JP2019125704A - リアクトル及び昇圧回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】２つのコイルの結合係数を適切な値に調整可能なリアクトルを提供すること。【解決手段】リアクトル１００は、第１コイル２３０と、第２コイル２４０と、コア３００とを備えている。コア３００は、外側コア３１０と、内側コア３３０と、上側コア３５０と、下側コア３６０と、中間コア３７０とを有している。外側コア３１０は、外側第１コア３１２と、外側第２コア３１５と、外側第３コア３１８とを有している。内側コア３３０は、内側第１コア３３２と、内側第２コア３３５と、内側第３コア３３８とを有している。外側第１コア３１２及び外側第２コア３１５の一方は、低比透磁率材料４００で構成されている。内側第１コア３３２及び内側第２コア３３５の一方は、低比透磁率材料４００で構成されている。上側コア３５０及び下側コア３６０の夫々は、高比透磁率材料５００で構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、２つのコイルと、コアとを備えるリアクトル及びリアクトルを備える昇圧回路に関する。
大電流に対応した昇圧回路として、リアクトルを用いたインターリーブ方式の昇圧回路が求められている。リアクトルを用いたインターリーブ方式の昇圧回路としては、例えば特許文献１に開示されている。このような昇圧回路に用いられるリアクトルとしては、例えば、特許文献２に開示されたものがある。図１０を参照すると、特許文献２のリアクトル８００は、２つのコイル８１０と、コア８５０と、中蓋８８０とを有している。コア８５０は、磁性粉末と樹脂とを混合して、所定の型に充填し、成形された注型コアである。２つのコイル８１０は、コア８５０に埋め込まれている。中蓋８８０は、樹脂からなる円環状の平板である。中蓋８８０は、２つのコイル８１０の間に挟まれている。
特開平１０−１２７０４９号公報 特開２０１７−１６８５８７号公報
特許文献２のリアクトル８００においては、２つのコイル８１０の結合係数が高いほど磁気特性が向上する。また、特許文献２のリアクトル８００のようなリアクトルを２相のインターリーブ方式の昇圧回路に用いた場合、リップル電流抑制の観点から、昇圧比（Ｄｕｔｙ比）を０．５、２つのコイルの結合係数を１とした構成が最も望ましく、昇圧比を０．５から外れた値に設定した場合、結合係数を高くすると急激にリップル電流が増大することが知られている。
一方、実際の仕様に合わせて、昇圧回路に適した昇圧比にある程度の幅を持たせたいとのニーズがある。このように、ある程度の幅の昇圧比の範囲において、高い磁気特性とリップル電流の抑制を両立するためには、２つのコイルの結合係数を適切な値に調整する必要がある。
そこで本発明は、２つのコイルの結合係数を適切な値に調整可能なリアクトルを提供することを目的とする。また、本発明の目的は、このようなリアクトルを用いた昇圧回路を提供することを目的とする。
本出願人は、鋭意検討を重ねた結果、２つのコイルの上下に高比透磁率材料で構成されるコアを配置し、２つのコイルの内側及び外側に低比透磁率材料で構成されるコアを配置することにより、２つのコイルの間の距離を調整して２つのコイルの結合係数を容易に調整可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、第１のリアクトルとして、
第１コイルと、第２コイルと、コアとを備えるリアクトルであって、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記コアに埋設されており、
前記第１コイルは、上下方向に延びる第１巻軸を有する第１コイル本体部を備えており、
前記第２コイルは、前記上下方向に延びる第２巻軸を有する第２コイル本体部を備えており、
前記第１コイル本体部は、前記上下方向において前記第２コイル本体部から離れて上方に位置しており、
前記第１コイル及び前記第２コイルの夫々は、前記第１巻軸と前記第２巻軸とを含む平面内において、１つのコイル断面を更に有しており、
前記コイル断面は、外周部と、内周部と、上端部と、下端部とを有しており、
前記内周部は、前記第１巻軸と直交する径方向において前記外周部の内側に位置しており、
前記上端部は、前記上下方向において前記下端部の上方に位置しており、
前記コアは、外側コアと、内側コアと、上側コアと、下側コアと、中間コアとを有しており、
前記外側コアは、前記径方向において、前記第１コイルの前記コイル断面の前記外周部及び前記第２コイルの前記コイル断面の前記外周部の夫々の外側に位置しており、
前記内側コアは、前記径方向において、前記第１コイルの前記コイル断面の前記内周部及び前記第２コイルの前記コイル断面の前記内周部の内側に位置しており、
前記外側コア及び前記内側コアの夫々は、前記上下方向において前記上側コアと前記下側コアとの間に位置しており、
前記外側コアは、外側第１コアと、外側第２コアと、外側第３コアとを有しており、
前記内側コアは、内側第１コアと、内側第２コアと、内側第３コアとを有しており、
前記外側第１コア及び前記内側第１コアの夫々は、前記径方向において前記第１コイル本体部と対向しており、
前記外側第２コア及び前記内側第２コアの夫々は、前記径方向において前記中間コアと対向しており、
前記外側第３コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記径方向において前記第２コイル本体部と対向しており、
前記上側コアは、前記上下方向において、前記第１コイルの前記コイル断面の前記上端部の上方に位置しており、
前記下側コアは、前記上下方向において、前記第２コイルの前記コイル断面の前記下端部の下方に位置しており、
前記中間コアは、前記上下方向において前記第１コイル本体部と前記第２コイル本体部との間に位置しており、
前記中間コアは、前記径方向において前記内側コアと前記外側コアとの間に位置しており、
前記コアは、低比透磁率材料と高比透磁率材料とで構成されており、
前記高比透磁率材料は、前記低比透磁率材料よりも高い比透磁率を有しており、
前記外側第１コア及び前記外側第２コアの一方は、前記低比透磁率材料で構成されており、
前記外側第１コア及び前記外側第２コアの残りの一方は、前記低比透磁率材料又は前記高比透磁率材料で構成されており、
前記外側第１コアが前記低比透磁率材料で構成されている場合、前記外側第３コアは前記低比透磁率材料で構成されており、
前記外側第１コアが前記高比透磁率材料で構成されている場合、前記外側第３コアは前記高比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コア及び前記内側第２コアの一方は、前記低比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コア及び前記内側第２コアの残りの一方は、前記低比透磁率材料又は前記高比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コアが前記低比透磁率材料で構成されている場合、前記内側第３コアは前記低比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コアが前記高比透磁率材料で構成されている場合、前記内側第３コアは前記高比透磁率材料で構成されており、
前記上側コア及び前記下側コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
前記中間コアは、前記低比透磁率材料又は前記高比透磁率材料で構成されている
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第２のリアクトルとして、第１のリアクトルであって、
前記外側第１コア、前記外側第２コア及び前記外側第３コアの夫々は、前記低比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コア、前記内側第２コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記低比透磁率材料で構成されている
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第３のリアクトルとして、第１のリアクトルであって、
前記外側第１コア及び前記外側第３コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
前記外側第２コアは、前記低比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
前記内側第２コアは、前記低比透磁率材料で構成されている
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第４のリアクトルとして、第１のリアクトルであって、
前記外側第１コア、前記外側第２コア及び前記外側第３コアの夫々は、前記低比透磁率材料で構成されており、
前記内側第１コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
前記内側第２コアは、前記低比透磁率材料で構成されている
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第５のリアクトルとして、第１から第４までのいずれかのリアクトルであって、
前記第１コイル本体部及び前記第２コイル本体部の夫々は、平角線をフラットワイズ巻きしてなるものである
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第６のリアクトルとして、第１から第４までのいずれかのリアクトルであって、
前記第１コイル本体部及び前記第２コイル本体部の夫々は、平角線をエッジワイズ巻きしてなるものである
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第７のリアクトルとして、第１から第６までのいずれかのリアクトルであって、
前記高比透磁率材料は、圧粉コアであり、
前記低比透磁率材料は、硬化した結合剤と、前記結合剤内部に分散配置された磁性体粉末とを有する複合磁性体からなるコアである
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第８のリアクトルとして、第１から第７までのいずれかのリアクトルであって、
前記第１コイル本体部と前記第２コイル本体部との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たす
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第９のリアクトルとして、第１から第８までのいずれかのリアクトルであって、
前記第１コイル本体部と前記第２コイル本体部との間の距離をｄとするとき、１ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍを満たす
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第１０のリアクトルとして、第１から９までのいずれかのリアクトルであって、
前記低比透磁率材料の比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たす
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第１１のリアクトルとして、第１から第１０までのいずれかのリアクトルであって、
前記高比透磁率材料の比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たす
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第１２のリアクトルとして、第１から第１１までのいずれかのリアクトルであって、
前記低比透磁率材料は、非磁性ギャップを有している
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第１３のリアクトルとして、第１から第１２までのいずれかのリアクトルであって、
前記リアクトルは、ケースを更に有しており、
前記ケースは、アルミ製又は樹脂製であり
前記第１コイル、前記第２コイル及び前記コアは、前記ケース内に配置されている
リアクトルを提供する。
また、本発明は、第１の昇圧回路として、
電源と、第１スイッチング素子と、第２スイッチング素子と、第１整流素子と、第２整流素子と、第１から第１３までのいずれかのリアクトルとを備える昇圧回路であって、
