JP2018074096A - Electromagnetic component - Google Patents
Electromagnetic component Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018074096A JP2018074096A JP2016215996A JP2016215996A JP2018074096A JP 2018074096 A JP2018074096 A JP 2018074096A JP 2016215996 A JP2016215996 A JP 2016215996A JP 2016215996 A JP2016215996 A JP 2016215996A JP 2018074096 A JP2018074096 A JP 2018074096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic component
- winding
- primary winding
- secondary winding
- component according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、電力変換を行う装置に搭載されるトランス等の電磁部品の構造に関するもので、特に電気自動車やハイブリッド車など、モータを駆動源の一つとする電動自動車に搭載されるインバータやDC/DCコンバータ、充電器等に搭載される電磁部品に関する。 The present invention relates to the structure of an electromagnetic component such as a transformer mounted on a device that performs power conversion. In particular, the present invention relates to an inverter or DC / DC mounted on an electric vehicle having a motor as one of its drive sources such as an electric vehicle and a hybrid vehicle. The present invention relates to electromagnetic components mounted on DC converters, chargers, and the like.
電動自動車やハイブリッド車に搭載される電力変換装置には、モータを駆動するためのインバータ、高圧バッテリ電圧から12V系バッテリ電圧に降圧するDC/DCコンバータ、12V系バッテリ電圧から高圧バッテリ電圧に昇圧するDC/DCコンバータ、商用電源から高圧バッテリに充電するための充電器、高圧バッテリからAC100Vを生成するインバータ等の、種々の電力変換装置が搭載されている。
近年の電動自動車やハイブリッド車に要求される環境においては、各種製品の小型化、低コスト化の要求が非常に強く、車両に搭載される各種電力変換装置も例外ではない。
これらの電力変換装置に搭載される電磁部品の小型化、低コスト化を実現する手段の有力は手法の一つにスイッチング周波数の高速化がある。スイッチング周波数の高速化は、巨大で高価なトランス等を小型化、低コスト化できることから、各種電磁部品において非常に重要な技術開発要素の一つである。
In a power conversion device mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle, an inverter for driving a motor, a DC / DC converter for stepping down from a high voltage battery voltage to a 12V battery voltage, and a voltage boosting from a 12V battery voltage to a high voltage battery voltage Various power conversion devices such as a DC / DC converter, a charger for charging a high voltage battery from a commercial power source, and an inverter for generating AC 100 V from the high voltage battery are mounted.
In the environment required for electric vehicles and hybrid vehicles in recent years, there is a strong demand for downsizing and cost reduction of various products, and various power conversion devices mounted on vehicles are no exception.
One of the promising means for realizing miniaturization and cost reduction of electromagnetic components mounted on these power converters is to increase the switching frequency. Speeding up the switching frequency is one of the very important technological development elements in various electromagnetic components because it can reduce the size and cost of huge and expensive transformers.
ところが、これらの装置に搭載されるトランス等は、その小型化を実現しようとすると必然的に発熱密度が増大するため、各構成部品を性能保障温度以下にさせることが困難となる。
従って、電気的な特性だけで小型化を進めることが非常に困難で、トランス等の更なる放熱性能の向上が必要不可欠といった課題がある。
トランス等の発熱要素は、主に巻線の銅損による発熱と、コア内部の鉄損による発熱に大別されるが、一般的な基本構造としては、銅線が巻回されたボビンをコアの脚部に挿入する構造であるため、巻線の放熱経路は、巻線最外周面への伝熱、あるいはコアを経由した放熱経路が主となる。
ただし、コア自身も鉄損により発熱するため、コア経由の放熱が有効にはなり難く、逆にコア自身の更なる温度上昇を招く。
また、巻数が増加する場合は、巻線自身の放熱面積が外周に限られていることから内部に熱がこもりやすい。
However, the transformers and the like mounted on these devices inevitably increase in heat generation density when it is attempted to reduce the size thereof, so that it is difficult to set each component below the guaranteed temperature.
Therefore, it is very difficult to reduce the size only by electrical characteristics, and there is a problem that further improvement of heat dissipation performance of a transformer or the like is indispensable.
Heating elements such as transformers are mainly divided into heat generation due to copper loss in the windings and heat generation due to iron loss inside the core. As a general basic structure, a bobbin wound with copper wire is used as the core. Therefore, the heat dissipation path of the winding is mainly the heat transfer to the outermost peripheral surface of the winding or the heat dissipation path via the core.
However, since the core itself also generates heat due to iron loss, it is difficult for heat dissipation via the core to be effective, and conversely, the core itself further increases in temperature.
In addition, when the number of turns increases, the heat radiation area of the winding itself is limited to the outer periphery, so that heat tends to be trapped inside.
そこで、トランス等の積極的な放熱性向上策としては、金属などの放熱用ケース内にトランス本体を収納し、ポッティング材などの充填材を充填することで放熱の阻害要因となる空間を埋め、巻線最外周やコアの露出面から放熱用ケースへの熱抵抗を低減し、放熱性を向上させる策が一般的に用いられる手法が提案されている。 Therefore, as a positive heat dissipation improvement measure such as transformers, the transformer body is housed in a heat dissipation case such as metal and filled with fillers such as potting materials to fill the space that hinders heat dissipation, There has been proposed a method in which a measure for reducing heat resistance from the outermost winding of the winding or the exposed surface of the core to the heat radiating case and improving heat radiation is generally used.
