JP2000223324A - コンバータトランスおよびそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型・軽量・高効率であるとともに低ノイ
ズ、高結合による出力電圧特性の良化および低温度上昇
の高性能で低価格なコンバータトランスを提供すること
を目的とする。 【解決手段】 コイルボビン１６に一次主巻線１１を分
割巻線１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄとして巻溝１９
ａ，１９ｃ，１９ｅ，１９ｇに巻装して分割巻線１１ａ
と１１ｂを直列に、分割巻線１１ｃと１１ｄも直列に接
続し、さらに直列に接続した分割巻線１１ａ−１１ｂと
１１ｃ−１１ｄを並列に接続し、二次主巻線１３を分割
巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとして巻溝１９
ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｆに巻装して分割巻線１３ａ
と１３ｂを直列に、分割巻線１３ｃと１３ｄも直列に接
続し、さらに直列に接続した分割巻線１３ａ−１３ｂと
１３ｃ−１３ｄを並列に接続し、磁芯１７のギャップ２
０に相対する巻溝１９ｃには一次主巻線１１の分割巻線
１１ｂと二次主巻線１３の分割巻線１３ｂを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器に使用
されるコンバータトランスおよびそれを用いた電子機器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電子機器に組み込まれるスイ
ッチング電源は、小型・軽量・高効率であるとともに、
ノイズ特性が良く、高結合で出力電圧特性が良く、温度
上昇が低く、高性能で安価であることが課題となってお
り、これらの課題を解決するコンバータトランスの技術
が非常に重要であるとされている。

【０００３】以下に従来のコンバータトランスの一例を
図１９および図２０を用いて説明する。図１９はコンバ
ータトランスの断面構造図を示すものであり、図２０は
巻線の結線図を示すものである。図１９および図２０に
おいて、１は一次側電源の入力巻線である一次主巻線
で、１ａおよび１ｂは一次主巻線１の分割巻線、３は二
次側負荷に大電力を供給する主の二次巻線である二次主
巻線で、４，５は二次側負荷に小電力を供給する二次補
助巻線である。また、２は一次側の制御ＩＣの電源に電
力を供給する制御回路電源巻線となる一次補助巻線、６
はコイルボビン、７は磁芯、８は各巻線間の絶縁材料で
ある。

【０００４】この種のコンバータトランスは、コイルボ
ビン６に一次主巻線１の分割巻線１ａ、二次主巻線３の
分割巻線３ａおよび二次補助巻線４，５、一次主巻線１
の分割巻線１ｂ、二次主巻線３の分割巻線３ｂ、一次補
助巻線２の順に各巻線間に厚さが２５μｍまたは５０μ
mのポリエチレンテレフタレート粘着テープからなる絶
縁材料８を巻装して絶縁し、磁芯７を組み込んで形成さ
れている。この場合、二次主巻線３および二次補助巻線
４，５は、一次主巻線１の分割巻線１ａと１ｂの間に巻
装され、一次主巻線１の分割巻線１ａと１ｂは直列に接
続されるのが一般的である。

【０００５】以下に従来のコンバータトランスの他の例
を図２１および図２２を用いて説明する。なお、上述の
従来例と同一部分には、同一番号を付与して説明する。
図２１はコンバータトランスの断面図を示すものであ
り、図２２は巻線の結線図を示すものである。

【０００６】図２１および図２２において、１は一次側
電源の入力巻線としての一次主巻線で３は主の二次巻線
としての二次主巻線、４，５は二次補助巻線である。ま
た、２は一次側の制御ＩＣの電源に電力を供給する制御
回路駆動用巻線としての一次補助巻線、６ａはコイルボ
ビン、７は磁芯である。

【０００７】この種のコンバータトランスは、複数の巻
溝９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを有するコイルボビン６ａに
一次主巻線１と一次補助巻線２をコイルボビン６ａのほ
ぼ中央の巻溝９ｂに巻装し、二次主巻線３を二つの分割
巻線３ａ，３ｂとして巻溝９ａ，９ｂに巻装して並列に
接続し、二次補助巻線４，５をさらに外側の巻溝９ｄに
巻装し、磁芯７を組み込んで形成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１９および図２０に
示すようなコンバータトランスの構成では、各巻線の巻
幅寸法を大きくできるため、一次主巻線１と二次主巻線
３および二次補助巻線４，５の対向面積も大きくでき、
また各巻線間の絶縁を薄いフィルムで構成できるため一
次主巻線１と二次主巻線３および二次補助巻線４，５の
対向距離も小さくでき、それぞれの結合を非常に密にで
きることにより、変換効率が良く、かつ温度上昇の低い
コンバータトランスが得られる。

【０００９】その反面、各巻線間を絶縁するための絶縁
材料８を使用するため材料費や工数費がアップし、また
二次主巻線３が供給している主の出力負荷が変動した場
合、二次補助巻線４，５は一次主巻線１との結合が密の
ため出力電圧の変動が大きくなる。

【００１０】さらに、巻線の位置が変化しやすい構造で
あり、かつ結合も非常に密のため巻線の位置が少し変化
するだけでも結合が大きく変化し、出力電圧も変化す
る。

【００１１】例えば、一次補助巻線２の出力に過電圧検
出等の保護回路を有していた場合は、上述の結合の変化
により、この保護回路が誤動作してしまうという問題が
発生することがある。

【００１２】また、一次主巻線１と二次主巻線３、二次
補助巻線４，５間の浮遊容量が大きく、インピーダンス
も小さくなるため、高周波のノイズ成分が伝達しやすく
ノイズ性能が悪い。

