JP2754641B2 - コンバータトランス - Google Patents
コンバータトランスInfo
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- JP2754641B2 JP2754641B2 JP63333283A JP33328388A JP2754641B2 JP 2754641 B2 JP2754641 B2 JP 2754641B2 JP 63333283 A JP63333283 A JP 63333283A JP 33328388 A JP33328388 A JP 33328388A JP 2754641 B2 JP2754641 B2 JP 2754641B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョン受像機、ビデオテープレコーダ
等の民生用電子機器およびパーソナルコンピュータ、プ
リンタ、ファクス、複写機等の事務・情報電子機器等、
各種電子機器に組み込まれるスイッチング電源に使用す
るコンバータトランスに関するものである。
等の民生用電子機器およびパーソナルコンピュータ、プ
リンタ、ファクス、複写機等の事務・情報電子機器等、
各種電子機器に組み込まれるスイッチング電源に使用す
るコンバータトランスに関するものである。
従来の技術 近年、小型、軽量、高効率を特長とするスイッチング
電源が従来のシリーズ電源に変わって各種電子機器に搭
載される率が非常な勢いで増している。またその特長を
更に生かすため、スイッチング電源の高周波化への課題
解決が産業界において重要となっている。その中でもス
イッチング電源に使用されるコンバータトランスの小
型、軽量、高効率化へ向けての技術開発は非常に重要で
ある。コンバータトランスにおける技術開発は、磁性材
料開発、巻線技術開発等により進められるが、磁性材料
の開発に比較して巻線技術開発は目新しいものがなく、
従来の技術の延長上で行われておりこの巻線技術開発な
くしては産業界の発展はあり得ないと言っても過言では
ない。
電源が従来のシリーズ電源に変わって各種電子機器に搭
載される率が非常な勢いで増している。またその特長を
更に生かすため、スイッチング電源の高周波化への課題
解決が産業界において重要となっている。その中でもス
イッチング電源に使用されるコンバータトランスの小
型、軽量、高効率化へ向けての技術開発は非常に重要で
ある。コンバータトランスにおける技術開発は、磁性材
料開発、巻線技術開発等により進められるが、磁性材料
の開発に比較して巻線技術開発は目新しいものがなく、
従来の技術の延長上で行われておりこの巻線技術開発な
くしては産業界の発展はあり得ないと言っても過言では
ない。
以下に従来のコンバータトランスについて説明する。
第11図a,第12図a,第13図ａは従来のコンバータトラン
スの電気回路図を示すものであり、また第11図b,第12図
b,第13図ｂはそれぞれの電気回路図における巻線部の断
面構造図を示すものである。第11図〜第13図において、
1,1a,1bは１次側電源の入力巻線（以下、１次巻線と呼
ぶ。）、2,2a,2bは２次側出力側において最大の出力容
量を取り出す巻線（以下、２次巻線と呼ぶ。）、３は１
次〜２次間絶縁材料、４は巻線外装材料、５はコイルボ
ビンである。またP1，PCT，P2はそれぞれ１次側巻始
め、中間タップ、巻終りの端子記号を表わし、S1，
SCT，S2はそれぞれ２次側巻始め、中間タップ、巻終り
の端子記号を表わしている。
スの電気回路図を示すものであり、また第11図b,第12図
b,第13図ｂはそれぞれの電気回路図における巻線部の断
面構造図を示すものである。第11図〜第13図において、
1,1a,1bは１次側電源の入力巻線（以下、１次巻線と呼
ぶ。）、2,2a,2bは２次側出力側において最大の出力容
量を取り出す巻線（以下、２次巻線と呼ぶ。）、３は１
次〜２次間絶縁材料、４は巻線外装材料、５はコイルボ
ビンである。またP1，PCT，P2はそれぞれ１次側巻始
め、中間タップ、巻終りの端子記号を表わし、S1，
SCT，S2はそれぞれ２次側巻始め、中間タップ、巻終り
の端子記号を表わしている。
第11図ｂはコイルボビン５に１次巻線１と２次巻線２
を各一層巻回し、１次巻線１と２次巻線２の巻幅を同一
幅としたものである。第12図ｂは、コイルボビン５に１
次巻線1a,1bと２次巻線2a,2bを交互に１層ずつ巻回し、
この交互に巻回する１次巻線1a,1bと２次巻線2a,2bの巻
