JP2004228268A - カレントトランス - Google Patents

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Kazusuke Mori
一左 森
Hideki Ueda
英輝 上田
Masayuki Mizushima
正之 水嶋
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Panasonic Holdings Corp
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Abstract

【課題】一次巻線に入力する15A〜20Aといった大電流に対応しても小型化を可能としたカレントを提供することを目的としている。
【解決手段】水平方向に貫通孔21を有するとともに両端に鍔部22を有したボビン23と、ボビン23の両端の鍔部22間に巻回した二次巻線24と、一方の鍔部22に植設するとともに二次巻線24を接続した二次端子25と、他方の鍔部22に形成した一次巻線用貫通孔26に挿入したコの字状の一次巻線27と、貫通孔21に挿入した閉磁路磁心28とを備え、一次巻線27は、貫通孔21と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成した構成。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器等に使用するカレントトランスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
以下、従来のカレントトランスについて図面を参照しながら説明する。
【0003】
図6は従来のカレントトランスの斜視図、図7は従来のカレントトランスの図6におけるA−A線の断面図である。
【0004】
図6、図7において、従来のカレントトランスは、中央に貫通孔1を有するとともに両端に鍔部2を有したボビン3の両鍔部2間に、0.05φ〜0.1φ程度の電線を数百〜数千ターン巻回して二次巻線4を施し、この二次巻線4をボビンの一方の鍔部2の下端に植設した二次端子5に接続していた。
【0005】
また、一次巻線6は、15A〜20Aといった大きな電流を入力するために二次巻線4より太い1.0φ〜2.0φ程度の電線をコの字状に形成しており、ボビン3の他方の鍔部2には、コの字状の一次巻線6の対向する2辺を通す一次巻線用貫通孔7を設け、一次巻線6を一次巻線用貫通孔7に通して一次巻線6をボビン3に巻装していた。
【0006】
そして、ボビン3の貫通孔1に閉磁路磁心8を組み込んでカレントトランスを構成していた。
【0007】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
【0008】
【特許文献1】
特開平10−214729号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、大きな入力電流に対応するために一次巻線6を二次巻線4より太い1.0φ〜2.0φ程度の電線でコの字状の1ターンの巻線を形成しているので、一次巻線6の占積率が悪く、カレントトランスが大型化していた。
【0010】
また、太い電線をコの字形状に形成した一次巻線6を一次巻線用貫通孔7に挿入しているので、一次巻線6が傾いて一次巻線用貫通孔7が挿入されたときに、一次巻線6が変形したり挿入が不完全になるなどして、一次巻線6の上端と鍔部2を介した二次巻線4との絶縁距離9が不足する恐れがあり、一次巻線6と二次巻線4との間の鍔部2の厚みを大きくしたり、鍔部2の高さを高くする必要があり、カレントトランスがより大型化するといった問題点を有していた。
【0011】
本発明は上記問題点を解決するもので、一次巻線に入力する15A〜20Aといった大電流に対応しても小型化を可能としたカレントを提供することを目的としている。
【0012】
【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は以下の構成を有する。
【0013】
本発明の請求項1に記載の発明は、特に、一次巻線は、貫通孔と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成した構成である。
【0014】
上記構成により、一次巻線は、貫通孔と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成しているので、カレントトランスの幅寸法を小さくして、カレントトランスを小型化することができる。
【0015】
このとき、一次巻線を平板形状に形成しているので、一次巻線の占積率を向上させることができ、一次巻線の断面積を損なうことがなく大電流に対応することができる。
【0016】
