JP2006286880A

JP2006286880A - トランス

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Publication number: JP2006286880A
Application number: JP2005103952A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yokohara; 映二横原; Takuma Ochi; 卓馬越智
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19
Also published as: KR20060106718A; KR100791727B1; CN1841584A; CN100495599C

Abstract

【課題】ボビンの形状を変更することなく、リーケージインダクタンスを最適な値に調整できる低コストで高性能なトランスを提供する。
【解決手段】１次巻線(1)及び２次巻線(2)と、１次巻線(1)を巻回する第１の巻回部(11)及び２次巻線(2)を巻回する第２の巻回部(12)を有するボビン(10)とを備え、第１の巻回部(11)及び第２の巻回部(12)は、両方又は何れか一方がボビン(10)の軸方向に複数に分離して配置される。分離して配置された１次巻線(1)又は２次巻線(2)の巻き数の比を変えることにより、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を調整するため、トランスの用途に応じて、リーケージインダクタンスの値を容易に変更することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランス、特に共振型スイッチング電源等の電源装置に利用されるトランスに関する。

スイッチング損失の低減及びノイズの低減のために、スイッチング波形の全体又は一部にトランスのリーケージインダクタンス（漏れインダクタンス）と共振用コンデンサとの共振動作を利用した共振型スイッチング電源が増えている。しかしながら、共振型スイッチング電源では、要求される入出力電圧等の条件により最適な１次インダクタンス又はリーケージインダクタンスが異なる。よって、用途に応じた高性能のトランスを製造するために、トランスの１次巻線のインダクタンス又はリーケージインダクタンスの値を適切に選択する必要がある。

下記特許文献１は、１次巻線及び２次巻線と、１次巻線を巻回する第１の巻回部及び２次巻線を巻回する第２の巻回部を有するボビンとを備え、第２の巻回部がボビンの軸方向に分離して、鍔部を介して第１の巻回部の両端に配置されるトランスを開示する。特許文献１のトランスでは、３分割のボビンの中央に１次巻線を巻回し、外側に２次巻線をそれぞれ巻回する構造により、１次巻線と２次巻線との距離を短くして、リーケージインダクタンスを小さくすることができる。このようなトランスでは、トランスのインダクタンス又はリーケージインダクタンスを目標とする値に安定的に適合させ且つトランスを大量生産するために、第１の巻回部及び第２の巻回部と、１次巻線と２次巻線とを分離する鍔部とを一定の形状にして製造する必要がある。

しかしながら、共振型スイッチング電源の出力電力が同一であっても、トランスは、共振型スイッチング電源の出力電圧及びピーク負荷の変更、通常使用時の電力効率の向上又は無負荷待機時の電力損失の低減等の目的によって、インダクタンス及びリーケージインダクタンスの値を変更する必要がある。また、トランスは、同一のリーケージインダクタンスが必要な場合であっても、例えば、同一の入力電圧の共振型スイッチング電源の場合では、出力電圧が異なると２次巻線の巻き数が異なるため、リーケージインダクタンスが同一とならずに、共振条件が異なって、トランスの最適な動作条件から外れる不具合が生じた。

トランスのインダクタンスの値は、巻線の巻き数とコア間のギャップとにより調整ができるのに対し、リーケージインダクタンスの値は、巻回された１次巻線及び２次巻線の幅、１次巻線と２次巻線との間の距離及び対向する面積により決定される。１次巻線及び２次巻線の幅と１次巻線と２次巻線との間の距離とは、ボビンの鍔部の間隔により決定されるため、リーケージインダクタンスの値は、その大部分がボビンの形状により決定される。しかしながら、トランスの条件に応じて、トランスのインダクタンス及びリーケージインダクタンスが最適な値となるように、高価な金型を多数用いて多種類のボビンを用意することは現実的でない。よって、従来のトランスでは、インダクタンス及びリーケージインダクタンスの値は、スイッチング電源の電力変換効率又は発熱性等の条件を犠牲にすると共に、最適値にできるだけ近い値により妥協していた。

