JP2010093016A - Thin coil and power supply using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄型ディスプレイ(例えば、液晶テレビやプラズマテレビ、ELテレビ等の壁かけ用のもの)等やIH調理器を始めとする各種電気製品の電源回路等に使う薄型コイルとこれを用いた電源に関するものである。 The present invention uses a thin coil used for a thin display (for example, a wall-mounted liquid crystal television, plasma television, EL television or the like) or a power circuit of various electric products including an IH cooker, and the like. It is about power supply.
薄型TVは、更なる薄型化や、低消費電力化が求められている。そのため、これら電気製品に使われる電源(電源モジュールや電源ユニット等も含む)において、その薄型化、低消費電力化が、急務となっている。そのため電源に用いるトランスやチョークコイル(本発明の薄型コイルにはトランスやチョークコイルも含む)においては、低背化(あるいは薄型化)、高放熱化(高放熱化することによって、コイル部の電気抵抗が低下し、機器の低消費電力化が実現できる)が求められる。こうした課題に対して、コイル部品の効率的な冷却が求められている。 Thin TVs are required to be thinner and consume less power. Therefore, there is an urgent need to reduce the thickness and power consumption of power supplies (including power supply modules and power supply units) used in these electrical products. For this reason, in transformers and choke coils used for power supplies (thin coils of the present invention include transformers and choke coils), by reducing the height (or reducing the thickness) and increasing the heat dissipation (higher heat dissipation), Resistance is reduced, and low power consumption of the device can be realized). For such a problem, efficient cooling of the coil components is required.
図10は、従来の巻線コイルに使われる通風孔付きボビンの一例を示す斜視図である。図10において、1、2及び1’、2’は巻線ボビンのフランジ、3、3’は巻線ボビンの捲枠、aは3の下側に開口する窓、Aは(イ)の中に(ロ)を嵌入する方向、aとa’は開口と切欠の重複窓、bとb’は下部の重複窓、cとc’は重複窓、dとd’は上部の重複窓である。そして図10の(イ)、(ロ)の部品を組み合わせることで、a−a’、c−c’からなる一種の通風孔を形成する。 FIG. 10 is a perspective view showing an example of a bobbin with a vent hole used in a conventional winding coil. In FIG. 10, 1, 2 and 1 ′, 2 ′ are winding bobbin flanges, 3 and 3 ′ are winding bobbin collars, a is a window that opens to the lower side of A, and A is in (A). (B) is inserted in the direction, a and a ′ are overlapping windows of openings and notches, b and b ′ are overlapping windows at the bottom, c and c ′ are overlapping windows, and d and d ′ are overlapping windows at the top. . Then, by combining the parts (a) and (b) of FIG. 10, a kind of ventilation hole composed of a-a ′ and c-c ′ is formed.
そして、このような通風孔付きのボビンを用いることで、ボビンに巻いた巻線(図示していない)を冷却するものである(特許文献1参照)。
しかしながら、図10で提案された従来のコイル部品では、巻線部分からの放熱は可能であっても、コア部分からの放熱に限界があった。またコイル部品自体の薄型化実装に対応することが難しかった。また実装後の空冷についても限界があった。 However, the conventional coil component proposed in FIG. 10 has a limitation in heat dissipation from the core portion even though heat dissipation from the winding portion is possible. Also, it has been difficult to cope with the thin mounting of the coil component itself. There was also a limit to air cooling after mounting.
本発明は、薄型コイルを回路基板等に実装した状態においても、特にコアと巻線との両方を効果的に冷却しようとするものである。 The present invention intends to effectively cool both the core and the winding even when the thin coil is mounted on a circuit board or the like.
上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも、ボビンに巻いた巻線と、ボビンに固定した磁脚を有するUコアと、を有する薄型コイルであって、前記ボビンの前記磁脚に面する側に、通風孔を設けた薄型コイルとしたものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a thin coil having at least a winding wound around a bobbin and a U core having a magnetic leg fixed to the bobbin, and faces the magnetic leg of the bobbin. This is a thin coil provided with ventilation holes on the side to be operated.
以上のように、本発明によれば、ボビンに巻いた巻線と、コアとの間であって、磁脚に面する部分に通風孔を設けることで、ボビンとコアの両方を同時に冷却することができ、更にコアにU字コアを用いることで、コイル自体の薄型化を可能とする。 As described above, according to the present invention, both the bobbin and the core are cooled at the same time by providing the ventilation hole in the portion facing the magnetic leg between the winding wound around the bobbin and the core. Furthermore, by using a U-shaped core as the core, the coil itself can be made thin.
なお本発明の実施の形態に示された図面は模式図であり、各位置関係を寸法的に正しく示したものではない。 Note that the drawings shown in the embodiments of the present invention are schematic views and do not show the positional relationship correctly in terms of dimensions.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について、図1〜図3を用いて具体的に説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS.
