JP2002136128A - 磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路 - Google Patents
磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成が簡素で、小型、高効率かつ経済的なス
イッチング電源を得ることができる磁心、それを用いた
線輪部品及び電源回路を提供する。 【解決手段】 本発明のアクティブフィルタ回路に供す
る線輪部品は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の軟磁気特性を
有する一対のＥＥ型の磁心１１Ａ、１１Ｂの巻芯部に磁
束が鎖交するように巻線１２を施し、かつ前記対向する
一対の磁心１１Ａ、１１Ｂの対向面のうち外脚の接合部
に空隙を設け、主トランジスタの導通にしたがって入力
側から流れ込むコイル電流によって前記磁心に形成する
磁界の方向と逆極性となるように前記接合部の空隙にフ
ィルム状の永久磁石１３Ａ、１３Ｂを配置した。
イッチング電源を得ることができる磁心、それを用いた
線輪部品及び電源回路を提供する。 【解決手段】 本発明のアクティブフィルタ回路に供す
る線輪部品は、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の軟磁気特性を
有する一対のＥＥ型の磁心１１Ａ、１１Ｂの巻芯部に磁
束が鎖交するように巻線１２を施し、かつ前記対向する
一対の磁心１１Ａ、１１Ｂの対向面のうち外脚の接合部
に空隙を設け、主トランジスタの導通にしたがって入力
側から流れ込むコイル電流によって前記磁心に形成する
磁界の方向と逆極性となるように前記接合部の空隙にフ
ィルム状の永久磁石１３Ａ、１３Ｂを配置した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に多用さ
れる磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路に関し、
特にスイッチング電源等に使用される磁心やチョークコ
イル、及びトランスの小型化、低損失化、更には回路の
簡素化、高効率化、省資源化に寄与する技術に関する。
れる磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路に関し、
特にスイッチング電源等に使用される磁心やチョークコ
イル、及びトランスの小型化、低損失化、更には回路の
簡素化、高効率化、省資源化に寄与する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より電源の小型化と高効率化を図る
ためスイッチング電源化が図られてきたが、一般にトラ
ンスを用いた絶縁型で１００Ｗを大きく超える出力を得
るためには、図９に示すようなシングルエンドフォワー
ド型化のＤＣ−ＤＣコンバータ回路や図１０（ａ）に示
すようなフルブリッジ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路が
多用されてきた。
ためスイッチング電源化が図られてきたが、一般にトラ
ンスを用いた絶縁型で１００Ｗを大きく超える出力を得
るためには、図９に示すようなシングルエンドフォワー
ド型化のＤＣ−ＤＣコンバータ回路や図１０（ａ）に示
すようなフルブリッジ型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路が
多用されてきた。
【０００３】また、近年のスイッチング電源では商用電
源入力への電流、電圧の歪みに起因する力率の低下を排
除する、いわゆる、高調波規制に対応するため、図８
（ａ）に示すように、商用電源を従来のチョークインプ
ット整流せずに、あえて整流後にリアクタＬ４をスイッ
チングトランジスタＱ１を介して地絡し、そのオフ後
は、オン期間中にリアクタＬ４に蓄積した磁気エネルギ
ーを出力コンデンサＣ１に放出する形態を得た後に、主
たる機能であるＤＣ−ＤＣコンバータに出力する、いわ
ゆるアクティブフィルタ構成をとっている。
源入力への電流、電圧の歪みに起因する力率の低下を排
除する、いわゆる、高調波規制に対応するため、図８
