JP2022513675A

JP2022513675A - 電磁誘導装置

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Publication number: JP2022513675A
Application number: JP2021530985A
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Inventors: ジェラール・デレット; セルジュ・ロウド; ウルリヒ・ソウプレマニエン
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Publication date: 2022-02-09
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Abstract

本質的に互いに平行で、各々が２つの端部の間に延びる複数のピアを備える強磁性体コアであって、その複数のピアが、少なくとも１つの主ピア（２１００）、少なくとも１つの側方ピア（２２０１、２２０２、２２０３、２２０４）および少なくとも２つの漏洩ピア（２３０１、２３０２、２３０３、２３０４）を含む強磁性体コアと、少なくとも１つの一次コイルおよび少なくとも１つの二次コイルであって、各々が主ピアの周りに巻き付けられた主セクションと、それぞれ一次漏洩セクションおよび二次漏洩セクションと呼ばれる、各々が異なる漏洩ピアに巻き付けられた漏洩セクションと、を含む一次コイルおよび二次コイルとを備える、電磁誘導装置（１０００）。

Description

本発明は、電磁誘導装置に関する。

より詳細には、本発明は、直列につながれた２つのインダクタンスの振る舞いを一次コイルに与えるピックアップ手段を備えた電磁誘導装置に関する。

本発明による電磁誘導装置は、有利には電源変圧器において、特に自動車分野の電源変圧器において、より詳細には電気自動車両の充電用として実装される。

電気車両は、数年前から飛躍的な進歩を遂げている。

そうした電気車両は、車両の駆動に必要な電力を供給するバッテリを実装しており、その充電はその車両の段階で行われる。

交流電流が供給される充電端子レベルで行われるこの充電には、ＡＣ－ＤＣコンバータの使用が必要となる。

しかし、充電端子においてＡＣ－ＤＣコンバータが占めると考えられる体積を考慮して、メーカーはそれらを自動車両に組み込もうと考える。

この解決法は、ＡＣ－ＤＣコンバータと自動車両の車載エレクトロニクスとの間のインターフェースを取ることを計画することを可能にする。

より具体的には、ＡＣ－ＤＣコンバータと車両の各種機器、特にバッテリ管理システムとの間の適した通信手段による情報交換を実装することができる。

ＡＣ－ＤＣコンバータは、「スマート充電」や「グリッドコード」適合化のための測位など、各種サービスを行うための外部とのコネクティビティの恩恵にあずかることができる。

そのため、ＡＣ－ＤＣコンバータは、たとえば、比較的高い周波数で動作する磁性コアを実装することなどによって、個々の制約条件に対応すること、特に小型であることが好ましい。

また、ＡＣ－ＤＣコンバータを双方向化すること、それによって電気車両のバッテリによるエネルギーの貯蔵および／または配給に道を開くことが計画される。

こうしたアレンジにより、エネルギーの生成過剰期および／または消費ピーク期に当該の車両が接続される電気系統の不十分さに部分的に対処することは可能であろう。

しかし、双方向ＡＣ－ＤＣコンバータには、コンバータをより静音にすることができる特別なアレンジが必要である。

そして最後に、提案されるアレンジは、電流変換時の電力損失を抑える形で効率の問題にも対処するものでなければならない。

そこで、少なくとも２つのトポロジー（本明細書末尾に示した文献［１］で挙げられているもの）のコンバータで、それぞれＬＬＣタイプ（図１に示した共振コンバータ）、ＤＡＢタイプ（「ＤｕａｌＡｃｔｉｖｅＢｒｉｄｇｅ」の略で、図２に示したもの）と呼ばれるものが提案された。

ＬＬＣトポロジーは、特に共振タイプの段（英米系の技術用語で「共振タンク」）を組み込んだ上で、「直列」につないだキャパシタンス２Ｃのコンデンサとインダクタンスを組み合わせた変圧器を備える。

インダクタンスとコンデンサは、スイッチの公称スイッチング周波数に近い周波数で共振動作するように調整される。

変圧器はまた、入力回路と負荷回路のガルバニック絶縁、および負荷の端子に加えられる電圧の値の適合化が可能となるようにアレンジされる。

変圧器はとりわけ、入力電圧と負荷電圧の比に等しい巻数の比ｎで磁性コアの周りに形成された一次コイルおよび二次コイルを備える。

平衡ＬＬＣ構成では、直列共振要素は同じ巻線の両側に二重化される。ＬＬＣトポロジーの場合、一次コイルの巻数およびコアの幾何学形状の関数である変圧器Ｌｍの励磁インダクタンスが正確に規定され、コンバータの利得が調整される。

