DE112015005606T5 - Abwärtswandler vom Isoliertyp - Google Patents

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Koji Nakajima
Yuji Shirakata
Takashi Kumagai
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Abstract

Ein Abwärtswandler vom Isoliertyp weist erste und zweite Abwärtswandlungs-Transformatoren (2A, 2B) auf, die jeweils eine eingangsseitige Spule und eine ausgangsseitige Spule aufweisen. Erste, zweite, dritte und vierte Gleichrichterelemente (31A bis 31D) sind in Reihe geschaltet, und zwar jeweils mit ersten, zweiten, dritten und vierten Reihenspulen, wobei bei den ersten, zweiten, dritten und vierten Reihenspulen jeweils die ausgangsseitige Spule des ersten Abwärtswandlungs-Transformators (2A) und die ausgangsseitige Spule des zweiten Abwärtswandlungs-Transformators (2B) in Reihe geschaltet sind. Die ersten bis vierten Reihenspulen sind mit Glättungsspulen (42A, 42B) verbunden. Die Verbindung ist derart, dass elektrische Ströme gleichzeitig nur in einer der ersten und zweiten Reihenspulen und in einer der dritten und vierten Reihenspulen auf abwechselnde Weise fließen, und dass die Richtung der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in einer der ersten und zweiten Reihenspulen und einer der dritten und vierten Reihenspulen fließen, einander entgegengesetzt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abwärtswandler vom Isoliertyp, und insbesondere einen Abwärtswandler vom Isoliertyp, der eine niedrige DC-Spannung aus einer DC-Hochspannung erzeugt.
  • Stand der Technik
  • In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 2008-178 205 A (PTD 1) ist beispielsweise ein Abwärtswandlungs-Transformator in zwei Teile geteilt, wobei zwei eingangsseitige Spulen als eine eingangsseitige Schaltung in Reihe geschaltet sind und zwei Glättungsspulen als eine ausgangsseitige Schaltung parallelgeschaltet sind.
  • Literaturverzeichnis
  • Patentdokument
    • PTD 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 2008-178 205 A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 2008-178 205 A ist eine Glättungsspule in zwei Teile geteilt, um einen elektrischen Strom zu verteilen, was es erlaubt, dass die erzeugte Wärme verringert und verteilt wird. In der japanischen Patent-Offenlegungsschrift JP 2008-178 205 A gilt jedoch Folgendes: Infolge eines Ungleichgewichts zwischen den Spannungen, die an die jeweiligen eingangsseitigen Spulen der zwei Abwärtswandlungs-Transformatoren angelegt wird, und infolge eines Kopplungs-Ungleichgewichts zwischen den eingangsseitigen Spulen und den ausgangsseitigen Spulen der Abwärtswandlungs-Transformatoren, können elektrische Ströme, die in den zwei Glättungsspulen fließen, nicht gleich werden.
  • Dies führt zu einem Ungleichgewicht zwischen den Werten dieser elektrischen Ströme. Es ist folglich erforderlich, eine Reserve vorzusehen, die dem Ungleichgewicht entspricht. Wie hier verwendet, bedeutet das Vorsehen einer Reserve, dass ein großer stromführender Querschnitt der Wicklungen der Glättungsspulen vorgesehen wird, und zwar unter dem Gesichtspunkt, einen übermäßigen Temperaturanstieg in einer der zwei Glättungsspulen zu unterbinden, was von einem größeren elektrischen Strom, der in der einen der Glättungsspule fließt, als demjenigen in der anderen Glättungsspule herrührt. Dies kann jedoch die Größe der Glättungsspulen erhöhen, was dem Trend hin zu einer höheren Integration von Halbleitereinrichtungen zuwiderläuft.
  • Diese Erfindung wurde in Anbetracht des oben beschriebenen Problems konzipiert, und sie hat zur Aufgabe, einen Abwärtswandler vom Isoliertyp anzugeben, in welchem die elektrischen Ströme, die in zwei geteilten Glättungsspulen fließen, wertmäßig gleich gemacht werden können, um die Größe der Glättungsspulen zu verringern.
  • Lösung des Problems
  • Ein Abwärtswandler vom Isoliertyp der vorliegenden Erfindung weist erste und zweite Abwärtswandlungs-Transformatoren auf, die jeweils eine eingangsseitige Spulen und eine ausgangsseitige Spule aufweisen. Erste, zweite, dritte und vierte Gleichrichterelemente sind in Reihe geschaltet, und zwar jeweils mit ersten, zweiten, dritten und vierten Reihenspulen, wobei bei den ersten, zweiten, dritten und vierten Reihenspulen jeweils die ausgangsseitige Spule des ersten Abwärtswandlungs-Transformators und die ausgangsseitige Spule des zweiten Abwärtswandlungs-Transformators in Reihe geschaltet sind. Die ersten bis vierten Reihenspulen sind mit Glättungsspulen verbunden.
  • Die Verbindung ist derart, dass elektrische Ströme gleichzeitig nur in einer der ersten und zweiten Reihenspulen und in einer der dritten und vierten Reihenspulen auf abwechselnde Weise fließen, und dass die Richtung der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in einer der ersten und zweiten Reihenspulen und einer der dritten und vierten Reihenspulen fließen, einander entgegengesetzt ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Da die Werte der elektrischen Ströme, die in den zwei Glättungsspulen fließen, gleich gemacht werden können, kann die Größe der Glättungsspulen verringert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schaltungs-Blockdiagramm eines Abwärtswandlers vom Isoliertyp einer ersten Ausführungsform.
  • 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Anordnung von Kernen und einer Mehrschicht-Platine zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator gemäß der ersten Ausführungsform bilden.
  • 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Mehrschicht-Platine in einem Bereich entlang der Linie III-III in 2 nach dem Endzusammenbau zeigt.
  • 4 zeigt: ein schematisches Diagramm in 4(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 1 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 4(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in
  • 4(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 4(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 5 zeigt: ein schematisches Diagramm in 5A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 1 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 5(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 5(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 5(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 6 zeigt: ein schematisches Diagramm in 6(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 1 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 6(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 6(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 6(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 7 zeigt: ein schematisches Diagramm in 7(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 1 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich die eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 7(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 7(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 7(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 8 zeigt: ein schematisches Diagramm in 8(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 1 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 8(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 8(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 8(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 9 zeigt einen Graphen in 9(A), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an eingangsseitige Spulen angelegt wird, einen Graphen in 9(B), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an ausgangsseitige Spulen 22A, 22B, 22E und 22F angelegt wird, einen Graphen in 9(C), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an ausgangsseitige Spulen 22c, 22D, 22G und 22H angelegt wird, einen Graphen in 9(D), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an Glättungsspulen angelegt wird, und einen Graphen in 9(E), der zeitliche Veränderungen des Stroms zeigt, der in den Glättungsspulen fließt.
  • 10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Modus zeigt, in welchem ein Bereich entlang der Linie X-X in 2 gemäß der ersten Ausführungsform zusammengebaut ist und in einen Radiator eingesetzt ist.
  • 11 ist ein Schaltungs-Blockdiagramm eines Abwärtswandlers vom Isoliertyp einer zweiten Ausführungsform.
  • 12 zeigt: ein schematisches Diagramm in 12(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 11 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 12(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 12(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 12(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 13 zeigt: ein schematisches Diagramm in 13(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 11 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich die eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 13(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 13(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 13(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 14 zeigt: ein schematisches Diagramm in 14(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 11 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 14(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 14(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 14(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 15 zeigt: ein schematisches Diagramm in 15(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 11 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich die eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 15(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt;, ein schematisches Diagramm in 15(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt;, und ein schematisches Diagramm in 15(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 16 ist ein Schaltungs-Blockdiagramm eines Abwärtswandlers vom Isoliertyp einer dritten Ausführungsform.
  • 17 zeigt: ein schematisches Diagramm in 17(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 16 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung im ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 17(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 17(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 17(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 18 zeigt: ein schematisches Diagramm in 18(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 16 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich die eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 18(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 18(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 18(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem ersten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 19 zeigt: ein schematisches Diagramm in 19(A), das ein Muster der untersten Schicht von eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in einem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 16 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 19(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 19(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 19(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 20 zeigt: ein schematisches Diagramm 20(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 16 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich die eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 20(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 20(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 20(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen in dem zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 21 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Anordnung von Kernen und einer Mehrschicht-Platine zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator einer vierten Ausführungsform bilden.
  • 22 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Konfiguration der Mehrschicht-Platine an einem Bereich entlang der Linie XXII-XXII in 21 nach dem Endzusammenbau zeigt.
  • 23 zeigt: ein schematisches Diagramm in 23(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, bei der vierten Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 11 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 23(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der vierten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 23(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der vierten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 23(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der vierten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 24 zeigt: ein schematisches Diagramm in 24(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator der vierten Ausführungsform bilden, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 11 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 24(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der vierten Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 24(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der vierten Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 24(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der vierten Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 25 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Modus zeigt, in welchem ein Bereich entlang der Linie XXV-XXV in 21 gemäß der vierten Ausführungsform zusammengebaut ist und in einen Radiator eingesetzt ist.
  • 26 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Anordnung von Kernen und einer Mehrschicht-Platine zeigt, die einen Abwärtswandlungs-Transformator einer fünften Ausführungsform bilden.
  • 27 zeigt: ein schematisches Diagramm in 27(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator bilden, bei der fünften Ausführungsform, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 16 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem ersten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 27(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der fünften Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 27(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der fünften Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 27(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der fünften Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • 28 zeigt: ein schematisches Diagramm in 28(A), das ein Muster der untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen zeigt, die den Abwärtswandlungs-Transformator der fünften Ausführungsform bilden, die in dem Schaltungs-Blockdiagramm gemäß 16 gezeigt ist, und die Richtung des magnetischen Flusses, wenn sich eine eingangsseitige Treiberschaltung in einem zweiten Zustand befindet; ein schematisches Diagramm in 28(B), das ein Muster der zweiten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der fünften Ausführungsform und dergleichen zeigt; ein schematisches Diagramm in 28(C), das ein Muster der dritten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der fünften Ausführungsform und dergleichen zeigt; und ein schematisches Diagramm in 28(D), das ein Muster der vierten untersten Schicht der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen bei der fünften Ausführungsform und dergleichen zeigt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf der Basis der Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • Zunächst wird eine Schaltung, die einen Abwärtswandler vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung von 1 beschrieben.
  • Wie unter Bezugnahme auf 1 ersichtlich, hat ein Abwärtswandler 101 vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich eine eingangsseitige Treiberschaltung 1, einen Abwärtswandlungs-Transformator 2, ein Gleichrichterelement 31, eine Glättungsspule 42 und eine Steuerungsschaltung 5.
  • Die eingangsseitige Treiberschaltung 1 besitzt vier Schaltelemente 11A, 11B, 11C und 11D (die gemeinsam als ein Schaltelement 11 bezeichnet werden). Der Abwärtswandlungs-Transformator 2 besitzt einen Abwärtswandlungs-Transformator 2A (einen ersten Abwärtswandlungs-Transformator) und einen Abwärtswandlungs-Transformator 2B (einen zweiten Abwärtswandlungs-Transformator). Das Gleichrichterelement 31 besitzt vier Gleichrichterelemente 31A, 31B, 31C und 31D. Die Glättungsspule 42 weist eine Glättungsspule 42A (eine erste Glättungsspule) und eine Glättungsspule 42B (eine zweite Glättungsspule) auf.
  • In einer eingangsseitigen Treiberschaltung 1 ist ein Schaltelement 11 verbunden, wie in 1 gezeigt. Genauer gesagt: Schaltelemente 11A und 11B, die in Reihe geschaltet sind, und Schaltelemente 11C und 11D, die in Reihe geschaltet sind, sind zueinander parallel geschaltet. Es gibt einen Knoten 12 zwischen den Schaltelementen 11A und 11B, und es gibt einen Knoten 13 zwischen den Schaltelementen 11C und 11D. Eine eingangsseitige Spule 21A (eine erste eingangsseitige Spule) und eine eingangsseitige Spule 21B (eine zweite eingangsseitige Spule), die miteinander in Reihe geschaltet sind und als eine eingangsseitige Spule 21 dienen, sind über die Knoten 12 und 13 hinweg verbunden.
  • Da das Schaltelement 11 mit der Steuerungsschaltung 5 verbunden ist, werden die Schaltelemente 11A bis 11D von der Steuerungsschaltung 5 so gesteuert, dass sie abwechselnd eingeschaltet und ausgeschaltet werden. Genauer gesagt: Ein erster Zustand, in welchem die Schaltelemente 11A und 11D eingeschaltet werden, und ein zweiter Zustand, in welchem die Schaltelemente 11B und 11C eingeschaltet werden, werden wechselweise in regelmäßigen Zeitintervallen herbeigeführt.
  • Demzufolge wird in der eingangsseitigen Treiberschaltung 1 eine Eingangsspannung von einer Spannung Vi einer DC-Spannungsversorgung 6 an die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B in entgegengesetzten Richtungen im ersten und zweiten Zustand angelegt (so dass sie eine positive Spannung in dem einen Zustand und eine negative Spannung in dem anderen Zustand sind).
  • Wie oben beschrieben, bildet das Schaltelement 11 eine sogenannte Vollbrückenschaltung mit den vier Schaltelementen 11A bis 11D. Der Modus des Schaltelements 11 ist jedoch nicht auf den in 1 gezeigten beschränkt, solange eine Spannung abwechselnd an die eingangsseitige Spule 21 in entgegengesetzten Richtungen im ersten und zweiten Zustand angelegt werden kann, und es kann beispielsweise eine sogenannte Halbbrückenschaltung verwirklicht werden, die mit zwei Schaltelementen implementiert wird.
  • Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B haben acht ausgangsseitige Spulen 22A, 22B, 22C, 22D, 22E, 22F, 22G und 22H als eine ausgangsseitige Spule 22. Die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B sind in Reihe geschaltet. Das eine Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22B) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B, die in Reihe geschaltet sind, ist mit einem Bezugspotential 7 auf der Ausgangsseite des Abwärtswandlers 101 vom Isoliertyp verbunden, und das andere Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22A) ist mit der Anode des Gleichrichterelements 31A verbunden.
  • Auf ähnliche Weise sind die ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D in Reihe geschaltet. Das eine Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22C) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22c und 22D, die in Reihe geschaltet sind, ist mit dem Bezugspotential 7 auf der Ausgangsseite des Abwärtswandlers 101 vom Isoliertyp verbunden, und das andere Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22D) ist mit der Anode des Gleichrichterelements 31B verbunden. Die ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F sind in Reihe geschaltet.
  • Das eine Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22F) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F, die in Reihe geschaltet sind, ist mit dem Bezugspotential 7 auf der Ausgangsseite des Abwärtswandlers 101 vom Isoliertyp verbunden, und das andere Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22E) ist mit der Anode des Gleichrichterelements 31C verbunden. Die ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H sind in Reihe geschaltet.
  • Das eine Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22G) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H, die in Reihe geschaltet sind, ist mit dem Bezugspotential 7 auf der Ausgangsseite des Abwärtswandlers 101 vom Isoliertyp verbunden, und das andere Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22H) ist mit der Anode des Gleichrichterelements 31C verbunden.
  • Die Kathode von jedem der Gleichrichterelemente 31A und 31B ist mit der Glättungsspule 42A verbunden, und die Kathode von jedem der Gleichrichterelemente 31C und 31D ist mit der Glättungsspule 42B verbunden. Ein Ende eines Paars von Enden von jeder der Glättungsspulen 42A und 42B, die dem Ende entgegengesetzt sind, das mit den Gleichrichterelementen 31A bis 31D verbunden ist, ist mit einem Glättungskondensator 41 verbunden. Eine DC-Spannung Vo des Abwärtswandlers 101 vom Isoliertyp wird zwischen beiden Enden des Glättungskondensators 41 angelegt.