前記第１スイッチング素子と、前記第１整流素子と、前記リアクトルの前記第１コイルとは、前記電源の出力をチョッピングして昇圧する第１昇圧チョッパ回路を構成しており、
前記第２スイッチング素子と、前記第２整流素子と、前記リアクトルの前記第２コイルとは、前記電源の出力をチョッピングして昇圧する第２昇圧チョッパ回路を構成しており、
前記第１昇圧チョッパ回路と前記第２昇圧チョッパ回路とは、並列に接続されており、
前記第１昇圧チョッパ回路及び前記第２昇圧チョッパ回路の夫々をインターリーブ動作させる
昇圧回路を提供する。
本発明のリアクトルのコアにおいて、外側第１コア及び外側第２コアの一方は、低比透磁率材料で構成されており、内側第１コア及び内側第２コアの一方は、低比透磁率材料で構成されており、上側コア及び下側コアの夫々は、低比透磁率材料よりも高い比透磁率を有する高比透磁率材料で構成されている。これにより、第１コイル本体部と第２コイル本体部との間の距離を調整して、第１コイルと第２コイルの結合係数を容易に調整可能となっている。特に、高比透磁率材料で構成される上側コアが第１コイル本体部の上側に配されており、且つ高比透磁率材料で構成される下側コアが第２コイル本体部の下側に配されていることから、適正な鎖交磁束を確保することができるよう構成されている。
本発明の第１の実施の形態によるリアクトルを示す斜視図である。 図１のリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態によるリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態によるリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の第５の実施の形態によるリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の第６の実施の形態によるリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の第７の実施の形態によるリアクトルの構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態による昇圧回路を示す図である。 特許文献２のリアクトルの構造を示す断面図である。
（第１の実施形態）
図２に示されるように、本発明の第１の実施の形態によるリアクトル１００は、第１コイル２３０と、第２コイル２４０と、コア３００と、ケース６００とを備えている。ここで、第１コイル２３０及び第２コイル２４０は、コア３００に埋設されている。
図１及び図２を参照すると、本実施の形態の第１コイル２３０は、上下方向に延びる第１巻軸２３１を有する第１コイル本体部２３２と、第１コイル本体部２３２の両端から延びる２つの第１端部２３４とを備えている。本実施の形態において、上下方向はＺ方向である。ここで、上方を＋Ｚ方向とし、下方を−Ｚ方向とする。本実施の形態の第１コイル本体部２３２は、平角線２３３をフラットワイズ巻きしてなるものである。本実施の形態の第１コイル２３０は、１層巻である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第１コイル２３０は、２層巻以上であってもよく、例えばアルファ巻きコイルであってもよい。
図１に示されるように、本実施の形態の第１端部２３４は、コア３００の外部に引き出されている。より具体的には、第１端部２３４は、上下方向と直交するＹ方向に引き出されている。なお、図１において、第１端部２３４は、平角線２３３の長辺が上下方向と直交するようにコア３００の外部に引き出されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、平角線２３３の短辺が上下方向と直交するようにコア３００の外部に引き出されていてもよく、また第１端部２３４のコア３００におけるＸＺ平面上の位置についても任意に設定することができる。
図１及び図２を参照すると、本実施の形態の第２コイル２４０は、上下方向に延びる第２巻軸２４１を有する第２コイル本体部２４２と、第２コイル本体部２４２の両端から延びる２つの第２端部２４４とを備えている。本実施の形態の第２コイル本体部２４２は、平角線２４３をフラットワイズ巻きしてなるものである。本実施の形態の第２コイル２４０は、１層巻である。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第２コイル２４０は、２層巻以上であってもよく、例えばアルファ巻きコイルであってもよい。
図１に示されるように、本実施の形態の第２端部２４４は、コア３００の外部に引き出されている。より具体的には、第２端部２４４は、Ｙ方向に引き出されている。なお、図１において、第２端部２４４は、平角線２４３の長辺が上下方向と直交するようにコア３００の外部に引き出されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、平角線２４３の短辺が上下方向と直交するようにコア３００の外部に引き出されていてもよく、また第２端部２４４のコア３００におけるＸＺ平面上の位置についても任意に設定することができる。
図２に示されるように、本実施の形態において、第１巻軸２３１と第２巻軸２４１とは、同軸である。第１コイル２３０の第１コイル本体部２３２は、上下方向において第２コイル２４０の第２コイル本体部２４２から離れて上方に位置している。
上述のように、本実施の形態のリアクトル１００においては、第１巻軸２３１と第２巻軸２４１とが上下方向において同軸となるように、フラットワイズ巻きされた第１コイル２３０及び第２コイル２４０が上下に配置されている。これにより、エッジワイズ巻きの２つのコイルを同様に配置した場合と比較して、第１コイル２３０及び第２コイル２４０の作製が容易であり、また上下方向への放熱性が向上し、更にリアクトル１００自体の低背化も図ることができる。
図２に示されるように、本実施の形態の第１コイル２３０は、第１巻軸２３１と第２巻軸２４１とを含む平面内において、１つのコイル断面２５０を更に有している。また、本実施の形態の第２コイル２４０は、第１巻軸２３１と第２巻軸２４１とを含む平面内において、１つのコイル断面２６０を更に有している。
図２に示されるように、本実施の形態の第１コイル２３０の第１コイル本体部２３２のコイル断面２５０は、外周部２５２と、内周部２５４と、上端部２５６と、下端部２５８とを有している。ここで、外周部２５２と、内周部２５４と、上端部２５６と、下端部２５８とは、コイル断面２５０の外縁を規定している。
図２に示されるように、本実施の形態の内周部２５４は、第１巻軸２３１と直交する径方向において外周部２５２の内側に位置している。また、本実施の形態の上端部２５６は、上下方向において下端部２５８の上方に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の第２コイル２４０の第２コイル本体部２４２のコイル断面２６０は、外周部２６２と、内周部２６４と、上端部２６６と、下端部２６８とを有している。ここで、外周部２６２と、内周部２６４と、上端部２６６と、下端部２６８とは、コイル断面２６０の外縁を規定している。
図２に示されるように、本実施の形態の内周部２６４は、第１巻軸２３１と直交する径方向において外周部２６２の内側に位置している。また、本実施の形態の上端部２６６は、上下方向において下端部２６８の上方に位置している。
図２を参照して、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間の距離をｄとするとき、１ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍを満たしていることが好ましい。より詳しくは、第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と、第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６との間の距離ｄは、１ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍを満たしていることが好ましい。
図２を参照すると、本実施の形態のコア３００は、低比透磁率材料４００と高比透磁率材料５００とで構成されている。本実施の形態の高比透磁率材料５００は、圧粉コアである。また、本実施の形態の低比透磁率材料４００は、硬化した結合剤４１２と、結合剤４１２内部に分散配置された磁性体粉末４１４とを有する複合磁性体４１０からなるコアである。
本実施の形態において、高比透磁率材料５００は、低比透磁率材料４００よりも高い比透磁率を有している。低比透磁率材料４００の比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たしていることが好ましい。また、高比透磁率材料５００の比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たしていることが好ましい。
図２に示されるように、本実施の形態のコア３００は、外側コア３１０と、内側コア３３０と、上側コア３５０と、下側コア３６０と、中間コア３７０とを有している。なお、図示された上側コア３５０は、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。同様に、図示された下側コア３６０は、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。
図２に示されるように、本実施の形態の外側コア３１０は、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２の外側に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２と対向している。また、本実施の形態の外側コア３１０は、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２の外側に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２と対向している。外側コア３１０は、上下方向において上側コア３５０の下方に位置している。外側コア３１０は、上下方向において上側コア３５０の一部と接している。外側コア３１０は、上下方向において下側コア３６０の上方に位置している。外側コア３１０は、上下方向において下側コア３６０の一部と接している。外側コア３１０は、上下方向において上側コア３５０と下側コア３６０との間に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の外側コア３１０は、外側第１コア３１２と、外側第２コア３１５と、外側第３コア３１８とを有している。
図２に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２は、上下方向において上側コア３５０の下方に位置している。外側第１コア３１２は、上下方向において上側コア３５０の一部と接している。外側第１コア３１２の上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と同じ位置に位置している。外側第１コア３１２の下端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の外側第２コア３１５は、上下方向において外側第１コア３１２の下方に位置している。外側第２コア３１５は、上下方向において外側第１コア３１２と接している。外側第２コア３１５の上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。外側第２コア３１５の下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の外側第３コア３１８は、上下方向において外側第２コア３１５の下方に位置している。外側第３コア３１８は、上下方向において外側第２コア３１５と接している。外側第３コア３１８の上端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。外側第３コア３１８の下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と同じ位置に位置している。外側第３コア３１８は、上下方向において下側コア３６０の上方に位置している。外側第３コア３１８は、上下方向において下側コア３６０の一部と接している。
