DE112017002095T5

DE112017002095T5 - Aufwärtswandler vom Isoliertyp

Info

Publication number: DE112017002095T5
Application number: DE112017002095.6T
Authority: DE
Inventors: Koji Nakajima; Takashi Kumagai; Yuji Shirakata; Yujiro Kido
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2019-01-03
Also published as: CN108886324B; US20190108937A1; JPWO2017183518A1; US10404178B2; CN108886324A; WO2017183518A1; JP6548817B2

Abstract

Ein Aufwärtswandler (101) vom Isoliertyp der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: Einen Kern, erste und zweite Primärseiten-Spulen (21A, 21D), eine Sekundärseiten-Spule (22) und ein Schaltelement (11). Der Kern weist einen Mittelschenkel und erste und zweite Außenschenkel auf. Das Schaltelement (11) ist so konfiguriert, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass elektrische Ströme, die gleichzeitig in den ersten und zweiten Primärseitenspulen (21A, 21D) fließen, einander entgegengesetzte Richtungen haben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufwärtswandler vom Isoliertyp, und insbesondere einen Aufwärtswandler vom Isoliertyp, der eine niedrige DC-Niedrigspannung aus einer DC-Hochspannung erzeugt.
Stand der Technik
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2004-303857 (PTD 1) offenbart beispielsweise, als einen Aufwärtswandlungs-Transformator, der in einem DC-DC-Umsetzer (Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzer) enthalten ist, der ein Typ von Schaltnetzteil ist, eine Struktur, bei welcher einige Spiralwindungen einer Primärseiten-Spule auf der Hochspannungsseite und eine Windung einer Sekundärseiten-Spule auf der Niedrigspannungsseite gestapelt sind. Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2011 - 77328 (PTD 2) offenbart beispielsweise eine Struktur, bei welcher Sekundärseiten-Spulen auf der Niedrigspannungsseite, die erhalten werden, indem zwei Spulen in Reihe geschaltet werden, die jeweils mit einer Windung in die S-Form gewickelt sind, so angeordnet werden, dass sie eine Primärseiten-Spule auf der Hochspannungsseite dazwischen von oberhalb und unterhalb halten.
Literaturverzeichnis
Patentdokumente

PTD 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 2004-303857 A
PTD 2: Japanische Patent-Offenlegungsschrift JP 2011-77328 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein Aufwärtswandler vom Isoliertyp, der eine Art eines DC-DC-Umsetzers ist, muss ein großes Aufwärtswandlungs-Verhältnis haben, das ein Verhältnis einer niedrigen Spannung der Primärseiten-Spule eines Abwärtswandlungs-Transformators zu einer hohen Spannung der Sekundärseiten-Spule ist. Um ein großes Aufwärtswandlungs-Verhältnis in einem Aufwärtswandlungs-Transformator unter Verwendung des Transformators einzustellen, der in jeder der japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 2004-303857 und 2011-77328 offenbart ist, ist es notwendig, die Anzahl von Windungen der Sekundärseitenspule zu erhöhen.
Wenn jedoch die Anzahl von Windungen erhöht wird, während die Gesamtgröße der Sekundärseitenspule kaum vergrößert wird, wird der stromtragende Querschnitt der Wicklung der Sekundärseitenspule abnehmen, so dass die Wärme zunehmen wird, die von der Sekundärseitenspule erzeugt wird. Obwohl die Wärmeerzeugung minimiert werden kann, indem ein dickes Muster, das auf einer Platine oder einer harzgedichteten dicken Kupferplatte ausgebildet ist, als die Sekundärseitenspule verwendet wird, geht damit eine Kostensteigerung einher.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben beschriebenen Problems gemacht. Sie hat zur Aufgabe, einen Aufwärtswandler vom Isoliertyp anzugeben, der eine Zunahme der Wärme minimieren kann, die von einer Sekundärseitenspule erzeugt wird, ohne die Herstellungskosten zu erhöhen, und zwar sogar bei einem großen Aufwärtswandlungs-Verhältnis eines Aufwärtswandlungs-Transformators.
Lösung des Problems
Ein Aufwärtswandler vom Isoliertyp der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf: Einen Kern, erste und zweite Primärseiten-Spulen, eine Sekundärseiten-Spule und ein Schaltelement. Der Kern weist einen Mittelschenkel und erste und zweite Außenschenkel auf. Das Schaltelement ist so konfiguriert, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass elektrische Ströme, die gleichzeitig in den ersten und zweiten Primärseitenspulen fließen, einander entgegengesetzte Richtungen haben.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt Folgendes: Da die Anzahl von Windungen der Sekundärseitenspule verringert werden können, kann ein Anstieg der Wärme minimiert werden, die von der Sekundärseitenspule erzeugt wird, ohne die Herstellungskosten zu erhöhen.
Figurenliste

1 ist ein Schaltungs-Blockdiagramm, das ein erstes Beispiel eines Aufwärtswandlers vom Isoliertyp einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Anordnung von Kernen und einer Mehrschicht-Platine zeigt, die einen Aufwärtswandlungs-Transformator der ersten Ausführungsform bilden.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Struktur der Mehrschicht-Platine an einem Bereich entlang der Linie III-III in 2 zeigt.
4 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und einen ersten Zustand der Spulen in einer ersten Schicht eines metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in einem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in einer zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in einer dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in einer vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
5 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und einen zweiten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
6 zeigt einen Graphen (A), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D angelegt wird, einen Graphen (B), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an Primärseiten-Spulen 21B und 21C angelegt wird, und einen Graphen (C), der zeitliche Veränderungen der Spannung zeigt, die an eine Sekundärseiten-Spule angelegt wird.
7 ist ein Schaltungs-Blockdiagramm, das ein zweites Beispiel des Aufwärtswandlers vom Isoliertyp der ersten Ausführungsform zeigt.
8 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in einen zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
9 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem zweiten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
10 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in einem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem dritten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
11 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in einen vierten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem vierten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem vierten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem vierten Beispiel der ersten Ausführungsform zeigt.
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Modus zeigt, in welchem ein Bereich entlang der Linie XII-XII in 2 gemäß der ersten Ausführungsform zusammengebaut ist und in einen Radiator eingesetzt ist.
13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Anordnung von Kernen und einer Mehrschicht-Platine zeigt, die einen Aufwärtswandlungs-Transformator einer zweiten Ausführungsform bilden.
14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Struktur der Mehrschicht-Platine an einem Bereich entlang der Linie XIV-XIV in 13 zeigt.
15 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in einen ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den ersten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt.
16 zeigt eine schematische Draufsicht (A), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der ersten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (B), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der zweiten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, eine schematische Draufsicht (C), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der dritten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt, und eine schematische Draufsicht (D), die einen Modus von Spulen und den zweiten Zustand der Spulen in der vierten Schicht des metallischen Dünnschichtmusters in der Mehrschicht-Platine aus 3 in dem ersten Beispiel der zweiten Ausführungsform zeigt.
17 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Modus zeigt, in welchem ein Bereich entlang der Linie XVII-XVII in 13 in der zweiten Ausführungsform zusammengebaut ist und in einen Radiator eingesetzt ist.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf Basis der Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Zunächst wird eine Schaltung, die einen Aufwärtswandler vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung von 1 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 1 hat ein Aufwärtswandler 101 vom Isoliertyp eines ersten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich eine Primärseiten-Treiberschaltung 1, einen Aufwärtswandlungs-Transformator 2, eine Gleichrichterschaltung 3, eine Glättungsschaltung 4 und eine Steuerungsschaltung 5.
Die Primärseiten-Treiberschaltung 1 hat vier Schaltelemente 11A, 11B, 11C und 11D (die gemeinsam als ein Schaltelement 11 bezeichnet werden). Der Aufwärtswandlungs-Transformator 2 hat vier Primärseiten-Spulen 21A, 21B, 21C und 21D (die gemeinsam als Primärseiten-Spule 21 bezeichnet werden), sowie eine Sekundärseiten-Spule 22. Die Gleichrichterschaltung 3 hat vier Gleichrichterelemente 31A, 31B, 31C und 31D (die gemeinsam als ein Gleichrichterelement 31 bezeichnet werden).
Die Glättungsschaltung 4 hat einen Glättungskondensator 41 und eine Glättungsspule 42.
In der Primärseiten-Treiberschaltung 1 ist ein Schaltelement 11 verbunden, wie in 1 gezeigt. Genauer gesagt: Das Schaltelement 11A ist zwischen eine DC-Energieversorgung 6 einer Spannung Vi und die Primärseiten-Spule 21A geschaltet, und das Schaltelement 11B ist zwischen die DC-Energieversorgung 6 und die Primärseiten-Spule 21B geschaltet. Das Schaltelement 11C ist zwischen die DC-Energieversorgung 6 und die Primärseiten-Spule 21C geschaltet, und das Schaltelement 11D ist zwischen die DC-Energieversorgung 6 und die Primärseiten-Spule 21D geschaltet. Das Schaltelement 11 ist beispielsweise ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) vom p-Kanal-Typ.
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 ein- 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 Primärseiten-Treiberschaltung 1 die Eingangsspannung Vi aus der DC-Energieversorgung 6 an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D im ersten Zustand angelegt, und die Eingangsspannung Vi aus der DC-Energieversorgung 6 wird an die Primärseiten-Spulen 21B und 21C im zweiten Zustand angelegt.
Wie oben beschrieben, bildet das Schaltelement 11 eine sogenannte Push-Pull-Schaltung 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 einige der Schaltelemente 11A bis 11D zwischen den ersten und zweiten Zuständen angelegt werden kann.
Eines von einem Paar von Enden der Primärseiten-Spule 21A ist mit dem oben beschriebenen Schaltelement 11A verbunden, und das andere Ende ist mit einem Bezugspotential 7 auf der Primärseite des Aufwärtswandlers 101 vom Isoliertyp verbunden. Ähnlich gilt: Eines von einem Paar von Enden von jeder der Primärseiten-Spulen 21B, 21C und 21D ist mit jedem der Schaltelemente 11B, 11C und 11D verbunden, und das andere Ende ist mit dem Bezugspotential 7 auf der Primärseite des Aufwärtswandlers 101 vom Isoliertyp verbunden.