また、一次巻線を平板形状にしているので、一次巻線用貫通孔に傾いて挿入して一次巻線が変形したり、一次巻線の挿入が不完全になることを抑制することができ、一次巻線と二次巻線との間の鍔部の高さが高くなることを抑制することができる。
【0017】
本発明の請求項2に記載の発明は、特に、一次巻線は、一次巻線用貫通孔の下端から突出した一次端子部と、一次巻線用貫通孔の上端から突出した上側部と、一次端子部と上側部との間の中間部とを有し、上側部を二次巻線側と反対側に折り曲げた構成である。
【0018】
上記構成により、上側部を二次巻線側と反対側に折り曲げているので、一次巻線の上端部を二次巻線と離すことができ、一次巻線と二次巻線との絶縁距離を大きくすることができる。
【0019】
本発明の請求項3に記載の発明は、特に、一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げるとともに貫通孔の方向と平行にした構成である。
【0020】
上記構成により、一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げるとともに貫通孔の方向と平行にしているので、一次巻線の上端部を二次巻線と離すことができ、一次巻線と二次巻線との絶縁距離をより大きくすることができる。
【0021】
また、一次巻線と二次巻線との巻線間分布容量を大きくして、一次巻線に流れ込んだノイズが二次巻線に伝播することを抑制することができる。
【0022】
本発明の請求項4に記載の発明は、特に、一次巻線の上側部の周縁に、一次巻線の上側部を囲む絶縁壁をボビンの鍔部と一体に設けた構成である。
【0023】
上記構成により、一次巻線の上側部の周縁に、一次巻線の上側部を囲む絶縁壁をボビンの鍔部と一体に設けているので、一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げても一次巻線と閉磁路磁心との絶縁距離が小さくなることを防止することができる。
【0024】
本発明の請求項5に記載の発明は、特に、絶縁壁内の一次巻線の上側部を絶縁樹脂で内包した構成である。
【0025】
上記構成により、絶縁壁内の一次巻線の上側部を絶縁樹脂で内包しているので、一次巻線と二次巻線間の絶縁距離、および一次巻線と閉磁路磁心間の絶縁距離をより的確に確保することができる。
【0026】
本発明の請求項6に記載の発明は、特に、一次端子部と二次端子とを、ボビンから水平方向に突出させた構成である。
【0027】
上記構成により、一次端子部と二次端子とを、ボビンから水平方向に突出させているので、面実装基板に実装することができる。
【0028】
本発明の請求項7に記載の発明は、特に、一次巻線用貫通孔の下端側に、二次巻線と反対側に広がるテーパー部を設け、一次巻線をテーパー部に沿わせた構成である。
【0029】
上記構成により、一次巻線をテーパー部に沿わせているので、一次端子部と二次巻線との絶縁距離を大きくすることができる。
【0030】
本発明の請求項8に記載の発明は、特に、一次巻線の中間部と一次端子部との境界位置に切欠部を設け、切欠部から一次端子部を水平方向に折り曲げた構成である。
【0031】
上記構成により、一次巻線の中間部と一次端子部との境界位置に切欠部を設けているので、一次巻線を一次巻線用貫通孔に挿入したときに、一次巻線の挿入具合が確認しやすくなり、一次巻線が不完全になることを抑制することができる。
【0032】
また、切欠部から一次端子部を水平方向に折り曲げているので、切欠部は折り曲げ加工がしやすくなり、生産性を向上することができる。
【0033】
本発明の請求項9に記載の発明は、特に、一次巻線の一次端子部を半田被覆で被覆し、半田被覆の溶融温度は一次端子部を外部と半田接続する半田の溶融温度より低くした構成である。
【0034】
上記構成により、半田被覆の溶融温度を一次端子部と外部の接続部と半田接続する半田の溶融温度より低くしているので、一次端子部を実装基板に半田接続するときに、半田被膜の半田が溶融しやすく半田付け性を向上することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を用いて、本発明の全請求項に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【0036】
図1は本発明の一実施の形態のカレントトランスの斜視図、図2は同カレントトランスの図1におけるB−B線の断面図、図3は同カレントトランスの分解斜視図、図4は同カレントトランスの下面図である。
【0037】
図1〜図4において、本発明の一実施の形態におけるカレントトランスは、水平方向に貫通孔21を有するとともに両端に鍔部22を有したボビン23と、ボビン23の両端の鍔部22間に0.05φ〜0.06φの電線を数百〜数千ターン巻回した二次巻線24と、一方の鍔部22に植設するとともに二次巻線24を接続した二次端子25と、他方の鍔部22に形成した一次巻線用貫通孔26に挿入したコの字状の一次巻線27と、貫通孔21に挿入した閉磁路磁心28とを備えている。