また、共振型スイッチング電源に用いるトランスは、巻線を構成するエナメル線に流れる電流が正弦波状であるため、短形波のスイッチング電流に比べてピーク電流が大きくなり、銅損が大きくなる傾向がある。また、共振型スイッチング電源の小型化のために、スイッチング周波数が高く設定されており、銅線の表皮効果等の影響により直径の大きな単一のワイヤーでは銅損が大きくなる。そこで、一部のトランスでは、銅損の低減のために、高周波電流による損失が少ない細い銅線を多数束ねたリッツ線を巻線に使用している。

しかしながら、トランスは、要求される安全規格にしたがって、１次巻線と２次巻線又はコアとの間の空間距離及び沿面距離並びに耐電圧を十分に確保する必要があるため、巻線の引き出し線に絶縁チューブを挿入する又は絶縁テープで互いの絶縁性及び沿面距離を確保している。リッツ線は、細い銅線の束の全てを絶縁チューブに通すことが極めて困難であり、現実にはトランスを生産することができない。また、絶縁テープを使用して、１次巻線と２次巻線との空間距離及び沿面距離を確保しても、リッツ線がバラけるため、トランスの信頼性が低かった。更に、リッツ線を使用したトランスは、製造時の作業性が悪く、製造工数及び製造コストを増加し、トランスの製造単価を引き上げていた。

これに対し、下記特許文献２は、１次巻線及び２次巻線と、１次巻線を巻回する第１の巻回部及び２次巻線を巻回する第２の巻回部を有するボビンとを備え、第１の巻回部及び第２の巻回部がボビンの軸方向に複数に分離して、鍔部を介して交互に配置されるトランスを開示する。特許文献２のトランスでは、ボビンの鍔部を１次巻線と２次巻線との空間距離及び沿面距離が十分取れる程度に高く形成して絶縁性を確保している。よって、絶縁チューブ及び絶縁テープを省略して、トランスの製造時の作業効率を向上することができる。

特開２００４−３１６１１公報特開平７−２８３０３７号公報

しかしながら、特許文献２のトランスでは、ボビンの鍔部を高くするため、トランスの外形が極めて大きくなり、最近の小型且つ薄型の製品には搭載できない問題が生じた。
よって、本発明は、上記の課題を解決して低コストで高性能なトランスを提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、リーケージインダクタンスの値を容易に調整できるトランスを提供することを目的とする。また、本発明は、外形を大きくすることなく、１次巻線と２次巻線との空間距離及び沿面距離を十分に確保できるトランスを提供することを目的とする。

本発明のトランスは、１次巻線(1)及び２次巻線(2)と、１次巻線(1)を巻回する第１の巻回部(11)及び２次巻線(2)を巻回する第２の巻回部(12)を有するボビン(10)とを備える。第１の巻回部(11)及び第２の巻回部(12)は、両方又は何れか一方がボビン(10)の軸方向に複数に分離して配置され、分離して配置された１次巻線(1)又は２次巻線(2)の巻き数の比を変えることにより、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を調整する。分離して配置された１次巻線(1)又は２次巻線(2)の巻き数の比を変えることにより、リーケージインダクタンス（漏れインダクタンス）の値を調整することができるので、トランスの用途に応じて、リーケージインダクタンスの値を容易に変更することができる。よって、従来のように、ボビン(10)及び鍔部(4)の形状を変更することなく、最適なリーケージインダクタンスの値を得ることができ、低コストで高性能なトランスを提供することができる。

本発明によれば、ボビンの形状を変更することなく、最適なリーケージインダクタンスの値を得ると共に、１次巻線と２次巻線との空間距離及び沿面距離を十分に確保できるので、低コストで高性能なトランスを提供することができる。