Ein Knoten 12, der eines von einem Paar von Enden der Sekundärseiten-Spule 22 ist, ist mit der Anode des Gleichrichterelements 31A und der Kathode des Gleichrichterelements 31B verbunden. Ein Knoten 13, der das andere von dem Paar von Enden der Sekundärseiten-Spule 22 ist, ist mit der Anode des Gleichrichterelements 31C und der Kathode des Gleichrichterelements 31D verbunden. Die Kathode des Gleichrichterelements 31A und die Anode des Gleichrichterelements 31B sind mit der Glättungsspule 42 verbunden, und die Glättungsspule 42 und der Glättungskondensator 41 sind in Reihe geschaltet. Dadurch bilden sie die Glättungsschaltung 4. Eines von einem Paar von Enden des Glättungskondensators 41 ist mit der Glättungsspule 42 verbunden, und das andere Ende ist mit der Kathode des Gleichrichterelements 31C und der Anode des Gleichrichterelements 31D verbunden.
Nachfolgend wird die Struktur einer jeden Komponente, die den Aufwärtswandlungs-Transformator 2 in der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung der 2 bis 5 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 2 gilt Folgendes: Der Aufwärtswandlungs-Transformator 2 der vorliegenden Ausführungsform hat hauptsächlich einen E-förmigen Kern 23 (Kern), einen I-förmigen Kern 24 und eine Mehrschicht-Platine 26. Der E-förmige Kern 23 hat Außenschenkel 23A und 23B, einen Mittelschenkel 23C und einen Kern-Kupplungsbereich 23D, wie in 2 gezeigt. 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 Aufwärtswandlungs-Transformator 2 schließlich zusammengebaut wurden.
Der Außenschenkel 23A (der erste Außenschenkel) verläuft in der gleichen Richtung wie der Mittelschenkel 23C, d. h. abwärts in 2, und er ist von dem Mittelschenkel 23C (in der Horizontalrichtung in 2) beabstandet. Der Außenschenkel 23B (der zweite Außenschenkel) ist von dem Mittelschenkel 23C (in der Horizontalrichtung in 2) gegenüber dem Außenschenkel 23A in Bezug auf den Mittelschenkel 23C beabstandet (d. h. auf der rechten Seite des Mittelschenkels 23C in 2). Das heißt, zwei Außenschenkel 23A und 23B sind so angeordnet, dass sie den Mittelschenkel 23C von der rechten und linken Seite in 2 sandwichartig aufnehmen.Der Kern-Kupplungsbereich 23D ist ein Bereich, der in der Richtung (der Horizontalrichtung in 2) verläuft, die die Richtung kreuzt, in welcher die Außenschenkel 23A, 23B und der Mittelschenkel 23C so verlaufen, dass die Außenschenkel 23A, 23B und der Mittelschenkel 23C, 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 der Mittelschenkel 23C verläuft, größer als der Querschnitt, der die Richtung kreuzt, in welcher die Außenschenkel 23A und 23B verlaufen. Genauer gesagt: Die Querschnitte der Außenschenkel 23A und 23B in 2 sind nahezu gleich in der Fläche, und die Summe der Flächen der Querschnitte der zwei Außenschenkel 23A und 23B ist nahezu gleich der Fläche des Querschnitts des Mittelschenkels 23C. Dieser Modus ist jedoch keine Einschränkung.
Der E-förmige Kern 23 hat eine Form gerade wie der Buchstabe „E“ bei Betrachtung von der Vorderseite in 2.
Der I-förmige Kern 24 hat eine rechteckige Parallelepipedform, die in der Horizontalrichtung in der Zeichnung verläuft, ähnlich wie der Kern-Kupplungsbereich 23D. Vorzugsweise haben der E-förmige Kern 23 und der I-förmige Kern 24 jeweils eine Rechteckform (lange Form) in einem Kongruenzverhältnis zueinander, wenn 2 insgesamt von oben betrachtet wird (in der Draufsicht betrachtet wird).
Es sei angemerkt, dass sowohl der E-förmige Kern 23, als auch der I-förmige Kern 24 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 drei Durchgangslöcher 26A, 26B und 26C, die voneinander beabstandet sind und in der Reihe 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 23 und dem I-förmigen Kern 24 sandwichartig aufgenommen ist, ist so eingestellt, dass der Außenschenkel 23A durch das Durchgangsloch 26A hindurch eingeführt ist, der Außenschenkel 23B durch das Durchgangsloch 26B hindurch eingeführt ist und der Mittelschenkel 23C durch das Durchgangsloch 26C hindurch eingeführt ist, und die Außen- und Mittelschenkel 23A, 23B und 23C so fixiert sind, dass deren Anschlussenden (an dem untersten Teil in 2) an der Fläche der langen Form des i-förmigen Kerns 24 montiert sind. Der Aufwärtswandlungs-Transformator 2 wird dadurch so zusammengebaut, dass die Außenschenkel 23A, 23B und ein Teil des Mittelschenkels 23C des E-förmigen Kerns 23 durch Durchgangslöcher 26A, 26B bzw. 26C hindurch eingeführt sind. Wie später beschrieben wird, hat der zusammengebaute Aufwärtswandlungs-Transformator 2 zwei Magnetpfade, und zwar einen, der von dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C gebildet wird, und den anderen, der von dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C gebildet wird.
Es sei angemerkt, dass hier zwei Magnetpfade gebildet werden, indem der E-förmige Kern 23 und der I-förmige Kern 24 kombiniert werden, aber dies ist keine Einschränkung. Ein Aufwärtswandlungs-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 27 aus einem isolierenden Material, wie z. B. ein allgemein bekanntes Harz, als eine Basis verwendet wird und ein Muster 28 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 28A, 28B, 28C und 28D. Darunter kann das Muster 28A der untersten Schicht so ausgebildet sein, dass es in Kontakt mit der untersten Fläche des Substratkörpers 27 kommt (d. h., so dass es die unterste Schicht der Mehrschicht-Platine 26 insgesamt wird). Das Muster 28D der obersten Schicht kann so ausgebildet sein, dass es in Kontakt mit der obersten Fläche des Substratkörpers 27 kommt (d. h., so dass es die oberste Schicht der Mehrschicht-Platine 26 insgesamt wird). Dieser Modus ist jedoch keine Einschränkung, und die Muster 28A und 28D können beispielsweise auch innerhalb der Mehrschicht-Platine 26 (ähnlich wie die Muster 28B und 28C) ausgebildet werden. Die Muster 28A bis 28D sind in dem Modus, in welchem sie voneinander in der Vertikalrichtung in 3 durch den Substratkörper 27 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 vierschichtige Muster 28A bis 28D hat, wie in 3 gezeigt, kann auch als eine Vierschicht-Schaltungsplatine bezeichnet werden.
Unter Bezugnahme auf 4(A) gilt Folgendes: Wenn die erste Schicht, die die unterste Schicht der vierschichtigen Muster 28A bis 28D der Mehrschicht-Platine 26 ist, in Draufsicht betrachtet wird, sind Primärseiten-Spulen 21A und 21D auf dieser Ebene als die gleiche Schicht wie das Muster 28A aus 3 angeordnet.Das heißt, die oben beschriebenen Primärseiten-Spulen 21A und 21D können als die gleiche Schicht wie das Muster 28A aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 28A entspricht), und sie sind Spulen, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet sind.
Die Primärseiten-Spule 21A (die erste Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C. Das heißt, die Primärseiten-Spule 21A kann als äquivalent zu einer halben Windung (0.5 Windungen) um den Außenschenkel 23A auf eine scheinbare Art und Weise (pseudo-) verstanden werden. An dem einen Ende (auf der linken Seite in 4(A)) des linearen Bereichs, der zwischen den Außenschenkel 23A und den Mittelschenkel 23C gefügt ist, ist die Primärseiten-Spule 21A gebogen, so dass sie ungefähr senkrecht zu der linear verlaufenden Richtung schneidet, und das Bezugspotential 7 ist mit diesem gebogenen Bereich verbunden. Das Drain des Schaltelements 11A ist mit einem Ende (auf der rechten Seite in 4(A)) gegenüber dem oben beschriebenen einen Ende des linearen Bereichs der Primärseiten-Spule 21A verbunden, der zwischen den Außenschenkel 23A und den Mittelschenkel 23C 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 Schaltelement 11A verlaufen.
Die Primärseiten-Spule 21D (die zweite Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C (eine 0,5-Windung um den Außenschenkel 23B auf eine scheinbare Art und Weise). An dem einen Ende (auf der rechten Seite in 4(A)) des linearen Bereichs, der zwischen den Außenschenkel 23B und den Mittelschenkel 23C gefügt ist, ist die Primärseiten-Spule 21D gebogen, so dass sie ungefähr senkrecht zu der linear verlaufenden Richtung schneidet, und das Bezugspotential 7 ist mit diesem gebogenen Bereich verbunden. Das Drain des Schaltelements 11D ist mit einem Ende (auf der linken Seite in 4(A)) gegenüber dem oben beschriebenen einen Ende des linearen Bereichs der Primärseiten-Spule 21D verbunden, der zwischen den Außenschenkel 23B und den Mittelschenkel 23C 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 Schaltelement 11D verlaufen.
Unter Bezugnahme auf 4(B) gilt Folgendes: Wenn die zweite unterste Schicht der vierschichtigen Muster 28A bis 28D der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, ist die Sekundärseiten-Spule 22 auf dieser Ebene als die gleiche Schicht wie das Muster 28B aus 3 angeordnet. Das heißt, die oben beschriebene Sekundärseiten-Spule 22 kann als die gleiche Schicht wie das Muster 28B aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 28B entspricht), und sie ist eine Spule, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet ist.