図２に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２、外側第２コア３１５及び外側第３コア３１８の夫々は、低比透磁率材料４００で構成されている。即ち、外側第１コア３１２、外側第２コア３１５及び外側第３コア３１８は、同質の材料で一体的に構成されている。しかしながら本発明はこれに限定されない。即ち、外側第１コア３１２及び外側第２コア３１５の一方が、低比透磁率材料４００で構成されており、外側第１コア３１２及び外側第２コア３１５の残りの一方が、低比透磁率材料４００又は高比透磁率材料５００で構成されていてもよい。ここで、外側第１コア３１２が低比透磁率材料４００で構成されている場合、外側第３コア３１８は低比透磁率材料４００で構成されており、外側第１コア３１２が高比透磁率材料５００で構成されている場合、外側第３コア３１８は高比透磁率材料５００で構成されている。
図２に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０は、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４の内側に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４と対向している。内側コア３３０は、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４の内側に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４と対向している。内側コア３３０は、上下方向において上側コア３５０の下方に位置している。内側コア３３０は、上下方向において上側コア３５０の一部と接している。内側コア３３０は、上下方向において下側コア３６０の上方に位置している。内側コア３３０は、上下方向において下側コア３６０の一部と接している。内側コア３３０は、上下方向において上側コア３５０と下側コア３６０との間に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０は、内側第１コア３３２と、内側第２コア３３５と、内側第３コア３３８とを有している。
図２に示されるように、本実施の形態の内側第１コア３３２は、上下方向において上側コア３５０の下方に位置している。内側第１コア３３２は、上下方向において上側コア３５０の一部と接している。内側第１コア３３２の上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と同じ位置に位置している。内側第１コア３３２の下端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の内側第２コア３３５は、上下方向において内側第１コア３３２の下方に位置している。内側第２コア３３５は、上下方向において内側第１コア３３２と接している。内側第２コア３３５の上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。内側第２コア３３５の下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。
図２に示されるように、本実施の形態の内側第３コア３３８は、上下方向において内側第２コア３３５の下方に位置している。内側第３コア３３８は、上下方向において内側第２コア３３５と接している。内側第３コア３３８の上端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。内側第３コア３３８の下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と同じ位置に位置している。内側第３コア３３８は、上下方向において下側コア３６０の上方に位置している。内側第３コア３３８は、上下方向において下側コア３６０の一部と接している。
図２に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２及び内側第１コア３３２の夫々は、径方向において第１コイル本体部２３２と対向している。外側第２コア３１５及び内側第２コア３３５の夫々は、径方向において中間コア３７０と対向している。外側第３コア３１８及び内側第３コア３３８の夫々は、径方向において第２コイル本体部２４２と対向している。
図２に示されるように、本実施の形態の内側第１コア３３２、内側第２コア３３５及び内側第３コア３３８の夫々は、低比透磁率材料４００で構成されている。即ち、内側第１コア３３２、内側第２コア３３５及び内側第３コア３３８は、同質の材料で一体的に構成されている。しかしながら本発明はこれに限定されない。即ち、内側第１コア３３２及び内側第２コア３３５の一方が、低比透磁率材料４００で構成されており、内側第１コア３３２及び内側第２コア３３５の残りの一方が、低比透磁率材料４００又は高比透磁率材料５００で構成されていてもよい。ここで、内側第１コア３３２が低比透磁率材料４００で構成されている場合、内側第３コア３３８は低比透磁率材料４００で構成されており、内側第１コア３３２が高比透磁率材料５００で構成されている場合、内側第３コア３３８は高比透磁率材料５００で構成されている。
図２に示されるように、本実施の形態の上側コア３５０は、上下方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６の上方に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と対向している。上側コア３５０は、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６よりも外側及び内側に張り出している。即ち、上側コア３５０の径方向内端は、径方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４よりも内側に位置しており、上側コア３５０の径方向外端は、径方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２よりも外側に位置している。上側コア３５０は、高比透磁率材料５００で構成されている。
図２に示されるように、本実施の形態の下側コア３６０は、上下方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８の下方に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と対向している。下側コア３６０は、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８よりも外側及び内側に張り出している。即ち、下側コア３６０の径方向内端は、径方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４よりも内側に位置しており、下側コア３６０の径方向外端は、径方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２よりも外側に位置している。下側コア３６０は、高比透磁率材料５００で構成されている。
図２に示されるように、本実施の形態の中間コア３７０は、上下方向において第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間に位置している。中間コア３７０は、径方向において内側コア３３０と外側コア３１０との間に位置している。中間コア３７０の上端は、上下方向において外側第２コア３１５の上端と同じ位置に位置している。中間コア３７０の上端は、上下方向において内側第２コア３３５の上端と同じ位置に位置している。中間コア３７０の下端は、上下方向において外側第２コア３１５の下端と同じ位置に位置している。中間コア３７０の下端は、上下方向において内側第２コア３３５の下端と同じ位置に位置している。本実施の形態の中間コア３７０は、低比透磁率材料４００で構成されている。しかしながら、本発明はこれに限定されない。即ち、中間コア３７０は、低比透磁率材料４００又は高比透磁率材料５００で構成されていてもよい。しかしながら、本実施の形態のように中間コア３７０が低比透磁率材料４００で構成されている場合、中間コア３７０の作製が容易となり、また第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間の距離ｄの調整が容易となるため、より好ましい。
図２を参照して、本実施の形態のリアクトル１００において、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図１及び図２を参照すると、本実施の形態のケース６００は、アルミ製又は樹脂製である。本実施の形態のリアクトル１００において、第１コイル２３０、第２コイル２４０及びコア３００は、ケース６００内に配置されている。なお、本発明はこれに限定されず、リアクトル１００はケース６００を有しなくてもよい。
上述のように、本実施の形態のリアクトル１００においては、フラットワイズ巻きされた第１コイル２３０の第１巻軸２３１と第２コイル２４０の第２巻軸２４１とが同軸となるように上下方向に延びており、また、第１コイル２３０の上方には上側コア３５０が配置されており、且つ、第２コイル２４０の下側には下側コア３６０が配置されている。これにより、第１コイル２３０及び第２コイル２４０からの放熱が、圧粉コアである上側コア３５０及び下側コア３６０を介してケース６００に迅速に伝熱されるようになっている。
（第２の実施形態）
図３に示されるように、本発明の第２の実施の形態によるリアクトル１００Ａは、コア３００Ａを除き、上述した第１の実施の形態によるリアクトル１００（図１及び図２参照）と同じ構成を備えている。そのため、図３に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。
図３を参照すると、本実施の形態のコア３００Ａは、低比透磁率材料４００Ａと高比透磁率材料５００Ａとで構成されている。本実施の形態の高比透磁率材料５００Ａは、圧粉コアである。また、本実施の形態の低比透磁率材料４００Ａは、硬化した結合剤４１２と、結合剤４１２内部に分散配置された磁性体粉末４１４とを有する複合磁性体４１０Ａからなるコアである。
本実施の形態において、高比透磁率材料５００Ａは、低比透磁率材料４００Ａよりも高い比透磁率を有している。低比透磁率材料４００Ａの比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たしていることが好ましい。高比透磁率材料５００Ａの比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たしていることが好ましい。
図３に示されるように、本実施の形態のコア３００Ａは、外側コア３１０と、内側コア３３０と、上側コア３５０と、下側コア３６０と、中間コア３７０Ａとを有している。なお、図示された上側コア３５０は、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。同様に、図示された下側コア３６０は、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。
図３に示されるように、本実施の形態の中間コア３７０Ａは、上下方向において第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間に位置している。中間コア３７０Ａは、径方向において内側コア３３０と外側コア３１０との間に位置している。本実施の形態の中間コア３７０Ａは、高比透磁率材料５００Ａで構成されている。
より詳しくは、図３に示されるように、外側第２コア３１５及び内側第２コア３３５の夫々は、径方向において中間コア３７０Ａと対向している。中間コア３７０Ａの上端は、上下方向において外側第２コア３１５の上端と同じ位置に位置している。中間コア３７０Ａの上端は、上下方向において内側第２コア３３５の上端と同じ位置に位置している。中間コア３７０Ａの下端は、上下方向において外側第２コア３１５の下端と同じ位置に位置している。中間コア３７０Ａの下端は、上下方向において内側第２コア３３５の下端と同じ位置に位置している。
図３を参照して、本実施の形態のリアクトル１００Ａにおいて、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図３を参照すると、本実施の形態のリアクトル１００Ａにおいて、第１コイル２３０、第２コイル２４０及びコア３００Ａは、ケース６００内に配置されている。
