JP2023144520A - Magnetic core, electronic component, and power supply device - Google Patents

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Toru Ujiie
健太郎 森
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    • HELECTRICITY
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/33Arrangements for noise damping
    • HELECTRICITY
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    • H01F27/24Magnetic cores

Abstract

To provide a magnetic core that suppresses sound ringing that occurs during driving, an electronic component using the same, and a power supply device using the same.SOLUTION: A magnetic core 1 has a base part 30 extending in a first axial direction, a pair of outer legs 10,10 protruding from the base part 30 along a second axis perpendicular to the first axis, and a middle leg part 20 arranged between the pair of outer legs 10,10 and protruding along the second axis. The relationship between a value of the thickness in the second axial direction Li (mm) of the base part 30 and a value of the height in the second axial direction Lf (mm) having a shorter height in the second axial direction of the pair of outer legs 10,10 satisfies a relationship Li/Lf≥0.8.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、磁性体コア、電子部品および電源装置に関する。 The present invention relates to a magnetic core, an electronic component, and a power supply device.

磁性体コアは、磁性体内の磁束密度分布が均一になるような形状で設計することが多く使用されてきた。このような形状では、磁性体コアを励磁することにより、磁性体コアから音鳴りが発生することがある。 The magnetic core has often been designed to have a shape that makes the magnetic flux density distribution uniform within the magnetic body. In such a shape, when the magnetic core is excited, noise may be generated from the magnetic core.

特許文献1では、時間に対する磁歪変化が異なる電磁鋼板を張り合わせることで音鳴りを抑止しようとしている。また、特許文献2では、磁性体コアとは別に非磁性の補強部材を用いて音鳴りを抑止しようとしている。また、特許文献3では、装置の駆動により発生した騒音の周波数を検出し、騒音が発生しないキャリア周波数に調整することで音鳴りを抑止しようとしている。 Patent Document 1 attempts to suppress noise by laminating electromagnetic steel plates with different magnetostriction changes over time. Furthermore, Patent Document 2 attempts to suppress noise by using a non-magnetic reinforcing member in addition to the magnetic core. Further, Patent Document 3 attempts to suppress the noise by detecting the frequency of noise generated by driving the device and adjusting it to a carrier frequency that does not generate noise.

しかしながら、これらの従来技術の手段によると、複雑な構成が必要となっていた。そこで、より簡便な方法により、装置の駆動時における音鳴りを抑止することが望まれている。 However, these conventional techniques require complicated configurations. Therefore, it is desired to suppress the noise generated when the device is driven by a simpler method.

特開2019-102692号公報JP 2019-102692 Publication 特開2018-195786号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-195786 特開2018-186663号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-186663

本発明は、上記の実情を鑑みてなされ、その目的は、駆動時に発生する音鳴りを抑制した磁性体コア等を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a magnetic core etc. that suppresses noise generated during driving.

上記目的を達成するために、第1の観点による本発明に係る磁性体コアは、
第1軸方向に延在するベース部と、前記ベース部から前記第1軸方向と垂直な第2軸方向に突出している一対の外脚部と、一対の前記外脚部の間に配置され前記ベース部から前記第2軸方向に突出している中脚部とを有する磁性体コアであって、
前記ベース部の前記第2軸方向の厚さの値Li(mm)と、一対の前記外脚部のうち前記第2軸方向の高さが低い方の前記第2軸方向の高さの値Lf(mm)との関係が、Li/Lf≧0.8の関係を満たすことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the magnetic core according to the present invention according to the first aspect,
a base portion extending in a first axial direction; a pair of outer leg portions protruding from the base portion in a second axial direction perpendicular to the first axial direction; and a pair of outer leg portions disposed between the pair of outer leg portions. A magnetic core having a middle leg portion protruding from the base portion in the second axial direction,
The thickness value Li (mm) of the base portion in the second axial direction and the height value in the second axial direction of the one of the pair of outer leg portions that has a lower height in the second axial direction. It is characterized in that the relationship with Lf (mm) satisfies the relationship Li/Lf≧0.8.

また、上記目的を達成するために、第2の観点による本発明に係る磁性体コアは、
第1軸方向に延在するベース部と、前記ベース部から前記第1軸方向と垂直な第2軸方向に突出している一対の外脚部と、一対の前記外脚部の間に配置され前記ベース部から前記第2軸方向に突出している中脚部とを有する磁性体コアであって、
前記ベース部の前記第2軸方向の厚さの値Li(mm)、一対の前記外脚部のうち前記第2軸方向の高さが低い方の前記第2軸方向の高さの値Lf(mm)、前記磁性体コアの密度の値Ds(g/cm3)、前記ベース部の前記第1軸方向の幅の値La(mm)に関し、
X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf)2で表される数式において、Xの値が7.9以上であることを特徴とする。
Moreover, in order to achieve the above object, the magnetic core according to the present invention according to the second aspect,
a base portion extending in a first axial direction; a pair of outer leg portions protruding from the base portion in a second axial direction perpendicular to the first axial direction; and a pair of outer leg portions disposed between the pair of outer leg portions. A magnetic core having a middle leg portion protruding from the base portion in the second axial direction,
A value Li (mm) of the thickness of the base portion in the second axial direction, and a height value Lf of the lower one of the pair of outer leg portions in the second axial direction. (mm), the density value Ds (g/cm 3 ) of the magnetic core, and the width La (mm) of the base portion in the first axial direction,
In the formula represented by X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf) 2 , the value of X is 7.9 or more.

本発明者らの研究によれば、E字型の磁性体コアにおいて、磁性体コア自体の各部分の大きさが所定の関係にある場合に、駆動時に発生する音鳴きを抑制することを見出した。すなわち、Li/Lf≧0.8の関係を満たす磁性体コアでは、発生する音を十分に低下させることを可能にした。 According to the research of the present inventors, it has been found that in an E-shaped magnetic core, when the sizes of each part of the magnetic core itself have a predetermined relationship, the noise generated during driving can be suppressed. Ta. That is, the magnetic core satisfying the relationship of Li/Lf≧0.8 makes it possible to sufficiently reduce the generated sound.

