JP2000182852A - トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】漏洩磁束が周辺部に与える影響を考慮したとき
にも、取り付け位置の制限を少なくする。 【課題解決手段】コイル４，５が巻回される中央脚１６
と、接続脚１１，１４を介して中央脚１６に連なる一対
の側脚１５とを備え、中央脚１６にはギャップ６が形成
された構成とし、中央脚１６の一方の端部からギャップ
６までの長さｄ１と、中央脚１６の他方の端部からギャ
ップ６までの長さｄ２とを異なる長さとしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
に使用される高周波トランス等のように、コイルが巻回
される中央脚にギャップが形成されたトランスに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】構成が簡単となることから様々な装置に
採用されているＲＣＣ方式のスイッチング電源において
は、高周波トランスの一次コイルの巻数は、コアの磁束
密度を主要条件として決定される。このため、コアにギ
ャップを設けることにより、一次コイルのインダクタン
スを所望の値に設定している。従って、高周波トランス
の周辺部においては、ギャップから漏洩した磁束の影響
によって、回路ブロックにノイズが発生する。このた
め、ギャップから漏洩する磁束を減少させるため、ギャ
ップに対応する部分には、コイルを巻回しない従来技術
が提案されている。すなわち、この技術においては、図
６に示すように、互いに略等しい形状の２つのＥ型コア
７４，７５を組み合わせたコアを用いている。また、ボ
ビン７１の巻回部を、複数の巻回部に分割している。そ
して、巻回部を分割するための鍔部７２の位置を、コア
のギャップ７３の位置に一致させた構成としている（第
１の従来技術とする）。

【０００３】また、特開平２−１６６７０９号として提
案された従来技術があり、この技術では、Ｅ型の鉄板と
Ｉ型の鉄板とを積層したＥＩ型鉄心、あるいは、長さが
互いに異なる一対のＥ型鉄板を積層したＥＥ型鉄心を用
いている。そして、巻線を施す中央脚の幅寸法に対し、
磁路を形成する接続脚と両側脚との幅寸法を、１／２〜
１／５の形状としている。従って、鉄心の外形が小さく
なり、実装面積が減少する。また、巻線の高さを鉄心の
積層厚さ以内に収めることが可能になるので、巻線の突
出がなくなり、基板表面の実装が容易となっている（第
２の従来技術とする）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
を用いた場合では以下に示す問題を生じていた。すなわ
ち、第１の従来技術では、コアは、互いに形状が略等し
い２つのＥ型コア７４，７５によって構成されている。
従って、ギャップの位置は中央脚の中間位置となること
から、漏洩する磁束の強度は、トランスの中央部におい
て最も強くなる。このため、トランスの中央部を、ノイ
ズの影響を受け易いブロックから離して配置する必要が
生じるため、トランスの実装位置が限定されることにな
る。また、トランスの位置を最適な位置に変更すること
が困難となる場合では、トランスにショートリングを設
けたり、あるいは、漏洩磁束の影響を受け易いブロック
を、シールド板を用いてトランスから隔離する必要が生
じる

【０００５】また、第２の従来技術では、鉄心は、Ｅ型
の鉄板とＩ型の鉄板とを積層した鉄心、あるいは、互い
に形状が異なる２種のＥ型の鉄板を積層した鉄心を用い
た構成となっていて、磁路は閉じられた構成となってい
る。従って、ＲＣＣ方式スイッチング電源に使用される
トランス等のように、有効透磁率を低減するため、ギャ
ップを形成する必要のあるトランスには、第２の従来技
術を適用することが困難となっていた。

【０００６】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、請求項１記載の発明の目的は、中央脚
に形成するギャップ位置を、中央脚の中間位置からずら
すことにより、磁気シールドを用いることなく、漏洩磁
束が周辺部に与える影響を考慮したときにも、取り付け
位置の制限を少なくすることのできるトランスを提供す
ることにある。

【０００７】また請求項２記載の発明の目的は、上記目
的に加え、コアの種類の増加を抑制することのできるト
ランスを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明に係るトランスは、コイルが巻回さ
れる中央脚と、接続脚を介して前記中央脚に連なる一対
の側脚とを備え、前記中央脚にはギャップが形成された
トランスに適用し、前記中央脚の一方の端部から前記ギ
ャップまでの長さと、前記中央脚の他方の端部から前記
ギャップまでの長さとを異なる長さとしている。すなわ
ち、漏洩磁束は、ギャップ近傍において強度が最も強
く、ギャップから遠くなる程、強度が弱くなる。従っ
て、中央脚の一方の端部からギャップまでの長さと、他
方の端部からギャップまでの長さとを、ギャップの位置
が、漏洩磁束に影響され易いブロックから離れる値に設
定すると、トランスを移動させなくとも、漏洩磁束に影
響され易いブロックに対する漏洩磁束の強度は弱くな
る。