（第３の実施形態）
図４に示されるように、本発明の第３の実施の形態によるリアクトル１００Ｂは、コア３００Ｂを除き、上述した第１の実施の形態によるリアクトル１００（図１及び図２参照）と同じ構成を備えている。そのため、図４に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。
図４を参照すると、本実施の形態のコア３００Ｂは、低比透磁率材料４００Ｂと高比透磁率材料５００Ｂとで構成されている。本実施の形態の高比透磁率材料５００Ｂは、圧粉コアである。また、本実施の形態の低比透磁率材料４００Ｂは、硬化した結合剤４１２と、結合剤４１２内部に分散配置された磁性体粉末４１４とを有する複合磁性体４１０Ｂからなるコアである。
本実施の形態において、高比透磁率材料５００Ｂは、低比透磁率材料４００Ｂよりも高い比透磁率を有している。低比透磁率材料４００Ｂの比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たしていることが好ましい。高比透磁率材料５００Ｂの比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たしていることが好ましい。
図４に示されるように、本実施の形態のコア３００Ｂは、外側コア３１０Ｂと、内側コア３３０Ｂと、上側コア３５０Ｂと、下側コア３６０Ｂと、中間コア３７０とを有している。なお、図示された上側コア３５０Ｂは、Ｘ方向において一体化されたものであるが、本発明はこれに限定されず、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されていてもよい。同様に、図示された下側コア３６０Ｂは、Ｘ方向において一体化されたものであるが、本発明はこれに限定されず、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されていてもよい。
図４に示されるように、本実施の形態の外側コア３１０Ｂは、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２の外側に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２と対向している。また、本実施の形態の外側コア３１０Ｂは、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２の外側に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２と対向している。外側コア３１０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂの下方に位置している。外側コア３１０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂと連結されている。外側コア３１０Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂの上方に位置している。外側コア３１０Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂと連結されている。外側コア３１０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂと下側コア３６０Ｂとの間に位置している。
図４に示されるように、本実施の形態の外側コア３１０Ｂは、外側第１コア３１２Ｂと、外側第２コア３１５と、外側第３コア３１８Ｂとを有している。
図４に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂの下方に位置している。外側第１コア３１２Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂと連結されている。外側第１コア３１２Ｂの上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と同じ位置に位置している。外側第１コア３１２Ｂの下端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。
図４に示されるように、本実施の形態の外側第２コア３１５は、上下方向において外側第１コア３１２Ｂの下方に位置している。外側第２コア３１５は、上下方向において外側第１コア３１２Ｂと接している。
図４に示されるように、本実施の形態の外側第３コア３１８Ｂは、上下方向において外側第２コア３１５の下方に位置している。外側第３コア３１８Ｂは、上下方向において外側第２コア３１５と接している。外側第３コア３１８Ｂの上端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。外側第３コア３１８Ｂの下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と同じ位置に位置している。外側第３コア３１８Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂの上方に位置している。外側第３コア３１８Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂと連結されている。
図４に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２Ｂ及び外側第３コア３１８Ｂの夫々は、高比透磁率材料５００Ｂで構成されている。
図４に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０Ｂは、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４の内側に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４と対向している。内側コア３３０Ｂは、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４の内側に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４と対向している。内側コア３３０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂの下方に位置している。内側コア３３０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂと連結されている。内側コア３３０Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂの上方に位置している。内側コア３３０Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂと連結されている。内側コア３３０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂと下側コア３６０Ｂとの間に位置している。
図４に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０Ｂは、内側第１コア３３２Ｂと、内側第２コア３３５と、内側第３コア３３８Ｂとを有している。
図４に示されるように、本実施の形態の内側第１コア３３２Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂの下方に位置している。内側第１コア３３２Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｂと連結されている。内側第１コア３３２Ｂの上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と同じ位置に位置している。内側第１コア３３２Ｂの下端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。
図４に示されるように、本実施の形態の内側第２コア３３５は、上下方向において内側第１コア３３２Ｂの下方に位置している。内側第２コア３３５は、上下方向において内側第１コア３３２Ｂと接している。
図４に示されるように、本実施の形態の内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において内側第２コア３３５の下方に位置している。内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において内側第２コア３３５と接している。内側第３コア３３８Ｂの上端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。内側第３コア３３８Ｂの下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と同じ位置に位置している。内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂの上方に位置している。内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｂと連結されている。
図４に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２Ｂ及び内側第１コア３３２Ｂの夫々は、径方向において第１コイル本体部２３２と対向している。外側第３コア３１８Ｂ及び内側第３コア３３８Ｂの夫々は、径方向において第２コイル本体部２４２と対向している。
図４に示されるように、本実施の形態の内側第１コア３３２Ｂ及び内側第３コア３３８Ｂの夫々は、高比透磁率材料５００Ｂで構成されている。
図４に示されるように、本実施の形態の上側コア３５０Ｂは、上下方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６の上方に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と対向している。上側コア３５０Ｂは、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６よりも外側及び内側に張り出している。即ち、上側コア３５０Ｂの径方向内端は、径方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４よりも内側に位置しており、上側コア３５０Ｂの径方向外端は、径方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２よりも外側に位置している。上側コア３５０Ｂは、高比透磁率材料５００Ｂで構成されている。
図４に示されるように、本実施の形態の下側コア３６０Ｂは、上下方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８の下方に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と対向している。下側コア３６０Ｂは、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８よりも外側及び内側に張り出している。即ち、下側コア３６０Ｂの径方向内端は、径方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４よりも内側に位置しており、下側コア３６０Ｂの径方向外端は、径方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２よりも外側に位置している。下側コア３６０Ｂは、高比透磁率材料５００Ｂで構成されている。
図４に示されるように、本実施の形態の中間コア３７０は、径方向において内側コア３３０Ｂと外側コア３１０Ｂとの間に位置している。
図４を参照して、本実施の形態のリアクトル１００Ｂにおいて、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図４を参照すると、本実施の形態のリアクトル１００Ｂにおいて、第１コイル２３０、第２コイル２４０及びコア３００Ｂは、ケース６００内に配置されている。
（第４の実施形態）
図５に示されるように、本発明の第４の実施の形態によるリアクトル１００Ｃは、コア３００Ｃを除き、上述した第１の実施の形態によるリアクトル１００（図１及び図２参照）と同じ構成を備えている。そのため、図５に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。