（ａ）に示すように、商用電源を従来のチョークインプ
ット整流せずに、あえて整流後にリアクタＬ４をスイッ
チングトランジスタＱ１を介して地絡し、そのオフ後
は、オン期間中にリアクタＬ４に蓄積した磁気エネルギ
ーを出力コンデンサＣ１に放出する形態を得た後に、主
たる機能であるＤＣ−ＤＣコンバータに出力する、いわ
ゆるアクティブフィルタ構成をとっている。
【０００４】なお、制御回路ｃｏｎｔ．４は、リアクタ
Ｌ４に流れる電流波形のピーク値が商用電源のＤ１を介
した全波整流波形電圧に相似の値となるようにオンとオ
フの時比率を調節してほぼ力率が１の電源特性を得てい
る。
Ｌ４に流れる電流波形のピーク値が商用電源のＤ１を介
した全波整流波形電圧に相似の値となるようにオンとオ
フの時比率を調節してほぼ力率が１の電源特性を得てい
る。
【０００５】しかしながら、上述した従来の技術におい
ては、工業上、下記のような重大な欠点があった。
ては、工業上、下記のような重大な欠点があった。
【０００６】即ち、従来技術において、ある程度出力の
大きいＤＣ−ＤＣコンバータを使用する際は、トランス
の大型化を避けるために図９のようなシングルエンドフ
ォワード型コンバータの構成を採る必要があり、その結
果、主トランジスタのオン期間、オフ期間の電力伝送の
円滑化を得るため、平滑用のチョークコイルＬ５も必要
となり、回路の複雑化とともに、経済性をも阻害してし
まう結果となる。
大きいＤＣ−ＤＣコンバータを使用する際は、トランス
の大型化を避けるために図９のようなシングルエンドフ
ォワード型コンバータの構成を採る必要があり、その結
果、主トランジスタのオン期間、オフ期間の電力伝送の
円滑化を得るため、平滑用のチョークコイルＬ５も必要
となり、回路の複雑化とともに、経済性をも阻害してし
まう結果となる。
【０００７】更に高い出力を得る場合には、図１０
（ａ）のようなフルブリッジ構成を採ることによって、
図１０（ｂ）のようにトランスのＢ−Ｈ特性の第１象限
と第３象限とを対象に拡大活用することによってトラン
スの利用率を高めて高出力を得ることは可能になるもの
の、主トランジスタが４個となり、かつ導通するトラン
ジスタもＱ６１とＱ６２あるいはＱ６３とＱ６４と同等
に２つであり、経済的な面でも、損失の面でも工業的な
不利益が更に増大するという重大な欠点があった。
（ａ）のようなフルブリッジ構成を採ることによって、
図１０（ｂ）のようにトランスのＢ−Ｈ特性の第１象限
と第３象限とを対象に拡大活用することによってトラン
スの利用率を高めて高出力を得ることは可能になるもの
の、主トランジスタが４個となり、かつ導通するトラン
ジスタもＱ６１とＱ６２あるいはＱ６３とＱ６４と同等
に２つであり、経済的な面でも、損失の面でも工業的な
不利益が更に増大するという重大な欠点があった。
【０００８】また、図８（ａ）に示した従来技術による
アクティブフィルタ回路においても、リアクタＬ４のサ
イズが後段に接続されるＤＣ−ＤＣコンバータの出力ト
ランスとほぼ同等のサイズとなり、かつその巻線による
銅損が電源全体の効率を低下せしめるという欠点があっ
た。
アクティブフィルタ回路においても、リアクタＬ４のサ
イズが後段に接続されるＤＣ−ＤＣコンバータの出力ト
ランスとほぼ同等のサイズとなり、かつその巻線による
銅損が電源全体の効率を低下せしめるという欠点があっ
た。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決し、構成が簡素で、小型、高効率か
つ経済的なスイッチング電源を得ることができる磁心、
それを用いた線輪部品及び電源回路を提供することにあ
る。
技術の問題点を解決し、構成が簡素で、小型、高効率か
つ経済的なスイッチング電源を得ることができる磁心、
それを用いた線輪部品及び電源回路を提供することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、軟磁気特性の
磁性体からなる閉磁路の磁心であって、少なくとも一方
の磁路の端部に永久磁石が配置されたことを特徴とする
磁心である。
磁性体からなる閉磁路の磁心であって、少なくとも一方
の磁路の端部に永久磁石が配置されたことを特徴とする
