JP2004140261A - Transformer, switching power unit and manufacturing method of transformer - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変成器、変成器を用いたスイッチング電源装置及び変成器の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、従来の変成器(以下、トランスという)の一例を示す断面図である。
従来より、スイッチング電源装置に組込まれるスイッチングトランスは、スイッチング周波数が、可聴周波数帯域よりも高いものとして設計することが、一般的であった。しかしながら、待機時で軽負荷になる場合等には、スイッチング電源装置のスイッチング周波数を低下させることにより、消費電力を抑制できる。このように、低消費電力化のためにスイッチング電源装置のスイッチング周波数を低下させてスイッチングトランスを駆動すると、本来高周波駆動用のトランスを例えば可聴周波数程度の低周波数で動作させることになり、可聴音のうなりが響くことがあった。
このようにしてスイッチングトランスから発生する可聴音のうなりは、各種電子機器における異音として扱われる。
【0003】
スイッチングトランスは、図10のように、1組のフェライトコア1,2と、巻線5が巻回されているボビン4とで構成されている。各フェライトコア1,2の中足1a,2aは、ギャップ3をあけて対向している。
【0004】
異音は、主として、ボビン4の軸孔4a中で対向するフェライトコア1の中足1aと、フェライトコア2の中足2aとの間のギャップ3で発生する。ギャップ3は巻線5に鎖交する磁束を適切に調整するために設けられている。
【0005】
異音を抑制するための1つの対策としては、フェライトコア1,2と巻線5が巻かれたボビン4とをワニスに浸してワニスを含浸させ、ギャップ3をワニスで埋める方法がある。また、異音を抑制する他の対策としては、フェライトコア1,2の中足部1a,2aに、接着剤6を塗布しておき、中足1a,2aを対向させて接着させる方法がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異音の発生を防ぐためにワニスを含浸させる場合、十分にワニスが行き渡らず、効果が不完全になることがあった。
一方、フェライトコア1,2の中足1a,2a同士を接着させる方法では、次のような問題があった。
【0007】
フェライトコア1の中足1aとフェライトコア2の中足2aとをボビン4の軸孔4a内で近づけると、接着剤6がはみ出し、はみ出した接着剤6がボビン4とフェライトコア1,2との隙間に流れ込む。よって、接着剤6が硬化したときに、フェライトコア1,2とボビン4が一体化する。
【0008】
このようにフェライトコア1,2とボビン4とが一体化すると、熱が加わったときに、フェライトコア1,2の熱膨張係数とボビン4の熱膨張係数とが異なるので、その差に帰因したストレスがフェライトコア1,2に加わる。例えばボビン4が図10の矢印Aのように、ボビン4の軸方向に膨張するのに対し、フェライトコア1,2のボビン4の軸方向への膨張が小さいと、フェライトコア1,2の中足1a,2aには、当接面側に引っ張る力fがそれぞれ掛かる。その力fによって、フェライトコア1或いは2がクラックが入ったり、さらに、破損したりすることがあった。
【0009】
本発明の目的は、信頼性を確保しつつ異音の発生を抑制できる変成器、スイッチング電源装置及び変成器の製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る変成器は、軸方向に軸孔が形成された胴部を有するボビンと、前記ボビンの胴部に巻回された巻線と、磁束を伝達する部材で構成され、前記ボビンの軸孔に挿入された足部を有する第1のコアと、磁束を伝達する部材で構成され、前記軸孔に挿入された第1のコアの足部と対向する対向部を有し、前記第1のコアと相俟って前記巻線に該磁束を鎖交させる第2のコアと、前記足部及び前記対向部間に充填された充填部材と、前記充填された充填部材と前記ボビンとの間を遮断する遮断材とを備えたことを特徴とする。
【0011】
このような構成を採用したことにより、低周波で駆動されたときにでも、第1のコアの足部及び第2のコアの対向部間が、充填部材で充填されているので、可聴音のうなりの発生が抑制される。また、遮断材が充填部材とボビンとの間を遮断するので、温度が上昇しても、ボビンと第1のコアと第2のコアとを一体化することが防止でき、第1のコア或いは第2のコアが破損したり、クラックが入ることを予防できる。
【0012】
なお、前記対向部と前記第1のコアの足部との間には所定のギャップが設けられ、前記充填部材は、前記ギャップを充填してもよい。
また、前記充填部材は、接着剤であってもよい。
