JP2004047769A - Inductance element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータの電源部に用いると好適なインダクタンス素子に関し、特に高周波で大電流を流すことが可能なインダクタンス素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6に、マルチフェイズ(3フェイズ)方式のDC/DCコンバータの回路例を示す。101は制御用IC、VB は電源供給源、102−1〜102−3はスイッチング回路、103はCPU等の負荷、106−1〜106−3はコンデンサである。
【0003】
スイッチング回路102−1〜102−3は同一の構成であるので、スイッチング回路102−1を説明する。スイッチング回路102−1には、制御用IC101の駆動用出力端子に接続されたスイッチング素子105−1a、105−1bと、インダクタンス素子104−1により構成されている。
【0004】
上記の構成において、負荷103には数アンペアから数十アンペアに及ぶ負荷電流が流れ、同時にインダクタンス素子104−1〜104−3にも大電流が流れる。
【0005】
ところで、従来においては、上記回路に使用される制御用IC101、スイッチング素子105−1a〜105−3a、105−1b〜105−3bの動作(スイッチング)周波数があまり高くなかったので、スイッチング回路102−1〜102−3に用いるインダクタンス素子104−1〜104−3としては、インダクタンス値が数十μH(マイクロヘンリー)程度のものが使用されていた。そして、上記インダクタンス素子104−1〜104−3の構造としては、例えば、芯径の大きなドラム形フェライトコアに線径の太い線材を所定回数だけ巻線したものであった。
【0006】
近年、技術進歩に伴い、上記の制御用IC101やスイッチング素子105−1a〜105−3a、105−1b〜105−3bの動作周波数が飛躍的に高くなってきており、上記マルチフェイズ方式のDC/DCコンバータ回路に用いられるインダクタンス素子としてインダクタンス値が1μH以下のものが要求されるようになった。
【0007】
また、制御用IC101やスイッチング素子105−1a〜105−3a、105−1b〜105−3bとともに、CPU103の性能も向上し高速化してきており、上記CPU103をDC/DCコンバータ回路の負荷として見た場合、非常に負荷電流の大きなものとなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のインダクタンス素子の構成では、巻線は丸線であるので巻回した丸線間に間隙が生じ、占積率が低くなる。また、占積率が低いためDCR(直流抵抗)が大きく、温度上昇が大きいという問題点があった。
【0009】
本発明は上記のような従来のインダクタンス素子が有する問題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、占積率の向上を図ると共に大電流を流すことができ、占積率を向上させた場合にも巻線間や巻線とコアとの間の絶縁を適切に確保することのできるインダクタンス素子を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るインダクタンス素子は、中央部から相互に逆方向に延びる2条の帯状部を備える帯状コイルと、前記帯状コイルを巻回するボビンと、このボビンの透孔に挿入される軸部を有する2個のE型コアとを具備し、前記ボビンの外周部には、巻回された状態の前記2条の帯状部間を絶縁する突条が形成されていることを特徴とする。
【0011】
本発明に係るインダクタンス素子は、前記ボビンの外周部には、前記帯状コイルと前記E型コアを絶縁するための突条が形成されていることを特徴とする。
【0012】
本発明に係るインダクタンス素子は、前記2条の帯状部の先端部が、電極とされていることを特徴とする。
【0013】
本発明に係るインダクタンス素子は、前記帯状コイルの基部と、前記ボビンにおける前記基部が巻回される部分とには、凹凸部からなる位置決め部が形成されていることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係るインダクタンス素子の実施の形態を説明する。各図において同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施の形態によるインダクタンス素子は、図1に分解斜視図が示されているように構成されている。つまり、帯状コイル1が巻回されたボビン2と、ボビン2の透孔21に挿入される軸部31A、31Bを備える2個のE型コア3A、3Bとから構成されている。
【0015】
帯状コイル1は、ボビン2に巻回される前において、図5に示されるようである。中央部11から相互に逆方向に延びる2条の帯状部12A、12Bを備え、中央部11には、2か所に凹部である穴13、13が穿設されている。
【0016】