【００１３】一方、図２１および図２２に示すようなコ
ンバータトランスの構成では、複数の巻溝９ａ，９ｂ，
９ｃ，９ｄを有するコイルボビン６ａに、一次主巻線１
と一次補助巻線２をコイルボビン６ａのほぼ中央の巻溝
９ｂに巻装し、二次主巻線３を二つの分割巻線３ａ，３
ｂとして巻溝９ａ，９ｃに巻装して並列に接続し、二次
補助巻線４，５をさらに外側の巻溝９ｄに巻装するよう
に構成しているため、一次主巻線１と二次補助巻線４，
５の対向距離が大きくなり、かつ対向面積も小さくなる
ことで結合を疎にすることができるため、二次主巻線３
が供給している主の出力負荷が変動した場合でも、二次
補助巻線４，５の出力電圧の変動が小さくできる。

【００１４】さらに、巻線の位置が変化しにくい構造の
ため結合の変化が小さく、出力電圧の変化も小さい。従
って、一次補助巻線２の出力に過電圧検出等の保護回路
を有していた場合でも、結合の変化による出力電圧の変
化が小さいため、この保護回路が誤動作してしまうとい
う問題は発生しにくい。

【００１５】また、一次主巻線１と二次主巻線３、二次
補助巻線４，５間の浮遊容量が小さくなるため、インピ
ーダンスを大きくでき、高周波のノイズ成分が伝達しに
くく性能を良くできる。

【００１６】その反面、一次主巻線１と二次主巻線３の
結合が疎になるため、コンバータトランスの変換効率が
悪くなり、かつ温度上昇も高くなる。

【００１７】本発明は上記課題を解決するもので、小型
・軽量・高効率でノイズ性能が良く、高結合で出力電圧
性能が良く、温度上昇が低く、高性能で安価なコンバー
タトランスを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のコンバータトランスは、複数の巻溝を有する
コイルボビンに一次巻線と複数の二次巻線を巻装し、磁
芯を組み込んだ構造のコンバータトランスにおいて、複
数の並列および直列の分割巻線とした一次主巻線および
二次主巻線を交互に巻装し、かつ磁芯のギャップ位置に
相対する同巻溝に一次主巻線と二次主巻線を巻装した構
成にしたものである。

【００１９】上記構成により、一次主巻線と二次主巻線
との対向面積を大きくすることで、一次主巻線と二次主
巻線との結合を密にすることができ、コンバータトラン
スの変換効率を上げることにより温度上昇を低くするこ
とができ、かつ出力電圧特性を安定し、ノイズ性能も良
くすることができるものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数個の巻溝を有するコイルボビンと、複数の分割
巻線で構成されその分割巻線を直列に接続したものに他
の分割巻線を並列に接続した一次主巻線と、複数の分割
巻線で構成されその分割巻線を直列に接続したものを並
列に接続した二次主巻線と、上記巻線を施したコイルボ
ビンに組込まれるギャップを有する磁芯から構成され、
この磁芯のギャップに対応するコイルボビンの巻溝に一
次主巻線と二次主巻線の分割巻線の１つが積層巻きさ
れ、他のコイルボビンの巻溝に上記一次主巻線と二次主
巻線の分割巻線を交互に巻装して構成したものであり、
結合が密で変換効率に優れ温度上昇を抑制できるものと
なる。

【００２１】請求項２に記載の発明は、磁芯のギャップ
に対応するコイルボビンの巻溝に巻装される一次主巻線
と二次主巻線の分割巻線のうちいずれか一方の分割巻線
として多層の絶縁皮膜を有する導線で構成したものであ
り、安全規格上の安全距離が不要となり、巻線スペース
の有効活用と小型化が図れることになる。

【００２２】請求項３に記載の発明は、磁芯のギャップ
に対応しないコイルボビンの巻溝の１つに一次主巻線と
二次主巻線の分割巻線の１つを積層巻きしたものであ
り、さらに結合を高め、変換効率の一層の向上と温度上
昇の抑制が図れることになる。

【００２３】請求項４に記載の発明は、磁芯のギャップ
に対応しないコイルボビンの巻溝の１つに巻装される一
次主巻線と二次主巻線の分割巻線のうちいずれか一方の
分割巻線を多層の絶縁皮膜を有する導線で構成したもの
であり、巻線スペースの有効活用と小型化が図れること
になる。

【００２４】請求項５に記載の発明は、磁芯のギャップ
に対応し一次主巻線と二次主巻線の分割巻線の１つを積
層巻きしたコイルボビンの巻溝の両隣の巻溝に二次主巻
線の分割巻線を巻装した構成であり、さらに結合を密に
でき、変換効率の向上が図れることになる。

【００２５】請求項６に記載の発明は、磁芯のギャップ
に対応し一次主巻線と二次主巻線の分割巻線の１つを積
層巻きしたコイルボビンの巻溝の両隣の巻溝に二次主巻
線の分割巻線と二次補助巻線を巻装した構成であり、両
巻線の結合が向上しレギュレーション特性が向上するこ
とになる。

【００２６】請求項７に記載の発明は、コイルボビンの
磁芯に対応する巻溝およびその両隣の巻溝以外の巻溝の
少なくとも１つに一次主巻線と一次補助巻線を巻装した
構成であり、入力電圧が変動したとき、一次主巻線の電
圧変動に応じて一次補助巻線も変動し、制御ＩＣに安定
した電圧を供給できることになる請求項８に記載の発明
は、磁芯のギャップに対応し一次主巻線と二次主巻線を
積層巻きした巻溝に、さらに一次補助巻線を巻装した構
成であり、二次主巻線が基準電圧で一次補助巻線が二次
主巻線と同極性出力の場合に一次補助巻線の出力電圧特
性を向上させることができる。

