JP2518777B2 - 電気伝導材料のバンドで構成されたパタ―ンを片側に含む絶縁性テ―プで構成されたタイプの変圧器コイル - Google Patents

電気伝導材料のバンドで構成されたパタ―ンを片側に含む絶縁性テ―プで構成されたタイプの変圧器コイル

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JP2518777B2
JP2518777B2 JP4213415A JP21341592A JP2518777B2 JP 2518777 B2 JP2518777 B2 JP 2518777B2 JP 4213415 A JP4213415 A JP 4213415A JP 21341592 A JP21341592 A JP 21341592A JP 2518777 B2 JP2518777 B2 JP 2518777B2
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  • Insulating Of Coils (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変圧器コイルに関するも
のであり、より特定的には絶縁性テープ上に具備された
電気伝導性材料のバンドで形成されたコイルに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、小型電気コイル、特にチ
ョッピング給電装置（ａｌｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｓ ａ
ｄｅｃｏｕｐａｇｅ）で使用される高周波変圧器で用
いられるコイルは通常、導体中への電流の浸透深さとほ
ぼ同じ厚さ、即ち皮膚とほぼ同じ厚さを有する銅製テー
プで製造される。これらの銅製テープを絶縁材料シート
上に配置し、このシートをアコーデオン状に折り畳むこ
とによってコイルを形成するのである。この種の変圧器
では、変圧器の一次コイルを構成するテープを備えたシ
ートを、二次コイル用の巻き（コイル片）を有するシー
トと密接に重ね合わせると良好な電気的効率得られる。
【０００３】しかしながら、変圧器の二次コイルに強電
流が必要とされる場合には、二次コイルの巻きの幅を制
限して変圧器の大きさを減少させるために、二次コイル
の巻きを並列に配置しなければならない。
【０００４】例えば、一次コイルに８つの直列の巻きを
有し且つ二次コイルに１つの巻きを有する変圧器の場合
は、入力電圧を４８ボルトとすると、二次コイルの巻き
の両端の電圧が理論的に６ボルトとなる。従って、吸収
一次電流を１アンペアとすれば、二次コイルに流れる電
流は８アンペアである。従って、二次コイルの巻きを一
次コイルの巻きと同様に構成することはできない。即
ち、二次コイルの巻きは二次コイルの各巻きよりも厚く
広くしなければならない。
【０００５】これに対し、二次コイルを８つの並列の巻
きで構成すると、各巻きに流れる電流はより妥当な値で
ある１アンペアとなるが、二次電圧はやはり６ボルトの
ままである。
【０００６】このことから明らかなように、できるだけ
小型であり且つ大きな出力を有するという条件を満たさ
なければならない高周波変圧器では、二次コイルの巻き
を並列に接続すると有用である。
【０００７】この種の変圧器の二次コイルの巻きを並列
接続する操作は通常、例えば図１に示すような接続線を
用いて偏向接続（ｃｏｎｎｅｘｉｏｎ ｄｅｐｏｒｔｅ
ｅ）により実施される。この図は、ＥＬＥＣＴＲＯＮＩ
ＱＵＥ ＤＥ ＰＵＩＳＳＡＮＣＥ Ｎｏ．３６、ｐ．
４６から抜粋したものである。
【０００８】図１は、変圧器の一次コイル及び二次コイ
ルの巻きの接続原理を示している。変圧器のパターン１
０〜１７は銅製の連続したバンドで形成されている。こ
れらのパターンは直列に配置されており、これらのパタ
ーンを折り曲げると４つの直列の巻きが得られる。パタ
ーン１０及び１７は端部を構成し、これらのパターンに
は一次電圧Ｖ１が印加され得る。この変圧器の二次コイ
ルは、基本単位となる個々の巻き１９〜２２で構成され
ている。変圧器のコイルの各巻きには、符号１８で示す
ような軸線を有する磁気回路が通される。
【０００９】前述の理由から、このようにして形成した
変圧器の二次コイルの巻きは、巻き１９〜２２に流れる