図５を参照すると、本実施の形態のコア３００Ｃは、低比透磁率材料４００Ｃと高比透磁率材料５００Ｃとで構成されている。本実施の形態の高比透磁率材料５００Ｃは、圧粉コアである。また、本実施の形態の低比透磁率材料４００Ｃは、硬化した結合剤４１２と、結合剤４１２内部に分散配置された磁性体粉末４１４とを有する複合磁性体４１０Ｃからなるコアである。
本実施の形態において、高比透磁率材料５００Ｃは、低比透磁率材料４００Ｃよりも高い比透磁率を有している。低比透磁率材料４００Ｃの比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たしていることが好ましい。高比透磁率材料５００Ｃの比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たしていることが好ましい。
図５に示されるように、本実施の形態のコア３００Ｃは、外側コア３１０Ｂと、内側コア３３０Ｂと、上側コア３５０Ｂと、下側コア３６０Ｂと、中間コア３７０Ａとを有している。ここで、本実施の形態の外側コア３１０Ｂと、内側コア３３０Ｂと、上側コア３５０Ｂと、下側コア３６０Ｂとは、第３の実施の形態と同じであり、詳細は省略する。また、中間コア３７０Ａは、第２の実施の形態と同じであり、詳細は省略する。また、本実施の形態における外側コア３１０Ｂ、内側コア３３０Ｂ、上側コア３５０Ｂ及び下側コア３６０Ｂの夫々と中間コア３７０Ａとの関係は、第３の実施の形態における外側コア３１０Ｂ、内側コア３３０Ｂ、上側コア３５０Ｂ及び下側コア３６０Ｂの夫々と中間コア３７０との関係と同様であり、詳細は省略する。なお、図示された上側コア３５０Ｂは、Ｘ方向において一体化されたものであるが、本発明はこれに限定されず、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されていてもよい。同様に、図示された下側コア３６０Ｂは、Ｘ方向において一体化されたものであるが、本発明はこれに限定されず、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されていてもよい。
図５を参照して、本実施の形態のリアクトル１００Ｃにおいて、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図５を参照すると、本実施の形態のリアクトル１００Ｃにおいて、第１コイル２３０、第２コイル２４０及びコア３００Ｃは、ケース６００内に配置されている。
（第５の実施形態）
図６に示されるように、本発明の第５の実施の形態によるリアクトル１００Ｄは、コア３００Ｄを除き、上述した第１の実施の形態によるリアクトル１００（図１及び図２参照）と同じ構成を備えている。そのため、図６に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。
図６を参照すると、本実施の形態のコア３００Ｄは、低比透磁率材料４００Ｄと高比透磁率材料５００Ｄとで構成されている。本実施の形態の高比透磁率材料５００Ｄは、圧粉コアである。また、本実施の形態の低比透磁率材料４００Ｄは、硬化した結合剤４１２と、結合剤４１２内部に分散配置された磁性体粉末４１４とを有する複合磁性体４１０Ｄからなるコアである。
本実施の形態において、高比透磁率材料５００Ｄは、低比透磁率材料４００Ｄよりも高い比透磁率を有している。低比透磁率材料４００Ｄの比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たしていることが好ましい。高比透磁率材料５００Ｄの比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たしていることが好ましい。
図６に示されるように、本実施の形態のコア３００Ｄは、外側コア３１０と、内側コア３３０Ｂと、上側コア３５０Ｄと、下側コア３６０Ｄと、中間コア３７０とを有している。なお、図示された上側コア３５０Ｄは、Ｘ方向において一体化されたものであるが、本発明はこれに限定されず、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されていてもよい。同様に、図示された下側コア３６０Ｄは、Ｘ方向において一体化されたものであるが、本発明はこれに限定されず、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されていてもよい。
図６に示されるように、外側コア３１０は、上下方向において上側コア３５０Ｄの下方に位置している。外側コア３１０は、上下方向において上側コア３５０Ｄの一部と接している。外側コア３１０は、上下方向において下側コア３６０Ｄの上方に位置している。外側コア３１０は、上下方向において下側コア３６０Ｄの一部と接している。外側コア３１０は、上下方向において上側コア３５０Ｄと下側コア３６０Ｄとの間に位置している。
図６に示されるように、本実施の形態の外側コア３１０は、外側第１コア３１２と、外側第２コア３１５と、外側第３コア３１８とを有している。
図６に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２は、上下方向において上側コア３５０Ｄの下方に位置している。外側第１コア３１２は、上下方向において上側コア３５０Ｄの一部と接している。
図６に示されるように、本実施の形態の外側第３コア３１８は、上下方向において下側コア３６０Ｄの上方に位置している。外側第３コア３１８は、上下方向において下側コア３６０Ｄの一部と接している。
図６に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０Ｂは、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４の内側に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４と対向している。内側コア３３０Ｂは、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４の内側に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４と対向している。内側コア３３０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｄの下方に位置している。内側コア３３０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｄと連結されている。内側コア３３０Ｂ、上下方向において下側コア３６０Ｄの上方に位置している。内側コア３３０Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｄと連結されている。内側コア３３０Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｄと下側コア３６０Ｄとの間に位置している。
図６に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０Ｂは、内側第１コア３３２Ｂと、内側第２コア３３５と、内側第３コア３３８Ｂとを有している。
図６に示されるように、本実施の形態の内側第１コア３３２Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｄの下方に位置している。内側第１コア３３２Ｂは、上下方向において上側コア３５０Ｄと連結されている。内側第１コア３３２Ｂの上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と同じ位置に位置している。内側第１コア３３２Ｂの下端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。
図６に示されるように、本実施の形態の内側第２コア３３５は、上下方向において内側第１コア３３２Ｂの下方に位置している。内側第２コア３３５は、上下方向において内側第１コア３３２Ｂと接している。
図６に示されるように、本実施の形態の内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において内側第２コア３３５の下方に位置している。内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において内側第２コア３３５と接している。内側第３コア３３８Ｂの上端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。内側第３コア３３８Ｂの下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と同じ位置に位置している。内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｄの上方に位置している。内側第３コア３３８Ｂは、上下方向において下側コア３６０Ｄと連結されている。
図６に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２及び内側第１コア３３２Ｂの夫々は、径方向において第１コイル本体部２３２と対向している。外側第３コア３１８及び内側第３コア３３８Ｂの夫々は、径方向において第２コイル本体部２４２と対向している。
図６に示されるように、本実施の形態の内側第１コア３３２Ｂ及び内側第３コア３３８Ｂの夫々は、高比透磁率材料５００Ｄで構成されている。
図６に示されるように、本実施の形態の上側コア３５０Ｄは、上下方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６の上方に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６と対向している。上側コア３５０Ｄは、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の上端部２５６よりも外側及び内側に張り出している。即ち、上側コア３５０Ｄの径方向内端は、径方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４よりも内側に位置しており、上側コア３５０Ｄの径方向外端は、径方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の外周部２５２よりも外側に位置している。上側コア３５０Ｄは、高比透磁率材料５００Ｄで構成されている。
図６に示されるように、本実施の形態の下側コア３６０Ｄは、上下方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８の下方に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８と対向している。下側コア３６０Ｄは、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の下端部２６８よりも外側及び内側に張り出している。即ち、下側コア３６０Ｄの径方向内端は、径方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４よりも内側に位置しており、下側コア３６０Ｄの径方向外端は、径方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の外周部２６２よりも外側に位置している。下側コア３６０Ｄは、高比透磁率材料５００Ｄで構成されている。
図６を参照して、本実施の形態のリアクトル１００Ｄにおいて、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図６を参照すると、本実施の形態のリアクトル１００Ｄにおいて、第１コイル２３０、第２コイル２４０及びコア３００Ｄは、ケース６００内に配置されている。
（第６の実施形態）
図７に示されるように、本発明の第６の実施の形態によるリアクトル１００Ｅは、コア３００Ｅを除き、上述した第１の実施の形態によるリアクトル１００（図１及び図２参照）と同じ構成を備えている。そのため、図７に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。
図７を参照すると、本実施の形態のコア３００Ｅは、低比透磁率材料４００Ｅと高比透磁率材料５００とで構成されている。本実施の形態の低比透磁率材料４００Ｅは、硬化した結合剤４１２と、結合剤４１２内部に分散配置された磁性体粉末４１４とを有する複合磁性体４１０Ｅからなるコアと、非磁性ギャップ４３０とを有している。