Die Sekundärseiten-Spule 22 ist so angeordnet, dass sie durch den Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C, den Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C sowie den Bereich hindurchgeht, der diese zwei Bereiche verbindet. Genauer gesagt: Die Sekundärseiten-Spule 22 ist in einem Modus, in welchem sie beispielsweise spiralförmig um zwei Windungen um den Mittelschenkel 23C gewickelt ist, wie in der Zeichnung gezeigt. Die spiralförmige Sekundärseiten-Spule 22 ist so konfiguriert, dass ein Spalt zwischen der ersten Windung und der Windung belassen wird, um zu verhindern, dass sie elektrisch kurzgeschlossen werden. Die Sekundärseiten-Spule 22 verläuft linear in jedem der oben beschriebenen Bereiche, und sie ist ungefähr senkrecht an den Grenzen zwischen den jeweiligen Bereichen gebogen. Demzufolge ist die Sekundärseiten-Spule 22 um den Mittelschenkel 23C gewickelt, so dass sich in der Draufsicht eine rechteckige Form zeigt.
Unter Bezugnahme auf 4(B) gilt Folgendes: Wenn die dritte unterste Schicht der vierschichtigen Muster 28A bis 28D der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, ist die Sekundärseiten-Spule 22 auf dieser Ebene als die gleiche Schicht wie das Muster 28C aus 3 angeordnet. Das heißt, die oben beschriebene Sekundärseiten-Spule 22 kann als die gleiche Schicht wie das Muster 28C aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 28C entspricht), und sie ist eine Spule, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet ist.
Die Sekundärseiten-Spule 22, die in 4 (C) gezeigt ist, ist in einem Modus, in welchem sie spiralförmig mit zwei Windungen um den Mittelschenkel 23C gewickelt ist, beispielsweise ungefähr ähnlich wie die Sekundärseiten-Spule 22, die in 4(B) gezeigt ist. Zwei Windungen der Sekundärseiten-Spule 22, die in 4(B) gezeigt ist, und zwei Windungen der Sekundärseiten-Spule 22, die in 4(C) gezeigt ist, sind elektrisch an ihren Enden mittels Verbindungs-Vias 25 miteinander verbunden, die in der Vertikalrichtung in 3 verlaufen (in der Dickenrichtung der Mehrschicht-Platine 26), und eine Kombination von diesen fungiert als eine Sekundärseiten-Spule 22 Ein Ende der Sekundärseiten-Spule 22 aus 4(B), das dem Ende gegenüberliegt, das mit den Verbindungs-Vias 25 verbunden ist, entspricht dem Knoten 12 aus 1, und ein Ende der Sekundärseiten-Spule 22 aus 4(C), das dem Ende gegenüberliegt, das mit den Verbindungs-Vias 25 verbunden ist, entspricht dem Knoten 13 aus 1.Dadurch wird eine Gesamtheit von vier Windungen der Sekundärseiten-Spule 22 gebildet.
Unter Bezugnahme auf 4(D) gilt Folgendes: Wenn die oberste der vierschichtigen Muster 28A bis 28D der Mehrschicht-Platine 26 in Draufsicht betrachtet wird, sind die Primärseiten-Spulen 21C und 21B auf dieser Ebene als die gleiche Schicht wie das Muster 28D aus 3 angeordnet. Das heißt, die oben beschriebenen Primärseiten-Spulen 21C und 21B können als die gleiche Schicht wie das Muster 28D aufgefasst werden (eine Schicht, die dem Muster 28D entspricht), und sie sind Spulen, die beispielsweise als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet sind.
Die Primärseiten-Spule 21D (die dritte Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C (eine 0,5-Windung um den Außenschenkel 23A auf eine scheinbare Art und Weise). An dem einen Ende (auf der rechten Seite in 4(B)) des linearen Bereichs, der zwischen den Außenschenkel 23A und den Mittelschenkel 23C gefügt ist, ist die Primärseiten-Spule 21C gebogen, so dass sie ungefähr senkrecht zu der linear verlaufenden Richtung schneidet, und das Bezugspotential 7 ist mit diesem gebogenen Bereich verbunden. Das Drain des Schaltelements 11C ist mit einem Ende (auf der linken Seite in 4(B)) gegenüber dem oben beschriebenen einen Ende des linearen Bereichs der Primärseiten-Spule 21C verbunden, der zwischen den Außenschenkel 23A und den Mittelschenkel 23C 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 Schaltelement 11C verlaufen.
Die Primärseiten-Spule 21B (die vierte Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C (eine 0,5-Windung um den Außenschenkel 23B auf eine scheinbare Art und Weise). An dem einen Ende (auf der linken Seite in 4(B)) des linearen Bereichs, der zwischen den Außenschenkel 23B und den Mittelschenkel 23C gefügt ist, ist die Primärseiten-Spule 21B gebogen, so dass sie ungefähr senkrecht zu der linear verlaufenden Richtung schneidet, und das Bezugspotential 7 ist mit diesem gebogenen Bereich verbunden. Das Drain des Schaltelements 11B ist mit einem Ende (auf der rechten Seite in 4(A)) gegenüber dem oben beschriebenen einen Ende des linearen Bereichs der Primärseiten-Spule 21B verbunden, der zwischen den Außenschenkel 23B und den Mittelschenkel 23C 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 Schaltelement 11B verlaufen.
Wie oben beschrieben, sind in der Mehrschicht-Platine 26 Primärseiten- und Sekundärseiten-Spulen 21 und 22 so ausgebildet, dass sie eine auf die andere geschichtet sind. Der Mittelschenkel 23C des E-förmigen Kerns 23 verläuft so durch die Mehrschicht-Platine 26, dass er von diesen Primärseiten- und Sekundärseiten-Spulen 21 und 22 umgeben ist.
Die Teile der oben beschriebenen Primärseiten-Spulen 21A bis 21D (die zwischen die Außen- und Mittelschenkel gefügt sind), die in der Draufsicht linear verlaufen, überlappen einander zumindest teilweise, und sie überlappen auch die Sekundärseiten-Spule 22. Genauer gesagt: Zumindest ein Teil des Bereichs von jeder von ersten und zweiten Primärseiten-Spulen 21A und 21D, der in der Horizontalrichtung in 4 verläuft, überlappt und ist von dem Bereich der Sekundärseiten-Spule 22 beabstandet, der in der Horizontalrichtung in 4 verläuft. Ähnlich gilt: Zumindest ein Teil des Bereichs von jeder von dritten und vierten Primärseiten-Spulen 21C und 21B, der in der Horizontalrichtung in 4 verläuft, überlappt und ist von dem Bereich der Sekundärseiten-Spule 22 beabstandet, der in der Horizontalrichtung in 4 verläuft. Daher haben die Primärseiten-Spulen 21A bis 21D, die mit bloß einer halben Windung (0,5-Windung) angeordnet sind, eine größere Breite als die Sekundärseiten-Spule 22, die eine schmale Breite hat, um eine spiralförmige Wicklung mit zwei Windungen in den Bereichen zwischen den Außenschenkeln 23A, 23B und dem Mittelschenkel 23C zu ermöglichen.
Wie bei der Beschreibung von 1 diskutiert, wird eine Spannung an die verschiedenen Spulen der Primärseiten-Spule 21 zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand angelegt. Die Spulen der Primärseiten-Spule 21, in welchen der elektrische Strom fließt, verändern sich zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand, so dass sich die Richtung des elektrischen Stroms, der in der Sekundärseiten-Spule 22 fließt, zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand ändert. Dies wir als nächstes beschrieben.
Wie mit den Pfeilen in 4(A) angezeigt, wird hier beispielsweise Folgendes diskutiert: Der erste Zustand, in welchem die Schaltelemente 11A und 11D eingeschaltet sind, so dass eine positive Eingangsspannung der DC-Energieversorgung 6 an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D angelegt wird, was einen elektrischen Strom zum Fließen vom Schaltelement 11A in Richtung des Bezugspotentials 7 veranlasst und einen elektrischen Strom zum Fließen vom Schaltelement 11D in Richtung des Bezugspotentials 7 veranlasst.
Mit diesem elektrischen Strom tritt ein magnetischer Fluss S1 aufwärts auf, und zwar senkrecht zu der Zeichenebene im Mittelschenkeln 23C, der sandwichartig zwischen die Primärseiten-Spulen 21A und 21D gefügt ist, und ein magnetischer Fluss wird in einer Schleife gemäß zwei Magnetpfaden erzeugt, die jeweils zwischen den Außenschenkeln 23A, 23B und dem Mittelschenkel 23C gebildet werden. Daher tritt ein magnetischer Fluss S2 in den Außenschenkeln 23A und 23B abwärts auf, und zwar senkrecht zur Zeichenebene in der entgegengesetzten Richtung zum Mittelschenkel 23C.
In 4(B) und (C) tritt eine induzierte elektromotorische Kraft in der Sekundärseiten-Spule 22 auf, so dass der magnetische Fluss S1 im Mittelschenkel 23C in 4(A) aufgehoben wird, wie oben beschrieben, d. h. so dass der magnetische Fluss S2 auftritt, und der magnetische Fluss S1 tritt in den Außenschenkeln 23A und 23B auf. Mit dieser induzierten elektromotorischen Kraft fließt der elektrische Strom von innerhalb nach außerhalb der Spirale der Sekundärseiten-Spule 22 in 4(B) und von außerhalb nach innerhalb der Spirale der Sekundärseiten-Spule 22 in 4(C).
In 4(D) tritt eine induzierte elektromotorische Kraft in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C auf, so dass der magnetische Fluss S2, der den magnetischen Fluss S1 im Mittelschenkel 23C in 4(A) aufhebt, wie oben beschrieben, im Mittelschenkel 23C auftritt, und der magnetische Fluss S1, der den magnetischen Fluss S2 in den Außenschenkeln 23A und 23B in 4(A) aufhebt, in den Außenschenkeln 23A und 23B auftritt. Da jedoch die Schaltelemente 11B und 11C ausgeschaltet sind, fließt der elektrische Strom nicht in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C.