一方、ＤＡＢトポロジーは、変圧器の両側に配置されたキャパシタンスゼロの分岐を備える。直列のインダクタンスは、パワーを転移させる役割を果たす。

ＤＡＢトポロジーでは、変圧器の励磁インダクタンスが所与の値にしばられることはなく、良好な利用率が得られるように十分に高いことだけが求められる。しかし、この双方向トポロジーでは、変圧器と直列に接続された４つのインダクタンスを可能な限り対称形の回路が得られるように実装することで、共通モードの外乱を入力側のフィルタリングの小型化を実現するごく低いレベルに制限することが好ましい。

ＬＬＣトポロジーおよびＤＡＢトポロジーで変圧器と直列につながれるインダクタンスは、典型的には１～１０μＨ程度で、従来技術では変圧器の外に配置されたディスクリート型の構成要素である。

こうした構成要素は一般に大きな体積を占めるため、変圧器内部に組み込むことでその減容を図ることが目指される。

本明細書末尾に挙げた文献［２］は、図３に示すように、変圧器の自然な漏洩インダクタンスを直列インダクタンスとして利用することを提案している。

漏洩インダクタンスとして特徴づけられるのは、特に、変圧器の一次コイルによって生じた後、二次コイルを通らない分の磁束などである。

この漏洩インダクタンスは、変圧器の理想的でない動作の代表格であり、当該の構成要素の周りに磁束の一部が分布する原因となるものである。

漏洩インダクタンスは、一般に弱く（１マイクロヘンリー（μＨ）未満）、その評価を見越すことは困難である。

そのため、漏洩インダクタンスの値を高めるため、文献［３］では第１のコイルと第２のコイルとの間にスペースを設けることが提案されている。

しかし、このアレンジは、変圧器に単一の直列インダクタンスしか作り出すことはできず、したがってＬＬＣまたはＤＡＢの平衡構成の中に実装することはできない。

一方で、第１のコイルと第２のコイルとの間に間隔が生じることによって、変圧器の体積を増大させがちである。

さらに、コイルの周りの磁気漏洩があるため、フーコー電流が誘導されないように付近の導体の存在が禁じられてコイルの配置が制約を受けることから、コンバータは体積がかなり増すことになる。

本明細書末尾に挙げた文献［３］は、図３に示すように、コアの周りに追加のコイルを導入することを提案している。

とりわけ、この追加のコイルは、主たる磁束と同じまたは異なる方向の磁束の流れによって、コア内に組み込まれたインダクタンスを作り出すためのものである。

コアの体積の増大は、追加のコイル１つだけを考える限りは限定的なものにとどまる。

しかし、この構成は、直列インダクタンスを実現する上で、長さおよび断面積に関する磁気回路の調整という点ではあまり柔軟性がない。

そのため、本発明の目的は、制御された漏洩インダクタンスをもつ変圧器であって、目立った体積の増大を招くことのない変圧器を提案することにある。

本発明の目的は、
－本質的に互いに平行で、各々が２つの端部の間に延びる複数のピアを備える強磁性体コアであって、その複数のピアが、少なくとも１つの主ピア、少なくとも１つの側方ピアおよび少なくとも２つの漏洩ピアを含む強磁性体コアと、
－少なくとも１つの一次コイルおよび少なくとも１つの二次コイルであって、各々が主ピアの周りに巻き付けられた主セクションと、それぞれ一次漏洩セクションおよび二次漏洩セクションと呼ばれる、各々が異なる漏洩ピアに巻き付けられた漏洩セクションと、を含む一次コイルおよび二次コイルと
を備える、電磁誘導装置によって果たされる。

ある実施形態によれば、コアは、それぞれ下プレート、上プレートと呼ばれる２つのプレートを有しており、各々のプレートは、それぞれ下内面、上内面と呼ばれる内面で対向し、両プレート間に複数のピアが延びる。

