JP2002270439A

JP2002270439A - トランス

Info

Publication number: JP2002270439A
Application number: JP2001070309A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ida; 祐二井田; Yutaka Ikeda; 豊池田; Takeshi Iketani; 剛池谷; Akira Sato; 晃佐藤; Masami Nonaka; 正巳野中
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】巻線に分布する寄生容量を増大させることな
く、良好な巻線間結合を得ることができ、さらに、巻線
比等の仕様変更にも柔軟に対応可能なトランスを提供す
る。【解決手段】トランスの巻線ボビンに絶縁テープ５を
介してトランス巻線を同軸状に複数層分割配置するとと
もに、各層の巻線領域をそれぞれバリアテープ４で複数
に分割し、この分割された巻線領域によって各層の巻線
をそれぞれ分割巻する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は各種電気機器に使
用されるトランス、とくに二次側巻線のインダクタンス
が一次側巻線に対して数倍となるような昇圧トランスに
適用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器などにおいて直流電源を昇圧す
る場合、入力電源をいったん数十ｋＨｚの高周波に変換
してからトランスで昇圧するインバータ方式のＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータが使用される。このような昇圧に使用する
トランスは、一次側巻線に数ｍＨ〜数十ｍＨのインダク
タンスを必要とし、二次側巻線にはさらにその数倍のイ
ンダクタンスを必要とする。

【０００３】上述したような昇圧トランスとしては、図
５の（Ａ）に示すような分割巻トランス、または（Ｂ）
に示すような層巻トランスが知られている。分割巻トラ
ンスは、（Ａ）に示すように、両端にフランジ２１を有
する巻線ボビン２の巻枠部に、一次側巻線Ｌ１を巻回す
る巻線領域と二次側巻線Ｌ２を巻回する巻線領域を区画
する中間壁（フランジ）２２を設けるとともに、各巻線
領域をそれぞれ多数の分割領域に区画する分割壁（フラ
ンジ）２３を設け、各分割領域ごとにそれぞれ巻線を行
うことによって一次側巻線Ｌ１と二次側巻線Ｌ２をそれ
ぞれに分割巻する。層巻トランスは、（Ｂ）に示すよう
に、巻線Ｌ１，Ｌ２がボビン２の巻枠部に層状に多分割
されて巻回されている。この場合、各巻線層の間には絶
縁テープ５が介在させられ、各巻線層の両端面はバリア
テープ４で塞がれている。絶縁テープ５には広幅の粘着
絶縁テープ、バリアテープ４には狭幅で厚みの粘着絶縁
テープが使用されていて、巻線１層ごとに巻回される。
なお、図５において、１はトランスコア（磁心）を示
す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した分割巻トラン
スは、一次側と二次側の各巻線が軸方向に並列する形で
分割されているので、巻線に分布する寄生容量を小さく
できるという利点がある反面、一次側巻線と二次側巻線
が離れて巻線間結合が悪い、巻線の巻終わり引出線が巻
線の上を飛び越える配置となるために安全性に問題があ
る、その飛び越えて配置される引出線が何かに引っ掛か
ったり当たったりして切れる機会が多い、といった問題
があった。

【０００５】また、この分割巻きトランスでは、たとえ
ば同じ形状およびサイズのコアおよび同じ巻線量のトラ
ンスでも、一次側と二次側の巻線比が異なると、その度
に分割壁構造の異なるボビンを用意しなければならい。
つまり、巻線仕様の変更に対する対応性が悪いという問
題もあった。

【０００６】他方、上述した層巻トランスは、一次側と
二次側の各巻線が同軸状に積層されている構造なので、
上述した分割巻のものに比べて巻線間結合が良く、さら
に一次側と二次側の巻線比の仕様変更にも柔軟に対応し
やすいという利点があるが、巻線に分布する寄生容量が
大きく、必要なインダクタンスを得るために巻線数を増
やすと、それに伴って寄生容量も大きく増大してしまう
という問題があった。寄生容量が増大すると、ＬＣ共振
周波数が低くなって、使用したい周波数で使用できなく
なる。

【０００７】この発明は以上のような問題を鑑みてなさ
れたもので、その目的は、巻線に分布する寄生容量を増
大させることなく、良好な巻線間結合を得ることがで
き、さらに、巻線比等の仕様変更にも柔軟に対応するこ
とが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】本発明は上述した課題の
解決手段として、トランスの巻線ボビンに絶縁テープを
介してトランス巻線を同軸状に複数層分割配置するとと
もに、各層の巻線領域をそれぞれバリアテープで複数に
分割し、この分割された巻線領域によって各層の巻線を
それぞれ分割巻したことを特徴とするトランスを提供す
る。この手段によれば、巻線に分布する寄生容量を増大
させることなく、良好な巻線間結合を得ることができ、
さらに、巻線比等の仕様変更にも柔軟に対応することが
できる。

【０００９】上記手段において、上層のバリアテープを
その下層のバリアテープの上に位置を重ねて巻回すれ
ば、各巻線層でのバリアテープの巻回状態をそれぞれ安
定かつ確実にすることができる。また、最下層の巻線を
上記ボビンに一体形成した分割壁によって分割巻するこ
とにより、上層の巻線設計の自由度を損なうことなく、
バリアテープを巻回する工数を削減することができる。
さらに、その上層の巻線を分割巻させるバリアテープを
上記分割壁の上に巻回することにより、上層でのバリア
テープの巻回状態を一層安定かつ確実にすることができ
る。最下層の巻線の両端を塞ぐ絶縁バリアについては、
これをボビンに一体に形成することにより、最下層の巻
線の分割数や分割位置に関係なく、バリアテープを巻回
する工数を削減することができる。上記バリアテープは
狭幅の粘着絶縁テープ、上記絶縁テープは広幅の粘着絶
縁テープを、それぞれ使用することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるトランスの
第１の実施例を示す。同図に示すトランスは、数十ｋＨ
ｚの周波数で使用される昇圧トランスであって、閉磁路
を形成するＥＩ型コア１、このＥＩ型コア１の中足部が
嵌挿する巻線ボビン２、この巻線ボビン２上に巻回され
た一次側巻線Ｌ１と二次側巻線Ｌ２、その巻線Ｌ１，Ｌ
２から引き出されたスタッド型端子３などを有する。

【００１１】巻線ボビン２は電気絶縁性樹脂の一体成形
品であって、筒状巻枠部の両端にフランジ２１を有す
る。このフランジ２１で挟まれた巻枠部は一つの連続し
た巻線領域を形成している。この巻線領域は、その両端
部と中間部にそれぞれ狭幅の絶縁テープからなるバリア
テープ４が巻回されている。このバリアテープ４によっ
て巻線領域の長さが２分割されている。この分割された
２つの巻線領域にて一次側巻線Ｌ１が２分割され巻回さ
れている。つまり、バリアテープ４で分割された巻線領
域を使って一次側巻線Ｌ１が分割巻されている。

【００１２】この分割巻された一次側巻線Ｌ１の上には
絶縁テープ５が全面的に巻回されて絶縁層が形成されて
いる。そして、この絶縁層の上にバリアテープ４が巻回
されている。この上層のバリアテープ４は下層のバリア
テープ４の上に位置を重ねて巻回されている。これによ
り、絶縁層の上に再び、バリアテープ４によって２分割
された巻線領域が形成されている。この分割された２つ
の巻線領域にて二次側巻線Ｌ２の一部（前半分）が分割
巻されている。さらに、この分割巻された巻線の上に絶
縁テープ５による絶縁層が形成され、この絶縁層の上に
バリアテープ４が巻回されて、その絶縁層上の巻線領域
が再度２分割されている。この分割された巻線領域に二
次側巻線Ｌ２の残部（後半分）が分割巻されている。

【００１３】上述のように、図１に示した実施例のトラ
ンスは、バリアテープ４で分割された巻線領域で分割巻
された巻線層を、絶縁テープ５で形成された絶縁層を挟
んで同軸状に積層することにより、必要なインダクタン
スおよび所定の巻線比を持つ一次側巻線Ｌ１と二次側巻
線Ｌ２が形成されている。このような巻線構造により、
一次側と二次側の各巻線Ｌ１，Ｌ２に寄生する分布容量
を小さく抑えることができるとともに、一次側と二次側
の巻線間距離を縮めて良好な巻線間結合を確保できるこ
とが判明した。これにより、巻線に分布する寄生容量を
増大させることなく、良好な巻線間結合を得ることがで
きる。さらに、バリアテープ４による巻線領域の分割
は、そのバリアテープ４を巻回する位置等によって自由
に設定することができる。したがって、巻線比等の仕様
変更にも柔軟に対応することができる。

【００１４】図２は上述した本発明のトランスと従来の
トランスの特性を比較して示す。同図において、（Ａ）
は周波数（１ｋＨｚ，２５ｋＨｚ，５０ｋＨｚ，１００
ｋＨｚ）ごとのインダクタンス値と、周波数１ｋＨｚに
おけるリーケージインダクタンス（ｕＨ）を示す特性表
である。また、（Ｂ）は、周波数に対するインダクタン
スＬｓ（Ｈ）の変化状態を示すグラフである。

【００１５】同図に示すように、本発明によるトランス
（新タイプ）は、リーケージインダクタンスについては
従来の層巻タイプのトランスとほぼ同等の低減性能を得
ている一方、周波数に対するインダクタンス特性につい
ては従来の分割巻タイプのトランスとほぼ同等の性能を
得ている。すなわち、本発明によるトランスは、従来の
層巻トランスと分割巻トランスがそれぞれに有する利点
だけを選択的に兼ね備えることができる。

【００１６】図３は、本発明によるトランスの第２の実
施例を示す。上述した第１の実施例との相違について説
明すると、この第２の実施例では、最下層に巻回される
一次側巻線Ｌ１だけ、ボビン２に一体に形成した分割壁
（フランジ）２３によって分割された巻線領域で分割巻
を行っている。その上層の二次側巻線Ｌ２については、
上述した実施例と同様、バリアテープ４で分割された巻
線領域で分割巻を行っている。この実施例では、上層の
巻線設計の自由度をそれほど損なうことなく、バリアテ
ープ４を巻回する工数を削減することができる。また、
最下層の一次側巻線Ｌ１を分割している分割壁２３がそ
の上層に巻回されるバリアテープ４の支持台となること
により、そのバリアテープ４の巻回状態を安定かつ確実
にすることもできる。

【００１７】図４は、本発明によるトランスの第３の実
施例を示す。この第３の実施例では、最下層に分割巻さ
れる一次側巻線Ｌ１の巻線領域をボビン２に形成された
分割壁２３で分割するとともに、その一次側巻線巻線の
両端を塞ぐ絶縁バリア２４もボビンに一体に形成してい
る。これにより、最下層の巻線設計についてもその自由
度を損なうことなく、バリアテープ４を巻回する工数を
削減することができる。また、その一次側巻線Ｌ１の上
に積層される二次側巻線Ｌ２の巻線領域を分割するバリ
アテープ４の巻回状態と、その二次側巻線Ｌ２の両端を
塞ぐバリアテープ４の巻回状態を、それぞれ安定かつ確
実にすることもできる。

【００１８】以上、本発明をその代表的な実施例に基づ
いて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の実施
形態が可能である。たとえば、巻線の分割数や層数は上
述した実施例以外にも任意の組合わせが可能である。ま
た、一次側巻線Ｌ１も複数層の分割巻線層によって形成
することができる。さらに、本発明のトランスは、一次
側と二次側とで３以上の巻線を持つトランス、あるいは
一次側と二次側の巻線が共通のオートトランスなどにも
適用できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、トランスの巻線ボビンに絶縁
テープを介してトランス巻線を同軸状に複数層分割配置
するとともに、各層の巻線領域をそれぞれバリアテープ
で複数に分割し、この分割された巻線領域によって各層
の巻線をそれぞれ分割巻したことにより、巻線に分布す
る寄生容量を増大させることなく、良好な巻線間結合を
得ることができ、さらに、巻線比等の仕様変更にも柔軟
に対応可能なトランスを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトランスの第１の実施例を示す断
面図である。

【図２】本発明のトランスと従来のトランスの特性を比
較して示す表およびグラフである。

【図３】本発明によるトランスの第２の実施例を示す断
面図である。

【図４】本発明によるトランスの第３の実施例を示す断
面図である。

【図５】従来の分割巻トランス（Ａ）と積層トランス
（Ｂ）とを示す断面図である。

【符号の説明】

１トランスコア２巻線ボビン２１フランジ２２中間壁２３分割壁２４絶縁バリアＬ１一次側巻線Ｌ２二次側巻線３端子４バリアテープ５絶縁テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者池谷剛東京都港区新橋５丁目36番11号エフ・ディー・ケイ株式会社内 (72)発明者佐藤晃東京都港区新橋５丁目36番11号エフ・ディー・ケイ株式会社内 (72)発明者野中正巳東京都港区新橋５丁目36番11号エフ・ディー・ケイ株式会社内Ｆターム(参考） 5E043 AA01 AB01 BA02 5E044 BA01 BB02 BB07 BC02 CA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トランスの巻線ボビンに絶縁テープを介
してトランス巻線を同軸状に複数層分割配置するととも
に、各層の巻線領域をそれぞれバリアテープで複数に分
割し、この分割された巻線領域によって各層の巻線をそ
れぞれ分割巻したことを特徴とするトランス。
【請求項２】請求項１の発明において、上層のバリア
テープがその下層のバリアテープの上に位置を重ねて巻
回されていることを特徴とするトランス。
【請求項３】請求項１または２の発明において、最下
層の巻線を前記ボビンに一体形成した分割壁によって分
割巻したことを特徴とするトランス。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかの発明におい
て、最下層の巻線を前記ボビンに一体形成した分割壁に
よって分割巻するとともに、その上層の巻線を分割巻さ
せるバリアテープを上記分割壁の上に巻回したことを特
徴とするトランス。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかの発明におい
て、最下層の巻線の両端を塞ぐ絶縁バリアを前記ボビン
に一体形成したことを特徴とするトランス。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかの発明におい
て、前記バリアテープが狭幅の粘着絶縁テープであるこ
とを特徴とするトランス。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかの発明におい
て、各巻線層の間に介在する絶縁テープが広幅の粘着絶
縁テープであることを特徴とするトランス。