JP2019201084A - Coil part, circuit board, and power supply device - Google Patents

Coil part, circuit board, and power supply device Download PDF

Info

Publication number
JP2019201084A
JP2019201084A JP2018094063A JP2018094063A JP2019201084A JP 2019201084 A JP2019201084 A JP 2019201084A JP 2018094063 A JP2018094063 A JP 2018094063A JP 2018094063 A JP2018094063 A JP 2018094063A JP 2019201084 A JP2019201084 A JP 2019201084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
outer leg
leg
pair
coil component
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.)
Pending
Application number
JP2018094063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佐藤 淳
Atsushi Sato
佐藤  淳
和嗣 草別
Kazutsugu Kusabetsu
和嗣 草別
幸伯 山田
Kohaku Yamada
幸伯 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2018094063A priority Critical patent/JP2019201084A/en
Publication of JP2019201084A publication Critical patent/JP2019201084A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

To provide a coil part that is less susceptible to magnetic saturation and can reduce leakage magnetic flux without increasing the size.SOLUTION: A coil part used for multiphase transformer coupling includes multiple independent coils and one or more magnetic cores, the magnetic core includes a plurality of outer leg portions each having a pair of outer leg pieces in which at least a portion of the coil is arranged and arranged in series and a gap interposed between the pair of outer leg pieces, a central leg portion having a portion disposed between any two of the outer leg portions and no intervening gap, and a pair of connecting portions that connect the plurality of outer leg portions and the central leg portion in a parallel state, and the relative permeability of the center leg portion is smaller than the relative permeability of each of the outer leg portions.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、コイル部品、回路基板、及び電源装置に関するものである。   The present invention relates to a coil component, a circuit board, and a power supply device.

コイルと磁性コアとを備えるコイル部品として、特許文献1のインターリーブ用PFCチョークコイル、特許文献2のマルチフェーズコンバータ用の複合リアクトル、特許文献3のDC−DCコンバータに備わる結合トランスなどが知られている。特許文献1〜特許文献3のコイル部品は、2つの独立したコイルと、1つの磁性コアとを備える。   As coil parts including a coil and a magnetic core, a PFC choke coil for interleaving in Patent Document 1, a composite reactor for a multi-phase converter in Patent Document 2, a coupling transformer provided in a DC-DC converter in Patent Document 3 are known. Yes. The coil components of Patent Documents 1 to 3 include two independent coils and one magnetic core.

特許文献1のチョークコイルは、第1巻線が巻回されたC字状の第1コア部(外側脚部)と、第2巻線が巻回されたC字状の第2コア部(外側脚部)と、第1コア部と第2コア部の間に配置されるI字状の第3コア部(中央脚部)とを備える。このチョークコイルは、各コア部間にギャップが介在されていない。第3コア部は、第1コア部及び第2コア部の比初透磁率よりも高い比初透磁率の磁性材で構成されている。   The choke coil of Patent Document 1 includes a C-shaped first core portion (outer leg portion) around which a first winding is wound, and a C-shaped second core portion around which a second winding is wound ( An outer leg portion) and an I-shaped third core portion (central leg portion) disposed between the first core portion and the second core portion. In the choke coil, no gap is interposed between the core portions. The third core portion is made of a magnetic material having a relative initial permeability higher than that of the first core portion and the second core portion.

特許文献2の複合リアクトルは、第1コイルが巻設されたC字状の第1磁心(外側脚部)と、第2コイルが巻設されたC字状の第2磁心(外側脚部)と、第1磁心と第2磁心との間に配置されるI字状の共用磁心(中央脚部)とを備える。この複合リアクトルは、第1磁心及び第2磁心と、共用磁心との間に磁気ギャップが介在されている。共用磁心は、第1磁心、及び第2磁心よりも実効透磁率の大きいフェライト磁心で構成されている。   The composite reactor of Patent Document 2 includes a C-shaped first magnetic core (outer leg) around which a first coil is wound and a C-shaped second magnetic core (outer leg) around which a second coil is wound. And an I-shaped shared magnetic core (center leg) disposed between the first magnetic core and the second magnetic core. In this composite reactor, a magnetic gap is interposed between the first magnetic core and the second magnetic core and the shared magnetic core. The shared magnetic core is composed of a ferrite core having an effective permeability larger than that of the first magnetic core and the second magnetic core.

特許文献3の結合トランスは、2つのコイルと、2つのE字状のコアを組み合わせたような磁性コアを備える。磁性コアは、第一コイルが配置される第一磁脚(外側脚部)と、第二コイルが配置される第二磁脚(外側脚部)と、両磁脚に挟まれる中央脚部と、これらを並列状態で挟む一対の連結部とを備える。中央脚部は、ギャップを備える。   The coupling transformer of Patent Document 3 includes a magnetic core that is a combination of two coils and two E-shaped cores. The magnetic core includes a first magnetic leg (outer leg) on which the first coil is disposed, a second magnetic leg (outer leg) on which the second coil is disposed, and a central leg sandwiched between both magnetic legs. And a pair of connecting portions sandwiching them in parallel. The central leg is provided with a gap.

特開2014−123639号公報JP 2014-1223639 A 特開2014−78577号公報JP 2014-78577 A 特開2013−198211号公報JP2013-19821A

各コイルはそれぞれ、配線パターンなどを介してスイッチなどの回路部品が接続される。これらの配線パターンや回路部品の製造誤差や接続状態のばらつきなどに起因して、各コイルに流れる電流に大きな差が生じることがある。特許文献1〜3では、各コイルがつくる磁束が同一方向に向いて互いに打ち消されるように各コイルを各外側脚部に配置すれば、上記電流差によって、磁性コアが磁気飽和する虞がある。両コイルに加わる変化する電圧に起因する磁束の鎖交成分は、主に一方の外側脚部から中央脚部を通らずに他方の外側脚部を経る磁路(トランス結合の磁路)を通るため、各コイルの電流差が大きいほど上記トランス結合の磁路を通過しようとする磁束量が多くなるからである。磁性コアが磁気飽和すれば、所定の昇降圧動作を行えなくなる。磁性コアの磁路面積を大きくすれば、磁気飽和を抑制できるが、磁性コアが大型化、延いてはコイル部品が大型化する。更に、特許文献3では、中央脚部の大きなギャップにより、各コイルに流れる直流電流がつくる磁束が各外側脚部から中央脚部を経る磁路を通るため、中央脚部からの漏れ磁束が多くなる虞がある。漏れ磁束が多くなれば、周辺部品のノイズの発生や発熱の原因になる。   Each coil is connected to a circuit component such as a switch via a wiring pattern or the like. Due to manufacturing errors of these wiring patterns and circuit components, variations in connection state, and the like, a large difference may occur in the current flowing through each coil. In Patent Documents 1 to 3, if each coil is arranged on each outer leg so that the magnetic flux generated by each coil is canceled in the same direction, the magnetic core may be magnetically saturated due to the current difference. The interlinkage component of the magnetic flux caused by the changing voltage applied to both coils mainly passes through the magnetic path (transformer-coupled magnetic path) from one outer leg to the other outer leg without passing through the central leg. For this reason, as the current difference between the coils increases, the amount of magnetic flux that attempts to pass through the transformer-coupled magnetic path increases. If the magnetic core is magnetically saturated, a predetermined step-up / step-down operation cannot be performed. Increasing the magnetic path area of the magnetic core can suppress magnetic saturation, but increases the size of the magnetic core and thus the size of the coil component. Furthermore, in Patent Document 3, a large gap in the center leg causes a magnetic flux generated by a direct current flowing through each coil to pass through a magnetic path from each outer leg to the center leg, so that a large amount of magnetic flux leaks from the center leg. There is a risk of becoming. If the leakage magnetic flux increases, it may cause noise and heat generation in peripheral parts.

そこで、大型化することなく、磁気飽和し難くて漏れ磁束を低減できるコイル部品を提供することを目的の一つとする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a coil component that is less susceptible to magnetic saturation and can reduce leakage magnetic flux without increasing its size.

また、回路基板、及び電源装置を提供することを目的の一つとする。   Another object is to provide a circuit board and a power supply device.

本開示に係るコイル部品は、
多相のトランス結合に利用されるコイル部品であって、
複数の独立したコイルと1つ以上の磁性コアとを備え、
前記磁性コアは、
前記コイルの少なくとも一部が配置され、直列に配置される一対の外側脚片と前記一対の外側脚片の間に介在されるギャップとを有する複数の外側脚部と、
任意の2つの前記外側脚部の間に配置される部分を有し、ギャップが介在されない中央脚部と、
前記複数の外側脚部と前記中央脚部とを並列状態で連結する一対の連結部とを備え、
前記中央脚部の比透磁率が、前記各外側脚部の比透磁率よりも小さい。
The coil component according to the present disclosure is:
A coil component used for multiphase transformer coupling,
Comprising a plurality of independent coils and one or more magnetic cores;
The magnetic core is
A plurality of outer legs having a pair of outer leg pieces disposed in series and a gap interposed between the pair of outer leg pieces, wherein at least a part of the coil is disposed;
A central leg having a portion disposed between any two said outer legs, with no gaps interposed therebetween;
A pair of connecting portions for connecting the plurality of outer leg portions and the central leg portion in a parallel state;
The relative permeability of the central leg is smaller than the relative permeability of each outer leg.

本開示に係る回路基板は、本開示に係るコイル部品を備える。   A circuit board according to the present disclosure includes a coil component according to the present disclosure.

本開示に係る電源装置は、本開示に係る回路基板を備える。   The power supply device according to the present disclosure includes the circuit board according to the present disclosure.

本開示に係るコイル部品は、大型化することなく、磁気飽和し難くて漏れ磁束を低減できる。   The coil component according to the present disclosure is less likely to be magnetically saturated without increasing its size and can reduce leakage magnetic flux.

本開示に係る回路基板、及び本開示に係る電源装置は、所定の変圧動作を良好に行える。   The circuit board according to the present disclosure and the power supply device according to the present disclosure can satisfactorily perform a predetermined transformation operation.

実施形態1に係るコイル部品の概略を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating an outline of a coil component according to Embodiment 1. FIG. 図1に示すコイル部品の(II)−(II)切断線で切断した状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state cut | disconnected by the (II)-(II) cutting line of the coil components shown in FIG. 図1に示すコイル部品の(III)−(III)切断線で切断した状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the state cut | disconnected by the (III)-(III) cutting line of the coil components shown in FIG. 実施形態2に係るコイル部品の概略を示す斜視図である。6 is a perspective view illustrating an outline of a coil component according to Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係るコイル部品の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the coil component which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施形態に係る回路基板、及び実施形態に係る電源装置の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the circuit board which concerns on embodiment, and the power supply device which concerns on embodiment. 試料No.1の磁束密度の分布状態を示す分布図である。Sample No. It is a distribution map which shows the distribution state of 1 magnetic flux density. 試料No.101のシミュレーション用の試料の概略を示す縦断面図である。Sample No. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the outline of the sample for simulation of 101. FIG. 試料No.101の磁束密度の分布状態を示す分布図である。Sample No. It is a distribution map which shows the distribution state of the magnetic flux density of 101.

《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様の内容を列記して説明する。
<< Description of Embodiments of the Present Invention >>
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.

