JP2009296017A - Inductance parts, power supply transformer, and switching power supply - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発生する熱の放出を行う放熱構造を備えたインダクタンス部品、電源トランスおよびスイッチング電源に関する。 The present invention relates to an inductance component, a power supply transformer, and a switching power supply having a heat dissipation structure for releasing generated heat.
従来から、スイッチング電源においては、チョークコイル等のインダクタンス部品や電源トランスが組み込まれている。中でも、自動車に搭載されるスイッチング電源は、大電流が流れるため容量が大型化されており、組み込まれる電源トランスも容量が大型化している。特に、このようなスイッチング電源では、電源トランスから大量の熱が発生するため、その熱を放出させるための放熱構造が備えられている。従来、放熱構造を備えたこの種のトランスに関し、2次コイルを厚さの薄い円環状の金属プレートから形成し、その2次コイルの導電路から分岐するように、放熱体に接続される熱伝達部材を設けることで、放熱を行うという技術があった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an inductance component such as a choke coil and a power transformer are incorporated in a switching power supply. Among them, the switching power supply mounted on the automobile has a large capacity because a large current flows, and the built-in power transformer has a large capacity. In particular, in such a switching power supply, a large amount of heat is generated from the power transformer, and thus a heat dissipation structure for releasing the heat is provided. Conventionally, with regard to this type of transformer having a heat dissipation structure, the secondary coil is formed from a thin annular metal plate, and the heat connected to the heat dissipation body is branched from the conductive path of the secondary coil. There has been a technique of radiating heat by providing a transmission member (see, for example, Patent Document 1).
ここで、図12は、従来の放熱構造を備えた電源トランス200を示す分解斜視図である。この電源トランス200はコア部品201,202の間に、巻線の1次コイル206,207と、平板状に形成された2次コイル212,213とを絶縁部材209,210,211により絶縁して配置したものである。2次コイル212,213は、導電路から分岐するように、放熱用部材215,216が環状部にそれぞれ一体に連結されている。この放熱用部材115,116は図示しないベースプレートに接続され、放熱用部材215,216からそのベースプレートに熱を逃がして放熱するようになっている。
Here, FIG. 12 is an exploded perspective view showing a
この電源トランス200をスイッチング電源に組み込むときは、端子部212a,213aを別の電気回路に接続しなければならない。例えば、電源トランス200により降圧変換した交流電流を整流するときは、その整流を行う回路(整流回路部)の端子に、端子部212a,213aを接続しなければならない。しかし、電源トランス200では、放熱用部材215,216とその端子部212a,213aとがコア201,202の同じ側から突出し、並設されてしまうため、端子部212a,213aは図示しない回路部品(バスバー)を介して整流回路部の端子に接続しなければならなかった。
When the
そのため、この場合、車載用のスイッチング電源のように、電源内部を大電流が流れているときは、端子部212a,213aから回路部品(バスバー)を流れる電流からも比較的大きな熱が発生するため、電流が熱に変わることによる損失が大きくなっていた。また、2次コイル212,213は環状部を流れる電流によって、より大きな熱を発生しているため、放熱用部材215,216を環状部の周端部に設けても発生する熱の放出が十分に行われているとはいえなかった。こうしたことから、従来の電源トランス200には、2次コイル212,213の特定の場所に熱が集中して特性が劣化したり(さらに特性が不安定になったり)、内部に熱が滞留して、スイッチング電源の放熱効率が著しく低下するという問題があった。
Therefore, in this case, when a large current flows through the power supply as in an in-vehicle switching power supply, relatively large heat is also generated from the current flowing through the circuit components (bus bars) from the
このような放熱効率の低下に関する問題は、電流の増加に伴い、2次コイルだけではなく1次コイルにおいても起こり得る問題であり、電源トランスのほか、大電流に対応した平板状コイルを備えたチョークコイル等のインダクタンス部品においても起こり得る問題である。 Such a problem related to a decrease in heat dissipation efficiency is a problem that can occur not only in the secondary coil but also in the primary coil as the current increases. In addition to the power transformer, a flat coil corresponding to a large current is provided. This is also a problem that may occur in an inductance component such as a choke coil.
そこで、本発明は上記課題を解決し、発生する熱の放出が効率的に行われ、放熱特性が良好な放熱構造を備えたインダクタンス部品、電源トランスおよびスイッチング電源を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an inductance component, a power transformer, and a switching power supply having a heat dissipation structure in which generated heat is efficiently released and heat dissipation characteristics are good.
