JP2015204306A - 誘導機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランス11を構成する誘導機器は、表面が絶縁処理された導電線を複数回巻いて作られた1次側巻線41と、金属パターンからなる2次側巻線51と、1次側巻線41と2次側巻線51との間に介在されたコイル保持部材60とを備え、1次側巻線41と2次側巻線51とは互いに磁気的に接続される。1次側巻線41は第1の基板(第1の絶縁基板)40に保持され、第1の基板40がコイル保持部材60として機能する。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、絶縁型DC−DCコンバータ10は、フォワード形DC−DCコンバータであって、トランス11を備えている。トランス11は第1の巻線としての1次側巻線11aと、第2の巻線としての2次側巻線11bとを備えている。絶縁型DC−DCコンバータ10は自動車用であり、例えば、ハイブリッド車に搭載される。絶縁型DC−DCコンバータ10は、例えば、300Vを入力して12Vに降圧して出力する。
図2及び図3に示すように、トランス11は、アルミケース30上に配置され、第1の巻線としての1次側巻線41(図1の1次側巻線11aに相当)と、第2の巻線としての2次側巻線51(図1の2次側巻線11bに相当)と、1次側巻線41と2次側巻線51との間に介在されたコイル保持部材60とを備えている。なお、図2はアルミケース30の長手方向(図3の矢印A方向)及び厚さ方向と平行な平面で切断した模式断面図であり、図2においては、1次側巻線41は太さを太くして巻数が少なく図示されている。アルミケース30は放熱部材及びGNDとしても機能する。
1次側巻線41は、エナメル線をほぼ同一平面上に渦巻き状に配置するように所定回数巻回するための芯材と、芯材に対して垂直状態で配置され、エナメル線の直径よりもやや広い間隔をおいてエナメル線を両側からガイドする一対のガイド板を備えた治具を使用して形成(巻回)される。芯材は1次側巻線41の内径にほぼ等しい外径を有する。エナメル線を所定回数巻回した後、ガイド板を外し、渦巻き状に巻回されたエナメル線を芯材から取り外して、1次側巻線41が形成される。
1次側巻線41が実装された第1の基板40及び2次側巻線51が実装された第2の基板50が準備された状態で、アルミケース30の収容凹部31の所定位置に下側コア62を配置する。下側コア62は、長手方向の両端において収容凹部31と当接して位置決めされた状態となる。
次にトランス11の作用を説明する。
(1)トランス11を構成する誘導機器は、表面が絶縁処理された導電線を複数回巻いて作られた第1の巻線(1次側巻線41)と、金属パターンからなる第2の巻線(2次側巻線51)と、第1の巻線と第2の巻線との間に介在されたコイル保持部材60とを備え、第1の巻線と第2の巻線とは互いに磁気的に接続される。この構成によれば、第1の巻線は、表面が絶縁処理された導電線を複数回巻いて作られている。そのため、巻線を金属パターンで構成する場合と異なり、渦巻状に巻かれた導電線は、その径方向において隣り合う部分が接触した状態で巻かれても接触部における電気的絶縁性が確保される。即ち、1次側巻線41の占積率が高くなる。そのため、同じ巻数の第1の巻線を金属パターンで形成した場合に比べて、大型化することなく第1の巻線の巻数を増加させることができる。
(6)トランス11は、第1の基板40、第2の基板50及び放熱板52をねじ56等によりそれぞれアルミケース30に固定し、上側コア61及び下側コア62を金属製押え板58を介してねじ56によりアルミケース30に固定することにより組み立てられる。したがって、トランス11の組立が簡単になる。
○ 第1の巻線の断面形状は円形に限らず、例えば、矩形であってもよい。
○ ハイブリッド車に限らず、電気自動車のDC−DCコンバータに適用してもよい。
○ トランス11は、降圧回路ではなく昇圧回路に使用されてもよい。昇圧回路に使用される場合は、巻数の多い2次側巻線を、表面が絶縁処理された導電線を複数回巻いて作られた第1の巻線で構成し、巻数の少ない1次側巻線を金属パターンからなる第2の巻線で構成する。
○ 第1の基板40と第2の基板50との間にスペーサを介在させて1次側巻線41と2次側巻線51との間の漏れ磁束を調整してもよい。
○ 第1の巻線を構成するエナメル線は、絶縁被膜が半田付けの際の溶融半田の熱で溶解して半田を介して導電線を接続する部分に電気的に接続される構成であってもよい。この場合、半田付けの前に半田付けする部分の絶縁被膜を除去する必要がない。
○ 1次側巻線41は、巻き始め41a及び巻き終わり41bの部分のみで第1の基板40に保持されていてもよい。
(1)表面が絶縁処理された導電線を複数回巻いて作られた1次側巻線と、金属パターンからなる2次側巻線と、前記1次側巻線と前記2次側巻線との間に介在された絶縁シートとを備えたことを特徴とするトランス。
Claims (3)
- 表面が絶縁処理された導電線を複数回巻いて作られた第1の巻線と、
金属パターンからなる第2の巻線と、
前記第1の巻線と前記第2の巻線との間に介在されたコイル保持部材と
を備え、前記第1の巻線と前記第2の巻線とは互いに磁気的に接続されることを特徴とする誘導機器。 - 前記コイル保持部材は絶縁基板であり、前記第1の巻線と前記第2の巻線とのうち少なくとも前記第1の巻線が前記絶縁基板に保持されている請求項1に記載の誘導機器。
- 前記第1の巻線が第1の絶縁基板に保持され、前記第2の巻線は第2の絶縁基板に保持され、前記第2の絶縁基板の前記第2の巻線とは反対の面には放熱部材に固定可能な放熱板が保持され、前記第1の巻線と前記第2の巻線とは前記第1の絶縁基板を介して配置されるとともに前記第1の巻線と、前記第2の巻線と、前記放熱板とは軸方向に重なる請求項1に記載の誘導機器。
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