Wie mit den Pfeilen in 5(A) angezeigt, wird als nächstes Folgendes diskutiert: Der zweite Zustand, in welchem die Schaltelemente 11B und 11C eingeschaltet sind, so dass eine positive Eingangsspannung der DC-Energieversorgung 6 an die Primärseiten-Spulen 21B und 21C angelegt wird, was einen elektrischen Strom zum Fließen vom Schaltelement 11B in Richtung des Bezugspotentials 7 veranlasst und einen elektrischen Strom zum Fließen vom Schaltelement 11C in Richtung des Bezugspotentials 7 veranlasst.
Mit diesem elektrischen Strom tritt ein magnetischer Fluss S2 abwärts auf, und zwar senkrecht zu der Zeichenebene im Mittelschenkel 23C, der sandwichartig zwischen die Primärseiten-Spulen 21B und 21C gefügt ist, und ein magnetischer Fluss wird in einer Schleife gemäß zwei Magnetpfaden erzeugt, die jeweils zwischen den Außenschenkeln 23A, 23B und dem Mittelschenkel 23C gebildet werden. Daher tritt der magnetische Fluss S1 in den Außenschenkeln 23A und 23B aufwärts auf, und zwar senkrecht zur Zeichenebene in der entgegengesetzten Richtung zum Mittelschenkel 23C.
In 5(B) und (C) tritt eine induzierte elektromotorische Kraft in der Sekundärseiten-Spule 22 auf, so dass der magnetische Fluss S2 im Mittelschenkel 23C in 5(D) aufgehoben wird, wie oben beschrieben, d. h. so dass der magnetische Fluss S1 auftritt, und der magnetische Fluss S2 tritt in den Außenschenkeln 23A und 23B auf. Mit dieser induzierten elektromotorischen Kraft fließt der elektrische Strom von außerhalb nach innerhalb der Spirale der Sekundärseiten-Spule 22 in 5(B) und von innerhalb nach außerhalb der Spirale der Sekundärseiten-Spule 22 in 5(C).
In 5(A) tritt eine induzierte elektromotorische Kraft in den Primärseiten-Spulen 21a und 21D auf, so dass der magnetische Fluss S1, der den magnetischen Fluss S2 im Mittelschenkel 23C in 5(D) aufhebt, wie oben beschrieben, im Mittelschenkel 23C auftritt, und der magnetische Fluss S2, der den magnetischen Fluss S1 in den Außenschenkeln 23A und 23B in 5(A) aufhebt, in den Außenschenkeln 23A und 23B auftritt. Da jedoch die Schaltelemente 11A und 11D ausgeschaltet sind, fließt der elektrische Strom nicht in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D.
Als nächstes werden Veränderungen der an jede Spule angelegten Spannung zwischen den oben beschriebenen jeweiligen Zuständen unter Verwendung von 6 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 6(A) wird zunächst die Spannung Vi an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D mittels der Primärseiten-Treiberschaltung 1 im ersten Zustand angelegt, der in 4 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Spannung erzeugt, und ein elektrischer Strom fließt in der Sekundärseiten-Spule 22, wie in 6(C) gezeigt. In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Anzahl von Windungen der Primärseiten-Spule 21 zu derjenigen der Sekundärseiten-Spule 22 im Aufwärtswandlungs-Transformator 2 ist die Spannung in der Sekundärseiten-Spule 22 höher als die Spannung in der Primärseiten-Spule 21, und sie ist hier 8 Vi. Unter Bezugnahme auf 6(B) wird zu diesem Zeitpunkt eine negative Spannung -Vi, deren Phase umgekehrt ist (um 180° verschoben ist), an die Primärseiten-Spulen 21B und 21C angelegt, und zwar als eine induzierte elektromotorische Kraft zum Aufheben der Spannung Vi, die an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D angelegt wird. Solch eine Spannung wird an die Primärseiten-Spulen 21B und 21C angelegt, aber der elektrische Strom unterbrochen, da die Schaltelemente 11B und 11C ausgeschaltet sind, wie oben beschrieben.
Wenn der zweite Zustand vorliegt, der in 5, gezeigt ist, wird als nächstes die Spannung Vi an die Primärseiten-Spulen 21B und 21C angelegt, wie in 6(B) gezeigt. Wie in 6(C) gezeigt, wird zu dieser Zeit eine Spannung -8 Vi in der Richtung erzeugt, die der Richtung im ersten Zustand entgegengesetzt ist, und der elektrische Strom fließt in der entgegengesetzten Richtung in der Sekundärseiten-Spule 22. Unter Bezugnahme auf 6(A) wird zu diesem Zeitpunkt die negative Spannung -Vi, deren Phase umgekehrt ist (um 180° verschoben ist), an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D angelegt, und zwar als eine induzierte elektromotorische Kraft zum Aufheben der Spannung Vi, die an die Primärseiten-Spulen 21B und 21C angelegt wird. Solch eine Spannung wird an die Primärseiten-Spulen 21A und 21D angelegt, aber der elektrische Strom unterbrochen, da die Schaltelemente 11A und 11D ausgeschaltet sind, wie oben beschrieben.
Sowohl im oben beschriebenen ersten, als auch im zweiten Zustand, wird ein Modus herbeigeführt, in welchem eine Spannung, die in der Sekundärseiten-Spule 22 (ausgegeben von der Sekundärseiten-Spule 22) erzeugt wird, ähnlich zu der DC-Spannung ist, die nur in einer Richtung durch Gleichrichtung des elektrischen Stroms im Gleichrichterelement 31 angelegt wird, und sie wird weiter in der Glättungsschaltung 4 (dem Glättungskondensator 41 und der Glättungsspule 42) geglättet. Eine geglättete DC-Spannung Vo wird dadurch an die beiden Enden des Glättungskondensators 41 angelegt.
Nachfolgend werden Variationen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Unter Bezugnahme auf 7, 8 und 9 hat ein Aufwärtswandler 102 vom Isoliertyp eines zweiten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen eine ähnliche Konfiguration wie der Aufwärtswandler 101 vom Isoliertyp des ersten Beispiels. De Aufwärtswandler 102 vom Isoliertyp unterscheidet sich jedoch vom Aufwärtswandler 101 vom Isoliertyp durch die Verbindung zwischen den Primärseiten-Spulen 21A bis 21D und der Primärseiten-Treiberschaltung 1.
Genauer gesagt: Das Schaltelement 11, d. h. vier Schaltelemente 11E, 11F, 11G und 11H sind z. B. jeweils ein MOSFET vom n-Kanal-Typ. Die einen Enden der Primärseiten-Spulen 21A, 21B, 21C und 21D sind mit den Drains der Schaltelemente 11E, 11F, 11G bzw. 11H verbunden, und die anderen Enden sind mit der Spannung Vi der DC-Energieversorgung 6 verbunden. Es sei angemerkt, dass in 8(A) und (D) die Primärseiten-Spulen 21A bis 21D nicht an den Enden gebogen sind, die jeweils mit den Schaltelementen 11E bis 11H (Bezugspotential 7) verbunden sind, im Unterschied zu 4(A) und (D), aber dies ist kein essentieller Teil der Ausführungsform. In 8(A) und (D) können die Primärseiten-Spulen 21A bis 21D ähnlich wie diejenigen in 4(A) und (D) gebogen sein.
Unter Bezugnahme auf 8 gilt Folgendes: Der Betrieb im ersten Zustand, in welchem die Schaltelemente 11E und 11H eingeschaltet sind, d. h. die Richtung des magnetischen Flusses im Kern 23 und die Richtungen der elektrischen Ströme in der Primärseiten-Spule 21 und der Sekundärseiten-Spule 22 sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 4.Unter Bezugnahme auf 9 gilt Folgendes: Der Betrieb im zweiten Zustand, in welchem die Schaltelemente 11F und 11G eingeschaltet sind, d. h. die Richtung des magnetischen Flusses im Kern 23 und die Richtungen der elektrischen Ströme in der Primärseiten-Spule 21 und der Sekundärseiten-Spule 22 sind im Wesentlichen ähnlich wie diejenigen in 5.
Da die übrige Konfiguration des zweiten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform näherungsweise die gleiche ist wie diejenige des ersten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform, sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
Unter Bezugnahme auf 10(A) bis (D) hat ein Aufwärtswandler vom Isoliertyp eines dritten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen eine ähnliche Konfiguration wie das erste Beispiel. Das Muster 28C der dritten Schicht und das Muster 28D der vierten Schicht sind hier jedoch im Verhältnis zu 4(C) und (D) auf eine umgekehrte Weise konfiguriert, obwohl das Muster 28A der ersten Schicht und das Muster 28B der zweiten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 (siehe 3) die gleichen sind wie diejenigen in 4(A) und (B). Das heißt, die Primärseiten-Spulen 21B und 21C, die identisch zu den in 4(D) dargestellten sind, entsprechen dem Muster 28C der dritten Schicht, das in 10(C) gezeigt ist, und die Sekundärseiten-Spule 22, die identisch ist zu der in 4(C) dargestellten, entspricht dem Muster 28D der vierten Schicht, das in 10(D) gezeigt ist.
Das heißt, im ersten Beispiel sind die Muster 28A, 28B, 28C und 28D in dieser Reihenfolge geschichtet, um jeweils der Primärseiten-Spule 21, der Sekundärseiten-Spule 22, der Sekundärseiten-Spule 22, und der Primärseiten-Spule 21 zu entsprechen. Dies ist jedoch keine Einschränkung, und die Muster 28A, 28B, 28C und 28D können auch in dieser Reihenfolge geschichtet sein, um der Primärseiten-Spule 21, der Sekundärseiten-Spule 22, der Primärseiten-Spule 21 und der Sekundärseiten-Spule 22 zu entsprechen, wie im dritten Beispiel.