幅を同一幅とし、１次巻線および２次巻線は直列分割と
し、それぞれセンタータップPCT，SCTを設けて各層の巻
線を直列接続となるよう構成したものである。また第13
図ｂはコイルボビン５の１次巻線1a,1bと２次巻線2a,2b
を交互に巻回し、この交互に巻回する１次巻線1a,1bと
２次巻線2a,2bの巻幅を同一幅とし、１次巻線および２
次巻線は並列分割とし、分割巻された巻線の各層の巻線
を並列接続となるように構成したものである。
を各一層巻回し、１次巻線１と２次巻線２の巻幅を同一
幅としたものである。第12図ｂは、コイルボビン５に１
次巻線1a,1bと２次巻線2a,2bを交互に１層ずつ巻回し、
この交互に巻回する１次巻線1a,1bと２次巻線2a,2bの巻
幅を同一幅とし、１次巻線および２次巻線は直列分割と
し、それぞれセンタータップPCT，SCTを設けて各層の巻
線を直列接続となるよう構成したものである。また第13
図ｂはコイルボビン５の１次巻線1a,1bと２次巻線2a,2b
を交互に巻回し、この交互に巻回する１次巻線1a,1bと
２次巻線2a,2bの巻幅を同一幅とし、１次巻線および２
次巻線は並列分割とし、分割巻された巻線の各層の巻線
を並列接続となるように構成したものである。
次にこの種のコンバータトランスの出力容量と損失の
関係について簡単に説明する。
関係について簡単に説明する。
高周波（通常100kHz以上）で使用されるコンバータト
ランスにおいては１次巻線と２次巻線の間に漏れ磁束が
発生し、この漏れ磁束が大きな銅損となり、また周波数
が高くなると導体を流れる電流は導体の表面近くに集ま
って中心部にはほとんど流れなくなるいわゆる表皮効果
によって導線の有効面積が減るためコンバータトランス
の発熱の原因となる。これらは周波数が高くなればなる
程無視できなくなる。またコンバータトランスの体積を
一定かつ発熱を一定にして出力容量を大きくするために
は、高周波における銅損および表皮効果をいかに少なく
するかが重要なポイントとなる。
ランスにおいては１次巻線と２次巻線の間に漏れ磁束が
発生し、この漏れ磁束が大きな銅損となり、また周波数
が高くなると導体を流れる電流は導体の表面近くに集ま
って中心部にはほとんど流れなくなるいわゆる表皮効果
によって導線の有効面積が減るためコンバータトランス
の発熱の原因となる。これらは周波数が高くなればなる
程無視できなくなる。またコンバータトランスの体積を
一定かつ発熱を一定にして出力容量を大きくするために
は、高周波における銅損および表皮効果をいかに少なく
するかが重要なポイントとなる。
一方、この銅損および表皮効果を少なくしてやるため
には、コンバータトランスの１次巻線と２次巻線間の結
合を高めてやり漏れ磁束の量を減らすことと、表皮効果
の影響が出にくい導線径にすることが必要である。
には、コンバータトランスの１次巻線と２次巻線間の結
合を高めてやり漏れ磁束の量を減らすことと、表皮効果
の影響が出にくい導線径にすることが必要である。
つまり、コンバータトランスの出力容量を大きくする
ためには、適切な線径の導線を用い巻線間の結合を高め
てやればよいことがわかる。また逆に同一出力容量でコ
ンバータトランスを小型化するためには、適切な線径の
導線を用い巻線間の結合を高めてやればよいということ
にもなる。
ためには、適切な線径の導線を用い巻線間の結合を高め
てやればよいことがわかる。また逆に同一出力容量でコ
ンバータトランスを小型化するためには、適切な線径の
導線を用い巻線間の結合を高めてやればよいということ
にもなる。
次に、巻線間の結合（以下、本説明では結合係数と呼
ぶ。）を決定する式に関して図を使用して説明する。
ぶ。）を決定する式に関して図を使用して説明する。
第10図に一般的なコンバータトランスの巻線部の断面
図を示す。図において１は１次巻線、２は２次巻線、５
はコイルボビンを示し、１次巻線１と２次巻線２の対向
面積をＳ、１次巻線１と２次巻線２の巻線中心間の距離
をａとする時、結合係数Ｋは次式で求まる。
図を示す。図において１は１次巻線、２は２次巻線、５
はコイルボビンを示し、１次巻線１と２次巻線２の対向
面積をＳ、１次巻線１と２次巻線２の巻線中心間の距離
をａとする時、結合係数Ｋは次式で求まる。
（１）式から明らかなように、結合係数Ｋを大きくし
てやるためには、１次巻線１と２次巻線２の対向面積Ｓ
を大きくしてやり、かつ、１次巻線１と２次巻線２の中
心間の距離ａを小さくしてやればよいことがわかる。
てやるためには、１次巻線１と２次巻線２の対向面積Ｓ