以下、本発明によるトランスの実施の形態を図１〜図８について説明する。
図１〜図３に示すように、本実施の形態のトランスは、エナメル線から成る１次巻線(1)及び２次巻線(2)と、１次巻線(1)を巻回する第１の巻回部(11)及び２次巻線(2)を巻回する第２の巻回部(12)を有するボビン(10)と、ボビン(10)と並行に且つ隣接して配置される補助ボビン(9)と、ボビン(10)及び補助ボビン(9)に隣接して配置され且つ１次巻線(1)及び２次巻線(2)に電流が流れたときに磁路を形成する第１のコア(6)及び第２のコア(7)と、基板に接続する複数の端子(15)を有する支持部材(5)とを備える。

図３に示すように、第１の巻回部(11)及び第２の巻回部(12)は、一対の開口部(10a)を有する筒状に形成され、第１の巻回部(11)と第２の巻回部(12)との間に形成された鍔部(4)と、ボビン(10)の両端部に一対のフランジ部(13)とを有する。本実施の形態として例示するトランスでは、図１及び図２に示すように、第１の巻回部(11)及び第２の巻回部(12)は、巻き数の多い１次巻線(1)を巻回する第１の巻回部(11)をボビン(10)の軸方向に分離して、巻き数の少ない２次巻線(2)を巻回する第２の巻回部(12)の両端に配置している。１次巻線(1)と２次巻線(2)とは、鍔部(4)を介して交互に配置され、第２の巻回部(12)を中央として、第２の巻回部(12)の外側に第１の巻回部(11)が分離して配置される。補助ボビン(9)は、ボビン(10)と同様に、一対の開口部(9a)を有する筒状に形成され、両端にフランジ部(14)を有する。補助ボビン(9)には、ボビン(10)に巻回される２次巻線(2)とは異なる他の２次巻線（図示せず）が巻回される。

ボビン(10)は、支持部材(5)の上面(5c)に設置され、フランジ部(13)の底部に形成された板状の設置部(13a)が支持部材(5)に当接される。ボビン(10)を構成する第１の巻回部(11)、第２の巻回部(12)、鍔部(4)及びフランジ部(13)は、例えば、合成樹脂により一体に成型される。第１のコア(6)及び第２のコア(7)は、例えば、フェライトにより形成されたＥＥコア形状とする。第１のコア(6)及び第２のコア(7)は、本体(6d,7d)の略中央から直角に突出する主脚(6a,7a)と、本体(6d,7d)の一端から主脚(6a,7a)と同方向に突出する励磁脚(6b,7b)と、本体(6d,7d)の他端から主脚(6a,7a)と同方向に突出する飽和脚(6c,7c)とを各々有する。主脚(6a,7a)は、ボビン(10)内の空洞部に配置され、飽和脚(6c,7c)は、補助ボビン(9)内の空洞部に配置される。第１のコア(6)及び第２のコア(7)の励磁脚(6b,7b)及び飽和脚(6c,7c)は、端部が互いに接触して配置され、主脚(6a,7a)の間は、所定のギャップを形成する距離に離間して配置される。飽和脚(6c,7c)は、少ない磁束により飽和するように、主脚(6a,7a)及び飽和脚(6c,7c)に対して、断面積が小さく形成される。これに対し、励磁脚(6b,7b)は、大きなエネルギーを蓄えても飽和しないように、断面積が大きく形成される。第１のコア(6)及び第２のコア(7)は、ＥＩコア等の他の形状のコアを使用してもよい。

