JP2008047595A - Transformer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トランス、特に、コアを備えたボビンに一次巻線及び二次巻線を軸方向に隣接して巻回したトランスに関する。 The present invention relates to a transformer, and more particularly to a transformer in which a primary winding and a secondary winding are wound adjacent to each other in an axial direction on a bobbin having a core.
従来、高圧トランスとして、一次巻線と二次巻線を分割して巻回するものは、特許文献1に記載されているように、ボビンの外周部を複数の鍔部によって複数の巻枠に分割し、これらの巻枠に巻回した巻線を鍔部ごとに植設したピンに絡げるようにしていた。鍔部ごとにピンを植設することは、機械巻きの場合にどのような巻き順にも対応でき、かつ、巻線間の接続態様をトランスを実装する配線基板上でのパターンの引き回しによって自由に設計できることになる。 Conventionally, as a high-voltage transformer, a primary winding and a secondary winding that are divided and wound, as described in Patent Document 1, the outer periphery of the bobbin is divided into a plurality of winding frames by a plurality of flanges. The windings that were divided and wound around these winding frames were entangled with pins that were planted for each buttock. In the case of mechanical winding, planting pins for each buttock can handle any winding order, and the manner of connection between windings can be freely determined by routing the pattern on the wiring board on which the transformer is mounted. You can design.
しかしながら、各鍔部ごとにピンを植設しているため、ピン植設寸法及び強度が必要となるために、鍔部の幅寸法がどうしても大きくなり、巻線ごとの結合度が小さくなり、リーケージインダクタンスが大きくなるという問題点を有していた。結合度を高くするためには巻数を少なくする方法もあるが、それではコアの断面積を大きく、即ち、トランスを大型化する必要があり、また、自己インダクタンスも小さくなってしまうため、現実的ではない。
そこで、本発明の目的は、小型でありながら、巻線間の磁気結合度を大きくしたトランスを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a transformer having a small degree of magnetic coupling between windings while being small.
前記目的を達成するため、本発明は、貫通孔を有する筒状体をなし、複数の鍔部によって複数の巻枠が形成されたボビンと、前記貫通孔に挿入され、閉磁路を形成するコアとからなるトランスであって、
前記複数の巻枠は少なくとも5以上形成されており、
巻枠に巻回された一次巻線の両側の巻枠に二次巻線が巻回されている箇所、又は、巻枠に巻回された二次巻線の両側の巻枠に一次巻線が巻回されている箇所が、少なくとも2箇所存在し、
前記一次巻線及び前記二次巻線を絡げるためのピンが、少なくとも前記ボビンの両端に位置する鍔部に複数本植設されていること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a cylindrical body having a through-hole, a bobbin having a plurality of winding frames formed by a plurality of flanges, and a core that is inserted into the through-hole to form a closed magnetic circuit A transformer consisting of
The plurality of winding frames are formed at least 5 or more,
The primary winding on the part where the secondary winding is wound on the winding frame on both sides of the primary winding wound on the winding frame, or on the winding frame on both sides of the secondary winding wound on the winding frame There are at least two places where is wound,
A plurality of pins for tangling the primary winding and the secondary winding are planted at least at the collars located at both ends of the bobbin;
It is characterized by.
本発明に係るトランスにおいては、一次巻線の両側を二次巻線で挟む、あるいは、二次巻線の両側を一次巻線で挟む構造が少なくとも2箇所存在し、一次巻線及び二次巻線をそれぞれ直列あるいは並列に接続することにより、分割された二次巻線あるいは一次巻線は3方向から結合されることとなり、一次巻線と二次巻線の磁気結合度が高められる。さらに、一次巻線及び二次巻線を絡げるためのピンが少なくともボビンの両端に位置する鍔部に集中的に植設することにより、全ての鍔部にピンを植設する必要がなくなり、ピンを植設しない鍔部は幅寸法を小さくできるので、巻線間の磁気結合度がより高くなり、かつ、サイズ的に小型化される。 In the transformer according to the present invention, there are at least two structures in which both sides of the primary winding are sandwiched between the secondary windings, or both sides of the secondary winding are sandwiched between the primary windings, the primary winding and the secondary winding. By connecting the lines in series or in parallel, the divided secondary winding or primary winding is coupled from three directions, and the degree of magnetic coupling between the primary winding and the secondary winding is increased. Furthermore, since the pins for linking the primary winding and the secondary winding are intensively planted in at least the collars located at both ends of the bobbin, it is not necessary to plant the pins in all the collars. Since the flange portion where no pin is implanted can be reduced in width, the degree of magnetic coupling between the windings becomes higher and the size is reduced.