上記課題を解決するため、本発明は、環状部、その環状部につながり、別部材に接続される端子部および外部に熱を放出させるための放熱用足部を備えた平板状部材からなるコイルと、環状部の内側に配置される軸芯部を有するコアとを備え、放熱用足部が、環状部内側の孔部を挟んで端子部と対向する側から突出しているインダクタンス部品を特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a coil comprising a flat plate member having an annular portion, a terminal portion connected to the annular portion, connected to another member, and a heat radiation foot portion for releasing heat to the outside. And a core having an axial core portion disposed inside the annular portion, and characterized in that the heat radiation foot protrudes from the side facing the terminal portion across the hole portion inside the annular portion. To do.
このインダクタンス部品は、放熱用足部と端子部とがコアを挟んで互いに反対側に配置されるから、端子部の長さが放熱用足部の突出に対応して長さが長くなることはなく、熱の発生を抑制することができる。また、放熱用足部が環状部の途中につながっているから、放熱が効率的に行われる In this inductance component, the heat dissipating foot and the terminal portion are arranged on opposite sides of the core, so the length of the terminal portion increases corresponding to the protrusion of the heat dissipating foot portion. And generation of heat can be suppressed. In addition, since the heat dissipation foot is connected to the middle of the annular portion, heat dissipation is performed efficiently.
上記インダクタンス部品は、インダクタンス部品を固定するベースプレートを更に設け、そのベースプレートに、絶縁を保持しつつ放熱可能に、放熱用足部を接続するとよい。こうすると、放熱用足部から確実に熱を放出することができ、しかも、放熱用足部からベースプレートに電流が流れることはない。 The inductance component may be further provided with a base plate for fixing the inductance component, and a heat radiation foot may be connected to the base plate so that heat can be radiated while maintaining insulation. In this way, heat can be reliably released from the heat dissipation foot, and no current flows from the heat dissipation foot to the base plate.
このインダクタンス部品において、上記コイルを2つ有し、その各コイルの各放熱用足部が並べて配置され、かつ共通する絶縁シートを介してベースプレートに接続されているようにすることができる。こうすると、絶縁シートが共通になるから、接続作業が簡略化され、絶縁シートも無駄にならない。 In this inductance component, the two coils can be provided, and the heat radiation feet of the coils can be arranged side by side and connected to the base plate via a common insulating sheet. In this way, since the insulating sheet becomes common, the connection work is simplified and the insulating sheet is not wasted.
また、本発明は、互いに絶縁されるように配置された1次コイルおよび2次コイルと、その1次コイルおよび2次コイルが巻回される軸芯部を有するコアとを備え、1次コイルまたは2次コイルの少なくとも一方が、環状部、その環状部につながり、別部材に接続される端子部および外部に熱を放出させるための放熱用足部を備えた平板状部材からなり、放熱用足部が環状部内側の孔部を挟んで端子部と対向する側から突出している電源トランスを提供する。 The present invention also includes a primary coil and a secondary coil arranged so as to be insulated from each other, and a core having an axial core portion around which the primary coil and the secondary coil are wound. Alternatively, at least one of the secondary coils is composed of an annular part, a flat plate member having a terminal part connected to the annular part, connected to another member, and a heat radiation foot part for releasing heat to the outside. Provided is a power transformer in which a foot portion protrudes from a side facing a terminal portion with a hole inside an annular portion interposed therebetween.
この電源トランスは、放熱用足部と端子部とがコアを挟んで互いに反対側に配置されるから、端子部の長さが放熱用足部の突出に対応して長さが長くなることはなく、熱の発生を抑制することができる。また、放熱用足部が環状部の途中につながっているから、放熱が効率的に行われる。 In this power transformer, since the heat dissipation foot and the terminal portion are arranged on opposite sides of the core, the length of the terminal portion becomes longer corresponding to the protrusion of the heat dissipation foot. And generation of heat can be suppressed. Moreover, since the heat radiating foot is connected to the middle of the annular portion, the heat is radiated efficiently.