Unter Bezugnahme auf 11(A) bis (D) hat ein Aufwärtswandler vom Isoliertyp eines vierten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen eine ähnliche Konfiguration wie das erste Beispiel. Die Muster 28A, 28B, 28C und 28D sind jedoch in dieser Reihenfolge geschichtet, so dass sie jeweils der Primärseiten-Spule 21, der Primärseiten-Spule 21, der Sekundärseiten-Spule 22, und der Sekundärseiten-Spule 22 entsprechen. Das heißt, die Primärseiten-Spulen 21B und 21C, die zu den in 4(D) gezeigten identisch sind, entsprechen dem Muster 28B der zweiten Schicht, das in 11(B) gezeigt ist, und die Sekundärseiten-Spule 22, die zu der in 4(B) identisch ist, entspricht dem Muster 28C der dritten Schicht, das in 11(C) gezeigt ist. Die Sekundärseiten-Spule 22, die zu der in 4(C) gezeigten identisch ist, entspricht dem Muster 28D der vierten Schicht, das in 11(D) gezeigt ist.
Die 10 und 11 unterscheiden sich nur in der Schichtungsreihenfolge der jeweiligen Schichten, und der Modus von jeder Schicht ist identisch zu irgendeiner der 4(A) bis (D). Daher sind sowohl im dritten, als auch im vierten Beispiel die Vorgänge in den oben beschriebenen ersten und zweiten Zuständen ähnlich zu denen im ersten und zweiten Beispiel.
Das dritte und vierte Beispiel der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich vom ersten Beispiel der vorliegenden Ausführungsform nur in den obigen Punkten, und die Aufwärtswandler vom Isoliertyp des dritten und vierten Beispiels der vorliegenden Ausführungsform haben ein Schaltungsdiagramm ähnlich zu dem Schaltungs-Blockdiagramm des Aufwärtswandlers 101 vom Isoliertyp des ersten Beispiels, das in 1 gezeigt ist. Daher sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: In jedem der oben beschriebenen Beispiele ist das Schaltelement 11 so konfiguriert, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in der ersten Primärseiten-Spule 21A und der zweiten Primärseiten-Spule 21D fließen. Das Schaltelement 11 ist auch so konfiguriert, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in der dritten Primärseiten-Spule 21C und der vierten Primärseiten-Spule 21B fließen. Das Schaltelement 11 ist so konfiguriert, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen abwechselnd in der ersten und zweiten Primärseiten-Spule 21A und 21D und der dritten und vierten Primärseiten-Spule 21C und 21B fließen. Das heißt, die Zeit, zu welcher elektrische Ströme gleichzeitig in der ersten und zweiten Primärseiten-Spule 21A und 21D fließen, und die Zeit, zu welcher elektrische Ströme gleichzeitig in der dritten und vierten Primärseiten-Spule 21B und 21C fließen, sind voneinander verschiedene Zeiten. Während der Zeit, wenn elektrische Ströme gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D fließen (erster Zustand), fließen elektrische Ströme nicht in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C. Während der Zeit, wenn elektrische Ströme gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C fließen (zweiter Zustand), fließen elektrische Ströme nicht in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform gilt Folgendes: In jedem der oben beschriebenen Beispiele sind die erste Primärseiten-Spule 21A und die zweite Primärseiten-Spule 21D auf derselben ersten Schicht (auf derselben Ebene) angeordnet, und die dritte Primärseiten-Spule 21C und die vierte Primärseiten-Spule 21B sind auf derselben zweiten Schicht (auf derselben Ebene) angeordnet, die verschieden ist von der oben beschriebenen ersten Schicht.
Obwohl nicht dargestellt, kann in der vorliegenden Ausführungsform jedoch das Schaltelement 11 auch so konfiguriert sein, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen beispielsweise gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21A und 21B im ersten Zustand fließen. In diesem Fall ist das Schaltelement 11 so konfiguriert, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21C und 21D im zweiten Zustand fließen. Es sei angemerkt, dass sich dieser Fall von jedem der oben beschriebenen Beispiele darin unterscheidet, dass die Primärseiten-Spule 21A als die erste Primärseiten-Spule dient, die Primärseiten-Spule 21B als die zweite Primärseiten-Spule dient, die Primärseiten-Spule 21C als die dritte Primärseiten-Spule dient und die Primärseiten-Spule 21D als die vierte Primärseiten-Spule dient. Wenn dieser Fall auf die vorliegende Ausführungsform angewendet wird, werden die ersten und zweiten Primärseiten-Spulen auf voneinander verschiedenen Schichten angeordnet werden, und die dritten und vierten Primärseiten-Spulen werden ebenfalls auf voneinander verschiedenen Schichten angeordnet werden.
Nun werden die Wirkungen beim Betrieb der Aufwärtswandler vom Isoliertyp der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Zunächst können Spannungen in zueinander entgegengesetzten Richtungen an die Primärseiten-Spule 21 angelegt werden, und zwar mittels der Primärseiten-Treiberschaltung 1 in regelmäßigen Zeitintervallen. Eine DC-Eingangsspannung kann dadurch in eine AC-Spannung umgewandelt werden, was eine Aufwärtswandlung durch die Gegeninduktion im Aufwärtswandlungs-Transformator 2 ermöglicht.
Wie beispielsweise in 4 und 5 beschrieben, sind die Primärseiten-Spule 21 und die Sekundärseiten-Spule 22 so angeordnet, dass sie einander zumindest teilweise überlappen. Daher kann die Gegeninduktionswirkung, bei welcher der elektrische Strom zur Sekundärseiten-Spule 22 in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des Stroms in der Primärseiten-Spule 21 fließen wird, stark erhalten werden, um Veränderungen im magnetischen Fluss aufzuheben, die von dem elektrischen Strom in der Primärseiten-Spule 21 hervorgerufen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform veranlasst das Schaltelement 11, dass ein elektrischer Strom abwechselnd nur in entweder der Primärseiten-Spule 21A oder 21C fließt, die zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C angeordnet ist, und entweder der Primärseiten-Spule 21B oder 21D fließt, die zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C angeordnet ist, und zwar zwischen den zwei Zuständen, die in 4 und 5 gezeigt sind. Der elektrische Strom fließt in der Sekundärseiten-Spule 22, so dass er einen magnetischen Fluss erzeugt, der die Veränderungen in den magnetischen Flüssen S1, S2 aufhebt, die durch den Mittelschenkel 23 gehen, und zwar jedes Mal, wenn die Richtung des in der Primärseiten-Spule 21 fließenden elektrischen Stroms geändert wird.
Das Gleichrichterelement 31 ist bereitgestellt zum Gleichrichten, d. h. zum Umsetzen einer positiven und negativen, d. h. AC-Spannung und elektrischen Strom, die aus der Sekundärseiten-Spule 22 ausgegeben werden, in eine DC-Spannung und elektrischen Strom, um eine DC-Ausgabe zu erhalten. Ferner kann die Glättungsschaltung die Ausgangswerte der DC-Spannung und elektrischen Strom glätten, d. h. weiter stabilisieren, die vom Gleichrichterelement gleichgerichtet werden.
Beispielsweise sind die Richtungen der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D fließen, einander entgegengesetzt, und die Richtungen der elektrischen Ströme, die gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C fließen, sind einander entgegengesetzt. Demzufolge können zwei lineare Primärseiten-Spulen (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 den Aufwärtswandlungs-Transformator 2 dazu veranlassen, die Aufwärtswandlungs-Funktion unter Verwendung einer Windung der Primärseiten-Spule 21 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 Primärseiten-Spulen 21A bis 21D von einer 0,5-Windung ausgerichtet sind. Wenn das Aufwärtswandlungs-Verhältnis des Aufwärtswandlungs-Transformators 2 betrachtet wird, kann daher die gesamte Primärseiten-Spule 21 als äquivalent zu einer Spule mit einer 0,5-Windung angenommen werden, welche diese Mehrzahl von Primärseiten-Spulen 21A bis 21D kombiniert.
Hier wird die Konfiguration eines typischen Aufwärtswandlungs-Transformators als ein Vergleichsbeispiel beschrieben. In dem typischen Aufwärtswandlungs-Transformator sind sowohl die Primärseiten-Spulen, als auch die Sekundärseiten-Spulen mit mindestens einer oder mehreren Windungen gewickelt, um die Funktion als ein Transformator zu erzielen. Das heißt, in dem Fall, dass beispielsweise veranlasst wird, dass eine Spannung, die das Achtfache der Spannung in der Primärseiten-Spule beträgt, in der Sekundärseiten-Spule erzeugt wird, muss die Sekundärseiten-Spule mit mindestens acht oder mehr Windungen gewickelt werden, und die Primärseiten-Spule muss mit einer oder mehreren Windungen gewickelt werden. Wenn das Aufwärtswandlungs-Verhältnis zunimmt, nimmt die Anzahl von Windungen der Sekundärseiten-Spule weiter zu. In diesem Fall gilt Folgendes: Insbesondere, um einen Anstieg des Querschnitts der gesamten Sekundärseiten-Spule zu vermeiden, ist es notwendig, den Querschnitt des Wicklungsdrahtes der Sekundärseiten-Spule zu verringern. Dann kann die Wärmemenge zunehmen, die von dem elektrischen Strom erzeugt wird, der in der Sekundärseiten-Spule fließt. Dies kann zu einer Fehlfunktion in dem gesamten Aufwärtswandler vom Isoliertyp oder dergleichen führen.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform die Primärseiten-Spule 21 angenommen, die mit einer 0,5-Windung zwischen den Außenschenkeln 23A, 23B und dem Mittelschenkel 23C gewickelt ist. Um das gleiche Aufwärtswandlungs-Verhältnis wie das oben beschriebene Vergleichsbeispiel zu erzielen, kann demzufolge die Anzahl von Windungen der Sekundärseiten-Spule 22 auf insgesamt vier Windungen verringert werden, wie in 4(B) und (C) gezeigt. Demzufolge kann das gleiche Aufwärtswandlungs-Verhältnis wie in dem Vergleichsbeispiel erhalten werden, ohne den Querschnitt des Wicklungsdrahtes der Sekundärseiten-Spule 22 zu verringern, was eine Zunahme der Wärme minimieren kann, die von der Sekundärseiten-Spule 22 erzeugt wird. Da die Anzahl von Windungen der Primärseiten-Spule klein ist, kann der stromführende Abstand der Primärseiten-Spule verkürzt werden.
