DE102017204542A1

DE102017204542A1 - Spulenkomponente

Info

Publication number: DE102017204542A1
Application number: DE102017204542.6A
Authority: DE
Inventors: Ryota HASHIMOTO; Atsuyoshi Maeda; Chihiro YAMAGUCHI; Hiroyuki TEI; Kohei Kobayashi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-04-06
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2017-10-12
Also published as: US20240055175A1; JP2017188568A; CN114694919A; US11037720B2; CN111933388A; US20210265101A1; US20200126713A1; US20170294264A1; CN107275041A; JP6746354B2; US11830657B2; CN111933388B; US10600554B2

Abstract

Ein erster und ein zweiter Draht bilden eine Drahtanordnung, indem dieselben zusammen um einen Wickelkernabschnitt gewickelt sind. Die Drahtanordnung umfasst einen verdrillten Drahtabschnitt, einen Innenschichtabschnitt, einen Außenschichtabschnitt, eine Mehrzahl von nach außen verlaufenden Übergangsabschnitten und einen nach innen verlaufenden Übergangsabschnitt. Der Außenschichtabschnitt umfasst einen ersten Außenschichtabschnitt, der mit einem der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte verbunden ist, die sich von einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts erstrecken, und mit dem nach innen verlaufenden Übergangsabschnitt verbunden ist. Der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt erstreckt sich zu einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Spulenkomponente. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Spulenkomponente, bei der zwei miteinander verdrillte Drähte um einen Wickelkernabschnitt gewickelt sind.
Eine Gleichtaktdrosselspule ist ein repräsentatives Beispiel für eine Spulenkomponente, die die vorliegende Offenbarung zum Ziel hat.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2014-207368 und das japanische Patent Nr. 5558609 offenbaren beispielsweise Gleichtaktdrosselspulen, die jeweils eine Drahtanordnung umfassen, die in einem verdrillten Zustand aus zwei zusammen um einen Wickelkernabschnitt gewickelten Drähten gebildet ist.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erwogen eine zukünftige Technologie, die eine in dem verdrillten Zustand gewickelte Drahtanordnung verwendet, um Modenumwandlungscharakteristiken zu verbessern und eine hohe Induktivität zu erzielen, die bestehende Technologien mit bestimmten Einschränkungen bezüglich der äußeren Form einer Spulenkomponente nicht erzielen können.
Eine einfache Vorstellung besteht darin, dass eine Erhöhung der Windungsanzahl der Drahtanordnung dahin gehend wirksam ist, um eine hohe Induktivität zu erzielen.
Wenn die Drahtanordnung in einem verdrillten Zustand gewickelt ist, kann die Drahtanordnung jedoch aufgrund der Form der verdrillten Drähte selbst, das heißt, einer unebenen Außenumfangsoberfläche, die die verdrillten Drähte bilden, nicht ordentlich an dem Wickelkernabschnitt angeordnet sein, ohne dass ein Zwischenraum zwischen Windungen vorliegt. Anders gesagt ist es wahrscheinlich, dass ein Zwischenraum ohne Nutzen erzeugt wird, wenn die Drahtanordnung in dem verdrillten Zustand um den Wickelkernabschnitt gewickelt wird. In dem Fall, dass die Drahtanordnung in dem verdrillten Zustand um den Wickelkernabschnitt mit vorbestimmten Abmessungen gewickelt ist, muss demgemäß die Windungsanzahl der Drahtanordnung kleiner sein als in dem Fall, dass die Drahtanordnung in einem vereinzelten Zustand ist, wobei der vereinzelte Zustand bedeutet, dass die Drahtanordnung nicht in dem verdrillten Zustand vorliegt. Folglich ist es schwierig, eine hohe Induktivität zu erzielen.
Angesichts dessen kann erwogen werden, dass die Drahtanordnung in einem verdrillten Zustand in zwei oder mehr Schichten gewickelt wird, um die Windungsanzahl der Drahtanordnung zu erhöhen. Dies wird unter Bezugnahme auf 18 bis 20 beschrieben.
17A, 17B und 17C veranschaulichen eine aus zwei Drähten gebildete Drahtanordnung, die in den Zeichnungen verwendet wird. 17A ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Drahts mit Z-Drehung (Z-Verdrillung) 43z, der aus einem ersten Draht 41 und einem zweiten Draht 42 gebildet ist. 17B ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Drahts mit S-Drehung (S-Verdrillung) 43s, der aus dem ersten Draht 41 und dem zweiten Draht 42 gebildet ist. Für jeden Fall des Drahts mit Z-Drehung 43z, des Drahts mit S-Drehung 43s oder eines nicht verdrillten (vereinzelten) Drahts ist in den Zeichnungen eine aus dem ersten Draht 41 und dem zweiten Draht 42 gebildete Drahtanordnung 44 schematisch durch eine einzelne Linie veranschaulicht, wie in 17C veranschaulicht ist.
18 und 19 sind schematische Schnittansichten der Drahtanordnung 44, die aus dem ersten Draht 41 und dem zweiten Draht 42, die um einen Wickelkernabschnitt 45 gewickelt sind, gebildet ist. Bezugszeichen, die in dem Segment der Drahtanordnung 44 veranschaulicht sind, bezeichnen die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 um den Wickelkernabschnitt 45, die als Windungsordnungszahlen bezeichnet werden. Die Windungsordnungszahlen in dem Segment der Drahtanordnung 44 sind auch in den gleichartigen Zeichnungen veranschaulicht, die später beschrieben werden.
Bei einer in 18 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51m berührt die Drahtanordnung 44 die Umfangsoberfläche des Wickelkernabschnitts 45 und ist in einer einzelnen Schicht von der ersten Windung (nachstehend als „Windung 1” bezeichnet) bis zu Windung 16 um dieselbe gewickelt, um sich von einem ersten Endabschnitt 46 des Wickelkernabschnitts 45 zu einem zweiten Endabschnitt 47 des Wickelkernabschnitts 45 zu erstrecken. Bei einer in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51n berührt die Drahtanordnung 44 die Umfangsoberfläche des Wickelkernabschnitts 45 und ist zwischen Windung 1 und Windung 16 um dieselbe gewickelt, um sich von dem ersten Endabschnitt 46 des Wickelkernabschnitts 45 zu dem zweiten Endabschnitt 47 des Wickelkernabschnitts 45 zu erstrecken. Danach wird der Draht in die Nähe des ersten Endabschnitts 46 des Wickelkernabschnitts 45 zurückgeführt und zwischen Windung 17 und Windung 31 gewickelt, um um den Außenumfang eines Innenschichtabschnitts, der zwischen Windung 1 und Windung 16 gebildet ist, einen Außenschichtabschnitt zu bilden.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung stellten fest, dass die Modenumwandlungscharakteristiken Sds21 der in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51n schlechter als die Modenumwandlungscharakteristiken der in 18 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51m sind.
20 veranschaulicht S(Streu)-Parameter, genauer gesagt die Frequenzcharakteristiken der Sds21, die erhalten werden, um die Modenumwandlungscharakteristiken der Gleichtaktdrosselspule 51m (erstes Vergleichsbeispiel), die die in 18 veranschaulichte Drahtanordnung 44 in einer einzelnen Schicht von 16 Windungen umfasst, und der Gleichtaktdrosselspule 51n (zweites Vergleichsbeispiel), die die in 19 veranschaulichte Drahtanordnung 44 in zwei Schichten von 31 Windungen umfasst, auszuwerten.
Wie in 20 ersichtlich ist, weist das zweite Vergleichsbeispiel, das durch eine durchgehende Linie veranschaulicht ist, im Vergleich zu dem ersten Vergleichsbeispiel, das durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht ist, einen höheren Sds21-Pegel sowie stark verschlechterte Modenumwandlungscharakteristiken auf. Das heißt, bei dem zweiten Vergleichsbeispiel sind die Modenumwandlungscharakteristiken stark verschlechtert, obwohl ohne Weiteres angenommen werden kann, dass die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 größer als bei dem ersten Vergleichsbeispiel ist und die Induktivität höher als bei dem ersten Vergleichsbeispiel ist.
Ein derartiges Problem ist nicht auf Gleichtaktdrosselspulen beschränkt, sondern kann bei einer Spulenkomponente, wie beispielsweise einem Balun oder einem Transformator, auftreten, die zwei die Drahtanordnung bildende Drähte umfasst, die zusammen um den Wickelkernabschnitt gewickelt sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Spulenkomponente mit guten Modenumwandlungscharakteristiken zu schaffen, bei der die Anzahl von Drahtwindungen erhöht ist, um eine hohe Induktivität zu erzielen, während die Größe der Spulenkomponente nicht erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Spulenkomponente gemäß Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Spulenkomponente einen trommelförmigen Kern, der einen Wickelkernabschnitt und einen ersten und einen zweiten Flanschabschnitt umfasst, die an einem jeweiligen gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt des Wickelkernabschnitts angeordnet sind, und einen ersten und einen zweiten Draht, die um den Wickelkernabschnitt gewickelt und miteinander nicht elektrisch verbunden sind. Der erste und der zweite Draht bilden eine Drahtanordnung, indem dieselben zusammen um den Wickelkernabschnitt gewickelt sind.