本発明者らの研究によれば、E字型の磁性体コアにおいて、磁性体コア自体の各部分の大きさと磁性体コアの密度が所定の関係にある場合に、駆動時に発生する音鳴きを抑制することを見出した。すなわち、X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf)2で表される数式において、Xの値が7.9以上である場合に磁性体コアでは、発生する音を十分に低下させることを可能にした。 According to the research of the present inventors, in an E-shaped magnetic core, when the size of each part of the magnetic core itself and the density of the magnetic core have a predetermined relationship, the noise generated during driving can be reduced. found to be suppressed. In other words, in the formula represented by X = 1000 x Ds x Li/(La + 2 x Lf) 2 , if the value of made possible.

したがって、このような磁性体コアによれば、複雑な構成を必要とせず、各部分の大きさや磁性体コアの密度をこれらの関係になるように設計するだけで、環境基準に適応する程度に音鳴きを抑制できるため、製造コストの低減、装置が小型化を容易に実現することができる。 Therefore, with such a magnetic core, there is no need for a complicated configuration, and by simply designing the size of each part and the density of the magnetic core to meet these relationships, it can be made to the extent that it complies with environmental standards. Since noise can be suppressed, manufacturing costs can be reduced and the device can be made more compact.

本発明に係る電子部品は、前記磁性体コアと前記磁性体コアに巻回してあるコイルと、を有する。このような磁性体コアを有する電子部品では、発生する騒音を大いに低下させることができる。このような電子部品は、トランスなどとして電源装置などに好適に用いることが可能となる。 An electronic component according to the present invention includes the magnetic core and a coil wound around the magnetic core. Electronic components having such magnetic cores can greatly reduce the noise generated. Such electronic components can be suitably used in power supplies and the like as transformers and the like.

好ましくは、前記磁性体コアの前記外脚部と突き合わされる別コアを有する。このように構成することで、電子部品は、閉磁路を形成し、磁気的損失が低減する。 Preferably, the magnetic core has another core that is butted against the outer leg portion of the magnetic core. With this configuration, the electronic component forms a closed magnetic path, reducing magnetic loss.

本発明に係る電源装置は、前記電子部品と、前記電子部品に電気的に接続するスイッチング回路と、を有する。前記電子部品を有する電源装置は、コアの磁歪や、コア同士の引き付けあいなどによる音鳴きを、良好に防止することができる。 A power supply device according to the present invention includes the electronic component and a switching circuit electrically connected to the electronic component. The power supply device including the electronic component can effectively prevent noise caused by magnetostriction of the core or attraction of the cores to each other.

図1Aは本発明の一実施形態に係る磁性体コアの構成の概略を示す一方向から見た平面図である。FIG. 1A is a plan view schematically showing the configuration of a magnetic core according to an embodiment of the present invention, viewed from one direction. 図1Bは図1Aに示す磁性体コアの他の方向から見た平面図である。FIG. 1B is a plan view of the magnetic core shown in FIG. 1A viewed from another direction. 図1Cは図1Aに示す磁性体コアのさらに他の方向から見た平面図である。FIG. 1C is a plan view of the magnetic core shown in FIG. 1A viewed from yet another direction. 図2は本発明の一実施形態に係る電子部品の一部分の構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the configuration of a portion of an electronic component according to an embodiment of the present invention. 図3は本発明の一実施形態に係る電子部品の構成を示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing the configuration of an electronic component according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。 The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.

図1Aに示すように、一実施形態に係る磁性体コア1は、いわゆるE字型コアであり、磁性体コア1は、X軸に延在するベース部30と、ベース部30からZ軸に沿って突出している一対の外脚部10,10と、一対の外脚部10,10の間に配置されZ軸に沿って突出している中脚部20を有する。なお、図面において、X軸、Y軸およびZ軸は、相互に略垂直である。本実施形態では、X軸が第1軸に対応し、Z軸が第2軸に対応する。本明細書では、磁性体コア1において、X軸方向の中心線Cに近い方向を内側と称し、磁性体コア1のX軸の中心から遠い方向を外側と称することがある。 As shown in FIG. 1A, the magnetic core 1 according to one embodiment is a so-called E-shaped core, and the magnetic core 1 includes a base portion 30 extending in the X-axis and a base portion 30 extending in the Z-axis from the base portion 30. It has a pair of outer leg parts 10, 10 that protrude along the Z axis, and a middle leg part 20 that is arranged between the pair of outer leg parts 10, 10 and protrudes along the Z axis. Note that in the drawings, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are substantially perpendicular to each other. In this embodiment, the X axis corresponds to the first axis, and the Z axis corresponds to the second axis. In this specification, in the magnetic core 1, a direction closer to the center line C in the X-axis direction may be referred to as the inner side, and a direction farther from the center of the X-axis of the magnetic core 1 may be referred to as the outer side.

図1Aに示すように、本実施形態では、磁性体コア1は、X軸方向に長さLaの幅を有し、Z軸方向に長さLbの高さを有し、Y軸方向に長さLcの奥行(図1B)を有し、X軸方向の中心線Cを対称軸とする対称な形状を有する。磁性体コア1の全体の大きさは特に限定されないが、たとえば、Laは30~110mm、Lbは8~50mm、Lcは5~30mmである。 As shown in FIG. 1A, in this embodiment, the magnetic core 1 has a width of length La in the X-axis direction, a height of length Lb in the Z-axis direction, and a length in the Y-axis direction. It has a depth of Lc (FIG. 1B), and has a symmetrical shape with the center line C in the X-axis direction as the axis of symmetry. Although the overall size of the magnetic core 1 is not particularly limited, for example, La is 30 to 110 mm, Lb is 8 to 50 mm, and Lc is 5 to 30 mm.

