JP2009224439A - Magnetic core and transformer comprising the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that effective utilization of the performance of a transformer by miniaturizing it is not available, since a tolerable current value that can flow the transformer must be set to a tolerable current value for such high temperature as lower than the tolerable current value at normal temperature, as a switching element on the primary side is possible to be damaged when the current equal to or lower than the tolerable current value at normal temperature flows to a primary coil as it is even at a high temperature to exceed the tolerable current value at high temperature, which prohibits a current flow at such value equal to the maximum tolerable value of the transformer. <P>SOLUTION: Such magnetic core is provided as includes a spacer at least one gap of a magnetic path. The spacer is non-metal with a high linear expansion coefficient and high heat resistance. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気コア及び磁気コアを有するトランスに関する。   The present invention relates to a magnetic core and a transformer having the magnetic core.

一次側に流れる直流電流をスイッチングするスイッチング素子と、一次側の電圧を二次側の電圧に変圧するトランスとを用いて、二次側の回路に直流電圧を供給する。このようなトランスでは、一次側に流れる電流を増大させていくと、一定の電流値の範囲では、一定のインダクタンスを保持し、さらに直流電流を増大させると、コアの磁束が飽和し、インダクタンスが急激に低下する直流重畳特性を有する。インダクタンスが急激に低下すると、一次側に備えられたスイッチング素子に過大な直流電流が急激に流れるので、スイッチング素子を損傷させることがある。そのため、一次側巻線に最大に電流が流れる場合においても、コアの磁束が飽和しない直流重畳特性のトランス設計を行っている。
そこで、例えば、特許文献1では、磁気コアの磁路におけるギャップに、ボンド磁石を挿入して、直流重畳特性を向上させて許容電流値を上げている。
A DC voltage is supplied to the secondary-side circuit using a switching element that switches a DC current flowing on the primary side and a transformer that transforms the primary-side voltage into a secondary-side voltage. In such a transformer, when the current flowing to the primary side is increased, a constant inductance is maintained in a range of a constant current value, and when the DC current is further increased, the core magnetic flux is saturated and the inductance is reduced. It has a direct current superposition characteristic that decreases rapidly. When the inductance rapidly decreases, an excessive direct current flows rapidly to the switching element provided on the primary side, which may damage the switching element. For this reason, a transformer with a DC superimposition characteristic that does not saturate the core magnetic flux even when the maximum current flows through the primary winding is designed.
Thus, for example, in Patent Document 1, a bonded magnet is inserted into the gap in the magnetic path of the magnetic core to improve the DC superposition characteristics and increase the allowable current value.

特開2002−136128号公報JP 2002-136128 A

図8にコアのB−H曲線のグラフを示す。横軸Hは磁界の強さを示し、縦軸Bは磁束密度を示す。Q1点からQ2点の曲線と矢印D1に示すように、初め全く磁化されていないコアに磁界Hを0から次第に強くしていくと、Q2点で磁束密度Bは最大値に達する。この現象が磁気飽和であり、このときのQ2点における磁束密度が飽和磁束密度Bmaxである。この状態から磁界Hを弱くしていくと、Q2点からQ3点の曲線を矢印D2の方向にたどって変化し、磁界Hが0になっても、磁束密度は0にならない。このときのQ3点における磁束密度が残留磁束密度Brである。Q2点からQ3点における磁束密度の変化量をΔBとすると、磁束密度の変化量ΔBは、磁束密度Bmaxから磁束密度Brを差し引いて得られる(ΔB=Bmax−Br)。   FIG. 8 shows a graph of the BH curve of the core. The horizontal axis H indicates the strength of the magnetic field, and the vertical axis B indicates the magnetic flux density. As indicated by the curve from the point Q1 to the point Q2 and the arrow D1, when the magnetic field H is gradually increased from 0 to the core that is not magnetized at first, the magnetic flux density B reaches the maximum value at the point Q2. This phenomenon is magnetic saturation, and the magnetic flux density at the point Q2 at this time is the saturation magnetic flux density Bmax. When the magnetic field H is weakened from this state, the curve from the Q2 point to the Q3 point changes in the direction of the arrow D2, and even if the magnetic field H becomes zero, the magnetic flux density does not become zero. The magnetic flux density at point Q3 at this time is the residual magnetic flux density Br. When the change amount of the magnetic flux density from the Q2 point to the Q3 point is ΔB, the change amount ΔB of the magnetic flux density is obtained by subtracting the magnetic flux density Br from the magnetic flux density Bmax (ΔB = Bmax−Br).