(1)本発明の一態様に係るコイル部品は、
多相のトランス結合に利用されるコイル部品であって、
複数の独立したコイルと1つ以上の磁性コアとを備え、
前記磁性コアは、
前記コイルの少なくとも一部が配置され、直列に配置される一対の外側脚片と前記一対の外側脚片の間に介在されるギャップとを有する複数の外側脚部と、
任意の2つの前記外側脚部の間に配置される部分を有し、ギャップが介在されない中央脚部と、
前記複数の外側脚部と前記中央脚部とを並列状態で連結する一対の連結部とを備え、
前記中央脚部の比透磁率が、前記各外側脚部の比透磁率よりも小さい。
(1) A coil component according to an aspect of the present invention includes:
A coil component used for multiphase transformer coupling,
Comprising a plurality of independent coils and one or more magnetic cores;
The magnetic core is
A plurality of outer legs having a pair of outer leg pieces disposed in series and a gap interposed between the pair of outer leg pieces, wherein at least a part of the coil is disposed;
A central leg having a portion disposed between any two said outer legs, with no gaps interposed therebetween;
A pair of connecting portions for connecting the plurality of outer leg portions and the central leg portion in a parallel state;
The relative permeability of the central leg is smaller than the relative permeability of each outer leg.

上記の構成によれば、各外側脚部がギャップを有すると共に、中央脚部の比透磁率が外側脚部の比透磁率よりも小さいことで、中央脚部にギャップを介在させなくても磁気飽和を抑制し易い。そのため、磁気飽和を抑制するために磁路面積を大きくしなくてもよいので、磁性コアの大型化、延いてはコア部品の大型化を抑制できる。各外側脚部のギャップは各コイル内に配置されることで、このギャップからの漏れ磁束はコイル部品の外部に漏れ難い。そして、中央脚部にギャップが介在されていないため、中央脚部からの漏れ磁束を低減できる。それにより、周辺部品のノイズの発生や発熱を抑制できる。   According to the above configuration, each outer leg has a gap, and the relative permeability of the center leg is smaller than the relative permeability of the outer leg, so that the magnetic force can be obtained without interposing the gap in the center leg. It is easy to suppress saturation. Therefore, since it is not necessary to increase the magnetic path area in order to suppress magnetic saturation, it is possible to suppress an increase in the size of the magnetic core and, in turn, an increase in the size of the core component. Since the gaps of the outer legs are arranged in the coils, the leakage magnetic flux from the gaps hardly leaks outside the coil components. And since the gap is not interposed in the center leg, the leakage magnetic flux from the center leg can be reduced. Thereby, generation | occurrence | production of noise and heat_generation | fever of a peripheral component can be suppressed.

(2)上記コイル部品の一形態として、
前記中央脚部の断面積が、前記各外側脚部の断面積よりも小さいことが挙げられる。
(2) As one form of the coil component,
It is mentioned that the cross-sectional area of the said center leg part is smaller than the cross-sectional area of each said outer leg part.

上記の構成によれば、中央脚部の断面積が各外側脚部の断面積よりも大きい場合に比較して、磁性コアを小型化し易く、延いてはコイル部品を小型化し易い。   According to said structure, compared with the case where the cross-sectional area of a center leg part is larger than the cross-sectional area of each outer side leg part, it is easy to make a magnetic core small, and it is easy to make a coil component small.

(3)上記コイル部品の一形態として、
前記複数のコイルのうち任意のコイルと残りのコイルとの結合係数の合計が、0.7以上であることが挙げられる。
(3) As one form of the coil component,
It is mentioned that the total of the coupling coefficients of an arbitrary coil and the remaining coils among the plurality of coils is 0.7 or more.

上記の構成によれば、結合係数の低下に起因するリップル電流の増加量が小さく、リップル電流による影響の小さい回路基板を構築できる。   According to the above configuration, it is possible to construct a circuit board in which the increase amount of the ripple current due to the decrease in the coupling coefficient is small and the influence of the ripple current is small.

(4)上記コイル部品の一形態として、
前記各連結部は、ギャップを介さず一連に形成されており、
前記各外側脚部における前記一対の外側脚片の一方と前記一対の連結部の一方とが一体成形され、
前記各外側脚部における前記一対の外側脚片の他方と前記一対の連結部の他方とが一体成形され、
前記中央脚部は、前記外側脚部及び前記連結部とは独立した成形体であることが挙げられる。
(4) As one form of the coil component,
Each of the connecting portions is formed in series without a gap,
One of the pair of outer leg pieces and one of the pair of connecting portions in each of the outer leg portions are integrally formed,
The other of the pair of outer leg pieces and the other of the pair of connecting portions in each of the outer leg portions are integrally formed,
It is mentioned that the said center leg part is a molded object independent of the said outer side leg part and the said connection part.

上記の構成によれば、各外側脚部における外側脚片の一方と連結部の一方とが一体成形された一対の成形体と、中央脚部との3つの部材を組み合わせることで磁性コアを構築できるため、磁性コアの部品点数が少ない。そのため、磁性コアの組立作業性を向上でき、延いてはコイル部品の組立作業性を向上できる。特に、磁性コアの構成部材同士の接続箇所を、中央脚部と一対の連結部との2箇所とすることができるため、磁性コアの組合作業性に優れる。上記一対の成形体と中央脚部とが独立した成形体であることにより、両成形体の仕様(構成材料やその配合など)を変えることで、容易に外側脚部に対して中央脚部の比透磁率を小さくすることができる。   According to the above configuration, a magnetic core is constructed by combining a pair of molded bodies in which one of the outer leg pieces and one of the connecting portions of each outer leg portion are integrally formed and the central leg portion. This reduces the number of magnetic core parts. Therefore, the assembly workability of the magnetic core can be improved, and as a result, the assembly workability of the coil component can be improved. In particular, since the connecting portions between the constituent members of the magnetic core can be two places of the central leg portion and the pair of connecting portions, the combination workability of the magnetic core is excellent. Since the pair of molded bodies and the central leg are independent molded bodies, the specifications of the two molded bodies (such as constituent materials and blends thereof) can be easily changed so that the central leg can be easily compared with the outer legs. The relative permeability can be reduced.

(5)上記コイル部品の一形態として、
1つの前記磁性コアを有し、
前記各外側脚部には、前記各コイルが配置されることが挙げられる。
(5) As one form of the coil component,
Having one said magnetic core,
It is mentioned that each said coil is arrange | positioned at each said outer leg part.

上記の構成によれば、大型化することなく、磁気飽和し難くて漏れ磁束を低減できる。   According to said structure, it is hard to saturate magnetically and it can reduce a leakage magnetic flux, without enlarging.

(6)上記コイル部品の一形態として、
環状に配置される複数の前記磁性コアを有し、
前記各磁性コアは、2つの前記外側脚部を有し、
前記コイルは、隣接する前記磁性コアのうち、一方の前記磁性コアの一方の前記外側脚部と、他方の前記磁性コアの一方の前記外側脚部とを一括して内部に収納することが挙げられる。
(6) As one form of the coil component,
A plurality of the magnetic cores arranged in an annular shape;
Each of the magnetic cores has the two outer legs,
In the coil, the one outer leg portion of one of the magnetic cores and the one outer leg portion of the other magnetic core among the adjacent magnetic cores are collectively housed inside. It is done.

上記の構成によれば、大型化することなく、磁気飽和し難くて漏れ磁束を低減できる。   According to said structure, it is hard to saturate magnetically and it can reduce a leakage magnetic flux, without enlarging.

(7)本発明の一態様に係る回路基板は、
上記(1)から上記(6)のいずれか1つのコイル部品を備える。
(7) A circuit board according to an aspect of the present invention includes:
Any one coil part of said (1) to said (6) is provided.

上記の構成によれば、各コイルに流れる電流差によって磁気飽和し難い上に、リップル電流の増加量も小さい上記コイル部品を備えるため、多相のトランス結合型昇降圧回路といった変圧回路に用いれば、所定の変圧動作を良好に行える。また、漏れ磁束の少ない上記コイル部品を備えるため、ノイズが少なく発熱し難い。   According to the above configuration, since the coil component is less likely to be magnetically saturated due to the current difference flowing through each coil and the increase amount of the ripple current is small, if used in a transformer circuit such as a multi-phase transformer coupled step-up / down circuit. The predetermined transformation operation can be performed satisfactorily. Further, since the coil component having a small leakage magnetic flux is provided, the noise is small and it is difficult to generate heat.

(8)本発明の一態様に係る電源装置は、
上記(7)の回路基板を備える。
(8) A power supply device according to one embodiment of the present invention includes:
The circuit board of (7) is provided.

上記の構成によれば、上記回路基板を備えるため、多相のトランス結合型昇降圧コンバータといったコンバータに用いれば、所定の変圧動作を良好に行える。   According to said structure, since it comprises the said circuit board, if it uses for converters, such as a polyphase transformer coupling type | mold step-up / step-down converter, a predetermined transformation operation can be performed favorably.

《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は、同一名称物を示す。以下の説明は、コイル部品、コイル部品を備える回路基板、回路基板を備える電源装置、の順に行う。コイル部品は、全体概要を説明した後、各実施形態の構成の詳細を説明する。
<< Details of Embodiment of the Present Invention >>
Details of embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same code | symbol in a figure shows the same name thing. The following description will be given in the order of a coil component, a circuit board including the coil component, and a power supply device including the circuit board. The coil component will be described in detail after describing the overall outline, followed by details of the configuration of each embodiment.

〔コイル部品〕
[概要]
実施形態に係るコイル部品1は、多相のトランス結合に利用されるもので、複数の独立したコイル2と1つ以上の磁性コア3とを備える(図1など)。コイル部品1におけるコイル2と磁性コア3の数の組み合わせは、実施形態1,2のように、複数のコイル2と1つの磁性コア3としたり(図1、図4)、実施形態3のように、複数のコイル2と複数の磁性コア3としたりできる(図5)。磁性コア3は、複数の外側脚部31と、1つの中央脚部32と、複数の外側脚部31と中央脚部32とを並列状態で連結する一対の連結部33とを備える。外側脚部31の数は、コイル2と磁性コア3の数の組み合わせに応じて適宜選択でき、実施形態1や実施形態2のように、コイル2と同数としたり(図1、図4)、実施形態3のように、コイル2よりも多く(例えばコイル数の2倍)したりできる(図5)。中央脚部32は、任意の2つの外側脚部31の間に配置される部分を有する。実施形態に係るコイル部品1の特徴の1つは、外側脚部31が特定の構成を有する点と、中央脚部32が特定の構成を有する点と、外側脚部31と中央脚部32の比透磁率(磁気特性)が特定の関係を満たす点とにある。
[Coil parts]
[Overview]
The coil component 1 according to the embodiment is used for multiphase transformer coupling, and includes a plurality of independent coils 2 and one or more magnetic cores 3 (FIG. 1 and the like). The combination of the number of coils 2 and magnetic cores 3 in the coil component 1 may be a plurality of coils 2 and one magnetic core 3 as in the first and second embodiments (FIGS. 1 and 4), as in the third embodiment. In addition, a plurality of coils 2 and a plurality of magnetic cores 3 can be formed (FIG. 5). The magnetic core 3 includes a plurality of outer leg portions 31, one central leg portion 32, and a pair of connecting portions 33 that connect the plurality of outer leg portions 31 and the central leg portion 32 in parallel. The number of outer legs 31 can be appropriately selected according to the combination of the number of coils 2 and magnetic cores 3, and can be the same as the number of coils 2 as in the first and second embodiments (FIGS. 1 and 4). As in the third embodiment, the number can be larger than that of the coil 2 (for example, twice the number of coils) (FIG. 5). The center leg 32 has a portion disposed between any two outer legs 31. One of the features of the coil component 1 according to the embodiment is that the outer leg 31 has a specific configuration, the central leg 32 has a specific configuration, and the outer leg 31 and the central leg 32 have a specific configuration. The relative permeability (magnetic characteristics) satisfies a specific relationship.