また、トランス等の小型については、従来の巻線トランスの代わりに、平面上に旋回した巻線構造であるプレーナトランスが検討されている。
プレーナトランスの巻線は、多層プリント基板の異なる層に1次巻線の平面コイルパターン及び2次巻線の平面コイルパターンで構成するものや、バスバーを用いて巻線を構成するものがある。プレーナトランスは、構造的に従来の巻線トランスよりも低背化が可能となる。
In addition, as a small transformer such as a transformer, a planar transformer having a winding structure that is swung on a plane has been studied in place of a conventional winding transformer.
There are two types of planar transformer windings: a primary coil planar coil pattern and a secondary coil planar coil pattern formed on different layers of a multilayer printed circuit board, and a bus bar configured winding. The planar transformer is structurally lower in height than a conventional winding transformer.
しかしながら、トランスの小型化については、多層プリント基板を用いたプレーナトランスでは、基板厚みに限界があり、大電流を扱う場合はコイルパターン幅を太くする必要がある。また、隣り合うパターンとの絶縁が必要となるため、絶縁層が必要となり、投影面積方向に拡大するため小型化が困難となる。小型化が困難と言うことは、低コスト化も困難となる。 However, with regard to miniaturization of the transformer, in a planar transformer using a multilayer printed board, there is a limit to the board thickness, and it is necessary to increase the coil pattern width when handling a large current. In addition, since insulation from adjacent patterns is required, an insulating layer is required, and the size is difficult to reduce because it expands in the projected area direction. When it is difficult to reduce the size, it is also difficult to reduce the cost.
この発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、従来のプレーナトランスよりも小型化で低コスト化でありながら放熱性も向上した電磁部品を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide an electromagnetic component that is smaller and lower in cost than a conventional planar transformer but has improved heat dissipation.
この発明に係る電磁部品は、磁性体を介して電磁結合される1次巻線と2次巻線とを有する電磁部品において、前記1次巻線および前記2次巻線はいずれも、丸線が渦巻き状に1層で巻かれた平板状の巻線であり、前記1次巻線と前記磁性体とを絶縁し前記1次巻線を露出させる開口部を有する第1の絶縁カバーと、前記2次巻線と前記磁性体とを絶縁し前記2次巻線を露出させる開口部を有する第2の絶縁カバーと、前記1次巻線と前記2次巻線との間に介在し前記1次巻線と前記2次巻線とを絶縁する平面状絶縁部材とを備え、前記1次巻線の1次巻線端子と前記2次巻線の2次巻線端子とが同じ側に立ち上げられているものである。 The electromagnetic component according to the present invention is an electromagnetic component having a primary winding and a secondary winding that are electromagnetically coupled via a magnetic material, and the primary winding and the secondary winding are both round wires. Is a flat plate-like winding wound in one layer in a spiral shape, and a first insulating cover having an opening that insulates the primary winding from the magnetic body and exposes the primary winding; A second insulating cover having an opening that insulates the secondary winding and the magnetic body and exposes the secondary winding; and is interposed between the primary winding and the secondary winding, and A planar insulating member that insulates the primary winding and the secondary winding, and the primary winding terminal of the primary winding and the secondary winding terminal of the secondary winding are on the same side It has been launched.
この発明に係る電磁部品によれば、多層プリント基板を用いたプレーナトランスよりも、小型化で低コスト化でありながら放熱性も向上した電磁部品を提供できる。 According to the electromagnetic component according to the present invention, it is possible to provide an electromagnetic component that is smaller and less expensive than a planar transformer that uses a multilayer printed circuit board but has improved heat dissipation.
以下、この発明の各実施の形態について図に基づいて説明するが、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent members and parts will be described with the same reference numerals.
実施の形態1.
図1から3は、本発明の実施の形態1に係る電磁部品を示す図である。図1は、本発明の実施の形態1の電磁部品を示す図である。図2は、図1の電磁部品の分解図である。図3は、図1の電磁部品の断面図である。実装するケースおよび、注入される放熱部材は省略している。