本発明に係るトランスにおいては、ボビンのほぼ中央部の巻枠に巻回された一次巻線又は二次巻線は、ほぼ中央部の巻枠の両側に位置する鍔部のいずれかに植設されたピンに絡げられ、ほぼ中央部の巻枠以外の他の巻枠に巻回された一次巻線又は二次巻線は、ボビンの両端に位置する鍔部に植設されたピンに絡げられていてもよい。一方、一次巻線及び二次巻線の全てがボビンの両端に位置する鍔部に植設されたピンに絡げられていることが好ましい。 In the transformer according to the present invention, the primary winding or the secondary winding wound around the bobbin in the substantially central part of the bobbin is implanted in either of the flanges located on both sides of the substantially central part of the bobbin. The primary winding or secondary winding that is wound around the other pin other than the central frame is connected to the pins that are implanted in the collars located at both ends of the bobbin. It may be tied. On the other hand, it is preferable that all of the primary winding and the secondary winding are entangled with pins implanted in the collars located at both ends of the bobbin.
ところで、この種のトランスでは一次巻線に比べて二次巻線の電圧がかなり高く、二次巻線に対する絶縁性を十分に確保する必要があり、一次巻線と二次巻線を仕切る鍔部は、一次巻線間及び二次巻線間を仕切る鍔部よりもどうしても厚くなる。それゆえ、複数の巻枠のうち最も外側に位置する巻枠には一次巻線が巻回されていることが好ましい。最も外側に位置する巻枠に一次巻線を巻回すると、ボビンの最も外側の鍔部を薄くしてもよく、その分トランスが小型化される。 By the way, in this type of transformer, the voltage of the secondary winding is considerably higher than that of the primary winding, and it is necessary to ensure sufficient insulation against the secondary winding. The part is inevitably thicker than the flange part that partitions between the primary windings and between the secondary windings. Therefore, it is preferable that the primary winding is wound on the outermost winding frame among the plurality of winding frames. When the primary winding is wound around the outermost winding frame, the outermost flange portion of the bobbin may be thinned, and the transformer is downsized accordingly.
また、複数の鍔部のうち一次巻線と二次巻線の間に位置する鍔部の一つに突起を設け、ピンに絡げた二次巻線を前記突起に引っ掛けて巻枠に巻回することで、二次巻線の巻方向を逆方向にしてもよい。二次巻線を直列に接続する場合、トランスを実装する配線基板上でのパターンの引き回しが簡単になる。また、二次巻線を個別に使用する場合は、各巻線の位相を変えることが可能となる。 Also, a protrusion is provided on one of the plurality of flanges located between the primary winding and the secondary winding, and the secondary winding wound around the pin is hooked on the protrusion and wound around the winding frame. Thus, the winding direction of the secondary winding may be reversed. When the secondary windings are connected in series, the pattern can be easily routed on the wiring board on which the transformer is mounted. When the secondary windings are used individually, the phase of each winding can be changed.
本発明によれば、一次巻線と二次巻線を分割して隣接させ、かつ、隣接間隔を極力小さくすることで両巻線間の磁気結合度を高めることができるとともに小型化を達成することができる。 According to the present invention, the primary winding and the secondary winding are divided and adjacent to each other and the distance between adjacent windings is made as small as possible to increase the degree of magnetic coupling between the two windings and achieve miniaturization. be able to.