Bei der Spulenkomponente gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Drähte auf die folgende Weise gewickelt.
Die Drahtanordnung umfasst einen verdrillten Drahtabschnitt, an dem der erste und der zweite Draht zusammen verdrillt sind, einen Innenschichtabschnitt, der die Umfangsoberfläche des Wickelkernabschnitts berührt und um dieselbe gewickelt ist, einen Außenschichtabschnitt, der um den Außenumfang des Innenschichtabschnitts gewickelt ist, eine Mehrzahl von nach außen verlaufenden Übergangsabschnitten, die sich jeweils von dem Innenschichtabschnitt zu dem Außenschichtabschnitt erstrecken, und einen nach innen verlaufenden Übergangsabschnitt, der sich von dem Außenschichtabschnitt zu dem Innenschichtabschnitt erstreckt. Der Außenschichtabschnitt umfasst einen ersten Außenschichtabschnitt, der mit einem der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte verbunden ist, die sich in einer Wickelachsenrichtung von einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts erstrecken, und mit dem nach innen verlaufenden Übergangsabschnitt verbunden ist. Der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt erstreckt sich in der Wickelachsenrichtung zu einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts.
Der erste Außenschichtabschnitt ermöglicht eine Erhöhung der Windungsanzahl des ersten und des zweiten Drahts als Gesamtes, ohne die Größe der Spulenkomponente zu erhöhen. Da der erste Außenschichtabschnitt von einem Teil der Drahtanordnung gebildet ist, der sich in der Wickelachsenrichtung von einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts erstreckt und zu einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts erstreckt, kann die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen angrenzender Windungen zwischen einem Teil der Drahtanordnung, der den ersten Außenschichtabschnitt bildet, und einem Teil der Drahtanordnung, der den innerhalb des ersten Außenschichtabschnitts angeordneten Innenschichtabschnitt bildet, kleiner als bei dem in 19 veranschaulichten zweiten Vergleichsbeispiel sein. Dementsprechend kann die kombinierte Leitungskapazität, die bezüglich Gleichtaktsignalen zwischen dem ersten und dem zweiten Draht besteht, geringer als bei dem in 19 veranschaulichten zweiten Vergleichsbeispiel sein.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung bezeichnet die Formulierung „um den Wickelkernabschnitt” einen Abschnitt, der nicht nur einen Abschnitt umfasst, der die Umfangsoberfläche des Wickelkernabschnitts berührt, sondern auch einen Abschnitt über Komponenten, beispielsweise die Drähte, oberhalb des Wickelkernabschnitts hinweg. Die Formulierung „eine Zwischenposition des Innenschichtabschnitts in einer Achsenrichtung einer Wicklung” bezeichnet die Position des Innenschichtabschnitts, die sich von den beiden Endpositionen desselben unterscheidet, und bezeichnet nicht zwingenderweise die Position eines zentralen Abschnitts des Innenschichtabschnitts. Die Zwischenposition ist nicht auf einen Punkt beschränkt und kann auch ein Bereich sein. Jede der Zwischenposition, von der sich der erste Außenschichtabschnitt erstreckt, und der Zwischenposition, zu der sich der erste Außenschichtabschnitt erstreckt, entspricht beispielsweise nicht zwingenderweise genau einem Punkt, sondern kann dem Bereich zwischen der Position, von der sich der erste Außenschichtabschnitt erstreckt, und der Position, zu der sich der erste Außenschichtabschnitt erstreckt, entsprechen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst die Drahtanordnung eine Mehrzahl der ersten Außenschichtabschnitte. Dies unterbindet die Verschlechterung der Modenumwandlungscharakteristiken und ermöglicht eine Erhöhung der Windungsanzahl der Drahtanordnung, wodurch die Induktivität erhöht wird.
Der Außenschichtabschnitt umfasst vorzugsweise einen zweiten Außenschichtabschnitt, der mit einem der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte verbunden ist, die sich in einer Wickelachsenrichtung von einer Endposition des Innenschichtabschnitts erstrecken. Der zweite Außenschichtabschnitt unterbindet die Verschlechterung der Modenumwandlungscharakteristiken und ermöglicht eine Erhöhung der Windungsanzahl der Drahtanordnung, wodurch die Induktivität erhöht wird. In diesem Fall können der erste und der zweite Draht den Wickelkernabschnitt an einer Position oberhalb der Endposition des Innenschichtabschnitts bis zu dem ersten oder dem zweiten Endabschnitt des Wickelkernabschnitts berühren und um denselben gewickelt sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung kann die Drahtanordnung gewickelt sein, um sich in einer Richtung von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt an dem Innenschichtabschnitt und dem Außenschichtabschnitt zu erstrecken, oder die Drahtanordnung kann gewickelt sein, um sich in einer Richtung von dem ersten Endabschnitt zu dem zweiten Endabschnitt an dem Innenschichtabschnitt zu erstrecken, und kann gewickelt sein, um sich in einer Richtung von dem zweiten Endabschnitt zu dem ersten Endabschnitt zu erstrecken. Insbesondere in dem ersteren Fall kann die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen angrenzender Windungen zwischen einem Teil der Drahtanordnung, der den ersten Außenschichtabschnitt bildet, und einem Teil der Drahtanordnung, der den innerhalb des ersten Außenschichtabschnitts angeordneten Innenschichtabschnitt bildet, weiter verringert sein. Der letztere Fall ermöglicht es, dass die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte kürzer als im ersteren Fall sind, und ermöglicht eine Verringerung von Variationen der Charakteristiken, eine Reduzierung der Größe der Spulenkomponente und eine Verbesserung hinsichtlich Zuverlässigkeit und Herstellungseffizienz.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beträgt die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte vorzugsweise nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5. Die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen von Abschnitten zwischen dem Innenschichtabschnitt und dem Außenschichtabschnitt, an denen eine Leitungskapazität vorhanden ist, kann auf eine Weise verringert werden, bei der die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte erhöht wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beträgt die Windungsanzahl der Drahtanordnung 15 oder mehr. Falls die ebene Abmessung einer Gleichtaktdrosselspule beispielsweise etwa 4,5 mm × 3,2 mm beträgt, kann die Gleichtaktdrosselspule eine Induktivität von 50 μH oder mehr aufweisen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung beträgt die Anzahl von Verdrillungen des verdrillten Drahtabschnitts vorzugsweise nicht weniger als 0,5 und nicht mehr als 8 pro Windung. Falls die Anzahl von Verdrillungen somit gleich einem vorbestimmten Wert oder höher ist, können die Modenumwandlungscharakteristiken weiter verbessert sein. Falls die Anzahl von Verdrillungen gleich einem vorbestimmten Wert oder weniger ist, kann die Zuverlässigkeit und Herstellungseffizienz der Spulenkomponente verbessert sein.
Es ist vorzuziehen, dass sowohl der Innenschichtabschnitt als auch der Außenschichtabschnitt den verdrillten Drahtabschnitt umfasst. Eine Erhöhung der Anzahl der verdrillten Drahtabschnitte ermöglicht es, die Charakteristiken zu verbessern.
Es ist vorzuziehen, dass sowohl der nach außen verlaufende Übergangsabschnitt als auch der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt den verdrillten Drahtabschnitt nicht umfasst. Der nach außen verlaufende Übergangsabschnitt ist ein Abschnitt, an dem der Außenschichtabschnitt gewickelt ist. Der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt ist der äußerste Abschnitt der Drahtanordnung. Der nach außen verlaufende Übergangsabschnitt und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt wirken sich auf einen Zustand aus, bei dem die Drahtanordnung gewickelt ist. Falls der nach außen verlaufende Übergangsabschnitt und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt nicht die verdrillten Drahtabschnitte sind, an denen der Zustand der Wicklung in hohem Maße ungeordnet ist, ist dementsprechend der Zustand, bei dem die Drahtanordnung gewickelt ist, angemessen und seine Variation kann verringert sein. Außerdem kann die Drahtanordnung bei einem Herstellungsprozess stabil gewickelt werden.
Die Spulenkomponente gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst vorzugsweise eine erste und eine zweite Anschlusselektrode, eine dritte und eine vierte Anschlusselektrode und einen Plattenkern. Der erste und der zweite Flanschabschnitt weisen vorzugsweise jeweils eine Oberfläche auf, die parallel zu der Wickelachsenrichtung ist. Die erste und die zweite Anschlusselektrode sind vorzugsweise an der Oberfläche des ersten Flanschabschnitts angeordnet und mit einem ersten Ende des ersten Drahts und einem ersten Ende des zweiten Drahts verbunden. Die dritte und die vierte Anschlusselektrode sind vorzugsweise auf der Oberfläche des zweiten Flanschabschnitts angeordnet und mit einem zweiten Ende des ersten Drahts und einem zweiten Ende des zweiten Drahts verbunden. Der Plattenkern berührt vorzugsweise den ersten und den zweiten Flanschabschnitt an einer Seite, die der Oberfläche gegenüberliegt, und erstreckt sich vorzugsweise zwischen dem ersten und dem zweiten Flanschabschnitt. Es ist vorzuziehen, dass die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt sich nicht oberhalb eines Teils des Wickelkernabschnitts befinden, der dem Plattenkern zugewandt ist. In diesem Fall wird bevorzugt, dass die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt sich nicht oberhalb eines Teils des Wickelkernabschnitts befinden, der dem Plattenkern zugewandt ist, oder sich nicht oberhalb eines Teils des Wickelkernabschnitts befinden, der dem Teil des Wickelkernabschnitts, der dem Plattenkern zugewandt ist, gegenüberliegt, oder sich nicht oberhalb von beiden dieser Teile befinden.