ある実施形態によれば、複数のピアの各々のピアはギャップを有する。

ある実施形態によれば、少なくとも２つの漏洩ピアの各々の、漏洩ギャップと呼ばれるギャップは、他のピアのギャップ以上であり、好ましくはそれを厳密に超える。

ある実施形態によれば、少なくとも１つの主ピアのギャップと少なくとも１つの側方ピアのギャップは同じである。

ある実施形態によれば、２つの内面から等距離にある平面は、コアの対称面をなす。

ある実施形態によれば、各々の漏洩ピアの２つの端部の各々を少なくとも部分的に囲むように間隔をあけて内面の両方に加工溝が形成され、その加工溝は漏洩ピアと主ピアとの間に挟まる。

ある実施形態によれば、複数のピアの各ピアは円柱形である。

ある実施形態によれば、該少なくとも１つの主ピアは１つだけの主ピアを備え、該少なくとも１つの側方ピアは、主ピアの周りに規則的に配置された４つの側方ピアを備える。

ある実施形態によれば、該少なくとも２つの漏洩ピアは、主ピアの周りに規則的に配置された４つの漏洩ピアを備え、有利には、漏洩ピア全体が側方ピアに対して４５°の角度オフセットを有する。

ある実施形態によれば、一次漏洩セクションは２つの一次漏洩セクションからなり、一次コイルが、一次漏洩セクションの一方と、主セクションと、他方の一次漏洩セクションとを順に含むようにされ、その一次漏洩セクションは、各々が、異なる直径方向に対向する漏洩ピアの周りに巻き付けられる。

ある実施形態によれば、二次漏洩セクションは２つの二次漏洩セクションからなり、一次コイルが、二次漏洩セクションの一方と、主セクションと、他方の二次漏洩セクションとを順に含むようにされ、その二次漏洩セクションは、各々が、異なる直径方向に対向する漏洩ピアの周りに巻き付けられる。

ある実施形態によれば、該少なくとも１つの主ピアは、該少なくとも１つの側方ピアと一体となった３つの主ピアからなり、各々の主ピアは、それに固有の１セット２つの漏洩ピアと組み合わされる。

ある実施形態によれば、３つの主ピアは、それらと平行な主軸の周りに規則的に配置される。

ある実施形態によれば、所与のセットのピアの２つの漏洩ピアは、それらと組み合わされる主ピアに対して直径方向に対向する。

ある実施形態によれば、該セットのピアの２つの漏洩ピアは、主軸を通る平面に関して対称形に配置される。

本発明は、本発明による装置を装備した変圧器にも関する。

その他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら限定的でない例として行う本発明による電磁誘導装置に関する以下の説明によって明らかとなろう。

現行技術において既知のＬＬＣトポロジーの変圧器のディスクリート型構成要素の概略図である。現行技術において既知のＤＡＢトポロジーの変圧器のディスクリート型構成要素の概略図である。現行技術において既知のコアのセクションの周りに形成された同心状の一次コイルおよび二次コイルの概略図である。本発明の第１の変形態による電磁誘導装置の概略斜視図である。第１の変形態で実装が想定されるコアの下ブロックの斜視図である。第１の変形態で実装が想定されるコアの上ブロックの斜視図である。加工溝の実装を示したブロック、特に下ブロックの斜視図である。主コイルおよび二次コイルのアレンジを示したブロック、特に下ブロックの斜視図である。ブロックの幾何学的特徴を表２と関連させて示した当該ブロックの２つの図である。本発明の第２の変形態の枠組みの中で各ピアの配置を示したブロック、特に下ブロックの概略図である。図４に示した装置の等価回路図である。ブロックおよびコイル全体のアレンジの概略図である。

本発明による電磁誘導装置は、主ピアおよび少なくとも２つの漏洩ピアを含む強磁性体コアを備える。

とりわけ、電磁誘導装置は、２つのコイルであって、一部は主ピアの周りに巻き付けられ、一部は各々が異なる漏洩ピアの周りに巻き付けられた２つのコイルを備える。

このアレンジは、コイルの各々に対して、直列に接続されたインダクタンスの振る舞いを付与すること、特に、漏洩インダクタンスと呼ばれる少なくとも１つのインダクタンスと直列につながれた励磁インダクタンスを付与することができる。