【００２７】請求項９に記載の発明は、一次補助巻線を
分割巻線とした構成であり、一次補助巻線の出力電圧特
性の向上を図ることができる。

【００２８】請求項１０に記載の発明は、一次補助巻線
をコイルボビンの単独の巻溝に巻装した構成であり、干
渉を防ぎ、一次補助巻線の電圧変動を小さくでき、出力
電圧特性の向上を図ることができる。

【００２９】請求項１１に記載の発明は、コイルボビン
の磁芯のギャップに対応する巻溝およびその両隣の巻溝
以外の巻溝の端部の巻溝に一次主巻線と二次補助巻線を
巻装した構成であり、両巻線の結合を高めレギュレーシ
ョンを高めることができる。

【００３０】請求項１２に記載の発明は、二次補助巻線
を２つ有する構成であり、二次補助巻線の出力電圧に特
性を向上させることができる。

【００３１】請求項１３に記載の発明は、２つの補助巻
線のうち少なくとも１つの二次補助巻線を分割巻線とし
たものであり、二次補助巻線の出力電圧特性の更なる向
上が図れることになる。

【００３２】請求項１４に記載の発明は、二次補助巻線
をコイルボビンの単独の巻溝に巻装したものであり、二
次補助巻線の負荷変動による二次主巻線および他の二次
補助巻線への干渉を防ぎ、電圧変動を小さくすることが
できる。

【００３３】請求項１５に記載の発明は、磁芯のギャッ
プに対応するコイルボビンの巻溝を他の巻溝より幅広に
構成したものであり、磁芯のギャップからの漏れ磁束を
大きく吸収することができる。

【００３４】請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１
５のいずれか１つに記載のコンバータトランスを電源用
として用いた電子機器に関するものであり、電子機器と
して高性能な電源を備えたものとすることができる。

【００３５】以下本発明の実施の形態について図面を用
いて説明する。

【００３６】（実施の形態１）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態１を図１および図２を用いて説明
する。七つの巻溝１９ａ〜１９ｇを有するコイルボビン
１６に一次主巻線１１を四つの分割巻線１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄとして巻溝１９ａ，１９ｃ，１９
ｅ，１９ｇに巻装して分割巻線１１ａと１１ｂを直列
に、分割巻線１１ｃと１１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線１１ａ−１１ｂと１１ｃ−１１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線１
３を四つの分割巻線１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと
して巻溝１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｆに巻装して分
割巻線１３ａと１３ｂを直列に、分割巻線１３ｃと１３
ｄも直列に接続し、さらに直列に接続した分割巻線１３
ａ−１３ｂと１３ｃ−１３ｄを並列に接続する。

【００３７】磁芯１７のギャップ２０に相対する巻溝１
９ｃには一次主巻線１１を四つに分割した分割巻線１１
ｂと二次主巻線１３を四つに分割した分割巻線１３ｂが
配置されることになり、一次主巻線１１の分割巻線１１
ｂと二次主巻線１３の分割巻線１３ｂの間には絶縁材料
１８を挿入する。また補助の出力負荷に供給する二次補
助巻線１４は巻溝１９ｂに巻装し、もう一方の二次補助
巻線１５は巻溝１９ｄに巻装して、最後に磁芯１７を組
み込んで形成されている。なお、一次補助巻線１２は一
次主巻線１１の分割巻線１１ａを巻装している巻溝１９
ａに巻装されている。

【００３８】この実施の形態１によれば、一次主巻線１
１の分割巻線１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと二次主
巻線１３の分割巻線１３ａ，１３ｃ，１３ｄが交互に構
成され、さらに巻溝１９ｃには一次主巻線１１の分割巻
線１１ｂと二次主巻線１３の分割巻線１３ｂが巻装され
ているため、図２１のコイルボビンの構造と比較して以
下の性能改善が可能となる。

【００３９】一次主巻線１１の分割巻線１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄと二次主巻線１３の分割巻線１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄとの対向距離を小さくで
き、かつ対向面積を大きくできることによって結合が非
常に密になり、コンバータトランスの変換効率を高くで
き、温度上昇を低くできる。

【００４０】特に磁芯１７のギャップ２０に相対する位
置に主巻線である一次主巻線１１の分割巻線１１ｂと二
次主巻線１３の分割巻線１３ｂを配置することにより、
磁芯１７のギャップ２０から発生する漏れ磁束２１を一
次主巻線１１と二次主巻線１３で吸収させることによ
り、コンバータトランスの外部に漏れる磁束２１は低減
でき輻射ノイズ性能も良くなり、かつ漏れ磁束２１を熱
に変換することにより、他の巻線の発熱を抑えることが
できる。

【００４１】さらに、一次主巻線１１の分割巻線１１ｂ
と二次主巻線１３の分割巻線１３ｂを同巻溝に巻装した
巻溝１９ｃの巻幅を他の巻溝の巻幅より広く形成するこ
とにより、漏れ磁束２１の吸収を多くでき、よりコンバ
ータトランスの外部に漏れる量を低減でき、かつ漏れ磁
束２１を熱に変換する量も増えるため、さらに他の巻線
の発熱を抑えることができる。

【００４２】この効果により、一般的に一次主巻線１１
と二次主巻線１３には大電流が流れるため巻装する銅線
の線径を太くしなければならないが、一次主巻線１１の
分割巻線１１ｂと二次主巻線１３の分割巻線１３ｂ以外
の銅線は発熱が抑えられるため、線径が細くできて材料
費の削減という効果も得られる。