また、前記第2のコアの前記対向部は凸状であり、前記ボビンの軸孔内で前記足部と対向してもよい。
【0013】
また、前記遮断材は、筒状をなし、前記ボビンの軸孔に挿入されていてもよいまた、前記遮断材は、フィルム状をなし、前記第1のコアの足部及び前記第2のコアの対向部間に充填された前記充填部材の周囲を覆ってもよい。
【0014】
上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係るスイッチング電源装置は、制御信号に基づきオン、オフするスイッチング素子と、前記スイッチング素子がオンしたときに電源からスイッチング電流が流れる一次巻線、任意数の誘導巻線、軸方向に軸孔が形成された胴部を有し、該胴部に前記一次巻線及び前記誘導巻線が巻回されたボビン、磁束を伝達する部材で構成され、前記ボビンの軸孔に挿入された足部を有する第1のコア、磁束を伝達する部材で構成されて前記第1のコアの足部と対向する対向部を有し、前記第1のコアと相俟って前記一次巻線及び前記誘導巻線に該磁束を鎖交させる第2のコア、前記第1のコアの足部及び前記第2のコアの対向部間に充填された充填部材、及び前記充填部材と前記ボビンとの間を遮断する遮断材を有する変成器と、前記一次巻線にスイッチング電流が流れることで蓄積されたエネルギーを前記誘導巻線から入力し、該エネルギーを負荷に供給する電力に変換する出力手段と、前記スイッチング素子のオン、オフするタイミングを設定する前記制御信号を生成する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0015】
上記目的を達成するために、本発明の第3の観点に係る変成器の製造方法は、軸方向に軸孔が形成された胴部に巻線が巻回されたボビンの該軸孔に、筒状の遮断部材を挿入する処理と、磁束を伝達する部材で構成されて突出した足部を有する第1のコアの該足部、又は磁束を伝達する部材で構成され、前記足部と対向させるための対向部を有する第2のコアの該対向部のいずれか一方又は両方に充填部材を塗布する処理と、前記第1のコアの前記足部を前記軸孔に挿入された前記遮断部材の中に挿入し、該足部を前記第2のコアの対向部に対向させ、該対向する足部及び対向部間から前記充填部材がはみ出した場合には、該はみ出した充填部材を前記遮断部材に付着させる処理と、を含むことを特徴とする。
【0016】
なお、前記充填部材は、接着剤であり、前記足部と該対向部とを対向させたのちに、前記接着剤を硬化させる処理をさらに実施してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係る変成器(以下、トランスという)を示す構成図である。図2は、図1中のボビン20の一例を示す断面図である。図3は、図1中のフェライトコア30を示す正面図である。
【0018】
図1に示すトランスは、巻線10と、ボビン20と、フェライトコア30と、フェライトコア40と、遮断部材50とを備えている。このトランスは、例えばスイッチング電源装置に組込まれて用いられる。フェライトコア30とフェライトコア40とは、接着剤60で接着されている。
【0019】
ボビン20は、フェノール樹脂等で形成され、胴部21と、胴部21の両端に配置された鍔部22及び鍔部23とで構成されている。鍔部22及び鍔部23の外径は、胴部21の外径よりも大きい。胴部21の外周に、必要数の例えば3条の巻線10が、鍔部22,23の外径から飛び出さないように巻回されている。
【0020】
巻線10の条数は、例えば3条である。ボビン20の胴部21の軸方向には、鍔部22,23を貫通する軸孔24が形成され、胴部21が筒状になっている。鍔部23の外側には、複数のピン25が植設されている。ピン25は、図示しない導電部材を介して、胴部21に巻回された巻線10との接続が保たれている。
【0021】
フェライトコア30は、磁束を伝達するフェライトで形成され、図3のように、支持部31と、支持部31から突出した四角柱状の外足部32と、支持部31から突出した四角柱状の外足部33と、支持部31から突出した円柱状の中足部34とを備えている。中足部34は、外足部32と外足部33の間に配置されている。外足部32,33及び中足部34は、同方向を向き、フェライトコア30が「E」字のようになっている。外足部32の長さと外足部33の長さとは、等しく、中足部34の長さは、外足部32,33よりも短い。
【0022】
フェライトコア40は、フェライトコア30と同様の構成であり、磁束を伝達するフェライトで形成され、支持部41と、支持部41から突出した四角柱状の外足部42と、支持部41から突出した四角柱状の外足部43と、支持部41から突出した円柱状の中足部44とを備えている。
【0023】
遮断部材50は、筒状の例えばプラスティックで構成されている。遮断部材50の肉厚は任意であり、例えば筒状のポリエステルフィルム等で構成してもよい。