図４は電磁誘導装置１０００の概略図である。

装置１０００は、コア２０００、より具体的には強磁性体材料で製作されたコアを備える。

強磁性体材料は焼結することができ、特にＭｎＺｎ、ＮｉＺｎの中から選択された少なくとも１つの材料を含むことができる。

強磁性体コアは、本質的に互いに平行で、各々が２つの端部の間に延びる複数のピアを備える。

複数のピアは、少なくとも１つの主ピア、少なくとも１つの側方ピアおよび少なくとも２つの漏洩ピアを備える。

「ピア」とは、延伸した形状を有するセクションのことをいう。すなわち、ピアは棒状をなすことができ、特に円柱形の横断面の棒の形をなすことができる。

ピアは円柱形であることができる。

主ピア２１００は、その２つの端部２１１０と２１２０との間に長手方向に延びる（図５ａおよび図５ｂ）。

コア１０００は、本質的に互いに平行をなす、それぞれ下プレート２５００および上プレート２５１０と呼ばれる２つのプレートを備え、各々のプレートは、それぞれ下内面２５００ａおよび上内面２５１０ａと呼ばれる各々の１つの面で対向している。

下プレート２５００および上プレート２５１０は、有利には複数のピアに対して垂直をなす。

有利には、主ピア、該少なくとも１つの側方ピアおよび該少なくとも２つの漏洩ピアは、英米の技術用語で「ａｉｒｇａｐ（エアギャップ）」と称されるギャップであって、それぞれ主ギャップ、側方ギャップおよび漏洩ギャップと修飾されるギャップを備えることができる。

複数のピアの各々にギャップが存在することで、それぞれ下ブロック、上ブロックと呼ばれる互いに対称形をなす２つのブロックからなるコアを考えることができる。各々のブロックは、プレート２５００または２５１０と、複数のピアの半ピアとを備える。

この先の説明では、取り上げる変形態にかかわらず、ピアの各々が１つのギャップを有することが許容される。

図５ａおよび図５ｂに示す第１の変形態によれば、装置は、２つのプレート２５００および２５１０に対して中心の位置などに１つだけの主ピア２１００を備える。

該少なくとも１つの側方ピアは、主ピアの周りに規則的に配置された４つの側方ピア２２０１、２２０２、２２０３および２２０４からなる。

該少なくとも２つの漏洩ピアは、主ピアの周りに規則的に配置された４つの漏洩ピア２３０１、２３０２、２３０３および２３０４からなる。

有利には、漏洩ピア全体は側方ピアに対して４５°の角度オフセットを有する。

この第１の変形態によれば、装置は１つだけの一次コイル３０００と１つだけの二次コイル４０００とを備える（図７）。

第１のコイル３０００は、主ピアの周りに巻き付けられた１つの主セクション３０００ａと、それぞれが第１の一次漏洩セクション３０００ｂおよび第２の一次漏洩セクション３０００ｃと呼ばれる２つの一次漏洩セクションであって、各々が２つの異なる漏洩ピアの周りに巻き付けられた一次漏洩セクションとを備える。

とりわけ、第１の一次漏洩セクション３０００ｂおよび第２の一次漏洩セクション３０００ｃは、直径方向に対向する２つの漏洩ピアの周りに巻き付けられる。

第２のコイル４０００は、主ピアの周りに巻き付けられた１つの二次セクション４０００ａと、それぞれが第１の二次漏洩セクション４０００ｂおよび第２の二次漏洩セクション４０００ｃと呼ばれる２つの二次漏洩セクションであって、各々が２つの異なる漏洩ピアの周りに巻き付けられた二次漏洩セクションとを備える。

周りに２つの二次漏洩セクションが巻き付けられる漏洩ピアが、周りに２つの一次漏洩セクションが巻き付けられる漏洩ピアとは異なることは、改めて指摘するまでもなく、理解されるところである。

とりわけ、第１の二次漏洩セクション４０００ｂと第２の二次漏洩セクション４０００ｃは、直径方向に対向する２つの漏洩ピアの周りに巻き付けられる。

そのため、一次セクション３０００ａおよび二次セクション４０００ａのいずれか一方によって発生する界磁束と呼ばれる磁束はすべて、他方のセクションを流れる。換言すれば、一次セクション３０００ａと二次セクション４０００ａは、変圧器の主要な機能、すなわち電圧の変換を行う。