図8のK1点からK2点に示す曲線と、K2点からK1点に示す曲線は、トランスの実働状態における磁束密度の変化を示す曲線である。K1点からK2点(K2点からK1点)における磁束密度の変化量をΔRとすると、トランスの実働状態における磁束密度の変化量ΔRは、磁束密度B2から磁束密度B1を差し引いて得られる(ΔR=B2−B1)。トランスの実働状態における磁束密度の変化を考慮すると、いかなる場合においても、トランスの実働状態における磁束密度の変化量ΔRが、上述の磁束密度の変化量ΔBより小さくなるような設計をしなければならない(ΔR<ΔB)。K1点からK2点及びK2点からK1点に示す曲線は、ΔR<ΔBを満足するトランスの実働状態の曲線を示しており、一般にマイナーループと呼ばれる。   The curves shown from the K1 point to the K2 point and the curves shown from the K2 point to the K1 point in FIG. 8 are curves showing changes in the magnetic flux density in the actual operating state of the transformer. When the amount of change in magnetic flux density from point K1 to point K2 (point from point K2 to point K1) is ΔR, the amount of change ΔR in magnetic flux density in the actual operating state of the transformer is obtained by subtracting the magnetic flux density B1 from the magnetic flux density B2 (ΔR = B2-B1). In consideration of changes in the magnetic flux density in the transformer operating state, in any case, the design must be such that the flux density change ΔR in the transformer operating state is smaller than the above-described flux density change ΔB. (ΔR <ΔB). The curves shown from the K1 point to the K2 point and from the K2 point to the K1 point indicate the actual working curve of the transformer that satisfies ΔR <ΔB, and are generally called minor loops.

図9に代表的なフェライトコアML24D(日立金属)の特性の抜粋を示す。23℃環境の飽和磁束密度Bmaxは490mT(単位:ミリテスラ)、残留磁束密度Brは140mTである。さて、トランスの巻線に電圧が印加されると励磁電流が流れて、磁束密度BがΔRだけ上昇して磁束密度B2に達する。次にスイッチングトランジスタがOFFすると、蓄積エネルギーを放出しながら磁束密度B1の点まで戻る。これが実働状態におけるトランスの磁束密度Bの変化量ΔRであり、上述したように、ΔR=B2−B1となる。仮にこのときの磁束密度B2を400mT、磁束密度B1を100mTとすると、23℃環境下では、飽和磁束密度Bmaxは490mTであり、実働状態の最大値B2は400mTであるから、実働状態の最大値B2は飽和磁束密度Bmaxを超えないので、コアは飽和しない安全領域である。ところが、コアの飽和磁束密度Bmax及び残留磁束密度Brは温度係数を持っており、23℃環境で490mTのBmaxは100℃では360mTになってしまう。トランスの実働状態で最大電流が流れる時の最大磁束密度B2=400mTがコアの100℃時の飽和磁束密度360mTを超えてしまう。   FIG. 9 shows an excerpt of characteristics of a typical ferrite core ML24D (Hitachi Metals). The saturation magnetic flux density Bmax in a 23 ° C. environment is 490 mT (unit: millitesla), and the residual magnetic flux density Br is 140 mT. When a voltage is applied to the transformer winding, an exciting current flows, and the magnetic flux density B rises by ΔR and reaches the magnetic flux density B2. Next, when the switching transistor is turned off, it returns to the point of the magnetic flux density B1 while discharging the stored energy. This is a change amount ΔR of the magnetic flux density B of the transformer in the actual working state, and as described above, ΔR = B2−B1. If the magnetic flux density B2 at this time is 400 mT and the magnetic flux density B1 is 100 mT, the saturation magnetic flux density Bmax is 490 mT in a 23 ° C. environment, and the maximum value B2 in the working state is 400 mT. Since B2 does not exceed the saturation magnetic flux density Bmax, the core is a safe region where it is not saturated. However, the saturation magnetic flux density Bmax and the residual magnetic flux density Br of the core have temperature coefficients, and the Bmax of 490 mT at the 23 ° C. environment becomes 360 mT at 100 ° C. The maximum magnetic flux density B2 = 400 mT when the maximum current flows in the transformer operating state exceeds the saturation magnetic flux density 360 mT at 100 ° C. of the core.