磁性体コア1は、磁性材料から形成される。磁性体材料としては、たとえば、比較的透磁率の高い磁性材料、たとえばMn系フェライトや、Ni系フェライト、あるいは金属磁性体などが例示され、これらの磁性材料の粉体を、成型および焼結することにより、磁性体コア1が形成される。なお、磁性体コア1は、磁性材料と樹脂などを混合して形成してあってもよい。 The magnetic core 1 is formed from a magnetic material. Examples of the magnetic material include magnetic materials with relatively high magnetic permeability, such as Mn-based ferrite, Ni-based ferrite, and magnetic metals. Powders of these magnetic materials are molded and sintered. As a result, the magnetic core 1 is formed. Note that the magnetic core 1 may be formed by mixing a magnetic material and a resin.

図1Aに示すように、一対の外脚部10,10は、それぞれ、略直方体形状を有する。外脚部10は、ベース第1面31を基端として、Z軸に沿って突出した外脚端面11を有する。外脚端面11は、外脚部10のZ軸に対して垂直な側面を構成している。外脚部10は、Z軸方向にLf(mm)の高さを有する。Lfは、ベース第1面31から外脚端面11までのZ軸に沿った距離を表している。 As shown in FIG. 1A, the pair of outer leg portions 10, 10 each have a substantially rectangular parallelepiped shape. The outer leg portion 10 has an outer leg end surface 11 that protrudes along the Z-axis with the base first surface 31 as the base end. The outer leg end surface 11 constitutes a side surface perpendicular to the Z axis of the outer leg portion 10. The outer leg portion 10 has a height of Lf (mm) in the Z-axis direction. Lf represents the distance from the base first surface 31 to the outer leg end surface 11 along the Z axis.

図1Aに示すように、外脚部10は、外脚外面12と、外脚内面13とを有する。外脚外面12は、X軸に沿って中脚部20に遠い外側の側面を構成しており、外脚内面13は、X軸に沿って中脚部20に近い内側の側面を構成している。外脚外面12および外脚内面13は、それぞれ外脚部10のZ軸に対して垂直である。外脚部10は、X軸方向にLh(mm)の幅を有する。Lhは、外脚外面12から外脚内面13までのX軸に沿った距離を表している。 As shown in FIG. 1A, the outer leg portion 10 has an outer leg outer surface 12 and an outer leg inner surface 13. The outer leg outer surface 12 constitutes the outer side surface farther from the middle leg portion 20 along the X-axis, and the outer leg inner surface 13 constitutes the inner side surface closer to the middle leg portion 20 along the X-axis. There is. The outer leg outer surface 12 and the outer leg inner surface 13 are each perpendicular to the Z axis of the outer leg portion 10. The outer leg portion 10 has a width of Lh (mm) in the X-axis direction. Lh represents the distance from the outer leg outer surface 12 to the outer leg inner surface 13 along the X axis.

外脚部10,10は、それぞれ、X軸方向にLe(mm)の離間距離で配置されている。Leは、一方の外脚部10の外脚内面13と、他方の外脚部10の外脚内面13とのX軸に沿った距離を表している。 The outer leg portions 10, 10 are each arranged at a distance of Le (mm) in the X-axis direction. Le represents the distance along the X axis between the outer leg inner surface 13 of one outer leg portion 10 and the outer leg inner surface 13 of the other outer leg portion 10.

図1Cに示すように、外脚部10は、外脚第1正面14aと、外脚第2正面14bとを有する。外脚第1正面14aは、外脚部10のY軸に対して垂直な側面のうちの一方側の側面を構成している。外脚第2正面14bは、外脚第1正面14aとY軸に沿って対向しており、外脚部10のY軸に対して垂直な側面のうちの他方側の側面を構成している。 As shown in FIG. 1C, the outer leg portion 10 has a first outer leg front surface 14a and a second outer leg front surface 14b. The first outer leg front surface 14a constitutes one side surface of the outer leg portion 10 perpendicular to the Y axis. The second outer leg front surface 14b faces the first outer leg front surface 14a along the Y axis, and constitutes the other side surface of the outer leg portion 10 perpendicular to the Y axis. .

図1Aに示すように、中脚部20は、略直方体形状を有する。中脚部20は、ベース第1面31を基端として、Z軸に沿って突出した中脚端面21を有する。中脚端面21は、Z軸に対して垂直な側面を構成している。中脚部20では、ベース第1面31から中脚端面21までのZ軸に沿った距離は、外脚部10の高さLfと同じである。 As shown in FIG. 1A, the middle leg portion 20 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The middle leg portion 20 has a middle leg end surface 21 that protrudes along the Z-axis with the base first surface 31 as the base end. The middle leg end surface 21 constitutes a side surface perpendicular to the Z-axis. In the middle leg section 20, the distance along the Z-axis from the base first surface 31 to the middle leg end surface 21 is the same as the height Lf of the outer leg section 10.

図1Aに示すように、中脚部20は、一対の中脚側面22,22を有する。中脚側面22は、中脚部20のX軸に対して垂直な側面を構成している。中脚部20は、X軸方向にLd(mm)の幅を有する。Ldは、中脚側面22,22同士のX軸に沿った距離を表している。 As shown in FIG. 1A, the middle leg portion 20 has a pair of middle leg side surfaces 22, 22. The middle leg side surface 22 constitutes a side surface perpendicular to the X axis of the middle leg portion 20. The middle leg portion 20 has a width of Ld (mm) in the X-axis direction. Ld represents the distance between the middle leg side surfaces 22, 22 along the X axis.

図1Cに示すように、中脚部20は、中脚第1正面24aと、中脚第2正面24bとを有する。中脚第1正面24aは、中脚部20のY軸に対して垂直な側面のうちの一方側の側面を構成している。中脚第1正面24bは、内脚第1正面24aとY軸に沿って対向しており、中脚部20のY軸に対して垂直な側面のうちの他方側の側面を構成している。 As shown in FIG. 1C, the middle leg portion 20 has a first middle leg front face 24a and a second middle leg front face 24b. The middle leg first front face 24a constitutes one side surface of the middle leg portion 20 perpendicular to the Y axis. The middle leg first front face 24b faces the inner leg first front face 24a along the Y-axis, and constitutes the other side surface of the middle leg portion 20 perpendicular to the Y-axis. .

