133、134配置成一列(印刷基板17P的长边方向)的构成,但也可以将降压变压器所具有的4个变压器元件131、132、133、134矩阵配置。
图18、图19、图20以及图21,是表示将4个变压器元件131、132、133、134配置成2行2列的构成中的布线图案的图。图18是表示将初级线圈以及次级线圈串联连接的降压变压器的布线图案的图。图19是表示将初级线圈串联连接、将次级线圈并联连接的降压变压器的布线图案的图。图20是表示将初级线圈以及次级线圈并联连接的降压变压器的布线图案的图。图21是表示将初级线圈并联连接、将次级线圈串联连接的降压变压器的布线图案的图。
如图18~图21所示那样,介于连接端子16A、16B、与连接端子16C、16D间,存在安装变压器元件131、132、133、134的区域。由此,在印刷基板17P中,能使成为高电压部的连接端子16A、16B与成为低电压部的连接端子16C、16D间的距离更长。
另外,在将4个变压器元件131、132、133、134配置成2行2列的情况下,适宜变更变压器元件131、132、133、134的安装方向、或次级线圈的端子相对初级线圈的端子的极性等。例如在图18中,变压器元件131、132和变压器元件133、134的元件的方向相反180度地进行安装。另外,在图21中,变压器元件132、133,使次级线圈的端子相对初级线圈的端子的极性为相反极性。由此,能不使形成在印刷基板17P的同一面的降压变压器的各布线图案交叉,能减低布线图案的复杂化。
另外,降压变压器并不限于将变压器元件配置成2行2列。例如在降压变压器具有6个变压器元件的情况下,也可以将变压器元件配置成2行3列或3行2列。这种情况下,成为高电压部的连接端子、和成为低电压部的连接端子,在矩阵配置的变压器元件的安装区域中,被安装在最远的距离的位置。由此能确保高电压部与低电压部的距离,能减低高电压部带给低电压部的影响。另外,上述中对2行2列、2行3列、3行2列等的变压器元件,以降压变压器为例进行了叙述,但在升压变压器中同样能运用。
标号的说明
10A、10B电路模块(变压器模块)
11有源电极(第1电极)
12无源电极(第2电极)
13A、13B、13C、13D、13E降压变压器
14整流电路
15电压稳定化电路
16A连接端子(第1输入部)
16B连接端子(第2输入部)
16C连接端子(第1输出部)
16D连接端子(第2输出部)
17P印刷基板
17H孔
20A、20B电路模块(变压器模块)
21有源电极(第3电极)
22无源电极(第4电极)
23检测电路
24逆变器电路
25升压变压器
27A连接端子(第3输出部)
27B连接端子(第4输出部)
27C连接端子(第3输入部)
27D连接端子(第4输入部)
28P印刷基板
101受电装置
201送电装置
131、132、133、134变压器元件
251、252变压器元件
IN1、IN2输入端子
OUT1、OUT2输出端子

Claims (14)