支持部材(5)は、例えば、ボビン(10)と同様に合成樹脂により一体に成型され、中央に空洞部(16)を有する四角い枠状に形成される。支持部材(5)は、上面(5c)の一部に凹状面(17)が形成され、ボビン(10)の設置部(13a)を支持部材(5)の凹状面(17)に嵌合することにより、ボビン(10)を支持部材(5)の上面(5c)に載置する際の位置決めを行うことができる。端子(15)は、１次巻線(1)を接続する第１の端子(15a)と、２次巻線(2)を接続する第２の端子(15b)とを備え、トランス又はトランスを実装する基板の仕様に応じて、本数及び配置が決定される。第１の端子(15a)は、支持部材(5)の一方の側面(5a)から突出して形成され、第２の端子(15b)は、支持部材(5)の他方の側面(5b)から第１の端子(15a)と反対方向に突出して形成される。図１に示すトランスでは、各８本の第１の端子(15a)及び第２の端子(15b)が支持部材(5)の側面(5a,5b)から突出して形成されている。分離して配置された１次巻線(1)の両端の引き出し線(1a)が異なる第１の端子(15a)にそれぞれ接続され、２次巻線(2)の両端の引き出し線(2a)が異なる第２の端子(15b)にそれぞれ接続される。各端子(15)は、Ｌ字状に形成され、図３に示すように、一方の端部が支持部材(5)の側面(5a,5b)から突出し且つ他方の端部が支持部材(5)の底面(5d)から突出した状態で支持部材(5)により保持される。１次巻線(1)及び２次巻線(2)の引き出し線(1a,2a)は、支持部材(5)の側面(5a,5b)から突出する端子(15)の一方の端部に接続され、支持部材(5)の底面(5d)から突出する端子(15)の他方の端部が基板に接続される。また、１次巻線(1)及び２次巻線(2)の引き出し線(1a,2a)は、図１及び図２に示すように、支持部材(5)の底面(5d)に形成された溝部(5e)を通じて、第１の端子(15a)及び第２の端子(15b)にそれぞれ接続される。図示しないが、補助ボビン(9)に巻回される他の２次巻線は、両端の引き出し線が溝部(5e)を通じて、２次巻線(2)が接続された第２の端子(15b)とは異なる別の第２の端子(15b)にそれぞれ接続される。

従来のトランスでは、２次巻線を１次巻線により挟持する又は１次巻線を２次巻線により挟持する構造とした場合に、中央の巻回部に巻回した巻線の引き出し線が、両側の巻線の何れか一方の上を通過するため、１次巻線と２次巻線との間の空間距離及び沿面距離を十分に確保することが困難であった。しかしながら、本実施の形態のトランスでは、１次巻線(1)を接続する第１の端子(15a)と２次巻線(2)を接続する第２の端子(15b)とをそれぞれ反対方向に突出して形成するので、１次巻線(1)と２次巻線(2)との間の空間及び沿面距離を十分に確保することができる。また、従来のように、１次巻線(1)と２次巻線(2)との間の空間及び沿面距離を得るために、鍔部(4)の高さを大きくする必要がなく、トランスの小型化を図ることができる。

また、例示するトランスでは、ボビン(10)の上面及び側面を包囲するカバー(8)を備える。カバー(8)は、例えば、ボビン(10)と同材料により形成され、図２に示すように、ボビン(10)の鍔部(4)の上面に形成された凹部(4a)内に挿入される凸部(8a)を内面に有する。カバー(8)の凸部(8a)とボビン(10)の鍔部(4)の凹部(4a)とは、所定の間隔を有して離間する。１次巻線(1)と２次巻線(2)との沿面距離を延長して、１次巻線(1)と２次巻線(2)とを確実に絶縁できる。また、１次巻線(1)と２次巻線(2)とをより近接することができるので、トランスの更なる小型化を図ることができる。