1 to 3 are diagrams showing an electromagnetic component according to
この電磁部品1は、I型磁性体8の上に下側絶縁カバー7、2次巻線6、平面状絶縁部材5、1次巻線4、第1の絶縁カバーである上側絶縁カバー3、E型磁性体2の順に積層され、第2の絶縁カバーである下側絶縁カバー7、2次巻線6、絶縁板5、1次巻線4、上側絶縁カバー3の中央には中央孔30があり、この中央孔30と1次巻線4の中央孔40と絶縁板5の中央孔50と2次巻線6の中央孔60と下側絶縁カバー7の中央孔70とを、E型磁性体2の中央脚が貫通し、中央孔30,40,50,60,70を貫通したE型磁性体2の中央脚がI型磁性体8の中央部と接触し、E型磁性体2の両端脚とI型磁性体8の両端部とが上側絶縁カバー3および下側絶縁カバー7の各々の外側で接触することにより、E型磁性体2とI型磁性体8とにより閉磁路を形成する構成となっている。
1次巻線4が通電されるとE型磁性体2およびI型磁性体8を介して電磁結合された2次巻線6に所定の電圧が誘起され、2次巻線6の所定の出力電圧が、車載のインバータ、車載のDC/DCコンバータ、充電器、等に活用される。
The
When the
平面状絶縁部材5は1次巻線4と2次巻線6との間の絶縁を確保するもので、本実施の形態1では、例えば、板厚の厚い剛性の樹脂成形部材で構成され、1次巻線4と2次巻線6のいずれよりも投影方向の平面面積を広く形成してある。即ち、平面状絶縁部材5は平面的に見た形状がほぼ四角形をなし、その平面的に見たXY方向の寸法(平面的に見た縦横の寸法)が、1次巻線4および2次巻線6の平面的に見たXY方向の寸法(平面的に見た縦横の寸法)より大きく、1次巻線4と2次巻線6と間の絶縁を十分確保し絶縁の信頼性を向上してある。換言すれば、1次巻線4および2次巻線6の平面的に見た大きさは、平面状絶縁部材5からはみ出さない大きさである。また、1次巻線4と2次巻線6との間には平面状絶縁部材5が介在しているので、平面的に見た場合、1次巻線4と2次巻線6とが空間を介して直接対向することのない構造となっている。
The planar insulating
上側絶縁カバー3は1次巻線4とE型磁性体2との絶縁を確保、下側絶縁カバー7は2次巻線6とI型磁性体8との絶縁を確保するもので、絶縁部材、例えば成形部材で構成されている。
The upper insulating
1次巻線4の端子4aと2次巻線6の端子6aは上側絶縁カバー3の端子位置決め穴3aに挿入され、位置決め及び、絶縁カバーによる他部品が近接した場合でも絶縁が確保される。
1次巻線4と2次巻線6はいずれも金属線、例えば銅の丸線であり、図示のように、丸線を束ねるためのテープ9によって、1次巻線4および2次巻線6の各々の直線部の各4箇所で束ねられている。
The terminal 4a of the primary winding 4 and the terminal 6a of the secondary winding 6 are inserted into the
The primary winding 4 and the secondary winding 6 are both metal wires, for example, copper round wires. As shown in the figure, the primary winding 4 and the secondary winding are formed by
また、1次巻線4および2次巻線6はいずれも、銅の丸線を使用して中央孔40,60の周りに同心的に平面状に渦巻き状に巻回した構造であるため、プリント基板のパターンやバスバーよりも端子の引き回しが容易であり、電気回路の構成の自由度が高くなり、さらに、従来のプリント基板で構成するプレーナトランスより、投影面積方向の小型化可能となる。即ち、平面方向に見た1次巻線4および2次巻線6の各々の外径寸法が、従来のプリント基板で構成するプレーナトランスの平面方向に見た外径寸法に比べて小さくなる。
また、上側絶縁カバー3および下側絶縁カバー7は、1次巻線4とE型磁性体2との絶縁確保、2次巻線6とI型磁性体8との絶縁を確保するために必要な個所以外の平面方向部の範囲には開口部33,34,73,74が設けられており、放熱性を向上させる構成となっている。
In addition, since the primary winding 4 and the secondary winding 6 are both concentric and spirally wound around the
The upper insulating
このような構成にすることによって、大電流を流しても、多層プリント基板を用いたプレーナトランスよりも、投影面積方向に小型化が可能となり、巻線自身の放熱面積が拡大した電磁部品を提供できる。
また、バスバーを用いたプレーナトランスよりも銅線の方が低コストなため、低コストな電磁部品が提供できる。
さらに、巻線部周辺に絶縁カバーの開口部33,34,73,74があるため、放熱性向上する。
With this configuration, even when a large current is passed, it is possible to reduce the size in the projected area direction compared to a planar transformer that uses a multilayer printed circuit board, and to provide an electromagnetic component that expands the heat dissipation area of the winding itself. it can.
Moreover, since copper wires are less expensive than planar transformers using bus bars, low-cost electromagnetic components can be provided.
Furthermore, since there are
上側絶縁カバー3は、その上面(下側絶縁カバー7と反対側の面)に一対の上側磁性体位置決め板31,32を有し、下側絶縁カバー7はその下面(上側絶縁カバー3と反対側の面)に一対の下側磁性体位置決め板71,72を有している。
上側磁性体位置決め板31,32は、互いに平行をなして延在し、それぞれ、上側絶縁カバー3に取り付けられている。また、上側磁性体位置決め板31,32は、何れも非磁性体であり、例えば樹脂の成型加工品である。E型磁性体2は、上側磁性体位置決め板31,32間に配設され、上側磁性体位置決め板31,32によって上側磁性体位置決め板31,32方向に動かないように位置決めされている。
下側磁性体位置決め板71,72は、互いに平行をなして延在し、それぞれ、下側絶縁カバー7に取り付けられている。また、下側磁性体位置決め板71,72は、何れも非磁性体であり、例えば樹脂の成型加工品である。E型磁性体2およびI型磁性体8は、下側磁性体位置決め板71,72間に配設され、下側磁性体位置決め板71,72によって下側磁性体位置決め板71,72方向に動かないように位置決めされている。
The upper insulating
The upper magnetic
The lower magnetic
上側磁性体位置決め板31,32および下側磁性体位置決め板71,72は、それらの延在方向の長さが、E型磁性体2の両端脚部を含む長さ、すなわちI型磁性体8の長さより長く構成されており、それらの長手方向の各端部は、図示のように、E型磁性体2およびI型磁性体8の長手方向の端面より外側に延在している。同様に、上側磁性体位置決め板31,32および下側磁性体位置決め板71,72のそれぞれの長手方向の各端部は、図示のように、上側絶縁カバー3および下側絶縁カバー7の、上側磁性体位置決め板31,32および下側磁性体位置決め板71,72のそれぞれの長手方向の各端面より外側に延在している。
