JP2000306745A - 電源トランス - Google Patents
電源トランスInfo
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- JP2000306745A JP2000306745A JP11111537A JP11153799A JP2000306745A JP 2000306745 A JP2000306745 A JP 2000306745A JP 11111537 A JP11111537 A JP 11111537A JP 11153799 A JP11153799 A JP 11153799A JP 2000306745 A JP2000306745 A JP 2000306745A
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- coil
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサ入力型の整流回路の場合はチョー
ク入力型の整流回路とは異なって、コンデンサ充電電流
はピーク電流値の高い高調波成分の多い電流となり、電
源トランスの１次側である電源電圧波形を歪ませるとい
う課題があった。 【解決手段】 電源トランス１０の１次コイル１−２次
コイル２間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に１枚ま
たは複数枚の装着した磁性体Ａ４により、磁性体Ａ４と
ＥＩ鉄心３の中央脚との間、および磁性体Ａ４とＥＩ鉄
心３の側脚との間に、磁路を形成する。これらの磁路に
よる漏洩磁束により、電源トランス１０の１次コイル１
と２次コイル２に直列にリアクトルを付加したことと同
じ機能をもたせる。これらの仮想的なリアクトルを有す
る電源トランス１０を使用することにより、コンデンサ
入力型でもチョーク入力型の整流回路と同等の働きをさ
せることができる。
ク入力型の整流回路とは異なって、コンデンサ充電電流
はピーク電流値の高い高調波成分の多い電流となり、電
源トランスの１次側である電源電圧波形を歪ませるとい
う課題があった。 【解決手段】 電源トランス１０の１次コイル１−２次
コイル２間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に１枚ま
たは複数枚の装着した磁性体Ａ４により、磁性体Ａ４と
ＥＩ鉄心３の中央脚との間、および磁性体Ａ４とＥＩ鉄
心３の側脚との間に、磁路を形成する。これらの磁路に
よる漏洩磁束により、電源トランス１０の１次コイル１
と２次コイル２に直列にリアクトルを付加したことと同
じ機能をもたせる。これらの仮想的なリアクトルを有す
る電源トランス１０を使用することにより、コンデンサ
入力型でもチョーク入力型の整流回路と同等の働きをさ
せることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ入力型
の整流回路の電源として使用される電源トランスに関す
る。
の整流回路の電源として使用される電源トランスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｅ型鉄心及びＩ型鉄心からなるＥ
Ｉ型鉄心の中央脚に１次コイル及び２次コイルが巻装さ
れた電源トランスが多く用いられている。
Ｉ型鉄心の中央脚に１次コイル及び２次コイルが巻装さ
れた電源トランスが多く用いられている。
【０００３】図６は従来例における電源回路の回路図で
あり、図７は従来例における電源トランスの１次側の電
圧電流波形図である。図において、Ｅは交流電源、Ｔは
電源トランス、Ｄは整流器、Ｃはコンデンサ、ＲＬは負
荷、Ｖ1a' は１次側交流電圧、Ｉ1a' は１次側交流電
流、Ｉ2a' は２次側交流電流である。整流器Ｄの入力端
子は電源トランスＴの２次側に接続されて入力電流の全
波整流を行う。出力端子には負荷ＲＬと出力電圧を平滑
するためのコンデンサＣが接続されている。負荷ＲＬに
負荷電流が流れるときは、整流器Ｄを介してコンデンサ
Ｃが充電され、この高いピーク電流値を持つコンデンサ
Ｃの充電電流と同一の２次側交流電流Ｉ2a' が電源トラ
ンスＴの２次側に流れ、さらに相互誘導により２次側交
流電流Ｉ2a' と相似形の１次側交流電流Ｉ1a' が流れ
る。
あり、図７は従来例における電源トランスの１次側の電
圧電流波形図である。図において、Ｅは交流電源、Ｔは
電源トランス、Ｄは整流器、Ｃはコンデンサ、ＲＬは負
荷、Ｖ1a' は１次側交流電圧、Ｉ1a' は１次側交流電
流、Ｉ2a' は２次側交流電流である。整流器Ｄの入力端
子は電源トランスＴの２次側に接続されて入力電流の全
波整流を行う。出力端子には負荷ＲＬと出力電圧を平滑
するためのコンデンサＣが接続されている。負荷ＲＬに
負荷電流が流れるときは、整流器Ｄを介してコンデンサ
Ｃが充電され、この高いピーク電流値を持つコンデンサ