図では、１次巻線(1)及び２次巻線(2)を省略するが、トランスを組み立てる際に、図３に示すように、１次巻線(1)及び２次巻線(2)が第１の巻回部(11)及び第２の巻回部(12)にそれぞれ巻回されたボビン(10)が準備される。次に、カバー(8)をボビン(10)の上方から装着して、ボビン(10)をカバー(8)により包囲する。カバー(8)がボビン(10)のフランジ部(13)に嵌着されて、カバー(8)とボビン(10)とが固定されるが、カバー(8)とボビン(10)とを接着剤により固定してもよい。カバー(8)をボビン(10)に装着したとき、カバー(8)の内面の凸部(8a)がボビン(10)の鍔部(4)の凹部(4a)内に挿入される。カバー(8)には、ボビン(10)の開口部(10a)と合致する開口部(8b)が形成され、第１のコア(6)及び第２のコア(7)の主脚(6a,7a)は、カバー(8)の開口部(8b)を通じて、ボビン(10)の開口部(10a)からボビン(10)の内部に挿入される。また、第１のコア(6)及び第２のコア(7)の飽和脚(6c,7c)は、補助ボビン(9)の開口部(9a)から補助ボビン(9)の内部に挿入される。このとき、例えば、エポキシ系接着剤等の接着剤により、第１のコア(6)及び第２のコア(7)の励磁脚(6b,7b)及び飽和脚(6c,7c)の端部の間並びに主脚(6a,7a)の外周面とボビン(10)の内周面との間が固着される。主脚(6a,7a)は、端部が離間した状態で、ボビン(10)内に配置される。

続いて、支持部材(5)が準備され、支持部材(5)の上面(5c)に形成された凹状面(17)に、ボビン(10)のフランジ部(13)に形成された設置部(13a)を嵌合する。カバー(8)、第１のコア(6)及び第２のコア(7)の底面と、補助ボビン(9)のフランジ部(14)とが支持部材(5)の上面(5c)に当接して、各部材が支持部材(5)上に配置される。図示しないが、カバー(8)が装着されたボビン(10)と支持部材(5)とは、例えば、絶縁テープを周面に巻回することにより固定される。ボビン(10)と支持部材(5)とを固定した後に、ボビン(10)の１次巻線(1)及び２次巻線(2)の引き出し線(1a,2a)を半田により支持部材(5)の第１の端子(15a)及び第２の端子(15b)に接続する。しかしながら、ボビン(10)と支持部材(5)とを固定する前に、１次巻線(1)及び２次巻線(2)の引き出し線(1a,2a)を第１の端子(15a)及び第２の端子(15b)に接続してもよい。また、補助ボビン(9)に巻回される他の２次巻線は、ボビン(10)の２次巻線(2)と同様に、引き出し線が半田により第２の端子(15b)に接続される。上記工程によりトランスが形成されるが、トランスの製造工程は、更に様々な方法が考えられ、上記工程は、その一例に過ぎない。特に、第１のコア(6)と第２のコア(7)と間及び第１のコア(6)及び第２のコア(7)とボビン(10)との間は、各部材を形成する材料の熱膨張率の違いにより、各部材に割れが発生することがある。よって、各部材の接着方法は、トランスの仕様により適宜に変更することが好ましい。

トランスは、複数の端子(15)が図示しない基板に接続され、電源装置のスイッチがオンされたとき、１次巻線(1)及び２次巻線(2)に電流が流れる。１次巻線(1)及び２次巻線(2)により主脚(6a,7a)、励磁脚(6b,7b)及び飽和脚(6c,7c)が励磁され、第１のコア(6)及び第２のコア(7)にエネルギーが蓄積される。主脚(6a,7a)で発生した磁束は、励磁脚(6b,7b)及び飽和脚(6c,7c)を通る。スイッチがオフされると、第１のコア(6)及び第２のコア(7)に蓄積されたエネルギーが開放されて、トランスに出力電圧が発生する。補助ボビン(9)に巻回される他の２次巻線は、トランスの動作の際に、ボビン(10)の２次巻線(2)と共に出力電圧を発生させる。