を大きくしてやり、かつ、１次巻線１と２次巻線２の中
心間の距離ａを小さくしてやればよいことがわかる。
次に第11図〜第13図のように構成された従来のコンバ
ータトランスに関する説明を行う。
ータトランスに関する説明を行う。
まず、第11図ｂの構成においては、巻線が分割されて
いないため、１次巻線と２次巻線の対向面積Ｓが十分で
ないため、十分な結合が得られず、コンバータトランス
の小型化に限界がある。
いないため、１次巻線と２次巻線の対向面積Ｓが十分で
ないため、十分な結合が得られず、コンバータトランス
の小型化に限界がある。
また、第12図ｂの構成においては、巻線を直列分割し
ているため、巻線の巻始めから巻終りまでが対向してい
ない。したがって結合を高めることができず、コンバー
タトランスの小型化に限界が生ずる。
ているため、巻線の巻始めから巻終りまでが対向してい
ない。したがって結合を高めることができず、コンバー
タトランスの小型化に限界が生ずる。
第13bの構成においては、巻線を並列分割しているた
め、対向面積は大きくなるが、巻線中心間の距離を小さ
くするという思想がないため、第13図ｂのように巻線が
２層巻きとなったり、空間隙間ができてしまい、結果と
して十分な結合が得られない。
め、対向面積は大きくなるが、巻線中心間の距離を小さ
くするという思想がないため、第13図ｂのように巻線が
２層巻きとなったり、空間隙間ができてしまい、結果と
して十分な結合が得られない。
また、図示していないが、第11図ｂと第13図ｂの組み
合わせで構成される場合も考えられる。その場合、１次
巻線と２次巻線の対向面積は大きくなるが、巻線中心間
の距離を小さくし、更に高周波での表皮効果などの技術
的思想がないため、巻線の太さを電流密度によって決定
する。したがって巻線の厚みがどうしても大きくなり、
結果として十分な結合が得られず、コンバータトランス
の小型化に限界が生ずる。
合わせで構成される場合も考えられる。その場合、１次
巻線と２次巻線の対向面積は大きくなるが、巻線中心間
の距離を小さくし、更に高周波での表皮効果などの技術
的思想がないため、巻線の太さを電流密度によって決定
する。したがって巻線の厚みがどうしても大きくなり、
結果として十分な結合が得られず、コンバータトランス
の小型化に限界が生ずる。
発明が解決しようとする課題 以上のような従来の構成では、１次巻線と２次巻線の
対向面積を大きくし巻線中心間の距離を小さくし、更に
高周波での表皮効果などの技術的な思想が組み入れられ
ていないため、十分な巻線間の結合が得られずまた損失
も大きくなり、コンバータトランスを小型化していく上
で限界が生ずるという問題点を有していた。
対向面積を大きくし巻線中心間の距離を小さくし、更に
高周波での表皮効果などの技術的な思想が組み入れられ
ていないため、十分な巻線間の結合が得られずまた損失
も大きくなり、コンバータトランスを小型化していく上
で限界が生ずるという問題点を有していた。
本発明は１次と２次巻線間の結合を飛躍的に高め、更
に高周波化に伴う表皮効果による損失を抑えたコンバー
タトランスを提供することを目的とするものである。
に高周波化に伴う表皮効果による損失を抑えたコンバー
タトランスを提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、コイルボビンに
１次巻線と２次巻線の少なくともいずれか一方を並列分
割巻とし、上記１次巻線、２次巻線を交互に一層ずつ巻
回し巻幅が同一になるように巻重ねるとともに上記分割
巻された巻線の各層の巻線を並列接続となるように構成
された上記コイルボビンに閉磁路を構成する磁芯を組み
込んでなるコンバータトランスにおいて、上記各巻線の
厚みを0.4mm以下に構成したものである。
１次巻線と２次巻線の少なくともいずれか一方を並列分
割巻とし、上記１次巻線、２次巻線を交互に一層ずつ巻
回し巻幅が同一になるように巻重ねるとともに上記分割
巻された巻線の各層の巻線を並列接続となるように構成
された上記コイルボビンに閉磁路を構成する磁芯を組み
込んでなるコンバータトランスにおいて、上記各巻線の
厚みを0.4mm以下に構成したものである。
作用 この構成によって、巻線の巻始めから巻終りまで全て
の部分が確実に対向し、その対向面積を何倍にも増すこ
とが可能となると共に、１次と２次巻線中心間の距離も
小さくなり、１次と２次巻線間の結合を飛躍的に高め、
更に高周波化に伴う表皮効果による損失を抑えることが
できる。
の部分が確実に対向し、その対向面積を何倍にも増すこ