Ｃの充電電流と同一の２次側交流電流Ｉ2a' が電源トラ
ンスＴの２次側に流れ、さらに相互誘導により２次側交
流電流Ｉ2a' と相似形の１次側交流電流Ｉ1a' が流れ
る。
【０００４】これらの電源トランスＴの１次側と２次側
は電磁的結合が良い（＝結合係数が大きい）ため、整流
器Ｄを介してコンデンサＣに充電する充電電流を抑制す
るインピーダンス（インダクタンスを含む）が小さい。
従って、電源トランスＴの１次側に流れる１次側交流電
流Ｉ1a' は充電電流に対応したピーク値が高い電流であ
る。
は電磁的結合が良い（＝結合係数が大きい）ため、整流
器Ｄを介してコンデンサＣに充電する充電電流を抑制す
るインピーダンス（インダクタンスを含む）が小さい。
従って、電源トランスＴの１次側に流れる１次側交流電
流Ｉ1a' は充電電流に対応したピーク値が高い電流であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７に示されているよ
うに、従来の電源トランスがコンデンサ入力型の整流回
路の電源として使用された場合は、電源トランスＴの１
次側に流れる１次側交流電流Ｉ1a' はピーク値が高く、
高調波成分の多い電流となる。これは、電源系統の力率
を悪くし、電源電圧波形を歪ませる等の課題があった。
うに、従来の電源トランスがコンデンサ入力型の整流回
路の電源として使用された場合は、電源トランスＴの１
次側に流れる１次側交流電流Ｉ1a' はピーク値が高く、
高調波成分の多い電流となる。これは、電源系統の力率
を悪くし、電源電圧波形を歪ませる等の課題があった。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、コンデンサ入力型の整流回路の電源として使
用された場合でも、１次側交流電流のピーク値を抑制
し、高調波成分を少なくする電源トランスを提供するこ
とを目的とする。
のであり、コンデンサ入力型の整流回路の電源として使
用された場合でも、１次側交流電流のピーク値を抑制
し、高調波成分を少なくする電源トランスを提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】電源トランス１０の１次
コイル１−２次コイル２間でＥＩ鉄心３の側脚と対向す
る位置に装着した磁性体により、磁性体とＥＩ鉄心３の
中央脚との間、および磁性体とＥＩ鉄心３の側脚との間
に、磁路を形成する。これらの磁路による漏洩磁束は電
源トランス１０の１次コイル１と２次コイル２との電磁
的結合を悪く（＝結合係数が小さい）し、電源トランス
１０の１次コイル１と２次コイル２に直列リアクタンス
を付加したことと同じ機能をもたせることができる。
コイル１−２次コイル２間でＥＩ鉄心３の側脚と対向す
る位置に装着した磁性体により、磁性体とＥＩ鉄心３の
中央脚との間、および磁性体とＥＩ鉄心３の側脚との間
に、磁路を形成する。これらの磁路による漏洩磁束は電
源トランス１０の１次コイル１と２次コイル２との電磁
的結合を悪く（＝結合係数が小さい）し、電源トランス
１０の１次コイル１と２次コイル２に直列リアクタンス
を付加したことと同じ機能をもたせることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
の電源トランスは、ＥＩ鉄心３の中央脚の内側に１次コ
イル１を外側に２次コイル２又はその逆を同心配置した
電源トランスにおいて、１次コイル１−２次コイル２間
でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置にコイルの巻幅とほ
ぼ等しい幅の磁性体を１枚又は複数枚を装着したことに
特徴を有している。
の電源トランスは、ＥＩ鉄心３の中央脚の内側に１次コ
イル１を外側に２次コイル２又はその逆を同心配置した
電源トランスにおいて、１次コイル１−２次コイル２間
でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置にコイルの巻幅とほ
ぼ等しい幅の磁性体を１枚又は複数枚を装着したことに
特徴を有している。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の１実施例における電源トランス
の斜視図であり、図２は本発明の１実施例における電源
トランスの断面図と２次ボビン，磁性体の斜視図であ
る。図において、１０は電源トランス、１は１次コイ
ル、２は２次コイル、３はＥＩ鉄心、４は磁性体Ａ、６
は２次ボビンである。磁性体Ａ４は、コイル幅とほぼ等
しい長方形の方向性ケイ素鋼板、無方向性ケイ素鋼板等
である。この磁性体Ａ４をＥＩ鉄心３の中央脚の内側に
配置された１次コイル１と外側に配置された２次コイル
２との間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に少なくと
も１枚以上装着する。２次ボビン６はＥＩ鉄心３と電源