ボビン2は、略円筒状の本体部20に、平板状のベース22が形成された構成を備えている。帯状コイル1にあっては、図2に示される形状に帯状部12A、12Bが折り曲げられて、ボビン2の外周部に巻回される。
【0017】
ボビン2の外周部において、図2に示される形状の帯状部12A、12Bが位置付けられる部分に溝が形成されていると共に、巻回された状態の上記2条の帯状部12A、12B間を絶縁する突条23が形成されている。また、ボビン2の両端外周部には、コア3A、3Bと帯状コイル1間を絶縁する突条24A、24Bが形成されている。
【0018】
ボビン2のベース22には、帯状部12A、12Bが図2の如き形状となるように通り抜ける穴が形成されていると共に、2条の帯状部12A、12Bの先端部が通り抜けてベース22の底面に図4に示される如く外部に露出するための穴が形成され、帯状部12A、12Bの先端部が電極28A、28Bとされている。また、帯状コイル1の中央部11に穿設された2か所の穴13、13に対応して、ベース22の底面部には凸部である突起25、25が形成され、上記穴13、13に対して突起25、25が入り込んで位置決めがなされる位置決め部となっている。上記における凹部と凸部は、ベース22に中央部11の対応する位置に位置決め可能に形成されていれば良く、一方側に凹部を他方側に凸部を設けるか双方に凹部と凸部を設けるかを問わない。
【0019】
E型コア3AとE型コア3Bとは、軸部31A、31Bがボビン2の透孔21に挿入されたときには、図3に示されるように筐体の形状となり、帯状コイル1が覗ける如くの窓4が生じるものである。E型コア3A(3B)の軸部31A(31B)の周囲は、上記軸部31A(31B)を取り巻くように切削されており、切削により生じた空間には帯状コイル1が巻回されたボビン2が収納されている。
【0020】
以上のように構成されたインダクタンス素子にあっては、帯状コイル1に形成された穴13、13と、ベース22の底面部に形成された突起25、25による位置決め部の構成により、ボビン2に対して帯状コイル1を適切に巻回することができ、作成が容易となる。また、使用しているコイルが帯状コイル1であり、占積率を向上させることができ、DCR(直流抵抗)の値を小さくでき、大電流を流した場合にも発熱が少ない。本発明に係るインダクタンス素子として、例えばインダクタンス値が300nHのものを作成する場合においても、定格電流値が20Aで、DCRが1.1mΩのものを得ることができることが確認できた。また、2条の帯状部12A、12B間が突条23により絶縁され、帯状部12A、12Bとコア3A、3B間が突条24A、24Bにより絶縁されているので、帯状コイル1の扁平率(縦横比)を大きくした場合でも絶縁を確保することができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るインダクタンス素子によれば、ボビンの外周部には、巻回された状態の2条の帯状部間や帯状部とコア間を絶縁する突条が形成されているので、適切な絶縁を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインダクタンス素子の実施の形態を示す分解斜視図。
【図2】本発明に係るインダクタンス素子の実施の形態の帯状コイルの形状を示す斜視図。
【図3】本発明に係るインダクタンス素子の実施の形態の組み立て状態の斜視図。
【図4】本発明に係るインダクタンス素子の実施の底面図。
【図5】本発明に係るインダクタンス素子の実施の形態の帯状コイルの形状を示す平面図。
【図6】本発明に係るインダクタンス素子が適用されるマルチフェイズ(3フェイズ)方式のDC/DCコンバータの回路例を示す図。
【符号の説明】
1 帯状コイル
2 ボビン
3A、3B E型コア
4 窓
11 中央部
12A、12B 帯状部
13 穴
20 本体部
21 透孔
22 ベース
23、24A、24B 突条
25 突起
28A、28B 電極
31A、31B 軸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inductance element suitable for use in a power supply unit of a computer, and more particularly to an inductance element capable of flowing a large current at a high frequency.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a circuit example of a multi-phase (three-phase) DC / DC converter. 101 is a control IC, VB is a power supply source, 102-1 to 102-3 are switching circuits, 103 is a load such as a CPU, and 106-1 to 106-3 are capacitors.