図1Aに示すように、ベース部30は、略直方体形状を有する。ベース部30は、Z軸対して垂直な側面を構成するベース第1面31と、ベース第1面31に対向する側面を構成するベース第2面33とを有する。ベース部30は、Z軸方向にLi(mm)の厚さを有する。Liは、ベース第1面31からベース第2面33までのZ軸に沿った距離を表している。 As shown in FIG. 1A, the base portion 30 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The base portion 30 has a first base surface 31 that constitutes a side surface perpendicular to the Z-axis, and a second base surface 33 that constitutes a side surface that faces the first base surface 31. The base portion 30 has a thickness of Li (mm) in the Z-axis direction. Li represents the distance from the base first surface 31 to the base second surface 33 along the Z axis.

図1Aに示すように、ベース第1面31は、一対の外脚部10,10および中脚部20の基端となっている。ベース第1面31のX軸方向の外側は、外脚内面13と繋がっている。ベース第1面31のX軸方向の内側は、中脚側面22と繋がっている。 As shown in FIG. 1A, the base first surface 31 is the base end of the pair of outer legs 10, 10 and the middle leg 20. As shown in FIG. The outer side of the base first surface 31 in the X-axis direction is connected to the outer leg inner surface 13. The inner side of the base first surface 31 in the X-axis direction is connected to the middle leg side surface 22.

図1Aに示すように、ベース部30は、一対のベース外面32,32を有する。ベース外面32は、ベース部30のX軸に対して垂直な側面を構成している。ベース外面32は、外脚外面12と同一平面に配置されており、外脚外面12と繋がっている。ベース部30は、X軸方向にLa(mm)の幅を有する。Laは、ベース外面32,32同士のX軸に沿った距離を表している。本実施形態では、一方の外脚部10の外脚外面12と、他方の外脚部10の外脚外面12とのX軸に沿った距離は、Laに一致している。 As shown in FIG. 1A, the base portion 30 has a pair of base outer surfaces 32, 32. The base outer surface 32 constitutes a side surface perpendicular to the X-axis of the base portion 30. The base outer surface 32 is disposed on the same plane as the outer leg outer surface 12 and is connected to the outer leg outer surface 12. The base portion 30 has a width of La (mm) in the X-axis direction. La represents the distance between the base outer surfaces 32, 32 along the X axis. In this embodiment, the distance along the X axis between the outer leg outer surface 12 of one outer leg portion 10 and the outer leg outer surface 12 of the other outer leg portion 10 is equal to La.

図1Cに示すように、ベース部30は、ベース第1正面34aと、ベース第2正面34bとを有する。ベース第1正面34aは、ベース部30のY軸に対して垂直な側面のうちの一方側の側面を構成している。ベース第1正面34aは、外脚第1正面14a,14aおよび中脚第1正面24aと同一平面に配置されており、外脚第1正面14a,14aおよび中脚第1正面24aと繋がっている。 As shown in FIG. 1C, the base portion 30 has a first base front face 34a and a base second front face 34b. The base first front surface 34a constitutes one side surface of the base portion 30 perpendicular to the Y-axis. The base first front surface 34a is arranged on the same plane as the outer leg first front surfaces 14a, 14a and the middle leg first front surface 24a, and is connected to the outer leg first front faces 14a, 14a and the middle leg first front surface 24a. .

図1Cに示すように、ベース第2正面34bは、ベース第1正面34aとY軸に沿って対向しており、ベース部30のY軸に対して垂直な側面のうちの他方側の側面を構成している。ベース第2正面34bは、外脚第2正面14b,14bおよび中脚第2正面24bと同一平面に配置されており、外脚第2正面14b,14bおよび中脚第2正面24bと繋がっている。 As shown in FIG. 1C, the base second front face 34b faces the base first front face 34a along the Y-axis, and the other side of the side faces perpendicular to the Y-axis of the base portion 30 is It consists of The base second front face 34b is disposed on the same plane as the second outer leg front faces 14b, 14b and the middle leg second front face 24b, and is connected to the outer leg second front faces 14b, 14b and the middle leg second front face 24b. .

図1Aに示すように、本実施形態では、磁性体コア1は、Z軸方向にLb(mm)の高さを有する。Lbは、ベース第2面32から外脚端面11までのZ軸に沿った距離を表しており、本実施形態では、LiとLfの合計と一致している。 As shown in FIG. 1A, in this embodiment, the magnetic core 1 has a height of Lb (mm) in the Z-axis direction. Lb represents the distance along the Z-axis from the base second surface 32 to the outer leg end surface 11, and in this embodiment, it matches the sum of Li and Lf.

図1Bに示すように、本実施形態では、ベース部30は、Y軸方向にLc(mm)の奥行を有する。Lcは、ベース第1正面34aからベース第2正面34bまでのY軸に沿った距離を表している。外脚部10および中脚部20のY軸方向の奥行は、Lcに一致している。 As shown in FIG. 1B, in this embodiment, the base portion 30 has a depth of Lc (mm) in the Y-axis direction. Lc represents the distance along the Y axis from the base first front face 34a to the base second front face 34b. The depths of the outer leg portion 10 and the middle leg portion 20 in the Y-axis direction match Lc.