  • Die eine der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B, die in Reihe geschaltet sind, bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die andere bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2B. Auf ähnliche Weise bildet die eine der ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D, die in Reihe geschaltet sind, den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die andere bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2B.
  • Die eine der ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F, die in Reihe geschaltet sind, bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die andere bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2B. Die eine der ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H, die in Reihe geschaltet sind, bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die andere bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2B.
  • Nachfolgend wird die Struktur einer jeden Komponente, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2 bei der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung der 2 bis 8 beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 2 gilt Folgendes: Ein Abwärtswandlungs-Transformator 2 der vorliegenden Ausführungsform hat hauptsächlich einen Abwärtswandlungs-Transformator 2A, einen E-förmigen Kern 23A (ersten Kern), einen I-Förmigen Kern 24A und eine Mehrschicht-Platine 26. Der Abwärtswandlungs-Transformator 2 hat, als Abwärtswandlungs-Transformator 2B, einen E-förmigen Kern 23B (zweiten Kern), einen I-förmigen Kern 24B und eine Mehrschicht-Platine 26. Die Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B sind so angeordnet, dass sie miteinander ausgerichtet sind (beispielsweise in der Horizontalrichtung). Die Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B teilen sich die Mehrschicht-Platine 26.
  • Der E-förmige Kern 23A hat äußere Schenkel 23A1 und 23A2, einen mittleren Schenkel 23A3 und einen Kern-Kupplungsbereich 23A4, wie in 2 gezeigt. Die äußeren Schenkel 23A1, 23A2 und der mittlere Schenkel 23A3 verlaufen in 2 von dem Kern-Kupplungsbereich 23A4 abwärts, und der Kern-Kupplungsbereich 23A4 ist ein Bereich, der in der Horizontalrichtung in 2 verläuft. Der E-förmige Kern 23B hat äußere Schenkel 23B1, 23B2, einen mittleren Schenkel 23B3 und einen Kern-Kupplungsbereich 23B4, wie in 2 gezeigt.
  • Die äußeren Schenkel 23B1, 23B2 und der mittlere Schenkel 23B3 verlaufen in 2 von dem Kern-Kupplungsbereich 23B4 abwärts, und der Kern-Kupplungsbereich 23B4 ist ein Bereich, der in der Horizontalrichtung in 2 verläuft. Es sei Folgendes angemerkt: 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die bloß eine Anordnung der oben beschriebenen jeweiligen Komponenten zeigt, und nicht einen Modus, in welchem diese jeweiligen Komponenten in dem Abwärtswandlungs-Transformator 2 schließlich zusammengebaut wurden.
  • Der äußere Schenkel 23A1 (der erste eine äußere Schenkel) des E-förmigen Kerns 23A verläuft in der gleichen Richtung wie der mittlere Schenkel 23A3 (der erste mittlere Schenkel), d. h. abwärts in 2, und er ist von dem mittleren Schenkel 23A3 (in der Horizontalrichtung in 2) beabstandet. Der äußere Schenkel 23A2 (der erste andere äußere Schenkel) ist von dem mittleren Schenkel 23A3 (in der Horizontalrichtung in 2) gegenüber dem äußeren Schenkel 23A1 in Bezug auf den mittleren Schenkel 23A3 beabstandet (d. h. auf der rechten Seite des mittleren Schenkels 23A3 in 2).
  • Das heißt, zwei äußere Schenkel 23A1 und 23A2 im E-förmigen Kern 23A sind so angeordnet, dass sie den mittleren Schenkel 23A3 von der rechten und linken Seite in 2 sandwichartig aufnehmen. Der Kern-Kupplungsbereich 23A4 ist ein Bereich, der in der Richtung (der Horizontalrichtung in 2) verläuft, die die Richtung kreuzt, in welcher die äußeren Schenkel 23A1, 23A2 und der mittlere Schenkel 23A3 so verlaufen, dass die äußeren Schenkel 23A1, 23A2 und der mittlere Schenkel 23A3, die in der Vertikalrichtung in 2 verlaufen, miteinander an ihren oberen Enden verbunden sind.
  • Auf ähnliche Weise verläuft der äußere Schenkel 23B1 (der zweite eine äußere Schenkel) des E-förmigen Kerns 23B in der gleichen Richtung wie der mittlere Schenkel 23B3 (der zweite mittlere Schenkel), d. h. abwärts in 2, und er ist von dem mittleren Schenkel 23B3 (in der Horizontalrichtung in 2) beabstandet. Der äußere Schenkel 23B2 (der zweite andere äußere Schenkel) ist von dem mittleren Schenkel 23B3 (in der Horizontalrichtung in 2) gegenüber dem äußeren Schenkel 23B1 in Bezug auf den mittleren Schenkel 23B3 beabstandet (d. h. auf der rechten Seite des mittleren Schenkels 23B3 in 2). Das heißt, zwei äußere Schenkel 23B1 und 23B2 im E-förmigen Kern 23B sind so angeordnet, dass sie den mittleren Schenkel 23B3 von der rechten und linken Seite in 2. sandwichartig aufnehmen.
  • Der Kern-Kupplungsbereich 23B4 ist ein Bereich, der in der Richtung (der Horizontalrichtung in 2) verläuft, die die Richtung kreuzt, in welcher die äußeren Schenkel 23B1, 23B2 und der mittlere Schenkel 23B3 so verlaufen, dass die äußeren Schenkel 23B1, 23B2 und der mittlere Schenkel 23B3, die in der Vertikalrichtung in 2 verlaufen, miteinander an ihren oberen Enden verbunden sind.
  • In 2 ist der Querschnitt, der die Richtung kreuzt, in welcher die mittlere Schenkel 23A3 und 23B3 verlaufen, größer als der Querschnitt, der die Richtung kreuzt, in welcher die äußeren Schenkel 23A1, 23A2, 23B1 und 23B2 verlaufen. Genauer gesagt: Die Querschnitte der äußeren Schenkel 23A1, 23B1 und der äußeren Schenkel 23A2, 23B2 in 2 sind nahezu gleich in der Fläche, und die Summe der Flächen der Querschnitte der zwei äußeren Schenkel 23A1 und 23A2 (die Summe der Flächen der Querschnitte der zwei äußeren Schenkel 23B1 und 23B2) ist nahezu gleich der Fläche des Querschnitts des mittleren Schenkels 23A3 (des mittleren Schenkels 23B3). Dieser Modus ist jedoch keine Einschränkung.
  • Die E-förmigen Kerne 23A und 23B haben jeweils eine Form gerade wie der Buchstabe „E“ bei Betrachtung von der Vorderseite in 2.
  • Die I-förmigen Kerne 24A und 24B haben jeweils eine rechteckige Parallelepipedform, die in der Horizontalrichtung in der Zeichnung verläuft, ähnlich wie die Kern-Kupplungsbereiche 23A4 und 23B4. Vorzugsweise haben der E-förmige Kern 23A und der I-förmige Kern 24A sowie der E-förmige Kern 23B und der I-förmige Kern 24B jeweils eine Rechteckform (lange Form) in einem Kongruenzverhältnis zueinander, wenn 2 insgesamt von oben betrachtet wird (in der Draufsicht betrachtet wird).
  • Wenn die E-förmigen Kerne 23A und 23B an den Flächen der I-förmigen Kerne 24A und 24B so montiert werden, dass sie mit den Flächen in Kontakt kommen, dienen die E-förmigen Kerne 23A, 23B und die I-förmigen Kerne 24A, 24B als ein Satz, der die Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B bildet.
  • Es sei angemerkt, dass sowohl die E-förmigen Kerne 23A, 23B, als auch die I-förmigen Kerne 24A, 24B vorzugsweise aus allgemein bekanntem Ferrit oder dergleichen gebildet sind.
  • Die Mehrschicht-Platine 26 ist eine flache plattenartige Komponente, die beispielsweise eine Rechteckform in der Draufsicht hat. Die Mehrschicht-Platine 26 hat beispielsweise sechs Durchgangslöcher 26A1, 26A2, 26A3, 26B1, 26B2 und 26B3, die voneinander beabstandet sind und in einer Matrix auf eine Weise ausgebildet sind, dass sie durch die Mehrschicht-Platine 26 verlaufen, und zwar ausgehend von der einen Hauptfläche (der Oberseite in der Zeichnung) zu der anderen Hauptfläche (der Unterseite in der Zeichnung).
  • Die Mehrschicht-Platine 26, die so angeordnet ist, dass sie zwischen dem E-förmigen Kern 23A und dem I-förmigen Kern 24A sandwichartig aufgenommen ist, ist so eingestellt, dass der äußere Schenkel 23A1 durch das Durchgangsloch 26A1 hindurch eingeführt ist, der äußere Schenkel 23A2 durch das Durchgangsloch 26A2 hindurch eingeführt ist, und der mittlere Schenkel 23A3 durch das Durchgangsloch 26A3 hindurch eingeführt ist. Die äußeren und mittleren Schenkel 23A1, 23A2 und 23A3 sind so fixiert, dass deren Anschlussenden (an dem untersten Teil in 2) an der Fläche der langen Form des I-förmigen Kerns 24 montiert sind.
  • Der Abwärtswandlungs-Transformator 2 wird dadurch so zusammengebaut, dass die äußeren Schenkel 23A1, 23A2 und ein Teil des mittleren Schenkels 23A3 des E-förmigen Kerns 23A durch die Durchgangslöcher 26A1, 26A2 bzw. 26A3 hindurch eingeführt sind. Auf ähnliche Weise ist die Mehrschicht-Platine 26 so eingestellt, dass der äußere Schenkel 23B1 durch das Durchgangsloch 26B1 hindurch eingeführt ist, der äußere Schenkel 23B2 durch das Durchgangsloch 26B2 hindurch eingestellt ist und der mittlere Schenkel 23B3 durch das Durchgangsloch 26B3 hindurch eingeführt ist.
  • Der zusammengebaute Abwärtswandlungs-Transformator 2A hat zwei Magnetpfade, wobei der eine von dem äußeren Schenkel 23A1 und dem mittleren Schenkel 23A3 gebildet wird, und wobei der andere von dem äußeren Schenkel 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 gebildet wird. Das gleiche gilt für den Abwärtswandlungs-Transformator 2B.
  • Es sei angemerkt, dass hier zwei Magnetpfade gebildet werden, indem ein E-förmiger Kern und ein I-förmiger Kern kombiniert werden, aber dies ist keine Einschränkung. Ein Abwärtswandlungs-Transformator mit zwei Magnetpfaden kann zusammengebaut werden, indem beispielsweise zwei E-förmige Kerne oder zwei Kerne vom EER-Typ kombiniert werden.
  • Unter Bezugnahme auf 2 und 3 gilt Folgendes: Die Mehrschicht-Platine 26 ist ein Substrat, das gebildet wird, indem ein Substratkörper 37 aus einem isolierenden Material, wie z. B. einem allgemein bekannten Harz, als eine Basis verwendet wird und ein Muster 20 aus einer Mehrzahl von dünnen Metallschichten aus Kupfer oder dergleichen beispielsweise darin als Spuren ausgebildet wird. Die Mehrschicht-Platine 26 der vorliegenden Ausführungsform hat beispielsweise ein vierschichtiges Muster von Mustern 20A, 20B, 20C und 20D.
  • Darunter kann das Muster 20A der untersten Schicht so ausgebildet sein, dass es in Kontakt mit der untersten Fläche des Substratkörpers 37 kommt (d. h., so dass es die unterste Schicht der Mehrschicht-Platine 26 insgesamt wird). Das Muster 20D der obersten Schicht kann so ausgebildet sein, dass es in Kontakt mit der obersten Fläche des Substratkörpers 37 kommt (d. h., so dass es die oberste Schicht der Mehrschicht-Platine 26 insgesamt wird). Dieser Modus ist jedoch keine Einschränkung, und die Muster 20A und 20D können beispielsweise auch innerhalb der Mehrschicht-Platine 26 (ähnlich wie die Muster 20B und 20C) ausgebildet werden.
  • Die Muster 20A bis 20D sind in dem Modus, in welchem sie voneinander in der Vertikalrichtung in 3 durch den Substratkörper 37 beabstandet sind, der aus einem isolierenden Material gebildet ist, und in welchem sie miteinander nicht elektrisch verbunden sind (nicht kurzgeschlossen sind), es sei denn, sie sind beispielsweise mittels Vias oder dergleichen verbunden.
  • Die Mehrschicht-Platine 26, die die vierschichtigen Muster 20A bis 20D hat, wie in 3 gezeigt, kann auch als eine Vierschicht-Schaltungsplatine bezeichnet werden. Wenn die vierschichtigen Muster 20A bis 20B um die Durchgangslöcher 26A1 bis 26A3 und dergleichen angeordnet werden, werden die Durchgangslöcher 26A1 bis 26A3 und dergleichen von Mustern 20A bis 20D umgeben.
  • Als nächstes werden die Konfiguration des Musters jeder Schicht, d. h. der eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen, und der Betrieb des Abwärtswandlungs-Transformators unter Verwendung von 4 bis 8 beschrieben.
  • Unter Bezugnahme auf 4(A), in einem ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, gilt Folgendes: Wenn die erste Schicht, die die unterste Schicht von Vierschicht-Mustern 20A bis 20D der Mehrschicht-Platine 26 ist, in der Draufsicht betrachtet wird, sind vier ausgangsseitige Spulen 22A, 22B, 22E und 22F in dieser Ebene als die gleiche Schicht (in der gleichen Ebene) wie das Muster 20A gemäß 3 angeordnet.
  • Das heißt, die oben beschriebenen ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F können als die gleiche Schicht wie das Muster 20A aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 20A entspricht), und sie sind Spulen, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet sind.
  • Die ausgangsseitige Spule 22A (die fünfte ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B1 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält, und die ausgangsseitige Spule 22B (die erste ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22A geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A1 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält.
  • Die ausgangsseitige Spule 22E (die vierte ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält, und die ausgangsseitige Spule 22F (die achte ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22E geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B2 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält.
  • Demzufolge bilden die ausgangsseitigen Spulen 22B und 22E den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22F bilden den Abwärtswandlungs-Transformator 2B.
  • Es sei angemerkt, dass jede der ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F in der Draufsicht zumindest in dem oben beschriebenen Bereich zwischen dem äußeren Schenkel und dem mittleren Schenkel linear verläuft. Das heißt, jede der ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F kann als äquivalent zu einer halben Windung (0,5 Windungen) um ihren benachbarten äußeren Schenkel auf eine scheinbare Art und Weise (pseudo-)angesehen werden.
  • An dem einen Ende (auf der linken Seite in 4(A)) des linearen Bereichs, der zwischen den äußeren Schenkel 23A1 und den mittleren Schenkel 23A3 gefügt ist, ist die ausgangsseitige Spulen 22B so gebogen, dass sie ungefähr senkrecht zu der linear verlaufenden Richtung schneidet, und das Bezugspotential 7 ist mit diesem gebogenen Bereich verbunden. Die Anode des Gleichrichterelements 31A (des ersten Gleichrichterelements) ist in Reihe mit einem Ende (auf der rechten Seite in 4(A)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22A verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23B1 und den mittleren Schenkel 23B3 gefügt ist.
  • Der Modus, der einen solchen gebogenen Bereich hat, ist jedoch keine Einschränkung, und die Spule kann beispielsweise auch linear von dem Bezugspotential 7 zu dem Gleichrichterelement 31A verlaufen. Alle ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H in den nachfolgenden 4 bis 7 haben auf ähnliche Weise einen gebogenen Bereich in den Zeichnungen, aber dieser Modus ist keine Einschränkung.