【0024】
遮蔽部材50は、ボビン20の軸孔24に納められている。遮断部材50の筒状の内部に、フェライトコア30の中足部34と、フェライトコア40の中足部44とが挿入され、これらの先端部分がギャップGをあけて対向している。フェライトコア30の外足部32,33とフェライトコア40の外足部42,43とは、それぞれ当接している。対向しているフェライトコア30の中足部34と、フェライトコア40の中足部44との間のギャップGに接着剤60が充填されている。接着剤60は、例えばエポキシ樹脂で構成される。接着剤60の一部は、ギャップからはみ出し、遮断部材50に付着している。
【0025】
次に、図1のトランスの製造方法を、図1及び図4を用いて説明する。
巻線10が巻回されたボビン20と遮断部材50とを用意し、ボビン20の軸孔24に遮断部材50を挿入して収容する。
【0026】
遮断部材50をボビン20に収容した後、フェライトコア30の中足部34又はフェライトコア40の中足部44の先端に接着剤60を十分に塗布する。また、フェライトコア30の外足部32,33又はフェライトコア40の外足部42,43にも、接着材60を塗布する。
【0027】
続いて、遮断部材50を収容したボビン20の軸孔24に、フェライトコア30の中足部34とフェライトコア40の中足部44とを軸孔24の両側から挿入し、図4のように、フェライトコア30の外足部32,33とこれに対向するフェライトコア40の外足部42,43とを当接させる。外足部32,33及び42,43を当接させることにより、これらの外足部32,33,42,43よりも短い中足部34及び中足部44の間には、ギャップGができる。ギャップGには、接着剤60が充填された状態になる。
【0028】
ギャップGからはみ出した接着剤60は、遮断部材50に付着し、ボビン20には付着しない。この状態で、接着剤60を硬化させる。接着剤60が硬化するのに前後し、フェライトコア30をボビン20の鍔部22に固定する。ここで、鍔部22とフェライトコア30との固定は、やはり接着剤を用いてもよいし、ねじ等で固定してもよい。
【0029】
図1のトランスは、例えば次の図5に示すスイッチング電源装置に組込まれる。
図5は、トランスを用いるスイッチング電源装置を示す回路図である。
このスイッチング電源装置は、力率改善回路であり、図1に示すトランスがスイッチングトランス70として用いられている。図5のスイッチング電源装置は、スイッチングトランス70の他に、交流電源81に接続された全波整流回路82と、スイッチング素子であるNチャネル型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)83と、抵抗84と、ダイオード85と、コンデンサ86と、分圧抵抗87,88と、分圧抵抗89,90と、抵抗91と、制御回路100とを、備えている。
【0030】
スイッチングトランス70は、一次巻線10aと、誘導巻線としての二次巻線10b及び三次巻線10cを有し、各巻線10a〜10cがフェライトコア30,フェライトコア40を介して電磁結合する。即ち、フェライトコア30及びフェライトコア40は、巻線10a〜10cに磁束を鎖交させる。
【0031】
全波整流回路82の正極に、スイッチングトランス70の一次巻線10aの一端が接続されている。一次巻線10aの他端に、NMOS83のドレインが接続され、NMOS83のソースには、抵抗84の一端が接続されている。抵抗84の他端は、全波整流回路82の負極に接続されている。全波整流回路82の負極が接地されている。
【0032】
スイッチングトランス70の二次巻線10bの一端には、ダイオード85のアノードが接続されている。ダイオード85のカソードが、出力端子OUT1とコンデンサ86の一方の電極とに接続されている。コンデンサ86の他方の電極が出力端子OUT2と、二次巻線10bの他端とに接続されている。
分圧抵抗87,88は、全波整流回路82の正極と負極との間に直列に接続されている。分圧抵抗89,90は、出力端子OUT1とOUT2との間に直列に接続されている。
【0033】
スイッチングトランス70の三次巻線10cの一端は、接地され、三次巻線10cの他端が、抵抗91の一端に接続されている。
分圧抵抗87,88は、全波整流回路82から入力される入力電圧を示す電圧信号を発生するものであり、分圧抵抗87,88の接続点は、制御回路100に接続されている。分圧抵抗89,90は、出力電圧を示す電圧信号を発生するものであり、分圧抵抗89,90の接続点が、制御回路100に接続されている。
【0034】
抵抗84は、一次巻線10a及びNMOS83に流れたスイッチング電流を示す電圧信号を発生するものであり、NMOS83のソースと抵抗84との接続点が、制御回路100に接続されている。
【0035】