一次漏洩セクション３０００ｂ、３０００ｃおよび二次漏洩セクション４０００ｂ、４０００ｃは、漏洩インダクタンスの働きをする。

このアレンジでは、各々のコイルによって、それぞれ漏洩インダクタンスＬｒおよび励磁インダクタンスＬｍと呼ばれる直列の３つのインダクタンスの振る舞いが示される。

その場合、励磁インダクタンスが１つのコイルレベルの電圧と別のコイルレベルの出力電圧との間の変圧比（すなわち利得）を規定する。一方、漏洩インダクタンスは電磁エネルギーを貯蔵し、必要なときにそれを放出する。換言すれば、漏洩インダクタンスは、動力を移動させる。

図４の装置の等価回路図を図１０に示す。この図にはとりわけ、２つの漏洩インダクタンスＬｒと直列につながれた励磁インダクタンスＬｍが含まれる。

動作時には、電流は、第１のコイルなど、いずれかのコイルを流れる。

この電流の作用で、主セクションによって発生した励磁束と呼ばれる磁束も二次セクション４０００ａを通り、側方ピアおよび漏洩ピアを流れる磁気ループを形成するなどして、コア２０００に磁気ループを形成する。

しかし、コアは、漏洩ピア２３０１、２３０２、２３０３および２３０４内ではなく、側方ピア２２０１、２２０２、２２０３および２２０４内の励磁束の流れを促すためのアレンジを備えることができる。

そこで、漏洩ギャップは、側方ギャップよりも大きくすることができる。

代替的または補完的な方法として、各々の漏洩ピアの２つの端部の各々を少なくとも部分的に囲むように間隔をあけて内面の両方に加工溝２３０１ａ、２３０２ａ、２３０３ａおよび２３０４ａを形成することができ、その加工溝は、漏洩ピアと主ピアとの間に挟まる（図６）。

以下では、装置の設計例について図４と関連づけながら紹介する。

表１は、共振周波数が５００ｋＨｚで、本発明による電磁誘導装置を備える「ＤＡＢ」タイプの変圧器の仕様を特にまとめたものである。

表２は、表１にまとめた仕様に従うことのできる電磁誘導装置の特徴をまとめたものである（寸法箇所は図８に示すとおり）。

第１の変形態で説明した原理は、多相、特に３相電磁誘導装置の実施のための第２の変形態のもとで適合され、実装される。

図９は、その３相誘導装置の実施例を示したものである。

この実施例では、第１の変形態における各要素を基本的に改めて用いることができる。

この第２の変形態では、コアは３つの主ピア２１０１、２１０２および２１０３を備え、側方ピアはもたない。

３つの主ピアは、それらと平行な主軸ＸＸ’と呼ばれる軸の周りに規則的に配置され得る。

また、各々の主ピア２１０１、２１０２および２１０３は、２つの漏洩ピア２３０５ａ、２３０５ｂ、２３０６ａ、２３０６ｂ、２３０７ａ、２３０７ｂ、２３０８ａおよび２３０８ｂと組み合わされ、さらに一次コイル３００１、３００２および３００３ならびにそれに対応する二次コイル４００１、４００２、４００３と組み合わされる。

より詳細には、主ピア、２つの漏洩ピア、ならびに一次コイルおよび二次コイルは、電磁誘導装置１０００の１つの相を形成する。

各々の相について、第１のコイル３００１、３００２および３００３は、主ピアの周りに巻き付けられた主セクション３００１ａ、３００２ａおよび３００３ａと、漏洩ピアの周りに巻き付けられた一次漏洩セクション３００１ｂ、３００２ｂおよび３００３ｂとを備える（図１１）。

同様に、第２のコイル４００１、４００２および４００３は、主ピアの周りに巻き付けられた二次セクション４００１ａ、４００２ａおよび４００３ａと、他方の漏洩ピアの周りに巻き付けられた二次漏洩セクション４００１ｂ、４００２ｂおよび４００３ｂとを備える（図１１）。

周りに二次漏洩セクションが巻き付けられている漏洩ピアが、周りに一次漏洩セクションが巻き付けられている漏洩ピアと異なることは、改めて指摘するまでもなく、理解されるところである。