Es besteht eine Möglichkeit, dass der nach außen verlaufende Übergangsabschnitt und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt selbst bewirken, dass die Wicklung der Drahtanordnung sich an den Positionen des nach außen verlaufenden Übergangsabschnitts und des nach innen verlaufenden Übergangsabschnitts teilweise ausdehnt. Mit der obigen Struktur kann jedoch verhindert werden, dass die teilweisen Ausdehnungen der Wicklung der Drahtanordnung sich an dem Teil des Wickelkernabschnitts, der dem Plattenkern zugewandt sind, und an dem gegenüberliegenden Teil befinden, die möglicherweise räumlich begrenzt sind. Der Wickelkernabschnitt kann folglich verdickt sein, während dieselbe äußere Form beibehalten wird. Dies ermöglicht es, die elektrischen Charakteristiken zu verbessern und die mechanische Festigkeit zu erhöhen. In dem Fall, dass die teilweisen Ausdehnungen der Wicklung der Drahtanordnung sich nicht an dem Teil des Wickelkernabschnitts befinden, der dem Teil des Wickelkernabschnitts, der dem Plattenkern zugewandt ist, gegenüberliegt, kann der Abstand zwischen den Drähten und einem Befestigungssubstrat größer sein als in dem Fall, dass die teilweisen Ausdehnungen sich an dem Teil des Wickelkernabschnitts befinden, der dem Teil des Wickelkernabschnitts, der dem Plattenkern zugewandt ist, gegenüberliegt. Dementsprechend kann eine Streukapazität, die zwischen den Drähten und dem Befestigungssubstrat besteht, verringert sein, und eine Auswirkung eines durch die Spulenkomponente aufgenommenen und emittierten Rauschens kann reduziert sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist die Schnittform des Wickelkernabschnitts in einer Richtung, die senkrecht zu der Achsenrichtung der Wicklung ist, vorzugsweise ein Kreis, eine Ellipse oder ein Vieleck mit abgerundeten Ecken. Falls die Schnittform des Wickelkernabschnitts derart gewählt ist, ist es unwahrscheinlich, dass die Form der Wicklung der Drahtanordnung sich ändert, und der erste Draht und der zweite Draht können ohne Weiteres erfolgreich symmetrisch gemacht werden. Insbesondere ist es wahrscheinlich, dass die Form der Wicklung eines verdrillten Drahtabschnitts sich ändert, und die Wahl der obigen Schnittform des Wickelkernabschnitts führt zu einem stärkeren positiven Effekt als in dem Fall, dass kein verdrillter (vereinzelter) Drahtabschnitt enthalten ist.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung kann eine hohe Induktivität erzielt werden, ohne die Größe der Spulenkomponente zu erhöhen, und gute Modenumwandlungscharakteristiken können erzielt werden.
Weitere Merkmale, Elemente, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen näher ersichtlich.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1A eine Vorderansicht einer Gleichtaktdrosselspule, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Spulenkomponente ist;
1B eine Unteransicht der Gleichtaktdrosselspule, die deren auf eine Befestigungssubstratseite ausgerichtete Oberfläche veranschaulicht;
2 eine schematische Schnittansicht der in 1A und 1b veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule und veranschaulicht einen Zustand, bei dem eine aus einem ersten und einem zweiten Draht gebildete Drahtanordnung gewickelt ist;
3 einen Vergleich von Frequenzcharakteristiken eines S(Streu)-Parameters (Sds21) zwischen der in 1A, 1B und 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (erstes Ausführungsbeispiel), einer in 18 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (erstes Vergleichsbeispiel) und einer in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel);
4A den Realteil der Frequenzcharakteristiken einer Differenz S21 – 31 zwischen S21 und S31, die Parameter von Modenumwandlungscharakteristiken sind, in der in 1A, 1B und 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (erstes Ausführungsbeispiel) und der in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel);
4B den Imaginärteil der Frequenzcharakteristiken einer Differenz S21 – S31 zwischen S21 und S31, die Parameter von Modenumwandlungscharakteristiken sind, in der in 1A, 1B und 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (erstes Ausführungsbeispiel), und der in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel);
5 die Frequenzcharakteristiken der Streukapazität der gesamten in 1A, 1B und 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (erstes Ausführungsbeispiel) und der gesamten in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel), die in einem Gleichtakt sind;
6 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
7 einen Vergleich der Frequenzcharakteristiken eines S(Streu)-Parameters (Sds21) zwischen der in 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule und der in 6 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule;
8 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
9 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
10 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
11 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
12 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
13 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
14 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
15 ein Diagramm, das 2 entspricht, und veranschaulicht eine Gleichtaktdrosselspule gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
16A ein Diagramm, das ein bevorzugtes Beispiel der Schnittform eines Wickelkernabschnitts veranschaulicht;
16B ein Diagramm, das ein bevorzugtes Beispiel der Schnittform des Wickelkernabschnitts veranschaulicht;
16C ein Diagramm, das ein bevorzugtes Beispiel der Schnittform des Wickelkernabschnitts veranschaulicht;
17A einen Draht mit Z-Drehung, der aus einem ersten Draht und einem zweiten Draht gebildet ist;
17B einen Draht mit S-Drehung, der aus dem ersten Draht und dem zweiten Draht gebildet ist;
17C eine aus zwei Drähten gebildete Drahtanordnung, die in den Zeichnungen verwendet wird;
18 ein Diagramm, das 2 entspricht, zum Veranschaulichen des Problems, das durch die vorliegende Offenbarung gelöst wird, und veranschaulicht die Gleichtaktdrosselspule (erstes Vergleichsbeispiel), die eine Drahtanordnung von 16 Windungen in einer einzelnen Schicht umfasst;
19 ein Diagramm, das 2 entspricht, zum Veranschaulichen des Problems, das durch die vorliegende Offenbarung gelöst wird, und veranschaulicht die Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel), die eine Drahtanordnung von 31 Windungen in zwei Schichten umfasst; und
20 einen Vergleich der Frequenzcharakteristiken eines S(Streu)-Parameters (Sds21) zwischen der in 18 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (erstes Vergleichsbeispiel) und der in 19 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel).
Eine Gleichtaktdrosselspule 51, die gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Spulenkomponente ist, wird unter Bezugnahme auf 1A, 1B und 2 beschrieben. In 1A, 1B und 2 sind Komponenten, die den in 17A bis 19 veranschaulichten Komponenten entsprechen, durch gleiche Symbole gekennzeichnet.
Die Gleichtaktdrosselspule 51 umfasst einen trommelförmigen Kern 52 und den ersten Draht 41 und den zweiten Draht 42, die einen Induktor bilden. In 1A und 1B sind der erste Draht 41 und der zweite Draht 42 nur an ihren Endabschnitten individuell veranschaulicht, und ihre Zwischenabschnitte sind schematisch als die aus dem ersten Draht 41 und dem zweiten Draht 42 gebildete Drahtanordnung 44 veranschaulicht, die, wie unter Bezugnahme auf 17A, 17B und 17C beschrieben ist, in einem Zustand eines einzelnen Drahts ist. Der trommelförmige Kern 52 ist aus einem elektrischen Isolationsmaterial zusammengesetzt, genauer gesagt, einem nicht magnetischen Material wie beispielsweise Aluminium, einem magnetischen Material, wie beispielsweise NiZn-Ferrit, oder einem Harz. Die Drähte 41 und 42 sind beispielsweise jeweils aus einem Kupferdraht zusammengesetzt, der mit einem Isolator beschichtet ist.
Der trommelförmige Kern 52 umfasst den Wickelkernabschnitt 45, einen ersten Flanschabschnitt 53 und einen zweiten Flanschabschnitt 54, die jeweils an dem ersten Endabschnitt 46 und dem zweiten Endabschnitt 47 des Wickelkernabschnitts 45, die einander gegenüberliegen, angeordnet sind. Der größte Teil des ersten Drahts 41 und des zweiten Drahts 42 ist schematisch als die Drahtanordnung 44 veranschaulicht. Der erste Draht 41 und der zweite Draht 42 sind in derselben Richtung schraubenförmig um den Wickelkernabschnitt 45 gewickelt, um zwischen dem ersten Endabschnitt 46, der zu dem ersten Flanschabschnitt 53 benachbart ist, und dem zweiten Endabschnitt 47, der zu dem zweiten Flanschabschnitt 54 benachbart ist, zueinander parallel zu sein. Üblicherweise ist die Windungsanzahl des ersten Drahts 41 im Wesentlichen dieselbe wie die Windungsanzahl des zweiten Drahts 42.
Eine erste Anschlusselektrode 55 und eine zweite Anschlusselektrode 56 sind an dem ersten Flanschabschnitt 53 angeordnet. Eine dritte Anschlusselektrode 57 und eine vierte Anschlusselektrode 58 sind an dem zweiten Flanschabschnitt 54 angeordnet. Die Anschlusselektroden 55 bis 58 werden beispielsweise durch Backen einer leitfähigen Paste, Plattieren eines leitfähigen Metalls oder Anbringen eines leitfähigen Metallstücks gebildet.