本実施形態では、磁性体コア1の全体の大きさに関わらず、図1Aに示すベース部30のZ軸方向の厚さの値Li(mm)と、一対の外脚部10,10のうちZ軸方向の高さが短い方のZ軸方向の高さの値Lf(mm)との関係が、Li/Lf≧0.8の関係を満たす。なお、本実施形態では、いずれの外脚部もX軸を挟んで対称な形状を有しており、いずれも同一の高さの値Lfを有する。 In this embodiment, regardless of the overall size of the magnetic core 1, the thickness value Li (mm) of the base portion 30 in the Z-axis direction shown in FIG. The relationship between the shorter height in the Z-axis direction and the value Lf (mm) of the height in the Z-axis direction satisfies the relationship Li/Lf≧0.8. In addition, in this embodiment, all the outer leg parts have a symmetrical shape with the X-axis in between, and all have the same height value Lf.

本実施形態では、磁性体コア1の全体の大きさに関わらず、図1Aに示すベース部30のZ軸方向の厚さの値Li(mm)、一対の外脚部10,10のうちZ軸方向の高さが短い方のZ軸方向の高さの値Lf(mm)、磁性体コア1の密度の値Ds(g/cm3)、ベース部30のX軸方向の幅の値La(mm)に関し、X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf)2で表される数式において、Xの値が7.9以上である。 In this embodiment, regardless of the overall size of the magnetic core 1, the thickness value Li (mm) of the base portion 30 in the Z-axis direction shown in FIG. The value Lf (mm) of the height in the Z-axis direction of the shorter axial height, the value Ds (g/cm 3 ) of the density of the magnetic core 1, the value La of the width of the base portion 30 in the X-axis direction (mm), the value of X is 7.9 or more in the formula represented by X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf) 2 .

本実施形態の磁性体コア1では、ベース部30、外脚部10,10および中脚部20は、それぞれ直方体形状であり、同じ奥行を有する標準的なE字型コアであるが、これに限定されない。たとえば、磁性体コアは、中脚部20を円柱形とし、外脚部10の外脚内面13を中脚部20側面の形状に沿うように曲面に形成してあるPQコアであってもよい。PQコアでは、たとえば中脚部にコイルを巻回する場合に、太い電線や平角線などでも容易に巻回して密着性の良いコイルを形成することができる。また、磁性体コアは、中脚部20の奥行を外脚部10,10の奥行よりも短くし、Y軸方向に薄くした形状であるEPCコアであってもよい。 In the magnetic core 1 of this embodiment, the base portion 30, the outer leg portions 10, 10, and the middle leg portion 20 are each in the shape of a rectangular parallelepiped, and are a standard E-shaped core having the same depth. Not limited. For example, the magnetic core may be a PQ core in which the middle leg 20 is cylindrical and the outer leg inner surface 13 of the outer leg 10 is curved to follow the shape of the side surface of the middle leg 20. . With the PQ core, when winding a coil around the middle leg, for example, even thick electric wire or flat wire can be easily wound to form a coil with good adhesion. Further, the magnetic core may be an EPC core having a shape in which the depth of the middle leg portion 20 is shorter than the depth of the outer leg portions 10, 10, and is thinner in the Y-axis direction.

図1Aに示すように、本実施形態では、それぞれの外脚部10,10および中脚部20の高さLfは同じであり、一方の外脚部10の外脚端面11、他方の外脚部10の外脚端面11および中脚部20の中脚端面21は、同一平面上に配置されているが、これに限定されない。たとえば、中脚部20を外脚部10,10よりも短くし、中脚端面21を、外脚端面11よりもZ軸に沿ってベース第1面31の近くに配置してもよい。 As shown in FIG. 1A, in this embodiment, the heights Lf of each of the outer legs 10, 10 and the middle leg 20 are the same, and the outer leg end surface 11 of one outer leg 10 and the outer leg end surface 11 of one outer leg 10, Although the outer leg end surface 11 of the section 10 and the middle leg end surface 21 of the middle leg section 20 are arranged on the same plane, the present invention is not limited thereto. For example, the middle leg portion 20 may be made shorter than the outer leg portions 10, 10, and the middle leg end surface 21 may be arranged closer to the base first surface 31 along the Z axis than the outer leg end surface 11.

また、本実施形態では、外脚部10,10は、X軸方向に対称な形状を有しているが、非対称であってもよい。たとえば、一方の外脚部10が、他方の外脚部10よりも長くし、一方の外脚部10の外脚端面11を、他方の外脚部10の外脚端面11よりもZ軸に沿ってベース第1面31の近くに配置してもよい。 Further, in this embodiment, the outer leg portions 10, 10 have a symmetrical shape in the X-axis direction, but may be asymmetrical. For example, one outer leg 10 is made longer than the other outer leg 10, and the outer leg end surface 11 of one outer leg 10 is positioned closer to the Z axis than the outer leg end surface 11 of the other outer leg 10. It may be arranged near the first surface 31 of the base along the line.

本実施形態では、E字型の磁性体コア1において、ベース部30の厚さの値Liと、外脚部10の高さLfの関係が、Li/Lf≧0.8の関係にある。また、X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf)2で表される数式において、Xの値が7.9以上である。 In this embodiment, in the E-shaped magnetic core 1, the relationship between the thickness value Li of the base portion 30 and the height Lf of the outer leg portion 10 is such that Li/Lf≧0.8. Further, in the formula represented by X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf) 2 , the value of X is 7.9 or more.

このような関係において、磁性体コア1は、全体の大きさに関わらず、駆動時に発生する音を十分に低減させることができる。そのため、本実施形態の磁性体コア1では、ベース部30と外脚部10のサイズをこの関係を満たすようにして設計するだけで、音鳴きを抑制することが可能になる。また、LiとLfとの関係は、好ましくはLi/Lf≧0.9であり、より好ましくはLi/Lf≧1.0である。また、数式Xの値8.8以上であることがより好ましい。 In this relationship, the magnetic core 1 can sufficiently reduce the noise generated during driving, regardless of the overall size. Therefore, in the magnetic core 1 of this embodiment, it is possible to suppress the noise simply by designing the sizes of the base portion 30 and the outer leg portions 10 to satisfy this relationship. Further, the relationship between Li and Lf is preferably Li/Lf≧0.9, more preferably Li/Lf≧1.0. Moreover, it is more preferable that the value of formula X is 8.8 or more.

