JP2001044045A - スイッチング電源用トランス - Google Patents

スイッチング電源用トランス

Info

Publication number
JP2001044045A
JP2001044045A JP11220857A JP22085799A JP2001044045A JP 2001044045 A JP2001044045 A JP 2001044045A JP 11220857 A JP11220857 A JP 11220857A JP 22085799 A JP22085799 A JP 22085799A JP 2001044045 A JP2001044045 A JP 2001044045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
litz wire
transformer
power supply
switching power
litz
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11220857A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomotsugu Ota
智嗣 大田
Tetsuya Suzuki
徹也 鈴木
Masami Nonaka
正巳 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FDK Corp filed Critical FDK Corp
Priority to JP11220857A priority Critical patent/JP2001044045A/ja
Publication of JP2001044045A publication Critical patent/JP2001044045A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大電力を高効率で得られる小型のスイッチン
グ電源用のトランスを提供する。 【解決手段】 コアの巻軸部を取り囲む樹脂製筒状ボビ
ンの筒側面に1次巻線と2次時巻線とをそれぞれ個別に
巻回するための領域を備えさせ、複数のリッツ線を平行
に並べてなるリッツ線帯を1ターン分巻回して前記2次
巻線とするとともに、各リッツ線の両端部をそれぞれに
共通の板状端子に固着/接続してなるスイッチング電源
用トランスとした。