Beide Endabschnitte des ersten Drahts 41 sind mit der ersten Anschlusselektrode 55 und der dritten Anschlusselektrode 57 verbunden. Beide Endabschnitte des zweiten Drahts 42 sind mit der zweiten Anschlusselektrode 56 und der vierten Anschlusselektrode 58 verbunden. Für die Verbindung wird beispielsweise Thermokompressionsverbinden oder -schweißen verwendet.
Die Gleichtaktdrosselspule 51 umfasst außerdem einen Plattenkern 59. Der Plattenkern 59 ist aus einem nicht magnetischen Material, wie beispielsweise Aluminium, einem magnetischen Material, wie beispielsweise NiZn-Ferrit, oder einem Harz zusammengesetzt, wie in dem Fall des trommelförmigen Kerns 52. Falls der trommelförmige Kern 52 und der Plattenkern 59 aus einem magnetischen Material hergestellt sind, bilden der trommelförmige Kern 52 und der Plattenkern 59 auf eine Weise, bei der der Plattenkern 59 angeordnet ist, um den ersten Flanschabschnitt 53 und den zweiten Flanschabschnitt 54 miteinander zu verbinden, eine geschlossene magnetische Schaltung.
2 ist eine schematische Schnittansicht der Gleichtaktdrosselspule 51, die die obige Struktur aufweist, und veranschaulicht einen Zustand, bei dem die aus dem ersten Draht 41 und dem zweiten Draht 42 gebildete Drahtanordnung 44 gewickelt ist. 1A, 1B und 2 sind schematische Diagramme, und dementsprechend weicht die Windungsanzahl der in 1A und 1B veranschaulichten Drahtanordnung 44 von der Windungsanzahl der in 2 veranschaulichten Drahtanordnung 44 ab. Der Zustand, bei dem die Drahtanordnung 44 gewickelt ist, wird überwiegend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Die Drahtanordnung 44 umfasst einen verdrillten Drahtabschnitt, an dem der erste Draht 41 und der zweite Draht 42 miteinander verdrillt sind, und bildet Folgendes: A) einen Innenschichtabschnitt N, der sich von der Seite des ersten Endabschnitts 46 erstreckt und die Umfangsoberfläche des Wickelkernabschnitts 45 berührt und um dieselbe gewickelt ist, B) einen Außenschichtabschnitt G, der um den Außenumfang des Innenschichtabschnitts N gewickelt ist, C) nach außen verlaufende Übergangsabschnitte S, die sich von dem Innenschichtabschnitt N zu dem Außenschichtabschnitt G erstrecken, und D) nach innen verlaufende Übergangsabschnitte T, die sich von dem Außenschichtabschnitt G zu dem Innenschichtabschnitt N erstrecken.
Der Außenschichtabschnitt G ist in zwei erste Außenschichtabschnitte Ga, die jeweils von einem Teil der Drahtanordnung 44 gebildet sind, der mit einem der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S verbunden ist, die sich in der Wickelachsenrichtung von einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts N erstrecken, und mit einem der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T verbunden ist, die sich zu einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts N erstrecken, und einen zweiten Außenschichtabschnitt Gb aufgeteilt, der von einem Teil der Drahtanordnung 44 gebildet ist, der mit dem weiteren nach außen verlaufenden Übergangsabschnitt S verbunden ist, der sich von einer Endposition des Innenschichtabschnitts N in der Nähe des zweiten Endabschnitts 47 erstreckt.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 5 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga zwischen Windung 6 und Windung 9 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 9 und Windung 10 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 10 und Windung 15 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 15 und Windung 16 gebildet. Daraufhin wird der weitere erste Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 16 und Windung 21 gebildet. Dann wird der weitere nach innen verlaufende Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 21 und Windung 22 gebildet.
Der Rest des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 22 und Windung 26 gebildet. Danach wird der weitere nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 26 und Windung 27 gebildet. Daraufhin wird der zweite Außenschichtabschnitt Gb zwischen Windung 27 und Windung 31 gebildet.
Wie in 1A und 1B veranschaulicht ist, ist ein Ende (ein erstes Ende) der Drahtanordnung 44 in den ersten Draht 41 und den zweiten Draht 42 aufgeteilt, die jeweils mit der ersten Anschlusselektrode 55 und der zweiten Anschlusselektrode 56 verbunden sind. Das andere Ende (ein zweites Ende) der Drahtanordnung 44 ist ebenfalls in den ersten Draht 41 und den zweiten Draht 42 aufgeteilt, die jeweils mit der dritten Anschlusselektrode 57 und der vierten Anschlusselektrode 58 verbunden sind.
In 1A ist der Außenschichtabschnitt G, der in der Drahtanordnung 44 enthalten ist, teilweise aufgeschnitten, um den Innenschichtabschnitt N durch die abgeschnittenen Abschnitte hindurch betrachten zu können. Außerdem ist ersichtlich, dass die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S sich über mehrere Windungen des Innenschichtabschnitts N erstrecken. Die aufgeschnittenen Abschnitte werden lediglich mittels Veranschaulichung dargestellt, und in der Praxis enthält die Gleichtaktdrosselspule 51 keine aufgeschnittenen Abschnitte.
Die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T erstrecken sich innerhalb des Bereichs von weniger als 0,5 Windung um den Wickelkernabschnitt 45.
Das Ausführungsbeispiel weist die folgenden Merkmale auf.
Die Drahtanordnung 44 umfasst eine Mehrzahl der ersten Außenschichtabschnitte Ga, insbesondere zwei der ersten Außenschichtabschnitte Ga. Dies unterbindet die Verschlechterung der Modenumwandlungscharakteristiken und ermöglicht eine Erhöhung der Windungsanzahl der Drahtanordnung 44, wodurch die Induktivität erhöht wird.
Der Außenschichtabschnitt G umfasst die ersten Außenschichtabschnitte Ga und den zweiten Außenschichtabschnitt Gb. Dies unterbindet ebenfalls die Verschlechterung der Modenumwandlungscharakteristiken und ermöglicht eine Erhöhung der Windungsanzahl der Drahtanordnung.
Die Drahtanordnung 44 an dem Außenschichtabschnitt G ist gewickelt, um sich in der Richtung von dem ersten Endabschnitt 46 zu dem zweiten Endabschnitt 47 zu erstrecken. Dementsprechend kann die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen angrenzender Windungen zwischen einem Teil der Drahtanordnung 44, der den Außenschichtabschnitt G bildet, und einem Teil der Drahtanordnung 44, der den innerhalb des Außenschichtabschnitts G angeordneten Innenschichtabschnitt N bildet, kleiner sein als in dem Fall, dass die Drahtanordnung 44 gewickelt ist, um sich in der Richtung von dem zweiten Endabschnitt 47 zu dem ersten Endabschnitt 46 zu erstrecken (siehe 12).
Drei der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S sind um den Wickelkernabschnitt 45 angeordnet. Die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen von Abschnitten zwischen dem Innenschichtabschnitt N und dem Außenschichtabschnitt G, an denen eine Leitungskapazität vorhanden ist, kann auf eine Weise verringert werden, bei der die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S erhöht wird, und eine kombinierte Streukapazität, die die Drahtanordnung 44 in Bezug auf Gleichtaktsignale aufweist, kann verringert werden. Dementsprechend kann die Verschlechterung der Modenumwandlungscharakteristiken unterbunden sein und die Induktivität kann erhöht sein.
Die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 um den Wickelkernabschnitt 45 beträgt 31, das heißt, 15 oder mehr. Die Gleichtaktdrosselspule 51, bei der die Windungsanzahl 15 oder mehr ist, kann in dem Fall, dass die ebene Dimension derselben beispielsweise etwa 4,5 mm × 3,2 mm beträgt, eine Induktivität von 50 μH oder mehr aufweisen.
Die Anzahl von Verdrillungen des verdrillten Drahtabschnitts des ersten Drahts 41 und des zweiten Drahts 42 beträgt nicht weniger als 0,5 und nicht mehr als 8 pro Windung, vorzugsweise nicht weniger als 4 und nicht mehr als 8 pro Windung, auch wenn dies nicht veranschaulicht ist. In dem Fall, dass die Anzahl von Verdrillungen gleich einem vorbestimmten Wert oder höher ist, können die Modenumwandlungscharakteristiken weiter verbessert sein. In dem Fall, dass die Anzahl von Verdrillungen gleich einem vorbestimmten Wert oder weniger ist, können die Zuverlässigkeit und Herstellungseffizienz der Gleichtaktdrosselspule 51 verbessert sein.
Jeder der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T umfasst nicht den verdrillten Drahtabschnitt, auch wenn dies nicht veranschaulicht ist. Die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S sind Abschnitte, um die der Außenschichtabschnitt G gewickelt ist. Die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T sind die äußersten Abschnitte der Drahtanordnung 44. Die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T wirken sich auf einen Zustand aus, bei dem die Drahtanordnung 44 gewickelt ist. Falls die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T nicht die verdrillten Drahtabschnitte sind, an denen der Zustand der Wicklung in hohem Maße ungeordnet ist, ist dementsprechend der Zustand, bei dem die Drahtanordnung 44 gewickelt ist, angemessen und seine Variation kann verringert sein. Außerdem kann die Drahtanordnung 44 bei einem Herstellungsprozess stabil gewickelt werden.