本実施の形態において、高比透磁率材料５００は、低比透磁率材料４００Ｅよりも高い比透磁率を有している。低比透磁率材料４００Ｅの比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たしていることが好ましい。
図７に示されるように、本実施の形態のコア３００Ｅは、外側コア３１０と、内側コア３３０Ｅと、上側コア３５０と、下側コア３６０と、中間コア３７０とを有している。なお、図示された上側コア３５０は、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。同様に、図示された下側コア３６０は、第１巻軸２３１を挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。
図７に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０Ｅは、径方向において、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４の内側に位置しており、且つ、第１コイル２３０のコイル断面２５０の内周部２５４と対向している。内側コア３３０Ｅは、径方向において、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４の内側に位置しており、且つ、第２コイル２４０のコイル断面２６０の内周部２６４と対向している。内側コア３３０Ｅは、上下方向において上側コア３５０の下方に位置している。内側コア３３０Ｅは、上下方向において上側コア３５０の一部と接している。内側コア３３０Ｅは、上下方向において下側コア３６０の上方に位置している。内側コア３３０Ｅは、上下方向において下側コア３６０の一部と接している。内側コア３３０Ｅは、上下方向において上側コア３５０と下側コア３６０との間に位置している。
図７に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０Ｅは、内側第１コア３３２と、内側第２コア３３５Ｅと、内側第３コア３３８とを有している。
図７に示されるように、本実施の形態の内側第２コア３３５Ｅは、上下方向において内側第１コア３３２の下方に位置している。内側第２コア３３５Ｅは、上下方向において内側第１コア３３２と接している。内側第２コア３３５Ｅの上端は、上下方向において第１コイル２３０のコイル断面２５０の下端部２５８と同じ位置に位置している。内側第２コア３３５Ｅの下端は、上下方向において第２コイル２４０のコイル断面２６０の上端部２６６と同じ位置に位置している。
図７に示されるように、本実施の形態の内側第３コア３３８は、上下方向において内側第２コア３３５Ｅの下方に位置している。内側第３コア３３８は、上下方向において内側第２コア３３５Ｅと接している。
図７に示されるように、本実施の形態の内側第２コア３３５Ｅには、非磁性ギャップ４３０が設けられており、非磁性ギャップ４３０以外の部分は低比透磁率材料４００Ｅで構成されている。
図７に示されるように、本実施の形態の中間コア３７０は、径方向において内側コア３３０Ｅと外側コア３１０との間に位置している。外側第２コア３１５及び内側第２コア３３５Ｅの夫々は、径方向において中間コア３７０と対向している。中間コア３７０の上端は、上下方向において内側第２コア３３５Ｅの上端と同じ位置に位置している。中間コア３７０の下端は、上下方向において内側第２コア３３５Ｅの下端と同じ位置に位置している。
図７を参照して、本実施の形態のリアクトル１００Ｅにおいて、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図７を参照すると、本実施の形態のリアクトル１００Ｅにおいて、第１コイル２３０、第２コイル２４０及びコア３００Ｅは、ケース６００内に配置されている。
（第７の実施形態）
図８に示されるように、本発明の第７の実施の形態によるリアクトル１００Ｆは、第１コイル２３０Ｆ及び第２コイル２４０Ｆを除き、上述した第１の実施の形態によるリアクトル１００（図１及び図２参照）と同じ構成を備えている。そのため、図８に示される構成要素のうち、第１の実施の形態と同様の構成要素に対しては同一の参照符号を付すこととする。
図８に示されるように、本実施の形態のリアクトル１００Ｆは、第１コイル２３０Ｆと、第２コイル２４０Ｆと、コア３００と、ケース６００とを備えている。ここで、第１コイル２３０Ｆ及び第２コイル２４０Ｆは、コア３００に埋設されている。
図８を参照すると、本実施の形態の第１コイル２３０Ｆは、上下方向に延びる第１巻軸２３１Ｆを有する第１コイル本体部２３２Ｆと、第１コイル本体部２３２Ｆの両端から延びる２つの第１端部（図示せず）とを備えている。本実施の形態の第１コイル本体部２３２Ｆは、平角線２３３Ｆをエッジワイズ巻きしてなるものである。本実施の形態の第１端部（図示せず）は、コア３００の外部に引き出されている。
図８を参照すると、本実施の形態の第２コイル２４０Ｆは、上下方向に延びる第２巻軸２４１Ｆを有する第２コイル本体部２４２Ｆと、第２コイル本体部２４２Ｆの両端から延びる２つの第２端部（図示せず）とを備えている。本実施の形態の第２コイル本体部２４２Ｆは、平角線２４３Ｆをエッジワイズ巻きしてなるものである。本実施の形態の第２端部（図示せず）は、コア３００の外部に引き出されている。
図８に示されるように、本実施の形態において、第１巻軸２３１Ｆと第２巻軸２４１Ｆとは、同軸である。第１コイル２３０Ｆの第１コイル本体部２３２Ｆは、上下方向において第２コイル２４０Ｆの第２コイル本体部２４２Ｆから離れて上方に位置している。
図８に示されるように、本実施の形態の第１コイル２３０Ｆは、第１巻軸２３１Ｆと第２巻軸２４１Ｆとを含む平面内において、１つのコイル断面２５０Ｆを更に有している。また、本実施の形態の第２コイル２４０Ｆの夫々は、第１巻軸２３１Ｆと第２巻軸２４１Ｆとを含む平面内において、１つのコイル断面２６０Ｆを更に有している。
図８に示されるように、本実施の形態の第１コイル２３０Ｆの第１コイル本体部２３２Ｆのコイル断面２５０Ｆは、外周部２５２Ｆと、内周部２５４Ｆと、上端部２５６Ｆと、下端部２５８Ｆとを有している。ここで、外周部２５２Ｆと、内周部２５４Ｆと、上端部２５６Ｆと、下端部２５８Ｆとは、コイル断面２５０Ｆの外縁を規定している。
図８に示されるように、本実施の形態の内周部２５４Ｆは、第１巻軸２３１Ｆと直交する径方向において外周部２５２Ｆの内側に位置している。また、本実施の形態の上端部２５６Ｆは、上下方向において下端部２５８Ｆの上方に位置している。
図８に示されるように、本実施の形態の第２コイル２４０Ｆの第２コイル本体部２４２Ｆのコイル断面２６０Ｆは、外周部２６２Ｆと、内周部２６４Ｆと、上端部２６６Ｆと、下端部２６８Ｆとを有している。ここで、外周部２６２Ｆと、内周部２６４Ｆと、上端部２６６Ｆと、下端部２６８Ｆとは、コイル断面２６０Ｆの外縁を規定している。
図８に示されるように、本実施の形態の内周部２６４Ｆは、第１巻軸２３１Ｆと直交する径方向において外周部２６２Ｆの内側に位置している。また、本実施の形態の上端部２６６Ｆは、上下方向において下端部２６８Ｆの上方に位置している。
図８を参照して、第１コイル本体部２３２Ｆと第２コイル本体部２４２Ｆとの間の距離をｄｆとするとき、１ｍｍ≦ｄｆ≦５ｍｍを満たしていることが好ましい。より詳しくは、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの下端部２５８Ｆと、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの上端部２６６Ｆとの間の距離ｄfは、１ｍｍ≦ｄｆ≦５ｍｍを満たしていることが好ましい。
図８に示されるように、本実施の形態の外側コア３１０は、径方向において、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの外周部２５２Ｆの外側に位置しており、且つ、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの外周部２５２Ｆと対向している。また、本実施の形態の外側コア３１０は、径方向において、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの外周部２６２Ｆの外側に位置しており、且つ、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの外周部２６２Ｆと対向している。
図８に示されるように、外側第１コア３１２の上端は、上下方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの上端部２５６Ｆと同じ位置に位置している。外側第１コア３１２の下端は、上下方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの下端部２５８Ｆと同じ位置に位置している。
図８に示されるように、外側第２コア３１５の上端は、上下方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの下端部２５８Ｆと同じ位置に位置している。外側第２コア３１５の下端は、上下方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの上端部２６６Ｆと同じ位置に位置している。
図８に示されるように、外側第３コア３１８の上端は、上下方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの上端部２６６Ｆと同じ位置に位置している。外側第３コア３１８の下端は、上下方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの下端部２６８Ｆと同じ位置に位置している。
図８に示されるように、本実施の形態の内側コア３３０は、径方向において、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの内周部２５４Ｆの内側に位置しており、且つ、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの内周部２５４Ｆと対向している。内側コア３３０は、径方向において、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの内周部２６４Ｆの内側に位置しており、且つ、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの内周部２６４Ｆと対向している。
図８に示されるように、内側第１コア３３２の上端は、上下方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの上端部２５６Ｆと同じ位置に位置している。内側第１コア３３２の下端は、上下方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの下端部２５８Ｆと同じ位置に位置している。
図８に示されるように、内側第２コア３３５の上端は、上下方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの下端部２５８Ｆと同じ位置に位置している。内側第２コア３３５の下端は、上下方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの上端部２６６Ｆと同じ位置に位置している。
図８に示されるように、内側第３コア３３８の上端は、上下方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの上端部２６６Ｆと同じ位置に位置している。内側第３コア３３８の下端は、上下方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの下端部２６８Ｆと同じ位置に位置している。
図８に示されるように、本実施の形態の外側第１コア３１２及び内側第１コア３３２の夫々は、径方向において第１コイル本体部２３２Ｆと対向している。外側第３コア３１８及び内側第３コア３３８の夫々は、径方向において第２コイル本体部２４２Ｆと対向している。