【００４３】また、磁芯１７のギャップ２０に相対する
巻溝１９ｃに巻装された一次主巻線１１の分割巻線１１
ｂと二次主巻線１３の分割巻線１３ｂの両サイドの巻溝
１９ｂ，１９ｄに二次主巻線１３の分割巻線１３ａを巻
溝１９ｂに、分割巻線１３ｃを巻溝１９ｄに巻装し、ま
た二次補助巻線１４は巻溝１９ｂに、二次補助巻線１５
は巻溝１９ｄに巻装することで、一次主巻線１１と二次
主巻線１３の結合が密になることに加え、二次補助巻線
１４，１５が二次主巻線１３と上下と左右にわたり結合
することにより、二次補助巻線１４，１５の出力電圧特
性も向上することができる。

【００４４】さらに、巻線の位置が変化しにくい構造の
ため、結合の変化が小さく、出力電圧の変化も小さい。
従って、一次補助巻線１２の出力に過電圧検出等の保護
回路を有していた場合でも、結合の変化による電圧の変
化が小さいため、この保護回路が誤動作してしまうとい
う問題は発生しにくいという効果が得られる。

【００４５】また、一次主巻線１１と全二次巻線１３〜
１５間の浮遊容量をさらに小さくできるため、インピー
ダンスを大きくでき、高周波のノイズ成分が伝達しにく
くノイズ性能も良くできる。

【００４６】（実施の形態２）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態２を図３および図４を用いて説明
する。七つの巻溝３９ａ〜３９ｇを有するコイルボビン
３６に一次主巻線３１を四つの分割巻線３１ａ，３１
ｂ，３１ｃ，３１ｄとして巻溝３９ａ，３９ｃ，３９
ｅ，３９ｇに巻装して分割巻線３１ａと３１ｂを直列
に、分割巻線３１ｃと３１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線３１ａ−３１ｂと３１ｃ−３１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線３
３を四つの分割巻線３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと
して巻溝３９ｂ，３９ｃ，３９ｄ，３９ｆに巻装して分
割巻線３３ａと３３ｂを直列に、分割巻線３３ｃと３３
ｄのそれぞれを直列に接続し、さらに直列に接続した分
割巻線３３ａ−３３ｂと３３ｃ−３３ｄを並列に接続す
る。

【００４７】磁芯３７のギャップ４０に相対する巻溝３
９ｃには一次主巻線３１を四つに分割した分割巻線３１
ｂと二次主巻線３３を四つに分割した分割巻線３３ｂが
配置されることになり、一次主巻線３１の分割巻線３１
ｂと二次主巻線３３の分割巻線３３ｂの間には絶縁材料
３８を挿入する。また補助の出力負荷に供給する二次補
助巻線３４は巻溝３９ｂに巻装し、もう一方の二次補助
巻線３５は巻溝３９ｄに巻装して、最後に磁芯３７を組
み込んで形成されている。なお、一次補助巻線３２は一
次主巻線３１の分割巻線３１ａを巻装している巻溝３９
ａに巻装されている。

【００４８】このとき、巻溝３９ｃに巻装する一次主巻
線３１の分割巻線３９ｂまたは二次主巻線３３の分割巻
線３３ｂの少なくともいずれか一方が多層の絶縁物から
なる銅線を巻装している。

【００４９】この実施の形態２によれば、巻溝３９ｃに
巻装される一次主巻線３１の分割巻線３９ｂまたは二次
主巻線３３の分割巻線３３ｂとの間に安全規格上要求さ
れる安全距離が不要となるため、巻溝３９ｃの巻線スペ
ースの有効活用により小型化ができ、また一次主巻線３
１の分割巻線３１ｂと二次主巻線３３の分割巻線３３ｂ
の巻線幅を同一にすることができるため、さらに結合が
密になり、コンバータトランスの変換効率も高くするこ
とができる。

【００５０】（実施の形態３）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態３を図５および図６を用いて説明
する。六つの巻溝４９ａ〜４９ｆを有するコイルボビン
４６に一次主巻線４１を四つの分割巻線４１ａ，４１
ｂ，４１ｃ，４１ｄとして巻溝４９ａ，４９ｃ，４９
ｅ，４９ｆに巻装して分割巻線４１ａと４１ｂを直列
に、分割巻線４１ｃと４１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線４１ａ−４１ｂと４１ｃ−４１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線４
３を四つの分割巻線４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄと
して巻溝４９ｂ，４９ｃ，４９ｄ，４９ｆに巻装して分
割巻線４３ａと４３ｂを直列に、分割巻線４３ｃと４３
ｄも直列に接続し、さらに直列に接続した分割巻線４３
ａ−４３ｂと４３ｃ−４３ｄを並列に接続する。

【００５１】磁芯４７のギャップ５０に相対する巻溝４
９ｃには一次主巻線４１を四つに分割した分割巻線４１
ｂと二次主巻線４３を四つに分割した分割巻線４３ｂが
配置されることになり、一次主巻線４１の分割巻線４１
ｂと二次主巻線４３の分割巻線４３ｂの間には絶縁材料
４８を挿入する。

【００５２】さらに巻溝４９ｆにも一次主巻線４１を四
つに分割した分割巻線４１ｄと二次主巻線４３を四つに
分割した分割巻線４３ｄが配置されることになり、一次
主巻線４１の分割巻線４１ｄと二次主巻線４３の分割巻
線４３ｄの間にも絶縁材料４８を挿入する。また、補助
の出力負荷に供給する二次補助巻線４４は巻溝４９ｂに
巻装し、もう一方の二次補助巻線４５は巻溝４９ｄに巻
装して、最後に磁芯４７を組み込んで形成されている。
なお、一次補助巻線４２は一次主巻線４１の分割巻線４
１ａを巻装している巻溝４９ａに巻装されている。