[実施形態1]
主として図1から図3(適宜、図6)を参照して、実施形態1に係るコイル部品1を説明する。実施形態1のコイル部品1は、二相のトランス結合に利用されるもので、2つの独立したコイル2と1つの磁性コア3とを備える。図1から図3では、説明の便宜上、コイル2を簡略して示している。
[Embodiment 1]
The coil component 1 according to the first embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 1 to 3 (as appropriate, FIG. 6). The coil component 1 according to the first embodiment is used for two-phase transformer coupling, and includes two independent coils 2 and one magnetic core 3. 1 to 3, the coil 2 is shown in a simplified manner for convenience of explanation.

(コイル)
各コイル2は、巻線を螺旋状に巻回してなる筒状の巻回部21と、巻回部21から延びる巻線の一対の引出部22(図6)とを有する。各巻回部21は、後述の磁性コア3の各外側脚部31に配置される。各引出部22は、回路基板5の配線パターン51などに接続される(図6)。各コイル2には、配線パターン51(図6)を介して、電力供給を行う電源などの外部装置(図示せず)が接続される。各コイル2は、通電した際、各コイル2に流れる電流が作る磁束が同一方向に向いて互いに打ち消されるように配置する。即ち、各コイル2には、このような磁束の流れとなるように電流が流される。
(coil)
Each coil 2 includes a cylindrical winding portion 21 formed by winding a winding in a spiral shape, and a pair of lead portions 22 (FIG. 6) of the winding extending from the winding portion 21. Each winding portion 21 is disposed on each outer leg portion 31 of the magnetic core 3 described later. Each extraction part 22 is connected to the wiring pattern 51 etc. of the circuit board 5 (FIG. 6). Each coil 2 is connected to an external device (not shown) such as a power source for supplying power via a wiring pattern 51 (FIG. 6). The coils 2 are arranged so that when energized, the magnetic fluxes generated by the currents flowing through the coils 2 are canceled in the same direction. That is, a current is passed through each coil 2 so as to have such a magnetic flux flow.

各巻線は、導体線の外周に絶縁被覆を有する被覆線を好適に利用できる。その他、各巻線は、リッツ線を用いてもよい。導体線の種類は、平角線や丸線が挙げられる。導体線が平角線であれば、占積率を高め易く、小型なコイル2とし易い。導体線が平角線からなるコイルは、リッツ線よりも保形性に優れ、磁性コア3と独立して作製しても筒形状を保持できる。導体線の構成材料は、例えば銅やアルミニウム、その合金が挙げられる。絶縁被覆の構成材料は、例えばエナメルと呼ばれるポリアミドイミドなどの樹脂が挙げられる。各巻線は、本例では被覆平角線を用いている。各巻線の仕様(構成材料、サイズ(幅や厚さ)、断面積など)は、適宜選択でき、本例では互いに同じとしている。   For each winding, a coated wire having an insulating coating on the outer periphery of the conductor wire can be suitably used. In addition, a litz wire may be used for each winding. Examples of the conductor wire include a flat wire and a round wire. If the conductor wire is a flat wire, the space factor can be easily increased, and the small coil 2 can be easily obtained. A coil in which the conductor wire is a flat wire has better shape retention than the litz wire, and can retain the cylindrical shape even when manufactured independently of the magnetic core 3. Examples of the constituent material of the conductor wire include copper, aluminum, and alloys thereof. As a constituent material of the insulating coating, for example, a resin such as polyamide imide called enamel can be cited. Each winding uses a covered rectangular wire in this example. The specifications (configuration material, size (width and thickness), cross-sectional area, etc.) of each winding can be selected as appropriate, and are the same in this example.

各巻回部21の形状は、本例では円筒状としているが、角筒状としてもよい。各巻回部21の仕様(巻径、巻き数、自然長など)は、適宜選択でき、本例では互いに同じとしている。各コイル2は、被覆平角線をエッジワイズ巻きしたエッジワイズコイルとしている。このように円筒状のエッジワイズコイルであれば、巻径が比較的小さい場合でも製造し易い。   The shape of each winding part 21 is a cylindrical shape in this example, but may be a rectangular tube shape. The specifications (winding diameter, number of windings, natural length, etc.) of each winding part 21 can be selected as appropriate, and are the same in this example. Each coil 2 is an edgewise coil in which a coated rectangular wire is edgewise wound. Such a cylindrical edgewise coil is easy to manufacture even when the winding diameter is relatively small.

(磁性コア)
磁性コア3は、軟磁性材料を含み、閉磁路を形成する。この磁性コア3は、複数の外側脚部31と、1つの中央脚部32と、一対の連結部33とを備える。
(Magnetic core)
The magnetic core 3 includes a soft magnetic material and forms a closed magnetic circuit. The magnetic core 3 includes a plurality of outer leg portions 31, one central leg portion 32, and a pair of connecting portions 33.

〈外側脚部〉
各外側脚部31は、コイル2(巻回部21)の少なくとも一部が配置される。本例では、各外側脚部31は、各コイル2(巻回部21)の全てが配置されている。外側脚部31の数は、本例ではコイル2の数と同数の2つである。各外側脚部31の形状は、各巻回部21の内周形状に沿った形状であり、本例では円柱状である。各外側脚部31のサイズは、互いに同一である。各外側脚部31は、直列に配置される一対の外側脚片311と、一対の外側脚片の間に介在されるギャップ312とを有する(図2)。各ギャップ312を有することにより、大電流用途のコイル部品に利用されても磁気飽和を抑制し易い。
<Outside leg>
Each outer leg 31 is provided with at least a part of the coil 2 (winding portion 21). In this example, each outer leg 31 has all the coils 2 (winding portions 21) disposed therein. The number of outer legs 31 is two, which is the same as the number of coils 2 in this example. The shape of each outer leg part 31 is a shape along the inner peripheral shape of each winding part 21, and is a columnar shape in this example. The sizes of the outer leg portions 31 are the same. Each outer leg 31 has a pair of outer leg pieces 311 arranged in series, and a gap 312 interposed between the pair of outer leg pieces (FIG. 2). By having each gap 312, it is easy to suppress magnetic saturation even when used for a coil component for large current applications.

各外側脚部31における一対の外側脚片311は、互いに同じ形状かつ同じサイズである。本例では、各外側脚部31の一対の外側脚片311の一方は、後述する一対の連結部33の一方と一体成形されており、一対の外側脚片311の他方は、一対の連結部33の他方と一体成形されている。そうすれば、一体成形された一対の成形体と、中央脚部32との3つの部材を組み合わせることで磁性コア3を構築できる。そのため、部品点数を低減できるので、磁性コア3の組立作業性を向上し易く、延いてはコイル部品1の組立作業性を向上し易い。   The pair of outer leg pieces 311 in each outer leg portion 31 have the same shape and the same size. In this example, one of the pair of outer leg pieces 311 of each outer leg portion 31 is integrally formed with one of a pair of connecting portions 33 described later, and the other of the pair of outer leg pieces 311 is a pair of connecting portions. It is integrally formed with the other 33. If it does so, the magnetic core 3 can be constructed | assembled by combining three members of a pair of integrally molded object and the center leg part 32. FIG. Therefore, since the number of parts can be reduced, it is easy to improve the assembling workability of the magnetic core 3, and as a result, the assembling workability of the coil part 1 is easily improved.

各ギャップ312は、コイル2内に位置する。それにより、各ギャップ312からの漏れ磁束はコイル部品1の外部に漏れ難いので、周辺部品のノイズの発生や発熱を抑制できる。各ギャップ312は、エアギャップの他、外側脚片311よりも比透磁率が低い材料から構成されるギャップ材が挙げられる。ギャップ材の構成材料は、例えば、アルミナなどのセラミックスや、樹脂(例えば、PPS樹脂)などの非磁性材料、軟磁性粉末と樹脂とを含む複合材料などが挙げられる。   Each gap 312 is located in the coil 2. As a result, the leakage magnetic flux from each gap 312 is difficult to leak to the outside of the coil component 1, so that the generation of noise and heat generation in peripheral components can be suppressed. Examples of each gap 312 include a gap material made of a material having a relative permeability lower than that of the outer leg piece 311 in addition to an air gap. Examples of the constituent material of the gap material include ceramics such as alumina, nonmagnetic materials such as resin (for example, PPS resin), and composite materials including soft magnetic powder and resin.

各ギャップ312のギャップ長は、各外側脚部31の比透磁率と中央脚部32の比透磁率との比などにもよるが、後述する所望の結合係数に応じて適宜選択できる。ギャップ長は、比較的短くでき、例えば、1mm以下とすることができ、更には0.5mm以下、特に0.25mm以下とすることができる。そうすれば、各外側脚部31からの漏れ磁束を低減し易い。ギャップ長は、例えば、0.07mm以上が好ましく、更には0.08mm以上が好ましく、特に0.1mm以上が好ましい。そうすれば、磁気飽和を抑制し易い。   The gap length of each gap 312 can be appropriately selected according to a desired coupling coefficient, which will be described later, although it depends on the ratio of the relative permeability of each outer leg 31 and the relative permeability of the center leg 32. The gap length can be made relatively short, for example, 1 mm or less, further 0.5 mm or less, particularly 0.25 mm or less. If it does so, it is easy to reduce the leakage magnetic flux from each outer leg part 31. FIG. For example, the gap length is preferably 0.07 mm or more, more preferably 0.08 mm or more, and particularly preferably 0.1 mm or more. Then, it is easy to suppress magnetic saturation.

〈中央脚部〉
中央脚部32は、2つの外側脚部31の間に配置される部分を有する(図1,図3)。中央脚部32は、外側脚部31とは違い、コイル2が配置されず、ギャップが介在されない。そのため、ギャップに起因する漏れ磁束が実質的に生じないので、周辺部品(回路基板5(図6)上の他の部品)のノイズの発生や発熱を抑制できる。
<Center leg>
The center leg part 32 has a part arrange | positioned between the two outer leg parts 31 (FIG. 1, FIG. 3). Unlike the outer leg 31, the central leg 32 is not provided with the coil 2 and has no gap. For this reason, leakage magnetic flux due to the gap is not substantially generated, so that generation of noise and heat generation of peripheral components (other components on the circuit board 5 (FIG. 6)) can be suppressed.

