JP2008098307A

JP2008098307A - Inductance element

Info

Publication number: JP2008098307A
Application number: JP2006276891A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ono; 裕司小野; Masahiko Takahashi; 正彦高橋; Tomoji Arai; 智次荒井; Teruhiko Fujiwara; 照彦藤原
Original assignee: NEC Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inductance element having a highly reliable new structure. <P>SOLUTION: This inductance element 14a comprises a magnetic core 15 having a toroidal shape, a conductor 16a covering the surface of the magnetic core 15, a dielectric 22a covering the conductor 16a, a coil formed by directly winding a covered lead wire 17, 18 on the dielectric 22a, and a ground terminal 21 led out from the conductor 16a. The conductor 16a has a notch 16a1 in a plane orthogonal to the direction of a magnetic flux passing through the magnetic core upon actual use. A conductor case may be used instead of the conductor 16a. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、主として交流線（ＡＣライン）等においてノイズフィルタとして用いられるインダクタンス素子に関する。 The present invention relates to an inductance element used as a noise filter mainly in an AC line (AC line) or the like.

インダクタンス素子が高周波領域にて用いられる際にコイルの線間容量がノイズ抑制に与える悪影響を排除するために、磁気コアを接地すると共に接地された磁気コアに被覆導線を直接巻回することでコイルを形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。 In order to eliminate the adverse effect of the coil line-to-line capacitance on noise suppression when the inductance element is used in a high frequency region, the magnetic core is grounded and the coil is directly wound around the grounded magnetic core. A technique for forming a film has been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

これに対して、被覆導線における被覆の耐電圧などを問題とし、接地導体を形成された磁気コア上に、誘電体及び近接導体を順に形成し、更にその上に被覆導線を巻回することにより、磁気コアと被覆導線とを離し、それによって信頼性を高めたものも提案されている（特許文献３参照）。 On the other hand, the dielectric strength and the adjacent conductor are sequentially formed on the magnetic core on which the ground conductor is formed, and the coated conductor is wound on the magnetic core in which the withstand voltage of the coated conductor is problematic. In addition, there has been proposed a device in which the magnetic core and the coated conductor are separated, thereby improving the reliability (see Patent Document 3).

特開平９−１０２４２６号公報JP 9-102426 A 特開２００４−３１１８６６号公報JP 2004-31866 A 特開２００４−２３５７０９号公報JP 2004-235709 A

本発明は、コストアップを招くことなく信頼性を更に高めるべく特許文献３記載の構造を再検討し、改良された構造を有するインダクタンス素子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to review the structure described in Patent Document 3 in order to further improve the reliability without causing an increase in cost, and to provide an inductance element having an improved structure.

本発明は、上述した課題を解決するための手段として、磁気コアと、実使用時に該磁気コアを磁束が貫く方向に直交する面内において切欠部を有するようにして前記磁気コアの表面を覆う導体と、該導体を覆う誘電体と、該誘電体に少なくとも一本の被覆導線を直接巻回してなるコイルとを備えたインダクタンス素子を提供する。 As a means for solving the above-described problems, the present invention covers the surface of the magnetic core so as to have a notch in a plane perpendicular to the direction in which the magnetic flux penetrates the magnetic core during actual use. Provided is an inductance element including a conductor, a dielectric covering the conductor, and a coil formed by directly winding at least one coated conductor around the dielectric.

特許文献３によれば誘電体と被覆導線との間に近接導体を設けなければならないこととされていたが、製造工程において被覆導線の被覆が誤って剥げてしまった場合、近接導体により意図せぬショートが生じてしまう恐れがある。 According to Patent Document 3, it is supposed that a proximity conductor must be provided between the dielectric and the coated conductor. However, if the coating of the coated conductor is accidentally peeled off during the manufacturing process, the proximity conductor is not intended. May cause a short circuit.