【0038】
このとき、一次巻線27は、貫通孔21と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成し、貫通孔と同じ方向の幅寸法を0.3〜0.5mm、貫通孔の方向と直交する方向を数mm程度にしている。
【0039】
この、一次巻線27は、一次巻線用貫通孔26の下端から突出した一次端子部29と、一次巻線用貫通孔26の上端から突出した上側部30と、一次端子部29と上側部30との間の中間部31とを有しており、一次巻線27の中間部31と一次端子部29との境界位置に切欠部32を設けている。
【0040】
そして、切欠部32が一次巻線用貫通孔26を挿通するまで一次巻線27を挿入し、上側部30を二次巻線24と反対側に折り曲げて貫通孔21の方向と平行にしている。
【0041】
また、折り曲げた一次巻線27の上側部30の周縁には、一次巻線27の上側部30を囲む絶縁壁33をボビン23の鍔部22と一体に設けている。
【0042】
さらに、一次巻線用貫通孔26の下端側は、二次巻線24と反対側に広がるテーパー部34を設けて、一次巻線27の中間部31をテーパー部34に沿わせて折り曲げており、一次巻線27の一次端子部29と二次端子25とを水平方向に折り曲げてボビン23の底面から突出させている。
【0043】
また、一次巻線27の一次端子部29には、一次端子部29を外部の接続部と半田接続する半田の溶融温度より低い半田で半田被覆を施してカレントトランスを構成したものである。
【0044】
上記構成のカレントトランスについて、以下その動作を説明する。
【0045】
上記構成により、一次巻線27を貫通孔21と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成しているので、カレントトランスの幅寸法を小さくして、カレントトランスを小型化することができる。
【0046】
このとき、一次巻線27を平板形状に形成しているので、一次巻線27の占積率を向上させることができ、一次巻線27の断面積を損なうことがなく大電流に対応することができる。
【0047】
また、一次巻線27を貫通孔21の方向と直交する方向の幅を広くしたコの字状でかつ平板形状にしているので、一次巻線用貫通孔26に傾いて挿入して一次巻線が変形したり、一次巻線の挿入が不完全になることを抑制することができ、一次巻線27と二次巻線24との間の鍔部22の高さが高くなることを抑制することができる。
【0048】
また、上側部30を二次巻線24側と反対側に折り曲げているので、一次巻線27の上側部30が二次巻線24と離れて一次巻線27と二次巻線24との絶縁距離35を大きくすることができ、一次巻線27の上側部30を二次巻線24と反対側に折り曲げるとともに貫通孔21の方向と平行にしたことで、一次巻線27と二次巻線24との絶縁距離35をより大きくすることができる。
【0049】
そして、一次巻線27と二次巻線24との距離をより大きくしたので、一次巻線27と二次巻線24との巻線間分布容量を大きくして、一次巻線27に流れ込んだノイズが二次巻線27に伝播することを抑制することができる。
【0050】
さらに、一次巻線27の上側部30の周縁に、一次巻線27の上側部30を囲む絶縁壁33をボビン23の鍔部22と一体に設けているので、一次巻線27の上側部30を二次巻線24と反対側に折り曲げても一次巻線27と閉磁路磁心28との絶縁距離36が小さくなることを防止することができる。
【0051】
また、一次巻線27の中間部31と一次端子部29との境界位置に切欠部32を設けているので、一次巻線27を一次巻線用貫通孔26に挿入したときに、一次巻線27の挿入具合が確認しやすくなり、一次巻線27が不完全になることを抑制することができる。
【0052】
そして、一次巻線27をテーパー部34に沿わせて折り曲げているので、一次端子部29と二次巻線24との絶縁距離37を大きくすることができる。
【0053】
さらに、切欠部32から一次端子部29を水平方向に折り曲げているので、切欠部32は折り曲げ加工がしやすく生産性を向上することができる。
【0054】
また、一次端子部29と二次端子25とを、水平方向に折り曲げてボビン23から突出させているので、面実装基板に実装することができる。
【0055】
そして、一次端子部29の半田被覆の溶融温度を、一次端子部29を外部の接続部と半田接続する半田の溶融温度より低くしているので、一次端子部29を実装基板に半田接続するときに、半田被膜の半田が溶融しやすく半田付け性を向上させることができ、大電流に対応するために一次端子部の面積を大きくしても半田付け性が損なわれることを抑制することができる。