以下、本発明に係るトランスの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施例において共通する部品、部分は同じ符号を付し、重複する説明は省略する。 Embodiments of a transformer according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that parts and portions common to each embodiment described below are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1実施例、図1〜図4参照)
第1実施例としてのトランスは、図1及び図2に示すように、ボビン1とコア5と一次巻線A1,A2,A3と二次巻線B1,B2とで構成されている。ボビン1は、貫通孔2を有する筒状体をなし、コア5は貫通孔2に挿入されている。このトランスは貫通孔2が配線基板50の表面(実装面)に対して平行になるように実装される。
(Refer 1st Example and FIGS. 1-4)
As shown in FIGS. 1 and 2, the transformer according to the first embodiment includes a bobbin 1, a
ボビン1の外周部は複数の鍔部31〜38によって複数の巻枠41〜47が形成されている。一次巻線A1は鍔部31,32間の巻枠41に巻回され、一次巻線A2は鍔部34,35間の巻枠44に巻回され、一次巻線A3は鍔部37,38間の巻枠47に巻回されている。また、二次巻線B1は鍔部32,33間の巻枠42及び鍔部33,34間の巻枠43に巻回され、二次巻線B2は鍔部35,36間の巻枠45及び鍔部36,37間の巻枠46に巻回されている。
A plurality of
本第1実施例では、最も外側の鍔部31,38の底面にそれぞれの巻線を絡げるためのピン13〜24が植設されている。ここで、各ピン13〜24と巻線の接続関係を図2〜図4を参照して説明する。
In the first embodiment,
機械巻きの順序に従って説明すると、まず、一次巻線A1は、その一端がピン16に絡げられ、巻枠41に巻回された後、他端がピン15に絡げられる。一次巻線A3は、その一端がピン20に絡げられ、巻枠47に巻回された後、他端がピン23に絡げられる。二次巻線B1は、その一端がピン13に絡げられ、鍔部32の端面に設けた突起32aに引っ掛けて巻枠42,43に巻回された後、鍔部33の端面に設けた突起33aに引っ掛けて他端がピン18に絡げられる。二次巻線B2は、その一端がピン19に絡げられ、巻枠46,45に巻回された後、鍔部36の端面に設けた突起36aに引っ掛けて他端がピン24に絡げられる。最後に、一次巻線A2は、その一端がピン21に絡げられ、巻枠44に巻回された後、鍔部35の端面に設けた突起35aに引っ掛けて他端がピン22に絡げられる。
The description will be made according to the mechanical winding sequence. First, the primary winding A1 is wound around the
一次巻線A1,A2,A3は各ピン15,16、21,22及び20,23を介して、図3(A)に示すように並列に接続されるか、あるいは、図4に示すように直列に接続される。並列に接続される場合は、一次巻線A1,A2,A3は同一巻数でなければならない。また、直列に接続される場合は、一次巻線A1,A2,A3の巻数比はA1+A3=A2の関係を満たすほうが好ましい。また、二次巻線B1,B2は、図3(A)に示すようにピン13,19が接続されてピン24をグランドに接続した場合は、ピン18から二次出力が取り出される。あるいは、図3(B)に示すようにピン13,24をグランドに接続し、ピン18,19から二次出力が取り出される。なお、図3(A)におけるピン24及び図3(B)におけるピン13,24はグランドではなく、所定の基準電位であってもよい。ところで、図3及び図4にて各ピン15,16,20〜23,13,19を接続するライン(太線で示す)は、通常は配線基板50上に形成した導体パターン(図示せず)によって行われるが、トランス上で接続してもよい。
The primary windings A1, A2, A3 are connected in parallel as shown in FIG. 3A through the
なお、ピン14,17間には、二次側の出力電圧を擬似的に検出するための周知の帰還巻線が巻枠41に巻回されている。
A well-known feedback winding for pseudo-detecting the output voltage on the secondary side is wound around the winding