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用
のトランスに関し、とくに、2次巻線の構造の改良に関
する
【0002】
【従来の技術】スイッチング電源の型式として電流共振
型スイッチング電源がある。このタイプの電源はノイズ
特性に優れることから、主にコンピュータなどノイズを
嫌う機器用の電源として使用される。この電源に使用さ
れるトランスは、1次巻線と2次巻線の結合を疎にする
ことで得た漏洩インダクタンスを共振インダクタンスと
して使用している。すなわち、インダクタンス素子を用
いなくてもある程度の周波数で共振インダクタンスを得
ることができ、共振動作を実現することができるように
なっている。
【0003】このトランスによって大電力を得ようとす
る場合、2次巻線には大電流を流さなくてはならない。
しかし大電流を流せば2次巻線の線材における銅損が問
題となる。そこで、巻線に線材を使用せず断面積が大き
い箔銅板を使用するとともにその巻数も1ターンにして
大電流に対応させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】スイッチング電源回路
においてトランスが占める物理的な領域は大きい。その
ため、大電力を必要とする小型の機器にこの電源を組み
込む場合、スイッチング周波数を上げる必要がある。
【0005】しかし、周波数を大きくするとこの電源の
特徴から漏れ磁束も大きくなる。この漏れ磁束は2次巻
線側の箔銅板に渦電流を発生させ、銅損につながる。ま
た、大電流を箔銅板などの断面積の大きな導体に流す
と、その導体表面部分にしか電流が流れない表皮効果が
発現し、さらに効率を劣化させる。
【0006】したがって本発明は、大電力を高効率で得
られる小型の電流共振型スイッチング電源用のトランス
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、コアの巻
軸部を取り囲む樹脂製筒状ボビンがその筒側面に1次巻
線と2次時巻線とをそれぞれ個別に巻回するための領域
を備え、前記2次巻線が複数のリッツ線を平行に並べて
なるリッツ線帯を1ターン分巻回するとともに、各リッ
ツ線の両端部をそれぞれに共通の板状端子に固着/接続
してなるスイッチング電源用トランスとした。
【0008】また第2の発明は、略Ω状に形成されたリ
ッツ線を平行に並べて前記リッツ線帯としたスイッチン
グ電源用トランスとしている。さらに、前記リッツ線帯
における各リッツ線の端部がそれぞれ互い違いとなるよ
うに千鳥配列されて前記板状端子に固着/接続されてな
るスイッチング電源用トランスを第3の発明とした。
【0009】第4の発明は、前記ボビンの周側面を覆う
カバーを備え、前記2次巻線が前記ボビンと前記カバー
とに狭持されて固定されているスイッチング電源用トラ
ンスとし、前記2次巻線は複数の前記リッツ線帯を積層
するとともに各リッツ線帯に固着/接続されている前記
板状端子同士を適宜に接続してなるスイッチング電源用
トランスを第5の発明とした。
【0010】
【発明の実施の形態】===トランスの概略構造=== 本発明のトランスは主に電流共振型スイッチング電源に
適用される。図1は本発明の実施例におけるトランス1
の外観を前上方からの斜視図として示している。略凸状
平面をなした基台3の上にE−E型のコア10が載置さ
れている。このコア10の巻軸部11にはカバー2が取
り付けられており、巻軸部11を取り囲むボビン(後
述)に巻回されている巻線を上方から押さえつけて固定
している。基台3の前方下面には1次巻線の線材に接続
されたリードピンが植設されている。凸状基台3の後部
幅広部には3層の板状端子4が内蔵されており、この端
子4が基台3後方に導出されるとともにその後端が下方
に曲折されている。この3層の板状端子4は、トランス
1内部で2次巻線の線材に接続されるとともに、その端
部近傍で互いに溶接によって接続されて電気的に1つの
端子として機能している。
【0011】図2はカバー2内部のコア10とボビン2
0の構造を分解斜視図として示している。対向する2つ
のE型コア10における「E」の中央「バー」を巻軸部
11とし、この巻軸部11を中空の略角筒状をなす樹脂
製ボビン20が取り囲んでいる。ボビン20の筒端面と
筒軸を適宜に二分する筒側面にはそれぞれフランジ21
A〜21Cが形成されている。そして、筒の中間にある
フランジ21Cによって仕切られた2つの領域22、2
3には1次巻線と2次巻線とが個別に巻回される。
【0012】フランジ21Cは、2つの領域にそれぞれ
巻回される1次及び2次巻線を疎に結合させる。また、
E型コア10を対向させたときそれぞれの巻軸部11は
僅かな間隙(ギャップ)をもって対向する。このギャッ
プと前記疎に結合された両巻線とによって所定の漏れイ
ンダクタンスが得られる。
【0013】図3(A)(B)は、トランス1を上面か
らの見たときの平面図と、この平面図におけるA1−A
2矢視断面図とをそれぞれ示している。なお、(A)に
おける右半分はカバー2内部の構造を示しており、さら
に、コア10の一部を破断して2次巻線の巻回状態も合
わせて示している。ボビン20の前方の領域22には一
次巻線が、後方の領域23には2次巻線が巻回されてい
る。1次巻線は通常の被膜導線14であり、その端部が
基台3下面のリードピン5に接続されている。そして、
1次巻線にはこのリードピン5を介して高周波で断続す
る電流が流される。一方、2次巻線は本発明における重
要な要件であり、その線材は被膜された細い導線を多数
本束にしたリッツ線25としている。以下、この2次巻
線の構成や巻回構造をその形成手順に従って説明する。
【0014】本実施例では直径0.1mmの被膜細線を
200本寄り合わせたリッツ線25を使用するととも
に、このリッツ線25を複数本(本実施例では15本)
平行に並べて帯状の「リッツ線帯」26にしてボビン2
0に巻回している。2次巻線は、リッツ線25の端部を
互い違いにして千鳥配列に並べ、その端部を先述の板状
端子4に超音波溶着によって固着/接続した後、略Ω状
に屈曲してボビン20に跨設するように巻回して形成さ
れる。
【0015】ここで、千鳥配列としたのは、溶着時に押
しつぶされて幅広になることを考慮したためであり、隣
り合うリッツ線25同士が溶着時にその端部で接触し、
接続不良が生じないようにするためである。また、限ら
れた巻線領域23により多くのリッツ線25が並べられ
るようにもしている。
【0016】さらに、Ω状に屈曲したのは、リッツ線2
5内における細線の長さを外側と内側とで同じにするた
めである。すなわち、各リッツ線25を板状端子4に固
着/接続した後にリッツ線帯26を屈曲してもリッツ線
25内部の細線がΩの肩の部分27と裾の部分28のそ
れぞれ2箇所で反対方向に曲げられるので外側と内側と
で線材の長さが同じになり、線材を引っ張る方向にスト
レスがかからないようにしている。例えば、各リッツ線
25を板状端子4に固着/接続した後にU字型に屈曲す
ると、細線の長さは外側が長く、内側が短くなる。この
とき、線材の両端が板状端子4に固着されて固定されて
いるので、線材の延長方向に強いストレスがかかること
になる。このストレスは固着点において接続不良などを
発生させる原因ともなる。
【0017】なお、本実施例では、2次巻線により大き
な電流を流せるように 板状端子4に接続されたリッツ
線帯26を上下に3層重ねている。上述したように、こ
の3層のリッツ線帯26に接続されている各板状端子4
は基台3外部で接続されている。したがって、3層のリ
ッツ線帯26がボビン20に1ターン分だけ巻回された
1本の2次巻線として形成される。
【0018】===その他、変更例・応用例=== 上記実施例では、リッツ線帯を水平状態のままで板状端
子に固着/接続したのち、そのまま屈曲してもストレス
がかからないようにΩ状のリッツ線帯としている。しか
し、トランスが取り付けられる基板の形状などによって
は、板状端子が基台と垂直となる方が都合がよい場合も
ある。そのような場合は、リッツ線を屈曲した後で板状
端子を固着させれば、例えば、逆U字型のリッツ線帯と
することができる。
【0019】リッツ線帯の積層数は適宜に設定可能であ
り、2次巻線に流れる電流に応じて適宜に設定すればよ
い。もちろん、単層でもよい。
【0020】上記実施例において、カバーは、リッツ線
帯をボビンとの間に狭持して固定するためのものでり、
リッツ線帯をボビンに接着するなどして適宜に固定でき
れば、このカバーは必要ない。リッツ線と板状端子との
接続は超音波溶着に限らずスポット溶接や半田づけなど
適宜な方法が適用できる。したがって、リッツ線の端部
が幅広にならなければリッツ線を千鳥配列しなくてもよ
い。
【0021】
【発明の効果】本発明のスイッチング電源用トランス
は、リッツ線を平行に並べたリッツ線帯をコアの巻軸部
を取り囲むボビンに1ターン分巻回するとともに各リッ
ツ線の両端部をそれぞれ共通の板状端子に接続して2次
巻線としている。
【0022】リッツ線は被膜された細い導線を多数束ね
たものであり、1次巻線側に高周波電圧を印可して2次
巻線に大電流を発生させる場合、電流は各リッツ線が内
包する細線を流れることで渦電流による銅損が発生しに
くく、表皮効果を回避できる。この細線が多数存在する
ため線抵抗成分による損失も少なくすることができる。
【0023】さらに、リッツ線帯の各リッツ線を共通の
端子に接続することで1ターン分の2次巻線がボビンに
巻回されることになり、さらに銅損を少なくすることが
できる。したがって、電源の駆動周波数を高周波化して
も大電流を効率よく流すことができ、トランスの小型化
を達成することができる。
【0024】また、各リッツ線を略Ω状に屈曲させるこ
とでリッツ線内の各細線の長さをほぼ等しくすることが
できる。そのため、あらかじめ水平な状態でリッツ線帯
の各リッツ線の端部を板状端子に接続した後で巻回状態
となるように屈曲しても、各線材の端点(板状端子との
接続点)にストレスがかからない。そのため、接続不良
などが発生しにくく、信頼性が向上する。また、あらか
じめリッツ線と板状端子とを水平な状態にして互いに固
着/接続する作業ができるので、製造工程が簡略化され
てコストダウンに寄与する。
【0025】さらに、リッツ線帯の各リッツ線を千鳥配
列とすることで、超音波溶着などによって板状端子とリ
ッツ線とを固着/接続する場合でも、リッツ線を高密度
で配列することができる。それによってさらに線抵抗を
減らすことができる。
【0026】ボビンをカバーで覆うことで、ボビンを跨
いだだけの不安定な状態で巻回されるリッツ線帯をボビ
ンとの間に狭持して固定することができ、漏れインダク
タンスを安定させ、信頼性を向上させる。
【0027】リッツ線帯を積層するとともに、各リッツ
線帯に固着/接続されている板状端子を互いに接続する
ことで、線抵抗をさらに減少させることができる。ま
た、層数を適宜に設定するだけで2次巻線に流す電流を
自在に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるトランスの前上方から
の斜視図である。
【図2】上記実施例におけるコアとボビンとの位置関係
を分解斜視図によって示している。
【図3】上記実施例において、2次巻線の巻回構造を示
すための概略図であり、(A)は上方からの平面図であ
り、(B)は(A)におけるA1,A2矢視断面図であ
る。
【符号の説明】
1 トランス 3 基台 4 板状端子 10 コア 20 ボビン 25 リッツ線 26 リッツ線帯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 正巳 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 Fターム(参考) 5E043 AA01 AB01 AB05 BA01 EA05 EA06 EB01 EB02 EB05 5E070 AA11 AB01 BA08 CA04 CA07 CA12 CA13 CA15 CA16 EB01 5H730 AA14 BB21 BB62 ZZ16