このようにBmax<B2になるとコアは磁気飽和し、透磁率がなくなり、コアは空芯のコイル同様になりインダクタンスが急激に減る為過大な電流が流れ、スイッチング素子の破壊を招いてしまう。そのため、一般にトランスを設計する際は、温度が高温時に最大電流が流れる場合を想定して行う。具体的には、トランスを長時間に渡って使用していると、トランスの温度が高温になっている。このとき、一次側の電源を遮断し、すぐに電源を入れるという特殊操作を想定する。高温環境下におけるこの特殊操作の瞬間に磁気飽和しないことを実現する為に、通常の動作時における直流重畳特性は過剰なマージン設定にならざるをえず、トランスを小型化してトランスの性能を効果的に利用することができないという課題がある。   Thus, when Bmax <B2, the core is magnetically saturated, the magnetic permeability is lost, the core is similar to an air-core coil, and the inductance is rapidly reduced, so that an excessive current flows and the switching element is destroyed. Therefore, in general, when designing a transformer, it is assumed that the maximum current flows when the temperature is high. Specifically, when the transformer is used for a long time, the temperature of the transformer becomes high. At this time, a special operation is assumed in which the primary side power supply is cut off and the power supply is turned on immediately. In order to realize that magnetic saturation does not occur at the moment of this special operation in a high temperature environment, the DC superimposition characteristic during normal operation must be set to an excessive margin, miniaturizing the transformer and improving the performance of the transformer There is a problem that it cannot be used.

本発明は、上記課題の一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve some of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]磁路の少なくとも1箇所以上のギャップにスペーサを備え、前記スペーサは、線膨張係数が高く、耐熱性が高い、非金属であることを特徴とする磁気コア。   Application Example 1 A magnetic core comprising a spacer in at least one gap of a magnetic path, wherein the spacer has a high coefficient of linear expansion, high heat resistance, and is nonmetallic.

この構成によれば、磁路の少なくとも1箇所以上のギャップに挿入されたスペーサが、線膨張係数が高く、耐熱性が高いことから、トランスの温度が上昇すると、磁束が流れる方向に線膨張するので、ギャップの磁束が流れる方向の長さが長くなる。さらに、スペーサは、透磁率が低いので、トランスが高温になったときに、直流重畳特性が劣化することを抑制し、許容電流値が低下することを抑制できる。従って、トランスが有する最大の許容電流値まで電流を流すことができるので、トランスを小型化してトランスの性能を効果的に利用することができる。   According to this configuration, since the spacer inserted in at least one gap of the magnetic path has a high coefficient of linear expansion and high heat resistance, when the temperature of the transformer rises, the spacer linearly expands in the direction in which the magnetic flux flows. Therefore, the length of the gap in the direction in which the magnetic flux flows becomes longer. Furthermore, since the magnetic permeability of the spacer is low, it is possible to suppress the direct current superposition characteristics from deteriorating when the transformer becomes high temperature, and to prevent the allowable current value from decreasing. Therefore, since the current can flow up to the maximum allowable current value of the transformer, the transformer can be downsized and the performance of the transformer can be used effectively.

[適用例2]一次側コイルと二次側コイルとで巻かれた上記記載の磁気コアを備えたことを特徴とするトランス。   Application Example 2 A transformer including the above-described magnetic core wound by a primary coil and a secondary coil.

この構成によれば、トランスが高温になったときに、直流重畳特性が劣化することを抑制し、許容電流値が低下することを抑制できる。トランスが有する最大の許容電流値まで電流を流すことができるので、トランスを小型化してトランスの性能を効果的に利用することができる。   According to this structure, when a transformer becomes high temperature, it can suppress that a direct current | flow superimposition characteristic deteriorates, and it can suppress that an allowable current value falls. Since the current can flow up to the maximum allowable current value of the transformer, the transformer can be downsized to effectively use the performance of the transformer.