抵抗91は、スイッチングトランス70の三次巻線10cにおけるフライバックエネルギーが放出したことを示す電圧信号を生成するものであり、抵抗91の他端が、制御回路100に接続されている。
【0036】
制御回路100は、与えられた各電圧信号に基づき、NMOS83のオン、オフを制御する制御信号を発生する回路であり、制御回路100の出力端子が、NMOS83のゲートに接続されている。
【0037】
次に、図5のスイッチング電源装置及びスイッチングトランス70の動作を説明する。
全波整流回路82は、交流電源81が発生する交流電圧を整流して脈動電圧に変換する。脈動電圧は、トランス70の一次巻線10a、NMOS83及び抵抗84に印加される。NMOS83は、制御回路100から高レベル(以下、“H”という)の制御信号がゲートに与えられたときにオンする。オンしたNMOS83は、一次巻線10a及び抵抗84にスイッチング電流を流す。一次巻線10aにスイッチング電流が流れることにより、エネルギーが蓄積される。スイッチング電流は、時間と共に増加する。抵抗84は、スイッチング電流に対応する電圧信号を発生し、制御回路100に与える。制御回路100では、抵抗84から与えられた電圧信号が基準値に到達したときに、制御信号を低レベル(以下、“L”という)に遷移させる。これにより、NMOS83がオフする。
【0038】
NMOS83がオフすると、スイッチングトランス70の二次巻線10b及び三次巻線10cに、フライバックエネルギーが発生する。二次巻線10bに発生したフライバックエネルギーは、ダイオード85を通過してコンデンサ86に出力電圧として充電される。分圧抵抗89,90は、出力電圧を示す電圧信号を制御回路100に与える。
【0039】
抗抗84は、フライバックエネルギーに対応する電圧信号を制御回路100に与える。制御回路100は、三次巻線10cに発生したフライバックエネルギーが放出されたことを、抵抗91から与えられた電圧信号に基づき検知し、NMOS83に与える制御信号を再び“H”に遷移させる。これにより、NMOS83がオンする。以上のようにして、NMOS83がオン、オフを繰り返し、コンデンサ86に充電電圧が蓄電される。この充電電圧が出力電圧になる。
【0040】
ここで、NMOS83がオフするタイミングは、抵抗84で発生されたスイッチング電流の増減を示す電圧信号が基準値になったときである。制御回路100は、その基準値を、分圧抵抗87,88から制御回路100に与えられた電圧信号に比例させている。即ち、基準値は、全波整流回路82から入力される入力電圧に比例する。よって、スイッチング電流の電流値を示す電圧信号が、入力電圧に比例した電圧になったときNMOS83がオフする。これにより、NMOS83がオフするタイミングが調整され、一次巻線10aに流れるスイッチング電流が制御される。
【0041】
また、制御回路100は、分圧抵抗89,90から与えられる電圧信号が一定になるように、基準値の入力電圧に対する比例係数を設定する。さらに、制御回路100は、低消費電力を実現するために、入力電圧が低い場合や、負荷が軽い場合には基準値を変化させる機能を持つ。この場合には、制御回路100は、一次巻線10aにスイッチング電流が流れる期間を長くし、一次巻線10aのエネルギーの蓄積量を減じる。即ち、NMOS83のスイッチング周波数を下げ、例えば可聴周波数でNMOS83をオンオフさせる。
【0042】
NMOS83のスイッチング周波数が可聴周波数になっても、スイッチングトランス70におけるフェライトコア30及びフェライトコア40では、中足部34,44の間のギャップGが接着剤60で充填されているので、低周波の可聴音のうなりの発生が抑制される。
【0043】
一方、外部からの熱或いは駆動されることによる自己発熱で、スイッチングトランス70の温度が上昇する。温度が上昇した場合にも、フェライトコア30の中足部34とフェライトコア40の中足部44との間のギャップGを充填している接着剤60が、ボビン20に付着していない。そのため、接着剤60によってフェライトコア30とフェライトコア40とボビン20とが一体化されていないので、ボビン20が膨張しても、例えばフェライトコア30の中足部34にギャップGの方向に引っ張る力が掛からず、フェライトコア30が破損したり、フェライトコア30にクラックが入ることが防止される。
【0044】
以上のように本実施形態のトランスでは、可聴周波数で駆動されても、異音である可聴音のうなりの発生を抑制できると共に、熱によるフェライトコア30の破損等が防止できる。
【0045】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。その変形例としては、次のようなものがある。
(1) フェライトコア30及びフェライトコア40はそれぞれ「E」の字形で中足部34及び中足部44が円柱状である。このようなフェライトコア30とフェライトコア40との組は、EERタイプのコアと呼ばれているが、フェライトコア30及びフェライトコア40は、このような形状に限定されるものではない。ここで、フェライトコア30及びフェライトコア40の変形例を説明する。