トランス１０の巻線との間に位置している。
明する。図１は本発明の１実施例における電源トランス
の斜視図であり、図２は本発明の１実施例における電源
トランスの断面図と２次ボビン，磁性体の斜視図であ
る。図において、１０は電源トランス、１は１次コイ
ル、２は２次コイル、３はＥＩ鉄心、４は磁性体Ａ、６
は２次ボビンである。磁性体Ａ４は、コイル幅とほぼ等
しい長方形の方向性ケイ素鋼板、無方向性ケイ素鋼板等
である。この磁性体Ａ４をＥＩ鉄心３の中央脚の内側に
配置された１次コイル１と外側に配置された２次コイル
２との間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に少なくと
も１枚以上装着する。２次ボビン６はＥＩ鉄心３と電源
トランス１０の巻線との間に位置している。
【００１０】電源トランス１０のＥＩ鉄心３の中央脚の
内側に配置された１次コイル１と外側に配置された２次
コイル２との間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に装
着された磁性体Ａ４は、ＥＩ鉄心３の中央脚とＥＩ鉄心
３の側脚との間に各々磁路を形成する。
内側に配置された１次コイル１と外側に配置された２次
コイル２との間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に装
着された磁性体Ａ４は、ＥＩ鉄心３の中央脚とＥＩ鉄心
３の側脚との間に各々磁路を形成する。
【００１１】磁性体Ａ４とＥＩ鉄心３の中央脚とにより
形成した磁路が１次コイル１を貫通するために１次コイ
ル１に付与された仮想的なリアクトルとなり、磁性体Ａ
４とＥＩ鉄心３の側脚により形成した磁路が２次コイル
２を貫通するために２次コイル２に付与された仮想的な
リアクトルになる。また、この１次コイル１、２次コイ
ル２に付与される仮想的なリアクトルの大きさは、磁性
体Ａ４の形状を変更することによって、大きく変化させ
ることが可能であ。
形成した磁路が１次コイル１を貫通するために１次コイ
ル１に付与された仮想的なリアクトルとなり、磁性体Ａ
４とＥＩ鉄心３の側脚により形成した磁路が２次コイル
２を貫通するために２次コイル２に付与された仮想的な
リアクトルになる。また、この１次コイル１、２次コイ
ル２に付与される仮想的なリアクトルの大きさは、磁性
体Ａ４の形状を変更することによって、大きく変化させ
ることが可能であ。
【００１２】図３は本発明の他の実施例における電源ト
ランスの断面図と２次ボビン，磁性体の斜視図である。
図において、５は磁性体Ｂであり、コイル幅とほぼ等し
い断面コ字形の方向性ケイ素鋼板、無方向性ケイ素鋼板
等である。この磁性体Ｂ５を鉄心３の中央脚の内側に配
置された１次コイル１と外側に配置された２次コイル２
との間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に少なくとも
１枚以上装着する。磁性体Ｂ５以外は図１，図２と同じ
であるので、説明は省略する。
ランスの断面図と２次ボビン，磁性体の斜視図である。
図において、５は磁性体Ｂであり、コイル幅とほぼ等し
い断面コ字形の方向性ケイ素鋼板、無方向性ケイ素鋼板
等である。この磁性体Ｂ５を鉄心３の中央脚の内側に配
置された１次コイル１と外側に配置された２次コイル２
との間でＥＩ鉄心３の側脚に対向する位置に少なくとも
１枚以上装着する。磁性体Ｂ５以外は図１，図２と同じ
であるので、説明は省略する。
【００１３】図４は本発明の１実施例における電源回路
の等価回路図であり、図５は本発明の１実施例における
電源トランスの１次側の電圧電流波形図である。図にお
いて、Ｅは交流電源、Ｔは電源トランス、Ｌ1 は１次コ
イル１に付与された電源トランスＴの１次側リアクト
ル、Ｌ2 は２次コイル２に付与された電源トランスＴの
２次側リアクトル、Ｄは整流器、Ｃはコンデンサ、ＲＬ
は負荷、Ｖ1aは１次側交流電圧、Ｉ1aは１次側交流電
流、Ｉ2aは２次側交流電流である。
の等価回路図であり、図５は本発明の１実施例における
電源トランスの１次側の電圧電流波形図である。図にお
いて、Ｅは交流電源、Ｔは電源トランス、Ｌ1 は１次コ
イル１に付与された電源トランスＴの１次側リアクト
ル、Ｌ2 は２次コイル２に付与された電源トランスＴの
２次側リアクトル、Ｄは整流器、Ｃはコンデンサ、ＲＬ
は負荷、Ｖ1aは１次側交流電圧、Ｉ1aは１次側交流電
流、Ｉ2aは２次側交流電流である。
【００１４】整流器Ｄの入力端子は電源トランスＴの２
次側に接続されて入力電流の全波整流を行う。出力端子
には負荷ＲＬと出力電圧を平滑するためのコンデンサＣ
が接続されている。負荷ＲＬに負荷電流が流れるとき
は、整流器Ｄを介してコンデンサＣが充電され、コンデ
ンサＣの充電電流と同一の２次側電流が電源トランスＴ
の２次側に流れ、さらに相互誘導により２次側電流と相
似形の１次側電流が流れることになる。このときのコン