そのため、一次セクション３００１ａ、３００２ａおよび３００３ａと二次セクション４００１ａ、４００２ａ、４００３ａのいずれか一方によって発生する界磁束と呼ばれる磁束はすべて、他方のセクションを流れる。換言すれば、一次セクション３００１ａ、３００２ａおよび３００３ａと二次セクション４００１ａ、４００２ａ、４００３ａは、変圧器の主要な機能、すなわち電圧の変換を行う。

側方ピアがないため、主ピアレベルに生じた磁束は他の２つの主ピアの一方および／または他方の中を流れる。

本発明によるコアの設計は、射出成形法（英米の技術用語で「ＰＩＭ」、すなわち「ＰｏｗｄｅｒＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ（粉末射出成形）」）の利用が可能である。この技法は、製品の大量生産に非常に適している。

射出成形ではまず、マスターバッチ（英米の技術用語で「ｆｅｅｄｓｔｏｃｋ（原材料）」）を形成するステップが行われる。

マスターバッチには、最終製品を形成するための有機材料（または高分子バインダー）と無機粉体（金属またはセラミックス）の混合物が特に含まれる。

マスターバッチは、当業者には周知の技術を用いた射出成形機に注入される。射出成形機は、注入された重合体をキャビティ内で粉体とともに溶かし、その粉体に所望の形状を与えることができる。

そうして成形され、溶解したマスターバッチは、冷却されて固められ、射出成形機によって強制される形状に固化する。

マスターバッチによって形成された成形物は、型から取り出され、脱バインダー処理を行って有機材料が取り除かれる。

次いで、部品は焼結によってさらに安定化させることができる。

本発明は、本発明による電磁誘導装置を装備した変圧器（とりわけ「ＤＡＢ」タイプの変圧器）にも関する。

（参考文献）
[1] Inoue, “A Bidirectional DC-DC Converter for an Energy Storage System With Galvanic Isolation”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol.: 22, No.: 6 , 2007,
[2] Mingkai Mu et al., << Design of Integrated Transformer and Inductor for High Frequency Dual Active Bridge GaN Charger for PHEV >>, IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, pages 579-585, 15-19 March 2015,
[3] US 6,320,490.

１０００電磁誘導装置、コア
２０００コア
２１００主ピア
２１１０端部
２２０１側方ピア
２３０１漏洩ピア
２３０１ａ加工溝
２５００、２６００下プレート
２５１０、２６１０上プレート
３０００一次コイル、第１のコイル
３０００ａ主セクション、一次セクション
３０００ｂ第１の一次漏洩セクション
３０００ｃ第２の一次漏洩セクション
３００１ａ一次セクション
４０００二次コイル、第２のコイル
４０００ａ主セクション、二次セクション
４０００ｂ第１の二次漏洩セクション
４０００ｃ第２の二次漏洩セクション
４００１ａ主セクション、二次セクション