【００５３】この実施の形態３によれば、一次主巻線４
１の分割巻線４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，と二次主巻線４
３の分割巻線４３ａ，４３ｃ，４３ｄが交互に構成さ
れ、さらに巻溝４９ｃには一次主巻線４１の分割巻線４
１ｂと二次主巻線４３の分割巻線４３ｂが巻装されてお
り、また巻溝４９ｆには二次主巻線４３の分割巻線４３
ｄと一次主巻線４１の分割巻線４１ｄが巻装されている
ため、結合をさらに密にすることができ、変換効率の一
層の向上が図れ、より温度上昇を低くできる。

【００５４】また二次補助巻線４４，４５の巻線高さと
一次主巻線４１の分割巻線４１ｄとの巻線高さが近くな
ることと、また二次主巻線４３の分割巻線４３ｂとの巻
線高さも含めて、さらに二次補助巻線４４，４５との結
合が密になり、二次補助巻線の出力電圧特性もさらに向
上する。

【００５５】（実施の形態４）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態４を図７および図８を用いて説明
する。六つの巻溝５９ａ〜５９ｆを有するコイルボビン
５６に一次主巻線５１を四つの分割巻線５１ａ，５１
ｂ，５１ｃ，５１ｄとして巻溝５９ａ，５９ｃ，５９
ｅ，５９ｆに巻装して分割巻線５１ａと５１ｂを直列
に、分割巻線５１ｃと５１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線５１ａ−５１ｂと５１ｃ−５１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線５
３を四つの分割巻線５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと
して巻溝５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ，５９ｆに巻装して分
割巻線５３ａと５３ｂを直列に、分割巻線５３ｃと５３
ｄも直列に接続し、さらに直列に接続した分割巻線５３
ａ−５３ｂと５３ｃ−５３ｄを並列に接続する。

【００５６】磁芯５７のギャップ６０に相対する巻溝５
９ｃには一次主巻線５１を四つに分割した分割巻線５１
ｂと二次主巻線５３を四つに分割した分割巻線５３ｂが
配置されることになり、一次主巻線５１の分割巻線５１
ｄと二次主巻線５３の分割巻線５３ｄの間には絶縁材料
５８を挿入する。

【００５７】さらに巻溝５９ｆにも一次主巻線５１を四
つに分割した分割巻線５１ｄと二次主巻線５３を四つに
分割した分割巻線５３ｄが配置されることになり、一次
主巻線５１の分割巻線５１ｄと二次主巻線５３の分割巻
線５３ｄの間にも絶縁材料５８を挿入する。

【００５８】また、補助の出力負荷に供給する二次補助
巻線５４は巻溝５９ｂに巻装し、もう一方の二次補助巻
線５５は巻溝５９ｄに巻装して、最後に磁芯５７を組み
込んで形成されている。なお、一次補助巻線５２は一次
主巻線５１の分割巻線５１ａを巻装している巻溝５９ａ
に巻装されている。

【００５９】このとき、巻溝５９ｆに巻装する一次主巻
線５１の分割巻線５９ｄまたは二次主巻線５３の分割巻
線５３ｄの少なくともいずれか一方が多層の絶縁物から
なる銅線を巻装している。

【００６０】この実施の形態４によれば、巻溝５９ｆに
巻装される一次主巻線５１の分割巻線５１ｄまたは二次
主巻線５３の分割巻線５３ｄとの間に安全規格上要求さ
れる安全距離が不要となるため、巻溝５９ｆの巻線スペ
ースの有効活用により小型化ができ、一次主巻線５１の
分割巻線５１ｄと二次主巻線５３の分割巻線５３ｄの巻
線幅を同一にすることができるため、巻溝５９ｃに巻装
されている一次主巻線５１の分割巻線５１ｂと二次主巻
線５３の分割巻線５３ｂの結合が密になることに加え、
さらなる結合の向上が図れ、コンバータトランスの変換
効率もさらに高くすることができ、より一層温度上昇を
低くすることができる。

【００６１】（実施の形態５）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態５を図９および図１０を用いて説
明する。七つの巻溝６９ａ〜６９ｇを有するコイルボビ
ン６６に一次主巻線６１を四つの分割巻線６１ａ，６１
ｂ，６１ｃ，６１ｄとして巻溝６９ａ，６９ｃ，６９
ｅ，６９ｇに巻装して分割巻線６１ａと６１ｂを直列
に、分割巻線６１ｃと６１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線６１ａ−６１ｂと６１ｃ−６１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線６
３を四つの分割巻線６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄと
して巻溝６９ｂ，６９ｃ，６９ｄ，６９ｆに巻装して分
割巻線６３ａと６３ｂを直列に、分割巻線６３ｃと６３
ｄも直列に接続し、さらに直列に接続した分割巻線６３
ａ−６３ｂと６３ｃ−６３ｄを並列に接続する。

【００６２】磁芯６７のギャップ７０に相対する巻溝６
９ｃには一次主巻線６１を四つに分割した分割巻線６１
ｂと二次主巻線６３を四つに分割した分割巻線６３ｂが
配置されることになり、一次主巻線６１の分割巻線６１
ｄと二次主巻線６３の分割巻線６３ｂの間にも絶縁材料
６８を挿入する。

【００６３】また、補助の出力負荷に供給する二次補助
巻線６４は巻溝６９ｂに巻装し、もう一方の二次補助巻
線６５は巻溝６９ｄに巻装して、最後に磁芯６７を組み
込んで形成されている。そして一次補助巻線６２は一次
主巻線６１の分割巻線６１ｂと二次主巻線６３の分割巻
線６３ｂを巻装している巻溝６９ｃに巻装されている。