電流を減少させるために、線部分２３、２４を用いて並
列に接続される。このようにすると、一次コイル及び二
次コイルの巻きを互いに重なり合わせた時に、二次コイ
ルに電圧Ｖ２が得られる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この種の変圧器の主な
欠点は、二次コイルの巻きの並列接続が溶接によって行
われ、そのため高周波性能が制限されるという点にあ
る。また、線による接続は二次電流の循環を不均一にす
る。
【００１１】更に、二次コイルの巻きの並列接続は、こ
れらの巻きの大きさと、絶縁性シートを折り曲げて磁気
回路のボディ内に固定した後のこれら巻きの間の距離と
に鑑みて実施が難しい。
【００１２】この不均一接続原理は、磁極鉄心を構成す
るケーシング内に配置された開放コイル片（ｓｐｉｒｅ
ｏｕｖｅｒｔｅ）からなる変圧器にも見られる。コイ
ル片即ち巻きの接続は、磁極鉄心を取り付けた電気ボー
ドの伝導帯を用いて実施される。プリント回路で形成し
た巻き部分は残りの巻き部分と同じ平面上にはないた
め、効率に影響が及ぼされる。また、巻きを１つずつ接
続するため、変圧器の二次コイルの接続が更に長くな
る。
【００１３】本発明の主な目的はこれらの問題を解決す
ることにある。
【００１４】より正確には、本発明の目的の１つは、巻
きの並列接続を簡単に実施することができる変圧器コイ
ルであって、巻きの有効ゾーン外での接続の長さを減少
させ、これらの接続を均一に行うことができる、即ち溶
接又は補助接続を用いずに行うことができる変圧器コイ
ルを提供することにある。
【００１５】本発明の別の目的は、このような巻線の製
造方法を簡単にし、従ってこの種の巻線を用いる変圧器
の製造方法を簡単にすることにある。
【００１６】本発明の更に別の目的は、一次巻線及び二
次巻線の重なり合いを最適にしながら、変圧器を小型化
するためにこの種の変圧器の絶縁物の体積を制限するこ
とにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】これらの目的並びに以下
の説明で明らかにされる他の目的は、電気伝導材料のバ
ンドで構成されたパターンを片側に含む絶縁性テープで
構成されたタイプの変圧器コイルであって、コイルを形
成するために前記絶縁性テープが該絶縁性テープの種々
の面を規定する等距離分離線に沿ってアコーデオン式に
折り畳まれ、２つの分離線の間に含まれた各パターンが
コイルの１つの巻きを構成し、テープの前記片側がパタ
ーンのある面とパターンのない面とを交互に含んでお
り、各パターンが２つの並列接続用延長部を含んでお
り、これらの延長部が、パターンを並列接続するために
絶縁性テープをアコーデオン式に折り畳んだ時に各パタ
ーンの並列接続用延長部が隣接パターンの両端と電気的
に接触するように、パターンの両端から分離線を越えて
パターンのない面にはみ出すように延びていることを特
徴とする変圧器コイルによって達成される。
【００１８】このような構造では、パターンの並列接続
がテープのアコーデオン式の折り畳みによって簡単に得
られると共に、パターンのない面によって巻き相互間の
絶縁も確保される。
【００１９】本発明は、２つの直列パターンからなるグ
ループを担持している２つの面と、パターンをもたずに
パターングループを接続するための接続部を備えている
２つの面とを交互に含む絶縁性テープで構成されてお
り、前記接続部がパターンのない２つの面を規定する分
離線の両側に延びており、各パターングループが２つの
並列接続用延長部を有し、各並列接続用延長部が当該パ
ターングループの両端から該グループの２つのパターン
の間に位置する分離線を越えて延びており、パターング
ループを並列接続するために絶縁性テープをアコーデオ
ン式に折り畳んだ時に、各パターングループの並列接続
用延長部が前記接続部を介して隣接パターングループの
両端と電気的に接触するようになっている変圧器コイル
にも関する。
【００２０】このような構造にすれば、直列パターンを
並列化することができる。
【００２１】有利には、前述のようなコイルの１つが変
圧器のコイルの１つを構成し、絶縁性テープのもう一方
の片側が、絶縁性テープをアコーデオン式に折り畳んだ
時に変圧器のもう一方のコイルを構成するパターンを含
むようにする。このようにすると、一次コイル及び二次