【０００９】また請求項２記載の発明に係るトランス
は、上記構成に加え、前記中央脚と前記接続脚と前記一
対の側脚とを、２つのＥ型コアによって形成している。
すなわち、Ｅ型コアは、その他のトランスのコアとして
使用することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係るトラ
ンスの第１の実施形態の構成を示す説明図であり、ＲＣ
Ｃ方式等のスイッチング電源に使用される高周波トラン
スを示している。

【００１１】図において、コアは、それぞれがフェライ
トからなる２つのＥ型コア１，２によって構成されてい
る。また、Ｅ型コア１の側脚部１２とＥ型コア２の側脚
部１３とは、互いに端面が密着しており、側脚１５を形
成している。また、中央脚１６は、Ｅ型コア１の中央脚
部７とＥ型コア２の中央脚部８とによって構成されてお
り、中央脚部７の端面と中央脚部８の端面との間にはギ
ャップ６が形成されている。すなわち、中央脚１６、接
続脚１１、側脚１５、および、接続脚１４からなる磁路
には、有効透磁率を減少させるため、ギャップ６が形成
された構成となっている。また、ギャップ６が形成され
た中央脚１６が挿入されるボビン３には、一次コイル４
と二次コイル（補助コイルを含む）５とが巻回されてい
る。

【００１２】Ｅ型コア１の中央脚部７と側脚部１２と
は、共に長さが等しく形成されており、この長さをｄ１
とする。また、Ｅ型コア２の中央脚部８の長さは、側脚
部１３の長さ（ｄ２とする）より、ギャップ６に対応す
る長さだけ、短く形成されている。そして、長さｄ１、
ｄ２の関係は、 ｄ１＜ｄ２ となっている。

【００１３】なお、コア１，２の形状については、その
他のトランスに用いるコアと共用することを可能とする
ため、側脚部１２の長さと中央脚部７の長さが等しいＥ
型形状、側脚部１３の長さと中央脚部８の長さが略等し
いＥ型形状としているが、その他の形状として、例え
ば、図２に示すような形状、等とすることが可能であ
る。すなわち、コア４１の中央脚部４２の長さを中央脚
部７の長さに等しくし、コア４６の中央脚部４４の長さ
を中央脚部８の長さに等しくする。そして、側脚部４３
の長さをｄ３、側脚部４５の長さをｄ４とすると、 ｄ３＋ｄ４＝ｄ１＋ｄ２ となる範囲で、側脚部４３の長さ、および側脚部４５の
長さを、任意の長さとすることが可能となっている。

【００１４】図３は、上記構成からなるトランス２１が
実装された時の周辺のブロックとの関係を示す説明図で
ある。必要に応じて同図を参照しつつ、実施形態の作用
を説明する。

【００１５】トランス２１の近傍に位置するブロック２
４は、例えば、磁気ヘッド、あるいは微少レベルの信号
回路、等のように、トランス２１から漏洩する磁束の影
響により、ノイズを発生し易いブロックであるとする。
また、ブロック２３は、漏洩磁束の影響が少ないブロッ
クであるとする。また、トランス２１は、図示されない
プリント配線パターン等の関係から、同図に示す位置か
ら移動させることが困難であるとする。

【００１６】トランス２１から漏洩する磁束は、ギャッ
プ６に近いほど強度が強くなるが、ギャップ６は、ブロ
ック２４から離れた位置となっている。このため、中央
脚１６の中間位置にギャップを設けたトランスを使用し
た場合に比すると、ブロック２４に対する漏洩磁束の影
響は低減されることになる。また、ブロック２３に対し
ては、ギャップ６からの距離が短くなるが、ブロック２
３は漏洩磁束の影響の少ないブロックとなっている。こ
のため、中央脚１６の中間位置にギャップを設けたトラ
ンスを使用した場合に比すると、ブロック２３に対する
漏洩磁束の影響は、磁束強度の増加分を無視することが
可能になる。従って、トランス２１から漏洩する磁束が
周辺部に与える総合的な影響は、低減されることにな
る。

【００１７】図４は、テレビにトランス２１を設けた場
合の周辺ブロックとの関係を示す説明図であり、トラン
ス２１から漏洩する磁束が与える影響を示す説明図とな
っている。