The upper magnetic
前述のように、また図示のように、本実施の形態1は、渦巻き状に各々1層で巻かれ平板状に形成される1次巻線4と2次巻線6に合わせて、中央に穴の開いた平板形状の上側絶縁カバー3、絶縁板からなる平面状絶縁部材5、下側絶縁カバー7を積層し、1次巻線4、2次巻線6、平面状絶縁部材5、上側絶縁カバー3、下側絶縁カバー7に設けた中央の穴と、側面を通過して、閉磁路を形成する磁性体2,8で構成された電磁部品であって、1次巻線4、2次巻線6はいずれも丸線で構成され、1次巻線4、2次巻線6間に設けた平面状絶縁部材5と、1次巻線4、2次巻線6、磁性体2,8の各々の絶縁距離を保つとともに、各々を保持する上側絶縁カバー3と下側絶縁カバー7を有し、上側絶縁カバー3、下側絶縁カバー7に開口部を設けて、1次巻線4、2次巻線6を露出させ、1次巻線4、2次巻線6を電磁部品以外の他の部品に接続するために、巻線の内周、又は外周から1次巻線4の1次巻線端子4a、2次巻線6の2次巻線端子6aを立ち上げた構造の電磁部品1である。
As described above and as shown in the figure, the first embodiment is arranged in the center in accordance with the primary winding 4 and the secondary winding 6 which are spirally wound in one layer and formed in a flat plate shape. A flat plate-shaped upper insulating
また、本実施の形態1は、磁性体2,8を介して電磁結合される1次巻線4と2次巻線6とを有する電磁部品において、1次巻線4および2次巻線6はいずれも、丸線が渦巻き状に1層で巻かれた平板状の巻線であり、1次巻線4と磁性体2とを絶縁し1次巻線4を露出させる開口部33,34を有する第1の絶縁カバー3と、2次巻線6と磁性体2,8とを絶縁し2次巻線6を露出させる開口部73,74を有する第2の絶縁カバー7と、1次巻線4と2次巻線6との間に介在し1次巻線4と2次巻線6とを絶縁する平面状絶縁部材5とを備え、1次巻線4の1次巻線端子4aと2次巻線6の2次巻線端子6aとが同じ側(上側)に立ち上げられている構造の電磁部品1である。
Further, in the first embodiment, in the electromagnetic component having the primary winding 4 and the secondary winding 6 that are electromagnetically coupled via the
実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2の電磁部品の絶縁シートの図である。実施の形態1の構成において、絶縁板5を、中央孔100を有する絶縁シート10とし、その他は実施の形態1の構成と同様である。
このような構成にすることによって、1次巻線4と2次巻線6との間隔が、実施の形態1の板厚の厚い構成の絶縁板5を使用する場合に比べて狭くなり、絶縁を確保したまま熱抵抗の低下を実現でき、放熱性が向上する。
FIG. 4 is a diagram of an insulating sheet for an electromagnetic component according to
By adopting such a configuration, the distance between the primary winding 4 and the secondary winding 6 becomes narrower than that in the case of using the insulating
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3の電磁部品の絶縁シート11の図であり、図6は本発明の実施の形態3の電磁部品の断面図である。なお、図6は中央孔30,40,50,60,70以外の部分での断面図である。本実施の形態3は、実施の形態2の構成における絶縁シート10を、対応する辺に折り曲げ部111,112を有する折り曲げ絶縁シート11としたものである。
また、1次巻線4と2次巻線端子6aとの間に、前記絶縁シートの一部である折り曲げ部112が介在し、1次巻線4と2次巻線端子6aとの絶縁が十分に確保されている。
1次巻線4の端子4aと2次巻線6の端子6aとの間に、折り曲げ絶縁シート11を配置することにより実施の形態2の絶縁シート10に比べて投影面積が縮小し、しかも絶縁が十分に確保される。その他は実施の形態2の構成と同様である。
このような構成にすることによって、電磁部品の投影面積が縮小し、小型化が可能となる。
FIG. 5 is a diagram of the insulating
Further, a
By disposing the bent insulating
With such a configuration, the projected area of the electromagnetic component is reduced, and the size can be reduced.
実施の形態4.
図7は、本発明の実施の形態4の電磁部品の1次巻線4と2次巻線6の図である。
その他は実施の形態3の構成と同様である。
1次巻線4および2次巻線6の各々を束ねるテープ9の位置が、投影方向に重ねた時に、即ち、平面方向に見た時に、一致しない場所としてある。
このような構成とすることにより、1次巻線4および2次巻線6の各々を束ねるテープ9の位置が、投影方向に重ねた時に、即ち、平面方向に見た時に、一致する場所とした場合に比べて、1次巻線4と2次巻線6と絶縁シート11と1次巻線4のテープ94と2次巻線6のテープ96との合計厚さが薄くなる。
FIG. 7 is a diagram of the primary winding 4 and the secondary winding 6 of the electromagnetic component according to the fourth embodiment of the present invention.
The rest is the same as the configuration of the third embodiment.
The position of the
With such a configuration, the position of the
つまり、1次巻線4および2次巻線6の各々を束ねるテープ9の位置が、投影方向に重ねた時に、即ち、平面方向に見た時に、一致する場所とした場合、1次巻線4と2次巻線6と絶縁シート11と1次巻線4のテープ94と2次巻線6のテープ96との合計厚さは、「1次巻線4の厚さ+2次巻線6の厚さ+絶縁シート11の厚さ+1次巻線4のテープ94の厚さ+2次巻線6のテープ96の厚さ」となる。
That is, when the position of the
これに対し、本実施の形態4のように、1次巻線4および2次巻線6の各々を束ねるテープ9の位置が、投影方向に重ねた時に、即ち、平面方向に見た時に、一致しない場所とした場合は、合計厚さは、「1次巻線4の厚さ+2次巻線6の厚さ+絶縁シート11の厚さ+1次巻線4のテープ94の厚さまたは2次巻線6のテープ96の厚さ」となり、1次巻線4のテープ94の厚さまたは2次巻線6のテープ96の厚さ分だけ薄くなり、厚さ方向の小型化になると共に、1次巻線4と2次巻線6との間隔もさらに狭くなり、絶縁を確保したまま熱抵抗の低下を実現でき、放熱性をさらに向上できる。
On the other hand, as in the fourth embodiment, when the position of the
実施の形態5.