  • Auf ähnliche Weise ist das Bezugspotential 7 mit einem gebogenen Bereich an dem einen Ende (auf der rechten Seite in 4(A)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22F verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23B2 und den mittleren Schenkel 23B3 gefügt ist. Die Anode des Gleichrichterelements 31C (des vierten Gleichrichterelements) ist in Reihe mit einem Ende (auf der linken Seite in 4(A)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22E verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23A2 und den mittleren Schenkel 23A3 gefügt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 4(B) gilt Folgendes: Wenn die zweite unterste Schicht der Vierschicht-Muster 20A bis 20D der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, sind die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B in dieser Ebene als die gleiche Ebene wie das Muster 20B gemäß 3 angeordnet. Das heißt, die oben beschriebenen eingangsseitigen Spulen 21A und 21B können als die gleiche Schicht wie das Muster 20B aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 20B entspricht), und sie sind Spulen, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet sind.
  • Die eingangsseitige Spule 21A ist so angeordnet, dass sie durch den Bereich zwischen dem äußeren Schenkel 23A1 und dem mittleren Schenkel 23A3, den Bereich zwischen dem äußeren Schenkel 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 sowie den Bereich hindurchgeht, der diese zwei Bereiche verbindet. Genauer gesagt: Die eingangsseitige Spule 21A ist in einem Modus, in welchem sie beispielsweise spiralförmig mit zwei Windungen um den mittleren Schenkel 23A3 gewickelt ist, wie in der Zeichnung gezeigt.
  • Die spiralförmige eingangsseitige Spule 21A ist so konfiguriert, dass ein Spalt zwischen der ersten Windung und der zweiten Windung verbleibt, um zu verhindern, dass sie elektrisch kurzgeschlossen werden. Die eingangsseitige Spule 21A verläuft linear in jedem der oben beschriebenen Bereiche, und sie ist nahezu senkrecht an den Grenzen zwischen den jeweiligen Bereichen gebogen. Demzufolge ist die eingangsseitige Spule 21A um den mittleren Schenkel 23A3 gewickelt, so dass sich in der Draufsicht eine rechteckige Form ergibt.
  • Die eingangsseitige Spule 21B ist auf ähnliche Weise so angeordnet, dass sie durch den Bereich zwischen dem äußeren Schenkel 23B1 und dem mittleren Schenkel 23B3, den Bereich zwischen dem äußeren Schenkel 23B2 und dem mittleren Schenkel 23B3 sowie den Bereich hindurchgeht, der diese zwei Bereiche verbindet. Genauer gesagt: Die eingangsseitige Spule 21B ist in einem Modus, in welchem sie beispielsweise spiralförmig mit zwei Windungen um den mittleren Schenkel 23B3 gewickelt ist, wie in der Zeichnung gezeigt.
  • Die spiralförmige eingangsseitige Spule 21B ist so konfiguriert, dass ein Spalt zwischen der ersten Windung und der zweiten Windung verbleibt, um zu verhindern, dass sie elektrisch kurzgeschlossen werden. Die eingangsseitige Spule 21B verläuft linear in jedem der oben beschriebenen Bereiche, und sie ist nahezu senkrecht an den Grenzen zwischen den jeweiligen Bereichen gebogen. Demzufolge ist die eingangsseitige Spule 21B um den mittleren Schenkel 23B3 gewickelt, so dass sich in der Draufsicht eine rechteckige Form ergibt.
  • Demzufolge bildet die eingangsseitige Spule 21A, die um den mittleren Schenkel 23A3 gewickelt ist, den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die eingangsseitige Spule 21B, die um den mittleren Schenkel 23B3 gewickelt ist, bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2B.
  • Unter Bezugnahme auf 4(C) gilt Folgendes: Wenn die dritte unterste Schicht der Vierschicht-Muster 20A bis 20D der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, sind die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B in dieser Ebene als die gleiche Ebene wie das Muster 20C gemäß 3 angeordnet. Das heißt, die oben beschriebenen eingangsseitigen Spulen 21A und 21B können als die gleiche Schicht wie das Muster 20C aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 20C entspricht), und sie sind Spulen, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet sind.
  • Die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B, die in 4(C) gezeigten sind, sind in einem Modus, in welchem sie beispielsweise spiralförmig mit zwei Windungen um die mittleren Schenkel 23A3 und 23B3 gewickelt sind, ungefähr auf ähnliche Weise, wie die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B, die in 4(B) gezeigt sind. Zwei Windungen der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B, die in 4(B) gezeigt sind, und zwei Windungen der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B, die in 4(C) gezeigt sind, sind elektrisch an ihren Enden mittels Verbindungsdurchgängen 25A und 25B miteinander verbunden, die in der Vertikalrichtung in 3 verlaufen (in der Dickenrichtung der Mehrschicht-Platine 26), und eine Kombination von diesen fungiert als eine eingangsseitige Spule 21A und eine eingangsseitige Spule 21B. Die Enden der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B gemäß 4(B) gegenüber den Enden, die mit den Verbindungsdurchgängen 25A und 25B verbunden sind, entsprechen den Knoten 12 und 13 gemäß 1.
  • Dadurch werden insgesamt vier Windungen der eingangsseitigen Spule 21A und insgesamt vier Windungen der eingangsseitigen Spule 21B gebildet. In 4(C) sind die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B in Reihen geschaltet.
  • Unter Bezugnahme auf 4(D) gilt Folgendes: Wenn die oberste Schicht der vierschichtigen Muster 20A bis 20D der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, sind die ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H auf dieser Ebene als die gleiche Schicht wie das Muster 20D gemäß 3 angeordnet. Das heißt, die oben beschriebenen ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H können als die gleiche Schicht wie das Muster 20D aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 20D entspricht), und sie sind Spulen, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet sind.
  • Die ausgangsseitige Spule 22C (die dritte ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält, und die ausgangsseitige Spule 22B (die siebte ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22C geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B2 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält.
  • Die ausgangsseitige Spule 22G (die sechste ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B1 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält, und die ausgangsseitige Spule 22H (die zweite ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22G geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A1 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält.
  • Demzufolge bilden die ausgangsseitigen Spulen 22C und 22H den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die ausgangsseitigen Spulen 22D und 22G bilden den Abwärtswandlungs-Transformator 2B. Im Allgemeinen bildet auch in jeder der nachfolgenden Ausführungsformen die ausgangsseitige Spule, die zwischen den äußeren Schenkel und den mittleren Schenkel des Kerns 23A auf der linken Seite in der Zeichnung gefügt ist, den Abwärtswandlungs-Transformator 2A, und die ausgangsseitige Spule, die zwischen den äußeren Schenkel und den mittleren Schenkel des Kerns 23B auf der rechten Seite in der Zeichnung gefügt ist, bildet den Abwärtswandlungs-Transformator 2B.
  • Es sei angemerkt, dass jede der ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H in der Draufsicht zumindest in dem oben beschriebenen Bereich zwischen dem äußeren Schenkel und dem mittleren Schenkel linear verläuft. Das heißt, jede der ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H kann als äquivalent zu einer halben Windung (0,5 Windungen) um ihren benachbarten äußeren Schenkel auf eine scheinbare Art und Weise (pseudo-)angesehen werden.
  • Das Bezugspotential 7 ist mit einem gebogenen Bereich an dem einen Ende (auf der linken Seite in 4(D)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22C verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23A2 und den mittleren Schenkel 23A3 gefügt ist. Die Anode des Gleichrichterelements 31B (des dritten Gleichrichterelements) ist in Reihe mit einem Ende (auf der rechten Seite in 4(D)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22D verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23B2 und den mittleren Schenkel 23B3 gefügt ist.
  • Das Bezugspotential 7 ist mit einem gebogenen Bereich an dem einen Ende (auf der rechten Seite in 4(D)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22G verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23B1 und den mittleren Schenkel 23B3 gefügt ist. Die Anode des Gleichrichterelements 31D (des zweiten Gleichrichterelements) ist in Reihe mit einem Ende (auf der linken Seite in 4(D)) des linearen Bereichs der ausgangsseitigen Spule 22H verbunden, die zwischen den äußeren Schenkel 23A1 und den mittleren Schenkel 23A3 gefügt ist.
  • Wie oben beschrieben, sind in der Mehrschicht-Platine 26 die eingangsseitigen und die ausgangsseitigen Spulen so ausgebildet, dass sie eine auf die andere geschichtet sind. Die mittleren Schenkel 23A3 und 23B3 der E-förmigen Kerne 23A und 23B verlaufen durch die Mehrschicht-Platine 26, so dass sie von diesen eingangsseitigen und ausgangsseitigen Spulen umgeben sind.
  • Die Teile der oben beschriebenen ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22D (die zwischen die äußeren und mittleren Schenkel gefügt sind), die in der Draufsicht linear verlaufen, überlappen eine der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B unmittelbar darüber (unmittelbar darunter) zumindest teilweise. Daher haben die ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H, die mit bloß einer halben Windung (0,5 Windungen) angeordnet sind, eine größere Breite als die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B die eine schmale Breite haben, um eine Wicklung mit zwei Windungen in den Bereichen zwischen den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 zu ermöglichen.
  • Da die Spannung an die eingangsseitige Spule 21 in entgegengesetzten Richtungen im ersten Zustand und im zweiten Zustand angelegt wird, wie oben beschrieben, fließt der elektrische Strom in dieser eingangsseitigen Spule 21 in entgegengesetzten Richtungen im ersten Zustand und im zweiten Zustand. Nachfolgend werden die Veränderungen des Flusses des elektrischen Stroms in der ausgangsseitigen Spule 22 beschrieben, die dadurch hervorgerufen werden.
  • Wie in 4(B) und 4(C) beschrieben, wird hier beispielsweise der erste Zustand diskutiert, in welchem die Schaltelemente 11A und 11D (siehe 1) eingeschaltet sind, so dass eine positive Eingangsspannung der DC-Spannungsversorgung 6 an die eingangsseitige Spule 21 angelegt wird, so dass veranlasst wird, dass ein elektrischer Strom von dem Knoten 12 in Richtung des Knotens 13 des Schaltelements 11 fließt.
  • Zu diesem Zeitpunkt fließt der elektrische Strom von außerhalb nach innerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21A (von innerhalb nach außerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21B) in 4(B), und er fließt von innerhalb nach außerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21A (von außerhalb nach innerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21B) in 4(C).
  • Mit diesem elektrischen Strom tritt ein magnetischer Fluss S1 aufwärts auf, und zwar senkrecht zu der Zeichenebene in den mittleren Schenkeln 23A3 und 23B3, die um die eingangsseitigen Spulen 21A und 23A gewickelt sind, und ein magnetischer Fluss wird in einer Schleife gemäß zwei Magnetpfaden erzeugt, die jeweils zwischen den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2, 23B1, 23B2 und den mittleren Schenkeln 23A3, 23B3 gebildet werden. Daher tritt ein magnetischer Fluss S2 in den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2, 23B1 und 23B2 abwärts auf, und zwar senkrecht zur Zeichenebene in der entgegengesetzten Richtung zu den mittleren Schenkeln 23A3 und 23B3.
  • Wie unter erneuter Bezugnahme auf 4(A) und 4(D) ersichtlich, tritt eine induzierte elektromotorische Kraft in den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F auf, um den magnetischen Fluss S1 in den mittleren Schenkeln 23A3 und 23B3 in den oben beschriebenen 4(B) und 4(C) aufzuheben, so dass der magnetische Fluss S2 in den mittleren Schenkeln 23A3 und 23B3 auftritt und ein elektrischer Strom fließen wird. Es sei angemerkt, dass zu diesem Zeitpunkt der magnetische Fluss S1 in den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2, 23B1 und 23B2 auftreten wird.
  • Auf der Basis einer ähnlichen Theorie wie die ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F wird ein elektrischer Strom ebenfalls in den ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H fließen. Es sei angemerkt, dass die Richtungen der magnetischen Flüsse, die auftreten werden und von den Situationen herrühren, die in 4(B) und 4(C) gezeigt sind, in Kernen 23A1 bis 23A3 und 23B1 bis 23B3 angezeigt sind, die in 4(A) und 4(D) gezeigt sind.
  • Zu diesem Zweck wird der elektrische Strom in der Zeichnung in den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22G und 22H nach rechts fließen, und er wird in der Zeichnung in den ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22E und 22F nach links fließen. Der elektrische Strom, der in den ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H fließen wird, wird jedoch von der Gleichrichtungsfunktion der Gleichrichterelemente 31B und 31D unterbrochen und fließt nicht.
  • Tatsächlich fließt der elektrische Strom, der mit den Pfeilen in 4(A) angezeigt ist, nur in den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F, um durch die Gleichrichterelemente 31A und 31C zu gehen. Genauer gesagt: Da die ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F magnetisch mittels der E-förmigen Kerne 23A, 23B und der I-förmigen Kerne 24A, 24B gekoppelt sind, fließt der elektrische Strom in der entgegengesetzten Richtung zu dem elektrischen Strom, der in den eingangsseitigen Spulen 21A und 21B fließt, die sie in der Draufsicht überlappen.
  • Als nächstes, wie mit den Pfeilen in 5(B) und 5(C) angezeigt, wird der zweite Zustand diskutiert, in welchem die Schaltelemente 11B und 11C (siehe 1) eingeschaltet werden, so dass eine negative Eingangsspannung der DC-Spannungsversorgung 6 an die eingangsseitige Spule 21 angelegt wird, so dass veranlasst wird, dass ein elektrischer Strom von dem Knoten 13 in Richtung des Knotens 12 des Schaltelements 11 fließt.
  • Zu diesem Zeitpunkt fließt der elektrische Strom von innerhalb nach außerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21A (von außerhalb nach innerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21B) in 5(B), und er fließt von außerhalb nach innerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21A (von innerhalb nach außerhalb der Spirale der eingangsseitigen Spule 21B) in 5(C).
  • Mit diesen elektrischen Strömen, entgegen dem obigen Fall, tritt der magnetische Fluss S2 in den mittleren Schenkeln 23A3 und 23B3 auf, die um die eingangsseitige Spule 21A gewickelt sind, und der magnetische Fluss S1 tritt in den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2, 23B1 und 23B2 auf.
  • Wie unter Bezugnahme auf 5(A) und 5(D) ersichtlich, tritt eine induzierte elektromotorische Kraft in den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F auf, um Veränderungen im magnetischen Fluss aufzuheben, die in den mittleren Schenkeln 23A3 und 23B3 in den oben beschriebenen 5(B) und 5(C) auftreten, d. h. so, dass der magnetische Fluss S1 auftritt und ein elektrischer Strom fließen wird.
  • Es sei angemerkt, dass zu diesem Zeitpunkt der magnetische Fluss S2 in den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2, 23B1 und 23B2 auftreten wird. Das gleiche trifft auf die ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H zu. Die Richtungen der magnetischen Flüsse, die auftreten werden, sind in den Kernen 23A1 bis 23A3 und 23B1 bis 23B3 in 5(A) und 5(D) angezeigt.
  • Zu diesem Zweck wird der elektrische Strom in der Zeichnung in den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22G und 22H nach links fließen, und er wird in der Zeichnung in den ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22E und 22F nach rechts fließen. Der elektrische Strom, der in den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F fließen wird, wird jedoch von der Gleichrichtungsfunktion der Gleichrichterelemente 31A und 31D unterbrochen und fließt nicht.