【0056】
このように本発明の一実施の形態によれば、一次巻線27を貫通孔21と同じ方向の幅寸法を小さく平板形状に形成したことにより、一次巻線27に入力する電流が15A〜20Aといった大電流に対応しても、一次巻線27と二次巻線24との絶縁距離bおよび一次巻線27と閉磁路磁心28との絶縁距離cを損なうことなく、カレントトランスの幅寸法を小さくして、カレントトランスを小型化することができる。
【0057】
尚、本実施の形態では、折り曲げた一次巻線27の上側部30の周縁に、一次巻線27の上側部30を囲む絶縁壁33をボビン23の鍔部22と一体に設けた構成を説明したが、絶縁壁33内の一次巻線27の上側部30を絶縁樹脂で内包すれば、一次巻線27と二次巻線24との間の絶縁距離bおよび一次巻線27と閉磁路磁心28との間の絶縁距離cをより的確に確保することができる。
【0058】
また、図5の本発明の一実施の形態のカレントトランスの他の例を示す断面図に示すように、一次端子部29と二次端子25とをボビン23から水平方向に突出させて面実装端子とした構成を説明したが、一次端子部29と二次端子25をボビン23から水平方向に突出させずに、ボビン23から鉛直方向に突出させてピン端子タイプとして用いてもよい。
【0059】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、一次巻線は、貫通孔と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成したことにより、一次巻線と二次巻線および一次巻線と閉磁路磁心との絶縁距離を損なうことなく、カレントトランスの幅寸法を小さくすることができ、一次巻線に入力する15A〜20Aといった大電流に対応しても小型化を可能としたカレントを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のカレントトランスの斜視図
【図2】同カレントトランスの図1におけるB−B線の断面図
【図3】同カレントトランスの分解斜視図
【図4】同カレントトランスの下面図
【図5】同カレントトランスの他の例を示す断面図
【図6】従来のカレントトランスの斜視図
【図7】従来のカレントトランスの図6におけるA−A線の断面図
【符号の説明】
21 貫通孔
22 鍔部
23 ボビン
24 二次巻線
25 二次端子
26 一次巻線用貫通孔
27 一次巻線
28 閉磁路磁心
29 一次端子部
30 上側部
31 中間部
32 切欠部
33 絶縁壁
34 テーパー部
35 絶縁距離(一次巻線と二次巻線間)
36 絶縁距離(一次巻線と閉磁路磁心間)
37 絶縁距離(一次端子部と二次巻線間)

Claims (9)

  1. 水平方向に貫通孔を有するとともに両端に鍔部を有したボビンと、前記ボビンの両端の鍔部間に巻回した二次巻線と、一方の前記鍔部に植設するとともに前記二次巻線を接続した二次端子と、他方の前記鍔部に形成した一次巻線用貫通孔に挿入したコの字状の一次巻線と、前記貫通孔に挿入した閉磁路磁心とを備え、一次巻線は、前記貫通孔の方向と同じ方向の幅寸法を小さくした平板形状に形成したカレントトランス。
  2. 一次巻線は、一次巻線用貫通孔の下端から突出した一次端子部と、前記一次巻線用貫通孔の上端から突出した上側部と、前記一次端子部と前記上側部との間の中間部とを有し、前記上側部を二次巻線側と反対側に折り曲げた請求項1に記載のカレントトランス。
  3. 一次巻線の上側部を二次巻線と反対側に折り曲げるとともに貫通孔の方向と平行にした請求項2に記載のカレントトランス。
  4. 一次巻線の上側部の周縁に、前記一次巻線の上側部を囲む絶縁壁をボビンの鍔部と一体に設けた請求項2に記載のカレントトランス。
  5. 絶縁壁内の一次巻線の上側部を絶縁樹脂で内包した請求項2に記載のカレントトランス。
  6. 一次端子部と二次端子とを、ボビンから水平方向に突出させた請求項1に記載のカレントトランス。
  7. 一次巻線用貫通孔の下端側に、二次巻線と反対側に広がるテーパー部を設け、一次巻線を前記テーパー部に沿わせた請求項6に記載のカレントトランス。
  8. 一次巻線の中間部と一次端子部との境界位置に切欠部を設け、前記切欠部から一次端子部を水平方向に折り曲げた請求項6に記載のカレントトランス。
  9. 一次巻線の一次端子部を半田被覆で被覆し、前記半田被覆の溶融温度は一次端子部を外部と半田接続する半田の溶融温度より低くした請求項1に記載のカレントトランス。
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JP2019102750A (ja) * 2017-12-07 2019-06-24 Tdk株式会社 トランス

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