Die Richtung, in der die Drahtanordnung 44 verdrillt ist, kann in einer mittleren Position der Drahtanordnung 44 zwischen der in 17A veranschaulichten Z-Drehung und der in 17B veranschaulichten S-Drehung wechseln, auch wenn dies nicht veranschaulicht ist. Die Richtungsänderung der Verdrillung kann unter Bezugnahme auf das japanische Patent Nr. 5239822 ohne Weiteres durchgeführt werden.
Wie aus den Positionen der in 1A veranschaulichten nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S ersichtlich ist, befinden sich die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T weder oberhalb des Teils des Wickelkernabschnitts 45, der dem Plattenkern 59 zugewandt ist, noch des Teils des Wickelkernabschnitts 45, der dem Teil des Wickelkernabschnitts 45, der dem Plattenkern 59 zugewandt ist, gegenüberliegt. Es ist möglich, dass die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T die Wicklung der Drahtanordnung 44 selbst bewirken, um sich an den Positionen der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T teilweise auszudehnen. Mit der obigen Struktur kann jedoch verhindert werden, dass die teilweisen Ausdehnungen der Wicklung der Drahtanordnung 44 sich an dem Teil des Wickelkernabschnitts 45, der dem Plattenkern 59 zugewandt ist, und an dem gegenüberliegenden Teil befinden, die möglicherweise räumlich begrenzt sind. Der Wickelkernabschnitt 45 kann folglich verdickt sein, während dieselbe äußere Form beibehalten wird. Dies ermöglicht es, die elektrischen Charakteristiken zu verbessern, und ermöglicht es, die mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Die obigen Merkmale werden auf die weiteren Ausführungsbeispiele angewendet, sofern nicht anders angegeben.
3 veranschaulicht die Frequenzcharakteristiken eines S(Streu)-Parameters (Sds21) der in 1A, 1B und 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51. In 3 sind die SdS21 der Gleichtaktdrosselspule (erstes Vergleichsbeispiel) von 18 und die Sds21 der Gleichtaktdrosselspule (zweites Vergleichsbeispiel) von 19, die auch in 20 veranschaulicht sind, veranschaulicht, um die Modenumwandlungscharakteristiken der Gleichtaktdrosselspule 51 problemlos auszuwerten. In 3 sind die Sds21 der Gleichtaktdrosselspule 51 (erstes Ausführungsbeispiel) durch eine durchgehende Linie veranschaulicht, die Sds21 bei dem ersten Vergleichsbeispiel sind durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht und die Sds21 bei dem zweiten Vergleichsbeispiel sind durch eine Linie aus abwechselnden Punkten und Strichen veranschaulicht.
Wie in 3 veranschaulicht ist, sind die Modenumwandlungscharakteristiken (Sds21) bei dem ersten Vergleichsbeispiel die Besten, und die Modenumwandlungscharakteristiken (Sds21) bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind besser als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Bei dem ersten Vergleichsbeispiel, wie oben beschrieben ist, ist die Drahtanordnung 44 in einer einzelnen Schicht gewickelt. Dementsprechend ist zwischen der Innenschichtseite und der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44 keine Leitungskapazität vorhanden, und die Modenumwandlungscharakteristiken bei dem ersten Vergleichsbeispiel sind die Besten. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel ist die Leitungskapazität zwischen der Innenschichtseite und der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44 vorhanden. Dementsprechend sind die Modenumwandlungscharakteristiken bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel schlechter als bei dem ersten Vergleichsbeispiel.
Beim Vergleichen des ersten Ausführungsbeispiels mit dem zweiten Vergleichsbeispiel ist die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 und der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44 bei dem ersten Ausführungsbeispiel kleiner als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist Windung 2 an der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 beispielsweise benachbart zu Windung 6 und Windung 7 an der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44. Windung 10 an der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 ist benachbart zu Windung 16 und Windung 17 an der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44. Windung 22 an der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 ist benachbart zu Windung 27 und Windung 28 an der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44. Dementsprechend liegt die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 und der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44 im Bereich von 4 bis 7.
Im Gegensatz dazu ist bei dem zweiten Vergleichsbeispiel Windung 2 an der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 benachbart zu Windung 17 und Windung 18 an der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44. Dementsprechend liegt die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 und der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44 in einem breiteren Bereich von 15 bis 16.
Dementsprechend ist die Leitungskapazität, die die gesamte Drahtanordnung 44 bezüglich der Gleichtaktsignale aufweist, bei dem ersten Ausführungsbeispiel geringer als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel. Es wird angenommen, dass die Differenz zwischen den Leitungskapazitäten der Grund dafür ist, dass die Modenumwandlungscharakteristiken bei dem ersten Ausführungsbeispiel besser sind als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Im Folgenden werden Daten beschrieben, auf denen diese Annahme beruht.
4A veranschaulicht bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel den Realteil der Frequenzcharakteristiken einer Differenz S21–S31 zwischen S21 und S31, die Parameter der Modenumwandlungscharakteristiken sind, und 4B veranschaulicht den Imaginärteil derselben. Der Wert von S21–S31, die in 4A und 4B veranschaulicht sind, kann derart ausgewertet werden, dass, je näher der Realteil und der Imaginärteil zu 0 sind, desto besser die Modenumwandlungscharakteristiken sind. 5 veranschaulicht bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel die Frequenzcharakteristiken der Streukapazität der gesamten Spule in einem Gleichtakt.
Normalerweise ist keine Korrelation zwischen den in 4A und 4B veranschaulichten S21–S31 und der in 5 veranschaulichten Gleichtaktkapazität denkbar. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch herausgefunden, dass bei dem zweiten Vergleichsbeispiel der Wert von S21–S31 in dem Frequenzbereich, in dem die Gleichtaktkapazität die Spitze erreicht, sehr weit von 0 entfernt ist und die Modenumwandlungscharakteristiken verschlechtert sind, wenn auf die in 4A und 4B veranschaulichten S21–S31 und die in 5 veranschaulichte Gleichtaktkapazität Bezug genommen wird. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist die in 5 veranschaulichte Gleichtaktkapazität keine verdächtige Spitze auf, der in 4A und 4B veranschaulichte Wert von S21–S31 liegt näher bei 0 als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel und die Modenumwandlungscharakteristiken sind gut.
Somit haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass eine Korrelation zwischen den in 4A und 4B veranschaulichten S21–S31 und der in 5 veranschaulichten Gleichtaktkapazität besteht.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erwogen, die Spitzen der Gleichtaktkapazität zu reduzieren (eine Erhöhung derselben zu verhindern), und stellten sich Folgendes vor. Bei einem Gleichtakt werden Signale durch die zwei Drähte, die die Drahtanordnung bilden, in derselben Phase übertragen, und zwischen zwei Drähten, die dieselbe Windungsordnungszahl aufweisen, besteht keine Streukapazität, da die Drähte dasselbe Potenzial aufweisen. Dementsprechend kann die Vorstellung, dass ein einzelner Draht in einem Gleichtakt eine verringerte Kapazität aufweist, auch auf den Fall der zwei verdrillten Drähte angewendet werden.
Genauer gesagt ist bei dem zweiten Vergleichsbeispiel die Drahtanordnung 44 in zwei Schichten gewickelt, und die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen der Innenschichtseite der Drahtanordnung 44 und der Außenschichtseite der Drahtanordnung 44 ist, wie oben beschrieben ist, groß. Falls die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen der angrenzenden Windungen erhöht ist, hat die Leitungskapazität zwischen den Windungen einen relativ starken Effekt auf die Streukapazität der gesamten Gleichtaktdrosselspule und dementsprechend wird eine große Leitungskapazität erzeugt.
Im Gegensatz dazu sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel die ersten Außenschichtabschnitte Ga von einem Teil der Drahtanordnung 44 gebildet, der sich in der Achsenrichtung der Wicklung von einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts N erstreckt und zu einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts N erstreckt. Dementsprechend kann die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen der angrenzenden Windungen zwischen einem Teil der Drahtanordnung 44, der die ersten Außenschichtabschnitte Ga bildet, und einem Teil der Drahtanordnung 44, der den innerhalb der ersten Außenschichtabschnitte Ga angeordneten Innenschichtabschnitt N bildet, kleiner sein als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel. Wie in 5 veranschaulicht ist, kann die Gleichtaktkapazität bei dem ersten Ausführungsbeispiel folglich geringer sein als bei dem zweiten Vergleichsbeispiel.
Bei dem ersten Vergleichsbeispiel, das in 18 zu Referenzzwecken veranschaulicht ist, ist die Drahtanordnung 44 in einer einzelnen Schicht gewickelt. Dementsprechend ist die Drahtanordnung 44, anders als bei der obigen Struktur, nicht in die Innenschichtseite und die Außenschichtseite aufgeteilt. Das heißt, die Leitungskapazität (d. h. Serienkapazität) besteht nur zwischen kontinuierlichen Windungsordnungszahlen, eine Leitungskapazität (Parallelkapazität) mit einem starken Effekt auf die gesamte Streukapazität, die zwischen den Windungsordnungszahlen mit großer Differenz zueinander besteht, wird nicht erzeugt, und die Gesamtstreukapazität ist gering.