さらに、本発明は、互いに絶縁されるように配置された1次コイルおよび2次コイルと、その1次コイルおよび2次コイルが巻回される軸芯部を有するコアとを備え、1次コイルまたは2次コイルの少なくとも一方が、環状部、その環状部につながり、別部材に接続される端子部および外部に熱を放出させるための放熱用足部を備えた平板状部材からなり、コアが、端子部と放熱用足部を導出させる2つの対向した開口部を有し、端子部が開口部の一方から突出し、かつ放熱用足部が開口部の他方から突出している電源トランスを提供する。 The present invention further includes a primary coil and a secondary coil arranged so as to be insulated from each other, and a core having an axial core portion around which the primary coil and the secondary coil are wound. Alternatively, at least one of the secondary coils is formed of a flat plate member having an annular part, a terminal part connected to the annular part, connected to another member, and a heat radiation foot part for releasing heat to the outside. Provided is a power transformer having two opposed openings for deriving a terminal portion and a heat radiation foot, the terminal portion protruding from one of the openings, and the heat radiation foot protruding from the other of the openings .
この電源トランスも、放熱用足部と端子部とがコアを挟んで互いに反対側に配置されるから、端子部の長さが放熱用足部の突出に対応して長さが長くなることはなく、熱の発生を抑制することができる。また、放熱用足部が環状部の途中につながっているから、放熱が効率的に行われる In this power transformer, the heat radiation foot and the terminal portion are arranged on opposite sides of the core, so the length of the terminal portion becomes longer corresponding to the protrusion of the heat radiation foot. And generation of heat can be suppressed. In addition, since the heat dissipation foot is connected to the middle of the annular portion, heat dissipation is performed efficiently.
また、これらの電源トランスにおいて、電源トランスを固定するベースプレートを更に設け、そのベースプレートに、絶縁を保持しつつ放熱可能に、放熱用足部を接続するとよい。 Further, in these power transformers, a base plate for fixing the power transformer may be further provided, and heat radiation feet may be connected to the base plate so that heat can be radiated while maintaining insulation.
さらに、平板状部材からなる1次コイルまたは2次コイルを2つ有し、その各コイルの各放熱用足部が並べて配置され、かつ共通する絶縁シートを介してベースプレートに接続されているとよい。 Furthermore, it is good to have two primary coils or secondary coils which consist of a flat member, and each heat radiation foot of each coil is arranged side by side, and is connected to the base plate through a common insulating sheet. .
そして、本発明は互いに絶縁されるように配置された1次コイルおよび2次コイルと、その1次コイルおよび2次コイルが巻回される軸芯部を有するコアとを備えた電源トランスと、直流入力を交流に変換するスイッチング手段とを有するスイッチング電源であって、1次コイルまたは2次コイルの少なくとも一方が、環状部、その環状部につながり、別部材に接続される端子部および外部に熱を放出させるための放熱用足部を備えた平板状部材からなり、放熱用足部が、環状部内側の孔部を挟んで端子部と対向する側から突出しているスイッチング電源を提供する。 The present invention provides a power transformer including a primary coil and a secondary coil arranged so as to be insulated from each other, and a core having an axial core portion around which the primary coil and the secondary coil are wound, A switching power supply having a switching means for converting a direct current input into an alternating current, wherein at least one of the primary coil or the secondary coil is connected to the annular portion, the annular portion, and a terminal portion connected to another member and the outside Provided is a switching power supply comprising a flat plate-like member provided with a heat radiating foot for releasing heat, wherein the heat radiating foot protrudes from the side facing the terminal portion across the hole inside the annular portion.
また、本発明は、互いに絶縁されるように配置された1次コイルおよび2次コイルと、その1次コイルおよび2次コイルが巻回される軸芯部を有するコアとを備えた電源トランスと、その電源トランスにより降圧変換された電流を整流する整流回路部とを有するスイッチング電源であって、1次コイルまたは2次コイルの少なくとも一方が、環状部、その環状部につながり、別部材に接続される端子部および外部に熱を放出させるための放熱用足部を備えた平板状部材からなり、放熱用足部が、コアを挟んで整流回路部と対向する側に配置されているスイッチング電源を提供する。 The present invention also provides a power transformer including a primary coil and a secondary coil arranged so as to be insulated from each other, and a core having an axial core portion around which the primary coil and the secondary coil are wound. A switching power supply having a rectifier circuit unit that rectifies the current stepped down by the power transformer, wherein at least one of the primary coil or the secondary coil is connected to the annular part, the annular part, and connected to another member Switching power supply comprising a flat plate-like member having a terminal portion to be radiated and a heat radiation foot portion for releasing heat to the outside, and the heat radiation foot portion is disposed on the side facing the rectifier circuit portion across the core I will provide a.