  • Tatsächlich fließt der elektrische Strom, der mit den Pfeilen in 5(D) angezeigt ist, nur in den ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H, um durch die Gleichrichterelemente 31B und 31C zu gehen. Ähnlich wie im obigen Fall fließt der elektrische Strom in den ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H in der entgegengesetzten Richtung zu dem elektrischen Strom, der in den eingangsseitigen Spulen 21A und 21B fließt, die sie in der Draufsicht überlappen.
  • Wie unter Bezugnahme auf 6(A) bis 6(D) und 7(A) bis 7(D) ersichtlich, sind in einem zweiten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen solchen Teilen zugewiesen, deren Konfiguration ähnlich wie im ersten Beispiel ist, das in 4 und 5 gezeigt ist, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. In dem zweiten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, das in 6(A) bis 6(D) gezeigt ist, sind die ausgangsseitige Spule 22A (die fünfte ausgangsseitige Spule), die ausgangsseitige Spule 22B (die erste ausgangsseitige Spule), die ausgangsseitige Spule 22G(die sechste ausgangsseitige Spule) und die ausgangsseitige Spule 22H (die zweite ausgangsseitige Spule) ähnlich zu denjenigen im oben beschriebenen ersten Beispiel. 6(B) und 6(C) sind im Wesentlichen ähnlich zu 4(B) und (C).
  • In 6(A) ist jedoch die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spule 22C (der dritten ausgangsseitigen Spule) und der ausgangsseitigen Spule 22D (der siebten ausgangsseitigen Spule) als die gleiche Schicht wie das Muster 20A angeordnet. In 6(A) ist die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spule 22E (der vierten ausgangsseitigen Spule) und der ausgangsseitigen Spule 22F (der achten ausgangsseitigen Spule) als die gleiche Schicht wie das Muster 20D angeordnet. 6 unterscheidet sich von 4 in dieser Hinsicht.
  • Unter Bezugnahme auf 6 gilt Folgendes: Der Betrieb im ersten Zustand, in welchem die Schaltelemente 11A und 11D (siehe 1) eingeschaltet sind, d. h. die Richtung der magnetischen Flüsse in den Kernen 23A1 bis 23A3 und 23B1 bis 23B3 und die Richtungen der elektrischen Ströme in den eingangsseitigen Spulen 21A, 21B und den ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H, sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 4.
  • Unter Bezugnahme auf 7 gilt Folgendes: Der Betrieb im zweiten Zustand, in welchem die Schaltelemente 11B und 11C (siehe 1) eingeschaltet sind, d. h. die Richtung der magnetischen Flüsse in den Kernen 23A1 bis 23A3 und 23B1 bis 23B3 und die Richtungen der elektrischen Ströme in den eingangsseitigen Spulen 21A, 21B und den ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H, sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 5.
  • Wie unter Bezugnahme auf 8(A) bis 8(D) ersichtlich, hat ein Abwärtswandler vom Isoliertyp in einem dritten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen eine ähnliche Konfiguration wie im ersten Beispiel. Das Muster 20C der dritten Schicht und das Muster 20D der vierten Schicht sind hier jedoch im Verhältnis zu 4(C) und 4(D) auf eine umgekehrte Weise konfiguriert, obwohl das Muster 20A der ersten Schicht und das Muster 20B der zweiten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 (siehe 3) die gleichen sind wie diejenigen in 4(A) und 4(B).
  • Das heißt, die ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H, die identisch zu den in 4(D) dargestellten sind, entsprechen dem Muster 20C der dritten Schicht, das in 8(C) gezeigt ist, und die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B, die identisch zu den in 4(C) dargestellten sind, entsprechen dem Muster 20D der vierten Schicht, das in 8(D) gezeigt ist.
  • Das heißt, im ersten Beispiel sind die Muster 20A, 20B, 20C und 20D in dieser Reihenfolge geschichtet, um jeweils einer ausgangsseitigen Spule, einer eingangsseitigen Spule, einer eingangsseitigen Spule und einer ausgangsseitigen Spule zu entsprechen. Dies ist jedoch keine Einschränkung, und die Muster 20A, 20B, 20C und 20D können auch in dieser Reihenfolge geschichtet sein, um einer ausgangsseitigen Spule, einer eingangsseitigen Spule, einer ausgangsseitigen Spule und einer eingangsseitigen Spule zu entsprechen, wie im dritten Beispiel. Obwohl nicht gezeigt, können die Muster 20A, 20B, 20C und 20D in dieser Reihenfolge geschichtet sein, um jeweils einer ausgangsseitigen Spule, einer ausgangsseitigen Spule, einer eingangsseitigen Spule und einer eingangsseitigen Spule zu entsprechen.
  • 8 unterscheidet sich von 4 nur in der Schichtungsreihenfolge der jeweiligen Schichten, und der Modus von jeder Schicht ist identisch zu irgendeiner der 4(A) bis 4(D). Daher sind im dritten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform die Vorgänge in den oben beschriebenen ersten und zweiten Zuständen ähnlich zu denen im ersten und zweiten Beispiel.
  • Als nächstes werden Veränderungen der an jede Spule angelegten Spannung und der Ströme, die in jeder Glättungsspule fließen, zwischen den oben beschriebenen jeweiligen Zuständen unter Verwendung von 9 beschrieben.
  • Wie unter Bezugnahme auf 9(A) ersichtlich, wird dann, wenn der erste Zustand vorliegt, der in 4 und 6 gezeigt ist, eine positive Spannung Vi an die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B mittels der eingangsseitige Treiberschaltung 1 angelegt. Folglich wird eine Spannung von Vin/2 an jede von eingangsseitiger Spule 21A und eingangsseitiger Spule 21B angelegt.
  • Wie in (B)9 gezeigt, wird zu dieser Zeit eine positive Spannung an jede der Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B (der ersten Reihenspulen) und der Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F (der vierten Reihenspulen) angelegt, in welchen der elektrische Strom fließt. In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Anzahl von Windungen der eingangsseitigen Spule zu derjenigen der ausgangsseitigen Spule in den Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B ist die Spannung in der ausgangsseitigen Spule niedriger als die Spannung in der eingangsseitigen Spule (die Gesamtspannung in den ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B, die in Reihe geschaltet sind, ist beispielsweise Vin/8). Demzufolge ist die Spannung, die an jeder ausgangsseitigen Spule wie z. B. der ausgangsseitigen Spule 22A anliegt, beispielsweise die Hälfte der Spannung, was Vin/16 ist.
  • Wie unter Bezugnahme auf 9(C) ersichtlich, wird zu dieser Zeit eine negative Spannung, deren Phase umgekehrt (um 180° verschoben) relativ zu den ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22E und 22F ist, an die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D (der dritten Reihenspulen) und die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H (der zweiten Reihenspulen) angelegt, was hier insgesamt –Vin/8 für die zwei Reihenschaltungen ist (–Vin/16 für jede Spule). Solch eine Spannung wird an die ausgangsseitigen Spulen 22C, 22D, 22G und 22H angelegt, aber der elektrische Strom wird von den Gleichrichterelementen 31B und 31D unterbrochen, wie oben beschrieben.
  • Wenn der zweite Zustand vorliegt, der in 5 und 7 gezeigt ist, wird eine negative Spannung –Vi, deren Phase relativ zum ersten Zustand umgekehrt ist, insgesamt an die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B angelegt, wie in 9(A) gezeigt. Wie in 9(B) gezeigt, wird zu diesem Zeitpunkt eine negative Spannung (beträgt insgesamt für die zwei Reihenschaltungen –Vi/8) an jede der Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B (der ersten Reihenspulen) und der Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F (der vierten Reihenspulen) angelegt, in welchen der elektrische Strom nicht fließt.
  • Wie in 9(C) gezeigt, wird zu dieser Zeit eine Spannung an die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D (der dritten Reihenspulen) und die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H (der zweiten Reihenspulen) angelegt, in welchen der elektrische Strom fließt, so dass für die zwei Reihenschaltungen insgesamt eine positive Spannung Vin/8 beträgt.
  • Sowohl im oben beschriebenen ersten, als auch im zweiten Zustand, wird ein Modus herbeigeführt, in welchem eine Spannung, die in der ausgangsseitigen Spule (ausgegeben von der ausgangsseitigen Spule) erzeugt wird, ähnlich zu der DC-Spannung ist, die nur in einer Richtung durch Gleichrichtung des elektrischen Stroms in den Gleichrichterelementen 31A bis 31D angelegt wird, und sie wird weiter im Glättungskondensator 41 und der Glättungsspule 42 geglättet. Eine geglättete DC-Spannung Vo wird dadurch an die beiden Enden des Glättungskondensators 41 angelegt.
  • Nun werden die Wirkungen beim Betrieb der Abwärtswandler vom Isoliertyp der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Zunächst können Spannungen in zueinander entgegengesetzten Richtungen an die Reihenschaltung der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B durch die eingangsseitige Treiberschaltung 1 in regelmäßigen Zeitintervallen angelegt werden. Eine DC-Eingangsspannung kann dadurch in eine AC-Spannung umgewandelt werden, was eine Abwärtswandlung durch die Gegeninduktion im Abwärtswandlungs-Transformator 2 ermöglicht.
  • Wie beispielsweise in 4 und 5 beschrieben, sind die eingangsseitige Spule 21A und jede der ausgangsseitigen Spulen 22B, 22E, 22H und 22C so angeordnet, dass sie einander im Abwärtswandlungs-Transformator 2A zumindest teilweise überlappen.
  • Auf ähnliche Weise sind die eingangsseitige Spule 21B und jede der ausgangsseitigen Spulen 22A, 22F, 22G und 22D so angeordnet, dass sie einander im Abwärtswandlungs-Transformator 2B zumindest teilweise überlappen.
  • Daher kann die Gegeninduktionswirkung, bei welcher der elektrische Strom zur ausgangsseitigen Spule 22 in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des Stroms in der eingangsseitigen Spule 21 fließen wird, stark erhalten werden, um Veränderungen im magnetischen Fluss aufzuheben, die von dem elektrischen Strom in der eingangsseitigen Spule 21 hervorgerufen werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform richten die Gleichrichterelemente 31A bis 31D die elektrischen Ströme in den ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H gleich, die fließen werden, um magnetische Flüsse zu erzeugen, die Veränderungen der magnetischen Flüsse S1 und S2 aufheben, die durch die mittleren Schenkel 23A3 und 23B3 gehen, und zwar jedes Mal, wenn sich die Richtung des elektrischen Stroms, der in den eingangsseitigen Spulen 21A und 21B fließt, zwischen den zwei in den 4 und 5 (6 und 7) gezeigten Zuständen ändert.
  • Das heißt, elektrische Ströme fließen gleichzeitig nur in entweder den ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B als die ersten Reihenspulen oder den ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H als die zweiten Reihenspulen, und nur entweder in den ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D als die dritten Reihenspulen oder den ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F als die vierten Reihenspulen, und zwar auf abwechselnde Weise (in regelmäßigen Zeitintervallen). Hier fließen die elektrischen Ströme gleichzeitig in den oben beschriebenen ersten und vierten Reihenspulen und gleichzeitig in den oben beschriebenen zweiten und dritten Reihenspulen, und zwar auf abwechselnde Weise.
  • Durch die Gleichrichtung, die von den Gleichrichterelementen 31A bis 31D durchgeführt wird, so dass der elektrische Strom abwechselnd fließt, wie oben beschrieben, kann eine AC-Spannung, die durch die Gegeninduktion zwischen den eingangsseitigen Spulen 21A, 21B und den ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H erhalten wird, in eine DC-Spannung umgewandelt werden, um eine DC-Ausgabe zu erhalten. Ferner kann die Glättungsschaltung den DC-Ausgangswert weiter stabilisieren.
  • Außerdem sind die Richtungen der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in den ersten Reihenspulen 22A, 22B und den vierten Reihenspulen 22E, 22F fließen, einander entgegengesetzt. Genauer gesagt: In 4 (6) fließt beispielsweise der elektrische Strom in den ersten Reihenspulen 22A und 22B nach rechts, und er fließt in den vierten Reihenspulen 22E und 22F nach links. Auf ähnliche Weise sind die Richtungen der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in den zweiten Reihenspulen 22G, 22H und den dritten Reihenspulen 22C, 22D fließen, einander entgegengesetzt.
  • Genauer gesagt: In 5 (7) fließt beispielsweise der elektrische Strom in den zweiten Reihenspulen 22G und 22H nach links, und er fließt in den dritten Reihenspulen 22C und 22D nach rechts. Demzufolge können zwei lineare ausgangsseitige Spulen (beispielsweise die ersten und vierten Reihenspulen) (äquivalent zu einer 0,5-Windung), in welchen elektrische Ströme gleichzeitig fließen, gemeinsam äquivalent zu einer Windung einer Spule auf eine scheinbare Art und Weise gemacht werden. Dies kann die Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B dazu veranlassen, die Abwärtswandlungs-Funktion unter Verwendung einer Windung der ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H zu erzielen.
  • Obwohl der Zustand einer Windung auf eine scheinbare Art und Weise erzeugt wird, wie oben beschrieben, ist die Schaltung insgesamt in dem Zustand, in welchem die ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22D von einer 0,5-Windung ausgerichtet sind. Wenn das Abwärtswandlungs-Verhältnis der Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B betrachtet wird, können daher die gesamten ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H als äquivalent zu einer Spule mit einer 0,5-Windung angenommen werden, welche diese Mehrzahl von ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H kombiniert. Hierbei bezeichnet das Abwärtswandlungs-Verhältnis das Verhältnis einer Spannung der eingangsseitigen Hochspannungsspule zu einer Spannung der ausgangsseitigen Niederspannungsspule der Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B.
  • Die ersten Reihenspulen 22A, 22B und die dritten Reihenspulen 22C, 22D sind mit der ersten Glättungsspule 42A verbunden, und die zweiten Reihenspulen 22G, 22H und die vierten Reihenspulen 22E, 22F sind mit der zweiten Glättungsspule 42B verbunden. Demzufolge fließen elektrische Ströme, die in den ersten und dritten Reihenspulen fließen, zur Glättungsspule 42A, und elektrische Ströme, die in den zweiten und vierten Reihenspulen fließen, fließen zur Glättungsspule 42B.
  • Wie unter Bezugnahme auf 9(D) ersichtlich, zeigt der obere Graph von zwei vertikal ausgerichteten Graphen zeitliche Veränderungen der an die Glättungsspule 42A angelegten Spannung, und der untere Graph zeigt zeitliche Veränderungen der an die Glättungsspule 42B angelegten Spannung. Die Horizontalachse dieser Graphen gibt, in Übereinstimmung mit der Horizontalachse der 9(A) bis 9(C), zeitliche Veränderungen im ersten Zustand, der in 4 (6) gezeigt ist, und um zweiten Zustand an, der in 5 (7) gezeigt ist, und die Vertikalachse gibt einen Spannungswert VA der Glättungsspule 42A oder einen Spannungswert VB der Glättungsspule 42B an.
  • Wie in 9(D) gezeigt, gilt Folgendes: Wenn der erste Zustand gemäß 4 (6) vorliegt, fließt der elektrische Strom, der in den ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B (den ersten Reihenspulen) fließt, zur Glättungsspule 42A, mittels des Gleichrichterelements 31A. Zu dieser Zeit wird eine Spannung von Vin/8-Vo an die Glättungsspule 42A angelegt.
  • Dies ist ein Wert, der erhalten wird, wenn die Spannung des Glättungskondensators 41 von der Spannung auf der Hochspannungsseite der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B subtrahiert wird. Auf ähnliche Weise fließt der elektrische Strom, der in den ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F (den vierten Reihenspulen) fließt, zur Glättungsspule 42B, mittels des Gleichrichterelements 31C, und die Spannung von Vin/8-Vo wird zu dieser Zeit ebenfalls an die Glättungsspule 42B angelegt.