中央脚部32は、一対の連結部33のそれぞれに対して、実質的にギャップを介在させることなく接続されている(図2)。ここでいう「実質的にギャップを介在させない」とは、中央脚部32と連結部33との間にギャップが存在してないことは勿論、不可避的に存在する隙間がある場合や、中央脚部32と連結部33とを連結するために接着剤4を使用している場合も含む。隙間や接着剤4が磁性コア3全体の比透磁率に実質的に影響を及ぼさないからである。実質的に影響を及ぼさないとは、隙間や接着剤4が存在しても、磁性コア3全体の比透磁率の変化が、隙間や接着剤4が存在しない場合に対して10%以内の場合をいう。本例では、中央脚部32は、外側脚部31及び連結部33とは独立した成形体であり、一対の連結部33のそれぞれに対して接着剤4で接着されている。このように、磁性コア3の構成部材同士の接続箇所が中央脚部32と一対の連結部33との2箇所であるため、磁性コア3の組合作業性に優れる。各接着剤4の厚みは、例えば、0mm超0.07mm未満であり、更には0.01mm以上0.06mm以下、更には0.04mm以上0.06mm以下が挙げられる。   The central leg portion 32 is connected to each of the pair of connecting portions 33 without substantially interposing a gap (FIG. 2). Here, “substantially not interposing a gap” means that there is no gap between the center leg portion 32 and the connecting portion 33, and there is an unavoidable gap or the center leg. The case where the adhesive 4 is used to connect the portion 32 and the connecting portion 33 is also included. This is because the gap and the adhesive 4 do not substantially affect the relative magnetic permeability of the entire magnetic core 3. The fact that there is no substantial effect means that the change in the relative permeability of the magnetic core 3 as a whole is within 10% of the case where there is no gap or adhesive 4 even if the gap or adhesive 4 is present. Say. In this example, the central leg portion 32 is a molded body independent of the outer leg portion 31 and the connecting portion 33, and is bonded to each of the pair of connecting portions 33 with the adhesive 4. Thus, since the connection location of the structural members of the magnetic core 3 is two locations of the center leg part 32 and a pair of connection part 33, it is excellent in the workability | operativity of the magnetic core 3. FIG. The thickness of each adhesive 4 is, for example, more than 0 mm and less than 0.07 mm, further 0.01 mm or more and 0.06 mm or less, and further 0.04 mm or more and 0.06 mm or less.

中央脚部32の形状は、2つのコイル2同士の間の空間であって、2つのコイル2の外形で挟まれる空間に沿った部分を有する柱状であることが好ましい(図3)。この中央脚部32の各コイル2との対向面(両側面)は、各コイル2の外形に略沿った面を有することが好ましい。そうすれば、中央脚部32とコイル2との間の間隔を小さくかつ均一にし易く、コイル部品1を小型化し易い。中央脚部32の形状(断面形状)は、本例では略三角フラスコ型(T状)の柱状であり、中央脚部32の両側面は、コイル2の外形に沿った湾曲状の面と、その湾曲状の面に連続して形成され、両外側脚部31同士の間を分断する方向に沿った直線状の面とを有する。中央脚部32の形状(断面形状)は、リボン形状としてもよい。   The shape of the central leg 32 is preferably a columnar shape having a space along the space between the two coils 2 and sandwiched between the outer shapes of the two coils 2 (FIG. 3). The opposed surfaces (both side surfaces) of the central leg 32 to each coil 2 preferably have a surface that substantially follows the outer shape of each coil 2. If it does so, it will be easy to make the space | interval between the center leg part 32 and the coil 2 small and uniform, and it will be easy to reduce the coil component 1 in size. The shape (cross-sectional shape) of the central leg portion 32 is a substantially Erlenmeyer flask type (T-shaped) column shape in this example, and both side surfaces of the central leg portion 32 are curved surfaces along the outer shape of the coil 2. The curved surface is formed continuously, and has a straight surface along the direction of dividing between the outer leg portions 31. The shape (cross-sectional shape) of the central leg portion 32 may be a ribbon shape.

中央脚部32の断面積は、各外側脚部31の断面積よりも小さいことが好ましい(図3)。そうすれば、磁性コア3を小型化し易く、延いてはコイル部品1を小型化し易い。具体的には、各外側脚部31及び各連結部33が同一形状で同一サイズのとき、中央脚部32の断面積が各外側脚部31の断面積よりも小さければ、各外側脚部31の断面積よりも大きい場合に比較して、磁性コア3を小型化できる。中央脚部32の断面積が各外側脚部31の断面積よりも小さいとは、複数の外側脚部31の断面積が異なる場合には、複数の外側脚部31の断面積のうち最も大きな断面積よりも小さいことを言う。中央脚部32の断面積は、例えば、(外側脚部31の断面積)×0.95倍以下が好ましく、更には(外側脚部31の断面積)×0.90倍以下が好ましく、特に(外側脚部31の断面積)×0.85倍以下が好ましい。中央脚部32の断面積は、例えば、(外側脚部31の断面積)×0.5倍以上であることが好ましい。そうすれば、中央脚部32の断面積が過度に小さ過ぎない。各断面積は、磁路に直交する切断線で切断した断面をいう。   The cross-sectional area of the central leg 32 is preferably smaller than the cross-sectional area of each outer leg 31 (FIG. 3). By doing so, the magnetic core 3 can be easily downsized, and the coil component 1 can be easily downsized. Specifically, when the outer leg portions 31 and the connecting portions 33 have the same shape and the same size, if the cross-sectional area of the central leg portion 32 is smaller than the cross-sectional area of the outer leg portions 31, the outer leg portions 31. The magnetic core 3 can be reduced in size compared with the case where it is larger than the cross-sectional area. The cross-sectional area of the central leg portion 32 is smaller than the cross-sectional area of each outer leg portion 31 when the cross-sectional areas of the plurality of outer leg portions 31 are different. Say that it is smaller than the cross-sectional area. For example, the cross-sectional area of the central leg 32 is preferably (cross-sectional area of the outer leg 31) × 0.95 times or less, more preferably (cross-sectional area of the outer leg 31) × 0.90 times or less. (Cross-sectional area of the outer leg 31) × 0.85 times or less is preferable. The cross-sectional area of the central leg 32 is preferably, for example, (cross-sectional area of the outer leg 31) × 0.5 times or more. If it does so, the cross-sectional area of the center leg part 32 is not too small. Each cross-sectional area refers to a cross section cut along a cutting line orthogonal to the magnetic path.

〈連結部〉
各連結部33は、複数の外側脚部31と中央脚部32とを並列状態で連結する。各連結部33の形状とサイズは、所定の磁路断面積を有する範囲で適宜選択でき、本例では、互いに同一形状で同一サイズである。各連結部33の形状は、横長の略八角形の平板状であり、その横方向の両側が外側に凸となるように湾曲している。
<Connecting part>
Each connecting portion 33 connects the plurality of outer leg portions 31 and the central leg portion 32 in a parallel state. The shape and size of each connecting portion 33 can be selected as appropriate within a range having a predetermined magnetic path cross-sectional area. In this example, they are the same shape and the same size. The shape of each connecting portion 33 is a horizontally long substantially octagonal flat plate shape, and is curved so that both lateral sides thereof are convex outward.

〈透磁率の関係〉
各外側脚部31の比透磁率と中央脚部32の比透磁率との関係は、「中央脚部32の比透磁率<各外側脚部31の比透磁率」を満たす。そのため、中央脚部32にギャップを設けなくても、磁気飽和を抑制し易い。磁気飽和を抑制するために磁路面積を大きくしなくてもよいため、磁性コア3の大型化、延いてはコイル部品1の大型化を抑制できる。その上、中央脚部にギャップが介在されていないことで、ギャップに起因する漏れ磁束が生じないため、周辺部品のノイズの発生や発熱を抑制できる。連結部33の比透磁率は、外側脚部31の比透磁率と同じとすることが挙げられる。
<Permeability relationship>
The relationship between the relative permeability of each outer leg 31 and the relative permeability of the center leg 32 satisfies “relative permeability of the center leg 32 <relative permeability of each outer leg 31”. Therefore, it is easy to suppress magnetic saturation without providing a gap in the central leg portion 32. Since it is not necessary to increase the magnetic path area in order to suppress the magnetic saturation, it is possible to suppress an increase in the size of the magnetic core 3 and hence an increase in the size of the coil component 1. In addition, since the gap is not interposed in the central leg portion, no leakage magnetic flux due to the gap is generated, so that generation of noise and heat generation in peripheral components can be suppressed. For example, the relative permeability of the connecting portion 33 is the same as the relative permeability of the outer leg portion 31.

各外側脚部31の比透磁率は、所望のインダクタンスに応じて適宜選択できる。中央脚部32の比透磁率は、各外側脚部31の比透磁率に応じて、磁気飽和を抑制できる程度に各外側脚部31の比透磁率よりも低くする。各外側脚部31の比透磁率と中央脚部32の比透磁率との比(中央脚部32の比透磁率/各外側脚部31の比透磁率)は、例えば、0.001以上0.2以下が挙げられる。この比透磁率の比が、0.2以下であれば、磁気飽和を抑制し易い。この比透磁率の比が、0.001以上であれば、各外側脚部31の比透磁率と中央脚部32の比透磁率との差が過度に大き過ぎないため、各コイル2に流れる直流電流がつくる磁束が各外側脚部31から中央脚部32を通過させ易い。この比透磁率の比は、更には0.002以上0.12以下が挙げられ、特に0.003以上0.07以下が挙げられる。外側脚部31の比透磁率は、例えば、500以上5000以下が挙げられ、更には800以上4500以下が挙げられ、特に1000以上4000以下が挙げられる。中央脚部32の比透磁率は、例えば、5以上100以下が挙げられ、更には10以上90以下が挙げられ、特に12以上70以下が挙げられる。   The relative permeability of each outer leg 31 can be appropriately selected according to the desired inductance. The relative permeability of the central leg 32 is set lower than the relative permeability of each outer leg 31 to such an extent that magnetic saturation can be suppressed according to the relative permeability of each outer leg 31. The ratio of the relative permeability of each outer leg 31 to the relative permeability of the center leg 32 (relative permeability of the center leg 32 / relative permeability of each outer leg 31) is, for example, 0.001 or more and 0 .2 or less. If the ratio of the relative permeability is 0.2 or less, magnetic saturation is easily suppressed. If the ratio of the relative permeability is 0.001 or more, the difference between the relative permeability of each outer leg 31 and the relative permeability of the center leg 32 is not excessively large, and therefore flows in each coil 2. The magnetic flux generated by the direct current is easy to pass from each outer leg 31 to the center leg 32. The ratio of the relative magnetic permeability is further 0.002 or more and 0.12 or less, and particularly 0.003 or more and 0.07 or less. The relative permeability of the outer leg 31 is, for example, 500 or more and 5000 or less, more preferably 800 or more and 4500 or less, and particularly preferably 1000 or more and 4000 or less. The relative permeability of the central leg portion 32 is, for example, 5 or more and 100 or less, further 10 or more and 90 or less, and particularly 12 or more and 70 or less.