Da die Primärseiten-Spule in der Draufsicht linear verläuft, ist der Fluss des elektrischen Stroms in der Primärseiten-Spule annähernd linear. Daher fließt der elektrische Strom gleichförmig, ohne sich in der Nachbarschaft der inneren Peripherie der Spule zu konzentrieren, wie beispielsweise bei einer typischen gewickelten Spule mit vielen gebogenen Bereichen. Auch unter diesem Gesichtspunkt kann gesagt werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Wärmeerzeugung verringert und verteilt werden kann.Da der elektrische Strom, der im Aufwärtswandler vom Isoliertyp fließt, außerdem auf vier Primärseiten-Spulen 21A bis 21D verteilt werden kann, kann die Menge der Wärme verringert werden, die von jeder der vier Primärseiten-Spulen 21A bis 21D erzeugt wird.
Hinsichtlich der vorliegenden Ausführungsform, die eine Verringerung der Wärmeerzeugung ermöglicht, wie oben beschrieben, wird schließtlich der Strahlungspfad des oben beschriebenen Aufwärtswandlungs-Transformators unter Verwendung von 12 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 12, gilt Folgendes: In dem Aufwärtswandlungs-Transformator nach dem Zusammenbau ist an einem Bereich entlang der Linie XII-XII aus 2 das eine Ende eines Paars von Enden von jeder der Primärseiten-Spulen 21 (21A-21D), die in der Mehrschicht-Platine 26 in dem oben beschriebenen Modus ausgebildet ist, (elektrisch) mit einem entsprechenden der Schaltelemente 11 (11A-11D) mit einem Draht 32 verbunden, obwohl nicht klar in der Zeichnung gezeigt. Andererseits führt das andere Ende, das dem oben beschriebenen einen Ende eines Paars von Enden von jeder der Primärseiten-Spulen 21 (21A-21D) gegenüberliegt, zu einem Radiator 71.
Genauer gesagt: Die Mehrschicht-Platine 26 ist so montiert, dass sie in Kontakt mit dem Radiator 71 kommt, wobei ein Isolier-Flächenkörper 72 dazwischengefügt ist. Mit anderen Worten: Der Isolier-Flächenkörper 72 ist an dem Radiator 71 montiert, und die Mehrschicht-Platine 26 ist an dem Isolier-Flächenkörper 72 montiert, so dass ein Teil einer Fläche der Mehrschicht-Platine 26 in Kontakt mit dem Isolier-Flächenkörper 72 ist. Hier deckt die Primärseiten-Spule 21, die zum Radiator 71 führt, nicht nur den Fall ab, in welchem die Primärseiten-Spule 21 direkt mit dem Radiator 71 verbunden ist, sondern auch den Fall, in welchem sie miteinander mit einer weiteren Komponente verbunden sind, die dazwischengefügt ist, beispielsweise einem Isolier-Flächenkörper 72. Daher beinhaltet die Primärseiten-Spule 21, die zum Radiator 71 führt, sowohl den Fall, in welchem die Primärseiten-Spule 21 und der Radiator 71 elektrisch verbunden sind, als auch den Fall, in welchem sie nicht verbunden sind. Es sei angemerkt, dass die Querschnittsform des Radiators 71 nur ein Beispiel ist und nicht darauf beschränkt ist.
Der Radiator 71 fungiert als ein Bezugspotential 7 (siehe 1 und 4) auf der Primärseite in den Aufwärtswandlern 101, 102 vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform. Die Primärseiten-Spule 21 der Mehrschicht-Platine 26 ist vorzugsweise an dem Radiator 71 mit Schrauben 73 befestigt. Mit diesen Schrauben 73 kann die Mehrschicht-Platine 26 stabil an dem Radiator 71 befestigt werden, und Wärme und Elektrizität können auf einfache Weise von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 durch die Schrauben 73 übertragen werden. Wärme, die von der Primärseiten-Spule 21 erzeugt wird, kann auch durch die Kontaktfläche zwischen dem Muster 28A (siehe 3) der untersten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 und dem Radiator 71 übertragen werden. Die Primärseiten-Spule 21 und der Radiator 71 können elektrisch miteinander verbunden werden, und zwar durch die Kontaktfläche zwischen dem Muster 28A (siehe 3) der untersten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 und dem Radiator 71.
Zusammenfassend gibt es insgesamt drei Wärmeübertragungspfade (teilweise nicht dargestellt) von der Primärseiten-Spule 21 (Muster 28A) der Mehrschicht-Platine 26 zum Radiator 71. Genauer gesagt: Die drei Pfade beinhalten einen Pfad, entlang dessen die Wärme direkt von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 übertragen wird, einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 durch Schrauben 73 übertragen wird, die die Primärseiten-Spule 21 befestigen (wobei die Schrauben 73 dazwischengefügt sind), und einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 durch den Isolier-Flächenkörper 72 übertragen wird. Unter diesen können die oben beschriebenen ersten und zweiten Pfade auch als Pfade für elektrische Ströme von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 dienen.
Die Flächen des I-förmigen Kerns 24 und des E-förmigen Kerns 23 sind teilweise in Kontakt mit der Oberseite des Radiators 71, und das Schaltelement 11 ist auf dem Radiator 71 platziert (um damit in Kontakt zu sein). Demzufolge kann die von den Kernen 24, 23 und dem Schaltelement 11 erzeugte Wärme auf einfache Weise an den Radiator 71 übertragen werden.
Es sei angemerkt, dass der Radiator 71 luftgekühlt oder wassergekühlt sein kann, um die entgegengenommene Wärme abzustrahlen.
In der Mehrschicht-Platine 26 müssen die Primärseiten-Spule 21 und die Sekundärseiten-Spule 22 durch den isolierenden Substratkörper 27 isoliert sein, der in 3 gezeigt ist, so dass ein relativ strikter Standard erfüllt wird. Der Isolier-Flächenkörper 72, der zwischen die Primärseiten-Spule 21, die dem Muster 28A der untersten Schicht der Mehrschicht-Platine 26 entspricht, und den Radiator 71 gefügt ist, der ein Bezugspotential 7 auf der Primärseite ist, braucht jedoch nicht einen sehr strikten Isolierungsstandard zu erfüllen. Da folglich die Dicke des Isolier-Flächenkörpers 72 verringert werden kann, kann die Wärme, die von der Primärseiten-Spule 21 erzeugt wird, an den Radiator 71 auf einfachere Weise übertragen werden, und zwar durch das Zwischenfügen des Isolier-Flächenkörpers 72.
Die Sekundärseiten-Spule 22 in der Mehrschicht-Platine 26 hat zwei Pfade: Einen zum Übertragen von Wärme an den Radiator 71 durch den Substratkörper 27 der Mehrschicht-Platine 26 und den anderen zum Übertragen von Wärme an den Radiator 71 durch Verbindungsdurchgänge 25 (siehe 4(B) und (C)) und den Isolier-Flächenkörper 72. Daher kann die von der Sekundärseiten-Spule 22 erzeugte Wärme mit hoher Effizienz abgestrahlt werden.
Der oben beschriebene Radiator 71 kann integral mit einem Gehäuse 74 ausgebildet sein, das durch die unterbrochene Linie in 12 dargestellt ist, das die jeweiligen Komponenten der Aufwärtswandler 101, 102 vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform aufnimmt. In diesem Fall führt das andere Ende, das dem oben beschriebenen einen Ende eines Paars von Enden von jeder der Primärseiten-Spulen 21 (21A-21D) gegenüberliegt, zu dem Gehäuse 74.Das Gehäuse 74 kann als das Bezugspotential 7 dienen, ähnlich wie der Radiator 71.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform insbesondere in der Konfiguration der Spulen der ersten und vierten Schicht der Mehrschicht-Platine 26. Zunächst wird die Struktur einer jeden Komponente, die den Aufwärtswandlungs-Transformator 2 in der vorliegenden Ausführungsform bildet, unter Verwendung der 13 bis 16 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 13 hat der Aufwärtswandlungs-Transformator 2 der vorliegenden Ausführungsform hauptsächlich einen E-förmigen Kern 23 (Kern), einen I-förmigen Kern 24 und eine Mehrschicht-Platine 26, im Wesentlichen auf ähnliche Weise wie der Aufwärtswandlungs-Transformator 2 der ersten Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 13 und 14 gilt in der vorliegenden Ausführungsform Folgendes: Dünnschichtmuster aus Metall (Kupfer) ähnlich denjenigen in der ersten Ausführungsform sind als Muster 28B der zweiten Schicht und Muster 28C der dritten Schicht ausgebildet, und zwar in den Spulen, die in der vierschichtigen Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet sind. Das heißt, wie in 15(B), (C) und 12(B) und (C) gezeigt, ist eine Gesamtheit von vier Windungen der Sekundärseiten-Spule 22 als ein Kupfer-Dünnschichtmuster ausgebildet, beispielsweise ähnlich wie 4(B), (C) und 5(B) und (C).
In der vorliegenden Ausführungsform sind jedoch eine Metallplatte 29A und eine Metallplatte 29B (gemeinsam als eine Metallplatte 29 bezeichnet), die jeweils beispielsweise aus Kupfer gebildet sind, als die erste Schicht als die unterste Schicht und als die vierte Schicht als die oberste Schicht in den Spulen ausgebildet, die in der vierlagigen Mehrschicht-Platine 26, ausgebildet sind, und zwar anstatt dass Metall-Dünnschichtmuster ausgebildet sind. In 14 sind Metallplatten 29A und 29B so ausgebildet, dass sie in Kontakt mit der untersten Fläche bzw. der obersten Fläche des Substratkörpers 27 kommen, ähnlich wie die Muste 28A und 28D in 3. Es sei angemerkt, dass Aluminium oder dergleichen anstelle von Kupfer verwendet werden kann.