コイルの重なり合いが最適化され且つ変圧器が小型化さ
れる。
【００２２】本発明は、このようなコイルを用いて形成
した変圧器にも関する。
【００２３】
【実施例】本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に基
づく以下の非限定的実施例の説明で明らかにされよう。
【００２４】図１は先行技術を参照して作成したもので
ある。
【００２５】図２は、本発明の一実施例に従い、片側に
電気伝導性材料のパターンを備えた絶縁性テープを示し
ている。
【００２６】一部分だけを図示した絶縁性テープ２５
は、電気伝導性材料のパターン２６、２７を片側に備え
ている。これらのパターンは例えば化学的エッチング処
理によって形成したものである。絶縁性テープ２５は例
えばカプトン（ｃａｐｔｏｎ）からなり、パターン２
６、２７は銅で形成されている。テープ２５は等距離分
離線Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に沿って折り畳まれる。各パター
ン２６、２７は、後述のようにテープ２５の折り畳みに
よって形成される巻線の一巻きに対応する。
【００２７】本発明では、テープのパターンを並列接続
するために、テープ２５の各パターン２６、２７を並列
接続用延長部２８、２９、３０、３１で延長する。この
延長は、パターン２６の両端から延びる並列接続延長部
部２８及び２９がテープ２５の折り畳みの後でパターン
２７の両端３２及び３３と接触するように、分離線Ｐ１
及びＰ３を越えるまで行う。このようなパターンの並列
接続は、図３に基づく以下の説明でより良く理解されよ
う。
【００２８】図３は、図２のテープのアコーデオン式折
り畳み操作を示している。
【００２９】絶縁性テープ２５のアコーデオン式折り畳
み操作は折り目Ｐ１〜Ｐ３に沿って実施され、各折り畳
み操作はその前の折り畳み操作と反対の方向に行われ
る。面３４は巻き２６を有し、面３５は巻き２６の並列
接続用延長部２８、２９を有し、面３６は巻き２７を有
し、面３７は巻き２７の並列接続用延長部３０、３１を
有している。パターンを有する面３４、３６はパターン
のない面３５、３７と交互に配置されている。折り畳み
を矢印３８の方向に行うと面３５が面３６と接触し、巻
き２６の並列接続用延長部２８及び２９が巻き２７の両
端３２及び３３と接触する。
【００３０】このようにして、巻きの並列接続は折り畳
みの後で接続線を付加する必要なしに自動的に行われ
る。また、折り畳み操作時に面と面との間に絶縁性テー
プを挿入する必要もない。パターンを有する面の間に位
置する面の上にはパターンが存在しないために、絶縁が
自動的に実施されるからである。従って、従来のコイル
より小型のコイルが得られる。
【００３１】同様にして、巻き２７の並列接続用延長部
３０及び３１は、折り畳みによって面３７と接触するこ
とになる面に具備された巻きの両端と接触する。このよ
うにして、変圧器のコイルの個々の巻きを多数並列接続
することができる。
【００３２】図４は完全に折り畳んだ後の図２及び図３
の絶縁性テープを側面図で示している。
【００３３】前述のようなアコーデオン式折り畳みによ
って、巻き２６及び２７は並列接続されている。折り目
Ｐ１及びＰ３のレベルでは伝導帯が見えるために、コイ
ルの巻きへのアクセスは容易である。
【００３４】テープの巻きは、変圧器内で圧力によって
接触させ続けるか、又は巻き相互間の接触を最適化する
ために折り畳み後に溶接し得る。
【００３５】好ましい実施例では、絶縁性テープをカプ
トンで厚さ５０〜７５マイクロメートルに形成し、銅の
厚さは約７５マイクロメートルにする。
【００３６】勿論、並列接続する巻きは必ずしも個々の
巻きでなくてもよい。例えば、種々の巻きを含む構造の
場合には、複数の巻きからなるグループを並列接続する
ことができる。図５は２つの直列の巻きを含むグループ
を並列接続する方法の一例を示している。
【００３７】絶縁性テープ２５は２つの直列の巻きから
なるシルクスクリーン印刷されたパターンを備えてい
る。例えば面５０、５１、５４及び５５は各々がそれぞ
れ１つの巻き５６、５７、５７、５８及び５９を有す
る。巻き５６及び５７は隣接巻き５８及び５９と同様に
直列接続されている。このような巻きの直列接続は導電
帯によって実施さていれる。テープ２５の面５２及び５