  • Wenn der zweite Zustand gemäß 5 (7) vorliegt, fließt der elektrische Strom, der in den ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D (den dritten Reihenspulen) fließt, zur Glättungsspule 42A, mittels des Gleichrichterelements 31B, und der elektrische Strom, der in den ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H (den zweiten Reihenspulen) fließt, fließt zu der Glättungsspule 42B mittels des Gleichrichterelements 31D. Ähnlich wie in dem obigen Fall wird zu dieser Zeit eine Spannung von Vin/8-Vo an die Glättungsspulen 42A und 42B angelegt.
  • Falls weder der erste, noch der zweite Zustand vorliegt und kein elektrischer Strom in den Glättungsspulen 42A und 42B fließt, wird eine umgekehrte Spannung von –Vo der Glättungsspule 41 angelegt. Der Gradient jeder der elektrischen Ströme, die in den Glättungsspulen 42A und 42B in jedem Zustand fließen, entspricht einem Wert, der erhalten wird, wenn der Wert einer angelegten Spannung durch den Wert der Induktivität der Spule geteilt wird.
  • Wie unter Bezugnahme auf 9(E) ersichtlich, zeigt der obere Graph von zwei vertikal ausgerichteten Graphen einen elektrischen Stromwert IA in der Glättungsspule 42A, und der untere Graph zeigt einen elektrischen Stromwert IB in der Glättungsspule 42B. Es sei angemerkt, dass die verstrichenen Zeiten 1 bis 9 entlang der Horizontalachse jeweils als einen relativen Wert einer dimensionslosen Zahl die Zeit angeben, zu welcher der Wert des elektrischen Stroms IA oder IB das lokale Maximum oder das lokale Minimum angibt.
  • In 9(A) sind die Spannungen, die an die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B angelegt werden, wertmäßig ungefähr gleich, und zwar zwischen den zwei Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B. In 9(B) und 9(C) sind die Spannungen in vier ausgangsseitigen Spulen 22B, 22E, 22H und 22C des Abwärtswandlungs-Transformators 2A und die Spannungen in vier ausgangsseitigen Spulen 22A, 22F, 22G und 22D des Abwärtswandlungs-Transformators 2B wertmäßig ungefähr gleich.
  • Wie in 9(D) und 9(E) gezeigt, sind demzufolge die Spannungen, die an Glättungsspulen 42A und 42B angelegt werden, und die darin fließenden Ströme, wertmäßig gleich. Dies ist ein Zustand, in welchem ein Kopplungs-Gleichgewicht zwischen den Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B erzielt wird, und zwar beispielsweise infolge des Kopplungs-Gleichgewichts zwischen der eingangsseitigen Spule und der ausgangsseitigen Spule.
  • Infolge von verschiedenen Faktoren, die für ein Ungleichgewicht verantwortlich sind, können beispielsweise die Spannungen in vier ausgangsseitigen Spulen 22B, 22E, 22H und 22C des Abwärtswandlungs-Transformators 2A wertmäßig höher werden, als beispielsweise die Spannungen in vier ausgangsseitigen Spulen 22A, 22F, 22G und 22D des Abwärtswandlungs-Transformators 2B. Auch in diesem Fall sind jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform die an die ersten bis vierten Reihenspulen angelegten Spannungen in der Wellenform gleich, und ihre Amplituden (die Summe der Spannungswerte der zwei in Reihe geschalteten ausgangsseitigen Spulen) sind wertmäßig ungefähr gleich (V, beispielsweise).
  • Dies rührt daher, dass in dem oben beschriebenen Fall die ausgangsseitige Spule 22B, die eine hohe Spannung hat, und die ausgangsseitige Spule 22A, die eine niedrige Spannung hat, in Reihe geschaltet sind (die ausgangsseitige Spule 22E (/22H/22C) mit einer hohen Spannung und die ausgangsseitige Spule 22F (/22G/22D) mit einer niedrigen Spannung sind auf ähnliche Weise in Reihe geschaltet).
  • Demzufolge werden die Glättungsspule 42A, in welcher ein elektrischer Strom von entweder der ersten oder dritten Reihenspule fließt, und die Glättungsspule 42B, in welcher ein elektrischer Strom von entweder der zweiten oder vierten Reihenspule fließt, wertmäßig gleich.
  • Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform, bei welcher die jeweiligen ausgangsseitigen Spulen der zwei Abwärtswandlungs-Transformatoren in Reihe geschaltet sind, gilt wie oben beschrieben Folgendes: Selbst wenn ein Kopplungs-Ungleichgewicht zwischen den zwei Abwärtswandlungs-Transformatoren auftritt, was zu unterschiedlichen Spannungswerten zwischen den ausgangsseitigen Spulen der zwei Transformatoren führt, können die elektrischen Stromwerte der zwei Glättungsspulen 42A und 42B gleich gemacht werden. Folglich ist es nicht notwendig, eine Reserve der Glättungsspulen 42A und 42B infolge eines elektrischen Strom-Ungleichgewichts zwischen den zwei Glättungsspulen 42A und 42B zu lassen, so dass die Größe der Glättungsspulen 42A und 42B verringert wird. Außerdem werden bei der vorliegenden Ausführungsform die ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H verwendet, die mit einer 0,5-Windung zwischen den äußeren Schenkeln 23A1, 23A2, 23B1, 23B2 und den mittleren Schenkeln 23A1, 23B1 gewickelt sind. Da die Anzahl von Windungen der ausgangsseitigen Spulen klein ist, kann demzufolge die stromführende Strecke der der ausgangsseitigen Spulen verkürzt werden.
  • Es sei angemerkt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform Folgendes gilt: Da jede der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B eine Spule mit vier Windungen ist und jede der ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H eine Spule mit 0,5 Windungen ist, hat das Abwärtswandlungs-Verhältnis der Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B einen Wert von 8:1.
  • Wenn die Anzahl von Windungen der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B verändert wird, so dass z. B. die eingangsseitigen Spulen drei Windungen haben, wird jedoch ein Abwärtswandlungs-Verhältnis von 6:1 erzielt, und wenn die eingangsseitigen Spulen fünf Windungen haben, wird ein Abwärtswandlungs-Verhältnis von 10:1 erzielt.
  • Der Strahlungspfad des oben beschriebenen Abwärtswandlungs-Transformators wird schließlich unter Verwendung von 10 beschrieben.
  • Wie unter Bezugnahme auf 10 ersichtlich, hat der Abwärtswandlungs-Transformator nach dem Zusammenbau an einem Bereich entlang der Linie X-X in 2 hauptsächlich einen Radiator 51, I-förmige Kerne 24A und 24B, die beispielsweise an der oberen Fläche des Radiators 51 montiert sind, so dass sie in Kontakt mit der oberen Fläche kommen, E-förmige Kerne 23A und 23B, die an den Flächen der I-förmigen Kerne 24A und 24B montiert sind (so dass sie in Kontakt mit der Fläche des Radiators 51 kommen), und eine Mehrschicht-Platine 26 an der Fläche des Radiators 51.
  • Obwohl in der Zeichnung nicht genau gezeigt, ist das eine Ende eines Paars von Enden von jedem der ersten bis vierten Reihenspulen der ausgangsseitigen Spulen 22, die in dem oben beschriebenen Modus in der Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet sind, (elektrisch) mit einem entsprechenden der Gleichrichterelemente 31 (31A bis 31D) verbunden, die auf der Fläche des Radiators 51 mit einem Draht 32 montiert sind. Das andere Ende wiederum, das dem oben beschriebenen einen Ende des Paars von Enden gegenüberliegt, von jedem der ersten bis vierten Reihenspulen führt zu dem Radiator 51.
  • Demzufolge ist jeder der Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B so montiert, dass er in Kontakt mit dem Radiator 51 auf dessen Unterseite kommt. Um es anders auszudrücken: Jeder der Abwärtswandlungs-Transformatoren 2A und 2B ist an der Fläche des Radiators 51 montiert.
  • Genauer gesagt: Die Mehrschicht-Platine 26 ist so montiert, dass zumindest teilweise sie in Kontakt mit dem Radiator 51 kommt, wobei ein Isolier-Flächenkörper 52 (eine Isolierkomponente) dazwischen eingefügt ist. Noch genauer gesagt: Der Isolier-Flächenkörper 52 ist zwischen dem Radiator 51 und mindestens einer der eingangsseitigen Spulen 21 (21A und 21B) und mindestens einer der ersten bis achten ausgangsseitigen Spulen 22 (22A bis 22H) der Mehrschicht-Platine 26 angeordnet.
  • Der Isolier-Flächenkörper 52 ist zumindest an einem Teil der Fläche des Radiators 51 montiert, und die Mehrschicht-Platine 26 ist so montiert, dass sie in Kontakt mit zumindest einem Teil des Isolier-Flächenkörpers 52 kommt. Demzufolge kann die Mehrschicht-Platine 26 auch so montiert werden, dass die ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B und dergleichen, die dem Muster 20A (siehe 3) der untersten Schicht entsprechen, die in der Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet ist, in direkten Kontakt mit dem Isolier-Flächenkörper 52 kommen. Es sei angemerkt, dass die Querschnittsform des Radiators 51 nur ein Beispiel ist und nicht darauf beschränkt ist.
  • Wärme, die erzeugt wird, indem zumindest eine der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B und zumindest eine der ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H betrieben wird, kann zum Radiator 51 durch den Isolier-Flächenkörper 52 übertragen werden. Die eingangsseitige Spule 21 und die ausgangsseitige Spule 22 der Mehrschicht-Platine 26 werden dadurch gekühlt. Der Radiator 51 kann luftgekühlt oder wassergekühlt sein, um Wärme abzustrahlen.
  • Die ausgangsseitige Spule 22 der Mehrschicht-Platine 26 ist vorzugsweise an dem Radiator 51 mit Schrauben 53 befestigt. Mit diesen Schrauben 53 kann die Mehrschicht-Platine 26 stabil an dem Radiator 51 befestigt werden, und Wärme und Elektrizität können auf einfache Weise von der ausgangsseitigen Spule 22 zum Radiator 51 durch die Schrauben 53 übertragen werden.
  • Wärme, die von der ausgangsseitigen Spule 22 erzeugt wird, kann auch durch die Kontaktfläche zwischen dem Muster 20A (siehe 3) der untersten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 und dem Radiator 51 übertragen werden. Die ausgangsseitige Spule 22 und der Radiator 51 können miteinander elektrisch verbunden werden, und zwar durch die Kontaktfläche zwischen dem Muster 20A (siehe 3) der untersten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 und dem Radiator 51.
  • Zusammenfassend gibt es insgesamt drei Wärmeübertragungspfade (teilweise nicht dargestellt) von der ausgangsseitigen Spule 22 (Muster 20A) der Mehrschicht-Platine 26 zum Radiator 51. Genauer gesagt: Die drei Pfade beinhalten einen Pfad, entlang dessen die Wärme direkt von der ausgangsseitigen Spule 22 zum Radiator 51 übertragen wird, einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der ausgangsseitigen Spule 22 zum Radiator 51 durch Schrauben 53 übertragen wird, die die ausgangsseitige Spule 22 befestigen (wobei die Schrauben 53 dazwischen eingefügt sind), und einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der ausgangsseitigen Spule 22 zum Radiator 51 durch den Isolier-Flächenkörper 52 übertragen wird. Unter diesen können die oben beschriebenen ersten und zweiten Pfade auch als elektrische Strompfade von der ausgangsseitigen Spule 22 zum Radiator 51 dienen.
  • Der Radiator 51 der vorliegenden Ausführungsform kann auch als Bezugspotential 7 einer ausgangsseitigen Treiberschaltung angeordnet sein, inklusive der ausgangsseitigen Spulen 22 (22A bis 22H) des Abwärtswandlungs-Transformators 2A. Falls das Muster 20A (siehe 3) der untersten Schicht, die in der Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet ist, eine ausgangsseitige Spule ist, wie oben beschrieben, ist eine eingangsseitige Spule als das Muster 20B (siehe 3) der zweiten Schicht auf dieser ausgangsseitigen Spule angeordnet, und der Radiator 51, an welchem die ausgangsseitige Spule montiert ist, ist unterhalb der ausgangsseitigen Spule angeordnet. In diesem Fall kann daher zumindest eine der ausgangsseitigen Spulen 22A bis 22H (22) zwischen dem Radiator 51 und mindestens einer der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B (21) angeordnet sein.
  • In der Mehrschicht-Platine 26 müssen die eingangsseitige Spule 21 und die ausgangsseitige Spule 22 mittels des isolierenden Substratkörpers 37 isoliert sein, der in 3 gezeigt ist, so dass ein relativ strikter Standard erfüllt wird. Der Isolier-Flächenkörper 52, der zwischen die ausgangsseitige Spule 22, die dem Muster 20A der untersten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 entspricht, und den Radiator 51 gefügt ist, der ein Bezugspotential 7 auf der Ausgangsseite ist, braucht jedoch nicht einen sehr strikten Isolierungsstandard zu erfüllen, und zwar im Vergleich mit einem Beispiel, in welchem der Isolier-Flächenkörper 52 zwischen die eingangsseitige Spule 21 und den Radiator 51 gefügt ist.
  • Der Dicke des Isolier-Flächenkörpers 52, der zwischen die ausgangsseitige Spule 22 und den Radiator 51 gefügt ist, kann daher verringert werden. Folglich kann die Wärme, die von der eingangsseitigen Spule 21 und der ausgangsseitigen Spule 22 erzeugt wird, einfacher an den Radiator 51 übertragen werden, und zwar wegen der Zwischenfügung des Isolier-Flächenkörpers 52.
  • Die eingangsseitige Spule 21 in der Mehrschicht-Platine 26 hat drei Pfade: einen zum Übertragen von Wärme an den Radiator 51 durch den Substratkörper 37 der Mehrschicht-Platine 26 hindurch; einen zum Übertragen von Wärme an den Radiator 51 durch die Verbindungsdurchgänge 25 (siehe 4(B) und 4(C)) und den Isolier-Flächenkörper 52 hindurch; und einen zum Übertragen von Wärme an den Radiator 51 von Strahlungsmustern 28A, 28B und 28C durch ein Muster (nicht dargestellt) hindurch. Daher kann Wärme, die von der eingangsseitigen Spule 21 erzeugt wird, mit hoher Effizienz abgestrahlt werden.
  • Wie unter erneuter Bezugnahme auf die 4 bis 7 ersichtlich, wird als nächstes das Strahlungsmuster 28A so gebildet, dass es mit der eingangsseitigen Spule 21A verbunden ist, und das Strahlungsmuster 28B wird so gebildet, dass es mit der eingangsseitigen Spule 21B in (B) und (C) jeder Zeichnung verbunden ist. Zwischen den Strahlungsmustern 28A und 28B kann das Strahlungsmuster 28C so ausgebildet sein, das es mit einem Verbindungsbereich der eingangsseitigen Spulen 21A und 21B der dritten Schicht verbunden ist. Die Strahlungsmuster 28A, 28B und 28C sind so angeordnet, dass sie in der Horizontalrichtung in 4(B) ausgerichtet sind, z. B. an einer Position zwischen dem äußeren Schenkel 23A2 des E-förmigen Kerns 23A und dem äußeren Schenkel 23B2 des E-förmigen Kerns 23B in der Draufsicht.
  • Die Strahlungsmuster 28A und 28B und 28C sind als die gleichen Schichten wie die Muster 20B bzw. 20C gebildet, d. h. beispielsweise als Kupfer-Dünnschichtmuster, ähnlich wie die eingangsseitige Spule 21. In den Strahlungsmustern 28A, 28B und 28C sind Strahlungsdurchgänge 29A, 29B bzw. 29C als Durchgangslöcher ausgebildet, so dass sie dort in der Dickenrichtung der Mehrschicht-Platine 26 hindurchgehen.