以下、本発明を具体化した実施例について図面に従って説明する。
(実施例)
図1は、本実施例の磁気コアの外観斜視図である。図1に示すように、本実施例の磁気コア1は、E型形状の磁気コア2,3を対向させたものである。磁気コア2,3の図面中央の対向する部分に、一次側のコイル(不図示)と二次側のコイル(不図示)を巻いてトランスを形成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Example)
FIG. 1 is an external perspective view of a magnetic core according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the magnetic core 1 of the present embodiment is one in which E-shaped magnetic cores 2 and 3 are opposed to each other. A transformer is formed by winding a primary side coil (not shown) and a secondary side coil (not shown) around opposing portions of the magnetic cores 2 and 3 in the center of the drawing.

一次側のコイルまたは二次側のコイルに電流が流れるとき、磁気コア2,3が対向する図面左側、中央、右側の部分が、図面上下方向に磁束が流れる磁路となる。   When a current flows through the primary side coil or the secondary side coil, the left side, center, and right side of the drawing, where the magnetic cores 2 and 3 face each other, form a magnetic path through which magnetic flux flows in the vertical direction of the drawing.

磁気コア2,3が対向する図面左側、中央、右側の部分には、それぞれギャップ4,5,6が設けられ、ギャップ4,6には、スペーサ7,8がそれぞれ挿入される。スペーサ7,8の図面上下方向の長さは、それぞれL1,L2である。   Gap 4, 5, 6 is provided in the left, center, and right portions of the drawing where the magnetic cores 2, 3 face each other, and spacers 7, 8 are inserted into the gaps 4, 6, respectively. The lengths of the spacers 7 and 8 in the vertical direction of the drawing are L1 and L2, respectively.

スペーサ7,8は、線膨張係数が高く、耐熱性が高く、透磁率が低い材質を用いる。例えば、線膨張係数が大きいポリプロピレン(110×10-6/K)などの樹脂を用いる。 The spacers 7 and 8 are made of a material having a high linear expansion coefficient, high heat resistance, and low magnetic permeability. For example, a resin such as polypropylene (110 × 10 −6 / K) having a large linear expansion coefficient is used.

図2は、本実施例の磁気コア1を備えたトランス15によって変圧する回路図である。商用交流電源10からの交流電流を整流器11によって直流電流に整流する。例えばパワーMOSFETなどのスイッチング素子12によって一次側コイル13に、導通と遮断とを繰り返した直流電流が入力される。図1の磁気コア1と一次側コイル13と二次側コイル14とから構成されるトランス15によって変圧され、ダイオード16によって一方向に流れる直流電流が二次側端子17,18に流れる。   FIG. 2 is a circuit diagram in which the voltage is transformed by the transformer 15 including the magnetic core 1 of the present embodiment. AC current from the commercial AC power supply 10 is rectified to DC current by the rectifier 11. For example, a direct current in which conduction and interruption are repeated is input to the primary coil 13 by the switching element 12 such as a power MOSFET. A direct current that is transformed by a transformer 15 including the magnetic core 1, the primary side coil 13, and the secondary side coil 14 of FIG. 1 and flows in one direction by the diode 16 flows to the secondary side terminals 17 and 18.

図3は、トランス15の直流重畳特性を示すグラフである。横軸は、一次側コイル13に流れる直流電流値(A)を示し、縦軸はトランス15のインダクタンス(mH)を示す。   FIG. 3 is a graph showing the DC superposition characteristics of the transformer 15. The horizontal axis represents the direct current value (A) flowing through the primary side coil 13, and the vertical axis represents the inductance (mH) of the transformer 15.

太い実線に示す曲線M1は、常温(例えば18℃)における一次側コイル13に流れる直流の電流値と、トランス15のインダクタンスとの関係を示す。曲線M1に示すように、一次側コイル13に流れる電流値を増加させると、一定の電流値の範囲では、インダクタンスh1を保持し、さらに電流値を増加させると、インダクタンスが低下する。   A curved line M1 indicated by a thick solid line indicates a relationship between a direct current value flowing through the primary coil 13 at normal temperature (for example, 18 ° C.) and the inductance of the transformer 15. As shown by the curve M1, when the current value flowing through the primary coil 13 is increased, the inductance h1 is maintained within a constant current value range, and when the current value is further increased, the inductance is decreased.