第１のコア(6)と第２のコア(7)との間の距離を変えることにより、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのインダクタンスの値が調整又は制御される。トランスは、第１のコア(6)及び第２のコア(7)の磁束密度により、第１のコア(6)及び第２のコア(7)の断面積並びに１次巻線(1)の巻き数が決定され、第１のコア(6)の主脚(6a)と第２のコア(7)の主脚(7a)とのギャップを調整することによって、インダクタンスが調整される。これに対し、２次巻線(2)の巻き数は、トランスの入力電圧と出力電圧とにより決定される所定の巻き数が選択される。１次巻線(1)及び２次巻線(2)の巻き方向は、トランスの仕様に応じて適宜に決定される。

リーケージインダクタンスの値は、巻回された１次巻線(1)及び２次巻線(2)の幅、１次巻線(1)と２次巻線(2)との間の距離及び対抗する面積により決定されるが、本発明では、分離して配置された１次巻線(1)又は２次巻線(2)の巻き数の比を変えることにより、１次巻線(1)と２次巻線(2)との間の対抗する面積を変更して、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を調整又は制御することができる。１次巻線(1)及び２次巻線(2)の幅並びに１次巻線(1)と２次巻線(2)との間の距離を変更しないので、鍔部(4)又はフランジ部(13)の間隔を変更せずに、同一のボビン(10)により異なるリーケージインダクタンスの値を有するトランスを形成することができる。即ち、本発明では、金型を変えてボビン(10)の形状を変更せずに、多種類のトランスを形成することができる。リーケージインダクタンスの値は、１次巻線(1)と２次巻線(2)との間の対抗する面積、即ち、巻回された１次巻線(1)及び２次巻線(2)の厚さが等しいときが最小となる。例えば、１次巻線(1)の巻き数を５０周とすると、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を最小にするには、分離して配置された第１の巻回部(11)に１次巻線(1)をそれぞれ５０周巻回し、位相を合わせて並列接続する。また、もう１つの方法では、分離して配置された第１の巻回部(11)に１次巻線(1)をそれぞれ２５周巻回し、位相を合わせて直列接続する。

次に、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を増大させるには、分離して配置された２つの１次巻線(1)を異なる巻き数に変更する。具体的には、例えば、２つの１次巻線(1)の巻き数を２０周と３０周として位相を合わせて直列接続する。１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を更に増大させるには、２つの１次巻線(1)の巻き数を１０周と４０周として位相を合わせて直列接続する。最も１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を増大させるには、２つの１次巻線(1)の巻き数を０周と５０周とすればよい。

図４の（ａ）及び（ｂ）は、３分割された巻回部(11,12)を有するボビン(10)を使用した本実施の形態のトランスの簡略図及び１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値の変化を示すグラフである。図４（ｂ）のグラフは、分割して直列接続された２つの１次巻線(1)の巻き数の比（%）と、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値（μH）との関係を示す。図では、１次巻線(1)をＰ、２次巻線(2)をＳ、後述する補助巻線(18)をＡとして表している。１次巻線(1)の全体の巻き数を１００%とし、分割した１次巻線(1)の第１の１次巻線Ｐ１と第２の１次巻線Ｐ２との巻き数を変化させている。第１の１次巻線Ｐ１の巻き数を１次巻線(1)の全体の巻き数の半分に近づけて増加させると、リーケージインダクタンスの値が低下し、第１の１次巻線Ｐ１の巻き数を更に増加させて、第２の１次巻線Ｐ２の巻き数と逆転すると、リーケージインダクタンスの値は、再び上昇する。第１の１次巻線Ｐ１及び第２の１次巻線Ｐ２の巻き数を共に１次巻線(1)の巻き数の半分にしたとき、リーケージインダクタンスの値が最も小さいＬ１となり、第１の１次巻線Ｐ１及び第２の１次巻線Ｐ２の巻き数の比を変えることによりリーケージインダクタンスの値が大きくなることが分かる。このように、１次巻線(1)の巻き数の比を変えることにより、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を所望の値に調整することができる。