磁心である。
【００１１】また、本発明は、軟磁気特性の磁性体から
なる閉磁路の磁心であって、磁路の少なくとも１箇所以
上にエアギャップを有し、該エアギャップに比抵抗が１
Ω・ｃｍ以上でかつ固有保磁力が５ｋＯｅ以上の永久磁
石が挿入されたことを特徴とする磁心である。
なる閉磁路の磁心であって、磁路の少なくとも１箇所以
上にエアギャップを有し、該エアギャップに比抵抗が１
Ω・ｃｍ以上でかつ固有保磁力が５ｋＯｅ以上の永久磁
石が挿入されたことを特徴とする磁心である。
【００１２】また、本発明は、上記磁心において、前記
磁石は、希土類磁石粉末とバインダーとで構成されたボ
ンド磁石であることを特徴とする磁心である。
磁石は、希土類磁石粉末とバインダーとで構成されたボ
ンド磁石であることを特徴とする磁心である。
【００１３】また、本発明は、上記磁心において、前記
希土類磁石粉末の粒径が実質的に１５０μｍ以下である
ことを特徴とする磁心である。
希土類磁石粉末の粒径が実質的に１５０μｍ以下である
ことを特徴とする磁心である。
【００１４】また、本発明は、上記磁心に、少なくとも
一つ以上で、かつ１ターン以上の巻線が施されたことを
特徴とする線輪部品である。
一つ以上で、かつ１ターン以上の巻線が施されたことを
特徴とする線輪部品である。
【００１５】また、本発明は、上記線輪部品を用いた電
源回路であって、前記線輪部品は、励磁巻線に入力電圧
が印加されて流れる励磁電流によって生じる前記磁性体
に印加される磁界の極性が、前記永久磁石によって前記
磁性体に印加される磁界の極性と互いに逆極性を有する
ことを特徴とする電源回路である。
源回路であって、前記線輪部品は、励磁巻線に入力電圧
が印加されて流れる励磁電流によって生じる前記磁性体
に印加される磁界の極性が、前記永久磁石によって前記
磁性体に印加される磁界の極性と互いに逆極性を有する
ことを特徴とする電源回路である。
【００１６】即ち、開磁路の磁心であって、前記磁路を
形成する軟磁気特性の磁性体の少なくとも一方の磁路端
に永久磁石を配置した磁心に対して、前記磁路に鎖交す
るように少なくとも一つ以上の巻線を施したコイルやト
ランスフォーマー等の線輪部品を構成し、かつ前記線輪
部品に施された励磁巻線に、入力電圧が印加されて流れ
る励磁電流によって生じる前記軟磁気特性の磁性体に印
加される磁界の特性が前記永久磁石によって前記軟磁気
特性の磁性体に印加される磁界の極性とが互いに逆極性
となるようにしたことを特徴とする電源回路である。
形成する軟磁気特性の磁性体の少なくとも一方の磁路端
に永久磁石を配置した磁心に対して、前記磁路に鎖交す
るように少なくとも一つ以上の巻線を施したコイルやト
ランスフォーマー等の線輪部品を構成し、かつ前記線輪
部品に施された励磁巻線に、入力電圧が印加されて流れ
る励磁電流によって生じる前記軟磁気特性の磁性体に印
加される磁界の特性が前記永久磁石によって前記軟磁気
特性の磁性体に印加される磁界の極性とが互いに逆極性
となるようにしたことを特徴とする電源回路である。
【００１７】これによって、半波励磁のコイル、あるい
はトランスフォーマーであっても、前記軟磁気特性を有
する磁性体は、励磁方向がＢ−Ｈ特性曲線の第１象限方
向であっても、予め、前記永久磁石によって第３象限方
向にバイアスされているため、実質的に残留磁束密度Ｂ
ｒも第３象限にシフトするため、活用できる磁束密度幅
ΔＢも大幅に拡大でき、前記磁心に施す巻線を大幅に低
減することが可能となり、線輪部品の小型化と低損失化
に寄与できるのみならず、前述した従来技術におけるス
イッチング電源の高出力化の際に煩雑化する回路構成を
大幅に簡素化できる。
はトランスフォーマーであっても、前記軟磁気特性を有
する磁性体は、励磁方向がＢ−Ｈ特性曲線の第１象限方
向であっても、予め、前記永久磁石によって第３象限方
向にバイアスされているため、実質的に残留磁束密度Ｂ
ｒも第３象限にシフトするため、活用できる磁束密度幅
ΔＢも大幅に拡大でき、前記磁心に施す巻線を大幅に低
減することが可能となり、線輪部品の小型化と低損失化
に寄与できるのみならず、前述した従来技術におけるス
イッチング電源の高出力化の際に煩雑化する回路構成を