これらのスイッチング電源は、電源トランスを固定するベースプレートを更に設け、そのベースプレートに、絶縁を保持しつつ放熱可能に、放熱用足部を接続するとよい。 These switching power supplies may be further provided with a base plate for fixing the power transformer, and a heat radiation foot may be connected to the base plate so that heat can be radiated while maintaining insulation.
本発明によれば、インダクタンス部品、電源トランスおよびスイッチング電源において、発生する熱の放出が効率的に行われ、放熱特性を良好にすることができる。 According to the present invention, in the inductance component, the power transformer, and the switching power supply, the generated heat is efficiently released, and the heat dissipation characteristics can be improved.
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, the same code | symbol is used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の実施の形態に係る電源トランス1の分解斜視図である。この電源トランス1は、コア部品2,3の間に、1次コイル4,5と、2次コイル10,30とを、絶縁部材21,22,23により互いに絶縁するように配置して構成されている。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a
コア部品2,3は、図9および図10にも示すように、それぞれベース部2a,3aの幅方向両側から突出する外脚部2b,3bを有し、その内側中央に円柱状の軸芯部2c,3cを有している。そして、コア部品2,3は、その軸芯部2c,3cを巻回するように、1次コイル4,5と、2次コイル10,30を配置して外脚部2b,3bを接面させると(重ね合わせると)、軸芯部2c,3cが対面してギャップ6が形成されている。また、ベース部2a,3aと、外脚部2b,3bとにより、軸芯部2c,3cを挟んで2つの対向した開口部12,14が形成されている。なお、図示では、軸芯部2c,3cの間にギャップ6が形成されているが、本発明では、コア部品2,3によりギャップ6を形成しなくてもよい。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
1次コイル4,5は、銅その他の導電性および熱伝導性に優れた材料の電線からなるもので、その電線を、中央に孔部4a,5aを有するように巻いて平板状に形成したものである。また、1次コイル4,5は、電線の先端部に別部材に接続される端子部4b,5bを有し、その端子部4b,5bは一方の開口部14からコア部品2,3の外部に導出されるようになっている。
The
2次コイル10は、図2に示すように、形状の等しい2つの平板状コイル8,9からなっている。各平板状コイル8,9は、銅その他の導電性および熱伝導性に優れた材料からなる平板状部材を円環状に形成した環状部11と、別部材に接続される端子部15および外部に熱を放出させるための放熱用足部17を有している。
As shown in FIG. 2, the
環状部11は2つの周端部の間にギャップ11aが形成され、かつ所定の線幅を有し、内側が孔部13になっている。また、端子部15と放熱用足部17とがつながっていて、その両者は、孔部13を挟んで互いに対向する側から突出している。
The
端子部15は2つの端子部15a,15bからなり、それぞれ環状部11におけるギャップ11aを形成する周端部から突出し、一方の開口部12からコア部品2,3の外部に導出されるようになっている。この端子部15a,15bは螺子止め、溶接等により別部材に接続可能に形成されるが、本実施の形態では、後述するスイッチング電源70の整流回路75に螺子止めにより接続されるように螺子孔が形成されている。
The
放熱用足部17は環状部11の途中(中間部分)につながる突出部17aと、その突出部17aからL字状に形成された基部17bとからなっている。この放熱用足部17は、各平板状コイル8,9の導電路から分岐するように形成され、他方の開口部14からコア部品2,3の外部に導出されるようになっている。また、基部17bの先端側は螺子孔付の受部17cとなっている。
The
2次コイル30は、図3に示すように、形状の等しい2つの平板状コイル28,29からなっている。各平板状コイル28,29は、平板状コイル8,9と同様に、銅等の導電性および熱伝導性に優れた材料からなる平板状部材を円環状に形成した環状部31と、端子部35および放熱用足部37を有している。
As shown in FIG. 3, the