本第1実施例においては、図2に示されるごとく、二次巻線B1,B2の両側を一次巻線A1,A2及びA2,A3で挟むサンドイッチ構造とすることで、一次巻線A1,A2,A3と二次巻線B1,B2の磁気結合度は極めて高くなる。また、図3(B)に図示するごとく、二次巻線B1,B2を別出力として個別に使用する場合においても、一次巻線A1,A2,A3と二次巻線B1,B2の磁気結合度は高くなる。さらに、一次巻線A1,A2,A3及び二次巻線B1,B2を絡げるためのピン13〜24が全てボビン1の両端に位置する鍔部31,38の台座部31a,38aに植設されているため、他の鍔部32〜37にはピンを植設する必要がなくなり、ピンを植設しない鍔部32〜37は幅寸法を小さくできるので、巻線間の磁気結合度がより高くなる。同時に、トランス自体がサイズ的に小型化される。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the primary windings A1, A2 are formed by sandwiching both sides of the secondary windings B1, B2 with the primary windings A1, A2 and A2, A3. , A3 and the secondary windings B1 and B2 have extremely high magnetic coupling. Further, as shown in FIG. 3B, even when the secondary windings B1 and B2 are individually used as separate outputs, the magnetic coupling between the primary windings A1, A2, and A3 and the secondary windings B1 and B2 The degree will be higher. Further, the
ところで、この種のトランスでは、一次巻線A1,A2,A3に比べて二次巻線B1,B2の電圧がかなり高く、二次巻線B1,B2に対する絶縁性を十分に確保する必要がある。そのため、鍔部32,34,35,37は他の鍔部31,33,36,38よりも必要に応じて僅かに厚くしている。この場合、第1実施例では、最も外側に位置する巻枠41,47には一次巻線A1,A3が巻回されているため、ボビン1の最も外側の鍔部31,38を薄くしてもよく、その分トランスが小型化される。
By the way, in this type of transformer, the voltages of the secondary windings B1, B2 are considerably higher than those of the primary windings A1, A2, A3, and it is necessary to sufficiently ensure the insulation with respect to the secondary windings B1, B2. . Therefore, the
(第2実施例、図5及び図6参照)
第2実施例としてのトランスは、図5に示すように、基本的には前記第1実施例と同様の構成を備え、異なるのは、二次巻線B1に関して、その一端をピン13に絡げて鍔部32の端面に設けた突起32a,32bに引っ掛けて反対側へ引き回し、巻枠42,43に巻回した後、鍔部33の端面に設けた突起33aに引っ掛けて他端をピン18に絡げた点にある。これにより、二次巻線B1は第1実施例での二次巻線B1とは巻方向が逆方向になる。従って、二次巻線B1,B2を直列に接続するのに、図6(A)に示すようにピン13,24を接続することになるが、トランスを実装する配線基板上での導体パターン51(図5に点線で示す)を最短距離に設定でき、導体パターン51の引き回しが簡単になる。
(Refer to the second embodiment, FIGS. 5 and 6)
As shown in FIG. 5, the transformer of the second embodiment basically has the same configuration as that of the first embodiment except that one end of the secondary winding B1 is entangled with the
一次巻線A1,A2,A3の各ピン15,16、21,22及び20,23は、図6(A)に示すように並列に接続されるか、あるいは、図4に示したように直列に接続されてもよい。また、二次巻線B1,B2は、図6(A)に示すようにピン13,24が接続されてピン19をグランドに接続した場合は、ピン18から二次出力が取り出される。あるいは、図6(B)に示すように、ピン13,24をグランドに接続し、ピン18,19から二次出力が取り出される。なお、図6(A)におけるピン19及び図6(B)におけるピン13,24はグランドではなく、所定の基準電位であってもよい。
The
二次巻線B1,B2を第1実施例である図3(B)のごとく、個別の出力として利用する場合、その出力波形は図7(A)に示すように同相となる。一方、第2実施例である図6(B)のごとく、個別の出力として利用する場合、その出力波形は図7(B)に示すように逆相となる。 When the secondary windings B1 and B2 are used as individual outputs as shown in FIG. 3B, which is the first embodiment, the output waveforms are in phase as shown in FIG. 7A. On the other hand, as shown in FIG. 6B, which is the second embodiment, when used as individual outputs, the output waveform is in reverse phase as shown in FIG. 7B.