Unter Bezugnahme auf 14 sind die Metallplatten 29A und 29B dicker ausgebildet als die Muster 28B und 28C. Die Metallplatten 29A und 29B können so ausgebildet sein, dass sie eine Breite haben, die länger ist als die Breite der Mehrschicht-Platine 26 in der Tiefenrichtung in 13, d. h. dass sie von den beiden Enden der Mehrschicht-Platine 26 in der Tiefenrichtung in 13 vorstehen.Es sei angemerkt, dass, wie in 14 gezeigt, die Metallplatten 29A und 29B und die Muster 28B und 28C durch den Substratkörper 27 aus einem Isoliermaterial voneinander beabstandet sind (so dass sie nicht miteinander kurzgeschlossen sind), ähnlich wie die erste Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 15(A) gilt Folgendes: Wenn die erste Schicht als die unterste Schicht unter den vier Schichten (Metallplatten 29A, 29B und Muster 28B, 28C) der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, dann sind die Primärseiten-Spulen 21A und 21B als die gleiche Schicht wie die Metallplatte 29 aus 14 auf dieser Ebene ausgebildet.
Die Primärseiten-Spule 21A (die erste Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear (eine 0,5-Windung) in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C. Die Primärseiten-Spule 21B (die vierte Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear (eine 0,5-Windung) in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C.
Ein Verbindungsbereich 21E ist an den linken Enden dieser Primärseiten-Spulen 21A und 21B in 15(A) so ausgebildet, dass er ungefähr senkrecht zu den Primärseiten-Spulen 21A und 21B kreuzt. Das heißt, die Primärseiten-Spulen 21A, 21B und der Verbindungsbereich 21E sind integral als die Metallplatte 29A verbunden. In der Mitte des Verbindungsbereichs 21E ist ein Durchgangsloch ausgebildet, das dorthindurch in der Dickenrichtung ausgehend von der einen Hauptfläche zu der anderen Hauptfläche der Metallplatte 29A verläuft, und die Metallplatte 29A führt zu dem Bezugspotential 7 mittels dieses Durchgangslochs. Das Drain des Schaltelements 11A ist mit einem Ende der Primärseiten-Spule 21A (auf der rechten Seite in 15(A)) verbunden, und zwar gegenüber dem Ende, das mit dem Verbindungsbereich 21E verbunden ist. Ähnlich ist das Drain des Schaltelements 11B mit einem Ende der Primärseiten-Spule 21B (auf der rechten Seite in 15(A)) verbunden, und zwar gegenüber dem Ende, das mit dem Verbindungsbereich 21E verbunden ist.
Ebenfalls auf ähnliche Weise gilt unter Bezugnahme auf 15(D) Folgendes: Wenn die vierte Schicht als die oberste Schicht unter den vier Schichten der Mehrschicht-Platine 26 in der Draufsicht betrachtet wird, sind die Primärseiten-Spulen 21C und 21D als die gleiche Schicht wie die Metallplatte 29B aus 14 auf dieser Ebene angeordnet.
Die Primärseiten-Spule 21A (die dritte Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear (eine 0,5-Windung) in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23A und dem Mittelschenkel 23C. Die Primärseiten-Spule 21D (die zweite Primärseiten-Spule) ist so angeordnet, dass sie einen Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C enthält, und sie verläuft linear (eine 0,5-Windung) in der Draufsicht zumindest in dem Bereich zwischen dem Außenschenkel 23B und dem Mittelschenkel 23C.
Ein Verbindungsbereich 21F ist an den linken Enden dieser Primärseiten-Spulen 21C und 21D in 15(D) so ausgebildet, dass er ungefähr senkrecht zu den Primärseiten-Spulen 21C und 21D kreuzt. Das heißt, die Primärseiten-Spulen 21C, 21D und der Verbindungsbereich 21F sind integral als die Metallplatte 29B verbunden. Der Verbindungsbereich 21F hat ein Durchgangsloch ähnlich wie dasjenige des Verbindungsbereichs 21E, und die Metallplatte 29B führt zu dem Bezugspotential 7 mittels dieses Durchgangslochs. Das Drain des Schaltelements 11C des Gleichrichterelements 31C ist mit einem Ende der Primärseiten-Spule 21C auf der linken Seite in 15(D) verbunden. Das Drain des Schaltelements 11D ist mit einem Ende der Primärseiten-Spule 21D auf der linken Seite in 15(D) verbunden.
Der Fluss von elektrischen Strömen in der Primärseiten-Spule 21 und der Sekundärseiten-Spule 22 im Aufwärtswandler vom Isoliertyp der vorliegenden Ausführungsform mit der obigen Konfiguration verändert sich im Wesentlichen ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform auf der Basis des gleichen Prinzips wie dasjenige der ersten Ausführungsform.
Das heißt, wie in 15(A) und 15(D) gezeigt, treten die magnetischen Flüsse S1 und S2 in den Außenschenkeln 23A, 23B und dem Mittelschenkel 23C infolge von elektrischen Strömen auf, die in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D im ersten Zustand fließen (ähnlich wie diejenigen der ersten Ausführungsform), und der elektrische Strom fließt in der Sekundärseiten-Spule 22. Zu diesem Zeitpunkt wird der elektrische Strom in der Sekundärseiten-Spule 22 so fließen, dass er die magnetischen Flüsse S1 und S2 in 15(B) und (D) aufhebt (so dass die magnetischen Flüsse S2 und S1 in den entgegengesetzten Richtungen auftreten). Unter Bezugnahme auf 16(A) bis (D) gilt Folgendes: Die magnetischen Flüsse S1 und S2 treten in den Außenschenkeln 23A, 23B und im Mittelschenkel 23C infolge der elektrischen Ströme auf, die in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C im zweiten Zustand fließen (ähnlich wie diejenigen der ersten Ausführungsform), und der elektrische Strom fließt in der Sekundärseiten-Spule 22. Zu diesem Zeitpunkt wird der elektrische Strom in der Sekundärseiten-Spule 22 so fließen, dass er die magnetischen Flüsse S1 und S2 in 16(B) und (D) aufhebt (so dass die magnetischen Flüsse S2 und S1 in den entgegengesetzten Richtungen auftreten).
Auf diese Weise können in der vorliegenden Ausführungsform die elektrischen Ströme, die gleichzeitig in der Primärseiten-Spule 21 fließen, in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D fließen, die auf voneinander verschiedenen Schichten angeordnet sind (d. h. auf unterschiedlichen Ebenen), und sie können in der Primärseiten-Spule 21B und 21C fließen, die auf voneinander verschiedenen Schichten angeordnet sind (d. h. auf unterschiedlichen Ebenen). In dieser Hinsicht unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform, bei welcher die elektrischen Ströme gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21A und 21D fließen, die auf der gleichen Schicht (auf der gleichen Ebene) angeordnet sind, und gleichzeitig in den Primärseiten-Spulen 21B und 21C fließen, die auf der gleichen Schicht (auf der gleichen Ebene) angeordnet sind.
Dies beruht auf den folgenden Gründen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Primärseiten-Spulen 21A und 21B als die gleiche Schicht miteinander mittels des Verbindungsbereichs 21E verbunden, so dass sie miteinander integral werden. Auf ähnliche Weise sind die Primärseiten-Spulen 21C und 21D als die gleiche Schicht miteinander mittels des Verbindungsbereichs 21F verbunden, so dass sie miteinander integral werden.
Die Richtungen der elektrischen Ströme vom Verbindungsbereich 21E zu den Primärseiten-Spulen 21A und 21B als die gleiche Schicht kann dadurch identisch gemacht werden (bei Betrachtung vom Mittelschenkel 23C in 15(A) in Richtung gegen den Uhrzeigersinn). Die Richtungen der elektrischen Ströme vom Verbindungsbereich 21F zu den Primärseiten-Spulen 21C und 21D als die gleiche Schicht kann auf ähnliche Weise identisch gemacht werden (bei Betrachtung vom Mittelschenkel 23C in 15(D) in Richtung gegen den Uhrzeigersinn). Dadurch, und durch die Tatsache, dass nur die Schaltelemente 11A und 11D im ersten Zustand eingeschaltet sind, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, fließen die elektrischen Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in zwei Primärseiten-Spulen, die sich nicht auf der gleichen Schicht befinden.
Auf diese Weise braucht eine Mehrzahl von (zwei) elektrischen Strömen, die gleichzeitig parallel zueinander in den Primärseiten-Spulen 21A bis 21D fließen, nur zueinander entgegengesetzt zu sein, und sie braucht nicht in den Spulen zu fließen, die auf der gleichen Schicht angeordnet sind. Es ist ausreichend, dass eine Mehrzahl von elektrischen Strömen in den Primärseiten-Spulen in zueinander entgegengesetzten Richtungen fließen, und dass sie eine Funktion zum Erzeugen einer Windung von elektrischen Strömen auf eine scheinbare Art und Weise zum Abwärtswandeln als ein Transformator haben.
Da die übrige Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform näherungsweise die gleiche ist wie diejenige der ersten Ausführungsform, sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen Elementen zugewiesen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
Nachfolgend werden die Betriebswirkungen 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 Primärseiten-Spule 21 aus Metallplatten 29A und 29B in der vorliegenden Ausführungsform gebildet ist, wird die Dicke größer als in dem Fall, in welchem die Primärseiten-Spule 21 als ein Dünnschichtmuster gebildet ist. Es ist daher möglich, den stromführenden Querschnitt der Primärseiten-Spule 21 der vorliegenden Ausführungsform zu vergrößern. Selbst wenn der Ausgangsstrom des Aufwärtswandlers vom Isoliertyp zunimmt, so dass die elektrischen Ströme in der Primärseiten-Spule 21 zunehmen, kann in der vorliegenden Ausführungsform die von der Primärseiten-Spule 21 erzeugte Wärmemenge verringert werden.