環状部31は2つの周端部の間にギャップ31aが形成され、かつ所定の線幅を有し、その内側が孔部33になっている。また、端子部35と放熱用足部37とがつながっていて、その両者は、各平板状コイル8,9と同様に、孔部33を挟んで互いに対向する側から突出している。
The
端子部35は端子部15a,15bと形状の異なる2つの端子部35a,35bからなり、それぞれ環状部31におけるギャップ31aを形成する周端部から突出し、開口部12からコア部品2,3の外部に導出されるようになっている。端子部35a,35bも、端子部15a,15bと同様に、別部材に接続可能に形成され、螺子孔が形成されている。
The
放熱用足部37は環状部31の途中(中間部分)につながる突出部37aと、その突出部37aからL字状に形成された基部37bとからなっている。この放熱用足部37は、各平板状コイル28,29の導電路から分岐するように形成され、開口部14からコア部品2,3の外部に導出されるようになっている。また基部37bの先端側は螺子孔付の受部37cとなっている。
The
絶縁部材21,22,23は、図1に示すように、中央に孔部21a,22a,23aを有する円環状に形成された部材であって、それぞれコア部品2、2次コイル10、2次コイル30、コア部品3を絶縁しえるように配置されている。
As shown in FIG. 1, the insulating
そして、電源トランス1は、以上のような構成を有する各構成部品を図1に示す配置関係を維持したままで次のようにして組み立てたものである。
The
すなわち、1次コイル4,5、2次コイル10,30および絶縁部材21,22,23は、それぞれ中央に孔部を有するので、その各孔部の内側に、コア部品2,3の軸芯部2c,3cを嵌め込み、次のようにして組み立てられている。
That is, since the
まず、2次コイル10においては、1次コイル4を介在させて平板状コイル8,9を重ね合わせる一方、2次コイル30においては、1次コイル5を介在させて平板状コイル28,29を重ね合わせる。そして、絶縁部材21,22,23を介在させつつ、各構成部品の孔部に対して、コア部品2(の軸芯部2c)を上側から挿入する一方、コア部品3(の軸芯部3c)を下側から挿入して双方の軸芯部2c,3cを互いに対面(または接面)させる。それとともに、外脚部2b,3bを接面させる。
First, in the
このとき、端子部15,35と放熱用足部17,37は、孔部13,33を挟んで対向する側から突出しているので、図4に示すように、前者はコア部品2,3の開口部12から導出させ、後者はその反対側の開口部14から導出させることができる。これにより、端子部15,35と放熱用足部17,37とが、コア部品2,3を挟んで互いに反対側に突出する構造が得られる(以下この構造を「反対突出構造」という)。また、2次コイル10,30について、端子部15b,15bと、端子部35b,35bを螺子の挿通によって連結すると、放熱用足部17,37が互いに並んで配置され、上述の電源トランス1が得られる。
At this time, since the
また、この電源トランス1は放熱用足部17,37を、絶縁を保持しつつ放熱可能な構造(以下この構造を「絶縁保持構造」という)で固定部材に接続している。本実施の形態では、次のようにして絶縁保持構造を構成している。まず、図2に示すように、螺子孔を有して放熱用足部17,37の受部17c,37cよりも大きさが大きく、各放熱用足部17,37について共通する(放熱用足部17,37の双方を載置可能な)絶縁シート38を固定部材上に載置する。次に、その絶縁シート38上に受部17c,37cを載せる。また、受部17c,37cの螺子孔と対応する大きさの螺子孔を有する円環状の樹脂パッド39を螺子40に装着した上で、その樹脂パッド付の螺子40を受部17c,37cの螺子孔に挿通し、さらに絶縁シート38の螺子孔に挿通して固定部材に螺子込む。
Further, the
すると、螺子40が絶縁シート38と樹脂パッド39を介して螺子込まれるので、螺子40は放熱用足部17,37に直接接しなく、また、放熱用足部17,37が固定部材の表面に直接接しない状態(絶縁シート38を介在させた状態)で、固定部材に固定される。こうして、放熱用足部17,37から、固定部材までが絶縁を保持したまま一体化される。この場合、各放熱用足部17,37について共通する絶縁シート38を用いているから、接続作業が簡略化され、絶縁シートの無駄を省けるが、絶縁シート38は放熱用足部17,37のそれぞれについて別々に設けてもよい。
Then, since the
これらの放熱用足部17,37は2次コイル10,30と一体になっているから、2次コイル10,30に流れる電流は放熱用足部17,37をも流れるが、放熱用足部17,37が上述の絶縁保持構造によって固定部材に接続されているため、その電流が放熱用足部17,37から固定部材に流れ込むことはなく、絶縁状態が保持される。また、放熱用足部17,37から固定部材までが一体化されているので、2次コイル10,30から発生する熱は、放熱用足部17,37から樹脂パッド39および絶縁シート38を介して固定部材に伝達される。こうして、放熱用足部17,37は、絶縁を保持しつつ放熱可能な構造で接続されている。なお、電源トランス1では、2次コイル10,30のほか、1次コイル4,5からも熱が発生するが、その熱は2次コイル10,30に伝達され、放熱用足部17,37を介して放出される。