  • Die Strahlungsdurchgänge 29A bis 29C sind an deren Wandflächen darin verkupfert. Die thermische Leitfähigkeit der Kupferplattierung wird verwendet, um Wärme, die von der eingangsseitigen Spule 21 erzeugt wird, in die Strahlungsdurchgänge 29A bis 29C hinein zu übertragen, um die Wärme an ein (nicht dargestelltes) Muster zu übertragen, das beispielsweise in der untersten Schicht ausgebildet ist. Falls dieses (nicht dargestellte) Muster beispielsweise in Kontakt mit dem Isolier-Flächenkörper 52 ist, wird Wärme, die von der eingangsseitigen Spule 21 und dergleichen erzeugt wird, durch den Isolier-Flächenkörper 52 an den unmittelbar darunter befindlichen Radiator 51 übertragen. Die Wärme wird dann von dem Radiator 51 abgeführt.
  • Die Wärme des Musters 20A der ausgangsseitigen Spule 22 der ersten Schicht (A) und des Musters 20D der ausgangsseitigen Spule 22 der vierten Schicht in den 4 bis 7 wird beispielsweise durch den Isolier-Flächenkörper 52 hindurch (nach der Übertragung innerhalb der Mehrschicht-Platine 26) an den Radiator 51 unmittelbar unterhalb übertragen. Alternativ kann die Wärme der Muster 20A und 20B auch entlang eines Wegs von dem Bezugspotential 7 zum Radiator 51 übertragen werden.
  • In 10 ist beispielsweise das Strahlungsmuster 28A (Muster 20A: die gleiche Schicht wie ein Teil der ausgangsseitigen Spule 22) so montiert, dass es in Kontakt mit der oberen Fläche des Isolier-Flächenkörpers 52 im Zentrum kommt. Demzufolge kann mit den Strahlungsmustern 28A bis 28C und den Strahlungsdurchgängen 29A bis 29C die Wärme der eingangsseitigen Spule 21 und der ausgangsseitigen Spule 22 an den Isolier-Flächenkörper 52 und den Radiator 51 mit höherer Effizienz abgestrahlt werden.
  • Die 4 bis 7 können jedoch in einem Modus sein, in welchem die Strahlungsmuster 28A bis 28C und die Strahlungsdurchgänge 29A bis 29C nicht in irgendeiner der ersten Schicht (A) bis vierten Schicht (D) ausgebildet sind. Alternativ können z. B. Strahlungsmuster 28A bis 28C (die von den Strahlungsmustern 28A bis 28C verschieden sind, die mit der eingangsseitigen Spule 21 und dergleichen verbunden sind) und Strahlungsdurchgänge 29A bis 29C in (A) und (D) in jeder der 4 bis 7 verbunden sein, d. h. mit der gleichen Schicht wie die ausgangsseitige Spule 22, von welcher Wärme zum Radiator 51 abgestrahlt wird.
  • Der oben beschriebene Radiator 51 kann integral mit einem (nicht dargestellten) Gehäuse ausgebildet sein, das die jeweiligen Komponenten des Abwärtswandlers 101 vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform aufnimmt. In diesem Fall führt das andere Ende, das dem oben beschriebenen einen Ende des Paars von Enden jeder der ausgangsseitigen Spulen 22 (22A bis 22H) gegenüberliegt, zum Gehäuse.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Hier werden die Unterschiede der zweiten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unter Verwendung von 11 beschrieben, die eine Schaltungskonfiguration der vorliegenden Ausführungsform zeigt, und der 12 bis 13, die einen Modus der Spulen von jeder Schicht in einem ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigen.
  • Unter Bezugnahme auf 11 bis 13 hat ein Abwärtswandler 201 vom Isoliertyp im ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen eine ähnliche Konfiguration wie der Abwärtswandler 101 vom Isoliertyp der ersten Ausführungsform. Bei dem Abwärtswandler 201 vom Isoliertyp sind jedoch sowohl das Bezugspotential 7, als auch die Kathode des Gleichrichterelements 31A mit dem einen Ende (dem Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22A) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B verbunden, die in Reihe geschaltet sind.
  • In dieser Hinsicht unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform (11) von der Konfiguration der ersten Ausführungsform (1), bei welcher das eine Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22B) des Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B, die in Reihe geschaltet sind, mit dem Bezugspotential 7 verbunden ist und das andere Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22A) mit der Anode des Gleichrichterelements 31A verbunden ist.
  • Genauer gesagt: Die einen Enden einer Gesamtheit von vier Sätzen von Reihenspulen, wie z. B. die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B (die ersten Reihenspulen), die in Reihen geschaltet sind, sind jeweils mit den Kathoden der Gleichrichterelemente 31A bis 31D verbunden, und die anderen Enden sind mit den Glättungsspulen 42A und 42B verbunden. Die Anoden der Gleichrichterelemente 31A bis 31D sind mit dem Bezugspotential 7 verbunden.
  • Es sei angemerkt, dass in 12(A), 12(D) und 13(A), 13(D) die ausgangsseitigen Spulen 22 nicht an den Enden gebogen sind, die jeweils mit dem Bezugspotential 7 verbunden sind, im Unterschied zu 4(A) und 4(D), aber dies ist kein essentieller Teil der Ausführungsform. In 12(A) und 12(D) können die ausgangsseitigen Spulen 22 ähnlich wie diejenigen in 4(A) und 4(D) gebogen sein.
  • Unter Bezugnahme auf 12(A) gilt: Die ausgangsseitige Spule 22A (die erste ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A1 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält, und die ausgangsseitige Spule 22B (die fünfte ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22A geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B1 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält.
  • Die ausgangsseitige Spule 22E (die achte ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B2 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält, und die ausgangsseitige Spule 22F (die vierte ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22E geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält.
  • Die Kathode des Gleichrichterelements 31A und das Bezugspotential 7 sind mit dem Ende der ausgangsseitigen Spule 22A auf der linken Seite in der Zeichnung verbunden, und die Kathode des Gleichrichterelements 31A und das Bezugspotential 7 sind mit dem Ende der ausgangsseitigen Spule 22E auf der rechten Seite in der Zeichnung verbunden. 12(B) und (C) sind im Wesentlichen ähnlich zu 4(B) und (C).
  • Unter Bezugnahme auf 12(D) gilt: Die ausgangsseitige Spule 22C (die siebte ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B2 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält, und die ausgangsseitige Spule 22D (die dritte ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22C geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A2 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält.
  • Die ausgangsseitige Spule 22G (die zweite ausgangsseitige Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23A1 und dem mittleren Schenkel 23A3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2A enthält, und die ausgangsseitige Spule 22H (die sechste ausgangsseitige Spule), die in Reihe mit der ausgangsseitigen Spule 22G geschaltet ist, ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen den äußeren Schenkel 23B1 und dem mittleren Schenkel 23B3 des Abwärtswandlungs-Transformators 2B enthält.
  • Die Kathode des Gleichrichterelements 31D und das Bezugspotential 7 sind mit dem Ende der ausgangsseitigen Spule 22H auf der rechten Seite in der Zeichnung verbunden, und die Kathode des Gleichrichterelements 31B 3 und das Bezugspotential 7 sind mit dem Ende der ausgangsseitigen Spule 22D auf der linken Seite in der Zeichnung verbunden.
  • Unter Bezugnahme auf 12 gilt Folgendes: Der Betrieb im ersten Zustand, in welchem die Schaltelemente 11A und 11D (siehe 1) eingeschaltet sind, d. h. die Richtung der magnetischen Flüsse in den Kernen 23A und 23B und die Richtungen der elektrischen Ströme in der eingangsseitigen Spule 21 und der ausgangsseitigen Spule 22, sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 4. Unter Bezugnahme auf 13 gilt Folgendes: Der Betrieb im zweiten Zustand, in welchem die Schaltelemente 11B und 11C (siehe 1) eingeschaltet sind, d. h. die Richtungen der magnetischen Flüsse in den Kernen 23A und 23B und die Richtungen der elektrischen Ströme in der eingangsseitigen Spule 21 und der ausgangsseitigen Spule 22 sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 5.
  • Das heißt, auch bei der vorliegenden Ausführungsform fließen elektrische Ströme nur in entweder den ersten oder den zweiten Reihenspulen und entweder den dritten oder den vierten Reihenspulen (hier fließen die elektrischen Ströme gleichzeitig in den ersten und vierten Reihenspulen). Auch bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Richtungen der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in den ersten und vierten Reihenspulen fließen, einander entgegengesetzt, und die Richtungen der elektrischen Ströme, die in den zweiten und dritten Reihenspulen fließen, sind einander entgegengesetzt.
  • Da die verbleibende Konfiguration im ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform nahezu die gleiche ist wie diejenige des ersten Beispiels der ersten Ausführungsform sind die gleichen Bezugszeichen solchen den gleichen Teilen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Wie unter Bezugnahme auf 14(A) bis 14(D) und 15(A) bis 15(D) ersichtlich, sind in einem zweiten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen solchen Teilen zugewiesen, deren Konfiguration ähnlich wie im ersten Beispiel ist, das in 12 und 13 gezeigt ist, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. In dem zweiten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, das in 14(A) bis 14(D) gezeigt ist, sind die ausgangsseitige Spule 22A (die erste ausgangsseitige Spule), die ausgangsseitige Spule 22B (die fünfte ausgangsseitige Spule), die ausgangsseitige Spule 22G (die zweite ausgangsseitige Spule) und die ausgangsseitige Spule 22H (die sechste ausgangsseitige Spule) an ähnlichen Positionen wie im oben beschriebenen ersten Beispiel angeordnet. 14(B) und 14(C) sind im Wesentlichen ähnlich zu 12(B) und 12(C).
  • In 14(A) ist jedoch die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spule 22C (der siebten ausgangsseitigen Spule) und der ausgangsseitigen Spule 22D (der dritten ausgangsseitigen Spule) als die gleiche Schicht wie das Muster 20A angeordnet. In 6(A) ist die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spule 22E (der achten ausgangsseitigen Spule) und der ausgangsseitigen Spule 22F (der vierten ausgangsseitigen Spule) als die gleiche Schicht wie das Muster 20D angeordnet.
  • Das rechte Ende der ausgangsseitigen Spule 22B und das rechte Ende der ausgangsseitigen Spule 22C in 14(A) sind miteinander mittels eines Kopplungsbereichs verbunden (wie z. B. das gleiche Kupfer-Dünnschichtmuster wie die ausgangsseitige Spule 22). Das linke Ende der ausgangsseitigen Spule 22A ist in Reihe zu der Kathode des Gleichrichterelements 31A (des ersten Gleichrichterelements) und des Bezugspotentials 7 geschaltet. Das linke Ende der ausgangsseitigen Spule 22D ist in Reihe zu der Kathode des Gleichrichterelements 31B (des dritten Gleichrichterelements) und des Bezugspotentials 7 geschaltet. Die ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22C und 22D sind dadurch als ein integrales Muster ausgebildet.
  • Ähnlich sind das linke Ende der ausgangsseitigen Spule 22G und das linke Ende der ausgangsseitigen Spule 22F in 14(D) miteinander mittels eines Kopplungsbereichs verbunden (wie z. B. das gleiche Kupfer-Dünnschichtmuster wie die ausgangsseitige Spule 22). Das rechte Ende der ausgangsseitigen Spule 22H ist in Reihe zu der Kathode des Gleichrichterelements 31D (des zweiten Gleichrichterelements) und des Bezugspotentials 7 geschaltet.
  • Das rechte Ende der ausgangsseitigen Spule 22E ist in Reihe zu der Kathode des Gleichrichterelements 31C 31C (des vierten Gleichrichterelements) und des Bezugspotentials 7 geschaltet. Die ausgangsseitigen Spulen 22E, 22F, 22G und 22H sind dadurch als ein integrales Muster ausgebildet. 14 unterscheidet sich von 12 in den obigen Punkten.
  • Die Richtungen der magnetischen Flüsse in den Kernen 23A und 23B, die Richtungen der elektrischen Ströme in der eingangsseitigen Spule 21 und der ausgangsseitigen Spule 22 und dergleichen in den ersten und zweiten Zuständen in 14 und 15 sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen in 6 bzw. 7. Mit anderen Worten: 14 ist die gleiche wie 12, und 15 ist die gleiche wie 13. Daher wird die erneute ausführliche Beschreibung weggelassen.
  • Nachfolgend werden die Betriebswirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • Die vorliegende Ausführungsform, die die oben beschriebene Konfiguration hat, hat im Wesentlichen ähnliche Wirkungen im Betrieb zur Folge wie diejenigen der ersten Ausführungsform. Das heißt, auch bei der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: Selbst wenn ein Kopplungs-Ungleichgewicht zwischen den zwei Abwärtswandlungs-Transformatoren auftritt, was zu unterschiedlichen Spannungswerten zwischen den ausgangsseitigen Spulen der zwei Transformatoren führt, können die elektrischen Stromwerte der zwei Glättungsspulen 42A und 42B gleich gemacht werden.
  • Folglich ist es nicht notwendig, eine Reserve der Glättungsspulen 42A und 42B infolge eines elektrischen Strom-Ungleichgewichts zwischen den zwei Glättungsspulen 42A und 42B zu lassen, so dass die Größe der Glättungsspulen 42A und 42B verringert wird. Die übrigen Wirkungen während des Betriebs der vorliegenden Ausführungsform sind im Wesentlichen ähnlich zu denjenigen der ersten Ausführungsform.
  • Dritte Ausführungsform
  • Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Hier werden die Unterschiede der dritten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unter Verwendung von 16 beschrieben, die eine Schaltungskonfiguration der vorliegenden Ausführungsform zeigt, und der 17 bis 18, die einen Modus der Spulen von jeder Schicht in einem ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigen.
  • Wie unter Bezugnahme auf 16 bis 18 ersichtlich, hat ein Abwärtswandler 301 vom Isoliertyp im ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen eine ähnliche Konfiguration wie der Abwärtswandler 101 vom Isoliertyp der ersten Ausführungsform. Bei dem Abwärtswandler 301 vom Isoliertyp ist jedoch das Gleichrichterelement 31A zwischen die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B geschaltet, die in Reihe geschaltet sind, und das Bezugspotential 7 ist mit dem einen Ende (dem Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22B) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B verbunden, die in Reihe geschaltet sind.
  • In dieser Hinsicht unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform (16) von der Konfiguration der ersten Ausführungsform (1), bei welcher das eine Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22B) des Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B, die in Reihe geschaltet sind, mit dem Bezugspotential 7 verbunden ist und das andere Ende (das Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22A) mit der Anode des Gleichrichterelements 31A verbunden ist.
  • Genauer gesagt: Wie unter Bezugnahme auf 17(A) ersichtlich, ist z. B. die Anode des Gleichrichterelements 31A (des ersten Gleichrichterelements) mit der ausgangsseitigen Spule 22B (der ersten ausgangsseitigen Spule) verbunden, und die Kathode des Gleichrichterelements 31A ist mit der ausgangsseitigen Spule 22A (der fünften ausgangsseitigen Spule) verbunden. Selbst in einem solchen Fall, in welchem das Gleichrichterelement 31A zwischen die zweit ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B geschaltet ist (ähnlich wie die zwei ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B, die in Reihe geschaltet sind, so dass sie zueinander ausgerichtet sind), sind die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B in Reihe geschaltet, um hier die ersten Reihenspulen zu bilden.