[0003]
Since the switching circuits 102-1 to 102-3 have the same configuration, the switching circuit 102-1 will be described. The switching circuit 102-1 includes switching elements 105-1a and 105-1b connected to a driving output terminal of the
[0004]
In the above configuration, a load current ranging from several amps to several tens of amps flows through the
[0005]
By the way, in the related art, the operation (switching) frequency of the
[0006]
In recent years, with the advance of technology, the operating frequencies of the
[0007]
In addition, the performance of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the configuration of the conventional inductance element as described above, since the winding is a round wire, a gap is generated between the wound round wires, and the space factor is reduced. Further, there is a problem that the DCR (direct current resistance) is large due to a low space factor and the temperature rise is large.
[0009]
The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional inductance element as described above, and its object is to improve the space factor and to allow a large current to flow, thereby improving the space factor. It is an object of the present invention to provide an inductance element that can appropriately secure insulation between windings or between a winding and a core even in the case of the above.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An inductance element according to the present invention includes a band-shaped coil including two band-shaped portions extending in opposite directions from a center portion, a bobbin for winding the band-shaped coil, and a shaft inserted into a through hole of the bobbin. And two E-shaped cores, and a ridge that insulates between the two strips in a wound state is formed on an outer peripheral portion of the bobbin.
[0011]
The inductance element according to the present invention is characterized in that a ridge for insulating the strip-shaped coil and the E-shaped core is formed on an outer peripheral portion of the bobbin.
[0012]
The inductance element according to the present invention is characterized in that the tip of the two strips is an electrode.
[0013]
The inductance element according to the present invention is characterized in that a positioning portion including an uneven portion is formed at a base of the strip-shaped coil and a portion of the bobbin around which the base is wound.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an inductance element according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. The inductance element according to the present embodiment is configured as shown in an exploded perspective view in FIG. That is, the bobbin 2 includes the bobbin 2 around which the band-shaped coil 1 is wound, and the two
[0015]
Before being wound around the bobbin 2, the strip-shaped coil 1 is as shown in FIG. There are provided two
[0016]
The bobbin 2 has a configuration in which a
[0017]
In the outer peripheral portion of the bobbin 2, a groove is formed in a portion where the band-
[0018]
A hole is formed in the
[0019]
When the
[0020]
In the inductance element configured as described above, the bobbin 2 has a configuration in which the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the inductance element of the present invention, the outer peripheral portion of the bobbin is formed with the projecting ridge that insulates between the two strips in the wound state or between the strip and the core. Therefore, appropriate insulation can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an inductance element according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a shape of a strip-shaped coil of the embodiment of the inductance element according to the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of an inductance element according to an embodiment of the present invention in an assembled state.
FIG. 4 is a bottom view of an embodiment of the inductance element according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a shape of a strip-shaped coil of the embodiment of the inductance element according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a circuit example of a multi-phase (three-phase) type DC / DC converter to which the inductance element according to the present invention is applied;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 strip coil 2
Claims (4)
前記帯状コイルを巻回するボビンと、
このボビンの透孔に挿入される軸部を有する2個のE型コアとを具備し、
前記ボビンの外周部には、巻回された状態の前記2条の帯状部間を絶縁する突条が形成されていることを特徴とするインダクタンス素子。A band-shaped coil including two band-shaped portions extending in opposite directions from a central portion;
A bobbin for winding the band-shaped coil;
Comprising two E-shaped cores having a shaft inserted into the through hole of the bobbin,
An inductance element, wherein a projection that insulates between the two strips in a wound state is formed on an outer peripheral portion of the bobbin.
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010147130A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Toyota Motor Corp | Electromagnetic device and cooling structure thereof |
JP2010161258A (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Panasonic Corp | Thin coil, method of manufacturing the same, and power supply using the same |
WO2016091700A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Filter assembly, voltage converter having a filter assembly |
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