Since these
ここで、上述の放熱用足部17,37は、図11に示すように、突出部17a,37aにつながり、突出部17a,37aに沿った平坦基部17d,37dを形成し、この平坦基部17d,37dの先端に螺子孔を形成したものでもよい。この放熱用足部17,37を絶縁保持構造によって固定部材に接続するときは、固定部材(図11では後述するベースプレート71を想定している)に柱状突起71aを設け、この柱状突起71aに絶縁シート38を介して固定すればよい。
Here, as shown in FIG. 11, the above-described
ところで、上述した従来の電源トランス200のように、放熱用部材215,216が端子部212a,213aとコア201,202の同じ側から突出しているときは、端子部212a,213aをバスバーを介して整流回路部の端子等の別部材に接続しなければならなかった。また、放熱用部材215,216が熱をより多く発生する環状部から離れた周端部に接続されていたため、熱の放出が十分には行われていなかった。
By the way, when the
これに対し、本実施の形態に係る電源トランス1は上述したように、端子部15,35と、放熱用足部17,37とによる反対突出構造を有するので、放熱用足部17,37はコア部品2,3を挟んでその別部材と反対側に配置される。そのため、端子部15,35は、わざわざバスバーを介する必要がなく、直接別部材に接続することができる。したがって、端子部15,37からバスバーを流れる電流により熱が発生するようなことはなく、その電流が熱に変わることによる損失が発生することもない。
On the other hand, since the
また、2次コイル10,30は、環状部11,31を流れる電流によってより大きな熱を発生するが、その熱を放出するための放熱用足部17,37がそれぞれ環状部11,31の中間部分につながっている。そのため、環状部11,31から発生する熱が放熱用足部17,37から効率的に放出されるようになり、滞留することがない。したがって、放熱用足部17,37による熱の放出が十分に行われ、電源トランス1の放熱効率が良好なものとなる。
The secondary coils 10 and 30 generate a larger amount of heat due to the current flowing through the
次に、上述の電源トランス1と整流回路75とを有するスイッチング電源70について説明する。このスイッチング電源70は、自動車(特に、ガソリンエンジンと電動機とを組み合わせて動力源としているハイブリッド車や燃料電池車のように、比較的大きな電流を必要とする自動車)に搭載して、バッテリーから入力する直流電圧を降圧して出力するための電気回路を有している。
Next, the switching
このスイッチング電源70は、図5,図6に示すように、ベースプレート71を有し、このベースプレート上に、入力フィルタ72と、スイッチング回路73と、さらにメイントランス74と、整流回路75と、平滑回路76および出力フィルタ77が固定されている(なお、図示の都合上、図5では出力フィルタ77の図示を省略している)。
5 and 6, the switching
入力フィルタ72は自動車のバッテリーから入力する電流からノイズを除去するとともに、このスイッチング電源70の図示しない制御回路の誤作動を防止するための回路素子で構成されている。スイッチング回路73はFET等のスイッチング素子を複数有するスイッチング手段であって、入力フィルタ72から出力される直流入力を交流に変換する回路素子から構成されている。メイントランス74はスイッチング回路73から出力される交流電流を入力して、その電圧を所定の値に変換(降圧変換)するもので、上述の電源トランス1と同様の構成を有している。
The
メイントランス74は1次コイル4,5の(1次側)端子部4b,5bがスイッチング回路73に接続される一方、2次コイル10,30の(2次側)端子部15a、35aが整流回路75に接続され、端子部15b,35bは接地されている(ベースプレート71に固定されている)。また、放熱用足部17,37は、端子部15,35とともに上述の反対突出構造を形成し、ベースプレート71に対して上述の絶縁保持構造により固定されている。
In the
整流回路75は、メイントランス74から出力される交流を整流して出力する整流素子を複数個有し、図4にも示すようにメイントランス74に並設されている。平滑回路76はチョークコイル78とコンデンサ79とを有し、整流された電流を入力して交流成分を除去し、電流の平滑化を行う。
The
メイントランス74は図4に示すように、コア部品2,3を板ばね81により保持した上で、ベースプレート71に固定している。そして、このメイントランス74は上述の反対突出構造を有しているから、放熱用足部17,37がコア部品2,3を挟んで整流回路75と対向する側に配置されている。そのため、メイントランス74は、端子部15a、35aを直接に整流回路75に接続することができるから、バスバーからの熱の発生はなく、放熱用足部17,37による放熱が十分に行われる。
As shown in FIG. 4, the
また、放熱用足部17,37が、ベースプレート71に上述の絶縁保持構造により固定されているが、そのベースプレート71には、図示しないウォータジャケット等の放熱器が装着されている。そのため、放熱用足部17,37からベースプレート71へ伝わる熱を極めて効率的に放出することができる。
Further, the
ここで、上述した電源トランス1との比較のため、メイントランス74を図7,8に示す電源トランス100によって構成する場合を考える。この電源トランス100は、コア部品101,102の間に、環状部を有する平板状の2次コイル103,104と、巻線の1次コイル105を設けたものである。2次コイル103,104は、その導電路から分岐した放熱用足部106,107と、端子部103a,104aを有している。
Here, for comparison with the
そして、この電源トランス100から構成されるメイントランス74をベースプレート71に固定するが、図8に示すように放熱用足部106,107が端子部103a,104aと、コア部品101,102の同じ側から突出するため、放熱用足部106,107の突出に対応して、整流回路75との間に図8に示す幅W1のスペースを確保しなければならなかった。そのため、端子部103a,104aを、放熱用足部106,107に直接接続しようとすると、端子部103a,104aの長さを長くしなければならず、その分発熱が多くなっていた。また、放熱用足部106,107が環状部の周端部に形成されていたため、発生する熱が十分に放出されていなかった。そのため、2次コイル103,104の温度分布が不均一になっていた。
Then, the
これに対し、メイントランス74を上述の電源トランス1により構成すると、上述の反対突出構造のために、コア部品2,3と、整流回路75との間における放熱用足部の突出が無くなる。そのため、図4に示したように、コア部品2,3と整流回路75との間隔が幅W1よりも大幅に小さいW2(W1>W2)のスペースで足りるようになる。また、放熱用足部17,37がそれぞれ環状部11,31の中間部分につながっているため、環状部11,31から発生する熱が放熱用足部17,37から効率的に放出され、滞留することがない。よって、メイントランス74を上述の電源トランス1で構成することにより、発熱を抑制することができるとともに、放熱用足部15,37による放熱も十分に行われ、放熱特性を良好にすることができる。
On the other hand, when the
特に、メイントランス74を電源トランス1により構成し、上述のようにして放熱用足部17,37をベースプレート71に固定するとともに、端子部15b,35bをもベースプレート71に固定している(接地している)場合には、端子部15b,35bからも放熱することができるため、2次コイル10,30(環状部11,31)の両側に2つの放熱ルートが形成される。したがって、メイントランス74(および2次コイル10,30)は放熱を分散して行うことができるから熱の分布がムラのない均一なものになり、放熱効率が一層良好になる。
In particular, the
以上の説明では、放熱用足部を電源トランスの2次コイルに設けている場合を例にとって説明しているが、1次コイルでも熱が発生するため、その熱を効率的に放出させるには、1次コイルに対し、上述の反対突出構造を有するようにして放熱用足部を設けるとよい。また、本発明は、電源トランスだけでなく、平板状部材からなる環状バスバーからなるプレート状のコイルと、コアとを有するチョークコイル等のインダクタンス部品でも適用可能である。 In the above description, the case where the heat radiation foot is provided in the secondary coil of the power transformer is described as an example. However, since heat is also generated in the primary coil, in order to efficiently release the heat. The primary coil may be provided with a heat radiation foot so as to have the above-described opposite projecting structure. Further, the present invention can be applied not only to a power transformer but also to an inductance component such as a choke coil having a plate-like coil made of an annular bus bar made of a flat plate member and a core.