３は、折り目Ｐ６の両側に延びる接続部６０、６１のみ
を備えている。
【００３８】巻き５６及び５７は、両端から折り目Ｐ４
を越えて互いに反対の方向に延びる並列接続用延長部６
２及び６３を含む１つの巻線グループを構成している。
【００３９】テープ２５を折り畳むと、並列接続用延長
部６２が面５２上に存在する方の接続部６０の部分と接
触し、面５３上に存在する方の接続部６０の部分が巻き
５８の端部と接触する。これと同様に、面５４上の並列
接続用延長部６５は接続部６１を介して巻き５７の端部
と接触する。
【００４０】従って、特定の巻き構造に関して前述のよ
うな折り畳みを実施すれば、２つの直列の巻きからなる
グループを並列接続することができる。並列接続用延長
部６３及び６４は、図示した巻きの上及び下にそれぞれ
位置する接続部と接触する。勿論、１つのグループの直
列巻きの数は２つには限定されず、種々の巻き構造で多
数の直列巻きからなるグループを並列接続することがで
きる。
【００４１】この実施例では、面５２及び５３が巻き構
成パターンを有していないため、巻きどうしの間の絶縁
もテープのアコーデオン式折り畳みによって自動的に得
られる。
【００４２】各面の中央に設けられている孔は磁気回路
を通すためのものである。これらの孔は第１の実施例
（図２及び図３）でも存在するが、図面には示さなかっ
た。
【００４３】勿論、折り目を越えて延びる並列接続用延
長部は巻きの直列接続にも使用し得る。この実施態様で
は導体の長さも減少させ得る。しかしながら、パターン
の形状はより複雑になる。従って、短絡を防止するため
に特定の銅面を絶縁しなければならず、その結果コイル
の製造がより複雑になる。
【００４４】前述のように、巻き構成パターンを有する
テープ２５は別のテープと重ね合わせられる。この別の
テープは例えば直列の巻きを有していてよく、変圧器の
一次コイルを構成し得る。二次コイルは本発明に従って
巻きを並列接続することにより形成し得る。
【００４５】しかしながらこの公知の実施態様は、テー
プの重なり合いの程度によって効率が変化するという欠
点を有する。
【００４６】そのため、変圧器の一次コイル及び二次コ
イルは同一の絶縁性テープ上に形成するのが好ましい。
絶縁性テープの片側に一次巻線を構成する巻きを形成
し、反対側に二次巻線を構成する巻きを形成するのであ
る。このようにすると、テープの製造時に、一次コイル
及び二次コイルが最適に重なり合うように巻きを配置す
ることが容易になる。
【００４７】また、磁気回路を通すための孔を一度形成
するだけですむ。
【００４８】図６及び図７はこのような絶縁性テープの
２つの側面を示している。
【００４９】図６に示したテープ２５の第１の側面で
は、導電帯をパターンからパターンへと延ばすことによ
ってパターンが直列接続されている。各パターンは１つ
の巻きからなり、磁気回路を構成する円筒形のバーがこ
れらの巻きを貫通することになる。テープ２５は折り目
Ｐ１０〜Ｐ１５に沿って折り畳まれる。
【００５０】テープ２５の反対側の面は図７に示すよう
なパターンを有する。これらのパターンは個々の巻きで
構成されており、折り畳みによって並列に接触し合う。
【００５１】図６との比較から明らかなように、折り目
Ｐ１０〜Ｐ１５に沿って折り畳むと、図７のパターンの
両端から延びている並列接続用延長部がはみ出す（ｄｅ
ｐａｓｓｅｍｅｎｔ）。また、点線７０で示すように、
図７のパターンは図６のパターン２つに対して１つの割
合で対向する。
【００５２】折り畳んだ絶縁性テープ２５を磁気回路に
挿入する時は、特に、テープが十分に圧縮されていない
場合に、積重した巻きを十分に且つ恒久的に接触させる
べく巻きの溶接作業を行うために、変圧器の外部から折
り目Ｐ１０、Ｐ１２、Ｐ１３及びＰ１５にアクセスでき
る。
【００５３】従って、本発明の変圧器コイルは導体の長
さを最大限に短縮することができる。これは、作動周波
数が高い場合には極めて重要なことである。また、折り
畳んだテープが十分に圧縮されていれば溶接による接続
は不要であり、変圧器の組立てが容易であり、且つ絶縁
物の体積が制限される。
【図面の簡単な説明】
【図１】高周波変圧器の巻きを並列接続する方法の公知
の原理を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例の１つに従って電気伝導性材料