とが可能となると共に、１次と２次巻線中心間の距離も
小さくなり、１次と２次巻線間の結合を飛躍的に高め、
更に高周波化に伴う表皮効果による損失を抑えることが
できる。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図a,第１図ｂは本発明の第１の実施例の電気回路
図、コンバータトランスの巻線部の断面構造図を示すも
のである。第１図に示す実施例において、従来技術の説
明の項で使用した各部の名称には、同一番号を付して詳
細な説明を省略する。第１図はコイルボビン５に１次巻
線1a,1bと２次巻線２を絶縁材料３を介して交互に１層
ずつ、しかも１次巻線1a,1bおよび２次巻線２の各層の
厚みを0.4mm以下で巻幅を同一幅とし、かつ１次巻線は1
a,1bの二巻線に並列分割巻されていて、この分割巻され
た１次巻線1a,1bの両端はP1，P2部で並列接続となるよ
うに構成されている。なお、上記巻線の最外周には巻線
外装材料４が巻回されている。
図、コンバータトランスの巻線部の断面構造図を示すも
のである。第１図に示す実施例において、従来技術の説
明の項で使用した各部の名称には、同一番号を付して詳
細な説明を省略する。第１図はコイルボビン５に１次巻
線1a,1bと２次巻線２を絶縁材料３を介して交互に１層
ずつ、しかも１次巻線1a,1bおよび２次巻線２の各層の
厚みを0.4mm以下で巻幅を同一幅とし、かつ１次巻線は1
a,1bの二巻線に並列分割巻されていて、この分割巻され
た１次巻線1a,1bの両端はP1，P2部で並列接続となるよ
うに構成されている。なお、上記巻線の最外周には巻線
外装材料４が巻回されている。
周波数（通常100kHz以上）が高くなると、１次巻線1
a,1bおよび２次巻線２を構成する導体を流れる電流は導
体の表面近くに集まって中心部にはほとんど流れなくい
わゆる表皮効果は次式で求まる。
a,1bおよび２次巻線２を構成する導体を流れる電流は導
体の表面近くに集まって中心部にはほとんど流れなくい
わゆる表皮効果は次式で求まる。
この時、S:電流の浸透深さ（cm）、μs:比透磁率、K:
導電度（/cm）、f:周波数（Hz）である。
導電度（/cm）、f:周波数（Hz）である。
一般に導体は銅を用いることが多くその場合、上記
（２）式は、次式のようになる。
（２）式は、次式のようになる。
（３）式に高周波化（通常100kHz）への条件を代入す
ると、Ｓ≦0.02（cm）となる。この場合Ｓ（電流の浸透
深さ）は、導線径の半径に相当するため、導線径は、Ｓ
≦0.04（cm）となる。従って高周波化に伴う導線の表皮
効果による損失は、導線径を0.4mm以下とすれば抑えら
れることになる。
ると、Ｓ≦0.02（cm）となる。この場合Ｓ（電流の浸透
深さ）は、導線径の半径に相当するため、導線径は、Ｓ
≦0.04（cm）となる。従って高周波化に伴う導線の表皮
効果による損失は、導線径を0.4mm以下とすれば抑えら
れることになる。
この実施例によれば、１次巻線1a,1bと２次巻線２を
交互に１層ずつ巻回し、巻線の厚みを0.4mm以下でこの
交互に巻回する１次巻線1a,1bと２次巻線２の巻幅を全
て同一幅とし、かつ、１次巻線1a,1bを並列分割巻と
し、この分割巻された巻線の各層の巻線を並列接続とな
るように構成しているため、１次巻線1a,1bの巻始めP1
部から巻終りP2部までの巻線部分と２次巻線２の巻始め
S1部から、巻終りS2部までの巻線部分が全面的に対向
し、また対向面積も２倍となり、しかも、１次巻線1a,1
bと２次巻線２の中心間の距離が非常に小さいため、１
次巻線1a,1bと２次巻線２間の結合を飛躍的に高めるこ
とができる。その結果、磁芯の大きさ、つまり磁芯の中
足断面積Acと窓面積Awの積Ac・Awが同じであれば、取り
出し可能な出力容量が従来の技術の延長上で行った場合
に比較して20％〜100％増加する。また、逆に同一の出
力容量を取り出すための巻線スペース、つまり磁芯の窓
面積は結合が飛躍的に高くなるため、従来の技術の延長
上で行った場合に比較して20％〜50％少なくできるた
め、コンバータトランスが飛躍的に小型化できるという
大きな効果が得られる。また、１次巻線1a,1bと２次巻
線２の結合を飛躍的に高めると、高周波損失が少なくな
るため、高周波損失対策用の撚り線を使用しなくてよく
なること、更に、線材の標準化も可能となり、実際、生
産供給していく上で、材料費削減、工数削減、材料調達
性、工程の自動化が容易となり、従来の技術の場合と比
較して20〜50％の原価低減が可能となる。
交互に１層ずつ巻回し、巻線の厚みを0.4mm以下でこの
交互に巻回する１次巻線1a,1bと２次巻線２の巻幅を全
て同一幅とし、かつ、１次巻線1a,1bを並列分割巻と
し、この分割巻された巻線の各層の巻線を並列接続とな
るように構成しているため、１次巻線1a,1bの巻始めP1
部から巻終りP2部までの巻線部分と２次巻線２の巻始め
S1部から、巻終りS2部までの巻線部分が全面的に対向
し、また対向面積も２倍となり、しかも、１次巻線1a,1
bと２次巻線２の中心間の距離が非常に小さいため、１
次巻線1a,1bと２次巻線２間の結合を飛躍的に高めるこ
とができる。その結果、磁芯の大きさ、つまり磁芯の中
足断面積Acと窓面積Awの積Ac・Awが同じであれば、取り
出し可能な出力容量が従来の技術の延長上で行った場合
に比較して20％〜100％増加する。また、逆に同一の出
力容量を取り出すための巻線スペース、つまり磁芯の窓
面積は結合が飛躍的に高くなるため、従来の技術の延長
上で行った場合に比較して20％〜50％少なくできるた
め、コンバータトランスが飛躍的に小型化できるという
大きな効果が得られる。また、１次巻線1a,1bと２次巻
線２の結合を飛躍的に高めると、高周波損失が少なくな
るため、高周波損失対策用の撚り線を使用しなくてよく
なること、更に、線材の標準化も可能となり、実際、生
産供給していく上で、材料費削減、工数削減、材料調達
性、工程の自動化が容易となり、従来の技術の場合と比
較して20〜50％の原価低減が可能となる。
なお、本実施例では、１次巻線1a,1bと２次巻線２
は、ほぼ同じ巻数を想定して図示説明しているが、各巻
線の巻数が大きく異なる場合は、第２図ａに示すように
等間隔の隙間を設けて巻回するスペース巻き、第２図ｂ
に示すような２本の線をスペース巻きするバイファイラ
スペース巻き、あるいは第２図ｃに示すような３本の線
をスペース巻きするトリファイラスペース巻きという巻
線方法を用いてやれば、同様の効果が得られる。
は、ほぼ同じ巻数を想定して図示説明しているが、各巻
線の巻数が大きく異なる場合は、第２図ａに示すように
等間隔の隙間を設けて巻回するスペース巻き、第２図ｂ
に示すような２本の線をスペース巻きするバイファイラ
スペース巻き、あるいは第２図ｃに示すような３本の線
をスペース巻きするトリファイラスペース巻きという巻
線方法を用いてやれば、同様の効果が得られる。
また、第３図a,bおよび第４図a,bに示すように、１次
巻線1a〜1cおよび２次巻線2a〜2cを並列多層分割してや
れば、各巻線間の対向面積が更に増すため、結合は更に
高まる。
巻線1a〜1cおよび２次巻線2a〜2cを並列多層分割してや
れば、各巻線間の対向面積が更に増すため、結合は更に
高まる。
本発明によって得られる効果の具体的な実験結果の例
を第５図，第６図に示す。第５図はコンバータトランス
の磁芯の中足断面積と窓の面積の積および温度上昇を一
定とした場合の取り出し可能な出力容量の実験結果を示
すものである。また、第６図は温度上昇と磁芯の中足断
面積を一定として、同一出力容量を取り出すためのコン
バータトランス磁芯の窓面積の比較を行ったものであ
る。
を第５図，第６図に示す。第５図はコンバータトランス
の磁芯の中足断面積と窓の面積の積および温度上昇を一
定とした場合の取り出し可能な出力容量の実験結果を示
すものである。また、第６図は温度上昇と磁芯の中足断
面積を一定として、同一出力容量を取り出すためのコン
バータトランス磁芯の窓面積の比較を行ったものであ
る。
以下、本発明の第２の実施例に関して図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第７図a,第７図ｂは、本発明の第２の実施例を示す電
気回路図、コンバータトランスの巻線部の断面構造図で
ある。また第８図は同トランスを用いたスイッチング電
源回路の一例を示す回路図である。第７図a,第７図ｂに
おいて、第１の実施例で使用した各部の名称に同一番号
を付している部分は、第１図a,bと同様の構成である。
第１図a,bの構成と異なる点は、１次補助巻線６と２次
補助巻線７と制御巻線８を設けた点である。ここで制御
巻線８は、１次巻線1a,1bおよび２次巻線2a,2bの巻幅と
同一幅になるよう構成されている。
気回路図、コンバータトランスの巻線部の断面構造図で
ある。また第８図は同トランスを用いたスイッチング電
源回路の一例を示す回路図である。第７図a,第７図ｂに
おいて、第１の実施例で使用した各部の名称に同一番号
を付している部分は、第１図a,bと同様の構成である。
第１図a,bの構成と異なる点は、１次補助巻線６と２次
補助巻線７と制御巻線８を設けた点である。ここで制御
巻線８は、１次巻線1a,1bおよび２次巻線2a,2bの巻幅と
同一幅になるよう構成されている。
この実施例によれば、１次巻線1a,1bおよび２次巻線2
a,2bと制御巻線８間の結合も極めてよくなることから、
スイッチング電源としての出力電圧制御性能がよくなる
という効果が得られる。
a,2bと制御巻線８間の結合も極めてよくなることから、
スイッチング電源としての出力電圧制御性能がよくなる
という効果が得られる。
このスイッチング電源としては、第８図に示すように
入力電源９にコンバータトランスの１次巻線1a,1bを接
続し、制御巻線８にダイオード14とコンデンサ15の平滑
整流回路を介して制御回路11に接続し、この制御回路11
の出力を１次補助巻線６に接続されたドライブ回路10に
印加して１次巻線1a,1bの他端に接続されたスイッチン
グトランジスタ16をオン、オフさせるようにし、２次巻
線2a,2bにはダイオード17、コンデンサ18からなる整流
平滑回路を介して負荷12が接続され、２次補助巻線７に
もダイオード19、コンデンサ20からなる整流平滑回路を
介して負荷13を接続する構成となっており、上記コンバ
ータトランスの構成によって生じる効果でスイッチング
電源としての性能を向上させることができる。
入力電源９にコンバータトランスの１次巻線1a,1bを接
続し、制御巻線８にダイオード14とコンデンサ15の平滑
整流回路を介して制御回路11に接続し、この制御回路11
の出力を１次補助巻線６に接続されたドライブ回路10に
印加して１次巻線1a,1bの他端に接続されたスイッチン
グトランジスタ16をオン、オフさせるようにし、２次巻
線2a,2bにはダイオード17、コンデンサ18からなる整流
平滑回路を介して負荷12が接続され、２次補助巻線７に
もダイオード19、コンデンサ20からなる整流平滑回路を
介して負荷13を接続する構成となっており、上記コンバ
ータトランスの構成によって生じる効果でスイッチング
電源としての性能を向上させることができる。
第９図は上記実施例における効果の具体的な実験結果
例を示す。第９図は出力電圧の総合変動幅の比較を行っ
たもので、従来の技術で達成できる出力電圧の総合変動
幅を100とした時、本発明によれば50〜80の総合変動幅
となった。このように出力電圧の制御性能がよくなるた
め、コンバータトランスの巻線位置のずれ公差が緩和で
き、工程能力が大きくなり、生産向上、性能検討時間の
短縮等の効果もある。更に、１次と２次巻線間の結合お
よび１次、２次巻線と制御巻線の結合も非常に高いた
め、制御巻線の巻位置を調整すれば出力電圧の微調整が
可能となり、コンバータトランスの設計が容易になる。
例を示す。第９図は出力電圧の総合変動幅の比較を行っ
たもので、従来の技術で達成できる出力電圧の総合変動
幅を100とした時、本発明によれば50〜80の総合変動幅
となった。このように出力電圧の制御性能がよくなるた
め、コンバータトランスの巻線位置のずれ公差が緩和で
き、工程能力が大きくなり、生産向上、性能検討時間の
短縮等の効果もある。更に、１次と２次巻線間の結合お
よび１次、２次巻線と制御巻線の結合も非常に高いた
め、制御巻線の巻位置を調整すれば出力電圧の微調整が
可能となり、コンバータトランスの設計が容易になる。
なお、第２の実施例を示す第７図a,bおよび第８図
は、制御巻線８は１次側回路に組み込まれているが、こ
れは２次側回路に組み込まれても同様の効果が得られ
る。
は、制御巻線８は１次側回路に組み込まれているが、こ
れは２次側回路に組み込まれても同様の効果が得られ
る。
また、第２の実施例を示す第７図ｂにおいて、１次補
助巻線６と２次補助巻線７は、コイルボビン５の最上層
と最下層に巻回しているが、この補助巻線に関しては巻
位置、巻幅等を限定する必要はない。
助巻線６と２次補助巻線７は、コイルボビン５の最上層
と最下層に巻回しているが、この補助巻線に関しては巻
位置、巻幅等を限定する必要はない。
発明の効果 以上のように本発明によれば、従来の巻線構成で各巻
線の厚みを0.4mm以下としたため、１次と２次巻線間の
結合を飛躍的に高め更に高周波化に伴う表皮効果による
損失を抑えることが可能となり、コンバータトランスを
小型化できるという大きな効果が得られる。
線の厚みを0.4mm以下としたため、１次と２次巻線間の
結合を飛躍的に高め更に高周波化に伴う表皮効果による
損失を抑えることが可能となり、コンバータトランスを
小型化できるという大きな効果が得られる。
また制御巻線を１次、２次巻線の巻幅と同一巻幅とす
ることにより、１次、２次巻線と制御巻線間の結合も極
めてよくなるため、出力電圧の制御性能がよくなるとい
う効果を得ることができる。
ることにより、１次、２次巻線と制御巻線間の結合も極
めてよくなるため、出力電圧の制御性能がよくなるとい
う効果を得ることができる。
第１図a,bは本発明の第１の実施例を示すコンバータト
ランスの電気回路図と巻線部の断面図、第２図a,b,cは
巻線方法の説明図、第３図a,bおよび第４図a,bは第１の
実施例の応用例を示すコンバータトランスの電気回路図
と巻線部の断面図、第５図，第６図は第１の実施例にお
ける効果を従来の技術と比較した図、第７図a,bは本発
明の第２の実施例を示すコンバータトランスの電気回路
図と巻線部の断面図、第８図は第２の実施例を用いたス
イッチング電源の回路図、第９図は第２の実施例による
効果を従来の技術の出力電圧の総合変動幅を比較した説
明図、第10図は一般的なコンバータトランスの巻線部の
断面図、第11図a,b、第12図a,b、第13図a,bは従来のコ
ンバータトランスの電気回路図と巻線部の断面図を示す
ものである。 1,1a,1b,1c……１次巻線、2,2a,2b,2c……２次巻線、５
……コイルボビン、６……１次補助巻線、７……２次補
助巻線、８……制御巻線。
ランスの電気回路図と巻線部の断面図、第２図a,b,cは
巻線方法の説明図、第３図a,bおよび第４図a,bは第１の
実施例の応用例を示すコンバータトランスの電気回路図
と巻線部の断面図、第５図，第６図は第１の実施例にお
ける効果を従来の技術と比較した図、第７図a,bは本発
明の第２の実施例を示すコンバータトランスの電気回路
図と巻線部の断面図、第８図は第２の実施例を用いたス
イッチング電源の回路図、第９図は第２の実施例による
効果を従来の技術の出力電圧の総合変動幅を比較した説
明図、第10図は一般的なコンバータトランスの巻線部の
断面図、第11図a,b、第12図a,b、第13図a,bは従来のコ
ンバータトランスの電気回路図と巻線部の断面図を示す
ものである。 1,1a,1b,1c……１次巻線、2,2a,2b,2c……２次巻線、５
……コイルボビン、６……１次補助巻線、７……２次補
助巻線、８……制御巻線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田畑 亘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−71516（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−187114（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−174321（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 27/28 H01F 30/00
Claims (2)
- 【請求項１】コイルボビンに１次巻線と２次巻線の少な
くともいずれか一方を並列分割巻とし、上記１次巻線、
２次巻線を交互に一層ずつ巻回し巻幅が同一幅になるよ
うに巻重ねるとともに上記分割巻された巻線の各層の巻
線を並列接続となるように構成された上記コイルボビン
に閉磁路を構成する磁芯を組み込んでなるコンバータト
ランスにおいて、上記各巻線の厚みを0.4mm以下に構成
したコンバータトランス。 - 【請求項２】コイルボビンに１次巻線、２次巻線、１次
補助巻線、制御巻線を構成するコンバータトランスにお
いて、制御巻線を１次、２次巻線の巻幅と同一幅に構成
した請求項１記載のコンバータトランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333283A JP2754641B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | コンバータトランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333283A JP2754641B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | コンバータトランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02178905A JPH02178905A (ja) | 1990-07-11 |
| JP2754641B2 true JP2754641B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=18264366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63333283A Expired - Fee Related JP2754641B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | コンバータトランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754641B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH0624984Y2 (ja) * | 1989-01-11 | 1994-06-29 | 東光株式会社 | 電力変換用トランス |
| JP3633892B2 (ja) * | 2001-09-05 | 2005-03-30 | Ｆｄｋ株式会社 | チョークコイル |
| JP2004111537A (ja) * | 2002-09-17 | 2004-04-08 | Hitachi Ltd | 変圧器と配電装置 |
| JP2007059507A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Keihin Corp | 基板搭載用トランス |
| JP4889536B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-03-07 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱調理器 |
| JP4889535B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-03-07 | 三菱電機株式会社 | 加熱機器 |
| JP5830914B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2015-12-09 | 三菱電機株式会社 | 電源装置ならびにこの電源装置を備える照明器具 |
| DK3026683T3 (da) * | 2014-01-27 | 2020-01-27 | Hitachi Metals Ltd | Transformator, strømforsyningsenhed og fremgangsmåde til fremstilling af transformator |
| JP6471489B2 (ja) * | 2014-12-19 | 2019-02-20 | 日立金属株式会社 | コイル部品用ボビンおよびコイル部品の製造方法 |
| JP6428742B2 (ja) * | 2016-10-12 | 2018-11-28 | オムロン株式会社 | 変圧器およびそれを備えた電力変換器 |
| JP2018195668A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | Tdk株式会社 | トランス及び当該トランスを用いたスイッチング電源装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58187114U (ja) * | 1982-06-07 | 1983-12-12 | 松下電器産業株式会社 | コンバ−タトランス |
| JPS62174321U (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-05 | ||
| JPS6371516U (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-13 |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63333283A patent/JP2754641B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02178905A (ja) | 1990-07-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |