JP2002343652A - リアクトルまたは変圧器 - Google Patents

リアクトルまたは変圧器

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JP2002343652A
JP2002343652A JP2001148631A JP2001148631A JP2002343652A JP 2002343652 A JP2002343652 A JP 2002343652A JP 2001148631 A JP2001148631 A JP 2001148631A JP 2001148631 A JP2001148631 A JP 2001148631A JP 2002343652 A JP2002343652 A JP 2002343652A
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Hitoshi Mori
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 漏れインダクタンスが小さく、かつ接続箇所
の数が少なく、品質特性が良好なリアクトルまたは変圧
器を提供する。 【解決手段】 複数の導体棒4(1)〜4(n)と、該導体棒
4(1)〜4(n)より幅が広く、かつコの字状に折り曲げら
れ、対向面を互い違いに角落としした複数の導体板3
(1)〜3(n)と、筒形の磁芯1とを備え、該筒形の磁芯1
の内周面側に上記導体棒4(1)〜4(n)を配し、外周面側
に上記導体板3(1)〜3(n)を嵌め合わせ、該導体棒の一
端面と、隣り合う導体棒の一端面とが対向し、かつ上記
導体板3(1)〜3(n)が螺旋状に接続したことを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にパルス電源装
置において用いられる筒形磁芯または磁路となる絶縁体
を有するリアクトルまたは変圧器のコイルに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の可飽和リアクトルを応用
した磁気スイッチの構造は、たとえば、特開平06−0
61802号公報(米国特許5,315,611号)に
記載されており、図4はその斜視図で、図5は底面側か
ら眺めた斜視図であり、これはプリント回路基板90、
100と磁気スイッチの内径(内周面)側と外径(外周
面)側とに配設された同じ形状のロッド110を電気的
に接続して巻線(コイル)を形成し、円環状(筒形)の
磁芯はロッド110とプリント回路基板90、100と
で囲まれている。円環状の積層の端部のロッドは、ネジ
によりプリント回路基板に締め付けられ、プリント回路
基板を介して外径側のロッドと内径側のロッドとを接続
して磁芯のまわりに回路を構成している。また、図6は
上記公報に記載された、変圧器の構造であり、アモルフ
ァステープ(絶縁されている)160、およびプレート
170とロッド180と同軸チューブ185とからなる
巻線(コイル)またはターンから組み立てられた円環か
ら構成されている。
【0003】可飽和リアクトルおよび変圧器の漏れイン
ダクタンスは、電流の立ち上がり時間が長くなり、また
ピーク電流値を制限する要因となるので、短い立ち上が
り時間が要求されるレーザ装置等に用いられるパルス電
源装置においては、可飽和リアクトルおよび変圧器の漏
れインダクタンスの低減が重要であり、その低減のため
には筒形磁芯または磁路となる絶縁体をコイルでできる
だけ完全に包み込むことが必要である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
図4および図5の構成では、漏れインダクタンスを低減
するため外周面側のロッド110を2ないし3並列接続
して等価的に幅寸法を広げているが、プレート115と
ロッド110との接続箇所がコイルの一巻き当り6箇所
以上と多くなるため、機器の信頼性が低下し、また製作
に要する時間や費用が増えるという欠点があった。ま
た、図6では、多層の円筒チューブからなる内周面側導
体と多層の平板からなる上下面導体が層を増す毎に磁
芯、または磁路となる絶縁体から離れるので、この空隙
を通る漏れインダクタンスが生じるという問題があり、
また、構造が複雑なため、多層導体の冷却が困難であっ
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するためになされたもので、導体棒と、該導体棒よ
り幅が広く、かつコの字状に折り曲げられ、対向面を互
い違いに角落としした導体板または導体平角棒とを螺旋
状に接続し、筒形磁芯または磁路となる絶縁体のまわり
を巻回することにより、漏れインダクタンスが小さく、
かつ接続箇所の数が少なく、品質特性が良好なリアクト
ルまたは変圧器を提供しようとするものである。
【0006】すなわち、複数の導体棒4(1)〜4(n)と、
該導体棒4(1)〜4(n)より幅が広く、かつコの字状に折
り曲げられ、対向面を互い違いに角落としした複数の導
体板3(1)〜3(n)と、筒形の磁芯1とを備え、該筒形の
磁芯1の内周面側に上記導体棒4(1)〜4(n)を配し、外
周面側に上記導体板3(1)〜3(n)を嵌め合わせ、該導体
棒の一端面と、隣り合う導体棒の一端面とが対向し、か
つ上記導体板3(1)〜3(n)が螺旋状に接続したことを特
徴とするリアクトルまたは変圧器である。
【0007】また、上記導体板3(1)〜3(n)のうちの少
なくとも1個を分割し、外部端子となる口出し導体3
1、32に置き換えたことを特徴とするリアクトルまた
は変圧器である。
【0008】さらに、上記口出し導体を同一方向に導出
してなることを特徴とするリアクトルまたは変圧器であ
る。
【0009】また、上記口出し導体31、32を導体平
角棒で形成したことを特徴とするリアクトルまたは変圧
器である。
【0010】そして、上記導体棒4(1)〜4(n)を導体管
に置き換えたことを特徴とするリアクトルまたは変圧器
である。
【0011】また、上記導体板3(1)〜3(n)を導体平角
棒に置き換えたことを特徴とするリアクトルまたは変圧
器である。
【0012】さらに、上記筒形の磁芯1を絶縁体に置き
換えたことを特徴とするリアクトルまたは変圧器であ
る。
【0013】そして、上記筒形の絶縁体をエポキシ樹脂
で構成したことを特徴とするリアクトルまたは変圧器で
ある。
【0014】
【発明の実施の形態】筒形の磁芯の内周面側に配置した
複数個の導体棒と、外周面側から複数個の導体棒より幅
が広く、かつコの字状に折り曲げられ、対向面を互い違
いに角落としした導体板を嵌め合わせ、上記導体棒と導
体板とを順次螺旋状に接続して行き、筒形の磁芯のまわ
りを巻回する。
【0015】上記構成により、筒形の磁芯を包み込むよ
うにしてコイルを形成しているので、コイル導体周囲に
生じる漏れ磁束を制限し、漏れインダクタンスを減少さ
せ、大電流を流すことができ、さらに、コイル1巻きに
対し導体棒の上下端とコの字状に折り曲げられた導体板
の角落としした2箇所の先端部分とをそれぞれ接続して
いるので、筒形の磁芯の外周面側での接続箇所をなくす
ることができ、信頼性の高い小型・軽量化されたリアク
トルまたは変圧器を得ることができる。
【0016】
【実施例】〔実施例1〕本発明の一実施例について図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例を示
す図面であり、導体板および導体棒の個数n=8(4番
目の導体板は口出し導体)とするもので、(a)は平面
図、(b)はY−Y’断面図、(c)はX−X’断面図
で、図2はその分解斜視図である。図2において、1は
筒形の磁芯で、フィルム状の磁性体をボビン11に巻回
し形成したものであり、4(1)〜4(8)は導体棒で、その
上下端にはそれぞれネジ穴4a〜4a、4b〜4
))が形成されている。3(1)〜3(8)は導体板(3
(4)は口出し導体)で、導体棒4(1)〜4(8)よりも幅が
広く、コの字状に折り曲げられ、対向面を互い違いに角
落としして形成され、さらに、その先端部には導体棒4
(1)〜4(8)と接続するため、それぞれ穴3a 〜3
、3b〜3bが設けられている。5は絶縁筒
で、筒形磁芯1の内周面に配し、2a、2bは絶縁板
で、その外径は筒形磁芯1より少し大きく設定されてい
る。上記導体棒4(1)〜4(8)のネジ穴4a〜4a
上記導体板3(1)〜3(8)の穴3a〜3aを位置合わ
せし、かつ上記導体棒4(1)〜4(8)のネジ穴4b、4
、…4bに上記導体板3(2)、3(3)、…3(8)、
3(1)の穴3b、3b、…、3b、3bを位置
合わせして筒形磁芯1の上・下面側に固定する。上記構
成をとることにより、筒形磁芯1と、導体棒4(1)〜4
(8)・導体板3(1)〜3(8)との間の絶縁性が維持され
る。
【0017】31は4番目の導体板3(4)が置き替えら
れた口出し導体であり、相反する方向にほぼ垂直に折り
曲げられた鍵形状部分31と、同方向に折り曲げられた
コの字状部分32とからなる。鍵形状部分31は、その
底面側の先端部が角落としされ、穴31bおよび上面
側の外部接続穴が設けられている。また、コの字状部分
32は、その底面側の先端部が鍵形状部分31と互い違
いに角落としされ、穴32aおよび上面側の外部接続
穴が設けられている。
【0018】図2に示すように、ボビン11に巻回し形
成された筒形磁芯1の内周面側に絶縁筒5を挿入し、筒
形磁芯1の上下面に絶縁板2a、2bをそれぞれ配置す
る。その後、絶縁筒5の内側に導体棒4(1)〜4(8)を配
し、導体棒4(1)〜4(8)よりも幅が広く、コの字状に折
り曲げられ、対向面を互い違いに角落としした導体板ま
たは口出し導体を筒形磁芯1の外周面側から絶縁板2
a、2bを介して嵌め合わせる。導体板3(1)の角落と
しした2箇所の先端部分の片方の穴3aと上記導体棒
4(1)の片方端面のネジ穴4aとを、また、上記導体
板3(1)の他方の先端部分の穴3bと、これに隣り合
う上記導体棒4(8)の他方端面のネジ穴4bとをネジ
6により接続し、さらに、次の導体板3(2)の角落とし
した2箇所の先端部分の片方の穴3aと次の導体棒4
(2)の片方端面のネジ部4aとを、また上記導体板3
(2)の他方の先端部分の穴3bと、これに隣り合う上
記導体棒4(1)の他端面のネジ部4bとをネジ6によ
り接続する方式により、順次接続して行くことにより、
上記導体棒4(1)〜4(8)と上記導体板(口出し導体含
む)とが螺旋状に接続され、筒形磁芯1のまわりにコイ
ルを形成することができる。
【0019】このとき、例えば、図1に示す位置に、口
出し導体31、32を形成するには、口出し導体31の
先端部の穴31bと上記導体棒4(3)の片方端面のネ
ジ穴4bとを、また、口出し導体32の先端部の穴3
2aと上記導体棒4(4)の片方端面のネジ穴4a
をネジ6により接続して形成することができる。該口出
し導体を同一方向に引き出すことにより筒形磁芯1より
上方に平行平板形状が形成される。
【0020】筒形磁芯1のまわりを巻回するコイル構造
において、その外周面側に、内周面側を形成している導
体棒4(1)〜4(8)よりも幅が広い導体板または口出し導
体を配設し、その幅を広くする(末広がりにする)ほど
筒形磁芯1を包み込むことになり、コイル導体周囲に生
じる漏れ磁束を制限し、漏れインダクタンスを最小化す
ることができる。また、コの字状に折り曲げられた導体
板または口出し導体を使用することにより、従来の外周
面側と上下面との接続箇所を一体化することから、その
接続作業を省略でき、品質の安定化、信頼性向上を図る
ことができる。
【0021】上記実施例では、フィルム状の磁性体をボ
ビン11に巻回し筒形磁芯1を形成しているが、ボビン
11はステンレス鋼板、アルミニウム板などの金属から
できているものに限定されることなく、エポキシ樹脂な
どの絶縁物でもよい。また、筒形磁芯1は、磁性体に限
定されることなく、エポキシ樹脂などの絶縁体を磁芯と
して形成してもよく、さらに空気を絶縁体の磁芯とみな
して構成しても同様の効果を奏する。
【0022】〔実施例2〕図3は、本発明の他の実施例
の分解斜視図であり、導体板および導体棒の個数n=8
(4番目および8番目の導体板は口出し導体)とするも
のである。〔実施例1〕と同様、該口出し導体は、4番
目の導体板3(4)、および8番目の導体板3(8)の代わり
に、相反する方向にほぼ垂直に折り曲げられた鍵形状部
分31、33と、同方向に折り曲げられたコの字状部分
32、34とで構成される。鍵形状部分31、33は、
その底面側の先端部は角落としされ、穴31b、33
、および上面側の外部接続穴が設けられている。コ
の字状部分32、34は、その底面側の先端部が鍵形状
部分31、33と互い違いに角落としされ、穴34
、34a、および上面側の外部接続穴34a
設けられている。
【0023】この実施例では、〔実施例1〕の半分のコ
イル巻数で、口出し導体を2個設けて、コイル構造を複
数並列化している。コイル構造を複数並列化すること
で、コイルの並列回路数が増え、全体としてのインダク
タンスが並列数に反比例して減ずる。
【0024】ここで、本願発明と、図4および図5に示
す磁気スイッチの従来例と、図6に示す変圧器の従来例
との構成を比較した結果を表1に示す。表1において、
漏れインダクタンス比率とは、磁芯に同一材質を用いた
場合の磁芯励磁インダクタンスに対する漏れインダクタ
ンス(一巻き換算)の比率である。
【0025】
【表1】
【0026】表1より、本実施例は従来例より漏れイン
ダクタンスを低減することができ、また、コイル1巻当
たりの接続箇所も少なく、作業への効率化が図れること
が分かる。
【0027】また、上記実施例で用いた導体板や口出し
導体を導体平角棒で形成してもよく、上記導体平角棒を
導体管に置き換えてもよく、筒形の磁芯を筒形の絶縁体
に置き換えても同様の効果が得られる。
【0028】上記実施例では、導体板および導体棒の個
数を8個としたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、その他の個数においても同様の効果を有する。
【0029】
【発明の効果】上記のように、本発明のリアクトルまた
は変圧器は、筒形磁芯の外周面側に導体棒よりも幅が広
く、かつコの字状に折り曲げられた導体板または口出し
導体を配設しているので、筒形磁芯を包み込むコイル構
成となり、従来のロッド接続方式と比較してコイル導体
周囲に生じる漏れ磁束を格段に制限でき、漏れインダク
タンスを減少させ、大電流を流すことができる。
【0030】さらに、導体棒と、コの字状に折り曲げら
れた導体板または口出し導体とを接続しているので、筒
形磁芯の外周面側での接続箇所をなくすることができ、
作業の効率化を図ることができる。
【0031】また、本コイル構造ではコイル導体と口出
し導体を一体化しているので余分な接続箇所がなく、信
頼性の低下や漏れインダクタンスの増加を防ぐことがで
きる。
【0032】さらに、口出し導体を複数個設けてコイル
構造を複数並列化することにより、全体としてのインダ
クタンスを並列数に反比例して減ずることができる。
【0033】そして、本コイル構造では口出し導体部分
に平行平板を形成しているので、余分なインダクタンス
を最小化することができ、信頼性の高い小型・軽量化さ
れたリアクトルまたは変圧器を得ることができるなど工
業的、実用的にその価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のリアクトルまたは変圧器の一実
施例を示す図面で、(a)は平面図、(b)はY−Y’
断面図、(c)はX−X’断面図である。
【図2】図2は本発明のリアクトルまたは変圧器の一実
施例を示す分解斜視図である。
【図3】図3は本発明のリアクトルまたは変圧器の他の
一実施例を示す分解斜視図である。
【図4】図4は従来の磁気スイッチを示す斜視図であ
る。
【図5】図5は従来の磁気スイッチを示す底面側から眺
めた斜視図である。
【図6】図6は従来の変圧器を示す断面図である。
【符号の説明】
1 筒形磁芯 2a、2b 絶縁板 3(1)〜3(n) 導体板 3a、…、3a 穴 3b、…、3b 穴 4(1)〜4(n) 導体棒 4a、…、4a ネジ穴 4b、…、4b ネジ穴 5 絶縁筒 6 ネジ 11 ボビン 31、33 口出し導体 31b、33b 穴 32、34 口出し導体 32a、34a 穴 90、100 プリント回路基板 110、180 ロッド 115 プレート 160 アモルファステープ 170 プレート 185 同軸チューブ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の導体棒と、該導体棒より幅が広
    く、かつコの字状に折り曲げられ、対向面を互い違いに
    角落としした複数の導体板と、筒形の磁芯とを備え、該
    筒形の磁芯の内周面側に上記導体棒を配し、外周面側に
    上記導体板を嵌め合わせ、該導体棒の一端面と、隣り合
    う導体棒の一端面とが対向し、かつ上記導体板が螺旋状
    に接続したことを特徴とするリアクトルまたは変圧器。
  2. 【請求項2】 上記導体板のうちの少なくとも1個を分
    割し、外部端子となる口出し導体に置き換えたことを特
    徴とする請求項1記載のリアクトルまたは変圧器。
  3. 【請求項3】 上記口出し導体を同一方向に導出してな
    ることを特徴とする請求項2記載のリアクトルまたは変
    圧器。
  4. 【請求項4】 上記口出し導体を導体平角棒で形成した
    ことを特徴とする請求項3記載のリアクトルまたは変圧
    器。
  5. 【請求項5】 上記導体棒を導体管に置き換えたことを
    特徴とする請求項1記載のリアクトルまたは変圧器。
  6. 【請求項6】 上記導体板を導体平角棒に置き換えたこ
    とを特徴とする請求項1記載のリアクトルまたは変圧
    器。
  7. 【請求項7】 上記筒形の磁芯を筒形の絶縁体に置き換
    えたことを特徴とする請求項1記載のリアクトルまたは
    変圧器。
  8. 【請求項8】 上記筒形の絶縁体をエポキシ樹脂で構成
    したことを特徴とする請求項7記載のリアクトルまたは
    変圧器。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008021906A (ja) * 2006-07-14 2008-01-31 Densei Lambda Kk インダクタンス素子
JP2011529633A (ja) * 2008-07-31 2011-12-08 イー2ヴイ テクノロジーズ (ユーケイ) リミテッド マルチトロイド変圧器
CN104376987A (zh) * 2014-12-04 2015-02-25 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种一体化多级高压脉冲隔离电感
JP2019503074A (ja) * 2015-12-22 2019-01-31 スーパーグリッド インスティテュート 遠隔高電圧装置のための変圧器

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