図1は、実施の形態1における薄型コイルの斜視図である。図1において、11は薄型コイル、12はボビン、13は補強部、14は通風孔、15はUコア、16は端子である。 1 is a perspective view of a thin coil according to Embodiment 1. FIG. In FIG. 1, 11 is a thin coil, 12 is a bobbin, 13 is a reinforcing part, 14 is a vent hole, 15 is a U core, and 16 is a terminal.
端子16は、例えばL字型に折り曲げた金属ピンであり、その一端には、薄型コイル11に設けた巻線(図示していない)を固定し、残りの一端を、薄型コイル11を所定の回路基板(図示していない)に接続する。
The
図1において、ボビン12の上面等に形成した補強部13は、薄型コイル11を薄型化した場合でも樹脂製のボビン12自体の構造の高強度化するために設けたものであるが、補強部13によって通風孔14の構造的な補強効果や所定の沿面距離や絶縁距離も確保できる。
In FIG. 1, the reinforcing
図1における通風孔14は、巻線(図示していない)を巻いたボビン12の、Uコア15の磁脚(図1において磁脚は図示していない)に面した部分に形成している。このように、ボビン12の、磁脚に面した部分に、薄型コイル11を厚み方向に貫通する通風孔14を複数個形成することで、薄型コイル11を効率的に冷却できる。
The
なお実施の形態1で、コアは一般的なE字型のコアではなくて、U字型のコアとしたのは、Uコア15とすることで、トランスやチョークコイルの更なる低背化を実現するためである。
In the first embodiment, the core is not a general E-shaped core, but a U-shaped core is a
図2は、図1に示した薄型コイル11の上面図である。図2において、17は巻線である。巻線17としては、コイル用の銅線(絶縁強化銅線、3層被覆線等も含む)を用いる。なお巻線17の端部はボビン12に固定した端子16に半田等で接続している。
FIG. 2 is a top view of the
図2に示すように、通風孔14を、Uコア15とボビン12(あるいは巻線17)との間であって、磁脚(磁脚については、後述する図8(B)や図9(A)(B)で説明する)を介して、Uコア15を冷却する。なお通風孔14は、薄型コイル11を、上下方向に貫通することで、通風性を高めている。
As shown in FIG. 2, the
図3は、薄型コイル11の斜視図の一例であり、特に通風孔14における空冷メカニズムを説明するものである。図3において、18は矢印であり、例えば薄型コイル11を貫通するように流れる空気の流れを示す。図3に示すように、通風孔14は、薄型コイル11を厚み方向に貫通しているが、これは通風孔14を流れる空気が流れやすくするためである。また通風孔14の上下に、通風孔14の壁面を構成するように補強部13を設けることで、煙突効果(特に薄型コイル11を水平面に固定した時)や、通風孔14の内壁の面積増加による放熱効果を高める。
FIG. 3 is an example of a perspective view of the
以上のように、少なくとも、ボビン12に巻いた巻線17と、前記ボビン12に固定した磁脚を有するUコア15と、を有する薄型コイル11であって、前記ボビン12の前記磁脚に面する部分に、通風孔14を設けた薄型コイル11とすることで、空冷性に優れた薄型コイル11を実現する。
As described above, the
また巻線17の一部を、通風孔14を介して磁脚の側に露出させることで、薄型コイル11における巻線17部分の放熱性を高められる。
Further, by exposing a part of the winding
(実施の形態2)
実施の形態2では、実施の形態1で説明した薄型コイル11を、回路基板に実装し、電源とした場合に、電源(なお実施の形態2において、電源とは、電源モジュール、電源回路、電源ブロック等と呼ばれるもの、あるいはこれらの一部もしくは全部である)の放熱効果を高める様子を説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, when the
図4(A)(B)は、薄型コイル11を、回路基板に実装する様子を説明する断面図、(C)は回路基板に実装した薄型コイル11の空冷効果を説明する断面図である。
4A and 4B are cross-sectional views for explaining how the
図4(A)〜(C)において、19は回路基板、20は孔、21は電源である。孔20は、薄型コイル11の一部(例えばUコア15)等を挿入するためのものであり、孔20に薄型コイル11の一部を挿入することで電源21の薄型化(あるいは低背実装)を可能にする。
4A to 4C, 19 is a circuit board, 20 is a hole, and 21 is a power source. The
図4(C)の矢印18に示すように、回路基板19に設けた孔20に、薄型コイル11をセットし、図4(B)の電源21とする。
As shown by the
図4(C)の矢印18は、電源21における空気の流れを示す。矢印18に示すように、回路基板19と薄型コイル11との間(あるいは孔20)から入った空気は、補強部13等によって形成された通風孔14を流れて薄型コイル11を内部から効率的に冷却する。
An
図5は、通風孔14の一例を説明する斜視図である。図5に示すように、巻線17の一部を、補強部13で補強された通風孔14に露出させることで、巻線17を直接空冷する。
FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of the
図6は、回路基板19を介して、通風孔14を流れる空気の流れを説明する斜視図である。図6において、点線22は、回路基板19の一部を省略するものである。図6に示すように、薄型コイル11の一部を挿入するために回路基板19に設けた孔20を介して、矢印18に示すように空気が流れ、薄型コイル11を内部から効率的に冷却する。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the flow of air flowing through the ventilation holes 14 via the
図7(A)は、通風孔14を有するボビン12の断面図、(B)はボビン12に巻線17を巻いた後の状態を説明する断面図である。図7(A)(B)において、通風孔14の一部は、補強部13で補強されている。このため、図7(B)に示すように、通風孔14の上に、巻線17を巻き付けられる。なお巻線17の巻き付け部分は、簡略化した状態で図示している。
FIG. 7A is a cross-sectional view of the
図8(A)は、巻線17を巻いたボビン12を、複数個並べた様子を説明する断面図、(B)は磁脚を有するUコア15の断面図である。図8(B)における23は磁脚であり、Uコア15の一部に設けたものである。
FIG. 8A is a cross-sectional view illustrating a state in which a plurality of
図8(A)に示すようにボビン12を、複数個並べる。なおボビン12に形成した孔20は、図8(B)に示すUコア15の磁脚23を挿入するためである。
A plurality of
図9(A)は、巻線17を巻いた複数個のボビン12同士を、Uコア15で固定する様子を説明する断面図、(B)はUコア15の磁脚23に面する部分に設けた通風孔14を介して、空気が流通する様子を説明する断面図である。図9(B)に示すように、ボビン12の磁脚23に面する側に、設けた通風孔14の中を、矢印18に示すように空気が流通するため、薄型コイル11をその内部から効率的に放熱する。これは薄型コイル11のUコア15や巻線17の内側が、特に発熱しやすいためである。
9A is a cross-sectional view for explaining a state in which a plurality of
なお図7〜図9において、ボビン12に設けた端子16や、端子16と巻線17との接続等は図示していない。
7 to 9, the terminal 16 provided on the
以上のようにして、少なくとも、ボビン12に巻いた巻線17と、ボビン12に固定した磁脚23を有するUコア15と、を有する薄型コイル11と、この薄型コイル11の一部を挿入する孔20を有する回路基板19と、を有する電源21であって、前記ボビン12の前記磁脚23に面する部分に、前記通風孔14を設けている電源21とすることで、電源21の放熱効果を高めると共に薄型化が可能となる。
As described above, at least the
なおUコア15の厚みや形状等を工夫することで、薄型トランス11の厚みを更に薄くすることができることは言うまでもない。また薄型トランス11の厚みを、数mmと極めて薄くした場合であっても、Uコア15の磁脚23の側面を、通風孔14の側面とする(あるいは通風孔14に直接、露出させる)ことで、その放熱効果を更に高められる。
It goes without saying that the thickness of the
なおトランス等における各種の規格値は、例えばJEM1333(JEMは日本電機工業会規格を示す)、JEC2200(JECは日本規格調査会標準規格を示す)、JWDS0013(JWDSは日本配線器具工業会を示す)等を参考にすることができる。また薄型コイル11をトランスとした場合、絶縁の種類(例えばA、E,B、F、Hの絶縁種別)や温度上昇限界等は、用途に応じて対応すれば良い。
Note that various standard values for transformers and the like are, for example, JEM 1333 (JEM indicates the Japan Electrical Manufacturers Association standard), JEC2200 (JEC indicates the Japanese Standards Committee Standard), JWDS0013 (JWDS indicates the Japan Wiring Equipment Manufacturers Association). Etc. can be referred to. When the
以上のように本発明の薄型コイルとこれを用いた電源によって、薄型TVや電磁調理器等の各種電気製品の薄型化が可能となる。 As described above, the thin coil of the present invention and the power source using the coil can reduce the thickness of various electric products such as a thin TV and an electromagnetic cooker.
11 薄型コイル
12 ボビン
13 補強部
14 通風孔
15 Uコア
16 端子
17 巻線
18 矢印
19 回路基板
20 孔
21 電源
22 点線
23 磁脚
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ボビンの前記磁脚に面する部分に、通風孔を設けた薄型コイル。 A thin coil having at least a winding wound around a bobbin and a U-core having a magnetic leg fixed to the bobbin;
The thin coil which provided the ventilation hole in the part which faces the said magnetic leg of the said bobbin.
この薄型コイルの一部を挿入する孔を有する回路基板と、
を有する電源であって、
前記ボビンの前記磁脚に面する部分に、通風孔を設けている電源。 A thin coil having at least a winding wound around a bobbin and a U-core having a magnetic leg fixed to the bobbin;
A circuit board having a hole for inserting a part of the thin coil;
A power supply having
The power supply which provided the ventilation hole in the part which faces the said magnetic leg of the said bobbin.
Priority Applications (1)
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JP2008260523A JP2010093016A (en) | 2008-10-07 | 2008-10-07 | Thin coil and power supply using the same |
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JP (1) | JP2010093016A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017163052A (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社ダイヘン | Coil bobbin, coil, and transformer including the same |
-
2008
- 2008-10-07 JP JP2008260523A patent/JP2010093016A/en active Pending
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JP2017163052A (en) * | 2016-03-10 | 2017-09-14 | 株式会社ダイヘン | Coil bobbin, coil, and transformer including the same |
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