大幅に簡素化できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明による磁心、それを
用いた線輪部品及び電源回路について、以下図面を参照
して詳細に説明する。
用いた線輪部品及び電源回路について、以下図面を参照
して詳細に説明する。
【００１９】図１は、本発明による磁心と線輪部品Ｌ１
を図２に示した断面構造のように構成してアクティブフ
ィルタを具備したスイッチング電源の第１の構成例であ
る。
を図２に示した断面構造のように構成してアクティブフ
ィルタを具備したスイッチング電源の第１の構成例であ
る。
【００２０】即ち、図２において、本発明のアクティブ
フィルタ回路に供する磁心とそれを用いた線輪部品は、
Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の軟磁気特性を有する一対のＥ
Ｅ型あるいはつぼ型の磁心１１Ａ、１１Ｂの巻芯部に磁
束が鎖交するように巻線１２を施し、かつ前記対向する
一対の磁心１１Ａ、１１Ｂの対向面のうち外脚の接合部
に空隙を設け、図１に示した主トランジスタの導通にし
たがって入力側から流れ込む図４に示すコイル電流ＩＬ
によって前記磁心に形成する磁界の方向と逆極性となる
ように前記磁心の接合部の空隙にフィルム状の永久磁石
１３Ａ、１３Ｂを配置したものである。
フィルタ回路に供する磁心とそれを用いた線輪部品は、
Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の軟磁気特性を有する一対のＥ
Ｅ型あるいはつぼ型の磁心１１Ａ、１１Ｂの巻芯部に磁
束が鎖交するように巻線１２を施し、かつ前記対向する
一対の磁心１１Ａ、１１Ｂの対向面のうち外脚の接合部
に空隙を設け、図１に示した主トランジスタの導通にし
たがって入力側から流れ込む図４に示すコイル電流ＩＬ
によって前記磁心に形成する磁界の方向と逆極性となる
ように前記磁心の接合部の空隙にフィルム状の永久磁石
１３Ａ、１３Ｂを配置したものである。
【００２１】本発明による磁心と線輪部品を用いれば、
図３に示すように、磁心は予め巻線に流れる電流によっ
て形成される磁界方向とは逆方向の第３象限側に前記フ
ィルム状の永久磁石によって予めバイアスがΔＨ分だけ
かかる性能が形成されるため、巻線に印加される電圧、
電流によって生じる磁束密度の動作許容幅ΔＢ値を拡大
することができるとともに、図５に示す巻線を流れる励
磁電流に対する直流重畳インダクタンス特性のように、
破線で示した従来技術の線輪部品の特性に比較して同じ
インダクション係数ＡＬの磁心どうしであれば、矢印
（１）のように、単純にインダクタンスを同じくして、
電流重畳値を飛躍的に伸ばすことができるし、逆に矢印
（２）のように空隙を狭めて前記ＡＬ値を高めた場合で
も、飛躍的にインダクタンスを高めて従来技術による線
輪部品の重畳電流許容値を確保することもできる。
図３に示すように、磁心は予め巻線に流れる電流によっ
て形成される磁界方向とは逆方向の第３象限側に前記フ
ィルム状の永久磁石によって予めバイアスがΔＨ分だけ
かかる性能が形成されるため、巻線に印加される電圧、
電流によって生じる磁束密度の動作許容幅ΔＢ値を拡大
することができるとともに、図５に示す巻線を流れる励
磁電流に対する直流重畳インダクタンス特性のように、
破線で示した従来技術の線輪部品の特性に比較して同じ
インダクション係数ＡＬの磁心どうしであれば、矢印
（１）のように、単純にインダクタンスを同じくして、
電流重畳値を飛躍的に伸ばすことができるし、逆に矢印
（２）のように空隙を狭めて前記ＡＬ値を高めた場合で
も、飛躍的にインダクタンスを高めて従来技術による線
輪部品の重畳電流許容値を確保することもできる。
【００２２】即ち、上記の本発明の第１の実施例に示し
た磁心及び線輪部品をアクティブフィルタのＬ１に適用
することによって、アクティブフィルタの昇圧に寄与す
る出力電力Ｐ（Ｗ）は、動作周波数をｆ、巻線を流れる
電流のピーク値を図４に示すようにΔＩｐとすれば Ｐ＝（１／２）Ｌ（ΔＩｐ）２・ｆ （１） で定義されるため、ΔＩｐ、即ち上述した励磁巻線に許
容する電流重畳値拡大に対する二乗の効果によって、同
一磁心のサイズと周波数で最大４倍まで出力電力を高め
ることが可能となる。
た磁心及び線輪部品をアクティブフィルタのＬ１に適用
することによって、アクティブフィルタの昇圧に寄与す
る出力電力Ｐ（Ｗ）は、動作周波数をｆ、巻線を流れる
電流のピーク値を図４に示すようにΔＩｐとすれば Ｐ＝（１／２）Ｌ（ΔＩｐ）２・ｆ （１） で定義されるため、ΔＩｐ、即ち上述した励磁巻線に許
容する電流重畳値拡大に対する二乗の効果によって、同
一磁心のサイズと周波数で最大４倍まで出力電力を高め
ることが可能となる。
【００２３】また、磁心の実効体積をＶｅ、比例定数を
ｋとして、上記（１）式を変形すれば、 Ｐ＝（ｋ／２）（ΔＢ）２・Ｖｅ・ｆ （２） となるため、明らかに磁心の小型化を図り、かつ高いΔ
Ｂ設計値を許容することから、巻線の巻回数を下げた銅
損低減効果によって、小型、高効率のアクティブフィル
タを具備するスイッチング電源を提供することが可能に
なることは明白である。
ｋとして、上記（１）式を変形すれば、 Ｐ＝（ｋ／２）（ΔＢ）２・Ｖｅ・ｆ （２） となるため、明らかに磁心の小型化を図り、かつ高いΔ
Ｂ設計値を許容することから、巻線の巻回数を下げた銅
損低減効果によって、小型、高効率のアクティブフィル
タを具備するスイッチング電源を提供することが可能に
なることは明白である。
【００２４】図６（ａ）は、本発明による磁心、それを
用いた線輪部品及び電源回路をシングルエンドフライバ
ック型のＤＣ−ＤＣコンバータに適用した第２の実施例
であり、図６（ｂ）は、その主な回路動作波形である。
用いた線輪部品及び電源回路をシングルエンドフライバ
ック型のＤＣ−ＤＣコンバータに適用した第２の実施例
であり、図６（ｂ）は、その主な回路動作波形である。
【００２５】出力トランスＴ２は、前記第１の実施例で
示した図２の磁心と同様の構成であり、巻線部は出力巻
線１−２と出力巻線３−４とからなっている。
示した図２の磁心と同様の構成であり、巻線部は出力巻
線１−２と出力巻線３−４とからなっている。
【００２６】したがって、主トランジスタＱ１が導通す
ると図６（ｂ）のように励磁巻線に鋸歯波状の電流が流
れるとともに磁気エネルギーを充電し、Ｄ１が遮断する
と同時に出力巻線３−４とダイオードＤ２を介して出力
側に電力が伝達される動作を制御回路ｃｏｎｔ．２の指
令にしたがって繰り返す。
ると図６（ｂ）のように励磁巻線に鋸歯波状の電流が流
れるとともに磁気エネルギーを充電し、Ｄ１が遮断する
と同時に出力巻線３−４とダイオードＤ２を介して出力
側に電力が伝達される動作を制御回路ｃｏｎｔ．２の指
令にしたがって繰り返す。
【００２７】したがって、この場合も前述した本発明に
よる磁心とそれを用いた線輪部品Ｔ２を用いているた
め、図６（ａ）に示したＤＣ−ＤＣコンバータの場合で
も出力電力Ｐｏ（Ｗ）は、式（１）より、Ｐｏ＝（１／
２）Ｌ（ΔＩｐ）２・ｆ及び式（２）より、Ｐｏ＝（ｋ
／２）（ΔＢ）２・Ｖｅ・ｆで示されるため、図９に示
した従来技術による比較的大出力のＤＣ−ＤＣコンバー
タに対しても、回路構成の複雑なシングルエンドフォワ
ード方式を採ってチョークコイルＬ５まで具備して経済
性と小型化を阻害することなく、簡素な構成で、小型、
高効率に提供することができる。
よる磁心とそれを用いた線輪部品Ｔ２を用いているた
め、図６（ａ）に示したＤＣ−ＤＣコンバータの場合で
も出力電力Ｐｏ（Ｗ）は、式（１）より、Ｐｏ＝（１／
２）Ｌ（ΔＩｐ）２・ｆ及び式（２）より、Ｐｏ＝（ｋ
／２）（ΔＢ）２・Ｖｅ・ｆで示されるため、図９に示
した従来技術による比較的大出力のＤＣ−ＤＣコンバー
タに対しても、回路構成の複雑なシングルエンドフォワ
ード方式を採ってチョークコイルＬ５まで具備して経済
性と小型化を阻害することなく、簡素な構成で、小型、
高効率に提供することができる。
【００２８】更に大容量となった場合でも図１０に示し
たような従来技術のフルブリッジ構成として、更なる回
路の複雑さを招くことなく、同様のトランス磁心の利用
率で極めて簡素かつ低損失で小型のＤＣ−ＤＣコンバー
タを提供することができる。
たような従来技術のフルブリッジ構成として、更なる回
路の複雑さを招くことなく、同様のトランス磁心の利用
率で極めて簡素かつ低損失で小型のＤＣ−ＤＣコンバー
タを提供することができる。
【００２９】図７は、本発明による磁心とそれを用いた
線輪部品及び電源回路を自走式のＲＣＣコンバータに適
用した第３の実施例であり、出力トランスＴ３が同様に
励磁巻線１−２に流れる電流によって形成される磁界と
逆方向に図２に示すシート状の永久磁石によるバイアス
がかかっているため、出力巻線３−４からの出力は図６
（ｂ）と同様に破線で示した従来技術による磁心及び線
輪部品と比較して大幅に負荷側に伝達され、小型、大容
量、低損失化が達成できる。
線輪部品及び電源回路を自走式のＲＣＣコンバータに適
用した第３の実施例であり、出力トランスＴ３が同様に
励磁巻線１−２に流れる電流によって形成される磁界と
逆方向に図２に示すシート状の永久磁石によるバイアス
がかかっているため、出力巻線３−４からの出力は図６
（ｂ）と同様に破線で示した従来技術による磁心及び線
輪部品と比較して大幅に負荷側に伝達され、小型、大容
量、低損失化が達成できる。
【００３０】加えて、上述した本発明による磁心、それ
を用いた線輪部品及び電源回路においては、直流重畳特
性とともに優れたコアロス特性を有する磁心を容易かつ
経済的に提供することが必須であって、かつそのために
は前記シート状永久磁石の特性が重要であるといえる。
を用いた線輪部品及び電源回路においては、直流重畳特
性とともに優れたコアロス特性を有する磁心を容易かつ
経済的に提供することが必須であって、かつそのために
は前記シート状永久磁石の特性が重要であるといえる。
【００３１】即ち、まず安定動作のためには固有保磁力
が５ｋＯｅ以下では、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の軟磁気
特性の磁性体に印加され得る直流磁界によって保磁力が
消失するので、それ以上の保磁力の永久磁石材料、例え
ばＳｍＣｏ系磁石材料が有効であって、懸案のコアロス
増大防止対策のためには、渦電流因子を排除するため上
記磁石材料の粉体と熱可塑性樹脂とを混練した後、シー
ト状に成形して得られるボンド磁石の形態とする必要が
あるが、更にその際、比抵抗は１Ω・ｃｍ以上、かつ粉
末の最大粒径は１５０μｍ以下としている。
が５ｋＯｅ以下では、Ｍｎ−Ｚｎフェライト等の軟磁気
特性の磁性体に印加され得る直流磁界によって保磁力が
消失するので、それ以上の保磁力の永久磁石材料、例え
ばＳｍＣｏ系磁石材料が有効であって、懸案のコアロス
増大防止対策のためには、渦電流因子を排除するため上
記磁石材料の粉体と熱可塑性樹脂とを混練した後、シー
ト状に成形して得られるボンド磁石の形態とする必要が
あるが、更にその際、比抵抗は１Ω・ｃｍ以上、かつ粉
末の最大粒径は１５０μｍ以下としている。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明による磁心、
それを用いた線輪部品及び電源回路を用いれば、スイッ
チング電源等に使用される磁心やチョークコイル、トラ
ンス等の線輪部品の小型化、低損失化が大きく図られ、
更には電源回路の簡素化、高効率化、省資源化に対して
飛躍的に寄与することができるため、工業的に益すると
ころ極めて大なるものである。
それを用いた線輪部品及び電源回路を用いれば、スイッ
チング電源等に使用される磁心やチョークコイル、トラ
ンス等の線輪部品の小型化、低損失化が大きく図られ、
更には電源回路の簡素化、高効率化、省資源化に対して
飛躍的に寄与することができるため、工業的に益すると
ころ極めて大なるものである。
【図１】本発明によるアクティブフィルタを具備したス
イッチング電源の構成例を示す回路図。
イッチング電源の構成例を示す回路図。
【図２】本発明による磁心とそれを用いた線輪部品の構
成例を示す断面図。
成例を示す断面図。
【図３】本発明による磁心とそれを用いた線輪部品の動
作Ｂ−Ｈ特性図。
作Ｂ−Ｈ特性図。
【図４】本発明によるアクティブフィルタを具備したス
イッチング電源における主な動作波形図。
イッチング電源における主な動作波形図。
【図５】本発明による磁心とそれを用いた線輪部品の直
流重畳インダクタンス特性図。
流重畳インダクタンス特性図。
【図６】本発明によるシングルエンドフライバック型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの説明図。図６（ａ）は、構成例を
示す回路図。図６（ｂ）は、その主な動作波形図。
Ｃ−ＤＣコンバータの説明図。図６（ａ）は、構成例を
示す回路図。図６（ｂ）は、その主な動作波形図。
【図７】本発明によるＲＣＣコンバータの構成例を示す
回路図。
回路図。
【図８】従来技術によるアクティブフィルタを具備した
スイッチング電源の説明図。図８（ａ）は、構成例を示
す回路図。図８（ｂ）は、従来技術によるアクティブフ
ィルタに用いるトランスの構成例を示す断面図。図８
（ｃ）は、従来技術によるアクティブフィルタに用いる
トランスの動作Ｂ−Ｈ特性図。
スイッチング電源の説明図。図８（ａ）は、構成例を示
す回路図。図８（ｂ）は、従来技術によるアクティブフ
ィルタに用いるトランスの構成例を示す断面図。図８
（ｃ）は、従来技術によるアクティブフィルタに用いる
トランスの動作Ｂ−Ｈ特性図。
【図９】従来技術によるシングルエンドフォワード型Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータの構成例を示す回路図。
Ｃ−ＤＣコンバータの構成例を示す回路図。
【図１０】従来技術によるフルブリッジ型ＤＣ−ＤＣコ
ンバータの説明図。図１０（ａ）は、構成例を示す回路
図。図１０（ｂ）は、Ｂ−Ｈ特性図。
ンバータの説明図。図１０（ａ）は、構成例を示す回路
図。図１０（ｂ）は、Ｂ−Ｈ特性図。
１１Ａ、１１Ｂ 磁心 １２ 巻線 １３Ａ、１３Ｂ 永久磁石 ４１Ａ、４１Ｂ 磁心 ４２ 巻線 ４３ 空隙部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 透 宮城県仙台市太白区郡山６丁目７番１号 株式会社トーキン内 (72)発明者 山田 孝男 宮城県仙台市太白区郡山６丁目７番１号 株式会社トーキン内 Ｆターム(参考） 5E040 AA03 AA14 BB03 BD01 CA01 CA20 HB17 NN12 5H730 AA15 AA18 BB14 BB27 BB43 BB52 BB57 BB86 CC01 CC04 DD02 DD32 DD41 EE02 EE03 EE07 EE08 EE72 FD01 FD21 FD41 FG05 FG07 ZZ17
Claims (6)
- 【請求項１】 軟磁気特性の磁性体からなる閉磁路の磁
心であって、少なくとも一方の磁路の端部に永久磁石が
配置されたことを特徴とする磁心。 - 【請求項２】 軟磁気特性の磁性体からなる閉磁路の磁
心であって、磁路の少なくとも１箇所以上にエアギャッ
プを有し、該エアギャップに比抵抗が１Ω・ｃｍ以上で
かつ固有保磁力が５ｋＯｅ以上の永久磁石が挿入された
ことを特徴とする磁心。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の磁心において、前
記磁石は、希土類磁石粉末とバインダーとで構成された
ボンド磁石であることを特徴とする磁心。 - 【請求項４】 請求項３記載の磁心において、前記希土
類磁石粉末の粒径が実質的に１５０μｍ以下であること
を特徴とする磁心。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の磁心
に、少なくとも一つ以上で、かつ１ターン以上の巻線が
施されたことを特徴とする線輪部品。 - 【請求項６】 請求項５記載の線輪部品を用いた電源回
路であって、前記線輪部品は、励磁巻線に入力電圧が印
加されて流れる励磁電流によって生じる前記磁性体に印
加される磁界の極性が、前記永久磁石によって前記磁性
体に印加される磁界の極性と互いに逆極性を有すること
を特徴とする電源回路。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000325860A JP2002136128A (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | 磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路 |