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアの巻軸部を取り囲む樹脂製筒状ボビ
    ンは筒側面に1次巻線と2次時巻線とをそれぞれ個別に
    巻回するための領域を備え、前記2次巻線は複数のリッ
    ツ線を平行に並べてなるリッツ線帯を1ターン分巻回す
    るとともに、各リッツ線の両端部をそれぞれに共通の板
    状端子に固着/接続してなることを特徴とするスイッチ
    ング電源用トランス。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記リッツ線帯は略
    Ω状に形成されたリッツ線を平行に並べてなることを特
    徴とするスイッチング電源用トランス。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記リッツ
    線帯における各リッツ線の端部がそれぞれ互い違いとな
    るように千鳥配列されて前記板状端子に固着/接続され
    てなることを特徴とするスイッチング電源用トランス。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記
    ボビンの周側面を覆うカバーを備え、前記2次巻線が前
    記ボビンと前記カバーとに狭持されて固定されることを
    特徴とするスイッチング電源用トランス。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、前記
    2次巻線は複数の前記リッツ線帯を積層するとともに各
    リッツ線帯に固着/接続されている前記板状端子同士を
    適宜に接続してなることを特徴とするスイッチング電源
    用トランス。
JP11220857A 1999-08-04 1999-08-04 スイッチング電源用トランス Pending JP2001044045A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11220857A JP2001044045A (ja) 1999-08-04 1999-08-04 スイッチング電源用トランス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11220857A JP2001044045A (ja) 1999-08-04 1999-08-04 スイッチング電源用トランス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001044045A true JP2001044045A (ja) 2001-02-16