Beim Vergleichen der Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 beträgt die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel 31, die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 bei dem ersten Vergleichsbeispiel beträgt jedoch 16, was weniger als bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel ist. Dementsprechend kann ohne Weiteres davon ausgegangen werden, dass die Induktivität bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Vergleichsbeispiel höher ist als bei dem ersten Vergleichsbeispiel.
Unter voller Berücksichtigung der obigen Erkenntnisse kann nur das erste Ausführungsbeispiel sowohl gute Modenumwandlungscharakteristiken als auch eine hohe Induktivität erzielen.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51a gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In 6 und 8 bis 15, die später beschrieben werden, sind Komponenten, die den in 2 veranschaulichten Komponenten entsprechen, durch gleiche Symbole gekennzeichnet und eine doppelte Beschreibung entfällt.
Die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 der Gleichtaktdrosselspule 51a ist größer als bei der Gleichtaktdrosselspule 51. Genauer gesagt beträgt die Windungsanzahl 37. Bei der Gleichtaktdrosselspule 51 sind drei nach außen verlaufende Übergangsabschnitte S um den Wickelkernabschnitt 45 vorhanden. Bei der Gleichtaktdrosselspule 51a sind fünf nach außen verlaufende Übergangsabschnitte S um denselben vorhanden. Dementsprechend ist bei der Gleichtaktdrosselspule 51a der Außenschichtabschnitt G in fünf Abschnitte aufgeteilt, und es werden genauer gesagt vier erste Außenschichtabschnitte Ga und ein zweiter Außenschichtabschnitt Gb gebildet.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51a gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Innenschichtabschnitt N zwischen Windung 1 und Windung 4 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 4 und Windung 5 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga zwischen Windung 5 und Windung 7 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 7 und Windung 8 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 8 und Windung 11 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 11 und Windung 12 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 12 und Windung 15 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufender Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 15 und Windung 16 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 16 und Windung 19 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 19 und Windung 20 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 20 und Windung 23 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufender Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 23 und Windung 24 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 24 und Windung 27 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 27 und Windung 28 gebildet. Daraufhin wird der weitere erste Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 28 und Windung 31 gebildet. Dann wird der weitere nach innen verlaufende Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 31 und Windung 32 gebildet.
Der Rest des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 32 und Windung 34 gebildet. Danach wird der weitere nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 34 und Windung 35 gebildet. Daraufhin wird der zweite Außenschichtabschnitt Gb zwischen Windung 35 und Windung 37 gebildet.
7 veranschaulicht die Frequenzcharakteristiken der Sds21 der Gleichtaktdrosselspule 51a. In 7 sind die Sds21 der Gleichtaktdrosselspule 51 (erstes Ausführungsbeispiel), die auch in 3 veranschaulicht ist, veranschaulicht, um die Modenumwandlungscharakteristiken der Gleichtaktdrosselspule 51a (zweites Ausführungsbeispiel) problemlos auszuwerten. In 7 sind die Sds21 der Gleichtaktdrosselspule 51 (erstes Ausführungsbeispiel) durch eine durchgehende Linie veranschaulicht und die Sds21 der Gleichtaktdrosselspule 51a (zweites Ausführungsbeispiel) sind durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht.
Wie in 7 veranschaulicht ist, sind die Modenumwandlungscharakteristiken (Sds21) bei dem zweiten Ausführungsbeispiel stärker verbessert als bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Der Grund für diese Verbesserung liegt vermutlich darin, dass bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S größer als bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist und die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen von Abschnitten zwischen dem Innenschichtabschnitt N und dem Außenschichtabschnitt G, an denen eine Leitungskapazität vorhanden ist, verringert sein kann.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51b gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 der Gleichtaktdrosselspule 51b ist beispielsweise gleich der Anzahl bei der in 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51. Jedoch ist die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T der Gleichtaktdrosselspule 51b größer als bei der Gleichtaktdrosselspule 51.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51b gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 2 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 2 und Windung 3 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga durch Windung 3 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 3 und Windung 4 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 4 und Windung 5 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 6 und Windung 7 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufender Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 7 und Windung 8 gebildet.
Danach wird die Drahtanordnung 44 wiederholt auf dieselbe Art und Weise wie oben gewickelt. Zum Schluss wird der Rest des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 28 und Windung 29 gebildet. Daraufhin wird der weitere nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 29 und Windung 30 gebildet. Dann wird der zweite Außenschichtabschnitt Gb zwischen Windung 30 und Windung 31 gebildet.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S acht, was mehr als bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist. Folglich kann die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen von Abschnitten zwischen dem Innenschichtabschnitt N und dem Außenschichtabschnitt G, an denen eine Leitungskapazität vorhanden ist, verringert sein.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51c gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 der Gleichtaktdrosselspule 51c ist beispielsweise gleich der Anzahl bei der in 8 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51b. Jedoch ist die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T der Gleichtaktdrosselspule 51c größer als bei der Gleichtaktdrosselspule 51b.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51c gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 2 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 2 und Windung 3 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga durch Windung 3 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 3 und Windung 4 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann durch Windung 4 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 4 und Windung 5 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga durch Windung 5 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufender Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet.
Danach wird die Drahtanordnung 44 wiederholt auf dieselbe Weise wie oben gewickelt. Zum Schluss wird der Rest des Innenschichtabschnitts N durch Windung 30 gebildet. Daraufhin wird der weitere nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 30 und Windung 31 gebildet. Dann wird der zweite Außenschichtabschnitt Gb durch Windung 31 gebildet.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S 15, was mehr ist als bei dem dritten Ausführungsbeispiel. Folglich kann die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen von Abschnitten zwischen dem Innenschichtabschnitt N und dem Außenschichtabschnitt G, an denen eine Leitungskapazität besteht, weiter verringert sein.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51d gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 der Gleichtaktdrosselspule 51d ist beispielsweise kleiner als die Anzahl bei der in 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51. Jedoch ist die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T der Gleichtaktdrosselspule 51d gleich der Anzahl bei der Gleichtaktdrosselspule 51. Bei der Gleichtaktdrosselspule 51d sind der Innenschichtabschnitt N und der Außenschichtabschnitt G jeweils in drei Gruppen aufgeteilt, und zwischen den angrenzenden Gruppen ist ein Zwischenraum gebildet.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51d gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 5 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga zwischen Windung 6 und Windung 9 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 9 und Windung 10 gebildet. Zwischen Windung 9 und Windung 10 wird ein Zwischenraum gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 10 und Windung 14 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 14 und Windung 15 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 15 und Windung 18 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufender Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 18 und Windung 19 gebildet. Zwischen Windung 18 und Windung 19 wird ein Zwischenraum gebildet.
Der Rest des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 19 und Windung 22 gebildet. Daraufhin wird der weitere nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 22 und Windung 23 gebildet. Danach wird der zweite Außenschichtabschnitt Gb zwischen Windung 23 und Windung 25 gebildet.
Das fünfte Ausführungsbeispiel trägt zur Verschiedenartigkeit der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bei. Insbesondere zeigt das fünfte Ausführungsbeispiel, dass die Zwischenposition des Innenschichtabschnitts N, von dem aus sich jeder nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S erstreckt, und die Zwischenposition des Innenschichtabschnitts N, zu der hin sich jeder nach innen verlaufende Übergangsabschnitt T erstreckt, nicht auf einen Punkt beschränkt sind und auch einem Bereich entsprechen können. Das heißt, jede der zwei Positionen muss nicht unbedingt genau einem Punkt entsprechen. Die Zwischenposition kann dem Bereich zwischen dem Punkt, von dem aus sich jeder nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S erstreckt, und dem Punkt, zu dem hin sich jeder nach innen verlaufende Übergangsabschnitt T erstreckt, entsprechen, beispielsweise bei dem fünften Ausführungsbeispiel dem Bereich von Windung 5 bis Windung 10 und dem Bereich von Windung 14 bis Windung 19.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51e gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Die Gleichtaktdrosselspule 51e umfasst, anders als beispielsweise bei der in 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51, nicht den zweiten Außenschichtabschnitt Gb. Dementsprechend ist die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 gering. Bei der Gleichtaktdrosselspule 51e ist die Drahtanordnung 44 von Windung 1 bis Windung 26 auf dieselbe Weise gewickelt wie bei der in 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51. Windung 26 ist die letzte Windung.
Das sechste Ausführungsbeispiel trägt zur Verschiedenartigkeit der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bei.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51f gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
Die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 der Gleichtaktdrosselspule 51f ist beispielsweise gleich der Anzahl bei der in 2 veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51. Der Außenschichtabschnitt G ist jedoch in der Richtung gewickelt, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der der Außenschichtabschnitt G in der Gleichtaktdrosselspule 51 gewickelt ist. Das heißt, die Drahtanordnung 44 an dem Außenschichtabschnitt G ist gewickelt, um sich in der Richtung von dem zweiten Endabschnitt 47 zu dem ersten Endabschnitt 46 zu erstrecken.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51f gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 5 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga zwischen Windung 6 und Windung 9 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 9 und Windung 10 gebildet. Windung 6 bis Windung 9 erstrecken sich in der Richtung von dem zweiten Endabschnitt 47 zu dem ersten Endabschnitt 46.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 10 und Windung 15 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 15 und Windung 16 gebildet. Daraufhin wird der weitere erste Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 16 und Windung 21 gebildet. Dann wird der weitere nach innen verlaufende Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 21 und Windung 22 gebildet. Windung 16 bis Windung 21 erstrecken sich in der Richtung von dem zweiten Endabschnitt 47 zu dem ersten Endabschnitt 46.