〈構成材料〉
外側脚部31、中央脚部32、及び連結部33の構成材料は、軟磁性材料を主体とする成形体である。軟磁性材料は、鉄や鉄合金(例、Fe−Si合金、Fe−Ni合金など)といった金属、フェライトなどの非金属、などが挙げられる。成形体は、フェライトコアなどの焼結体、軟磁性粉末や更に絶縁被覆を備える被覆粉末などが圧縮成形されてなる圧粉成形体、軟磁性粉末と樹脂とを含む流動性の混合体が固化されてなる複合材料の成形体などが挙げられる。外側脚部31、中央脚部32、及び連結部33の構成材料(軟磁性材料の種類や含有量など)は、上述した比透磁率の大小関係や所望の比透磁率の比を満たすように適宜選択できる。
<Constituent materials>
The constituent material of the outer leg portion 31, the central leg portion 32, and the connecting portion 33 is a molded body mainly composed of a soft magnetic material. Examples of the soft magnetic material include metals such as iron and iron alloys (eg, Fe—Si alloy, Fe—Ni alloy, etc.), nonmetals such as ferrite, and the like. The compacts are sintered compacts such as ferrite cores, compacted compacts formed by compression molding of soft magnetic powders and coating powders with insulating coatings, etc., and fluid mixtures containing soft magnetic powders and resins are solidified. Examples of the composite material molded body are as follows. The constituent materials (such as the type and content of the soft magnetic material) of the outer leg portion 31, the central leg portion 32, and the connecting portion 33 satisfy the above-described relative permeability magnitude relationship and a desired relative permeability ratio. It can be selected as appropriate.

本例では、外側脚部31、及び連結部33の構成材料は、フェライトコアの焼結体であり、中央脚部32の構成材料は、上記複合材料の成形体である。この複合材料における軟磁性粉末の含有量を調整することで、中央脚部32の比透磁率を外側脚部31の比透磁率よりも低くでき、特に、上述した所望の比透磁率の比を満たすことができる。   In this example, the constituent material of the outer leg portion 31 and the connecting portion 33 is a sintered body of a ferrite core, and the constituent material of the central leg portion 32 is a molded body of the composite material. By adjusting the content of the soft magnetic powder in the composite material, the relative permeability of the central leg 32 can be made lower than the relative permeability of the outer leg 31, and in particular, the desired relative permeability ratio described above can be set. Can be satisfied.

中央脚部32における軟磁性粉末の含有量は、その全体を100体積%とするとき、例えば、90体積%以下が好ましく、更には80体積%以下が好ましく、特に70体積%以下が好ましい。そうすれば、中央脚部32の比透磁率を外側脚部31よりも小さくし易く、上述した所望の比透磁率の比を満たし易い。中央脚部32における軟磁性粉末の含有量は、例えば60体積%以上が好ましい。そうすれば、中央脚部32の比透磁率が過度に低くなり過ぎない。   The content of the soft magnetic powder in the central leg portion 32 is, for example, preferably 90% by volume or less, more preferably 80% by volume or less, and particularly preferably 70% by volume or less, when the whole is 100% by volume. If it does so, it will be easy to make the relative permeability of the center leg part 32 smaller than the outer side leg part 31, and it will be easy to satisfy | fill the ratio of the desired relative permeability mentioned above. The content of the soft magnetic powder in the central leg 32 is preferably 60% by volume or more, for example. If it does so, the relative magnetic permeability of the center leg part 32 will not become too low too much.

(結合係数)
複数のコイル2のうち、いずれかのコイル2を特定コイルとし、特定コイルと残部のコイル2の各々とで形成されるコイル対の結合係数を求め、各コイル対の結合係数を合計する。順次全てのコイルについて特定コイルを変えて同様の結合係数の導出を行って、求められた各特定コイルにおける各コイル対の結合係数の合計がいずれも0.7以上であることが好ましい。そうすれば、リップル電流の増加量が小さく、昇圧や降圧などの変圧動作を長期に亘り安定して行える多相のトランス結合型変圧回路などを構築できる。この結合係数の合計はいずれも、大きいほど、リップル電流の増加量を小さくし易い。そのため、この結合係数の合計はいずれも、0.75以上、0.78以上、0.8以上が好ましい。結合係数は、各外側脚部31の比透磁率と中央脚部32の比透磁率との比などにもよるが、各外側脚部31のギャップ長で調整できる。
(Coupling coefficient)
Among the plurality of coils 2, any one of the coils 2 is a specific coil, a coupling coefficient of a coil pair formed by the specific coil and each of the remaining coils 2 is obtained, and the coupling coefficient of each coil pair is summed. It is preferable that the same coupling coefficient is derived by sequentially changing the specific coils for all the coils, and the total of the coupling coefficients of the respective coil pairs in each specific coil obtained is 0.7 or more. Then, the increase amount of the ripple current is small, and a multi-phase transformer coupled transformer circuit and the like that can stably perform transformation operations such as step-up and step-down over a long period can be constructed. The larger the total of the coupling coefficients, the easier it is to reduce the increase amount of the ripple current. Therefore, the total of the coupling coefficients is preferably 0.75 or more, 0.78 or more, or 0.8 or more. The coupling coefficient can be adjusted by the gap length of each outer leg 31, although it depends on the ratio between the relative permeability of each outer leg 31 and the relative permeability of the center leg 32.

各コイル対の結合係数kは、k=M/(L1×L2)で求められる。L1は、一方のコイル2の自己インダクタンス、L2は、他方のコイル2の自己インダクタンス、Mは、両コイル2の相互インダクタンスである。市販のシミュレーションソフトなどを用いて、結合係数とリップル電流との相関データや、結合係数ごとのギャップ長と通電電流値との相関データなどを予め求めておくことができる。上記相関データを利用すれば、所望の要求に応じて、より好ましい結合係数やギャップ長、使用電流値などを容易に選択できる。 The coupling coefficient k of each coil pair is obtained by k 2 = M 2 / (L1 × L2). L 1 is the self-inductance of one coil 2, L 2 is the self-inductance of the other coil 2, and M is the mutual inductance of both coils 2. Using commercially available simulation software or the like, correlation data between the coupling coefficient and the ripple current, correlation data between the gap length for each coupling coefficient and the energization current value, and the like can be obtained in advance. By using the correlation data, a more preferable coupling coefficient, gap length, operating current value, and the like can be easily selected according to desired requirements.

本例では、コイル2の数が2つであるので、2つのコイル2の結合係数は、0.7以上であることが好ましい。そうすれば、リップル電流の増加量が小さく、昇圧や降圧などの変圧動作を長期に亘り安定して行える二相のトランス結合型変圧回路などを構築できる。   In this example, since the number of the coils 2 is two, it is preferable that the coupling coefficient of the two coils 2 is 0.7 or more. By doing so, it is possible to construct a two-phase transformer-coupled transformer circuit or the like in which the increase amount of the ripple current is small and the transformer operation such as step-up and step-down can be stably performed over a long period of time.

[実施形態2]
図4を参照して、実施形態2に係るコイル部品1を説明する。実施形態2に係るコイル部品1は、複数の独立したコイル2と、1つの磁性コア3とを備える点は、実施形態1に係るコイル部品1と同じである。実施形態2に係るコイル部品1は、三相以上のトランス結合に利用されるもので、主にコイル2の数と磁性コア3に備える外側脚部31の数と中央脚部32の形状とが実施形態1に係るコイル部品1と相違する。実施形態1との相違点を中心に説明し、同様の構成、及び同様の効果については説明を省略する。この点は、後述する実施形態3でも同様である。
[Embodiment 2]
With reference to FIG. 4, the coil component 1 which concerns on Embodiment 2 is demonstrated. The coil component 1 according to the second embodiment is the same as the coil component 1 according to the first embodiment in that the coil component 1 includes a plurality of independent coils 2 and one magnetic core 3. The coil component 1 according to the second embodiment is used for transformer coupling of three or more phases, and mainly includes the number of coils 2, the number of outer leg portions 31 provided in the magnetic core 3, and the shape of the central leg portion 32. This is different from the coil component 1 according to the first embodiment. Differences from the first embodiment will be mainly described, and description of similar configurations and similar effects will be omitted. This is the same in the third embodiment described later.

(コイル・磁性コア)
本例のコイル部品1は、三相のトランス結合に利用されるもので、3つの独立したコイル2と1つの磁性コア3とを備える。各コイル2は、上述の実施形態1に係るコイル部品1のコイル2と同じである。磁性コア3は、3つの外側脚部31と、1つの中央脚部32と、3つの外側脚部31と1つの中央脚部32とを並列状態で連結する一対の連結部33とを有する。各連結部33の形状は、互いに同一形状の三角状の平板であり、各連結部33のサイズは、同一サイズである。
(Coil / magnetic core)
The coil component 1 of this example is used for three-phase transformer coupling, and includes three independent coils 2 and one magnetic core 3. Each coil 2 is the same as the coil 2 of the coil component 1 according to the first embodiment. The magnetic core 3 has three outer leg portions 31, one central leg portion 32, and a pair of connecting portions 33 that connect the three outer leg portions 31 and one central leg portion 32 in parallel. The shape of each connecting portion 33 is a triangular flat plate having the same shape, and the size of each connecting portion 33 is the same size.

3つの外側脚部31は、三角形の各頂点の位置に配置されている。3つの外側脚部31の形状とサイズとは、互いに同一形状の円柱状であり、互いに同一サイズである。各外側脚部31は、一対の外側脚片311と、その間に介在されるギャップ312(図2参照)とを有する。   The three outer legs 31 are arranged at the positions of the vertices of the triangle. The shapes and sizes of the three outer legs 31 are cylindrical shapes having the same shape and the same size. Each outer leg 31 has a pair of outer leg pieces 311 and a gap 312 (see FIG. 2) interposed therebetween.

中央脚部32は、3つの外側脚部31が作る三角形の中心に配置されていて、任意の2つの外側脚部31の間に介在される部分を有する。中央脚部32の形状は、3つの外側脚部31の配置に応じて適宜選択でき、本例では三角状で、各辺が中心側に窪んだ円弧(Y状)の柱状である。この円弧は、コイル2の外形に沿っていることが好ましい。中央脚部32の各コイル2に対向する対向面は、各コイル2の外形に沿って湾曲している。中央脚部32の構成は、実施形態1に係るコイル部品1の磁性コア3の中央脚部32と同様、ギャップが介在されておらず、一対の連結部33に対して接着剤4(図2参照)で接着されている。この中央脚部32の比透磁率は、各外側脚部31の比透磁率よりも小さい。   The center leg 32 is arranged at the center of the triangle formed by the three outer legs 31 and has a portion interposed between any two outer legs 31. The shape of the central leg portion 32 can be appropriately selected according to the arrangement of the three outer leg portions 31. In this example, the shape is a triangular shape, and a circular arc shape (Y shape) with each side recessed toward the center. This arc is preferably along the outer shape of the coil 2. The opposing surface of each central leg 32 that faces each coil 2 is curved along the outer shape of each coil 2. The configuration of the center leg 32 is similar to that of the center leg 32 of the magnetic core 3 of the coil component 1 according to the first embodiment, and no gap is interposed therebetween. See). The relative permeability of the central leg 32 is smaller than the relative permeability of each outer leg 31.