Family

ID=16757643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11220857A Pending JP2001044045A (ja) 1999-08-04 1999-08-04 スイッチング電源用トランス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001044045A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050106809A (ko) * 2004-05-06 2005-11-11 세향산업 주식회사 고주파 대전력용 고효율 트랜스포머 및 그에 삽입된 코일 제작기법
WO2007060998A1 (ja) * 2005-11-24 2007-05-31 Komatsu Ltd. Acリンク双方向dc-dcコンバータとそれを用いたハイブリッド電源システムおよびハイブリッド車両

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050106809A (ko) * 2004-05-06 2005-11-11 세향산업 주식회사 고주파 대전력용 고효율 트랜스포머 및 그에 삽입된 코일 제작기법
WO2007060998A1 (ja) * 2005-11-24 2007-05-31 Komatsu Ltd. Acリンク双方向dc-dcコンバータとそれを用いたハイブリッド電源システムおよびハイブリッド車両
JP4794009B2 (ja) * 2005-11-24 2011-10-12 株式会社小松製作所 Acリンク双方向dc−dcコンバータとそれを用いたハイブリッド電源システムおよびハイブリッド車両
US9166415B2 (en) 2005-11-24 2015-10-20 Komatsu Ltd. AC link bidirectional DC-DC converter, hybrid power supply system using the same and hybrid vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7439839B2 (en) High-current electrical coil, and transformer construction including same
JP4845199B2 (ja) トランス
JP2010268306A (ja) コイルアンテナ
US20120032771A1 (en) Coil and method of forming the coil
JP2001135532A (ja) マルチチャンネル・ユニフォーム出力型トランス
JP2000164431A (ja) インダクタ
JP2002043131A (ja) インダクタンス素子及びインダクタンス素子の製造方法
JP4595312B2 (ja) トランス
JP2962707B1 (ja) 表面実装型小型コイル部品
WO2018012760A1 (ko) 공통 권선 평면 트랜스포머
JPH04196507A (ja) 薄型トランス
JPH056829A (ja) 薄型トランス
JP2001044045A (ja) スイッチング電源用トランス
JPH11186086A (ja) 非接触式電力伝送装置用渦巻型コイルの製造方法
JP2003197439A (ja) 電磁装置
JP2010245456A (ja) リアクトル集合体
JP4021746B2 (ja) 電源装置用コイル部品の基板実装構造
JP2009302492A (ja) 電磁誘導器
JPH10340819A (ja) コイル及び薄型変成器
CN112216481A (zh) 磁感线圈
JP2001257120A (ja) 多連筒状チョークコイル。
CN216212638U (zh) 一种线圈组件
JP2971943B2 (ja) 薄型トランス
JPH11307366A (ja) 薄型トランス用コイル
JPH03263805A (ja) 磁心装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20040917