本第2実施例での作用効果は前記第1実施例と同様であり、さらに、二次巻線B1を第1実施例とは逆方向に巻回したことにより、配線基板上でピン13,24を接続するための導体パターン51の引き回しが簡単になる効果を奏する。
The operation and effect of the second embodiment is the same as that of the first embodiment. Further, the secondary winding B1 is wound in the opposite direction to that of the first embodiment, so that the
(第3実施例、図8参照)
本第3実施例であるトランスは、前記第1実施例の変形例というべきものであり、鍔部34の幅寸法を若干厚くし、その底面にピン21,22を植設したものである。ボビン1が若干長くなるが、一次巻線A1,A3に続いて、一次巻線A2の巻回作業及びピン21,22への絡げ作業を行うことになり、一次巻線と二次巻線の巻線機の切り替えが1回で済むために作業時間が短縮できる。また、引き回しが短くなるため、作業が容易になる。
(Refer to the third embodiment, FIG. 8)
The transformer according to the third embodiment is a modification of the first embodiment, in which the width of the
(第4実施例、図9参照)
本第4実施例であるトランスは、前記第2実施例の変形例というべきものであり、鍔部34の幅寸法を若干厚くし、その底面にピン21,22を植設したものである。ボビン1が若干長くなるが、一次巻線A2の巻回作業及びピン21,22への絡げ作業が容易になる。
(Refer to the fourth embodiment, FIG. 9)
The transformer according to the fourth embodiment is a modification of the second embodiment, in which the width of the
(他の実施例)
なお、本発明に係るトランスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
(Other examples)
The transformer according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the gist.
例えば、ボビンの構造的な細部や各鍔部の形状は任意であり、各ピンの植設位置も特に両端に位置する鍔部に集中させる以外に任意である。 For example, the structural details of the bobbin and the shape of each hook are arbitrary, and the planting position of each pin is also arbitrary other than concentrating on the hooks located at both ends.
特に、第3実施例及び第4実施例では中間位置にある鍔部34の幅寸法を若干大きくしてピン21,22を植設するようにしたが、中央位置にある他の鍔部35の幅寸法を若干大きくしてピン21,22を植設するようにしてもよい。この場合、鍔部35には二次巻線B2を絡げるためのピン19,24を植設してもよい。
In particular, in the third and fourth embodiments, the
1…ボビン
2…貫通孔
5…コア
13〜24…ピン
31〜38…鍔部
41〜47…巻枠
A1,A2,A3…一次巻線
B1,B2…二次巻線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bobbin 2 ... Through-
Claims (5)
前記複数の巻枠は少なくとも5以上形成されており、
巻枠に巻回された一次巻線の両側の巻枠に二次巻線が巻回されている箇所、又は、巻枠に巻回された二次巻線の両側の巻枠に一次巻線が巻回されている箇所が、少なくとも2箇所存在し、
前記一次巻線及び前記二次巻線を絡げるためのピンが、少なくとも前記ボビンの両端に位置する鍔部に複数本植設されていること、
を特徴とするトランス。 A transformer comprising a bobbin having a cylindrical body having a through hole and having a plurality of winding frames formed by a plurality of flanges, and a core that is inserted into the through hole and forms a closed magnetic path,
The plurality of winding frames are formed at least 5 or more,
The primary winding on the part where the secondary winding is wound on the winding frame on both sides of the primary winding wound on the winding frame, or on the winding frame on both sides of the secondary winding wound on the winding frame There are at least two places where is wound,
A plurality of pins for tangling the primary winding and the secondary winding are planted at least at the collars located at both ends of the bobbin;
Transformer characterized by
前記ほぼ中央部の巻枠以外の他の巻枠に巻回された一次巻線又は二次巻線は、前記ボビンの両端に位置する鍔部に植設されたピンに絡げられていること、
を特徴とする請求項1に記載のトランス。 The primary winding or the secondary winding wound around the bobbin in the substantially central part of the bobbin is entangled with a pin implanted in either of the flanges located on both sides of the substantially central part of the bobbin. And
The primary winding or the secondary winding wound around another winding frame other than the substantially central winding frame is entangled with pins implanted in the collars located at both ends of the bobbin. ,
The transformer according to claim 1.
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