(結合係数)
任意のコイル2と他のコイル2との結合係数の合計が0.7以上であることが好ましい。即ち、本例では、3つのコイル2(以下、図4の紙面手前側から時計回りに順に第一、第二、第三のコイルとする)において、以下の(a)〜(c)が全て0.7以上であることが好ましい。そうすれば、実施形態1と同様、リップル電流の増加量が小さく、昇降圧などの変圧動作を長期に亘り安定して行える三相のトランス結合型変圧回路などを構築できる。結合係数の合計の好適な範囲、結合係数の調整の仕方、及び結合係数の求め方は、上述の実施形態1の通りである。
(a)第一のコイル2と第二のコイル2の結合係数と第一のコイル2と第三のコイル2の結合係数との合計
(b)第二のコイル2と第三のコイル2の結合係数と第二のコイル2と第一のコイル2の結合係数との合計
(c)第三のコイル2と第一のコイル2の結合係数と第三のコイル2と第二のコイル2の結合係数との合計
(Coupling coefficient)
It is preferable that the sum of the coupling coefficients of an arbitrary coil 2 and another coil 2 is 0.7 or more. That is, in this example, in the three coils 2 (hereinafter referred to as the first, second, and third coils in order from the front side in FIG. 4 in the clockwise direction), all of the following (a) to (c) It is preferable that it is 0.7 or more. Then, like the first embodiment, it is possible to construct a three-phase transformer-coupled transformer circuit or the like in which the increase amount of the ripple current is small and the transformer operation such as step-up / step-down can be stably performed over a long period of time. The preferred range of the sum of the coupling coefficients, how to adjust the coupling coefficient, and how to obtain the coupling coefficient are as described in the first embodiment.
(A) Sum of coupling coefficient of first coil 2 and second coil 2 and coupling coefficient of first coil 2 and third coil 2 (b) of second coil 2 and third coil 2 Sum of coupling coefficient and coupling coefficient of second coil 2 and first coil 2 (c) Coupling coefficient of third coil 2 and first coil 2, and of third coil 2 and second coil 2 Total with coupling factor

[実施形態3]
図5を参照して、実施形態3に係るコイル部品1を説明する。実施形態3に係るコイル部品1は、複数の独立したコイル2を備える点は、実施形態1に係るコイル部品1と同じである。実施形態3に係るコイル部品1は、三相以上のトランス結合に利用されるもので、主にコイル2の数と磁性コア3の数とが実施形態1に係るコイル部品1と相違する。
[Embodiment 3]
With reference to FIG. 5, the coil component 1 which concerns on Embodiment 3 is demonstrated. The coil component 1 according to the third embodiment is the same as the coil component 1 according to the first embodiment in that it includes a plurality of independent coils 2. The coil component 1 according to the third embodiment is used for transformer coupling of three or more phases, and the number of coils 2 and the number of magnetic cores 3 are mainly different from the coil component 1 according to the first embodiment.

(コイル・磁性コア)
本例のコイル部品1は、三相のトランス結合に利用されるもので、3つの独立したコイル2と3つ(コイル2と同数)の磁性コア3とを備える。各磁性コア3の構成は、実施形態1に係るコイル部品1の磁性コア3と同じであり、2つの外側脚部31と1つの中央脚部32と一対の連結部33とを備える。
(Coil / magnetic core)
The coil component 1 of this example is used for three-phase transformer coupling, and includes three independent coils 2 and three (the same number as the coils 2) magnetic cores 3. The configuration of each magnetic core 3 is the same as the magnetic core 3 of the coil component 1 according to the first embodiment, and includes two outer leg portions 31, one central leg portion 32, and a pair of connecting portions 33.

3つの磁性コア3の形状とサイズとは互いに同一形状であり同一サイズである。各磁性コア3における中央脚部32の構成は、実施形態1に係るコイル部品1の磁性コアの中央脚部32と同様、ギャップが介在されておらず、一対の連結部33に対して接着剤4(図2参照)で接着されている。この中央脚部32の比透磁率は、各外側脚部31の比透磁率よりも小さく、断面積は、各外側脚部31の断面積よりも小さい。   The shape and size of the three magnetic cores 3 are the same shape and the same size. The configuration of the central leg portion 32 in each magnetic core 3 is similar to the central leg portion 32 of the magnetic core of the coil component 1 according to the first embodiment. 4 (see FIG. 2). The relative permeability of the central leg 32 is smaller than the relative permeability of each outer leg 31, and the cross-sectional area is smaller than the cross-sectional area of each outer leg 31.

3つの磁性コア3は、コイル2によって繋がれて環状に配置されている。各コイル2は、隣接する磁性コア3のうち、一方の磁性コア3の一方の外側脚部31と、他方の磁性コア3の一方の外側脚部31とを一括して内部に収納する。即ち、各磁性コア3の各外側脚部31は、コイル2の一部が配置される。各コイル2の形状は、レーストラック形状である。   The three magnetic cores 3 are connected by a coil 2 and arranged in an annular shape. Each coil 2 accommodates one outer leg 31 of one magnetic core 3 and one outer leg 31 of the other magnetic core 3 among the adjacent magnetic cores 3 in a lump. That is, a part of the coil 2 is disposed on each outer leg 31 of each magnetic core 3. Each coil 2 has a racetrack shape.

(結合係数)
任意の磁性コア3に対して隣接するコイル2間の結合係数が0.7以上であることが好ましい。即ち、本例では、3つのコイル2(以下、図5の紙面手前側から時計回りに順に第一、第二、第三のコイルとする)において、以下の(a)〜(c)が全て0.7以上であることが好ましい。そうすれば、実施形態1と同様、リップル電流の増加量が小さく、昇降圧などの変圧動作を長期に亘り安定して行える多相のトランス結合型変圧回路などを構築できる。結合係数の合計の好適な範囲、結合係数の調整の仕方、及び結合係数の求め方は、上述の実施形態1の通りである。
(a)第一のコイル2と第二のコイル2との間の結合係数
(b)第二のコイル2と第三のコイル2との間の結合係数
(c)第三のコイル2と第一のコイル2との間の結合係数
(Coupling coefficient)
It is preferable that the coupling coefficient between adjacent coils 2 with respect to an arbitrary magnetic core 3 is 0.7 or more. That is, in this example, in the three coils 2 (hereinafter referred to as the first, second, and third coils in order from the front side in FIG. 5 in the clockwise direction), all of the following (a) to (c) It is preferable that it is 0.7 or more. Then, as in the first embodiment, it is possible to construct a multi-phase transformer-coupled transformer circuit or the like in which the increase amount of the ripple current is small and the transformer operation such as step-up / step-down can be stably performed over a long period. The preferred range of the sum of the coupling coefficients, how to adjust the coupling coefficient, and how to obtain the coupling coefficient are as described in the first embodiment.
(A) Coupling coefficient between the first coil 2 and the second coil 2 (b) Coupling coefficient between the second coil 2 and the third coil 2 (c) The third coil 2 and the second coil 2 Coupling coefficient with one coil 2

[用途]
実施形態に係るコイル部品1は、多相のトランス結合を行う回路基板の構成部品の1つに利用できる。中でも、実施形態1のコイル部品1は、二相のトランス結合を行う回路基板の構成部品の1つに利用され、実施形態2や実施形態3のコイル部品1は、三相のトランス結合を行う回路基板の構成部品の1つに利用できる。
[Usage]
The coil component 1 according to the embodiment can be used as one of component parts of a circuit board that performs multi-phase transformer coupling. Among them, the coil component 1 of the first embodiment is used as one of circuit board components that perform two-phase transformer coupling, and the coil components 1 of the second and third embodiments perform three-phase transformer coupling. It can be used as one of circuit board components.

[作用効果]
実施形態1から実施形態3に係るコイル部品1はいずれも、各外側脚部31が比較的小さなギャップ312を有すると共に、中央脚部32の比透磁率が各外側脚部31の比透磁率よりも小さいことで、中央脚部32にギャップを介在させなくても磁気飽和を抑制し易い。そのため、磁気飽和を抑制するために磁路面積を大きくしなくてもよいので、磁性コア3の大型化、延いてはコイル部品1の大型化を抑制できる。そして、中央脚部32にギャップが介在されていないことで、ギャップに起因する漏れ磁束が生じないため、周辺部品のノイズの発生や発熱を抑制できる。
[Function and effect]
In each of the coil components 1 according to the first to third embodiments, each outer leg 31 has a relatively small gap 312, and the relative permeability of the center leg 32 is higher than the relative permeability of each outer leg 31. Therefore, it is easy to suppress magnetic saturation even if no gap is interposed in the center leg portion 32. Therefore, since it is not necessary to increase the magnetic path area in order to suppress magnetic saturation, it is possible to suppress an increase in the size of the magnetic core 3 and further an increase in the size of the coil component 1. And since the gap is not interposed in the center leg part 32, since the leakage magnetic flux resulting from a gap does not arise, generation | occurrence | production of noise and heat_generation | fever of peripheral components can be suppressed.

〔回路基板〕
図6を参照して、実施形態に係る回路基板5を説明する。この回路基板5は、上述の実施形態に係るコイル部品1を備える。図6では、実施形態1に係るコイル部品1を備える場合を例示しているが、実施形態2や実施形態3のコイル部品1を備えていてもよい。図6では、回路基板5の一部が電源装置6のケースに収納された状態を部分的に示す。
[Circuit board]
With reference to FIG. 6, the circuit board 5 which concerns on embodiment is demonstrated. The circuit board 5 includes the coil component 1 according to the above-described embodiment. Although FIG. 6 illustrates the case where the coil component 1 according to the first embodiment is provided, the coil component 1 according to the second or third embodiment may be provided. In FIG. 6, a part of the circuit board 5 is partially shown in a case of the power supply device 6.

回路基板5は、コイル部品1と、コイル部品1などが載置される一面を有する基板本体50と、基板本体50上に形成されて各コイル2の一対の引出部22がそれぞれ接続される複数の配線パターン51とを備える。   The circuit board 5 includes a coil component 1, a substrate body 50 having one surface on which the coil component 1 and the like are placed, and a plurality of circuit boards 5 formed on the substrate body 50 and connected to a pair of lead portions 22 of each coil 2. Wiring pattern 51.

配線パターン51は、各コイル2に所定の電力供給を行う。配線パターン51の形状、配置状態などは、各コイル2の引出部22を接続可能であれば、適宜選択できる。図6では、各配線パターン51が直線状に形成されて、実質的に平行に配置されている。複数の配線パターン51が並列配置される場合、配線パターンを形成し易く、回路基板5の製造性に優れる。   The wiring pattern 51 supplies a predetermined power to each coil 2. The shape, arrangement state, and the like of the wiring pattern 51 can be appropriately selected as long as the lead portions 22 of the respective coils 2 can be connected. In FIG. 6, the wiring patterns 51 are formed in a straight line and are arranged substantially in parallel. When the plurality of wiring patterns 51 are arranged in parallel, it is easy to form a wiring pattern, and the manufacturability of the circuit board 5 is excellent.

基板本体50の構成材料は、各種の絶縁材料が挙げられる。配線パターン51は、例えば、銅箔や、銅板といった金属板などで形成することが挙げられる。回路基板5におけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。各引出部22と各配線パターン51との接続には、半田付けやねじ結合など公知の方法が利用できる。   Examples of the constituent material of the substrate body 50 include various insulating materials. For example, the wiring pattern 51 may be formed of a copper foil or a metal plate such as a copper plate. For other configurations in the circuit board 5, known configurations can be used, and detailed description thereof is omitted. A known method such as soldering or screw connection can be used for connection between each drawing portion 22 and each wiring pattern 51.