【0046】
図6は、フェライトコアの変形例(その1)を示す図である。図7は、フェライトコアの変形例(その2)を示す図である。図8は、フェライトコアの変形例(その3)を示す図である。図9は、フェライトコアの変形例(その4)を示す図である。
【0047】
フェライトコア30及びフェライトコア40の代わりに、図6に示すフェライトコア101を2個用いてもよい。フェライトコア101の中足部101aは、円柱状ではなく、四角柱状になっており、他の部分は、フェライトコア30或いはフェライトコア40と同様である。フェライトコア101が2個で、EEタイプのコアと呼ばれている。
【0048】
フェライトコア30及びフェライトコア40の代わりに、図7に示すフェライトコア102及びフェライトコア103を用いてもよい。フェライトコア102は、フェライトコア30或いはフェライトコア101と同様に「E」の字形であるが、フェライトコア103は、「I」の字形になっている。フェライトコア103の中央部分が、フェライトコア102の中足部102aに対向する対向部となる。これらフェライトコア102,103は、1組でEIタイプのコアと呼ばれている。
【0049】
フェライトコア30及びフェライトコア40の代わりに、図8のフェライトコア104を2個用いてもよい。フェライトコア104の中足部104aの外径は、その近傍の支持部104bの幅よりも大きく、PQタイプのコアと呼ばれている。
【0050】
フェライトコア30及びフェライトコア40の代わりに、図9のフェライトコア105を2個用いてもよい。フェライトコア105の外足部105aの外径及びそれを支える支持部105bが、円柱状の中足部105cに対して大きい。このようなフェライトコアは、RMタイプのコアと呼ばれている。
【0051】
(2)上記実施形態ではフェライトコア30及びフェライトコア40の中足部34,44間に、ギャップGが設けられているが、組み立てられたときにギャップGが無いトランスに本発明は適用でき、上記実施形態と同様の効果が期待できる。
(3)上記実施形態では、トランスが力率改善回路のスイッチングトランス70として用いられた例を示したが、他のスイッチング電源装置に組込まれた場合でも、低周波で駆動される場合には、同様の効果を奏する。
【0052】
(4)ギャップに充填する充填部材としては、エポキシ樹脂系の接着剤60に限定されず、他の接着剤でもよい。また、充填部材は接着剤以外でもよい。接着剤以外でも、ボビン20と着くことにより、フェライトコア30,40にストレスがかかることが想定される場合に、遮断部材50が、充填部材がボビン20に着くことを妨げるので、上記実施形態と同様の効果を奏する。さらに、例えば充填部材をテフロン(登録商標)等の難接着部材とすると、作業上余分な充填部材が遮断部材50の表裏に意図せず付着しても、製品への影響が出ないことが予測されるので、作業性が向上する。
【0053】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、異音の発生を信頼性を確保しつつ抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るトランスを示す構成図である。
【図2】図1中のボビンの一例を示す断面図である。
【図3】図1中のフェライトコアを示す正面図である。
【図4】フェライトコアと遮断部材の関係を示す図である。
【図5】トランスを用いるスイッチング電源装置を示す回路図である。
【図6】フェライトコアの変形例(その1)を示す図である。
【図7】フェライトコアの変形例(その2)を示す図である
【図8】フェライトコアの変形例(その3)を示す図である。
【図9】フェライトコアの変形例(その4)を示す図である。
【図10】従来のトランスを示す断面図である。
【符号の説明】
10 巻線
20 ボビン
21 胴部
24 軸孔
30,40 フェライトコア
34,44 中足部
50 遮断部材
60 接着剤
G ギャップ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a transformer, a switching power supply using the transformer, and a method of manufacturing the transformer.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a sectional view showing an example of a conventional transformer (hereinafter, referred to as a transformer).
Conventionally, a switching transformer incorporated in a switching power supply device is generally designed to have a switching frequency higher than an audible frequency band. However, when the load becomes light during standby or the like, the power consumption can be suppressed by lowering the switching frequency of the switching power supply device. As described above, when the switching frequency of the switching power supply is reduced to drive the switching transformer in order to reduce the power consumption, the transformer for high-frequency driving is originally operated at a low frequency, for example, about the audio frequency. A beat was sometimes heard.
The audible beats generated from the switching transformer in this way are treated as abnormal sounds in various electronic devices.
[0003]
As shown in FIG. 10, the switching transformer includes a set of
[0004]
The abnormal noise is mainly generated in the
[0005]
As a countermeasure for suppressing abnormal noise, there is a method in which the varnish is impregnated by immersing the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the varnish is impregnated to prevent generation of abnormal noise, the varnish is not sufficiently distributed, and the effect may be incomplete.
On the other hand, the method of bonding the middle feet 1a and 2a of the
[0007]
When the center foot 1a of the
[0008]
When the
[0009]
An object of the present invention is to provide a transformer, a switching power supply, and a method of manufacturing a transformer, which can suppress generation of abnormal noise while ensuring reliability.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a transformer according to a first aspect of the present invention includes a bobbin having a body having an axial hole formed in an axial direction, and a winding wound around the body of the bobbin. A first core having a foot portion inserted into a shaft hole of the bobbin, the first core having a foot portion inserted into a shaft hole of the bobbin, and a first core having a foot portion inserted into the shaft hole; A second core having an opposing portion opposing the foot and linking the magnetic flux to the winding in conjunction with the first core; and a filling filled between the foot and the opposing portion. A member and a blocking member for blocking between the filled filling member and the bobbin are provided.
[0011]
By adopting such a configuration, even when driven at a low frequency, the space between the foot portion of the first core and the opposing portion of the second core is filled with the filling member, so that an audible sound is generated. The occurrence of beats is suppressed. Further, since the blocking material blocks the space between the filling member and the bobbin, it is possible to prevent the bobbin from being integrated with the first core and the second core even when the temperature increases, and to prevent the first core or the first core from being integrated. The second core can be prevented from being damaged or cracked.
[0012]
A predetermined gap may be provided between the opposing portion and the foot of the first core, and the filling member may fill the gap.
Further, the filling member may be an adhesive.
Further, the opposing portion of the second core may be convex, and may oppose the foot portion within a shaft hole of the bobbin.
[0013]
Further, the blocking member may have a tubular shape, and may be inserted into a shaft hole of the bobbin. The blocking member may have a film shape, and a foot portion of the first core and the second core May cover the periphery of the filling member filled between the opposing portions of the member.
[0014]
In order to achieve the above object, a switching power supply according to a second aspect of the present invention includes a switching element that is turned on and off based on a control signal, and a primary winding in which a switching current flows from a power supply when the switching element is turned on. A wire, an arbitrary number of induction windings, a body having an axially formed axial hole, a bobbin around which the primary winding and the induction winding are wound, and a member for transmitting magnetic flux. A first core having a foot portion inserted into a shaft hole of the bobbin, and a facing portion formed of a member for transmitting magnetic flux and facing the foot portion of the first core; A second core for linking the magnetic flux to the primary winding and the induction winding in combination with the core, a foot portion of the first core, and a facing portion of the second core. Filling member, and shut off between the filling member and the bobbin A transformer having a disconnection material, input means for inputting energy accumulated by a switching current flowing through the primary winding from the induction winding, and converting the energy into electric power to be supplied to a load; and the switching element. And control means for generating the control signal for setting the timing of turning on and off the power supply.
[0015]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a transformer according to a third aspect of the present invention provides a method for manufacturing a transformer, wherein a winding is wound around a body portion having a shaft hole formed in an axial direction, A process of inserting a cylindrical blocking member, and a leg of the first core having a protruding leg formed of a member for transmitting magnetic flux, or a member for transmitting magnetic flux, facing the leg. Applying a filling member to one or both of the opposing portions of the second core having an opposing portion for causing the first core to have the foot portion inserted into the shaft hole; And the foot portion faces the opposing portion of the second core. When the filling member protrudes from between the opposing foot portion and the opposing portion, the protruding filling member is shut off. And a process of adhering to a member.
[0016]
The filling member may be an adhesive, and after the foot portion and the facing portion face each other, a process of curing the adhesive may be further performed.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a transformer (hereinafter, referred to as a transformer) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing an example of the
[0018]
The transformer illustrated in FIG. 1 includes a winding 10, a
[0019]
The
[0020]
The number of the
[0021]
The
[0022]
The ferrite core 40 has the same configuration as that of the
[0023]
The blocking
[0024]
The shielding
[0025]
Next, a method of manufacturing the transformer shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
The
[0026]
After accommodating the blocking
[0027]
Subsequently, the
[0028]
The adhesive 60 protruding from the gap G adheres to the blocking
[0029]
The transformer shown in FIG. 1 is incorporated in, for example, a switching power supply shown in FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a switching power supply device using a transformer.
This switching power supply device is a power factor correction circuit, and the transformer shown in FIG. The switching power supply device of FIG. 5 includes, in addition to a switching
[0030]
The switching
[0031]
One end of a primary winding 10a of the switching
[0032]
One end of the secondary winding 10b of the switching
The voltage dividing resistors 87 and 88 are connected in series between the positive and negative electrodes of the full-wave rectifier circuit 82. The
[0033]
One end of the tertiary winding 10c of the switching
The voltage dividing resistors 87 and 88 generate a voltage signal indicating an input voltage input from the full-wave rectifier circuit 82, and a connection point between the voltage dividing resistors 87 and 88 is connected to the
[0034]
The
[0035]
The resistor 91 generates a voltage signal indicating that the flyback energy in the tertiary winding 10 c of the switching
[0036]
The
[0037]
Next, the operation of the switching power supply and the switching
The full-wave rectifier circuit rectifies the AC voltage generated by the AC power supply 81 and converts it into a pulsating voltage. The pulsating voltage is applied to the primary winding 10a of the
[0038]
When the NMOS 83 is turned off, flyback energy is generated in the secondary winding 10b and the tertiary winding 10c of the switching
[0039]
The
[0040]
Here, the timing at which the NMOS 83 is turned off is when the voltage signal indicating the increase or decrease of the switching current generated by the
[0041]
Further, the
[0042]
Even if the switching frequency of the NMOS 83 becomes an audible frequency, the gap G between the
[0043]
On the other hand, the temperature of the switching
[0044]
As described above, in the transformer of the present embodiment, even when driven at an audible frequency, it is possible to suppress the generation of an audible sound that is an abnormal sound, and to prevent damage to the
[0045]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. There are the following modifications.
(1) Each of the
[0046]
FIG. 6 is a view showing a modification (part 1) of the ferrite core. FIG. 7 is a view showing a modification (No. 2) of the ferrite core. FIG. 8 is a view showing a modification (No. 3) of the ferrite core. FIG. 9 is a view showing a modification (part 4) of the ferrite core.
[0047]
Instead of the
[0048]
Instead of the
[0049]
Instead of the
[0050]
Instead of the
[0051]
(2) In the above embodiment, the gap G is provided between the
(3) In the above-described embodiment, an example in which the transformer is used as the switching
[0052]
(4) The filling member that fills the gap is not limited to the
[0053]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, generation of abnormal noise can be suppressed while ensuring reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a transformer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example of the bobbin in FIG.
FIG. 3 is a front view showing a ferrite core in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a ferrite core and a blocking member.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a switching power supply device using a transformer.
FIG. 6 is a diagram showing a modification (No. 1) of the ferrite core.
FIG. 7 is a diagram showing a modified example (part 2) of the ferrite core. FIG. 8 is a diagram showing a modified example (part 3) of the ferrite core.
FIG. 9 is a view showing a modification (No. 4) of the ferrite core.
FIG. 10 is a sectional view showing a conventional transformer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ボビンの胴部に巻回された巻線と、
磁束を伝達する部材で構成され、前記ボビンの軸孔に挿入された足部を有する第1のコアと、
磁束を伝達する部材で構成され、前記軸孔に挿入された第1のコアの足部と対向する対向部を有し、前記第1のコアと相俟って前記巻線に該磁束を鎖交させる第2のコアと、
前記足部及び前記対向部間に充填された充填部材と、
前記充填された充填部材と前記ボビンとの間を遮断する遮断材と、
を備えたことを特徴とする変成器。A bobbin having a body with an axial hole formed in the axial direction,
A winding wound around the body of the bobbin,
A first core configured of a member that transmits a magnetic flux and having a foot inserted into a shaft hole of the bobbin;
A first core inserted into the shaft hole and having a facing portion facing a foot portion of the first core, and linking the magnetic flux to the winding in conjunction with the first core; A second core to intersect,
A filling member filled between the foot portion and the facing portion,
A blocking material that blocks between the filled filling member and the bobbin,
A transformer comprising:
前記充填部材は、前記ギャップを充填することを特徴する請求項1に記載の変成器。A predetermined gap is provided between the facing portion and the foot portion of the first core,
The transformer of claim 1, wherein the filling member fills the gap.
前記スイッチング素子がオンしたときに電源からスイッチング電流が流れる一次巻線、任意数の誘導巻線、軸方向に軸孔が形成された胴部を有し、該胴部に前記一次巻線及び前記誘導巻線が巻回されたボビン、磁束を伝達する部材で構成され、前記ボビンの軸孔に挿入された足部を有する第1のコア、磁束を伝達する部材で構成されて前記第1のコアの足部と対向する対向部を有し、前記第1のコアと相俟って前記一次巻線及び前記誘導巻線に該磁束を鎖交させる第2のコア、前記第1のコアの足部及び前記第2のコアの対向部間に充填された充填部材、及び前記充填部材と前記ボビンとの間を遮断する遮断材を有する変成器と、
前記一次巻線にスイッチング電流が流れることで蓄積されたエネルギーを前記誘導巻線から入力し、該エネルギーを負荷に供給する電力に変換する出力手段と、
前記スイッチング素子のオン、オフするタイミングを設定する前記制御信号を生成する制御手段と、
を備えたことを特徴とするスイッチング電源装置。A switching element that is turned on and off based on a control signal;
A primary winding through which a switching current flows from a power supply when the switching element is turned on, an arbitrary number of induction windings, a body having an axial hole formed in an axial direction, the primary winding and the body being formed in the body. The first winding is formed of a bobbin on which an induction winding is wound, a member for transmitting magnetic flux, a first core having a foot inserted into a shaft hole of the bobbin, and a member for transmitting magnetic flux. A second core having an opposing portion opposing a foot portion of the core and linking the magnetic flux to the primary winding and the induction winding in conjunction with the first core; A transformer having a filling member filled between the foot portion and the facing portion of the second core, and a blocking member for blocking between the filling member and the bobbin;
Output means for inputting energy stored by the switching current flowing through the primary winding from the induction winding and converting the energy into electric power to be supplied to a load,
Control means for generating the control signal for setting the timing of turning on and off the switching element,
A switching power supply device comprising:
磁束を伝達する部材で構成されて突出した足部を有する第1のコアの該足部、又は磁束を伝達する部材で構成され、前記足部と対向させるための対向部を有する第2のコアの該対向部のいずれか一方又は両方に充填部材を塗布する処理と、
前記第1のコアの前記足部を前記軸孔に挿入された前記遮断部材の中に挿入し、該足部を前記第2のコアの対向部に対向させ、該対向する足部及び対向部間から前記充填部材がはみ出した場合には、該はみ出した充填部材を前記遮断部材に付着させる処理と、
を含むことを特徴とする変成器の製造方法。A process of inserting a tubular blocking member into the shaft hole of the bobbin in which the winding is wound around the body portion having the shaft hole formed in the axial direction,
A first core having a protruding foot portion formed of a member that transmits magnetic flux, or a second core having a facing portion configured to face the foot portion and configured of a member that transmits magnetic flux; Applying a filling member to one or both of the opposed portions of
The foot of the first core is inserted into the blocking member inserted into the shaft hole, and the foot is opposed to the opposing portion of the second core, and the opposing foot and the opposing portion When the filling member protrudes from between, a process of attaching the protruding filling member to the blocking member,
A method for manufacturing a transformer, comprising:
前記足部と該対向部とを対向させたのちに、前記接着剤を硬化させる処理をさらに実施することを特徴とする請求項8に記載の変成器の製造方法。The filling member is an adhesive,
The method for manufacturing a transformer according to claim 8, further comprising, after the foot portion and the facing portion are opposed to each other, a process of curing the adhesive.
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