図4(a)は、トランス15がインダクタンスh1を保持しているとき、一次側コイル13に流れる直流電流の波形図である。横軸は時間を示し、縦軸は電流値を示す。図4(b)は、インダクタンスが急激に低下したときの一次側コイル13に流れる直流電流の波形図である。   FIG. 4A is a waveform diagram of a direct current flowing through the primary coil 13 when the transformer 15 holds the inductance h1. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the current value. FIG. 4B is a waveform diagram of a direct current flowing through the primary side coil 13 when the inductance rapidly decreases.

曲線M1において、インダクタンスが急激に低下すると、図4(b)の波形が示すように、図2のスイッチング素子12に流れる電流値が急激に上昇する。このため、スイッチング素子12を損傷させてしまう場合がある。   In the curve M1, when the inductance rapidly decreases, the value of the current flowing through the switching element 12 in FIG. 2 rapidly increases as shown by the waveform in FIG. 4B. For this reason, the switching element 12 may be damaged.

そこで、トランス15は想定する最大電流が流れても飽和しない直流重畳特性になるように作りこむ。許容電流値は、次のようにして設定される。一次側コイル13に流れる電流値を増加させたときに一定に保持されるインダクタンスから所定の割合(例えば20%)だけ降下したインダクタンスの値における電流値を許容電流値とする。図3のP1は、インダクタンスh1から20%降下したインダクタンスh3と、曲線M1との交点を示す。交点P1における直流電流値をトランス15の許容電流値i1とする。   Therefore, the transformer 15 is formed so as to have a DC superposition characteristic that does not saturate even when the assumed maximum current flows. The allowable current value is set as follows. A current value at an inductance value that falls by a predetermined ratio (for example, 20%) from an inductance that is held constant when the current value flowing through the primary coil 13 is increased is defined as an allowable current value. P1 in FIG. 3 represents an intersection of the inductance h3 that is 20% lower than the inductance h1 and the curve M1. The direct current value at the intersection P1 is defined as the allowable current value i1 of the transformer 15.

次に、トランス15が高温(例えば100℃)になったときの直流重畳特性について説明する。図1のスペーサ7,8は、熱膨張によって膨張し、スペーサ7,8の長さL1,L2が長くなる。すなわち、ギャップ4,5,6における図面上下方向の長さが長くなる。   Next, the DC superposition characteristics when the transformer 15 reaches a high temperature (for example, 100 ° C.) will be described. The spacers 7 and 8 in FIG. 1 expand due to thermal expansion, and the lengths L1 and L2 of the spacers 7 and 8 become longer. That is, the length in the vertical direction of the drawing in the gaps 4, 5, and 6 is increased.

すると、トランス15は、図3の太い破線に示す曲線M2に示すような直流重畳特性になる。曲線M2に示すように、一次側コイル13に流れる電流値が増加すると、一定の電流値の範囲では、インダクタンスh2を保持する。さらに電流値を増加させると、インダクタンスが低下し、インダクタンスh3の値と交わる交点P1を通り、さらにインダクタンスが低下する。   Then, the transformer 15 has a DC superposition characteristic as shown by a curve M2 shown by a thick broken line in FIG. As indicated by the curve M2, when the value of the current flowing through the primary coil 13 increases, the inductance h2 is maintained within a certain current value range. When the current value is further increased, the inductance is decreased, and the inductance is further decreased by passing through the intersection point P1 where the value of the inductance h3 is intersected.

このように、トランス15が高温になっても、トランス15の許容電流値は、交点P1に示す許容電流値i1とすることができる。すなわち、常温におけるトランス15の許容電流値と高温におけるトランス15の許容電流値とを同じ許容電流値i1とすることができ、トランス15が常温から高温になっても、直流重畳特性は劣化しない。   Thus, even if the transformer 15 becomes high temperature, the allowable current value of the transformer 15 can be the allowable current value i1 indicated by the intersection P1. That is, the allowable current value of the transformer 15 at normal temperature and the allowable current value of the transformer 15 at high temperature can be set to the same allowable current value i1, and even if the transformer 15 is changed from normal temperature to high temperature, the DC superimposition characteristic is not deteriorated.