図８に示されるように、本実施の形態の上側コア３５０は、上下方向において、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの上端部２５６Ｆの上方に位置しており、且つ、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの上端部２５６Ｆと対向している。上側コア３５０は、径方向において、第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの上端部２５６Ｆよりも外側及び内側に張り出している。即ち、上側コア３５０の径方向内端は、径方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの内周部２５４Ｆよりも内側に位置しており、上側コア３５０の径方向外端は、径方向において第１コイル２３０Ｆのコイル断面２５０Ｆの外周部２５２Ｆよりも外側に位置している。なお、図示された上側コア３５０は、第１巻軸２３１Ｆを挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。
図８に示されるように、本実施の形態の下側コア３６０は、上下方向において、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの下端部２６８Ｆの下方に位置しており、且つ、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの下端部２６８Ｆと対向している。下側コア３６０は、径方向において、第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの下端部２６８Ｆよりも外側及び内側に張り出している。即ち、下側コア３６０の径方向内端は、径方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの内周部２６４Ｆよりも内側に位置しており、下側コア３６０の径方向外端は、径方向において第２コイル２４０Ｆのコイル断面２６０Ｆの外周部２６２Ｆよりも外側に位置している。なお、図示された下側コア３６０は、第１巻軸２３１Ｆを挟んで２つに分割されているが、本発明はこれに限定されず、Ｘ方向において一体的に構成されていてもよい。
図８に示されるように、本実施の形態の中間コア３７０は、上下方向において第１コイル本体部２３２Ｆと第２コイル本体部２４２Ｆとの間に位置している。
図８を参照して、本実施の形態のリアクトル１００Ｆにおいて、第１コイル本体部２３２Ｆと第２コイル本体部２４２Ｆとの結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たしていることが好ましい。
図８を参照すると、本実施の形態のリアクトル１００Ｆにおいて、第１コイル２３０Ｆ、第２コイル２４０Ｆ及びコア３００は、ケース６００内に配置されている。
以上、本発明について、複数の実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、種々の変形が可能である。
本実施の形態の第１コイル２３０，２３０Ｆ及び第２コイル２４０，２４０Ｆは、平角線２３３，２３３Ｆ，２４３，２４３Ｆで構成されていたが、丸線、角線又は薄いシートコイルであってもよい。
本実施の形態のリアクトル１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆは、第１コイル２３０，２３０Ｆ及び第２コイル２４０，２４０Ｆの２つのコイルを有していたが、２列以上の巻き列を有していてもよい。
本発明のリアクトルは、特に車載用として適しているが、これに限定されるわけではなく、その他のコイル部品にも適用可能である。
本発明のリアクトルの製作においては、圧粉コア、第１コイル及び第２コイルの製造公差により、第１コイル、第２コイルと圧粉コアとの間に隙間が生じる場合がある。このため、第１コイル、第２コイルと圧粉コアとの間の隙間が低比透磁率材料で埋められていてもよい。
（インダクタンス重畳特性のシミュレーション結果）
本実施の形態のリアクトル１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄに係る実施例１〜９について、インダクタンス重畳特性のシミュレーションを行った。ここで、第１の実施の形態のリアクトル１００は、実施例１〜３に対応している。第２の実施の形態のリアクトル１００Ａは、実施例４〜６に対応している。第３の実施の形態のリアクトル１００Ｂは、実施例７に対応している。第４の実施の形態のリアクトル１００Ｃは、実施例８に対応している。第５の実施の形態のリアクトル１００Ｄは、実施例９に対応している。また、第１の実施の形態のリアクトル１００において、中間コア３７０を非磁性体で構成したリアクトルについて、比較例１〜３として同様にシミュレーションを行った。シミュレーションにおいては、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間の距離ｄを表１のように設定した。シミュレーション結果を表１に示す。
Figure 2019125704
表１に示されるように、直流電流値Ｉｄｃ＝０の時のインダクタンスを比較すると、第１の実施の形態に係る実施例１〜３においては４９．３〜５２．３、第２の実施の形態に係る実施例４〜６においては６０．２〜６５．８、第３の実施の形態に係る実施例７，８においては１１８．３，１７２．４、第４の実施の形態に係る実施例９においては８１．６となっている一方、比較例１〜３においては４１．３〜４７．６となっている。これにより、実施例１〜９は、比較例１〜３の何れよりも高い自己インダクタンスを有していることが分かる。
また表１から理解されるように、実施例１〜４、実施例７及び実施例９においては、直流電流値Ｉｄｃの上昇による自己インダクタンスの急激な低下が抑制されており、良好な直流重畳特性が得られている。
（結合係数のシミュレーション結果）
実施例１〜９及び比較例１〜３に係る結合係数のシミュレーションを行った。シミュレーション結果を表２に示す。
Figure 2019125704
表２に示されるように、直流電流値Ｉｄｃ＝０における結合係数を比較すると、第１の実施の形態に係る実施例１〜３においては０．４５〜０．７８、第２の実施の形態に係る実施例４〜６においては０．１９〜０．４６となっている一方、比較例１〜３においては０．８８〜０．９７となっている。これにより、比較例１〜３のようなリアクトルにおいては、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間の距離ｄを調整しても結合係数を容易に調整可能とはなっていないことが理解される一方、実施例１〜６においては、第１コイル本体部２３２と第２コイル本体部２４２との間の距離ｄを調整することにより、結合係数を容易に調整可能となっていることが分かる。
また表２に示されるように、直流電流値Ｉｄｃが上昇しても、実施例１の結合係数は０．７８〜０．９１の範囲に、実施例２の結合係数は０．５８〜０．８１の範囲に、実施例３の結合係数は０．４５〜０．６６の範囲に、実施例７の結合係数は０．７７〜０．９２の範囲に、実施例９の結合係数は０．６９〜０．８９の範囲に、夫々留まっている。これらのことから、実施例１，２，３，７及び９においては、直流電流値Ｉｄｃが上昇しても、結合係数の急激な上昇が特に抑制されている。
（リップル電流のシミュレーション結果）
実施例１〜９及び比較例１〜３に係るリップル電流のシミュレーションを行った。シミュレーションにおいては、周波数を２０ｋＨｚ、低比透磁率材料４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄの比透磁率を１０、高比透磁率材料５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ，５００Ｄの比透磁率を１００に設定した。またシミュレーション条件として、入力電圧３００Ｖ及び出力電圧６００Ｖを条件１、入力電圧３００Ｖ及び出力電圧６５０Ｖを条件２とした。ここで、条件１における昇圧比（Ｄｕｔｙ比（＝１−入力電圧／出力電圧））は０．５となり、条件２における昇圧比は約０．５４となる。シミュレーション結果を表３に示す。
Figure 2019125704
表３に示されるように、条件１におけるリップル電流値（α）と条件２におけるリップル電流値（β）を比較すると、比較例１〜３の条件２におけるリップル電流値（β）が１０５．２〜２１６．９と条件１におけるリップル電流値（α）と比較して大幅に増加するのに対し、実施例１〜９の条件２におけるリップル電流値は１８．６〜６９．８と大幅な増加が抑制されている。また、条件１におけるリップル電流値（α）と条件２におけるリップル電流値（β）との比（β/α）を比較すると、実施例１〜９においては１．１〜１．６となっているのに対し、比較例１〜３においては２．２〜５．４となっている。これにより、β/αにおいては、実施例１〜９の全てが比較例１〜３を下回っていることが分かり、実施例１〜９は比較例１〜３と比較して昇圧比の変動に対するリップル電流の増大が抑制されていることが分かる。
（交流銅損のシミュレーション結果）
実施例１〜９及び比較例１〜３に係る交流銅損のシミュレーションを行った。シミュレーションの条件設定は上述のリップル電流のシミュレーションと同様に行った。シミュレーション結果を表４に示す。
Figure 2019125704
表４に示されるように、条件１における交流銅損（γ）と条件２における交流銅損（δ）を比較すると、比較例１〜３の条件２における交流銅損（δ）が４８８．９〜２７９１．１と条件１における交流銅損（γ）と比較して大幅に増加するのに対し、実施例１〜９の条件２における交流銅損（δ）は１６．２〜２８１．７と大幅な増加が抑制されている。また、条件１における交流銅損（γ）と条件２における交流銅損（δ）との比（δ/γ）を比較すると、実施例１〜９においては１．２〜２．７となっているのに対し、比較例１〜３においては４．７〜２９．３となっている。これにより、δ/γにおいては、実施例１〜９の全てが比較例１〜３を下回っていることが分かり、実施例１〜９は比較例１〜３と比較して昇圧比の変動に対する交流銅損の増大が抑制されていることが分かる。特に、実施例６においては、δ/γが実施例１〜９の中で最小値（１．２）を示し、昇圧比の変動に対する交流銅損の増大が特に抑制されていることが分かる。
（昇圧回路）
本実施の形態のリアクトル１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ、１００Ｆを利用して、昇圧回路７００を構成することができる。本実施の形態の昇圧回路７００について、以下に詳述する。
図９に示されるように、本実施の形態の昇圧回路７００は、電源Ｅと、第１スイッチング素子Ｓ１と、第２スイッチング素子Ｓ２と、第１整流素子Ｄ１と、第２整流素子Ｄ２と、リアクトル１００と、平滑コンデンサＣとを備えている。なお、本発明はこれに限定されず、リアクトル１００を、リアクトル１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆのいずれかに置き換えて昇圧回路７００を構成してもよい。
本実施の形態の電源Ｅは、直流電源である。なお、本発明はこれに限定されず、電源Ｅは交流電源であってもよい。
図９を参照して、本実施の形態の昇圧回路７００において、第１スイッチング素子Ｓ１と、第１整流素子Ｄ１と、リアクトル１００の第１コイル２３０とは、電源Ｅの出力をチョッピングして昇圧する第１昇圧チョッパ回路７２０を構成している。
本実施の形態の第１スイッチング素子Ｓ１としては、ＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等の半導体スイッチング素子を用いることができる。また、Ｓｉを用いた典型的なＭＯＳＦＥＴの他、Ｓｉを用いたＳＪ−ＭＯＳＦＥＴ（スーパージャンクション構造のＭＯＳＦＥＴ）や、ＳｉＣ，ＧａＮ，Ｇａ２Ｏ３等を用いたワイドギャップの半導体を用いることもできる。
本実施の形態の第１整流素子Ｄ１としては、Ｓｉ（シリコン）−ｐｎダイオード、ＳｉＣ（炭化珪素）−ＳＢダイオード、ＭＯＳＦＥＴの同期整流や、ボディダイオード、またそれらを並列したものを用いることが出来る。
同様に、図９を参照して、本実施の形態の昇圧回路７００において、第２スイッチング素子Ｓ２と、第２整流素子Ｄ２と、リアクトル１００の第２コイル２４０とは、電源Ｅの出力をチョッピングして昇圧する第２昇圧チョッパ回路７５０を構成している。
本実施の形態の第２スイッチング素子Ｓ２としては、ＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）等の半導体スイッチング素子を用いることができる。また、Ｓｉを用いた典型的なＭＯＳＦＥＴの他、Ｓｉを用いたＳＪ−ＭＯＳＦＥＴ（スーパージャンクション構造のＭＯＳＦＥＴ）や、ＳｉＣ，ＧａＮ，Ｇａ２Ｏ３等を用いたワイドギャップの半導体を用いることもできる。なお、第２スイッチング素子Ｓ２は、第１スイッチング素子Ｓ１と同種のものであってもよいし、異種のものであってもよい。