1.一种变压器模块,具备:
将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群;和
将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群,
其中,所述变压器模块还具备:
在1个方向上排列安装所述多个变压器的基板;
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端的第1输入部;和
设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端以及第2端的第1输出部以及第2输出部,
将所述第1输入部、和所述第1输出部以及所述第2输出部设置在介于其间存在所述多个变压器的位置。
2.根据权利要求1所述的变压器模块,其中,
所述变压器模块具备:
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第2端的第2输入部,
将所述第2输入部设置在介于该第2输入部与所述第1输入部间存在所述多个变压器的位置。
3.根据权利要求1所述的变压器模块,其中,
所述变压器模块具备:
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第2端的第2输入部,
将所述第2输入部设置在介于该第2输入部与所述第1输出部以及所述第2输出部间存在所述多个变压器的位置。
4.一种变压器模块,具备:
将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群;和
将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群,
其中,变压器模块还具备:
将所述多个变压器m行n列地排列安装的基板,其中m、n为2以上的整数;
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端的第1输入部;和
设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端以及第2端的第1输出部以及第2输出部,
将所述第1输入部、和所述第1输出部以及所述第2输出部设置在介于其间存在安装所述多个变压器的变压器安装区域、且相互的距离成为最长的位置。
5.根据权利要求4所述的变压器模块,其中,
所述变压器模块具备:
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第2端的第2输入部,
将所述第2输入部设置在介于该第2输入部与所述第1输出部以及所述第2输出部间存在所述区域的位置。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的变压器模块,其中,
所述变压器模块具备:
设置在所述基板、与所述第1输出部以及所述第2输出部连接的整流平滑电路;和
设置在所述基板、将由所述整流平滑电路进行整流以及平滑的输出电压电流提供给负载电路的负载提供部,
将所述整流平滑电路以及所述负载提供部设置在介于这些整流平滑电路以及负载提供部、与所述第1输入部间存在所述多个变压器、所述第1输出部以及所述第2输出部的位置。
7.一种变压器模块,具备:
将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群;和
将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群,
其中,变压器模块还具备:
在1个方向上排列安装所述多个变压器的基板;
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端以及第2端的第3输入部以及第4输入部;和
和设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端的第3输出部,
将所述第3输入部以及所述第4输入部、和所述第3输出部设置在介于其间存在所述多个变压器的位置。
8.根据权利要求7所述的变压器模块,其中,
所述变压器模块具备:
设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第2端的第4输出部,
将所述第4输出部设置在介于该第4输出部与所述第3输出部间存在所述多个变压器的位置。
9.根据权利要求7所述的变压器模块,其中,
所述变压器模块具备:
设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第2端的第4输出部,
将所述第4输出部设置在介于该第4输出部与所述第3输入部以及所述第4输入部间存在所述多个变压器的位置。
10.根据权利要求1~3以及7~9中任一项所述的变压器模块,其中,
所述多个变压器使卷绕轴方向与所述1个方向一致地进行安装。
11.根据权利要求1~3以及7~9中任一项所述的变压器模块,其中,
所述多个变压器使卷绕轴方向与所述1个方向正交地进行安装。
12.根据权利要求1~5、7~9中任一项所述的变压器模块,其中,
所述多个变压器包含:
次级绕组的端子相对初级绕组的端子的极性为同极性的变压器;和
次级绕组的端子相对初级绕组的端子的极性为相反极性的变压器。
13.一种受电装置,具备:
具有将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群、和将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群的降压型的变压器模块;
与所述初级绕组群的第1端连接的第1电极;
与所述初级绕组群的第2端连接的第2电极;
与所述次级绕组群的第1端以及第2端连接的整流平滑电路;和
与所述整流平滑电路连接的负载,
所述受电装置用所述变压器模块将在所述第1电极以及所述第2电极感应出的电压降压,用所述整流平滑电路对降压过的电压进行整流以及平滑,提供给所述负载,
其中,所述变压器模块具有:
在1个方向上排列安装所述多个变压器的基板;
设置在所述基板、将所述初级绕组群的第1端和所述第1电极连接的输入部;和
设置在所述基板、将所述次级绕组群和所述整流平滑电路连接的输出部,
将所述输入部和所述输出部设置在介于其间存在所述多个变压器的位置。
14.一种送电装置,具备:
具有将多个变压器各自的初级绕组串联连接或并联连接的初级绕组群、和将所述多个变压器各自的次级绕组串联连接或并联连接的次级绕组群的升压型的变压器模块;
与所述次级绕组群的第1端连接的第3电极;
与所述次级绕组群的第2端连接的第4电极;和
与所述初级绕组群的第1端以及第2端连接的逆变器电路,
所述送电装置用所述逆变器电路将输入的直流电压变换成交流电压,将用所述变压器模块升压过的电压施加给所述第3电极以及所述第4电极,
其中,所述变压器模块具有:
在1个方向上排列安装所述多个变压器的基板;
设置在所述基板、连接所述初级绕组群的第1端以及第2端的第3输入部以及第4输入部;和
和设置在所述基板、连接所述次级绕组群的第1端的第3输出部,
将所述第3输入部以及所述第4输入部、和所述第3输出部设置在介于其间存在所述多个变压器的位置。
CN201390001076.5U 2013-02-06 2013-10-31 变压器模块、受电装置以及送电装置 Expired - Lifetime CN204834313U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201521015568.7U CN205508604U (zh) 2013-02-06 2013-10-31 变压器模块、受电装置以及送电装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-021010 2013-02-06
JP2013021010 2013-02-06
PCT/JP2013/079490 WO2014122829A1 (ja) 2013-02-06 2013-10-31 トランスモジュール、受電装置および送電装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201521015568.7U Division CN205508604U (zh) 2013-02-06 2013-10-31 变压器模块、受电装置以及送电装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN204834313U true CN204834313U (zh) 2015-12-02