したがって、このような磁性体コアによれば、複雑な構成を必要とせず、各部分の大きさや磁性体コアの密度をこれらの関係になるように設計するだけで環境基準に適応する程度に音鳴きを抑制できるため、製造コストの低減、装置が小型化を容易に実現することができる。 Therefore, with such a magnetic core, there is no need for a complicated configuration, and just by designing the size of each part and the density of the magnetic core to meet these relationships, it is possible to achieve a level of noise that meets environmental standards. Since the noise can be suppressed, manufacturing costs can be reduced and the device can be made smaller.

図2に示すように、一実施形態に係る電子部品100は、磁性体コア1と、磁性体コア1とは別に、磁性体コア1の一対の外脚部10,10と付き合わされる別コア2を有する。本実施形態では、別コア2は、磁性体コア1と同じ材料を用いて、磁性体コア1と同じ形状、同じ大きさに形成されている。 As shown in FIG. 2, an electronic component 100 according to an embodiment includes a magnetic core 1 and a separate core that is attached to a pair of outer leg portions 10, 10 of the magnetic core 1, separately from the magnetic core 1. It has 2. In this embodiment, the separate core 2 is formed to have the same shape and size as the magnetic core 1 using the same material as the magnetic core 1.

図3に示すように、磁性体コア1の中脚部20には、コイル110が巻回してある。コイル110としては、たとえば、銅(Cu)などの良導体からなる芯材を、イミド変成ポリウレタンなどからなる絶縁材で覆い、さらに最表面をポリエステルなどの薄い樹脂膜で覆ったものを用いることができる。 As shown in FIG. 3, a coil 110 is wound around the middle leg portion 20 of the magnetic core 1. As shown in FIG. As the coil 110, for example, it is possible to use a core material made of a good conductor such as copper (Cu), covered with an insulating material made of imide-modified polyurethane, and further covered with a thin resin film such as polyester on the outermost surface. .

図2に示すように、本実施形態では、電子部品100は、磁性体コア1の外脚部10,10と、別コア2の一対の外脚部が突き合わされている。また、磁性体コア1の中脚部20と別コア2の中脚部が突き合わされている。磁性体コア1の一方の外脚部10、ベース部30、中脚部20、および別コア2によって閉磁路が形成される。また、磁性体コア1の他方の外脚部10、ベース部30、中脚部20、および別コア2によって閉磁路が形成される。 As shown in FIG. 2, in the present embodiment, in the electronic component 100, the outer leg portions 10, 10 of the magnetic core 1 and the pair of outer leg portions of the separate core 2 are butted against each other. Further, the middle leg portion 20 of the magnetic core 1 and the middle leg portion of the separate core 2 are butted against each other. A closed magnetic path is formed by one outer leg portion 10 of the magnetic core 1, the base portion 30, the middle leg portion 20, and the other core 2. Further, a closed magnetic path is formed by the other outer leg portion 10 of the magnetic core 1, the base portion 30, the middle leg portion 20, and the separate core 2.

たとえば、図3に示すコイル110に電流を流すことにより、図2に示す磁性体コア1の一方の外脚部10、ベース部30、中脚部20、および別コア2によって囲まれた領域に、D1の向きの磁束が発生する。また、磁性体コア1の他方の外脚部10、ベース部30、中脚部20、および別コア2によって囲まれた領域に、D2の向きの磁束が発生する。本実施形態では、閉磁路が形成されるため、磁気的損失を低減することができる。 For example, by passing a current through the coil 110 shown in FIG. , D1 is generated. Further, a magnetic flux in the direction D2 is generated in a region surrounded by the other outer leg portion 10, the base portion 30, the middle leg portion 20, and the separate core 2 of the magnetic core 1. In this embodiment, since a closed magnetic path is formed, magnetic loss can be reduced.

本実施形態では、磁性体コア1の中脚部20が、別コア2の中脚部と接触しているが、いずれかの中脚部の高さを短くして、磁性体コア1の中脚部20と別コア2の中脚部との間に所定幅のギャップを形成してあってもよい。 In this embodiment, the middle leg part 20 of the magnetic core 1 is in contact with the middle leg part of another core 2, but the height of one of the middle leg parts is shortened so that the middle leg part 20 of the magnetic core 1 is in contact with the middle leg part of another core 2. A gap of a predetermined width may be formed between the leg portion 20 and the middle leg portion of the separate core 2.

本実施形態では、別コア2は、磁性体コア1と同じ材料を用いて、磁性体コア1と同じ形状、同じ大きさに形成されているが、磁性体コア1とは異なる材料を用いてもよく、形状および大きさが磁性体コア1と異なっていてもよい。たとえば、別コア2は、外脚部および中脚部を有しないI字型コアであってもよい。この場合であっても、閉磁路を形成することができる。 In this embodiment, the separate core 2 is formed using the same material as the magnetic core 1 and has the same shape and size as the magnetic core 1, but is formed using a different material from the magnetic core 1. The shape and size may be different from those of the magnetic core 1. For example, the separate core 2 may be an I-shaped core without an outer leg and a middle leg. Even in this case, a closed magnetic path can be formed.

図3に示すように、本実施形態の電子部品100では、コイル110は、磁性体コア1の中脚部20に巻回してあるが、コイル110は、外脚部10やベース部30に巻回してあってもよい。また、本実施形態では、電子部品100には、1つのコイル110が巻回してあるが、同じ部分に複数巻回してあってもよい。本実施形態の電子部品100は、磁性体コア1にコイル110が巻回されたコイル装置とすることによって、インダクタやトランス、リアクトルとして好適に用いられる。 As shown in FIG. 3, in the electronic component 100 of this embodiment, the coil 110 is wound around the middle leg part 20 of the magnetic core 1, but the coil 110 is wound around the outer leg part 10 and the base part 30. It may be rotated. Further, in this embodiment, one coil 110 is wound around the electronic component 100, but a plurality of coils may be wound around the same part. The electronic component 100 of this embodiment is suitably used as an inductor, a transformer, or a reactor by forming a coil device in which a coil 110 is wound around a magnetic core 1.