デンサＣの充電電流は、リアクトルＬ１およびリアクト
ルＬ２によって、ピーク電流値が抑制され、従って、２
次側交流電流Ｉ2aも１次側交流電流Ｉ1aもピーク電流値
が抑制される。
次側に接続されて入力電流の全波整流を行う。出力端子
には負荷ＲＬと出力電圧を平滑するためのコンデンサＣ
が接続されている。負荷ＲＬに負荷電流が流れるとき
は、整流器Ｄを介してコンデンサＣが充電され、コンデ
ンサＣの充電電流と同一の２次側電流が電源トランスＴ
の２次側に流れ、さらに相互誘導により２次側電流と相
似形の１次側電流が流れることになる。このときのコン
デンサＣの充電電流は、リアクトルＬ１およびリアクト
ルＬ２によって、ピーク電流値が抑制され、従って、２
次側交流電流Ｉ2aも１次側交流電流Ｉ1aもピーク電流値
が抑制される。
【００１５】このため、１次側交流電流Ｉ1aはピーク値
の低い高調波成分の少ない電流となる。図７と比較し
て、１次側交流電流Ｉ1aはピーク値の低い高調波成分の
少ない電流である。
の低い高調波成分の少ない電流となる。図７と比較し
て、１次側交流電流Ｉ1aはピーク値の低い高調波成分の
少ない電流である。
【００１６】従って、２次側にコンデンサ入力型の整流
回路を接続した場合、コンデンサＣを充電する２次側交
流電流Ｉ2aのピーク値を抑制し、１次側交流電流Ｉ1aの
ピーク電流値を抑制することにより高調波成分の少ない
電流とし、電源電圧波形を歪ませたり、送電線の損失を
増大させることが低減できる。
回路を接続した場合、コンデンサＣを充電する２次側交
流電流Ｉ2aのピーク値を抑制し、１次側交流電流Ｉ1aの
ピーク電流値を抑制することにより高調波成分の少ない
電流とし、電源電圧波形を歪ませたり、送電線の損失を
増大させることが低減できる。
【００１７】
【発明の効果】上記説明したように、本発明の電源トラ
ンスは、ＥＩ鉄心３の中央脚の内側に１次コイル１を外
側に２次コイル２又はその逆を同心配置した電源トラン
スにおいて、１次コイル１−２次コイル２間でＥＩ鉄心
３の側脚に対向する位置にコイルの巻幅とほぼ等しい幅
の磁性体を１枚又は複数枚を装着したことにより、電源
トランス１０の１次コイル１と２次コイル２に直列にリ
アクトルを付加したことと等価となるので、出力側にコ
ンデンサ入力型の整流回路を接続した場合でも、コンデ
ンサの充電電流を抑制し、１次側および２次側を流れる
電流のピーク電流値を抑制して高調波成分の少ない電流
とすることができる。また、磁性体の形状を変更するこ
とによって、リアクトルの値を大きく変化させることが
可能であり、電源トランス１０に接続される負荷ＲＬの
変化に容易に対応させることができる。
ンスは、ＥＩ鉄心３の中央脚の内側に１次コイル１を外
側に２次コイル２又はその逆を同心配置した電源トラン
スにおいて、１次コイル１−２次コイル２間でＥＩ鉄心
３の側脚に対向する位置にコイルの巻幅とほぼ等しい幅
の磁性体を１枚又は複数枚を装着したことにより、電源
トランス１０の１次コイル１と２次コイル２に直列にリ
アクトルを付加したことと等価となるので、出力側にコ
ンデンサ入力型の整流回路を接続した場合でも、コンデ
ンサの充電電流を抑制し、１次側および２次側を流れる
電流のピーク電流値を抑制して高調波成分の少ない電流
とすることができる。また、磁性体の形状を変更するこ
とによって、リアクトルの値を大きく変化させることが
可能であり、電源トランス１０に接続される負荷ＲＬの
変化に容易に対応させることができる。
【図１】本発明の１実施例における電源トランスの斜視
図である。
図である。
【図２】（ａ）は本発明の１実施例における電源トラン
スの断面図、（ｂ）は２次ボビンの斜視図、（ｃ）は磁
性体の斜視図である。
スの断面図、（ｂ）は２次ボビンの斜視図、（ｃ）は磁
性体の斜視図である。
【図３】（ａ）は本発明の他の実施例における電源トラ
ンスの断面図、（ｂ）は２次ボビンの斜視図、（ｃ）は
磁性体の斜視図である。
ンスの断面図、（ｂ）は２次ボビンの斜視図、（ｃ）は
磁性体の斜視図である。
【図４】本発明の１実施例における電源回路の回路図で
ある。
ある。
【図５】本発明の１実施例における電源トランスの１次
側の電圧電流波形図である。
側の電圧電流波形図である。
【図６】従来例における電源回路の回路図である。
【図７】従来例における電源トランスの１次側の電圧電
流波形図である。
流波形図である。
１０ 電源トランス １ １次コイル ２ ２次コイル ３ ＥＩ鉄心 ４ 磁性体Ａ ５ 磁性体Ｂ ６ ２次ボビン Ｅ 交流電源 Ｔ 電源トランス Ｌ1 リアクトル Ｌ2 リアクトル Ｄ 整流器 Ｃ コンデンサ ＲL 負荷 Ｖ1a １次側交流電圧 Ｉ1a １次側交流電流 Ｉ2a ２次側交流電流 Ｖ1a' １次側交流電圧 Ｉ1a' １次側交流電流 Ｉ2a' ２次側交流電流
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 Ｒ Ｆターム(参考） 5E044 DA01 5E058 BB09 BB19 5H006 AA02 CB01 CC01 DA02 HA09 HA84
Claims (1)
- 【請求項１】 ＥＩ鉄心（３）の中央脚の内側に１次コ
イル（１）を外側に２次コイル（２）又はその逆を同心
配置した電源トランスにおいて、１次コイル（１）−２
次コイル（２）間でＥＩ鉄心（３）の側脚に対向する位
置にコイルの巻幅とほぼ等しい幅の磁性体を１枚又は複
数枚を装着したことを特徴とする電源トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11111537A JP2000306745A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 電源トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11111537A JP2000306745A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 電源トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000306745A true JP2000306745A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14563882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11111537A Pending JP2000306745A (ja) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | 電源トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000306745A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005015725A1 (ja) * | 2003-08-11 | 2006-10-12 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
| JP2019106756A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | ステータの製造方法 |
| CN111868857A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | Abb电网瑞士股份公司 | 具有低损耗绕组的电磁感应装置 |
| JP6793877B1 (ja) * | 2019-10-16 | 2020-12-02 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置用磁性部品 |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11111537A patent/JP2000306745A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005015725A1 (ja) * | 2003-08-11 | 2006-10-12 | サンケン電気株式会社 | スイッチング電源装置 |
| US7405951B2 (en) | 2003-08-11 | 2008-07-29 | Sanken Electric Co., Ltd. | Switching power supply device |
| JP2019106756A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | ステータの製造方法 |
| CN111868857A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | Abb电网瑞士股份公司 | 具有低损耗绕组的电磁感应装置 |
| CN111868857B (zh) * | 2018-03-20 | 2022-06-28 | 日立能源瑞士股份公司 | 具有低损耗绕组的电磁感应装置 |
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| JP6793877B1 (ja) * | 2019-10-16 | 2020-12-02 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置用磁性部品 |
| WO2021074996A1 (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置用磁性部品 |
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