  • Das Gleichrichterelement 31A kann mit dem Äußeren der zwei ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B verbunden sein, die in Reihe geschaltet sind (mit dem einen Ende der ersten Reihenspulen, die aus den ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B gebildet werden), wie bei der ersten Ausführungsform, aber es kann auch zwischen die zwei ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B geschaltet sein, die in Reihe geschaltet sind, wie bei der vorliegenden Ausführungsform. Selbst in solch einem Fall wie bei der vorliegenden Ausführungsform ist hier das Gleichrichterelement 31A mit den ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B in Reihe geschaltet.
  • Âuf ähnliche Weise gilt in 16 bis 18 Folgendes: Das Gleichrichterelement 31C (das vierte Gleichrichterelement) ist zwischen die ausgangsseitige Spule 22E (die vierte ausgangsseitige Spule) und die ausgangsseitige Spule 22F (die achte ausgangsseitige Spule) geschaltet, die in Reihe geschaltet sind, und das Bezugspotential 7 ist mit dem einen Ende (dem Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22F) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F geschaltet, die in Reihe geschaltet sind. Die Anode des Gleichrichterelements 31C ist mit der ausgangsseitigen Spule 22F verbunden, und die Kathode des Gleichrichterelements 31C ist mit der ausgangsseitigen Spule 22E verbunden. 17(B) und (C) sind im Wesentlichen ähnlich zu 4(B) und (C).
  • Unter Bezugnahme auf 17(D) gilt beispielsweise Folgendes: Das Gleichrichterelement 31D (das zweite Gleichrichterelement) ist zwischen die ausgangsseitige Spule 22G (die sechste ausgangsseitige Spule) und die ausgangsseitige Spule 22H (die zweite ausgangsseitige Spule) geschaltet, die in Reihe geschaltet sind, und das Bezugspotential 7 ist mit dem einen Ende (dem Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22G) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H geschaltet, die in Reihe geschaltet sind. Die Anode des Gleichrichterelements 31D ist mit der ausgangsseitigen Spule 22G verbunden, und die Kathode des Gleichrichterelements 31D ist mit der ausgangsseitigen Spule 22H verbunden.
  • Das Gleichrichterelement 31B (das dritte Gleichrichterelement) ist zwischen die ausgangsseitige Spule 22C (die dritte ausgangsseitige Spule) und die ausgangsseitige Spule 22D (die siebte ausgangsseitige Spule) geschaltet, die in Reihe geschaltet sind, und das Bezugspotential 7 ist mit dem einen Ende (dem Ende auf der Seite der ausgangsseitigen Spule 22C) eines Paars von Enden der ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D geschaltet, die in Reihe geschaltet sind. Die Anode des Gleichrichterelements 31B ist mit der ausgangsseitigen Spule 22C verbunden, und die Kathode des Gleichrichterelements 31B ist mit der ausgangsseitigen Spule 22D verbunden.
  • Es sei angemerkt, dass das eine Ende der ersten Reihenspulen 22A, 22B und dergleichen, die in Reihe geschaltet sind, mit dem Bezugspotential 7 verbunden ist, und dass das andere Ende mit der Glättungsspule 42A und dergleichen verbunden ist.
  • Die Richtungen der magnetischen Flüsse und der elektrischen Ströme in dem oben beschriebenen ersten Zustand, der in 17 gezeigt ist (in welchem die Schaltelemente 11A und 11D eingeschaltet sind) sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 4, und die Richtungen der magnetischen Flüsse und der elektrischen Ströme in dem oben beschriebenen zweiten Zustand, der in 18 gezeigt ist (in welchem die Schaltelemente 11B und 11D eingeschaltet sind) sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 5. Daher wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
  • Da die verbleibende Konfiguration im ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform nahezu die gleiche ist wie diejenige des ersten Beispiels der ersten Ausführungsform sind die gleichen Bezugszeichen solchen den gleichen Teilen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Unter Bezugnahme auf 19(A) bis 19(D) und 20(A) bis 20(D) sind in einem zweiten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform die gleichen Bezugszeichen solchen Teilen zugewiesen, deren Konfiguration ähnlich wie im ersten Beispiel ist, das in 17 und 18 gezeigt ist, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt. In dem zweiten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform, das in 19(A) bis 19(D) gezeigt ist, sind die ausgangsseitige Spule 22A (die fünfte ausgangsseitige Spule), die ausgangsseitige Spule 22B (die erste ausgangsseitige Spule), die ausgangsseitige Spule 22G (die sechste ausgangsseitige Spule) und die ausgangsseitige Spule 22H (die zweite ausgangsseitige Spule) an ähnlichen Positionen wie denjenigen im oben beschriebenen ersten Beispiel angeordnet. 19(B) und 19(C) sind im Wesentlichen ähnlich zu 17(B) und 17(C).
  • In 19(A) ist jedoch die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spule 22C (der dritten ausgangsseitigen Spule) und der ausgangsseitigen Spule 22D (der siebten ausgangsseitigen Spule) als die gleiche Schicht wie das Muster 20A angeordnet. In 19(D) ist die Reihenschaltung der ausgangsseitigen Spule 22E (der vierten ausgangsseitigen Spule) und der ausgangsseitigen Spule 22F (der achten ausgangsseitigen Spule) als die gleiche Schicht wie das Muster 20D angeordnet.
  • Das linke Ende der ausgangsseitigen Spule 22B und das linke Ende der ausgangsseitigen Spule 22C in 19(A) sind miteinander mittels eines Kopplungsbereichs verbunden (wie z. B. das gleiche Kupfer-Dünnschichtmuster wie die ausgangsseitige Spule 22), und das Bezugspotential 7 ist mit diesem Kopplungsbereich verbunden.
  • Ähnlich sind das rechte Ende der ausgangsseitigen Spule 22G und das rechte Ende der ausgangsseitigen Spule 22F in 19(D) miteinander mittels eines Kopplungsbereichs verbunden (wie z. B. das gleiche Kupfer-Dünnschichtmuster wie die ausgangsseitige Spule 22), und das Bezugspotential 7 ist mit diesem Kopplungsbereich verbunden. 19 unterscheidet sich von 17 in den obigen Punkten.
  • Die Richtungen der magnetischen Flüsse in den Kernen 23A und 23B, die Richtungen der elektrischen Ströme in der eingangsseitigen Spule 21 und der ausgangsseitigen Spule 22 und dergleichen in den ersten und zweiten Zuständen in 19 und 20 sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen in 6 bzw. 7. Mit anderen Worten: 19 ist die gleiche wie 17, und 20 ist die gleiche wie 18. Daher wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
  • Die übrigen Wirkungen während des Betriebs der vorliegenden Ausführungsform sind im Wesentlichen ähnlich zu denjenigen der ersten und zweiten Ausführungsform. Daher wird deren ausführliche Beschreibung weggelassen.
  • Vierte Ausführungsform
  • Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Zunächst wird die Struktur einer jeden Komponente, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2 bei der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung der 21 bis 24 beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Schaltungskonfiguration der vorliegenden Ausführungsform ähnlich zu derjenigen des Abwärtswandlers 201 vom Isoliertyp bei der in 11 gezeigten zweiten Ausführungsform ist.
  • Unter Bezugnahme auf 23 und 24 gilt Folgendes: Die Ebenenform des Musters der Spulen 21 und 22 jeder Schicht und der Modus zum Verbinden des Potentials 7 und der Gleichrichterelemente 31A bis 31D bei der vorliegenden Ausführungsform sind im Wesentlichen ähnlich wie das Muster der Spulen 21 und 22 einer jeden Schicht der Mehrschicht-Platine 26 im zweiten Beispiel der zweiten Ausführungsform, das in 14 und 15 gezeigt ist. Daher wird die ausführliche Beschreibung jedes Teils weggelassen.
  • Unter Bezugnahme auf 21 bis 24 sind jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform eine Metallplatte 27A und eine Metallplatte 27B (zusammen als eine Metallplatte 27 bezeichnet), die jeweils beispielsweise als eine flache Plattenkomponente ausgebildet sind, die aus Kupfer hergestellt ist, als die ausgangsseitigen Spulen 22 der ersten Schicht als die unterste Schichtung und der vierten Schicht als die oberste Schicht in den Spulen ausgebildet, die in einer vierschichtigen Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet sind.
  • Das heißt, die ausgangsseitigen Spulen 22A, 22B, 22C und 22D der ersten Schicht sind aus der Metallplatte 27A wie z. B. einer Kupferplatte gebildet, und die ausgangsseitigen Spulen 22E, 22F, 22G und 22H der vierten Schicht sind aus einer Metallplatte 27B wie z. B. einer Kupferplatte gebildet. Es sei angemerkt, dass Aluminium oder dergleichen anstelle von Kupfer als die Metallplatten 27A und 27B verwendet werden kann. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der zweiten Ausführungsform, bei welcher die erste Schicht als die unterste Schicht und die vierte Schicht als die oberste Schicht, wie oben beschrieben, durch die Kupfer-Dünnschichtmuster 20A und 20D gebildet werden.
  • Unter Bezugnahme auf 23(B), 23(C), 24(B) und 24(C) gilt jedoch auch bei der vorliegenden Ausführungsform Folgendes: Metallische(Kupfer-)Dünnschichtmuster, die ähnlich wie diejenigen bei der ersten bis dritten Ausführungsform sind, sind als das Muster 20B der zweiten untersten Schicht und das Muster 20C der dritten untersten Schicht in den Spulen ausgebildet, die in der vierschichtigen Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet sind.
  • Wie unter Bezugnahme auf 22 ersichtlich, sind Metallplatten 27A und 27B so ausgebildet, dass sie jeweils in Kontakt mit der untersten Fläche und der obersten Fläche des Substratkörpers 37 kommen, ähnlich wie die Muster 20A und 20D in 3.
  • Wie unter Bezugnahme auf 22 ersichtlich, sind die Metallplatten 27A und 27B dicker ausgebildet als die Muster 20B und 20C. Die Metallplatten 27A und 27B können so ausgebildet sein, dass sie eine Breite haben, die länger ist als die Breite der Mehrschicht-Platine 26 in der Tiefenrichtung in 21, d. h. dass sie von den beiden Enden der Mehrschicht-Platine 26 in der Tiefenrichtung in 21 vorstehen. Es sei angemerkt, dass, wie in 22 gezeigt, die Metallplatten 27A und 27B und die Muster 20B und 20C durch den Substratkörper 37 aus einem Isoliermaterial voneinander beabstandet sind (so dass sie nicht miteinander kurzgeschlossen sind), ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform.
  • Die Richtungen der magnetischen Flüsse und der elektrischen Ströme in dem oben beschriebenen ersten Zustand, der in 23 gezeigt ist (in welchem die Schaltelemente 11A und 11D eingeschaltet sind) sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 4, und die Richtungen der magnetischen Flüsse und der elektrischen Ströme in dem oben beschriebenen zweiten Zustand, der in 24 gezeigt ist (in welchem die Schaltelemente 11B und 11D eingeschaltet sind) sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 5. Daher wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
  • Die Strahlungsmuster 28A bis 28C, die in 23(A) bis 23(D) und 24(A) bis 24(D) gezeigt sind, sind als Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet, ähnlich wie bei den anderen Ausführungsformen. Zumindest in den Schichten, auf welchen die Metallplatten 27A und 27B ausgebildet sind, ist jedoch, wie in 23(A) und 23(D) gezeigt, ein Kupfer-Dünnschichtmuster nicht in den Bereichen ausgebildet, die die Bereiche überlappen, in welchen die Metallplatten 27A und 27B ausgebildet sind.
  • Da die übrige Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform näherungsweise die gleiche ist wie diejenige des zweiten Beispiels der zweiten Ausführungsform, sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Nachfolgend werden die Wirkungen beim Betrieb der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Zusätzlich zu der Wirkung beim Betrieb der ersten Ausführungsform kann die vorliegende Ausführungsform die folgenden Wirkungen beim Betrieb erzielen.
  • Da die ausgangsseitige Spule 22 aus Metallplatten 27A und 27B bei der vorliegenden Ausführungsform als flache Plattenkomponenten gebildet ist, die aus Kupfer hergestellt sind, wird die Dicke größer als in dem Fall, in welchem die ausgangsseitige Spule 22 als ein Dünnschichtmuster gebildet ist. Es ist daher möglich, den stromführenden Querschnitt der ausgangsseitigen Spule 22 der vorliegenden Ausführungsform zu vergrößern. Selbst wenn der Ausgangsstrom des Abwärtswandlers vom Isoliertyp zunimmt, so dass die elektrischen Ströme in der ausgangsseitigen Spule 22 zunehmen, kann bei der vorliegenden Ausführungsform die von der ausgangsseitigen Spule 22 erzeugte Wärmemenge verringert werden.
  • Wie in 23(A) und 23(D) und dergleichen gezeigt, sind außerdem bei der vorliegenden Ausführungsform die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B (die ersten Reihenspulen) und die ausgangsseitigen Spulen 22C und 22D (die dritten Reihenspulen) miteinander mittels des Kopplungsbereichs verbunden. Auf ähnliche Weise sind die ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F (die vierten Reihenspulen) und die ausgangsseitigen Spulen 22G und 22H (die zweiten Reihenspulen) miteinander mittels des Kopplungsbereichs verbunden. Demzufolge können die Herstellungskosten niedriger als in dem Fall gemacht werden, in welchem diese Reihenspulen einzelne Teile sind.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es außerdem bevorzugter, dass die zwei Metallplatten 27A und 27B die gleiche Form und eine Größe gleich in der Ebenenform und Dicke zueinander haben. Die Herstellungskosten der Metallplatten 27A und 27B können dadurch niedriger als in dem Fall gemacht werden, in welchem die Metallplatten 27A und 27B unterschiedliche Formen und Größen haben.
  • Der Strahlungspfad des oben beschriebenen Abwärtswandlungs-Transformators wird schließlich unter Verwendung von 25 beschrieben.
  • Wie unter Bezugnahme auf 25 ersichtlich, ist der Abwärtswandlungs-Transformator nach dem Zusammenbau an einem Bereich entlang der Linie XXV-XXV in 21 im Wesentlichen ähnlich zu der Konfiguration und den Wirkungen im Betrieb der ersten Ausführungsform in 12. Folglich sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen Komponenten wie denjenigen in 12 zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt, aber sie unterscheidet sich in den folgenden Punkten.
  • In den 23 und 24 ist das Bezugspotential 7 mit der Anode des Gleichrichterelements 31 verbunden, und es ist nicht direkt mit der ausgangsseitigen Spule 22 verbunden. In 25 sind daher die ausgangsseitige Spule 22 und der Radiator 51 als das Bezugspotential 7 nicht miteinander mittels Schrauben verbunden.
  • In 25 sind die Enden der Metallplatten 27A und 27B, die mit der Glättungsspule 42 verbunden sind, in Kontakt mit dem Radiator 51 gebracht, indem ein Isolier-Flächenkörper 52A dazwischen eingefügt wird, und zwar ohne Schrauben. Wärme, die von der ausgangsseitigen Spule 22 erzeugt wird, wird dadurch zum Radiator 51 übertragen und abgestrahlt. Es gibt auch einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der Metallplatte 27A der ersten Schicht als die unterste Schicht der gestapelten Schichten durch einen Isolier-Flächenkörper 52B geht und ferner zum Radiator 51 abgestrahlt wird, der in Kontakt mit der Unterseite des Isolier-Flächenkörpers 52B ist.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Die fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform in den folgenden Punkten. Zunächst wird die Struktur einer jeden Komponente, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2 bei der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung der 26 bis 28 beschrieben. Es sei angemerkt, dass die Schaltungskonfiguration der vorliegenden Ausführungsform ähnlich zu derjenigen des Abwärtswandlers 301 vom Isoliertyp bei der in 16 gezeigten dritten Ausführungsform ist.