【００１８】トランス２１から漏洩する磁束は、ギャッ
プ６に近いほど強い。一方、ギャップ６は、偏向コイル
３４から遠ざかる位置に形成されている。従って、ギャ
ップを中央脚１６の中間位置に設けたトランスを使用し
た場合に比すると、漏洩磁束がＣＲＴ３３に与える影響
は、減少することになる。

【００１９】図５は、トランスの第２の実施形態の構成
を示す説明図である。本実施形態のコアは、第１の実施
形態の同様に、２つのＥ型コア６１，６２により構成さ
れている。また、ボビン５１の巻回部は、鍔部５６，５
７によって３つのブロックに分割されている。そして、
３つに分割された巻回部５２〜５４のうち、巻回部５
２，５４には一次コイルが巻回され、巻回部５３には二
次コイル（補助コイルを含む）が巻回されている。ま
た、中央脚５８におけるギャップ５５は、鍔部５６と略
同一平面に形成されている。

【００２０】すなわち、巻回するコイルの線材の太さ
と、コイルの巻数との関係から、ボビン５１に形成され
た鍔部５６，５７が、ボビン５１の軸方向において、中
間位置からずれた位置となっているにも関わらず、鍔部
５６に対応する位置にギャップ５５が形成された構成と
なっている。このため、ギャップ５５の周囲にはコイル
が巻回されないことから、ギャップ５５から漏洩する磁
束は、ギャップ５５の周囲にコイルを巻回した場合に比
すると、強度が減少することになる。

【００２１】以上説明したように、ボビンの巻回部が鍔
部によって複数のブロックに分割されるトランスに本発
明を適用する場合では、ボビンの軸方向において、鍔部
が、ボビンの中間に位置しない構成となるときにも、鍔
部と略同一平面となる位置にギャップを形成した構成と
することができる。従って、ボビンの設計度の自由さが
増すという効果を得ることができる。

【００２２】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、トランスについては、スイッチング電源に使用する
トランスとした場合について説明したが、中央脚にギャ
ップを設けることが必要となるトランスについては、同
様に適用することが可能となっている。

【００２３】

【発明の効果】請求項１記載の発明に係るトランスは、
コイルが巻回される中央脚と、接続脚を介して前記中央
脚に連なる一対の側脚とを備え、前記中央脚にはギャッ
プが形成された構成に適用し、前記中央脚の一方の端部
から前記ギャップまでの長さと、前記中央脚の他方の端
部から前記ギャップまでの長さとを異なる長さとしてい
る。このため、中央脚の一方の端部からギャップまでの
長さと、他方の端部からギャップまでの長さとを、ギャ
ップの位置が、漏洩磁束に影響され易いブロックから離
れる値に設定すると、トランスを移動させなくとも、漏
洩磁束に影響され易いブロックからギャップを遠ざける
ことが可能となる。このため、磁気シールドを用いるこ
となく、漏洩磁束が周辺部に与える影響を考慮したとき
にも、取り付け位置の制限を少なくすることが可能とな
っている。

【００２４】また請求項２記載の発明に係るトランス
は、前記中央脚と前記接続脚と前記一対の側脚とを２つ
のＥ型コアにより形成している。すなわち、Ｅ型コア
は、その他のトランスのコアとして使用することが可能
となるため、コアの種類の増加を抑制することが可能と
なっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るトランスの第１の実施形態の構成
を示す説明図である。

【図２】コアの形状を示す説明図である。

【図３】実装されたトランスと周辺のブロックとの関係
を示す説明図である。

【図４】テレビにおけるトランスとＣＲＴとの関係を示
す説明図である。

【図５】本発明に係るトランスの第２の実施形態の構成
を示す説明図である。

【図６】従来技術の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１，２ Ｅ型コア ３ ボビン ４ 一次コイル ５ 二次コイル ６ ギャップ １１，１４ 接続脚 １５ 側脚 １６ 中央脚 ２１ トランス ５１ ボビン ５５ ギャップ ５６，５７ 鍔部 ５８ 中央脚 ６１，６２ Ｅ型コア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルが巻回される中央脚と、接続脚を
   介して前記中央脚に連なる一対の側脚とを備え、前記中
   央脚にはギャップが形成されたトランスにおいて、 前記中央脚の一方の端部から前記ギャップまでの長さ
   と、前記中央脚の他方の端部から前記ギャップまでの長
   さとを異なる長さとしたことを特徴とするトランス。
2. 【請求項２】 前記中央脚と前記接続脚と前記一対の側
   脚とを、２つのＥ型コアにより形成したことを特徴とす
   る請求項１記載のトランス。