【００６４】この実施の形態５によれば、一次主巻線６
１の分割巻線６１ｂと二次主巻線６３の分割巻線６３ｂ
が巻装されている巻溝６９ｃに、一次補助巻線６２を二
次主巻線６３の分割巻線６３ｂと相対する位置に巻装す
ることにより、二次主巻線６３との結合が密になるた
め、二次主巻線６３が基準電圧で一次補助巻線６２が二
次主巻線６３と同極性出力の場合、一次補助巻線６２の
出力電圧特性を向上することができる。

【００６５】また、一次補助巻線６２が基準電圧となる
場合、磁芯６７のギャップ７０に相対する位置に一次補
助巻線６２が配置されているため、一次補助巻線６２自
身の結合向上により出力電圧が安定し、二次主巻線６３
および二次補助巻線６４，６５の出力電圧も安定させる
ことができる。

【００６６】（実施の形態６）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態６を図１１および図１２を用いて
説明する。七つの巻溝７９ａ〜７９ｇを有するコイルボ
ビン７６に一次主巻線７１を四つの分割巻線７１ａ，７
１ｂ，７１ｃ，７１ｄとして巻溝７９ａ，７９ｃ，７９
ｅ，７９ｇに巻装して分割巻線７１ａと７１ｂを直列
に、分割巻線７１ｃと７１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線７１ａ−７１ｂと７１ｃ−７１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線７
３を四つの分割巻線７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄと
して巻溝７９ｂ，７９ｃ，７９ｄ，７９ｆに巻装して分
割巻線７３ａと７３ｂを直列に、分割巻線７３ｃと７３
ｄも直列に接続し、さらに直列に接続した分割巻線７３
ａ−７３ｂと７３ｃ−７３ｄを並列に接続する。

【００６７】磁芯７７のギャップ８０に相対する巻溝７
９ｃには一次主巻線７１を四つに分割した分割巻線７１
ｂと二次主巻線７３を四つに分割した分割巻線７３ｂが
配置されることになり、一次主巻線７１の分割巻線７１
ｂと二次主巻線７３の分割巻線７３ｂの間には絶縁材料
７８を挿入する。

【００６８】また、補助の出力負荷に供給する二次補助
巻線７４は巻溝７９ｂに巻装し、もう一方の二次補助巻
線７５は巻溝７９ｄに巻装して、最後に磁芯７７を組み
込んで形成されている。そして一次補助巻線７２は一次
主巻線７１の分割巻線７１ａを巻装している巻溝７９ａ
と一次主巻線７１の分割巻線７１ｄを巻装している巻溝
７９ｇとに並列に巻装されている。

【００６９】この実施の形態６によれば、一次補助巻線
７２を複数に分けることにより、一次主巻線７１および
二次主巻線７３との対向距離が小さくなり、かつ対向面
積を大きくすることにより、結合をさらに密にすること
ができ、一次補助巻線７２の出力電圧特性を向上するこ
とができる。特に、一次主巻線７１と一次補助巻線７２
が同極性出力の場合、一次主巻線の電圧変動に対し、一
次補助巻線の出力電圧も変動幅に応じて可変させること
もできる。

【００７０】（実施の形態７）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態７を図１３および図１４を用いて
説明する。七つの巻溝８９ａ〜８９ｇを有するコイルボ
ビン８６に一次主巻線８１を四つの分割巻線８１ａ，８
１ｂ，８１ｃ，８１ｄとして巻溝８９ａ，８９ｃ，８９
ｅ，８９ｇに巻装して分割巻線８１ａと８１ｂを直列
に、分割巻線８１ｃと８１ｄも直列に接続し、さらに直
列に接続した分割巻線８１ａ−８１ｂと８１ｃ−８１ｄ
を並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻線８
３を四つの分割巻線８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，８３ｄと
して巻溝８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ，８９ｆに巻装して分
割巻線８３ａと８３ｂを直列に、分割巻線８３ｃと８３
ｄも直列に接続し、さらに直列に接続した分割巻線８３
ａ−８３ｂと８３ｃ−８３ｄを並列に接続する。

【００７１】磁芯８７のギャップ９０に相対する巻溝８
９ｃには一次主巻線８１を四つに分割した分割巻線８１
ｂと二次主巻線８３を四つに分割した分割巻線８３ｂが
配置されることになり、一次主巻線８１の分割巻線８１
ｂと二次主巻線８３の分割巻線８３ｂの間には絶縁材料
８８を挿入する。そして、補助の出力負荷に供給する二
次補助巻線８５は巻溝８９ｄに巻装し、もう一方の二次
補助巻線８４は二次主巻線８３の分割巻線８３ａを巻装
している巻溝８９と二次主巻線８３の分割巻線８３ｄを
巻装している巻溝８９ｆに並列に巻装して、最後に磁芯
８７を組み込んで形成されている。そして一次補助巻線
７２は一次主巻線８１の分割巻線８１ａを巻装している
巻溝８９ａが巻装されている。

【００７２】この実施の形態７によれば、二次補助巻線
８４を複数に分けることにより、二次主巻線８３および
一次主巻線８１との対向距離が小さくなり、かつ対向面
積を大きくすることにより、結合をさらに密にすること
ができ、二次補助巻線８４の出力電圧特性を向上するこ
とができる。

【００７３】（実施の形態８）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態８を図１５および図１６を用いて
説明する。七つの巻溝９９ａ〜９９ｇを有するコイルボ
ビン９６に一次主巻線９１を三つの分割巻線９１ａ，９
１ｂ，９１ｃとして巻溝９９ａ，９９ｃ，９９ｅに巻装
して分割巻線９１ａと９１ｂを直列に、さらに分割巻線
９１ｃを分割巻線９１ａに対し並列に接続し、主の出力
負荷に供給する二次主巻線９３を四つの分割巻線９３
ａ，９３ｂ，９３ｃ，９３ｄとして巻溝９９ｂ，９９
ｃ，９９ｄ，９９ｆに巻装して分割巻線９３ａと９３ｂ
を直列に、分割巻線９３ｃと９３ｄも直列に接続し、さ
らに直列に接続した分割巻線９３ａ−９３ｂと９３ｃ−
９３ｄを並列に接続する。