Der Rest des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 22 und Windung 26 gebildet. Danach wird der weitere nach außen verlaufende Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 26 und Windung 27 gebildet. Daraufhin wird der zweite Außenschichtabschnitt Gb zwischen Windung 27 und Windung 31 gebildet. Windung 27 bis Windung 31 erstrecken sich in der Richtung von dem zweiten Endabschnitt 47 zu dem ersten Endabschnitt 46.
Bei der Gleichtaktdrosselspule 51f ist die Drahtanordnung 44 an dem Außenschichtabschnitt G gewickelt, um sich in der Richtung von dem zweiten Endabschnitt 47 zu dem ersten Endabschnitt 46 zu erstrecken. Dementsprechend ist die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen einiger angrenzender Windungen zwischen einem Teil der Drahtanordnung 44, der den Außenschichtabschnitt G bildet, und einem Teil der Drahtanordnung 44, der den innerhalb des Außenschichtabschnitts G angeordneten Innenschichtabschnitt N bildet, viel größer als bei der Gleichtaktdrosselspule 51 in 2, bei der die Drahtanordnung 44 gewickelt ist, um sich in der Richtung von dem ersten Endabschnitt 46 zu dem zweiten Endabschnitt 47 zu erstrecken. Die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen kann jedoch kleiner sein als bei dem in 19 veranschaulichten Fall.
Außerdem können die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S kürzer als bei der Gleichtaktdrosselspule 51 in 2 sein. Die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S sind Abschnitte, um die der Außenschichtabschnitt G gewickelt ist, und können sich, anders als die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T, auf einen Zustand auswirken, bei dem der Außenschichtabschnitt G gewickelt ist. Dementsprechend ermöglicht bei der Gleichtaktdrosselspule 51f eine Abnahme in der Länge der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S eine Verringerung der Variationen des Zustands der Wicklung und ermöglicht eine Verringerung von Variationen der Charakteristiken, eine Reduzierung der Größe der Spulenkomponente und eine Verbesserung hinsichtlich Zuverlässigkeit und Herstellungseffizienz.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51g gemäß einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Die Gleichtaktdrosselspule 51g ist durch die Position von Windung 3 gekennzeichnet, die die erste Windung in dem Außenschichtabschnitt G ist, der benachbart zu dem ersten Endabschnitt 46 ist. Das heißt Windung 3 ist dem ersten Endabschnitt 46 näher als Windung 1, die die erste Windung in dem Innenschichtabschnitt N, der benachbart zu dem ersten Endabschnitt 46 ist. Eine derartige Struktur kann auf eine Weise gebildet werden, bei der Windung 3 beispielsweise in Berührung mit dem ersten Flanschabschnitt 53 gebracht wird.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51g gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 gewickelt sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 2 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 2 und Windung 3 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga zwischen Windung 3 und Windung 4 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 4 und Windung 5 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 6 und Windung 7 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga zwischen Windung 7 und Windung 8 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufende Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 8 und Windung 9 gebildet.
Danach wird die Drahtanordnung 44 wiederholt auf dieselbe Weise wie oben beschrieben gewickelt.
Das achte Ausführungsbeispiel trägt zu der Verschiedenartigkeit der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bei.
Eine Gleichtaktdrosselspule 51h gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
Bei dem ersten bis achten Ausführungsbeispiel sind die Windungen der Drahtanordnung 44, die den Außenschichtabschnitt G bilden, in entsprechende Ausnehmungen eingepasst, die zwischen den angrenzenden Windungen der Drahtanordnung 44 gebildet sind, die den Innenschichtabschnitt N bilden. Das neunte Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Windung der Drahtanordnung 44, die den Außenschichtabschnitt G bildet, und die entsprechende Windung der Drahtanordnung 44, die den Innenschichtabschnitt N bildet, in der radialen Richtung des Wickelkernabschnitts 45 ausgerichtet sind. Diese Anordnung ist bei Verwendung eines Drahtes in einem vereinzelten Zustand schwer zu erzielen ist, jedoch bei Verwendung der Drahtanordnung 44 relativ leicht zu erreichen. Der Grund dafür ist, dass die Drahtanordnung 44 eine unebene Oberfläche aufweist, die es den Windungen ermöglicht, sich gegenseitig zu erfassen.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51h gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N durch Windung 1 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 1 und Windung 2 gebildet. Daraufhin wird einer der ersten Außenschichtabschnitte Ga durch Windung 2 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 2 und Windung 3 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann durch Windung 3 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 3 und Windung 4 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer erster Außenschichtabschnitt Ga durch Windung 4 gebildet. Dann wird ein weiterer nach innen verlaufender Übergangsabschnitt T durch einen Abschnitt zwischen Windung 4 und Windung 5 gebildet.
Danach wird die Drahtanordnung 44 wiederholt auf dieselbe Weise wie oben beschrieben gewickelt.
Das neunte Ausführungsbeispiel trägt zu der Verschiedenartigkeit der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bei. Insbesondere kann bei dem neunten Ausführungsbeispiel die Differenz zwischen den Windungsordnungszahlen von Abschnitten, an denen eine Leitungskapazität vorhanden ist, erheblich verringert sein. Außerdem kann in dem Fall des neunten Ausführungsbeispiels die Windungsanzahl der Drahtanordnung 44 erhöht sein, ohne die Länge des Wickelkernabschnitts 45 zu erhöhen. Dementsprechend können bei dem neunten Ausführungsbeispiel gute Modenumwandlungscharakteristiken erzielt werden, und eine hohe Induktivität kann erzielt werden.
Zehntes Ausführungsbeispiel
Eine Gleichtaktdrosselspule 51i gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
Die Gleichtaktdrosselspule 51i ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtanordnung 44 in drei Schichten gewickelt ist.
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Drahtanordnung 44 in der Gleichtaktdrosselspule 51i gewickelt wird, indem in der Drahtanordnung 44 die Windungsordnungszahlen verwendet werden, die um den Wickelkernabschnitt 45 herum veranschaulicht sind. Zuerst wird ein Teil des Innenschichtabschnitts N zwischen Windung 1 und Windung 2 gebildet. Danach wird einer der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S durch einen Abschnitt zwischen Windung 2 und Windung 3 gebildet. Daraufhin wird einer der Zwischenschichtabschnitte C durch Windung 3 gebildet. Dann wird einer der nach innen verlaufender Übergangsabschnitte T durch einen Abschnitt zwischen Windung 3 und Windung 4 gebildet.
Ein Teil des Innenschichtabschnitts N wird dann zwischen Windung 4 und Windung 5 gebildet. Danach wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 5 und Windung 6 gebildet. Daraufhin wird ein weiterer Zwischenschichtabschnitt C zwischen Windung 6 und Windung 7 gebildet. Dann wird ein weiterer nach außen verlaufender Übergangsabschnitt S durch einen Abschnitt zwischen Windung 7 und Windung 8 gebildet.
Ein Teil des Außenschichtabschnitts G wird dann zwischen Windung 8 und Windung 9 gebildet. Danach wird die Drahtanordnung 44 wiederholt auf dieselbe Weise wie oben gewickelt.
Das zehnte Ausführungsbeispiel trägt zu der Verschiedenartigkeit der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bei.
16A, 16B und 16C veranschaulichen bevorzugte Beispiele der Schnittform des Wickelkernabschnitts 45 in der Richtung, die senkrecht zu der Achsenrichtung der Wicklung ist.
Die Schnittform des Wickelkernabschnitts 45 ist gewöhnlich rechteckig, ist jedoch in keiner besonderen Weise darauf beschränkt. Falls die Schnittform des Wickelkernabschnitts 45 kreisförmig ist, wie in 16A veranschaulicht ist, oder einem Kreis ähnlich ist, beispielsweise eine Ellipse, wie in 16B veranschaulicht ist, oder ein Vieleck mit abgerundeten Ecken ist, wie in 16C veranschaulicht ist, besteht ein Vorteil darin, dass der verdrillte Zustand und die Form der Wicklung der Drahtanordnung 44 sich wahrscheinlich nicht ändern werden. Besonders wahrscheinlich ist es, dass die Form der Wicklung eines verdrillten Drahtabschnitts sich ändert, und die Wahl der oben erwähnten Schnittform des Wickelkernabschnitts 45 führt zu einem stärkeren positiven Effekt als in dem Fall, dass kein verdrillter Drahtabschnitt enthalten ist.
Bei der in 1A und 1B veranschaulichten Gleichtaktdrosselspule 51 sind die erste Anschlusselektrode 55 und die zweite Anschlusselektrode 56 an dem ersten Flanschabschnitt 53 angeordnet, und die dritte Anschlusselektrode 57 und die vierte Anschlusselektrode 58 sind an dem zweiten Flanschabschnitt 54 angeordnet. Es können jedoch alle Anschlusselektroden an einem der Flanschabschnitte angeordnet sein.