尚、曲線M2に示すように、曲線M2における一定の値を保持するインダクタンスh2は、曲線M1における一定の値を保持するインダクタンスh1より小さいが、交点P1におけるインダクタンスh3を超えるので、スイッチング素子12を損傷させることはない。   As shown by the curve M2, the inductance h2 that holds a constant value in the curve M2 is smaller than the inductance h1 that holds a constant value in the curve M1, but exceeds the inductance h3 at the intersection P1, so that the switching element 12 There is no damage.

図5は、図1の磁気コア1のスペーサ7,8を取り除いた磁気コア1aの外観斜視図である。ここで、本実施例とを比較するため、図5に示すように、ギャップ4,5,6にスペーサを挿入しない磁気コア1aを備えたトランス(不図示)の直流重畳特性について説明する。図6は、図3のトランス15の直流重畳特性を示す曲線M1,M2に、図5の磁気コア1aを備えたトランスの直流重畳特性を示す太い一点鎖線の曲線M3を追加したグラフである。   FIG. 5 is an external perspective view of the magnetic core 1a from which the spacers 7 and 8 of the magnetic core 1 of FIG. 1 are removed. Here, for comparison with the present embodiment, as shown in FIG. 5, the DC superposition characteristics of a transformer (not shown) including a magnetic core 1a in which no spacer is inserted in the gaps 4, 5, and 6 will be described. FIG. 6 is a graph obtained by adding a thick one-dot chain line curve M3 indicating the DC superposition characteristics of the transformer including the magnetic core 1a of FIG. 5 to the curves M1 and M2 indicating the DC superposition characteristics of the transformer 15 of FIG.

磁気コア1aにおいては、常温時におけるギャップ4,5,6の長さと高温におけるギャップ4,5,6の長さはほとんど同じである。すると、図6の曲線M3は、一定のインダクタンスを保持する電流値の範囲が、曲線M1,M2より小さくなる。さらに、一次側に流れる電流値を増加させると、曲線M3におけるインダクタンスは低下し、インダクタンスh3との交点P2を通る。交点P2における電流値が、磁気コア1aを備えたトランスの許容電流値i2となる。このように、磁気コア1aを備えたトランスにおいては、常温から高温になると、許容電流値がi1からi2に低下し、直流重畳特性が劣化する。   In the magnetic core 1a, the lengths of the gaps 4, 5, 6 at normal temperature and the lengths of the gaps 4, 5, 6 at high temperature are almost the same. Then, the curve M3 in FIG. 6 has a smaller current value range for maintaining a constant inductance than the curves M1 and M2. Further, when the value of the current flowing on the primary side is increased, the inductance in the curve M3 decreases and passes through the intersection P2 with the inductance h3. The current value at the intersection P2 becomes the allowable current value i2 of the transformer including the magnetic core 1a. As described above, in the transformer including the magnetic core 1a, when the temperature increases from room temperature to high temperature, the allowable current value decreases from i1 to i2, and the direct current superimposition characteristics deteriorate.

磁気コア1aを備えたトランスに、許容電流値i1を超える電流値を流すと、インダクタンスが急激に低下しているので、スイッチング素子12を損傷させる場合がある。従って、磁気コア1aを備えたトランスでは、常温時の許容電流値i1以下であっても、高温時では許容電流値i2を超える電流を一次側コイル13に流すことができない。   If a current value exceeding the allowable current value i1 is passed through a transformer including the magnetic core 1a, the inductance is drastically decreased, and thus the switching element 12 may be damaged. Therefore, in the transformer including the magnetic core 1a, a current exceeding the allowable current value i2 cannot be passed through the primary coil 13 at a high temperature even if the allowable current value i1 or less is normal temperature.

以上説明したように、本実施例における磁気コア1は、磁路の少なくとも1箇所以上のギャップにスペーサ7,8を備え、スペーサ7,8は、線膨張係数が高く、耐熱性が高い非金属である。   As described above, the magnetic core 1 according to the present embodiment includes the spacers 7 and 8 in at least one gap of the magnetic path, and the spacers 7 and 8 are nonmetals having a high coefficient of linear expansion and high heat resistance. It is.