【００７４】磁芯９７のギャップ１００に相対する巻溝
９９ｃには一次主巻線９１を三つに分割した分割巻線９
１ｂと二次主巻線９３を四つに分割した分割巻線９３ｂ
が配置されることになり、また一次主巻線９１の分割巻
線９１ｂと二次主巻線９３の分割巻線９３ｂの間には絶
縁材料９８を挿入する。また補助の出力負荷に供給する
二次補助巻線９４は巻溝９９ｂに巻装し、もう一方の二
次補助巻線９５は巻溝９９ｄに巻装して、最後に磁芯９
７を組み込んで形成されている。そして一次補助巻線９
２は一次主巻線９１を巻装している巻溝および二次主巻
線９３を巻装している巻溝とは別の巻溝９９ｇに単独で
巻装されている。

【００７５】この実施の形態８によると、一次補助巻線
９２を一次主巻線９１および二次主巻線９３とは単独の
別巻溝９９ｇに配置することにより、二次主巻線９３が
基準電圧で一次補助巻線９２が二次主巻線９３と同極性
出力の場合、一次主巻線９１との対向距離が大きくなる
ことにより、一次主巻線９１の干渉を防ぎ、一次主巻線
９１の電圧変動による一次補助巻線９２の電圧変動を少
なくすることができ、一次補助巻線９２の出力電圧特性
を向上することができる。

【００７６】さらに、一次補助巻線９２を巻溝９９ｇに
巻装することにより、隣の巻溝９９ｆには二次主巻線９
３の分割巻線９３ｄが巻装されているため、一次補助巻
線９２と二次主巻線９３との対向距離が小さくなり、か
つ対向面積を大きくすることにより、結合を密にするこ
とができ、一次補助巻線９２の出力電圧特性のより一層
の向上ができる。

【００７７】（実施の形態９）以下本発明のコンバータ
トランスの実施の形態９を図１７および図１８を用いて
説明する。七つの巻溝１０９ａ〜１０９ｇを有するコイ
ルボビン１０６に一次主巻線１０１を三つの分割巻線１
０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃとして巻溝１０９ａ，１０
９ｃ，１０９ｅに巻装して分割巻線１０１ａと１０１ｂ
を直列に、さらに分割巻線１０１ｃを分割巻線１０１ａ
に対し並列に接続し、主の出力負荷に供給する二次主巻
線１０３を四つの分割巻線１０３ａ，１０３ｂ，１０３
ｃ，１０３ｄとして巻溝１０９ｂ，１０９ｃ，１０９
ｄ，１０９ｆに巻装して分割巻線１０３ａと１０３ｂを
直列に、分割巻線１０３ｃと１０３ｄも直列に接続し、
さらに直列に接続した分割巻線１０３ａ−１０３ｂと１
０３ｃ−１０３ｄを並列に接続する。

【００７８】磁芯１０７のギャップ１１０に相対する巻
溝１０９ｃには一次主巻線１０１を三つに分割した分割
巻線１０１ｂと二次主巻線１０３を四つに分割した分割
巻線１０３ｂが配置されることになり、また一次主巻線
１０１の分割巻線１０１ｂと二次主巻線１０３の分割巻
線１０３ｂの間には絶縁材料１０８を挿入する。また補
助の出力負荷に供給する二次補助巻線１０５は二次主巻
線１０３の分割巻線１０３ｃと同じ巻溝１０９ｄに巻装
するが、もう一方の二次補助巻線１０４は二次主巻線１
０３とは別の巻溝１０９ｇに巻装して、最後に磁芯１０
７を組み込んで形成されている。そして一次補助巻線１
０２は一次主巻線１０１の分割巻線１０１ａを巻装して
いる巻溝１０９ａに巻装されている。

【００７９】この実施の形態９によると、二次主巻線１
０４を二次主巻線１０３とは単独の別巻溝１０９ｇに巻
装することにより、二次主巻線１０３および二次補助巻
線１０５と二次補助巻線１０４との結合を疎にすること
により、二次補助巻線１０４の負荷変動に対する二次主
巻線１０３およびもう一方の二次補助巻線１０５の電圧
変動を抑えることができる。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明のコンバータトラン
スは多大な効果が得られ、小型・軽量・高効率でノイズ
性能が良く、高結合で出力電圧特性が良く、温度上昇が
低い高性能でかつコストの安価なコンバータトランスを
提供でき、また本発明のコンバータトランスを使用する
電子機器用電源においても、低ロス、高性能および低価
格な工業的価値の大きな電源となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１を示すコンバータトラン
スの主要部の断面構造図