| KR1020027008210A KR20020074178A (ko) | 2000-10-25 | 2001-10-24 | 자기 코어, 자기 코어를 이용한 코일 부품 및 전원 회로 |
| PCT/JP2001/009324 WO2002035691A1 (fr) | 2000-10-25 | 2001-10-24 | Noyau magnetique, composant de bobine le contenant, et circuit de source d"energie |
| US10/040,295 US6611187B2 (en) | 2000-10-25 | 2001-10-24 | Magnetic core, coil assembly and power supply circuit using the same |
| EP01978875A EP1330015A4 (en) | 2000-10-25 | 2001-10-24 | MAGNETIC CORE, COIL COMPONENT WITH THE SAME AND POWER SUPPLY CIRCUIT |
| CN01805541A CN1406408A (zh) | 2000-10-25 | 2001-10-24 | 磁芯、使用该磁芯的线圈部件及电源电路 |
| TW090126370A TW543048B (en) | 2000-10-25 | 2001-10-25 | Magnetic core, coil component using the same and power supply circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000325860A JP2002136128A (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | 磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136128A true JP2002136128A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18803153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000325860A Pending JP2002136128A (ja) | 2000-10-25 | 2000-10-25 | 磁心、それを用いた線輪部品及び電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002136128A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53109418A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-25 | Hitachi Ltd | Distortion corrector for left and right reel |
| JPS63273307A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Murata Mfg Co Ltd | インダクタ |
-
2000
- 2000-10-25 JP JP2000325860A patent/JP2002136128A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53109418A (en) * | 1977-03-07 | 1978-09-25 | Hitachi Ltd | Distortion corrector for left and right reel |
| JPS63273307A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-10 | Murata Mfg Co Ltd | インダクタ |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100317 |