これに対して、本発明によれば、誘電体上に被覆導線を直接巻回することとしたので、特許文献３の技術の有していた問題点は解決された上、近接導体形成プロセスを省略することができることから、コスト削減をも図ることができる。 On the other hand, according to the present invention, since the coated conductor is directly wound on the dielectric, the problem of the technique of Patent Document 3 is solved, and the proximity conductor forming process is performed. Since it can be omitted, cost reduction can be achieved.

また、本発明は、導体により十分な容量を有するキャパシタをインダクタに対して負荷することができることから、インダクタンス素子単独でもフィルタを構成することができる。なお、このことは、本発明によるインダクタンス素子とキャパシタとを組み合わせてフィルタを構成することを制限するものではない。 Further, according to the present invention, a capacitor having a sufficient capacity can be loaded on the inductor by the conductor, so that the filter can be configured by the inductance element alone. This does not limit the construction of the filter by combining the inductance element and the capacitor according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態におけるインダクタンス素子は、コモンモード用のものであり、被覆導線を２本備えて構成したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、被覆導線を１本のみ用いたノーマルモード用のインダクタンス素子にも適用可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The inductance element in the embodiment described below is for a common mode and includes two coated conductors. However, the present invention is not limited to this, and one coated conductor is used. The present invention can also be applied to a normal mode inductance element using only the book.

（第１の実施の形態）
図１乃至図３に示されるように、本発明の第１の実施の形態によるインダクタンス素子１４ａは、トロイダル形状の磁気コア１５と、磁気コア１５の表面を覆う導体１６ａと、導体１６ａを覆う誘電体２２ａと、誘電体２２ａに被覆導線１７，１８を直接巻回してなるコイルと、導体１６ａから引き出されたグランド端子２１を備えている。 (First embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 3, the inductance element 14a according to the first embodiment of the present invention includes a toroidal magnetic core 15, a conductor 16a covering the surface of the magnetic core 15, and a dielectric covering the conductor 16a. A body 22a, a coil obtained by directly winding the coated conductors 17 and 18 around the dielectric 22a, and a ground terminal 21 drawn from the conductor 16a are provided.

被覆導線１７，１８は、例えば、ウレタン線又はエナメル線からなる。尚、被覆導線１７，１８のリード部分は、実際には等間隔に引き出されるものであるが、図１においては、理解を容易にするために幾分間隔をずらして示してある。 The covered conducting wires 17 and 18 are made of, for example, a urethane wire or an enameled wire. Note that the lead portions of the coated conductors 17 and 18 are actually drawn at equal intervals, but in FIG. 1, the intervals are somewhat shifted for easy understanding.

図３に示されるように、導体１６ａは、実使用時に該磁気コアを磁束が貫く方向に直交する面内において切欠部１６ａ１を有している。この切欠部１６ａ１は、導体１６ａがショートリングとして機能してしまうことを防止するためのものである。 As shown in FIG. 3, the conductor 16a has a notch 16a1 in a plane orthogonal to the direction in which the magnetic flux passes through the magnetic core in actual use. The notch 16a1 is for preventing the conductor 16a from functioning as a short ring.

本実施の形態における導体１６ａは、磁気コア１５上に銅をメッキすることにより形成されたものである。導体１６ａは、銅に代えて、例えば、アルミニウム、銀若しくは金のいずれか、又はそれらの金属を含む合金若しくは金属樹脂複合体であっても良い。導体１６ａは、メッキに代えて、蒸着若しくはスパッタリングにより形成されても良いし、導電性塗料を磁気コア１５上に塗布することにより形成することとしても良い。 The conductor 16 a in the present embodiment is formed by plating copper on the magnetic core 15. The conductor 16a may be, for example, aluminum, silver, or gold, or an alloy or metal-resin composite containing these metals instead of copper. The conductor 16a may be formed by vapor deposition or sputtering instead of plating, or may be formed by applying a conductive paint on the magnetic core 15.

なお、被覆導線１７，１８と導体１６ａとの間に形成される容量は、被覆導線１７，１８の巻回数（ターン数），太さ，長さや、磁気コア１５ａの大きさ，材料特性等により適宜変更することが可能である。 The capacitance formed between the coated conductors 17 and 18 and the conductor 16a depends on the number of turns (number of turns), thickness, and length of the coated conductors 17 and 18, the size of the magnetic core 15a, material characteristics, and the like. It can be changed as appropriate.

また、本実施の形態における導体１６ａは、切欠部１６ａ１に相当する部分を除き、磁気コア１５の全面を覆っているが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、図４に示されるように、導体１６ｂを磁気コア１５の外周面上の一部のみを覆うように構成しても良い。 In addition, the conductor 16a in the present embodiment covers the entire surface of the magnetic core 15 except for the portion corresponding to the notch 16a1, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, the conductor 16 b may be configured to cover only a part of the outer peripheral surface of the magnetic core 15.

（第２の実施の形態）
図５乃至図７に示されるように、本発明の第２の実施の形態によるインダクタンス素子１４ｃは、トロイダル形状の磁気コア１５と、磁気コア１５を収容する導体ケース１６ｃと、導体ケース１６ｃを覆う誘電体２２ｃと、誘電体２２ｃに被覆導線１７，１８を直接巻回してなるコイルと、導体ケース１６ｃに電気的に接続されたグランド端子２１を備えている。 (Second Embodiment)
As shown in FIGS. 5 to 7, the inductance element 14 c according to the second embodiment of the present invention covers the toroidal magnetic core 15, the conductor case 16 c that houses the magnetic core 15, and the conductor case 16 c. A dielectric 22c, a coil formed by directly winding the coated conductors 17 and 18 around the dielectric 22c, and a ground terminal 21 electrically connected to the conductor case 16c are provided.

被覆導線１７，１８は、例えば、ウレタン線又はエナメル線からなる。尚、被覆導線１７，１８のリード部分は、実際には等間隔に引き出されるものであるが、図５においては、理解を容易にするために幾分間隔をずらして示してある。 The covered conducting wires 17 and 18 are made of, for example, a urethane wire or an enameled wire. Note that the lead portions of the coated conductors 17 and 18 are actually drawn at equal intervals, but in FIG. 5, the intervals are somewhat shifted for easy understanding.

導体ケース１６ｃは、磁気コア１５の表面をほぼ全面に亘って覆っている。但し、図３に示されるように、導体ケース１６ｃは、実使用時に該磁気コアを磁束が貫く方向に直交する面内において切欠部１６ｃ１を有している。この切欠部１６ｃ１は、導体ケース１６ｃがショートリングとして機能してしまうことを防止するためのものである。 The conductor case 16c covers almost the entire surface of the magnetic core 15. However, as shown in FIG. 3, the conductor case 16c has a notch 16c1 in a plane perpendicular to the direction in which the magnetic flux penetrates the magnetic core in actual use. The notch 16c1 is for preventing the conductor case 16c from functioning as a short ring.

なお、被覆導線１７，１８と導体ケース１６ｃとの間に形成される容量は、導体ケース１６ｃの形状、被覆導線１７，１８の巻回数（ターン数），太さ，長さや、磁気コア１５ａの大きさ，材料特性等により適宜変更することが可能である。 The capacitance formed between the coated conductors 17 and 18 and the conductor case 16c is the shape of the conductor case 16c, the number of turns (number of turns) of the coated conductors 17 and 18, the thickness, the length, and the magnetic core 15a. It can be appropriately changed depending on the size, material characteristics and the like.

上述した実施の形態においては、誘電体２２ａ〜２２ｃは、塗布又はモールド等により形成したものであってもよく、また、導体１６ａ〜１６ｃにより覆われた磁気コア１５を収容するような絶縁性ケースで構成しても良い。 In the above-described embodiment, the dielectrics 22a to 22c may be formed by coating or molding, and the insulating case that houses the magnetic core 15 covered with the conductors 16a to 16c. You may comprise.

加えて、上述した実施の形態においては、トロイダル状の磁気コア１５を有するものについて説明してきたが、例えば、Ｉコア、Ｅコア、Ｏコアなどであってもよく、誘電体を絶縁性ボビンで形成しても良い。この場合、表面に導体を形成された磁気コアを絶縁性ボビンに挿入し、当該絶縁性ボビン上に被覆導線を巻回することとなる。この場合も、例えば、特許文献１の構成とは異なり、被覆導線と接地用導体との間に絶縁性ボビンが介在することになるため、被覆導線が傷ついたとしてもショートしてしまうことはない。 In addition, in the above-described embodiment, the one having the toroidal magnetic core 15 has been described. However, for example, it may be an I core, an E core, an O core, or the like, and the dielectric is an insulating bobbin. It may be formed. In this case, a magnetic core having a conductor formed on the surface is inserted into an insulating bobbin, and a coated conductor is wound on the insulating bobbin. Also in this case, for example, unlike the configuration of Patent Document 1, since an insulating bobbin is interposed between the coated conductor and the grounding conductor, even if the coated conductor is damaged, there is no short circuit. .

本発明は、例えば、ノイズフィルタやノイズフィルタを備えたスイッチング電源装置に適用することができる。 The present invention can be applied to, for example, a noise power filter or a switching power supply device including a noise filter.

本発明の第１の実施の形態によるインダクタンス素子を示す正面図である。It is a front view which shows the inductance element by the 1st Embodiment of this invention. 図１に示されるインダクタンス素子を紙面に平行な面に沿って切った場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cutting the inductance element shown by FIG. 1 along the surface parallel to a paper surface. 図１に示されるインダクタンス素子を径方向に沿って切った場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cutting the inductance element shown by FIG. 1 along a radial direction. 図１に示されるインダクタンス素子の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the inductance element shown by FIG. 本発明の第２の実施の形態によるインダクタンス素子を示す正面図である。It is a front view which shows the inductance element by the 2nd Embodiment of this invention. 図５に示されるインダクタンス素子を紙面に平行な面に沿って切った場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cutting the inductance element shown by FIG. 5 along the surface parallel to a paper surface. 図５に示されるインダクタンス素子を径方向に沿って切った場合の断面図である。It is sectional drawing at the time of cutting the inductance element shown by FIG. 5 along a radial direction.

Explanation of symbols

１４ａ，１４ｂ，１４ｃインダクタンス素子
１５磁気コア
１６ａ，１６ｂ導体
１６ｃ導体ケース
１７，１８被覆導線
２１グランド端子
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ誘電体

14a, 14b, 14c Inductance element 15 Magnetic core 16a, 16b Conductor 16c Conductor case 17, 18 Coated conductor 21 Ground terminal 22a, 22b, 22c Dielectric

Claims

A magnetic core, a conductor covering the surface of the magnetic core so as to have a notch in a plane perpendicular to the direction in which the magnetic flux penetrates the magnetic core in actual use, a dielectric covering the conductor, and the dielectric An inductance element comprising: a coil formed by directly winding at least one coated conductor.

The conductor is a conductive coating formed by metal plating, metal vapor deposition, or metal sputtering on the magnetic core, or a conductive coating formed by applying a conductive paint. 1. The inductance element according to 1.

The inductance element according to claim 2, wherein the conductive coating is one of copper, aluminum, silver, and gold, or an alloy or metal resin composite containing these metals.

The inductance element according to claim 1, wherein the conductor is a conductor case having the notch, and the magnetic core is accommodated in the conductor case.

The inductance element according to claim 1, further comprising a ground terminal connected to the conductor.

The dielectric comprises an insulating case that houses the magnetic core covered with the conductor or an insulating bobbin or an insulating mold formed to include the magnetic core covered with the conductor. The inductance element according to any one of claims 1 to 5.

A filter circuit comprising the inductance element according to claim 1.

A switching power supply device comprising the filter circuit according to claim 7.