図8は、本発明の実施の形態5の電磁部品の表側の斜視図である。図9は、本発明の実施の形態5の電磁部品の裏側の斜視図である。図8および図9に例示のように、上側絶縁カバー3の開口部33,34の平面方向に見た面積が、下側絶縁カバー7の開口部73,74の平面方向に見た面積より広くなっている。その他は実施の形態4の構成と同様である。
このような構成により、1次巻線4の方が、2次巻線6より、1次巻線4および2次巻線6を実装するケース(図14のケース13を参照)の壁面までの距離が大きいが、上側絶縁カバー3の開口部33,34の平面方向に見た面積が、下側絶縁カバー7の開口部73,74の平面方向に見た面積より広くなっているので1次巻線4の、電磁部品が実装されるケースに注入される放熱部材との接触面積が拡大し、1次巻線4の放熱性能が向上する。
FIG. 8 is a front perspective view of the electromagnetic component according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a perspective view of the back side of the electromagnetic component according to the fifth embodiment of the present invention. As illustrated in FIGS. 8 and 9, the area viewed in the plane direction of the
With such a configuration, the primary winding 4 extends from the secondary winding 6 to the wall surface of the case (see the
実施の形態6.
図10は、本発明の実施の形態6の電磁部品の上側絶縁カバーと2次巻線との配置、大きさの関係を下面側から見た図である。上側絶縁カバー3と下側絶縁カバー7の各々の平面方向に見た形状寸法は、E型磁性体2と1次巻線4、2次巻線6、I型磁性体8のばらつき寸法を加えた値以上に対応した大きさとなっている。つまり、第1の絶縁カバー3および第2の絶縁カバー7の各々の平面方向に見た縦横の寸法は、磁性体2,8ばらつき寸法と1次巻線4のばらつき寸法と2次巻線6のばらつき寸法を加えた値以上に対応した大きさとしてある。その他は実施の形態5の構成と同様である。
このような構成により、ばらつき寸法が大きいE型磁性体、1次巻線、2次巻線、I型磁性体を使用した電磁部品の歩留まりを向上できる。
FIG. 10 is a view of the arrangement and size relationship between the upper insulating cover and the secondary winding of the electromagnetic component according to the sixth embodiment of the present invention as viewed from the lower surface side. The shape dimensions of each of the upper insulating
With such a configuration, it is possible to improve the yield of electromagnetic parts using an E-type magnetic body, a primary winding, a secondary winding, and an I-type magnetic body having a large variation dimension.
実施の形態7.
図11は、本発明の実施の形態7の電磁部品の2次巻線の平面図である。1次巻線4と2次巻線6の寸法基準は、各巻線4,6のそれぞれの渦巻き形状の内側を、対応する絶縁カバー3,7の中央孔30,70の周縁に沿わせて巻いて構成されている。その他は実施の形態1から6の構成と同様である。
このような構成により、1次巻線4、2次巻線6の内側寸法(中央孔30,60の縦方向および横方向の寸法)が安定し、従って有効磁界が安定し(漏れ磁界が抑制され)、電磁部品機能の向上を図れ、電磁部品間の特性のバラつきの抑制が可能となる。
FIG. 11 is a plan view of the secondary winding of the electromagnetic component according to the seventh embodiment of the present invention. The dimensions of the primary winding 4 and the secondary winding 6 are determined by winding the inner sides of the spiral shapes of the
With such a configuration, the inner dimensions of the primary winding 4 and the secondary winding 6 (the vertical and horizontal dimensions of the center holes 30 and 60) are stabilized, and therefore the effective magnetic field is stabilized (leakage magnetic field is suppressed). Therefore, the function of the electromagnetic component can be improved, and the variation in characteristics between the electromagnetic components can be suppressed.
実施の形態8.
図12は、本発明の実施の形態8の電磁部品の斜視図である。図13は、図12の電磁部品の一部分解図である。図14は、図12の電磁部品の断面図である。本実施の形態8は、E型磁性体2の上面に磁性体放熱プレート12を取付けた事例である。
磁性体放熱プレート12の形状はコの字型である。コの字型磁性体放熱プレート12の長方形状の中央部121はE型磁性体2の上面(脚が無い方の面)に面接触し、L字状に屈曲した両端の両端放熱部122,123は、図14に例示のように、E型磁性体2およびI型磁性体8の端面から所定間隔Gだけ離間しており、この離間により両端放熱部122,123の放熱面積が広くなり放熱効果が向上する。その他は実施の形態1から7の構成と同様である。
FIG. 12 is a perspective view of an electromagnetic component according to the eighth embodiment of the present invention. 13 is a partially exploded view of the electromagnetic component shown in FIG. 14 is a cross-sectional view of the electromagnetic component of FIG. The eighth embodiment is an example in which a magnetic
The shape of the magnetic body
このような構成により、E型磁性体2の発熱は、コの字型磁性体放熱プレート12の中央部121上面と両端放熱部122,1232か所、計3箇所から熱拡散し、放熱性が向上する。
また、上側磁性体位置決め板31,32および下側磁性体位置決め板71,72に熱伝導性のよい部材で構成し、さらに、ケース13内に、絶縁性および非磁性の例えば液状の放熱部材14を充填する構成とすれば、E型磁性体2、I型磁性体8の放熱効果は更に向上する。
なお、図14は図12のB−B線における断面を矢印の方向に見た断面図であるが、本実施の形態8のコの字型磁性体放熱プレート12を例示する図であるので、簡潔表示のため、E型磁性体2、I型磁性体8、1次巻線4、2次巻線6、上側絶縁カバー3、および下側絶縁カバー7については断面表示とせずに一個のブロック表示としてある。
With such a configuration, the heat generated by the E-type
Further, the upper magnetic
14 is a cross-sectional view of the cross section taken along the line BB in FIG. 12 in the direction of the arrow, but is a diagram illustrating the U-shaped magnetic body
実施の形態9.