Claims

－本質的に互いに平行で、各々が２つの端部の間に延びる複数のピアを備える強磁性体コアであって、前記複数のピアが、少なくとも１つの主ピア（２１００、２１０１、２１０２、２１０３、２１０４）、少なくとも１つの側方ピア（２２０１、２２０２、２２０３、２２０４）および少なくとも２つの漏洩ピア（２３０１、２３０２、２３０３、２３０４、２３０５ａ、２３０５ｂ、２３０６ａ、２３０６ｂ、２３０７ａ、２３０７ｂ）を含む強磁性体コアと、
－少なくとも１つの一次コイル（３０００、３００１、３００２、３００３）および少なくとも１つの二次コイル（４０００、４００１、４００２、４００３）であって、各々が主ピアの周りに巻き付けられた主セクション（３０００ａ、３００１ａ、３００２ａ、３００３ａ、４０００ａ、４００１ａ、４００２ａ、４００３ａ）と、それぞれ一次漏洩セクション（３０００ｂ、３００１ｂ、３００２ｂ、３００３ｂ）および二次漏洩セクション（４０００ｂ、４００１ｂ、４００２ｂ、４００３ｂ）と呼ばれる、各々が異なる漏洩ピアに巻き付けられた漏洩セクションと、を含む一次コイルおよび二次コイルと
を備える、電磁誘導装置（１０００）。
前記コアが、それぞれ下プレート（２６００）、上プレート（２６１０）と呼ばれる２つのプレートを有しており、各々のプレートが、それぞれ下内面、上内面と呼ばれる内面で対向し、両プレート間に複数のピアが延びる、請求項１に記載の装置。
前記複数のピアの各々のピアがギャップを有する、請求項２に記載の装置。
前記少なくとも２つの漏洩ピア（２３０１、２３０２、２３０３、２３０４、２３０５ａ、２３０５ｂ、２３０６ａ、２３０６ｂ、２３０７ａ、２３０７ｂ）の各々の、漏洩ギャップと呼ばれるギャップが、他のピアのギャップ以上であり、好ましくはそれを厳密に超える、請求項３に記載の装置。
前記少なくとも１つの主ピア（２１００、２１０１、２１０２、２１０３、２１０４）のギャップと前記少なくとも１つの側方ピア（２２０１、２２０２、２２０３、２２０４）のギャップが同じである、請求項３または４に記載の装置。
前記２つの内面から等距離にある平面が、前記コアの対称面をなす、請求項３から５のいずれか一項に記載の装置。
各々の漏洩ピアの前記２つの端部の各々を少なくとも部分的に囲むように間隔をあけて前記内面の両方に加工溝（２３０１ａ、２３０２ａ、２３０３ａ、２３０４ａ）が形成され、前記加工溝（２３０１ａ、２３０２ａ、２３０３ａ、２３０４ａ）が前記漏洩ピアと主ピア（２１００、２１０１、２１０２、２１０３、２１０４）との間に挟まる、請求項３から６のいずれか一項に記載の装置。
前記複数のピアの各前記ピアが円柱形である、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
前記少なくとも１つの主ピアが１つだけの主ピア（２１００）を備え、前記少なくとも１つの側方ピア（２２０１、２２０２、２２０３、２２０４）が、前記主ピア（２１００）の周りに規則的に配置された４つの側方ピアを備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
前記少なくとも２つの漏洩ピア（２３０１、２３０２、２３０３）は、前記主ピア（２１００）の周りに規則的に配置された４つの漏洩ピアを備え、有利には、前記漏洩ピア全体が前記側方ピアに対して４５°の角度オフセットを有する、請求項９に記載の装置。
前記一次漏洩セクションが２つの一次漏洩セクションからなり、前記一次コイルが、前記一次漏洩セクションの一方と、前記主セクションと、他方の一次漏洩セクションとを順に含むようにされ、前記一次漏洩セクションは、各々が、異なる、有利には直径方向に対向する漏洩ピアの周りに巻き付けられる、請求項１０に記載の装置。
前記二次漏洩セクションが２つの二次漏洩セクションからなり、前記一次コイルが、前記二次漏洩セクションの一方と、前記主セクションと、他方の二次漏洩セクションとを順に含むようにされ、前記二次漏洩セクションは、各々が、異なる、有利には直径方向に対向する漏洩ピアの周りに巻き付けられる、請求項１０または１１に記載の装置。
前記少なくとも１つの主ピア（２１０１、２１０２、２１０３、２１０４）が、前記少なくとも１つの側方ピアと一体となった３つの主ピアからなり、各々の主ピアは、それに固有の１セット２つの漏洩ピア（２３０４、２３０５ａ、２３０５ｂ、２３０６ａ、２３０６ｂ、２３０７ａ、２３０７ｂ）と組み合わされる、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
前記３つの主ピアが、それらと平行な主軸の周りに規則的に配置される、請求項１３に記載の装置。
所与のセットのピアの前記２つの漏洩ピア（２３０４、２３０５ａ、２３０５ｂ、２３０６ａ、２３０６ｂ、２３０７ａ、２３０７ｂ）が、それらと組み合わされる前記主ピア（２１０１、２１０２、２１０３、２１０４）に対して直径方向に対向する、請求項１４に記載の装置。
前記セットのピアの前記２つの漏洩ピア（２３０４、２３０５ａ、２３０５ｂ、２３０６ａ、２３０６ｂ、２３０７ａ、２３０７ｂ）が、前記主軸を通る平面に関して対称形に配置される、請求項１５に記載の装置。
請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置を装備した変圧器。