本発明は、３分割された巻回部(11,12)を有するボビン(10)を使用した上述のトランスに限定されず、更に多数の巻回部(11,12)を有するボビン(10)を使用してトランスを形成してもよい。本発明の他の実施の形態を図５〜図８に例示する。

図５の（ａ）及び（ｂ）は、４分割された巻回部(11,12)を有するボビン(10)を使用したトランスの簡略図及び１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値の変化を示すグラフである。１次巻線(1)及び２次巻線(2)は、共に２つに分離して、交互に配置されている。図５（ｂ）のグラフは、１次巻線(1)の巻き数の比（%）と、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値（μH）との関係を示す。２次巻線(2)の巻き数の比は、一定とする。図４に示すトランスと同様に、第１の１次巻線Ｐ１の巻き数を１次巻線(1)の全体の巻き数の半分に近づけて増加させると、リーケージインダクタンスの値が低下し、第１の１次巻線Ｐ１の巻き数を更に増加させて、第２の１次巻線Ｐ２の巻き数と逆転すると、リーケージインダクタンスの値は、再び上昇する。しかしながら、第２の１次巻線Ｐ２が第１の２次巻線Ｓ１及び第２の２次巻線Ｓ２の両方に隣接して配置されるため、リーケージインダクタンスの値は、第１の１次巻線Ｐ１の巻き数よりも第２の１次巻線Ｐ２の巻き数が少し多いときに、リーケージインダクタンスの値が最も小さいＬ２となる。また、第１の２次巻線Ｓ１及び第２の２次巻線Ｓ２から構成される２次巻線(2)は、図４に示すトランスよりも、対向面積が増加したため、リーケージインダクタンスの最小値Ｌ２は、図４に示すトランスのリーケージインダクタンスの最小値Ｌ１よりも低い値を示している。

図６は、５分割された巻回部(11,12)を有するボビン(10)を使用したトランスの簡略図を示す。１次巻線(1)を３つに分離し、２次巻線(2)を２つに分離して、交互に配置している。図示を省略するが、２つの２次巻線(2)の巻き数の比を一定としたとき、１次巻線(1)の第１の１次巻線Ｐ１と第２の１次巻線Ｐ２と第３の１次巻線Ｐ３との巻き数を同一に形成したときに、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値が最小値となる。しかしながら、１次巻線(1)を直列接続する場合では、１次巻線(1)の巻き数の比を適宜に変更できるので、第１の１次巻線Ｐ１と第３の１次巻線Ｐ３とを同一の巻き数に形成すると共に、第２の１次巻線Ｐ２を第１の１次巻線Ｐ１及び第３の１次巻線Ｐ３よりも多い巻き数に形成したときに、１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値が最小値となる。また、図６に示すトランスは、図５に示すトランスよりも、対向面積が更に増加するため、トランスのリーケージインダクタンスの最小値は、図５に示すトランスのリーケージインダクタンスの最小値よりも低い値を示す。

図７及び図８は、ボビン(10)に補助巻線(18)を巻回したトランスを示す。図７に示すトランスは、２次巻線(2)と１次巻線(1)の第２の１次巻線Ｐ２との間に補助巻線(18)を追加する。このトランスでは、第２の１次巻線Ｐ２の巻き数よりも、２次巻線(2)により近接して配置される第１の１次巻線Ｐ１の巻き数が多いときに、リーケージインダクタンスの値が最も小さい値となる。図８に示すトランスは、１次巻線(1)の第２の１次巻線Ｐ２に隣接して、２次巻線(2)とは反対側に補助巻線(18)を追加する。このトランスでは、補助巻線(18)が追加されても、１次巻線(1)の第１の１次巻線Ｐ１及び第２の１次巻線Ｐ２と２次巻線(2)との距離が、図４に示すトランスと同一となるため、図４に示すトランスと同一の特性を示す。