(用途)
実施形態に係る回路基板5は、多相のトランス結合を行う電源装置6の構成部品の1つに利用できる。実施形態に係る回路基板5は、DC−DCコンバータであって、マルチフェーズ方式トランスリンク型昇圧チョッパ回路などに利用できる。
(Use)
The circuit board 5 according to the embodiment can be used as one of the components of the power supply device 6 that performs multiphase transformer coupling. The circuit board 5 according to the embodiment is a DC-DC converter, and can be used for a multiphase translink type boost chopper circuit or the like.

(作用効果)
実施形態に係る回路基板5は、各コイル2に流れる電流差によって磁気飽和し難い上に、リップル電流の増加量も小さいコイル部品1を備えるため、多相のトランス結合型昇降圧回路といった変圧回路に用いれば、所定の変圧動作を良好に行える。また、漏れ磁束の少ないコイル部品1を備えるため、ノイズが少なく発熱し難い。
(Function and effect)
The circuit board 5 according to the embodiment includes the coil component 1 that is less likely to be magnetically saturated due to a current difference flowing through each coil 2 and also has a small amount of increase in ripple current. Therefore, a transformer circuit such as a multiphase transformer-coupled step-up / down circuit When used in the above, a predetermined transformation operation can be performed satisfactorily. Moreover, since the coil component 1 with little leakage magnetic flux is provided, there is little noise and it is difficult to generate heat.

〔電源装置〕
図6を参照して、実施形態に係る電源装置6を説明する。電源装置6は、実施形態に係る回路基板5を備える。図6では、回路基板5に備わるコイル部品1が実施形態1に係るコイル部品1の場合を例示しているが、回路基板5に備わるコイル部品1が実施形態2や実施形態3のコイル部品1であってもよい。電源装置6におけるその他の構成については公知の構成を利用でき、詳細な説明を省略する。
[Power supply unit]
With reference to FIG. 6, the power supply device 6 which concerns on embodiment is demonstrated. The power supply device 6 includes the circuit board 5 according to the embodiment. FIG. 6 illustrates the case where the coil component 1 provided on the circuit board 5 is the coil component 1 according to the first embodiment, but the coil component 1 provided on the circuit board 5 is the coil component 1 according to the second or third embodiment. It may be. For other configurations of the power supply device 6, known configurations can be used, and detailed description thereof is omitted.

(用途)
実施形態の電源装置6は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池自動車といった車両に搭載されるコンバータなどに利用できる。
(Use)
The power supply device 6 of the embodiment can be used for a converter mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle, an electric vehicle, and a fuel cell vehicle.

(作用効果)
実施形態に係る電源装置6は、各コイル2に流れる電流によって磁気飽和し難い上に、リップル電流の増加量も小さいコイル部品1が設けられた回路基板5を備えるため、多相のトランス結合型昇降圧コンバータといったコンバータに用いれば、所定の変圧動作を良好に行える。
(Function and effect)
The power supply device 6 according to the embodiment includes the circuit board 5 provided with the coil component 1 that is difficult to be magnetically saturated by the current flowing through each coil 2 and also has a small increase in ripple current. When used in a converter such as a buck-boost converter, a predetermined voltage transformation operation can be performed satisfactorily.

《試験例》
コイル部品の磁性コアに備わる中央脚部のギャップの有無による漏れ磁束の多寡をシミュレーションにより調べた。
《Test example》
The amount of magnetic flux leakage due to the presence or absence of a gap in the central leg of the magnetic core of the coil component was investigated by simulation.

〔試料No.1〕
試料No.1のコイル部品1は、図1から図3を参照して実施形態1で説明したコイル部品1と同様であり、2つの独立したコイル2と1つの磁性コア3とを備える。コイル2は、上述した実施形態1に係るコイル部品1のコイル2と同じである。磁性コア3は、2つ(一対)の外側脚部31と、1つの中央脚部32と、一対の連結部33とを有する。
[Sample No. 1]
Sample No. The one coil component 1 is the same as the coil component 1 described in the first embodiment with reference to FIGS. 1 to 3, and includes two independent coils 2 and one magnetic core 3. The coil 2 is the same as the coil 2 of the coil component 1 according to Embodiment 1 described above. The magnetic core 3 has two (a pair of) outer leg portions 31, one central leg portion 32, and a pair of connecting portions 33.

各外側脚部31は、一対の外側脚片311とその間のギャップ312とを有する。一対の外側脚部31の断面積は、互いに同一サイズである。ギャップ312のギャップ長は、0.1mmである。各外側脚部31の一対の外側脚片311の一方は、連結部33の一方と一体成形されており、一対の外側脚片311の他方は、連結部33の他方と一体成形されている。一対の外側脚部31及び一対の連結部33の構成材料は、フェライトコアの焼結体である。一対の外側脚部31及び一対の連結部33の比透磁率は、3000である。   Each outer leg 31 has a pair of outer leg pieces 311 and a gap 312 therebetween. The cross-sectional areas of the pair of outer leg portions 31 are the same size. The gap length of the gap 312 is 0.1 mm. One of the pair of outer leg pieces 311 of each outer leg portion 31 is integrally formed with one of the connecting portions 33, and the other of the pair of outer leg pieces 311 is integrally formed with the other of the connecting portions 33. The constituent material of the pair of outer leg portions 31 and the pair of connection portions 33 is a ferrite core sintered body. The relative permeability of the pair of outer leg portions 31 and the pair of connecting portions 33 is 3000.

中央脚部32は、ギャップを有さず、一対の連結部33に対して接着剤4で接着されている。この接着剤4の厚さは、0.05mmである。中央脚部32の構成材料は、軟磁性材料の粉末と樹脂とを含む流動性の混合体が固化されてなる複合材料である。中央脚部32の比透磁率は、一対の外側脚部31及び一対の連結部33の比透磁率(=3000)よりも小さく、20である。   The central leg portion 32 does not have a gap and is bonded to the pair of connecting portions 33 with the adhesive 4. The thickness of the adhesive 4 is 0.05 mm. The constituent material of the central leg portion 32 is a composite material obtained by solidifying a fluid mixture containing a soft magnetic material powder and a resin. The relative permeability of the central leg 32 is 20 which is smaller than the relative permeability (= 3000) of the pair of outer legs 31 and the pair of connecting portions 33.

中央脚部32の断面積は、各外側脚片311(外側脚部31)の断面積よりも小さい。中央脚部32の断面積は、各外側脚片311の断面積×0.9倍である。   The cross-sectional area of the central leg portion 32 is smaller than the cross-sectional area of each outer leg piece 311 (outer leg portion 31). The cross-sectional area of the central leg portion 32 is the cross-sectional area of each outer leg piece 311 × 0.9 times.

〔試料No.101〕
試料No.101のコイル部品100は、図8に示すように、2つの独立したコイル200と1つの磁性コア300とを備える点は、試料No.1と同様である。図8は、図2に示す断面図と同様の位置で、コイル部品100を切断した状態を示す断面図である。コイル200は、試料No.1のコイル2と同じである。試料No.101のコイル部品100は、磁性コア300の構成が、試料No.1のコイル部品1と相違する。具体的な相違点は、以下の(a)〜(c)の3つである。
[Sample No. 101]
Sample No. The coil component 100 of 101 includes two independent coils 200 and one magnetic core 300 as shown in FIG. Same as 1. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where the coil component 100 is cut at the same position as the cross-sectional view shown in FIG. The coil 200 is a sample No. 1 is the same as the coil 2. Sample No. In the coil component 100 of 101, the configuration of the magnetic core 300 is the same as that of the sample No. 1 is different from the coil component 1 of FIG. The specific differences are the following three (a) to (c).

(a)中央脚部320が中央ギャップ3220を有し、その中央ギャップ3220のギャップ長が、外側脚部310の外側ギャップ3120(試料No.1の外側脚部31のギャップ312)よりも長い
(b)外側脚部310と中央脚部320の比透磁率の大小関係
(c)外側脚部310と中央脚部320の断面積の大小関係
(A) The central leg 320 has a central gap 3220, and the gap length of the central gap 3220 is longer than the outer gap 3120 of the outer leg 310 (gap 312 of the outer leg 31 of sample No. 1). b) Magnitude relation of relative permeability of outer leg 310 and center leg 320 (c) Magnitude relation of cross-sectional area of outer leg 310 and center leg 320

磁性コア300は、同一形状で同一サイズの一対のEコアと、一対のEコアの3つの脚片(後述)同士の間に介在される3つのギャップとを備える。各Eコアは、2つの外側脚片3110と、その間に配置される1つの中央脚片3210と、2つの外側脚片3110と1つの中央脚片3210とを並列状態で連結する連結部330とが一体成形されている。この磁性コア300は、直列に配置される一対の外側脚片3110とその間のギャップ(外側ギャップ3120)と有する2つの外側脚部310と、直列に配置される一対の中央脚片3210とその間のギャップ(中央ギャップ3220)とを有する中央脚部320とを備える。各外側脚部310の外周に、コイル200の巻回部210が配置される。   The magnetic core 300 includes a pair of E cores having the same shape and the same size, and three gaps interposed between three leg pieces (described later) of the pair of E cores. Each E-core includes two outer leg pieces 3110, one central leg piece 3210 disposed therebetween, and a connecting portion 330 that connects the two outer leg pieces 3110 and one central leg piece 3210 in parallel. Is integrally molded. The magnetic core 300 includes a pair of outer leg pieces 3110 arranged in series and two outer leg portions 310 having a gap (outer gap 3120) therebetween, a pair of center leg pieces 3210 arranged in series, and a gap therebetween. And a central leg 320 having a gap (central gap 3220). A winding portion 210 of the coil 200 is disposed on the outer periphery of each outer leg portion 310.

各Eコアにおける各外側脚片3110の断面積は、互いに同一であり、試料No.1の外側脚片311の断面積とも同一である。外側ギャップ3120のギャップ長は0.1mmであり、中央ギャップ3220のギャップ長は2.0mである。   The cross-sectional areas of the outer leg pieces 3110 in each E core are the same as each other. The cross-sectional area of one outer leg piece 311 is also the same. The outer gap 3120 has a gap length of 0.1 mm, and the central gap 3220 has a gap length of 2.0 m.

各Eコアの構成材料は、試料No.1の外側脚部31及び連結部33と同じであり、フェライトコアの焼結体で構成されている。即ち、各外側脚片3110と各中央脚片3210と各連結部330の構成材料は同一である。各外側脚片3110と各中央脚片3210と各連結部330の比透磁率は、同一であり、3000である。   The constituent material of each E core is Sample No. 1 is the same as the outer leg portion 31 and the connecting portion 33, and is composed of a sintered ferrite core. That is, the constituent material of each outer leg piece 3110, each center leg piece 3210, and each connection part 330 is the same. The relative magnetic permeability of each outer leg piece 3110, each center leg piece 3210, and each connection part 330 is the same, and is 3000.

各中央脚片3210の断面積は、各外側脚片3110の断面積よりも大きい。各中央脚片3210の断面積は、各外側脚片3110の断面積×1.6倍である。   The cross-sectional area of each central leg piece 3210 is larger than the cross-sectional area of each outer leg piece 3110. The cross-sectional area of each central leg piece 3210 is the cross-sectional area of each outer leg piece 3110 × 1.6 times.