Obwohl die vorliegende Offenbarung oben anhand der Ausführungsbeispiele der Gleichtaktdrosselspulen in den Figuren beschrieben wird, kann die vorliegende Offenbarung auf einen Balun und einen Transformator angewendet werden. Die Ausführungsbeispiele werden beispielhaft durch die Figuren beschrieben. Die Merkmale können teilweise ersetzt und unter den Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
Lediglich für den verdrillten Drahtabschnitt, an dem der erste Draht 41 und der zweite Draht 42 zusammen verdrillt sind, ist es erforderlich, dass derselbe in der Drahtanordnung 44 als Teil der Drahtanordnung 44 enthalten ist. Dies ermöglicht ein Unterbinden der Verschlechterung der Charakteristiken, die durch die (Unausgeglichenheit) der Leitungskapazität bedingt ist, in stärkerem Maße als in dem Fall, dass kein verdrillter Drahtabschnitt enthalten ist. Vom Gesichtspunkt einer Unterbindung der Verschlechterung der Charakteristiken aus ist das Verhältnis des verdrillten Drahtabschnitts zu dem Gesamten vorzugsweise groß. Insbesondere umfassen andere Abschnitte als die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte S und die nach innen verlaufenden Übergangsabschnitte T, das heißt, sowohl der Innenschichtabschnitt N als auch der Außenschichtabschnitt G, vorzugsweise die verdrillten Drahtabschnitte. Es ist vorzuziehen, dass der Innenschichtabschnitt N und der Außenschichtabschnitt G verdrillt sind. In diesem Fall können der Zustand der Wicklung und die Charakteristiken ausgeglichen sein.
Dennoch kann einer des Innenschichtabschnitts N und des Außenschichtabschnitts G der verdrillte Drahtabschnitt sein. Insbesondere in dem Fall, bei dem nur der Außenschichtabschnitt G der verdrillte Drahtabschnitt ist, kann der Innenschichtabschnitt N, um den ein weiterer Teil der Drahtanordnung 44 gewickelt ist, ein nicht verdrillter Drahtabschnitt sein, an dem der Zustand der Wicklung weniger stark ungeordnet ist, ist, und der Zustand der Wicklung kann verbessert sein.
Obwohl fast alle des ersten Drahts 41 und des zweiten Drahts 42, die um den Wickelkernabschnitt 45 gewickelt sind, in den Ausführungsbeispielen als die Drahtanordnung 44 betrachtet werden, ist die Drahtanordnung 44 nicht darauf beschränkt und kann Teil der Wicklung um den Wickelkernabschnitt 45 sein. Das heißt, der erste Draht 41 und der zweite Draht 42 können in entgegengesetzten Richtungen oder getrennt voneinander um den Wickelkernabschnitt 45 gewickelt sein.
Obwohl bei den Ausführungsbeispielen die Windungsanzahl des ersten Drahts 41 im Wesentlichen dieselbe ist wie die Windungsanzahl des zweiten Drahts 42, sind die Windungsanzahlen nicht darauf beschränkt und können voneinander verschieden sein.
Während einige Ausführungsbeispiele der Offenbarung oben beschrieben wurden, versteht es sich, dass Variationen und Modifikationen Fachleuten auf dem Gebiet einleuchten werden, ohne von dem Schutzumfang und der Wesensart der Offenbarung abzuweichen. Der Schutzumfang der Offenbarung ist daher einzig durch die folgenden Patentansprüche zu bestimmen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-207368 [0003]
JP 5558609 [0003]
JP 5239822 [0085]

Claims

Spulenkomponente, die folgende Merkmale aufweist: einen trommelförmigen Kern (52), der einen Wickelkernabschnitt (45) und einen ersten und einen zweiten Flanschabschnitt (53, 54) umfasst, die an einem jeweiligen gegenüberliegenden ersten und zweiten Endabschnitt (46, 47) des Wickelkernabschnitts (45) angeordnet sind; und einen ersten und einen zweiten Draht (41, 42), die um den Wickelkernabschnitt (45) gewickelt sind und miteinander nicht elektrisch verbunden sind, wobei der erste und der zweite Draht (41, 42) eine Drahtanordnung (44) bilden, indem dieselben zusammen um den Wickelkernabschnitt (45) gewickelt sind, die Drahtanordnung (44) einen verdrillten Drahtabschnitt, an dem der erste und der zweite Draht (41, 42) zusammen verdrillt sind, einen Innenschichtabschnitt (N), der eine Umfangsoberfläche des Wickelkernabschnitts (45) berührt und um dieselbe gewickelt ist, einen Außenschichtabschnitt (G), der um einen Außenumfang des Innenschichtabschnitts (N) gewickelt ist, eine Mehrzahl von nach außen verlaufenden Übergangsabschnitten (S), die sich jeweils von dem Innenschichtabschnitt (N) zu dem Außenschichtabschnitt (G) erstrecken, und einen nach innen verlaufenden Übergangsabschnitt (T) umfasst, der sich von dem Außenschichtabschnitt (G) zu dem Innenschichtabschnitt (N) erstreckt, der Außenschichtabschnitt (G) einen ersten Außenschichtabschnitt (Ga) umfasst, der mit einem der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte (S) verbunden ist, die sich in einer Wickelachsenrichtung von einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts (N) erstrecken, und mit dem nach innen verlaufenden Übergangsabschnitt (T) verbunden ist, und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt (T) sich in der Wickelachsenrichtung zu einer Zwischenposition des Innenschichtabschnitts (N) erstreckt.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 1, bei der die Drahtanordnung (44) eine Mehrzahl der ersten Außenschichtabschnitte (Ga) umfasst.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der der Außenschichtabschnitt (G) einen zweiten Außenschichtabschnitt (Gb) umfasst, der mit einem der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte (S) verbunden ist, die sich in einer Wickelachsenrichtung von einer Endposition des Innenschichtabschnitts (N) erstrecken.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Drahtanordnung (44) gewickelt ist, um sich in einer Richtung von dem ersten Endabschnitt (46) zu dem zweiten Endabschnitt (47) an dem Innenschichtabschnitt (N) und dem Außenschichtabschnitt (G) zu erstrecken.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Drahtanordnung (44) gewickelt ist, um sich in einer Richtung von dem ersten Endabschnitt (46) zu dem zweiten Endabschnitt (47) an dem Innenschichtabschnitt (N) zu erstrecken, und gewickelt ist, um sich in einer Richtung von dem zweiten Endabschnitt (47) zu dem ersten Endabschnitt (46) an dem Außenschichtabschnitt (G) zu erstrecken.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Anzahl der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte (S) nicht weniger als 2 und nicht mehr als 5 beträgt.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Windungsanzahl der Drahtanordnung (44) 15 oder mehr beträgt.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Anzahl von Verdrillungen des verdrillten Drahtabschnitts nicht weniger als 0,5 und nicht mehr als 8 pro Windung beträgt.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der sowohl der Innenschichtabschnitt (N) als auch der Außenschichtabschnitt (G) den verdrillten Drahtabschnitt umfasst.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der jeder der nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte (S) und des nach innen verlaufenden Übergangsabschnitts (T) den verdrillten Drahtabschnitt nicht umfasst.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, die ferner folgende Merkmale aufweist: eine erste und eine zweite Anschlusselektrode (55, 56); eine dritte und eine vierte Anschlusselektrode (57, 58); und einen Plattenkern (59), wobei der erste und der zweite Flanschabschnitt (53, 54) jeweils eine Oberfläche aufweisen, die parallel zu der Wickelachsenrichtung ist, wobei die erste und die zweite Anschlusselektrode (55, 56) auf der Oberfläche des ersten Flanschabschnitts (53) angeordnet sind und mit einem ersten Ende des ersten Drahts (41) beziehungsweise einem ersten Ende des zweiten Drahts (42) verbunden sind, wobei die dritte und die vierte Anschlusselektrode (57, 58) auf der Oberfläche des zweiten Flanschabschnitts (54) angeordnet sind und mit einem zweiten Ende des ersten Drahts (41) und einem zweiten Ende des zweiten Drahts (42) verbunden sind, wobei der Plattenkern (59) den ersten und den zweiten Flanschabschnitt (53, 54) an einer Seite, die der Oberfläche gegenüberliegt, berührt und sich zwischen dem ersten und dem zweiten Flanschabschnitt (53, 54) erstreckt, und wobei die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte (S) und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt (T) sich nicht oberhalb eines Teils des Wickelkernabschnitts (45) befinden, der dem Plattenkern (59) zugewandt ist.
Spulenkomponente gemäß Anspruch 11, bei der die nach außen verlaufenden Übergangsabschnitte (S) und der nach innen verlaufende Übergangsabschnitt (T) sich nicht oberhalb eines Teils des Wickelkernabschnitts (45) befinden, der dem Teil des Wickelkernabschnitts (45), der dem Plattenkern (59) zugewandt ist, gegenüberliegt.
Spulenkomponente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der eine Schnittform des Wickelkernabschnitts (45) in einer Richtung, die senkrecht zu der Achsenrichtung der Wicklung ist, ein Kreis, eine Ellipse oder ein Vieleck mit abgerundeten Ecken ist.