実施の形態8ではE型磁性体2と磁性体放熱プレート12の間を放熱部材14でE型磁性体2の発熱を磁性体放熱プレート12に伝える事例も例示していたが、本実施の形態9では、E型磁性体2と磁性体放熱プレート12の間を放熱性塗布剤で密着した事例であり、電磁部品を実装するケース13内に充填される放熱部材14の量は、E型磁性体2の上面が可視できるまでの量とした構成となっている。その他は実施の形態1から8の構成と同様である。
このような構成により、実施の形態8よりもE型磁性体2と磁性体放熱プレート12との間の熱移動が向上し、放熱性が向上する。また、実施の形態8の放熱部材14の減量による低コスト化、電磁部品周辺の空間ができるため、電磁部品以外のほかの部品の配置範囲が拡大し、装置全体の小型化にもつながる。
In the eighth embodiment, the example in which the
With such a configuration, heat transfer between the E-type
実施の形態10.
図15は、本発明の実施の形態10の電磁部品の斜視図である。図16は、図15の電磁部品の一部分解図である。図17は、図15のC−C線において一部を断面にしてC方向にみた電磁部品の一部断面の側面図である。本実施の形態10は、1次巻線4の端子側上面に、開口部34を覆うように放熱シート153を取り付け、その上に端子側の平面巻線放熱プレート15を取付け、1次巻線4の端子がない側の上面に、開口部33を覆うように放熱シート163を取り付け、その上に非端子側の平面巻線放熱プレート16を取付けた事例である。
平面巻線放熱プレート15,16の形状は、巻線4,6及び絶縁カバー3,7の側面に、両端の脚部が任意の間隔を隔てたコの字型に構成されている。その他は実施の形態1から8の構成と同様である。
FIG. 15 is a perspective view of an electromagnetic component according to
The shape of the planar winding
このような構成により、例えば1次巻線4の上面と側面2か所、計3箇所から1次巻線4の発熱が巻線放熱プレートに熱拡散し、1次巻線4の放熱性が向上する。
本実施の形態10においても、実施の形態8と同様に、上側磁性体位置決め板31,32および下側磁性体位置決め板71,72に熱伝導性のよい部材で構成し、さらに、ケース13内に、絶縁性および非磁性の例えば液状の放熱部材14を充填する構成とすれば、E型磁性体2、I型磁性体8の放熱効果は更に向上する。
なお、放熱シート153,163を使用することにより、平面巻線放熱プレート15,16、放熱シート153,163、1次巻線4間に隙間ができる可能性があるが、流動性のある例えば液体状の放熱部材で前記隙間を埋めるようにすれば当該隙間がなくなり、より高い放熱効果とすることができる。
With such a configuration, for example, the heat generated in the primary winding 4 is diffused into the winding heat radiating plate from a total of three locations on the upper surface and the side surface of the primary winding 4, and the heat dissipation of the primary winding 4 is improved. improves.
Also in the tenth embodiment, similarly to the eighth embodiment, the upper magnetic
In addition, by using the
実施の形態11.
実施の形態10では1次巻線4と巻線放熱プレートの間を放熱部材14で1次巻線4の発熱を巻線放熱プレート15,16に伝えることも例示したが、本実施の形態11では、1次巻線4と巻線放熱プレート15,16の間を放熱性塗布剤で密着した事例であり、電磁部品を実装するケース13内に充填される放熱部材の量は、1次巻線の上面が可視できるまでの量とした構成となっている。その他は実施の形態10の構成と同様である。
このような構成により、実施の形態10よりも、1次巻線4と巻線放熱プレート15,16との間の熱移動が向上し、放熱性が向上する。また、実施の形態10の放熱部材14の減量による低コスト化、電磁部品周辺の空間ができるため、電磁部品以外のほかの部品の配置範囲が拡大し、装置全体の小型化にもつながる。
In the tenth embodiment, the heat dissipation of the primary winding 4 is transmitted to the winding
With such a configuration, heat transfer between the primary winding 4 and the winding
実施の形態12.
図18は、本発明の実施の形態12の電磁部品の断面図である。1次巻線4の上面にある端子3a,6a側の平面巻線放熱プレート15および、1次巻線4の端子3a,6aが無い側の上面にある非端子側の平面巻線放熱プレート16は、いずれもその形状が長方形であって、各辺に折り曲げ部が形成され、相対向する対をなす平行な第1の折り曲げ部152,162の折り曲げ方向が上側であり、残りの相対向する対をなす平行な第2の折り曲げ部151,161の折り曲げ方向が下側であり、前記第2の折り曲げ部の先端部が前記第1の絶縁カバーの側面を覆っている。折り曲げ部151,161,152,162は、電磁部品を実装するケース13の側面と平行な面を構成している。また、折り曲げ部152,162は、1次巻線4および2次巻線6より高い位置に配設されている。その他は実施の形態1から11の構成と同様である。
このような構成により、放熱面積拡大による放熱性向上、平面巻線放熱プレート15,16の剛性向上、平面巻線放熱プレート15,16を取付ける際の持ち手になり、組立性が向上する。
FIG. 18 is a cross-sectional view of the electromagnetic component according to
With such a configuration, heat dissipation is improved by expanding the heat dissipation area, the rigidity of the flat-winding
実施の形態13.