〔漏れ磁束の評価〕
試料No.1のコイル部品1とNo.101のコイル部品100の磁束密度の分布状態(磁束密度の大きさ)を色別(磁束密度が大きい順に赤、橙、黄、緑、青、藍、紫)で表すことが可能な公知のシミュレーションソフトを用いて求めた。そのシミュレーションによる磁束密度の分布状態をそれぞれ図7,図9に示す。この図7,図9はグレースケールで示すが、実際には上記色別がある。図7は、図1のコイル部品1の(VII)−(VII)切断線で切断した断面における磁束密度の分布状態を示す。図9は、図8のコイル部品100の(IX)−(IX)切断線で切断した断面における磁束密度の分布状態を示す。
[Evaluation of leakage flux]
Sample No. No. 1 coil part 1 and No. 1 A known simulation capable of expressing the distribution state (magnitude of magnetic flux density) of 101 coil components 100 by color (red, orange, yellow, green, blue, indigo, purple in order of increasing magnetic flux density). Obtained using software. FIG. 7 and FIG. 9 show the distribution state of the magnetic flux density by the simulation, respectively. 7 and 9 are shown in gray scale, there are actually different colors. FIG. 7 shows the distribution state of the magnetic flux density in the cross section cut along the (VII)-(VII) cutting line of the coil component 1 of FIG. FIG. 9 shows a distribution state of magnetic flux density in a cross section taken along the (IX)-(IX) cutting line of the coil component 100 of FIG.

試料No.1のコイル部品1は、磁性コア3の周辺のうち、図7に示すように、中央脚部32と一対の連結部33とを接着する接着剤4の近傍のみ赤色である。そして、この赤色の範囲は非常に小さく、連結部33の角部にまで亘っていないことが分かる。この結果から、中央脚部32にギャップが介在されていないことで、中央脚部32からの漏れ磁束を低減できることが分かる。   Sample No. One coil component 1 is red only in the vicinity of the adhesive 4 that bonds the central leg 32 and the pair of connecting portions 33 in the periphery of the magnetic core 3 as shown in FIG. And it turns out that this red range is very small and does not extend to the corner | angular part of the connection part 33. FIG. From this result, it can be seen that the leakage magnetic flux from the central leg 32 can be reduced by the fact that no gap is interposed in the central leg 32.

一方、試料No.101のコイル部品100は、図9に示すように、磁性コア3の中央ギャップ3220と、磁性コア3の周辺のうち中央ギャップ3220から連結部330の角部にまで亘る領域とが赤色である。そして、この赤色の範囲は、非常に広範囲に亘っていることが分かる。この結果から、中央脚部320に比較的大きなギャップが介在されていることで、中央脚部320からの漏れ磁束が多いことが分かる。   On the other hand, sample No. In the coil component 100 of 101, as shown in FIG. 9, the central gap 3220 of the magnetic core 3 and the region extending from the central gap 3220 to the corner of the connecting portion 330 in the periphery of the magnetic core 3 are red. And it turns out that this red range covers a very wide range. From this result, it can be seen that a relatively large gap is interposed in the central leg 320, so that the leakage magnetic flux from the central leg 320 is large.

本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。多相のトランス結合に利用されるコイル部品として、上述の実施形態1では二相のトランス結合に利用されるコイル部品を例に説明し、実施形態2や実施形態3では三相のトランス結合に利用されるコイル部品を例に説明したが、勿論、四相以上のトランス結合に用いられるコイル部品とすることもできる。四相以上のトランス結合に利用されるコイル部品は、4つ以上のコイルと1つの磁性コアとを備えていてもよい。この場合、磁性コアは、コイルと同数の外側脚部を有する。或いは、コイル部品は、4つ以上のコイルとコイルと同数の磁性コアとを備えていてもよい。この場合、各磁性コアは、2つの外側脚部を有する。   The present invention is not limited to these exemplifications, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. As a coil component used for multi-phase transformer coupling, the above-described first embodiment will be described by taking a coil component used for two-phase transformer coupling as an example, and in the second and third embodiments, three-phase transformer coupling will be described. Although the coil component to be used has been described as an example, it is needless to say that the coil component may be used for four-phase or more transformer coupling. A coil component used for four-phase or more transformer coupling may include four or more coils and one magnetic core. In this case, the magnetic core has the same number of outer legs as the coil. Alternatively, the coil component may include four or more coils and the same number of magnetic cores as the coils. In this case, each magnetic core has two outer legs.

1 コイル部品
2 コイル
21 巻回部
22 引出部
3 磁性コア
31 外側脚部
311 外側脚片
312 ギャップ
32 中央脚部
33 連結部
4 接着剤
5 回路基板
50 基板本体
51 配線パターン
6 電源装置
100 コイル部品
200 コイル
210 巻回部
300 磁性コア
310 外側脚部
3110 外側脚片
3120 外側ギャップ
320 中央脚部
3210 中央脚片
3220 中央ギャップ
330 連結部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coil component 2 Coil 21 Winding part 22 Pull-out part 3 Magnetic core 31 Outer leg part 311 Outer leg piece 312 Gap 32 Central leg part 33 Connection part 4 Adhesive 5 Circuit board 50 Substrate body 51 Wiring pattern 6 Power supply device 100 Coil part DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 Coil 210 Winding part 300 Magnetic core 310 Outer leg part 3110 Outer leg piece 3120 Outer gap 320 Central leg part 3210 Central leg piece 3220 Central gap 330 Connection part

Claims (8)

多相のトランス結合に利用されるコイル部品であって、
複数の独立したコイルと1つ以上の磁性コアとを備え、
前記磁性コアは、
前記コイルの少なくとも一部が配置され、直列に配置される一対の外側脚片と前記一対の外側脚片の間に介在されるギャップとを有する複数の外側脚部と、
任意の2つの前記外側脚部の間に配置される部分を有し、ギャップが介在されない中央脚部と、
前記複数の外側脚部と前記中央脚部とを並列状態で連結する一対の連結部とを備え、
前記中央脚部の比透磁率が、前記各外側脚部の比透磁率よりも小さいコイル部品。
A coil component used for multiphase transformer coupling,
Comprising a plurality of independent coils and one or more magnetic cores;
The magnetic core is
A plurality of outer legs having a pair of outer leg pieces disposed in series and a gap interposed between the pair of outer leg pieces, wherein at least a part of the coil is disposed;
A central leg having a portion disposed between any two said outer legs, with no gaps interposed therebetween;
A pair of connecting portions for connecting the plurality of outer leg portions and the central leg portion in a parallel state;
The coil component in which the relative permeability of the central leg is smaller than the relative permeability of each outer leg.
前記中央脚部の断面積が、前記各外側脚部の断面積よりも小さい請求項1に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the central leg portion is smaller than a cross-sectional area of each outer leg portion. 前記複数のコイルのうち任意のコイルと残りのコイルとの結合係数の合計が、0.7以上である請求項1又は請求項2に記載のコイル部品。   The coil component according to claim 1 or 2, wherein a total of coupling coefficients of an arbitrary coil and the remaining coils among the plurality of coils is 0.7 or more. 前記各連結部は、ギャップを介さず一連に形成されており、
前記各外側脚部における前記一対の外側脚片の一方と前記一対の連結部の一方とが一体成形され、
前記各外側脚部における前記一対の外側脚片の他方と前記一対の連結部の他方とが一体成形され、
前記中央脚部は、前記外側脚部及び前記連結部とは独立した成形体である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のコイル部品。
Each of the connecting portions is formed in series without a gap,
One of the pair of outer leg pieces and one of the pair of connecting portions in each of the outer leg portions are integrally formed,
The other of the pair of outer leg pieces and the other of the pair of connecting portions in each of the outer leg portions are integrally formed,
The coil component according to any one of claims 1 to 3, wherein the central leg portion is a molded body independent of the outer leg portion and the connecting portion.
1つの前記磁性コアを有し、
前記各外側脚部には、前記各コイルが配置される請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコイル部品。
Having one said magnetic core,
The coil component according to any one of claims 1 to 4, wherein the coils are arranged on the outer leg portions.
環状に配置される複数の前記磁性コアを有し、
前記各磁性コアは、2つの前記外側脚部を有し、
前記コイルは、隣接する前記磁性コアのうち、一方の前記磁性コアの一方の前記外側脚部と、他方の前記磁性コアの一方の前記外側脚部とを一括して内部に収納する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のコイル部品。
A plurality of the magnetic cores arranged in an annular shape;
Each of the magnetic cores has the two outer legs,
2. The coil collectively stores one outer leg portion of one of the magnetic cores and one outer leg portion of the other magnetic core of the adjacent magnetic cores. The coil component according to claim 1.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のコイル部品を備える回路基板。   A circuit board comprising the coil component according to any one of claims 1 to 6. 請求項7に記載の回路基板を備える電源装置。   A power supply device comprising the circuit board according to claim 7.
JP2018094063A 2018-05-15 2018-05-15 Coil part, circuit board, and power supply device Pending JP2019201084A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018094063A JP2019201084A (en) 2018-05-15 2018-05-15 Coil part, circuit board, and power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018094063A JP2019201084A (en) 2018-05-15 2018-05-15 Coil part, circuit board, and power supply device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019201084A true JP2019201084A (en) 2019-11-21

Family

ID=68612552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018094063A Pending JP2019201084A (en) 2018-05-15 2018-05-15 Coil part, circuit board, and power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019201084A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113284713A (en) * 2020-02-19 2021-08-20 Tdk株式会社 Coil device
JP2021197504A (en) * 2020-06-17 2021-12-27 愛三工業株式会社 Reactor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113284713A (en) * 2020-02-19 2021-08-20 Tdk株式会社 Coil device
JP2021197504A (en) * 2020-06-17 2021-12-27 愛三工業株式会社 Reactor
JP7391776B2 (en) 2020-06-17 2023-12-05 愛三工業株式会社 reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5413680B2 (en) Reactor manufacturing method
JP5561536B2 (en) Reactor and converter
US7821369B2 (en) Magnetic element
JP5341306B2 (en) Reactor
JP6124110B2 (en) Composite reactor for multi-phase converter and multi-phase converter using the same
JP5319630B2 (en) Combined transformer
TW200531094A (en) Improved inductive devices and methods
JP2009033051A (en) Core for reactor
JP2007128951A (en) Reactor
JP7021675B2 (en) Coil components, circuit boards, and power supplies
JP2009033055A (en) Core for reactor
US10020110B2 (en) Surface mount power inductor component with stacked component accommodation
JP2019201084A (en) Coil part, circuit board, and power supply device
JP2011142193A (en) Reactor
JP2013157352A (en) Coil device
JP7142527B2 (en) Coupled inductors and switching circuits
JP2021061647A (en) Coil component and interleaving dc-dc converter using the same
JP6635306B2 (en) Magnetic core for reactors and reactors
JP2019079944A (en) Coil component, circuit board, and power supply device
JP2008078177A (en) Inductor
JP2017045765A (en) Coil component
JP5189637B2 (en) Coil parts and power supply circuit using the same
JP6809439B2 (en) Reactor
JP2012089899A (en) Core for reactor
JP2019079945A (en) Coil component, circuit board, and power supply device