のパターンを片側に有する絶縁性テープの説明図であ
る。
【図３】図２の絶縁性テープのアコーデオン式折り畳み
操作を示す説明図である。
【図４】完全に折り畳んだ後の図２及び図３の絶縁性テ
ープの側面図である。
【図５】２つの直列の巻きからなるグループを並列接続
する方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明のコイルの一実施例に従って両側にパタ
ーンを含む絶縁性テープの片側を示す説明図である。
【図７】図６と反対側の絶縁性テープの側面を示す説明
図である。
【符号の説明】
２５ 絶縁性テープ ２６、２７ パターン ５６，５７；５８，５９ パターングループ ６０，６１ 接続部

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電気伝導材料のバンドで構成されたパター
    ンを片側に含む絶縁性テープで構成されたタイプの変圧
    器コイルであって、コイルを形成するために前記絶縁性
    テープが該絶縁性テープの種々の面を規定する等距離分
    離線に沿ってアコーデオン式に折り畳まれ、２つの分離
    線の間に含まれた各パターンが前記コイルの１つの巻き
    を構成し、テープの前記片側がパターンのある面とパタ
    ーンのない面とを交互に含んでおり、各パターンが２つ
    の並列接続用延長部を含んでおり、各並列接続用延長部
    が、パターンを並列接続するために絶縁性テープをアコ
    ーデオン式に折り畳んだ時に各パターンの並列接続用延
    長部が隣接パターンの両端と電気的に接触するように、
    パターンの両端から分離線を越えてパターンのない面に
    はみ出すように延びていることを特徴とする電気伝導材
    料のバンドで構成されたパターンを片側に含む絶縁性テ
    ープで構成されたタイプの変圧器コイル。
  2. 【請求項２】電気伝導材料のバンドで構成されたパター
    ンを片側に含む絶縁性テープで構成されたタイプの変圧
    器コイルであって、該コイルが、前記絶縁性テープを該
    絶縁性テープの種々の面を規定する等距離分離線に沿っ
    てアコーデオン式に折り畳むことによって形成され、２
    つの分離線の間に含まれた各パターンが前記コイルの１
    つの巻きを構成し、テープの前記片側が、２つの直列パ
    ターンからなるグループを担持している２つの面と、パ
    ターンを含まずに前記パターングループを接続するため
    の接続部を備えている２つの面とを交互に含んでおり、
    前記接続部がパターンのない前記２つの面を規定する分
    離線の両側に延びており、各パターングループが２つの
    並列接続用延長部を有し、各並列接続用延長部が当該パ
    ターングループの両端から該グループの２つのパターン
    の間に位置する分離線を越えて延びており、パターング
    ループを並列接続するために絶縁性テープをアコーデオ
    ン式に折り畳んだ時に、各パターングループの前記並列
    接続用延長部が前記接続部を介して隣接パターングルー
    プの両端と電気的に接触するようになっていることを特
    徴とする変圧器コイル。
  3. 【請求項３】当該コイルが変圧器のコイルの一方を構成
    しており、前記絶縁性テープのもう一方の片側が、該絶
    縁性テープをアコーデオン式に折り畳んだ時に変圧器の
    もう一方のコイルを構成するパターンを含んでいること
    を特徴とする請求項１又は２に記載のコイル。
  4. 【請求項４】請求項１から３のいずれか一項に記載のコ
    イルを含むことを特徴とする変圧器。
JP4213415A 1991-07-17 1992-07-17 電気伝導材料のバンドで構成されたパタ―ンを片側に含む絶縁性テ―プで構成されたタイプの変圧器コイル Expired - Lifetime JP2518777B2 (ja)

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JPH06188129A JPH06188129A (ja) 1994-07-08
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