図19は、本発明の実施の形態13の電磁部品の斜視図である。図20は図19におけるD部の拡大図である。本実施の形態13は、下側絶縁ケース7に、1次巻線4の上面にある端子3a,6a側の巻線放熱プレート15と、1次巻線4の端子3a,6aがない側の上面にある非端子側の平面巻線放熱プレート16を固定する嵌合構造を構成した事例である。
この嵌合構造は、下側絶縁ケース7に一体に植設され先端に嵌合突起75aが形成された弾性嵌合腕75を設けた通称「スナップフィット」の構造であり、弾性嵌合腕75の先端の嵌合突起75aが平面巻線放熱プレート15,16の上面(下側絶縁ケース7と反対側の面)に弾性的に嵌合することにより、下側絶縁ケース7に平面巻線放熱プレート15,16が固定される構造である。
このような構成により、巻線放熱プレート15,16の固定及び、巻線放熱プレート15,16と1次巻線4との間隔を一定にし、放熱性の安定化を実現することが可能となる。
FIG. 19 is a perspective view of an electromagnetic component according to
This fitting structure is a so-called “snap fit” structure in which an elastic
With such a configuration, it is possible to stabilize the heat radiation performance by fixing the winding
実施の形態14.
図21は、本発明の実施の形態14の電磁部品の斜視図である。電磁部品1を実装するケース13の壁上面に、電磁部品の組み込み方向を規制する不揃いな切込み171を設けた樹脂枠17を構成する。
このような構成とすることにより、電磁部品をケースに実装する際の位置決めや、組み込み方向を例えば180°間違えてそのまま組み込んでしまうような「通称“ポカ”」よけとなり、組立性向上となる。また、ケース13の壁の上面に樹脂枠17を取付けることにより、樹脂枠17が絶縁カバーの役割を果たし、電磁部品周辺の空間が狭く出来るため、例えば、シールド板、基板、ケースのカバー、等の、電磁部品本体以外の部品の配置の範囲が拡大し、装置全体の小型化にもつながる。
FIG. 21 is a perspective view of an electromagnetic component according to
By adopting such a configuration, positioning when mounting electromagnetic parts on the case, and “common” “poca” which is installed as it is with a wrong mounting direction, for example, 180 °, are prevented, and assemblability is improved. . Further, by attaching the
実施の形態15.
図22は、本発明の実施の形態14の電磁部品の斜視図である。本実施の形態15は、図22に例示のように、電磁部品の上側に板金18を設け、ケースにねじで固定する構造にすることによって、電磁部品の発熱が電磁部品の上側に配置された電磁部品以外の部品に伝わることを防止する事例である。
例えば、電磁部品の上側に基板19を配置し、電磁部品と基板19上の車載DC/DCコンバータ等の電力変換器であるの基板実装部品20とを電気的に接続する構成において、基板の実装部品20に電磁部品の発熱が伝わることを遮断し、電磁部品の発熱による基板実装部品20の温度上昇による性能の劣化を抑制することが可能となる。
FIG. 22 is a perspective view of the electromagnetic component according to
For example, in the configuration in which the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、組み合わせ、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
In the present invention, the embodiments can be appropriately combined, modified, and omitted within the scope of the invention.
In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.
1 電磁部品、2 E型磁性体、3 上側絶縁カバー(第1の絶縁カバー)、
30 中央孔、31 上側磁性体位置決め板、32 上側磁性体位置決め板、
33 開口部、34 開口部、3a 端子位置決め穴、4 1次巻線、
40 中央孔、4a 1次巻線端子、5 平面状絶縁部材、50 中央孔、
6 2次巻線、60 中央孔、6a 2次巻線端子、
7 下側絶縁カバー(第2の絶縁カバー)、70 中央孔、
71 下側磁性体位置決め板、72 下側磁性体位置決め板、73 開口部、
74 開口部、75 弾性嵌合腕、75a 嵌合突起、 8 I型磁性体、
94 テープ、96 テープ、10 絶縁シート、100 中央孔、
11 折り曲げ絶縁シート、110 中央孔、111 折り曲げ部、
112 折り曲げ部、12 磁性体放熱プレート、121 中央部、
122 両端放熱部、123 両端放熱部、13 ケース、14 放熱部材、
15 端子側巻線放熱プレート、151,161 第2の折り曲げ部、
16 平面巻線放熱プレート、152,162 第1の折り曲げ部、17 樹脂枠、
171 切込み171 18 板金、 19 基板、
20 基板実装部品(電力変換器)、G 所定間隔
1 electromagnetic component, 2 E-type magnetic body, 3 upper insulating cover (first insulating cover),
30 center hole, 31 upper magnetic body positioning plate, 32 upper magnetic body positioning plate,
33 opening, 34 opening, 3a terminal positioning hole, 4 primary winding,
40 center hole, 4a primary winding terminal, 5 planar insulating member, 50 center hole,
6 secondary winding, 60 center hole, 6a secondary winding terminal,
7 Lower insulating cover (second insulating cover), 70 center hole,
71 lower magnetic body positioning plate, 72 lower magnetic body positioning plate, 73 opening,
74 opening, 75 elastic fitting arm, 75a fitting protrusion, 8 I-type magnetic body,
94 tape, 96 tape, 10 insulating sheet, 100 center hole,
11 bent insulating sheet, 110 central hole, 111 bent portion,
112 bent portion, 12 magnetic material heat radiation plate, 121 central portion,
122 both-end heat radiation part, 123 both-end heat radiation part, 13 case, 14 heat radiation member,
15 terminal side winding heat radiation plate, 151, 161 second bent portion,
16 plane winding heat dissipation plate, 152, 162 first bent portion, 17 resin frame,
20 Board mounted components (power converter), G Predetermined spacing
Claims (20)
前記1次巻線および前記2次巻線はいずれも、丸線が渦巻き状に1層で巻かれた平板状の巻線であり、
前記1次巻線と前記磁性体とを絶縁し前記1次巻線を露出させる開口部を有する第1の絶縁カバーと、
前記2次巻線と前記磁性体とを絶縁し前記2次巻線を露出させる開口部を有する第2の絶縁カバーと、
前記1次巻線と前記2次巻線との間に介在し前記1次巻線と前記2次巻線とを絶縁する平面状絶縁部材とを備え、
前記1次巻線の1次巻線端子と前記2次巻線の2次巻線端子とが同じ側に立ち上げられている
ことを特徴とする電磁部品。 In an electromagnetic component having a primary winding and a secondary winding that are electromagnetically coupled via a magnetic body,
Each of the primary winding and the secondary winding is a flat winding in which a round wire is spirally wound in one layer,
A first insulating cover having an opening that insulates the primary winding from the magnetic body and exposes the primary winding;
A second insulating cover having an opening that insulates the secondary winding and the magnetic body and exposes the secondary winding;
A planar insulating member interposed between the primary winding and the secondary winding to insulate the primary winding and the secondary winding;
An electromagnetic component, wherein a primary winding terminal of the primary winding and a secondary winding terminal of the secondary winding are raised on the same side.