1…電源トランス、2,3…コア部品、4,5…1次コイル、2c,3c…軸芯部、8,9,28,29…平板状コイル、10,30…2次コイル、12,14…開口部、11,31…環状部、13,33…孔部、15,15a,15b…端子部、35,35a,35b…端子部、17,37…放熱用足部、70…スイッチング電源、71…ベースプレート。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記環状部の内側に配置される軸芯部を有するコアと、を備え、
前記コイルは、
互いの間にギャップを形成する2つの周端部それぞれから前記環状部よりも外側に突出する端子部であって、前記平板状部材の両端に形成される前記端子部と、
前記環状部内側の孔部を挟んで前記端子部と対向する側の前記環状部の途中から前記環状部よりも外側に突出する放熱用足部と、
を有することを特徴とするインダクタンス部品。 A coil in which an intermediate portion of the flat plate member is formed in an annular shape to provide an annular portion;
A core having an axial core portion disposed inside the annular portion,
The coil is
A terminal part projecting outward from the annular part from each of two peripheral end parts forming a gap between each other, the terminal part formed at both ends of the flat plate member;
A heat radiation foot projecting outward from the annular part from the middle of the annular part on the side facing the terminal part across the hole part inside the annular part,
An inductance component comprising:
前記1次コイルおよび前記2次コイルが巻回される軸芯部を有するコアと、を備え、
前記1次コイルおよび前記2次コイルの少なくとも一方は、
互いの間にギャップを形成する2つの周端部それぞれから前記環状部よりも外側に突出する端子部であって、前記平板状部材の両端に形成される前記端子部と、
前記環状部内側の孔部を挟んで前記端子部と対向する側の前記環状部の途中から前記環状部よりも外側に突出する放熱用足部と、を有し、
前記コアは、前記端子部と前記放熱用足部を導出させる対向した開口部を有し、
前記端子部が前記開口部の一方から突出し且つ前記放熱用足部が前記開口部の他方から突出していることを特徴とする電源トランス。 A primary coil and a secondary coil which are arranged so as to be insulated from each other, and in which an intermediate portion of the flat plate member is formed in an annular shape to provide an annular portion;
A core having an axial core portion around which the primary coil and the secondary coil are wound,
At least one of the primary coil and the secondary coil is
A terminal part projecting outward from the annular part from each of two peripheral end parts forming a gap between each other, the terminal part formed at both ends of the flat plate member;
A heat radiation foot projecting outward from the annular part from the middle of the annular part on the side facing the terminal part across the hole part inside the annular part,
The core has an opening that opposes the terminal portion and the heat radiation foot,
The power transformer, wherein the terminal portion protrudes from one of the openings, and the heat radiation foot protrudes from the other of the openings.
前記放熱用足部は前記環状部から平坦に延びるように突出し、且つ、平坦に延びた前記放熱用足部の先端が絶縁シートを介して前記柱状突起に固定される請求項2に記載の電源トランス。 It has a base plate with columnar protrusions,
3. The power source according to claim 2, wherein the heat dissipating foot protrudes flatly from the annular portion, and a tip of the heat dissipating foot extending flat is fixed to the columnar protrusion via an insulating sheet. Trance.
直流入力を交流に変換するスイッチング手段と、
前記電源トランスにより降圧変換された電流を整流する整流回路部と、を備えたスイッチング電源であって、
前記1次コイルおよび前記2次コイルの少なくとも一方は、
互いの間にギャップを形成する2つの周端部それぞれから前記環状部よりも外側に突出する端子部であって、前記平板状部材の両端に形成される前記端子部と、
前記環状部内側の孔部を挟んで前記端子部と対向する側の前記環状部の途中から前記環状部よりも外側に突出する放熱用足部と、を有し、
前記放熱用足部は、前記コアを挟んで前記整流回路部と対向する側に配置されていることを特徴とするスイッチング電源。 A primary coil and a secondary coil, which are arranged so as to be insulated from each other and in which an intermediate portion of the flat plate member is formed in an annular shape and provided with an annular portion, and a shaft around which the primary coil and the secondary coil are wound A power transformer having a core including a core part;
Switching means for converting DC input to AC;
A rectifier circuit unit that rectifies the current stepped down by the power transformer, and a switching power source comprising:
At least one of the primary coil and the secondary coil is
A terminal part projecting outward from the annular part from each of two peripheral end parts forming a gap between each other, the terminal part formed at both ends of the flat plate member;
A heat radiation foot projecting outward from the annular part from the middle of the annular part on the side facing the terminal part across the hole part inside the annular part,
The switching power supply, wherein the heat dissipating foot is disposed on a side facing the rectifier circuit with the core interposed therebetween.
前記2次コイルの前記端子部が、前記整流回路に直接接続されていることを特徴とする請求項4に記載のスイッチング電源。 The secondary coil of the power transformer has the terminal portion and the heat radiation foot, and the power transformer and the rectifier circuit are arranged in parallel.
The switching power supply according to claim 4, wherein the terminal portion of the secondary coil is directly connected to the rectifier circuit.
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