Family

ID=51299436

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201521015568.7U Expired - Lifetime CN205508604U (zh) 2013-02-06 2013-10-31 变压器模块、受电装置以及送电装置
CN201390001076.5U Expired - Lifetime CN204834313U (zh) 2013-02-06 2013-10-31 变压器模块、受电装置以及送电装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201521015568.7U Expired - Lifetime CN205508604U (zh) 2013-02-06 2013-10-31 变压器模块、受电装置以及送电装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9948202B2 (zh)
JP (1) JP6098646B2 (zh)
CN (2) CN205508604U (zh)
WO (1) WO2014122829A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104299764A (zh) * 2014-09-12 2015-01-21 合肥金德电力设备制造有限公司 一种新型调容变压器
JP6938911B2 (ja) * 2016-12-28 2021-09-22 富士電機株式会社 装置
CN108512425A (zh) * 2017-02-23 2018-09-07 通用电气公司 能量转换装置,及用于为石油勘探设备供电的供电装置
RU2729394C1 (ru) * 2017-04-24 2020-08-06 Абб Швайц Аг Гибкая система трансформации напряжения
JP7067174B2 (ja) * 2018-03-22 2022-05-16 スミダコーポレーション株式会社 共振整合回路
TWI692182B (zh) 2018-08-31 2020-04-21 群光電能科技股份有限公司 電壓轉換器以及用於降低共模雜訊的電壓轉換方法
US10811185B2 (en) * 2018-09-13 2020-10-20 Analog Devices Global Unlimited Company Saturation prevention of current transformer
US10742123B1 (en) * 2019-03-05 2020-08-11 Astec International Limited Low common mode noise transformers and switch-mode DC-DC power converters
US20210036623A1 (en) * 2019-07-30 2021-02-04 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Two-stage step-down converter
US20220085142A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Intel Corporation Modular coupled magnetic voltage regulators

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3470444A (en) * 1967-06-21 1969-09-30 North Electric Co Control circuit for rectifiers using silicon controlled rectifiers
JPH0452973Y2 (zh) * 1986-07-01 1992-12-14
JPH0377284U (zh) * 1989-11-27 1991-08-02
JP2575958Y2 (ja) * 1992-09-11 1998-07-02 株式会社村田製作所 面実装型トランスの実装構造
JP3027284B2 (ja) * 1993-06-30 2000-03-27 新電元工業株式会社 スイッチング電源
JP3182294B2 (ja) 1994-05-11 2001-07-03 アスモ株式会社 移動体の位置検出装置
JP3259576B2 (ja) * 1995-04-06 2002-02-25 富士電機株式会社 スイッチング電源用整流部の組立構造
JP3599167B2 (ja) * 1999-02-05 2004-12-08 株式会社タムラ製作所 電源用回路ブロック
JP4439979B2 (ja) * 2003-09-17 2010-03-24 太陽誘電株式会社 電源装置
JP2010148241A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Murata Mfg Co Ltd 高圧電源装置
JP4738545B1 (ja) 2010-10-05 2011-08-03 株式会社精電製作所 高周波トランス
JP5500269B2 (ja) * 2010-12-24 2014-05-21 株式会社村田製作所 ワイヤレス電力伝送システム、送電装置および受電装置
JP5765591B2 (ja) * 2013-04-18 2015-08-19 株式会社デンソー 電源装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2014122829A1 (ja) 2017-01-26
JP6098646B2 (ja) 2017-03-22
US9948202B2 (en) 2018-04-17
WO2014122829A1 (ja) 2014-08-14
US20150326141A1 (en) 2015-11-12
CN205508604U (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204834313U (zh) 变压器模块、受电装置以及送电装置
US7012414B1 (en) Vertically packaged switched-mode power converter
US9502921B2 (en) Circuit for a system for contactless inductive power transmission
US20080205098A1 (en) Coupled-Inductor Multi-Phase Buck Converters
EP2175549A1 (en) Switching power supply device
CN102405587A (zh) Dc/dc变换器
TW201222186A (en) Voltage regulator, envelope tracking power supply system, transmitter module, and integrated circuit device therefor
US10910947B2 (en) Single inductor multiple output regulator with hybrid negative and positive rail generation
CN107005147B (zh) 具有紧凑型emi滤波器的电源接口模块
EP3627524A1 (en) Inductor and power-switching circuit
US8963676B1 (en) Configurable transformer module
CN110739859B (zh) 一种对称半桥谐振开环直流比例变换器
CN111740631A (zh) 谐振变换器及其变压器的制造方法
CN106849669A (zh) 一种正激开关电源
CN205453527U (zh) 可达1 MHz开关频率的多相式直流电源供应器
CN103856079A (zh) 交换式电源转换电路及其所适用的电源供应器
CN102414973B (zh) 具有用于改进的效率的可适配变压器匝数比的电功率转换系统
Khatua et al. A new single-stage 48-V-input VRM topology using an isolated stacked half-bridge converter
US20190372382A1 (en) Dc charging system for storage battery of electric vehicle
CN103208936A (zh) 交流电源装置
CN101860235A (zh) 磁集成变换电路系统
US20170324346A1 (en) Packaging of a power conversion circuit
JP2008104319A (ja) 非接触電力伝送装置
CN212231338U (zh) 一种基于ir2153s的中大功率多路电压输出的开环半桥谐振电路
CN210246622U (zh) 多路输出电源系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20151202