【図２】同巻線の結線を示す結線図

【図３】本発明の実施の形態２を示すコンバータトラン
スの主要部の断面構造図

【図４】同巻線の結線を示す結線図

【図５】本発明の実施の形態３を示すコンバータトラン
スの主要部の断面構造図

【図６】同巻線の結線を示す結線図

【図７】本発明の実施の形態４を示すコンバータトラン
スの主要部の断面構造図

【図８】同巻線の結線を示す結線図

【図９】本発明の実施の形態５を示すコンバータトラン
スの主要部の断面構造図

【図１０】同巻線の結線を示す結線図

【図１１】本発明の実施の形態６を示すコンバータトラ
ンスの主要部の断面構造図

【図１２】同巻線の結線を示す結線図

【図１３】本発明の実施の形態７を示すコンバータトラ
ンスの主要部の断面構造図

【図１４】同巻線の結線を示す結線図

【図１５】本発明の実施の形態８を示すコンバータトラ
ンスの主要部の断面構造図

【図１６】同巻線の結線を示す結線図

【図１７】本発明の実施の形態９を示すコンバータトラ
ンスの主要部の断面構造図

【図１８】同巻線の結線を示す結線図

【図１９】従来のコンバータトランスの主要部の断面構
造図

【図２０】同巻線の結線を示す結線図

【図２１】従来のコンバータトランスの主要部の断面構
造図

【図２２】同巻線の結線を示す結線図

【符号の説明】

１１ 一次主巻線 １１ａ 一次主巻線の分割巻線 １１ｂ 一次主巻線の分割巻線 １１ｃ 一次主巻線の分割巻線 １１ｄ 一次主巻線の分割巻線 １２ 一次補助巻線 １３ 二次主巻線 １３ａ 二次主巻線の分割巻線 １３ｂ 二次主巻線の分割巻線 １３ｃ 二次主巻線の分割巻線 １３ｄ 二次主巻線の分割巻線 １４ 二次補助巻線 １５ 二次補助巻線 １６ コイルボビン １７ 磁芯 １８ 絶縁材料 １９ａ 巻溝 １９ｂ 巻溝 １９ｃ 巻溝 １９ｄ 巻溝 １９ｅ 巻溝 １９ｆ 巻溝 １９ｇ 巻溝 ２０ 磁芯のギャップ ２１ 漏れ磁束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 31/00 Ｅ (72)発明者 大野 耕治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山上 一彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E043 AA01 BA02 5E044 BA01 BB02 BB03 BB07 BC02 5H006 CC02 HA05 HA08 HA09

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の巻溝を有するコイルボビンと、
   複数の分割巻線で構成されその分割巻線を直列に接続し
   たものに他の分割巻線を並列に接続した一次主巻線と、
   複数の分割巻線で構成されその分割巻線を直列に接続し
   たものを並列に接続した二次主巻線と、上記巻線を施し
   たコイルボビンに組込まれるギャップを有する磁芯から
   構成され、この磁芯のギャップに対応するコイルボビン
   の巻溝に一次主巻線と二次主巻線の分割巻線の１つが積
   層巻きされ、他のコイルボビンの巻溝に上記一次主巻線
   と二次主巻線の分割巻線を交互に巻装してなるコンバー
   タトランス。
2. 【請求項２】 磁芯のギャップに対応するコイルボビン
   の巻溝に巻装される一次主巻線と二次主巻線の分割巻線
   のうちいずれか一方の分割巻線として多層の絶縁皮膜を
   有する導線で構成した請求項１に記載のコンバータトラ
   ンス。
3. 【請求項３】 磁芯のギャップに対応しないコイルボビ
   ンの巻溝の１つに一次主巻線と二次主巻線の分割巻線の
   １つを積層巻きした請求項１に記載のコンバータトラン
   ス。
4. 【請求項４】 磁芯のギャップに対応しないコイルボビ
   ンの巻溝の１つに巻装される一次主巻線と二次主巻線の
   分割巻線のうちいずれか一方の分割巻線を多層の絶縁皮
   膜を有する導線で構成した請求項３に記載のコンバータ
   トランス。
5. 【請求項５】 磁芯のギャップに対応し一次主巻線と二
   次主巻線の分割巻線の１つを積層巻きしたコイルボビン
   の巻溝の両隣の巻溝に二次主巻線の分割巻線を巻装した
   請求項１に記載のコンバータトランス。
6. 【請求項６】 磁芯のギャップに対応し一次主巻線と二
   次主巻線の分割巻線の１つを積層巻きしたコイルボビン
   の巻溝の両隣の巻溝に二次主巻線の分割巻線と二次補助
   巻線を巻装した請求項１に記載のコンバータトランス。
7. 【請求項７】 コイルボビンの磁芯に対応する巻溝およ
   びその両隣の巻溝以外の巻溝の少なくとも１つに一次主
   巻線と一次補助巻線を巻装した請求項１に記載のコンバ
   ータトランス。
8. 【請求項８】 磁芯のギャップに対応し一次主巻線と二
   次主巻線を積層巻きした巻溝に、さらに一次補助巻線を
   巻装した請求項１に記載のコンバータトランス。
9. 【請求項９】 一次補助巻線を分割巻線とした請求項７
   に記載のコンバータトランス。
10. 【請求項１０】 一次補助巻線をコイルボビンの単独の
    巻溝に巻装した請求項１に記載のコンバータトランス。
11. 【請求項１１】 コイルボビンの磁芯のギャップに対応
    する巻溝およびその両隣の巻溝以外の巻溝の端部の巻溝
    に一次主巻線と二次補助巻線を巻装した請求項３に記載
    のコンバータトランス。
12. 【請求項１２】 二次補助巻線を２つ有する請求項１に
    記載のコンバータトランス。
13. 【請求項１３】 ２つの補助巻線のうち少なくとも１つ
    の二次補助巻線を分割巻線とした請求項１２に記載のコ
    ンバータトランス。
14. 【請求項１４】 二次補助巻線をコイルボビンの単独の
    巻溝に巻装した請求項１に記載のコンバータトランス。
15. 【請求項１５】 磁芯のギャップに対応するコイルボビ
    ンの巻溝を他の巻溝より幅広に構成した請求項１に記載
    のコンバータトランス。
16. 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか１つに記載
    のコンバータトランスを電源用として用いた電子機器。