  • Unter Bezugnahme auf 27 und 28 gilt Folgendes: Die Ebenenform des Musters der Spulen 21 und 22 jeder Schicht und der Modus zum Verbinden des Bezugspotentials 7 und der Gleichrichterelemente 31A bis 31D bei der vorliegenden Ausführungsform sind im Wesentlichen ähnlich wie das Muster der Spulen 21 und 22 einer jeden Schicht der Mehrschicht-Platine 26 im zweiten Beispiel der dritten Ausführungsform, das in 19 und 20 gezeigt ist. Daher wird die ausführliche Beschreibung jedes Teils weggelassen.
  • Wie unter Bezugnahme auf 26 bis 28 ersichtlich, sind jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform eine Metallplatte 27A und eine Metallplatte 27B (zusammen als eine Metallplatte 27) bezeichnet), die jeweils beispielsweise als eine flache Plattenkomponente ausgebildet sind, die aus Kupfer hergestellt ist, als die ausgangsseitigen Spulen 22 der ersten Schicht als die unterste Schichtung und der vierten Schicht als die oberste Schicht in den Spulen ausgebildet, die in einer vierschichtigen Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet sind, ähnlich wie bei der vierten Ausführungsform.
  • Die Metallplatte 27A der ersten Schicht hat eine Metallplatte 27A1, die die ausgangsseitigen Spulen 22B und 22C im linken Halbbereich in 27(A) enthält, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2A bilden, und eine Metallplatte 27A2, die die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22D im rechten Halbbereich in 27(A) enthalten, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2B bilden. Das heißt, die 27 und 28 unterscheiden sich geringfügig von den 19 und 20 in der Ebenenform darin, dass die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22D integral miteinander mittels eines Kopplungsbereichs auch in der Metallplatte 27A2 auf der rechten Seite gekoppelt sind, ähnlich wie die Metallplatte 27A1.
  • Die Metallplatte 27B der vierten Schicht hat eine Metallplatte 27B1, die die ausgangsseitigen Spulen 22H und 22E im linken Halbbereich in 27(D) enthält, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2A bilden, und eine Metallplatte 27B2 die die ausgangsseitigen Spulen 22G und 22F im rechten Halbbereich in 27(D) enthalten, die den Abwärtswandlungs-Transformator 2B bilden. Das heißt, die 27 und 28 unterscheiden sich geringfügig von den 19 und 20 in der Ebenenform darin, dass die ausgangsseitigen Spulen 22H und 22E integral miteinander mittels eines Kopplungsbereichs auch in der Metallplatte 27B1 auf der linken Seite gekoppelt sind, ähnlich wie die Metallplatte 27B2.
  • Das Bezugspotential 7 kann direkt mit dem Kopplungsbereich der ausgangsseitigen Spulen 22B und 22C in der Metallplatte 27A1 und dem Kopplungsbereich der ausgangsseitigen Spulen 22F und 22G in der Metallplatte 27B2 verbunden sein. Alternativ kann ein Modus vorgesehen sein, in welchem die oben beschriebenen Kopplungsbereiche mit Löchern versehen sind, die durch die Metallplatten 27A1 und 27B2 hindurch verlaufen, und die Löcher sind beispielsweise verschraubt, um mit dem Radiator 51 als das Bezugspotential 7 auf der Ausgangsseite verbunden zu werden.
  • Es sei angemerkt, dass die eingangsseitigen Spulen 21A und 21B, die in 27(B), und 27(C) und dergleichen gezeigt sind, auch bei der vorliegenden Ausführungsform mit Kupfer-Dünnschichtmustern gebildet sind.
  • Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich in den obigen Punkten von der dritten Ausführungsform, bei welcher die erste Schicht als die unterste Schicht und die vierte Schicht als die oberste Schicht, wie oben beschrieben, mit Kupfer-Dünnschichtmustern 20A und 20D gebildet sind.
  • Die Richtungen der magnetischen Flüsse und der elektrischen Ströme in dem oben beschriebenen ersten Zustand, der in 27 gezeigt ist (in welchem die Schaltelemente 11A und 11D eingeschaltet sind) sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 4, und die Richtungen der magnetischen Flüsse und der elektrischen Ströme in dem oben beschriebenen zweiten Zustand, der in 28 gezeigt ist (in welchem die Schaltelemente 11B und 11D eingeschaltet sind) sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 5. Daher wird die ausführliche Beschreibung weggelassen.
  • Da die übrige Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform näherungsweise die gleiche ist wie diejenige des zweiten Beispiels der dritten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform, sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • Da die Wirkungen während des Betriebs der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen ähnlich zu denjenigen der vierten Ausführungsform sind, wird deren Beschreibung nicht wiederholt.
  • Die Eigenschaften, die beschrieben sind in (den jeweiligen Beispielen, die enthalten sind in den) jeweiligen Ausführungsformen, die oben beschrieben sind, können angemessen innerhalb des Bereichs kombiniert werden, in welchem keine technische Unvereinbarkeit auftritt.
  • Gemäß jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind in jedem der Beispiele die ersten Reihenspulen und die vierten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, in der gleichen ersten Schicht (in der gleichen Ebene) angeordnet, und die zweiten Reihenspulen und die dritten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, sind in der gleichen zweiten Schicht (in der gleichen Ebene) angeordnet, die von der oben beschriebenen ersten Schicht verschieden ist, wie beispielsweise in den 4 und 5 gezeigt. Dies ist jedoch keine Einschränkung, und die ersten Reihenspulen und die dritten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, können beispielsweise auch in der gleichen ersten Schicht oder zweiten Schicht angeordnet werden. In diesem Fall dienen beispielsweise die ausgangsseitigen Spulen 22A und 22B als die ersten Reihenspulen, und die ausgangsseitigen Spulen 22E und 22F dienen als die dritten Reihenspulen.
  • Gemäß jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind in jedem der Beispiels die ersten Reihenspulen und die vierten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, in Schichten angeordnet die voneinander verschieden sind (in unterschiedlichen Ebenen), und die zweiten Reihenspulen und die dritten Reihenspulen, in welchen die Ströme gleichzeitig fließen, sind in Schichten angeordnet, die voneinander verschieden sind (in unterschiedlichen Ebenen), wie beispielsweise in 6 und 7 gezeigt.
  • Dies ist jedoch keine Einschränkung, und die ersten Reihenspulen und die dritten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, können beispielsweise auch in voneinander verschiedenen Schichten (in unterschiedlichen Ebenen) angeordnet sein (die ersten Reihenspulen und die vierten Reihenspulen können in der gleichen Schicht angeordnet sein). In diesem Fall dienen die Reihenspulen 22A und 22B als erste Sekundärseiten-Spulen, und die Reihenspulen 22E und 22F dienen beispielsweise als dritte Sekundärseiten-Spulen.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Ausführungsformen in jeder Hinsicht anschaulich und nicht einschränkend sind. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche und nicht durch die obige Beschreibung definiert, und es ist beabsichtigt, jegliche Veränderung innerhalb der Bedeutung und des Umfangs einzuschließen, die äquivalent zum Wortlaut der Ansprüche sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    eingangsseitige Treiberschaltung
    2
    Abwärtswandlungs-Transformator
    5
    Steuerungsschaltung
    6
    DC-Spannungsversorgung
    7
    Bezugspotential
    11, 11A, 11B, 11C, 11D
    Schaltelement
    12, 13
    Knoten
    20, 20A, 20B, 20C, 20D
    Muster
    21, 21A, 21B
    eingangsseitige Spule
    22, 22A, 22B, 22C
    ausgangsseitige Spule
    22D, 22E, 22F
    ausgangsseitige Spule,
    22G, 22H
    ausgangsseitige Spule
    23A, 23B
    E-förmiger Kern
    23A1, 23A2, 23B1, 23B2
    äußerer Schenkel
    23A3, 23B3
    mittlerer Schenkel
    24A, 24B
    I-förmiger Kern
    26
    Mehrschicht-Platine
    26A1, 26A2, 26A3
    Durchgangsloch
    26B1, 26B2, 26B3
    Durchgangsloch
    54
    Durchgangsloch
    27, 27A, 27A1, 27A2
    Metallplatte
    27B, 27B1, 27B2
    Metallplatte
    28A, 28B, 28C
    Strahlungsmuster
    31, 31A, 31B
    Gleichrichterelement
    31C, 31D
    Gleichrichterelement
    32
    Draht
    37
    Substratkörper
    41
    Glättungskondensator
    42, 42A, 42B
    Glättungsspule
    51
    Radiator
    52, 52A, 52B
    Isolier-Flächenkörper
    53
    Schraube
    101, 201, 301
    Abwärtswandler vom Isoliertyp.

Claims (9)

  1. Abwärtswandler vom Isoliertyp, der erste und zweite Abwärtswandlungs-Transformatoren aufweist, die miteinander ausgerichtet sind, wobei der erste Abwärtswandlungs-Transformator Folgendes aufweist: – einen ersten Kern, der einen ersten mittleren Schenkel, einen ersten einen äußeren Schenkel, der von dem ersten mittleren Schenkel beabstandet ist und so angeordnet ist, dass er in einer Richtung verläuft, die identisch zu dem ersten mittleren Schenkel ist, und einen ersten anderen äußeren Schenkel, der von dem ersten mittleren Schenkel entgegengesetzt zu dem ersten einen äußeren Schenkel beabstandet ist, aufweist, – eine erste eingangsseitige Spule, die um den ersten mittleren Schenkel des ersten Kerns gewickelt ist, – erste und zweite ausgangsseitige Spulen, die zwischen dem ersten einen äußeren Schenkel und dem ersten mittleren Schenkel angeordnet sind, zumindest einen Teil der ersten eingangsseitigen Spule überlappen und voneinander beabstandet sind, und – dritte und vierte ausgangsseitige Spulen, die zwischen dem ersten anderen äußeren Schenkel und dem ersten mittleren Schenkel angeordnet sind, zumindest einen Teil der ersten eingangsseitigen Spule überlappen und voneinander beabstandet sind, wobei der zweite Abwärtswandlungs-Transformator Folgendes aufweist: – einen zweiten Kern, der einen zweiten mittleren Schenkel, einen zweiten ersten äußeren Schenkel, der von dem zweiten mittleren Schenkel beabstandet ist und so angeordnet ist, dass er in einer Richtung verläuft, die identisch zu dem zweiten mittleren Schenkel ist, und einen zweiten anderen äußeren Schenkel, der von dem zweiten mittleren Schenkel entgegengesetzt zu dem zweiten einen äußeren Schenkel beabstandet ist, aufweist, – eine zweite eingangsseitige Spule, die um den zweiten mittleren Schenkel des zweiten Kerns gewickelt ist und in Reihe mit der ersten eingangsseitigen Spule geschaltet ist, – fünfte und sechste ausgangsseitige Spulen, die zwischen dem zweiten einen äußeren Schenkel und dem zweiten mittleren Schenkel angeordnet sind, zumindest einen Teil der zweiten eingangsseitigen Spule überlappen, voneinander beabstandet sind und in Reihe mit den ersten bzw. zweiten ausgangsseitigen Spulen geschaltet sind, und – siebte und achte ausgangsseitige Spulen, die zwischen dem zweiten anderen äußeren Schenkel und dem zweiten mittleren Schenkel angeordnet sind, zumindest einen Teil der zweiten eingangsseitigen Spule überlappen, voneinander beabstandet sind und in Reihe mit den dritten bzw. vierten ausgangsseitigen Spulen geschaltet sind, wobei der Abwärtswandler vom Isoliertyp ferner Folgendes aufweist: – ein erstes Gleichrichterelement, das in Reihe mit den ersten und fünften ausgangsseitigen Spulen geschaltet ist; – ein zweites Gleichrichterelement, das in Reihe mit den zweiten und sechsten ausgangsseitigen Spulen geschaltet ist; – ein drittes Gleichrichterelement, das in Reihe mit den dritten und siebten ausgangsseitigen Spulen geschaltet ist; – ein viertes Gleichrichterelement, das in Reihe mit den vierten und achten ausgangsseitigen Spulen geschaltet ist; – eine erste Glättungsspule, die mit den ersten Reihenspulen, bei welchen die ersten und fünften ausgangsseitigen Spulen in Reihe geschaltet sind, und den dritten Reihenspulen verbunden ist, bei welchen die dritten und siebten ausgangsseitigen Spulen in Reihe geschaltet sind; und – eine zweite Glättungsspule, die mit den zweiten Reihenspulen, bei welchen die zweiten und sechsten ausgangsseitigen Spulen in Reihe geschaltet sind, und den vierten Reihenspulen verbunden ist, bei welchen die vierten und achten ausgangsseitigen Spulen in Reihe geschaltet sind, – wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Gleichrichterelemente so verbunden sind, dass elektrische Ströme gleichzeitig nur in einer der ersten und zweiten Reihenspulen und einer der dritten und vierten Reihenspulen auf abwechselnde Weise fließen, und die Richtungen der elektrischen Ströme, die in einer der ersten und zweiten Reihenspulen und einer der dritten und vierten Reihenspulen fließen, einander entgegengesetzt sind, um magnetische Flüsse aufzuheben, die durch die mittleren Schenkel gehen, und zwar jedes Mal dann, wenn die Richtung des elektrischen Stroms, der in den ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen fließt, umgekehrt wird.
  2. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 1, wobei eine der ersten und zweiten Reihenspulen und eine der dritten und vierten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, in einer ersten Schicht identisch zueinander angeordnet sind, und wobei die andere der ersten und zweiten Reihenspulen und die andere der dritten und vierten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, in einer zweiten Schicht identisch zueinander angeordnet sind, wobei die zweite Schicht von der ersten Schicht verschieden ist.
  3. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 1, wobei die eine der ersten und zweiten Reihenspulen und eine der dritten und vierten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, in voneinander verschiedenen Schichten angeordnet sind, und wobei die andere der ersten und zweiten Reihenspulen und die andere der dritten und vierten Reihenspulen, in welchen die elektrischen Ströme gleichzeitig fließen, in voneinander verschiedenen Schichten angeordnet sind.
  4. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und achten ausgangsseitigen Spulen in der Draufsicht linear verläuft.
  5. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der ferner eine eingangsseitige Treiberschaltung aufweist, die dazu konfiguriert ist, in regelmäßigen Zeitabständen abwechselnd Spannungen an die ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen anzulegen, deren Richtung zueinander entgegengesetzt ist.
  6. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner Folgendes aufweist: einen Radiator, der so angeordnet ist, dass er in Kontakt mit den ersten und zweiten Abwärtswandlungs-Transformatoren kommt; und eine Isolierkomponente, die zwischen dem Radiator und zumindest einer der ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen und zumindest einer der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und achten ausgangsseitigen Spulen angeordnet ist, wobei Wärme, die von zumindest einer der ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen und zumindest einer der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und achten ausgangsseitigen Spulen erzeugt wird, zum Radiator durch die Isolierkomponente hindurch übertragen wird.
  7. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 6, wobei zumindest eine der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und achten ausgangsseitigen Spulen zwischen dem Radiator und zumindest einer der ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen angeordnet ist, und wobei der Radiator als ein Bezugspotential auf einer ausgangsseitigen Treiberschaltung angeordnet ist, die die ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und achten ausgangsseitigen Spulen der ersten und zweiten Abwärtswandlungs-Transformatoren enthält.
  8. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 6 oder 7, der ein Strahlungsmuster und einen Strahlungsdurchgang aufweist, die mit den ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen verbunden sind, und Wärme, die von den ersten und zweiten eingangsseitigen Spulen erzeugt wird, an die Isolierkomponente überträgt.
  9. Abwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jede der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten, siebten und achten ausgangsseitigen Spulen als eine flache Plattenkomponente ausgebildet ist, die aus Kupfer hergestellt ist.
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