この構成によれば、線膨張係数が高く、耐熱性が高いことから、トランス15の温度が上昇すると、線膨張するので、磁気コア1の磁路におけるギャップ4,6の長さL1,L2が長くなる。さらに、透磁率が低いスペーサ7,8がギャップ4,6に備えられるので、磁気飽和することを抑制することができる。従って、直流重畳特性が劣化することを抑制し、許容電流値が低下することを抑制できる。   According to this configuration, since the linear expansion coefficient is high and the heat resistance is high, when the temperature of the transformer 15 rises, the linear expansion occurs. Therefore, the lengths L1 and L2 of the gaps 4 and 6 in the magnetic path of the magnetic core 1 are become longer. Further, since the spacers 7 and 8 having low magnetic permeability are provided in the gaps 4 and 6, magnetic saturation can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the direct current superposition characteristics and to suppress the allowable current value from being lowered.

また、一次側コイル13と二次側コイル14とで巻かれた磁気コア1を備えたトランス15では、高温における許容電流値と、常温における許容電流値とを同じ値に設定することができる。従って、トランス15を小型化してトランス15の性能を効果的に利用することができる。   Moreover, in the transformer 15 including the magnetic core 1 wound by the primary side coil 13 and the secondary side coil 14, the allowable current value at high temperature and the allowable current value at normal temperature can be set to the same value. Therefore, the transformer 15 can be miniaturized and the performance of the transformer 15 can be used effectively.

図7は、図面中央のギャップ5にスペーサ9を備えた磁気コア1bの外観斜視図である。本実施例では、磁気コア2,3が対向する図1の図面左右のギャップ4,6にスペーサ7,8を備えたが、図7に示すように、図面中央のギャップ5にスペーサ9を備えた磁気コア1bであってもよい。   FIG. 7 is an external perspective view of a magnetic core 1b having a spacer 9 in the gap 5 at the center of the drawing. In this embodiment, the spacers 7 and 8 are provided in the gaps 4 and 6 on the left and right of the drawing in FIG. 1 where the magnetic cores 2 and 3 face each other. However, as shown in FIG. The magnetic core 1b may be used.

磁気コアの外観斜視図。The external appearance perspective view of a magnetic core. 磁気コアを備えたトランスによって変圧する回路図。The circuit diagram transformed with the transformer provided with the magnetic core. トランスの直流重畳特性を示すグラフ。The graph which shows the direct current superimposition characteristic of a transformer. (a)は、一次側コイルに流れる直流電流の波形図、(b)は、インダクタンスが急激に低下したときの一次側コイルに流れる直流電流の波形図。(A) is a waveform diagram of the direct current flowing through the primary side coil, and (b) is a waveform diagram of the direct current flowing through the primary side coil when the inductance rapidly decreases. スペーサを取り除いた磁気コアの外観斜視図。The external appearance perspective view of the magnetic core which removed the spacer. 図5の磁気コアを備えたトランスの直流重畳特性を示す曲線を追加したグラフ。The graph which added the curve which shows the direct current | flow superimposition characteristic of the transformer provided with the magnetic core of FIG. 中央のギャップにスペーサを備えた磁気コアの外観斜視図。The external appearance perspective view of the magnetic core provided with the spacer in the center gap. 飽和を説明するB−H特性のグラフ。The graph of the BH characteristic explaining saturation. コアの特性を抜粋した表。A table excerpting core characteristics.

符号の説明Explanation of symbols

1,1b…磁気コア、4,5,6…ギャップ、7,8,9…スペーサ、15…トランス。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1b ... Magnetic core, 4, 5, 6 ... Gap, 7, 8, 9 ... Spacer, 15 ... Transformer.

Claims (2)

磁路の少なくとも1箇所以上のギャップにスペーサを備え、
前記スペーサは、線膨張係数が高く、耐熱性が高い、非金属であることを特徴とする磁気コア。
A spacer is provided in at least one gap of the magnetic path,
The magnetic core is characterized in that the spacer is a non-metallic material having a high coefficient of linear expansion and high heat resistance.
一次側コイルと二次側コイルとで巻かれた請求項1に記載の磁気コアを備えたことを特徴とするトランス。   A transformer comprising the magnetic core according to claim 1 wound with a primary coil and a secondary coil.
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