なお、コイルを形成するワイヤとしては、たとえば、銅(Cu)などの良導体からなる芯材を、イミド変成ポリウレタンなどからなる絶縁材で覆い、さらに最表面をポリエステルなどの薄い樹脂膜で覆ったものを用いることができる。 The wire forming the coil is, for example, a core material made of a good conductor such as copper (Cu), covered with an insulating material made of imide-modified polyurethane, and the outermost surface covered with a thin resin film such as polyester. can be used.

また、電子部品100は、磁性体コア1にコイルが巻回されていない実施形態であってもよい。たとえば、電子部品100は、図2に示す磁性体コア1と別コア2との間に、コイルが埋め込まれた基板等を挟み込むことで、インダクタやトランス、リアクトルなどとして好適に用いられる。 Further, the electronic component 100 may be an embodiment in which a coil is not wound around the magnetic core 1. For example, the electronic component 100 can be suitably used as an inductor, transformer, reactor, etc. by sandwiching a substrate or the like in which a coil is embedded between the magnetic core 1 and the separate core 2 shown in FIG.

一本実施形態に係る電源装置は、図3に示す電子部品100を有する。電源装置では、スイッチング素子などのON/OFFによってつくられる高周波のパルスによる影響で、コアの磁歪や、コア同士の引き付けあいなどを生じ得ることが知られている。本実施形態に係る電子部品100を有する電源装置では、このように構成された電源装置は、コアの磁歪や、コア同士の引き付けあいなどによる音鳴きを良好に防止することが可能になる。なお、電源装置では、図1Aに示す磁性体コアを有する電子部品が用いられていればよい。 A power supply device according to one embodiment includes an electronic component 100 shown in FIG. 3. It is known that in a power supply device, magnetostriction of the core and attraction of the cores to each other can occur due to the influence of high-frequency pulses generated by turning ON/OFF switching elements and the like. In the power supply device having the electronic component 100 according to the present embodiment, the power supply device configured in this manner can effectively prevent noise caused by magnetostriction of the core or attraction of the cores to each other. Note that, in the power supply device, an electronic component having a magnetic core shown in FIG. 1A may be used.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be variously modified within the scope of the present invention.

図1Aに示すE字型の磁性体コアの各部分の値La~Li(mm)および磁性体コアの密度の値Ds(g/cm3)を変更した実施例および比較例となる磁性体コアを作製した。各実施例および比較例に係る磁性体コアの各部分の値La~Li(mm)と、磁性体コアの密度の値Ds(g/cm3)を表1に示す。 Magnetic cores as examples and comparative examples in which the values La to Li (mm) of each part of the E-shaped magnetic core shown in FIG. 1A and the density value Ds (g/cm 3 ) of the magnetic core are changed. was created. Table 1 shows the values La to Li (mm) of each part of the magnetic core and the density value Ds (g/cm 3 ) of the magnetic core according to each example and comparative example.

作製した実施例および比較例となる磁性体コアを有する図3に示す電子部品について、DCDCコンバータに実装し、音鳴き測定試験を行った。音鳴き測定試験は、電子部品を簡易無響箱内に設置して行った。測定は磁性体コアと騒音計のマイク先端部を30mm離れた位置に設置して音圧レベルを測定した。音圧レベルは小野測器製の騒音計(LA-5570)を用いて測定した。音鳴き測定試験の結果を表1に示す。データはA特性変換後のオーバーオール値(OA値)を示す。A特性は、人間の聴感に基づいた音圧レベルを表す量として周波数の重みをつけた値である。OA値は、周波数分析された各音圧レベルの合計である。また、表1には、Li/Lfの値と、X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf)2で表される数式Xの値を示してある。 The manufactured electronic components shown in FIG. 3 having magnetic cores as Examples and Comparative Examples were mounted in a DCDC converter and subjected to a noise measurement test. The noise measurement test was conducted by installing electronic components in a simple anechoic box. The sound pressure level was measured by placing the magnetic core and the tip of the microphone of the sound level meter at a distance of 30 mm. The sound pressure level was measured using a sound level meter (LA-5570) manufactured by Ono Sokki. Table 1 shows the results of the noise measurement test. The data shows the overall value (OA value) after A-characteristic conversion. The A characteristic is a frequency-weighted value representing a sound pressure level based on human auditory sense. The OA value is the sum of each frequency analyzed sound pressure level. Table 1 also shows the value of Li/Lf and the value of the formula X expressed by X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf) 2 .

Figure 2023144520000002
Figure 2023144520000002

Li/Lfの値が0.8以上の場合には、音鳴き測定のデータが最大でも58dBであった。また、Li/Lfの値が0.9以上の場合には、音鳴き測定のデータが最大でも54dBであった。Li/Lfの値が1.0以上の場合には、音鳴き測定のデータが最大でも51dBであった。また、Xの値が7.9以上の場合には、音鳴き測定のデータが最大でも59dBであった。また、Xの値が8.8以上の場合には、音鳴き測定のデータが最大でも47dBであった。 When the value of Li/Lf was 0.8 or more, the data of the noise measurement was 58 dB at the maximum. Moreover, when the value of Li/Lf was 0.9 or more, the data of the noise measurement was 54 dB at the maximum. When the value of Li/Lf was 1.0 or more, the data of the noise measurement was 51 dB at the maximum. Further, when the value of X was 7.9 or more, the data of the noise measurement was 59 dB at the maximum. Moreover, when the value of X was 8.8 or more, the data of the noise measurement was 47 dB at the maximum.