Indem die Primärseiten-Spulen 21A und 21B mittels des Verbindungsbereichs 21E integriert werden, können die Herstellungskosten niedriger als in dem Fall gemacht werden, in welchem sie einzelne Teile sind. Das gleiche gilt auch für die Primärseiten-Spulen 21C und 21D, die mittels des Verbindungsbereichs 21F integriert werden.
Hinsichtlich der vorliegenden Ausführungsform, die eine Verringerung der Wärmeerzeugung ermöglicht, wie oben beschrieben, wird schließtlich der Strahlungspfad des oben beschriebenen Aufwärtswandlungs-Transformators unter Verwendung von 17 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 17 ist der Aufwärtswandlungs-Transformator nach dem Zusammenbau entlang der Linie XVII-XVII aus 13 im Wesentlichen ähnlich wie die Konfiguration der ersten Ausführungsform in 12, aber er unterscheidet sich in den folgenden Punkten.
Die Metallplatten 29A und 29B als die Primärseiten-Spule 21 sind in der Mehrschicht-Platine 26 ausgebildet, inklusive der Sekundärseiten-Spule 22 im oben beschriebenen Modus. Das eine Ende eines Paars von Enden von jeder der Metallplatten 29A und 29B als die Primärseiten-Spule 21 (insbesondere ein Durchgangsloch, das zu dem Bezugspotential 7 führt, wie in 15(A) und (D) gezeigt)) ist vorzugsweise an dem Radiator 71 als das Bezugspotential 7 auf der Primärseite mit Schrauben 73 befestigt (siehe 15(A)). Mit diesen Schrauben 73 können die Metallplatten 29A und 29B (die Mehrschicht-Platine 26, die diese enthält) stabil an dem Radiator 71 befestigt werden, und die von der Primärseiten-Spule 21 erzeugte Wärme kann auf einfache Weise an den Radiator 71 durch die Schrauben 73 übertragen werden. Die von der Primärseiten-Spule 21 erzeugte Wärme kann auch an den Radiator 71 durch die Kontaktfläche zwischen der Metallplatte 29A (siehe 14), die die unterste Schicht der Mehrschicht-Platine 26 ist, und dem Radiator 71 übertragen werden. Die Primärseiten-Spule 21 und der Radiator 71 können auch miteinander elektrisch verbunden sein, wobei diese Schrauben 73 dazwischengefügt sind, und die Primärseiten-Spule 21 und der Radiator 71 können auch elektrisch miteinander verbunden sein, wobei die Kontaktfläche zwischen der Metallplatte 29A (siehe 14), die die unterste Schicht der Mehrschicht-Platine 26 und des Radiators 71 ist, dazwischengefügt ist.
Ein Teil der Fläche der Metallplatte 29A führt zum Radiator 71, wobei der Isolier-Flächenkörper 72 dazwischengefügt ist. Die von der Primärseiten-Spule 21 (der Metallplatte 29A) erzeugte Wärme kann auch auf einfache Weise zum Radiator 71 entlang dieses Pfades übertragen werden.
Zusammenfassend gibt es insgesamt drei Wärmeübertragungspfade von der Primärseiten-Spule 21 (der Metallplatte 29A) der Mehrschicht-Platine 26 zum Radiator 71 (teilweise nicht dargestellt). Genauer gesagt: Die drei Pfade beinhalten einen Pfad, entlang dessen die Wärme direkt von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 übertragen wird, einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 durch Schrauben 73 übertragen wird, die die Primärseiten-Spule 21 befestigen (wobei die Schrauben 73 dazwischengefügt sind), und einen Pfad, entlang dessen die Wärme von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 durch den Isolier-Flächenkörper 72 übertragen wird. Unter diesen können die oben beschriebenen ersten und zweiten Pfade auch als Pfade für elektrische Ströme von der Primärseiten-Spule 21 zum Radiator 71 dienen.
Es sei angemerkt, dass die Wärmeübertragungspfade von der Sekundärseiten-Spule 22 zum Radiator 71 im Wesentlichen ähnlich sind wie diejenigen in 12 der ersten Ausführungsform, und deren Beschreibung wird hier nicht wiederholt. Da die verbleibende Konfiguration in 17 im Wesentlichen ähnlich zu den Strahlungspfaden der ersten Ausführungsform in 12 ist, wird deren Beschreibung hier nicht wiederholt.
Es sei angemerkt, dass die strukturellen Eigenschaften, die in den jeweiligen Ausführungsformen (den jeweiligen Beispielen) oben beschrieben sind, angemessen innerhalb des Umfangs kombiniert werden können, in welchem technische Unstimmigkeiten nicht auftreten.
Es versteht sich, dass die hierin 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: Primärseiten-Treiberschaltung;
2: Aufwärtswandlungs-Transformator;
3: Gleichrichterschaltung;
4: Glättungsschaltung;
5: Steuerungsschaltung;
6: DC-Energieversorgung;
7: Bezugspotential;
11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H: Schaltelement;
12, 13: Knoten;
21 21A, 21B, 21C, 21D: Primärseiten-Spule;
21E, 21F: Verbindungsbereich;
22: Sekundärseiten-Spule;
23: E-förmiger Kern;
23A, 23B: Außenschenkel;
23C: Mittelschenkel;
23D: Kern-Kupplungsteil;
24: I-förmiger Kern;
25: Verbindungs-Via;
26: Mehrschicht-Platine;
26A, 26B, 26C: Durchgangsloch;
27: Substratkörper;
28, 28A, 28B, 28C, 28D: Muster;
29A, 29B: Metallplatte;
31, 31A, 31B, 31C, 31D: Gleichrichterelement;
41: Glättungskondensator;
42: Glättungsspule;
71: Radiator;
72: Isolier-Flächenkörper;
73: Schraube;
74: Gehäuse;
101, 102, 301: Aufwärtswandler vom Isoliertyp;
S1, S2: magnetischer Fluss.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004303857 [0002, 0003]
JP 2011 [0002]
JP 77328 [0002]
JP 2004303857 A [0002]
JP 201177328 A [0002]
JP 2011077328 [0003]

Claims

Aufwärtswandler vom Isoliertyp, der Folgendes aufweist: - einen Kern, der einen Mittelschenkel, einen ersten Außenschenkel, der von dem Mittelschenkel beabstandet ist und so angeordnet ist, dass er in einer Richtung verläuft, die identisch zu dem Mittelschenkel ist, und einen zweiten Außenschenkel aufweist, der von dem Mittelschenkel gegenüber dem ersten Außenschenkel beabstandet ist; - eine erste Primärseiten-Spule, die zwischen dem ersten Außenschenkel und dem Mittelschenkel angeordnet ist; - eine zweite Primärseiten-Spule, die zwischen dem zweiten Außenschenkel und dem Mittelschenkel angeordnet ist; - eine Sekundärseiten-Spule, die um den Mittelschenkel gewickelt ist, zumindest einen Teil von jeder von ersten und zweiten Primärseiten-Spulen überlappt und von dem zumindest einen Teil von jeder von ersten und zweiten Primärseiten-Spulen beabstandet ist; und - ein Schaltelement, wobei das Schaltelement so konfiguriert ist, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in den ersten und zweiten Primärseiten-Spulen fließen.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 1, der ferner Folgendes aufweist: - eine dritte Primärseiten-Spule, die zwischen dem ersten Außenschenkel und dem Mittelschenkel angeordnet ist, zumindest einen Teil der Sekundärseiten-Spule überlappt und von jeder von der ersten Primärseiten-Spule und der Sekundärseiten-Spule beabstandet ist; und - eine vierte Primärseiten-Spule, die zwischen dem zweiten Außenschenkel und dem Mittelschenkel angeordnet ist, zumindest einen Teil der Sekundärseiten-Spule überlappt und von jeder von der zweiten Primärseiten-Spule und der Sekundärseiten-Spule beabstandet ist, wobei das Schaltelement so konfiguriert ist, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in den dritten und vierten Primärseiten-Spulen fließen, und so konfiguriert ist, dass es so gesteuert werden kann, dass es eingeschaltet/ausgeschaltet ist, so dass veranlasst wird, dass elektrische Ströme in einander entgegengesetzten Richtungen gleichzeitig in den ersten und zweiten Primärseiten-Spulen und den dritten und vierten Primärseiten-Spulen fließen.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Primärseiten-Spulen auf voneinander verschiedenen Schichten angeordnet sind, und die dritten und vierten Primärseiten-Spulen auf voneinander verschiedenen Schichten angeordnet sind.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 2 oder 3, wobei die ersten, zweiten, dritten und vierten Primärseiten-Spulen aus einer Metallplatte gebildet sind, die ersten und vierten Primärseiten-Spulen auf einer identischen Schicht angeordnet sind und die zweiten und dritten Primärseiten-Spulen auf einer identischen Schicht angeordnet sind, und die ersten und vierten Primärseiten-Spulen miteinander mittels eines Verbindungsbereichs verbunden sind, der aus der Metallplatte gebildet ist, und die zweiten und dritten Primärseiten-Spulen miteinander mittels eines Verbindungsbereichs verbunden sind, der aus der Metallplatte gebildet ist.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Primärseiten-Spulen auf einer zueinander identischen Schicht angeordnet sind, und die dritten und vierten Primärseiten-Spulen auf einer zueinander identischen Schicht angeordnet sind.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei jede von ersten, zweiten, dritten und vierten Primärseiten-Spulen in der Draufsicht linear verläuft.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das eine Ende eines Paars von Enden von jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten Primärseiten-Spulen zu einem von einem Radiator oder einem Gehäuse als ein Bezugspotential führt.
Aufwärtswandler vom Isoliertyp nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der ferner Folgendes aufweist: ein Gleichrichterelement, das so konfiguriert ist, dass es eine positive und negative Spannung gleichrichtet, die aus der Sekundärseiten-Spule ausgegeben wird; und eine Glättungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie die von dem Gleichrichterelement gleichgerichtete Spannung glättet.