本実施の形態の第２整流素子Ｄ２としては、Ｓｉ（シリコン）−ｐｎダイオード、ＳｉＣ（炭化珪素）−ＳＢダイオード、ＭＯＳＦＥＴの同期整流や、ボディダイオード、またそれらを並列したものを用いることが出来る。なお、第２整流素子Ｄ２は、第１整流素子Ｄ１と同種のものであってもよいし、異種のものであってもよい。
即ち、本実施の形態の昇圧回路７００は、第１昇圧チョッパ回路７２０と、第２昇圧チョッパ回路７５０とを備えている。ここで、第１昇圧チョッパ回路７２０と第２昇圧チョッパ回路７５０とは、並列に接続されている。また、第１昇圧チョッパ回路７２０及び第２昇圧チョッパ回路７５０の夫々をインターリーブ動作させる。
本実施の形態の平滑コンデンサＣは、第１昇圧チョッパ回路７２０及び第２昇圧チョッパ回路７５０の出力電流を平滑化するものである。
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ リアクトル
２３０，２３０Ｆ 第１コイル
２３１，２３１Ｆ 第１巻軸
２３２，２３２Ｆ 第１コイル本体部
２３３，２３３Ｆ 平角線
２３４ 第１端部
２４０，２４０Ｆ 第２コイル
２４１，２４１Ｆ 第２巻軸
２４２，２４２Ｆ 第２コイル本体部
２４３，２４３Ｆ 平角線
２４４ 第２端部
２５０，２５０Ｆ コイル断面
２５２，２５２Ｆ 外周部
２５４，２５４Ｆ 内周部
２５６，２５６Ｆ 上端部
２５８，２５８Ｆ 下端部
２６０，２６０Ｆ コイル断面
２６２，２６２Ｆ 外周部
２６４，２６４Ｆ 内周部
２６６，２６６Ｆ 上端部
２６８，２６８Ｆ 下端部
３００，３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄ，３００Ｅ コア
３１０，３１０Ｂ 外側コア
３１２，３１２Ｂ 外側第１コア
３１５ 外側第２コア
３１８，３１８Ｂ 外側第３コア
３３０，３３０Ｂ，３３０Ｅ 内側コア
３３２，３３２Ｂ 内側第１コア
３３５，３３５Ｅ 内側第２コア
３３８，３３８Ｂ 内側第３コア
３５０，３５０Ｂ，３５０Ｄ 上側コア
３６０，３６０Ｂ，３６０Ｄ 下側コア
３７０，３７０Ａ 中間コア
４００，４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ，４００Ｅ 低比透磁率材料
４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ，４１０Ｄ，４１０Ｅ 複合磁性体
４１２ 結合剤
４１４ 磁性体粉末
４３０ 非磁性ギャップ
５００，５００Ａ，５００Ｂ，５００Ｃ，５００Ｄ 高比透磁率材料（圧粉コア）
６００ ケース
ｄ 距離
ｄｆ 距離
７００ 昇圧回路
Ｅ 電源
７２０ 第１昇圧チョッパ回路
Ｓ１ 第１スイッチング素子
Ｄ１ 第１整流素子
７５０ 第２昇圧チョッパ回路
Ｓ２ 第２スイッチング素子
Ｄ２ 第２整流素子
Ｃ 平滑コンデンサ

Claims (14)

  1. 第１コイルと、第２コイルと、コアとを備えるリアクトルであって、
    前記第１コイル及び前記第２コイルは、前記コアに埋設されており、
    前記第１コイルは、上下方向に延びる第１巻軸を有する第１コイル本体部を備えており、
    前記第２コイルは、前記上下方向に延びる第２巻軸を有する第２コイル本体部を備えており、
    前記第１コイル本体部は、前記上下方向において前記第２コイル本体部から離れて上方に位置しており、
    前記第１コイル及び前記第２コイルの夫々は、前記第１巻軸と前記第２巻軸とを含む平面内において、１つのコイル断面を更に有しており、
    前記コイル断面は、外周部と、内周部と、上端部と、下端部とを有しており、
    前記内周部は、前記第１巻軸と直交する径方向において前記外周部の内側に位置しており、
    前記上端部は、前記上下方向において前記下端部の上方に位置しており、
    前記コアは、外側コアと、内側コアと、上側コアと、下側コアと、中間コアとを有しており、
    前記外側コアは、前記径方向において、前記第１コイルの前記コイル断面の前記外周部及び前記第２コイルの前記コイル断面の前記外周部の夫々の外側に位置しており、
    前記内側コアは、前記径方向において、前記第１コイルの前記コイル断面の前記内周部及び前記第２コイルの前記コイル断面の前記内周部の内側に位置しており、
    前記外側コア及び前記内側コアの夫々は、前記上下方向において前記上側コアと前記下側コアとの間に位置しており、
    前記外側コアは、外側第１コアと、外側第２コアと、外側第３コアとを有しており、
    前記内側コアは、内側第１コアと、内側第２コアと、内側第３コアとを有しており、
    前記外側第１コア及び前記内側第１コアの夫々は、前記径方向において前記第１コイル本体部と対向しており、
    前記外側第２コア及び前記内側第２コアの夫々は、前記径方向において前記中間コアと対向しており、
    前記外側第３コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記径方向において前記第２コイル本体部と対向しており、
    前記上側コアは、前記上下方向において、前記第１コイルの前記コイル断面の前記上端部の上方に位置しており、
    前記下側コアは、前記上下方向において、前記第２コイルの前記コイル断面の前記下端部の下方に位置しており、
    前記中間コアは、前記上下方向において前記第１コイル本体部と前記第２コイル本体部との間に位置しており、
    前記中間コアは、前記径方向において前記内側コアと前記外側コアとの間に位置しており、
    前記コアは、低比透磁率材料と高比透磁率材料とで構成されており、
    前記高比透磁率材料は、前記低比透磁率材料よりも高い比透磁率を有しており、
    前記外側第１コア及び前記外側第２コアの一方は、前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記外側第１コア及び前記外側第２コアの残りの一方は、前記低比透磁率材料又は前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記外側第１コアが前記低比透磁率材料で構成されている場合、前記外側第３コアは前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記外側第１コアが前記高比透磁率材料で構成されている場合、前記外側第３コアは前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コア及び前記内側第２コアの一方は、前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コア及び前記内側第２コアの残りの一方は、前記低比透磁率材料又は前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コアが前記低比透磁率材料で構成されている場合、前記内側第３コアは前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コアが前記高比透磁率材料で構成されている場合、前記内側第３コアは前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記上側コア及び前記下側コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記中間コアは、前記低比透磁率材料又は前記高比透磁率材料で構成されている
    リアクトル。
  2. 請求項１記載のリアクトルであって、
    前記外側第１コア、前記外側第２コア及び前記外側第３コアの夫々は、前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コア、前記内側第２コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記低比透磁率材料で構成されている
    リアクトル。
  3. 請求項１記載のリアクトルであって、
    前記外側第１コア及び前記外側第３コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記外側第２コアは、前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第２コアは、前記低比透磁率材料で構成されている
    リアクトル。
  4. 請求項１記載のリアクトルであって、
    前記外側第１コア、前記外側第２コア及び前記外側第３コアの夫々は、前記低比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第１コア及び前記内側第３コアの夫々は、前記高比透磁率材料で構成されており、
    前記内側第２コアは、前記低比透磁率材料で構成されている
    リアクトル。
  5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記第１コイル本体部及び前記第２コイル本体部の夫々は、平角線をフラットワイズ巻きしてなるものである
    リアクトル。
  6. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記第１コイル本体部及び前記第２コイル本体部の夫々は、平角線をエッジワイズ巻きしてなるものである
    リアクトル。
  7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記高比透磁率材料は、圧粉コアであり、
    前記低比透磁率材料は、硬化した結合剤と、前記結合剤内部に分散配置された磁性体粉末とを有する複合磁性体からなるコアである
    リアクトル。
  8. 請求項１から請求項７までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記第１コイル本体部と前記第２コイル本体部との結合係数をｋとするとき、零磁界において０．２≦ｋ≦０．８を満たす
    リアクトル。
  9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記第１コイル本体部と前記第２コイル本体部との間の距離をｄとするとき、１ｍｍ≦ｄ≦５ｍｍを満たす
    リアクトル。
  10. 請求項１から請求項９までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記低比透磁率材料の比透磁率をμLとするとき、３≦μL≦４０を満たす
    リアクトル。
  11. 請求項１から請求項１０までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記高比透磁率材料の比透磁率をμｈとするとき、４０＜μｈ≦３００を満たす
    リアクトル。
  12. 請求項１から請求項１１までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記低比透磁率材料は、非磁性ギャップを有している
    リアクトル。
  13. 請求項１から請求項１２までのいずれかに記載のリアクトルであって、
    前記リアクトルは、ケースを更に有しており、
    前記ケースは、アルミ製又は樹脂製であり
    前記第１コイル、前記第２コイル及び前記コアは、前記ケース内に配置されている
    リアクトル。
  14. 電源と、第１スイッチング素子と、第２スイッチング素子と、第１整流素子と、第２整流素子と、請求項１から請求項１３までのいずれかに記載のリアクトルとを備える昇圧回路であって、
    前記第１スイッチング素子と、前記第１整流素子と、前記リアクトルの前記第１コイルとは、前記電源の出力をチョッピングして昇圧する第１昇圧チョッパ回路を構成しており、
    前記第２スイッチング素子と、前記第２整流素子と、前記リアクトルの前記第２コイルとは、前記電源の出力をチョッピングして昇圧する第２昇圧チョッパ回路を構成しており、
    前記第１昇圧チョッパ回路と前記第２昇圧チョッパ回路とは、並列に接続されており、
    前記第１昇圧チョッパ回路及び前記第２昇圧チョッパ回路の夫々をインターリーブ動作させる
    昇圧回路。
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