また、本発明は、更に種々の変更が可能である。例えば、上述のトランスでは、トランスの出力電圧が入力電圧に比べて低い場合であったが、トランスの出力電圧が入力電圧より高い場合では、１次巻線(1)と２次巻線(2)の巻く位置を逆にして、２次巻線(2)を分離して１次巻線(1)の両端に配置してもよい。前述の場合は、特に、トランスの出力電圧が高く且つ２次巻線(2)の巻き数が多い場合に、良好に１次巻線(1)と２次巻線(2)とのリーケージインダクタンスの値を調整することができる。

本発明のトランスによれば、分離して配置された１次巻線(1)又は２次巻線(2)の巻き数の比を変えることにより、リーケージインダクタンスの値を調整することができるので、トランスの用途に応じて、リーケージインダクタンスの値を容易に変更することができる。よって、従来のように、ボビン(10)及び鍔部(4)の形状を変更することなく、最適なリーケージインダクタンスの値を得ることができ、低コストで高性能なトランスを形成することができる。

本発明は、電圧共振型スイッチング電源、電流共振型スイッチング電源又はスイッチング動作波形の一部分を共振する部分共振型スイッチング電源等の共振型スイッチング電源に使用するトランスに良好に適用することができる。

本発明によるトランスの実施の形態を示す底面図図１のＡ−Ａ線に沿う断面図巻線を省略した図１の組立図図１のトランスの構造を示す簡略図及び特性を示すグラフ第１の変更例のトランスの構造を示す簡略図及び特性を示すグラフ第２の変更例のトランスの構造を示す簡略図第３の変更例のトランスの構造を示す簡略図第４の変更例のトランスの構造を示す簡略図

符号の説明

(1)・・１次巻線、 (2)・・２次巻線、 (5)・・支持部材、 (5a)・・一方の側面（一方面）、 (5b)・・他方の側面（他方面）、 (6)・・第１のコア、 (7)・・第２のコア、 (10)・・ボビン、 (10a)・・開口部、 (11)・・第１の巻回部、 (12)・・第２の巻回部、 (15)・・端子、 (15a)・・第１の端子、 (15b)・・第２の端子、

Claims

１次巻線及び２次巻線と、前記１次巻線を巻回する第１の巻回部及び前記２次巻線を巻回する第２の巻回部を有するボビンとを備え、
前記第１の巻回部及び第２の巻回部は、両方又は何れか一方がボビンの軸方向に複数に分離して配置され、
分離して配置された前記１次巻線又は２次巻線の巻き数の比を変えることにより、前記１次巻線と前記２次巻線とのリーケージインダクタンスの値を調整することを特徴とするトランス。
前記第１の巻回部及び第２の巻回部は、一対の開口部を有する筒状に形成され、
前記一対の開口部に挿入され且つ前記１次巻線及び２次巻線に電流が流れたときに磁路を形成する第１のコア及び第２のコアを備え、
前記第１のコアと前記第２のコアとの間の距離を変えることにより、前記１次巻線と前記２次巻線とのインダクタンスの値を調整する請求項１に記載のトランス。
前記第１の巻回部及び第２の巻回部は、巻き数の多い一方の巻線を分離して、巻き数の少ない他方の巻線の両端に配置し、
分離して配置された前記１次巻線又は２次巻線の巻き数の比を変えて、前記１次巻線と前記２次巻線とのリーケージインダクタンスを調整する請求項１又は２に記載のトランス。
基板に接続する複数の端子を有する支持部材を備え、
前記ボビンと前記支持部材とを固定する前又は後に、前記１次巻線及び２次巻線を前記支持部材の端子に接続する請求項１〜３の何れか１項に記載のトランス。
前記端子は、前記１次巻線を接続する第１の端子と、前記２次巻線を接続する第２の端子とを備え、
前記第１の端子は、前記支持部材の一方面から突出して形成され、
前記第２の端子は、前記支持部材の他方面から前記第１の端子と反対方向に突出して形成される請求項４に記載のトランス。