Li/Lfの値が0.8以上である磁性体コアまたはXの値が7.9以上である磁性体コアでは、相当数の住居と併せて商業、工業等の用に供される地域の昼間に係る日本における環境基準に抑制できていた。また、Li/Lfの値が0.8以上である磁性体コアでは、専ら住居の用に供される地域および主として住居の用に供される地域の昼間に係る日本における環境基準に抑制できていた。Li/Lfの値が1.0以上では、療養施設、社会福祉施設等が集合して設置される地域など特に静穏を要する地域の昼間に係る日本における環境基準に近接する程度の音鳴きに抑制でき、Xの値が8.8以上である磁性体コアでは、療養施設、社会福祉施設等が集合して設置される地域など特に静穏を要する地域の昼間に係る日本における環境基準に抑制できていた。 Magnetic cores with a Li/Lf value of 0.8 or more or a magnetic core with an It was possible to keep the temperature within Japan's environmental standards for daytime hours. Furthermore, magnetic cores with a Li/Lf value of 0.8 or higher cannot meet the Japanese environmental standards for daytime areas used exclusively for residential purposes and areas primarily used for residential purposes. Ta. If the Li/Lf value is 1.0 or more, the noise will be suppressed to a level that approaches Japan's environmental standards for daytime areas that require particularly quiet, such as areas where medical facilities, social welfare facilities, etc. are located in clusters. A magnetic core with an Ta.

1…磁性体コア
10…外脚部
11…外脚端面
12…外脚外面
13…外脚内面
14a…外脚第1正面
14b…外脚第2正面
20…中脚部
21…中脚端面
22…中脚側面
24a…中脚第1正面
24b…中脚第2正面
30…ベース部
31…ベース第1面
32…ベース外面
33…ベース第2面
34a…ベース第1正面
34b…ベース第2正面
2…別コア
100…電子部品
110…コイル
1... Magnetic core 10... Outer leg 11... Outer leg end surface 12... Outer leg outer surface 13... Outer leg inner surface 14a... Outer leg first front 14b... Outer leg second front 20... Middle leg 21... Middle leg end surface 22 ...Middle leg side surface 24a...Middle leg first front surface 24b...Middle leg second front surface 30...Base portion 31...Base first surface 32...Base outer surface 33...Base second surface 34a...Base first front surface 34b...Base second front surface 2... Separate core 100... Electronic component 110... Coil

Claims (6)

第1軸方向に延在するベース部と、前記ベース部から前記第1軸方向と垂直な第2軸方向に突出している一対の外脚部と、一対の前記外脚部の間に配置され前記ベース部から前記第2軸方向に突出している中脚部とを有する磁性体コアであって、
前記ベース部の前記第2軸方向の厚さの値Li(mm)と、一対の前記外脚部のうち前記第2軸方向の高さが低い方の前記第2軸方向の高さの値Lf(mm)との関係が、Li/Lf≧0.8の関係を満たすことを特徴とする磁性体コア。
a base portion extending in a first axial direction; a pair of outer leg portions protruding from the base portion in a second axial direction perpendicular to the first axial direction; and a pair of outer leg portions disposed between the pair of outer leg portions. A magnetic core having a middle leg portion protruding from the base portion in the second axial direction,
The thickness value Li (mm) of the base portion in the second axial direction and the height value in the second axial direction of the one of the pair of outer leg portions that has a lower height in the second axial direction. A magnetic core characterized in that a relationship with Lf (mm) satisfies the relationship Li/Lf≧0.8.
第1軸方向に延在するベース部と、前記ベース部から前記第1軸方向と垂直な第2軸方向に突出している一対の外脚部と、一対の前記外脚部の間に配置され前記ベース部から前記第2軸方向に突出している中脚部とを有する磁性体コアであって、
前記ベース部の前記第2軸方向の厚さの値Li(mm)、一対の前記外脚部のうち前記第2軸方向の高さが低い方の前記第2軸方向の高さの値Lf(mm)、前記磁性体コアの密度の値Ds(g/cm3)、前記ベース部の前記第1軸方向の幅の値La(mm)に関し、
X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf)2で表される数式において、Xの値が7.9以上であることを特徴とする磁性体コア。
a base portion extending in a first axial direction; a pair of outer leg portions protruding from the base portion in a second axial direction perpendicular to the first axial direction; and a pair of outer leg portions disposed between the pair of outer leg portions. A magnetic core having a middle leg portion protruding from the base portion in the second axial direction,
A value Li (mm) of the thickness of the base portion in the second axial direction, and a height value Lf of the lower one of the pair of outer leg portions in the second axial direction. (mm), the density value Ds (g/cm 3 ) of the magnetic core, and the width La (mm) of the base portion in the first axial direction,
A magnetic core characterized in that in the mathematical formula represented by X=1000×Ds×Li/(La+2×Lf) 2 , the value of X is 7.9 or more.
前記ベース部の前記第2軸方向の厚さの値Li(mm)と、一対の前記外脚部のうち前記第2軸方向の高さが低い方の前記第2軸方向の高さの値Lf(mm)との関係が、Li/Lf≧0.8の関係を満たすことを特徴とする請求項2に記載の磁性体コア。 The thickness value Li (mm) of the base portion in the second axial direction and the height value in the second axial direction of the one of the pair of outer leg portions that has a lower height in the second axial direction. The magnetic core according to claim 2, wherein the relationship with Lf (mm) satisfies the relationship Li/Lf≧0.8. 請求項1~3のいずれかに記載の磁性体コアと
前記磁性体コアに巻回してあるコイルと、を有する電子部品。
An electronic component comprising: a magnetic core according to any one of claims 1 to 3; and a coil wound around the magnetic core.
前記磁性体コアの前記外脚部と突き合わされる別コアを有する請求項4に記載の電子部品。 The electronic component according to claim 4, further comprising another core that is butted against the outer leg portion of the magnetic core. 請求項4または5に記載の電子部品と、
前記電子部品に電気的に接続するスイッチング回路と、を有する電源装置。
The electronic component according to claim 4 or 5,
A power supply device comprising: a switching circuit electrically connected to the electronic component.
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