前記電磁部品を実装するケースと前記電磁部品の間に、放熱部材が設けられていることを特徴とする電磁部品。 The electromagnetic component according to any one of claims 1 to 9,
A heat radiation member is provided between the case for mounting the electromagnetic component and the electromagnetic component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016215996A JP6234538B1 (en) | 2016-11-04 | 2016-11-04 | Electromagnetic parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016215996A JP6234538B1 (en) | 2016-11-04 | 2016-11-04 | Electromagnetic parts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6234538B1 JP6234538B1 (en) | 2017-11-22 |
JP2018074096A true JP2018074096A (en) | 2018-05-10 |
Family
ID=60417535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016215996A Active JP6234538B1 (en) | 2016-11-04 | 2016-11-04 | Electromagnetic parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6234538B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020101712A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Insulating member of thermostat, fixing device, and image forming apparatus |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7091678B2 (en) * | 2018-01-31 | 2022-06-28 | Tdk株式会社 | Coil device |
JP6525360B1 (en) * | 2018-03-20 | 2019-06-05 | 三菱電機株式会社 | Power converter |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06132147A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Toko Inc | Step-up transformer |
JPH073120U (en) * | 1993-06-18 | 1995-01-17 | トップ電子株式会社 | Transformer parts |
JPH1064738A (en) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Tokin Corp | Transformer |
JP2005123529A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Tokyo Coil Engineering Kk | Thin transformer |
JP2012129290A (en) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Nippon Soken Inc | Transformer |
JP2013168401A (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | In-vehicle power conversion device |
JP2015149865A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 株式会社豊田自動織機 | Transformer |
WO2015136957A1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Transformer and power conversion apparatus using same |
-
2016
- 2016-11-04 JP JP2016215996A patent/JP6234538B1/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06132147A (en) * | 1992-10-16 | 1994-05-13 | Toko Inc | Step-up transformer |
JPH073120U (en) * | 1993-06-18 | 1995-01-17 | トップ電子株式会社 | Transformer parts |
JPH1064738A (en) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Tokin Corp | Transformer |
JP2005123529A (en) * | 2003-10-20 | 2005-05-12 | Tokyo Coil Engineering Kk | Thin transformer |
JP2012129290A (en) * | 2010-12-14 | 2012-07-05 | Nippon Soken Inc | Transformer |
JP2013168401A (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-29 | Mitsubishi Electric Corp | In-vehicle power conversion device |
JP2015149865A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 株式会社豊田自動織機 | Transformer |
WO2015136957A1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Transformer and power conversion apparatus using same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020101712A (en) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Insulating member of thermostat, fixing device, and image forming apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6234538B1 (en) | 2017-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8933774B2 (en) | Reactor | |
JP4654317B1 (en) | Reactor | |
JP4978647B2 (en) | Coil parts, transformers and switching power supplies | |
JP6234537B1 (en) | Power converter | |
EP2485225A1 (en) | Electronic unit | |
JP6035952B2 (en) | Power supply | |
US8179222B2 (en) | Transformer with conductive plate winding structure | |
JP6525360B1 (en) | Power converter | |
JP6195627B2 (en) | Electromagnetic induction equipment | |
JP5558543B2 (en) | Switching power supply | |
JP6234538B1 (en) | Electromagnetic parts | |
JP2015046481A (en) | Reactor | |
US20190066906A1 (en) | Power conversion device | |
JP2018041901A (en) | Power converter | |
CN110419085B (en) | Transformer device | |
JP2017123415A (en) | Coil device and electric connection box | |
US11145449B2 (en) | Reactor | |
JP6651592B1 (en) | Reactor cooling structure and power converter | |
JP6575380B2 (en) | Coil parts and power supply | |
JP5813064B2 (en) | Stationary inductor | |
US20240062942A1 (en) | Coil device | |
JP7338434B2 (en) | electrical equipment | |
JP2009218294A (en) | Reactor | |
JP5705263B2 (en) | Switching power supply | |
JP2016157891A (en) | Inductance component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170926 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171024 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6234538 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |