JP3016235B2 - トランス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
装置の主トランスなどに適用されるトランスに関し、特
にＥＭＩ（Electro Magnetic Interference ：電子機器
から発生する電磁気妨害）の低減を目的としたトランス
に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来の、この種の分割
型ボビンを備えたトランスの構造を図６〜図８に示す。
ここに示すトランスは、特にスイッチング電源装置の主
トランスに適用されるものであって、101 は磁気回路を
形成するコア、102 はコア101 に装着される例えばプラ
スチック製のボビンであり、このボビン102 は、コア10
1 の主脚101 Ａが挿通する胴部103 の両端部に上フラン
ジ部104 と下フランジ部105 が各々形成される。また、
106 ，107 は胴部103 の適所に形成されたフランジ状の
隔壁であり、この隔壁106 ，107 により胴部103 は複数
段に区画形成される。そして、中間胴部103 Ａには、イ
ンバータ回路の入力側の一次巻線108 が巻装されるとと
もに、上側胴部103 Ｂおよび下側胴部103 Ｃには、イン
バータ回路の出力側の二次巻線109 ，110 が半数ずつ巻
装される。

【０００３】前記下フランジ部105 より下方には、一側
に複数の一次側端子111 が突設されるとともに、他側に
複数の二次側端子112 が突設される。また、下フランジ
部105 および各隔壁106 ，107 の外周部には、一次巻線
108 の各引出し線113 または二次巻線109 ，110 の各引
出し線114 が係合する案内凹部115 ，116 ，117 が形成
される。そして、中間胴部103 Ａに巻装した一次巻線10
8 の各引出し線113 は、案内凹部116 ，117 により案内
されながら一次側端子111 に接続され、上側胴部103 Ｂ
に巻装した二次巻線109 は、案内凹部115 ，116 ，117
により案内されながら二次側端子112 に接続され、さら
に、下側胴部103 Ｃに巻装した二次巻線110 は、案内凹
部117 により案内されながら二次側端子112 に接続され
る。

【０００４】ところで、主トランスとスイッチング素子
とからなるインバータ回路を組み込んだスイッチング電
源装置においては、スイッチング素子が電源ラインの入
力電圧をスイッチングするため、このスイッチング素子
をノイズ源としたＥＭＩすなわち電磁気妨害が大きいと
いう問題がある。しかし、上述した従来のトランス構造
には、ＥＭＩの対策が具体的になされていなかった。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、簡単
な構造によりＥＭＩの低減を図ることが可能なトランス
を提供することをその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、隔壁によりボビンの胴部を中央にある中
間胴部とその上下に位置する上側胴部および下側胴部と
に区画し、前記中間胴部に一次巻線を巻装し、前記上側
胴部および下側胴部に二次巻線を巻装し、前記一次巻線
および前記二次巻線の各引出し線を前記ボビンの下部に
固着した端子に接続し、前記上側胴部に巻装した前記二
次巻線から前記端子に至る巻始めと巻終りの引出し線ど
うしを当接させたことを特徴とする。

【０００７】上記構成によれば、上側胴部に巻装した二
次巻線は、その両端に設けた引出し線の距離が長く、引
出し線を含めた二次巻線全体の内部ループは、この引出
し線間の空間面積に大きく依存する。したがって、二次
巻線の引出し線どうしを当接させると、二次巻線全体の
内部ループ面積を、上側胴部に巻装された部分以外で最
小にすることができ、結果的に引出し線からの不要な電
磁波の放射を抑えて、ＥＭＩの大幅な低減を図ることが
できるようになる。しかも、実質的に引出し線の位置を
変えるだけの簡単な作業なため、余分な部品や作業を追
加する必要がない。

【０００８】

【発明の実施形態】以下、本発明の電源装置の各実施例
について、添付図面を参照しながら説明する。なお、こ
れらの各実施例において開示されるトランスは、いずれ
もスイッチング電源装置の主トランスに適用されるもの
である。

【０００９】図１〜図３は本発明の第１実施例を示すも
のである。同図において、１は磁気回路を形成する磁芯
たるコア、２はコア１に装着されるプラスチック製のボ
ビンであり、このボビン２は、前記コア１の中央部に形
成した主脚３が挿通する胴部４と、胴部４の上下両端に
形成された上フランジ部５および下フランジ部６とを備
えて構成される。また、胴部４の外周部には、放射状に
延出するフランジ状の上部隔壁７と下部隔壁８が隔壁と
して形成され、これにより胴部４は、中央にある中間胴
部４Ａと、その上下に位置する上側胴部４Ｂおよび下側
胴部４Ｃの三段に区画される。なお、隔壁の段数や形状
については、本実施例のものに限定されず、要はボビン
２が隔壁により分割された構造であればよい。そして、
インバータ回路の入力側の一次巻線11が、ボビン２の中
間胴部４Ａに巻装されるとともに、インバータ回路の出
力側の二次巻線12，13が、ボビン２の上側胴部４Ｂおよ
び下側胴部４Ｃに半数ずつ巻装される。

【００１０】ボビン２の下部にあって基台を形成する下
フランジ部６の一側すなわち背面側には、略等間隔に配
置された複数の一次側端子15が下方に突出して設けられ
る。また、下フランジ部６の他側すなわち正面側にも、
略等間隔に配置された複数の二次側端子16が下方に突出
して設けられる。これらの導電性の端子たる一次側端子
15および二次側端子16の近傍に位置して、下フランジ部
６の外周部には溝状の案内凹部17が複数形成される。ま
た、上フランジ部５，上部隔壁７および下部隔壁８の外
周部にも、同様の案内凹部18，19，20が正面側と背面側
に各々形成される。これらの案内凹部17〜20は、一次巻
線11の引出し線21および二次巻線12，13の各引出し線2
2，23の引出し方向に沿って形成され、任意の案内凹部1
7〜20に引出し線21，22，23が係合するようになってい
る。

【００１１】図２に示すように、中段の一次巻線11から
引出された各引出し線21は、下部隔壁８の案内凹部20お
よび下フランジ部６の案内凹部17に案内されながら、別
々の一次側端子15に半田付け接続される。本実施例では
４本の引出し線21が引出されているが、その本数は任意
である。また、図１に示すように、上段の二次巻線12か
ら引出された各引出し線22は、互いの引出し線22が途中
で当接するように、正面からみて略中央部に位置する案
内凹部17，19，20に案内されながら、最終的に別々の二
次側端子16に半田付け接続される。つまり、二次巻線12
から二次側端子16に至る比較的引出し距離の長い巻始め
と巻終わりの引出し線22どうしを当接させて、引出し線
22間の空間面積を狭めるようにしている。本実施例にお
ける二次巻線12の引出し線22は、当接状態を容易に維持
するために、途中でお互いが１回だけ交差（ワンクロ
ス）している。この引出し線22の変形例については、別
の実施例の説明で詳述する。さらに、下段の二次巻線13
の各引出し線23は、下フランジ部６の案内凹部17に各々
案内されながら、その近傍の一次側端子15に半田付け接
続される。

【００１２】なお、本実施例では、出力電流を考慮し
て、複数のリード線を撚り合わせたツイスト線により、
二次巻線12，13の各々の引出し線22，23を構成している
が、これは単一のリード線であってもよい。また、引出
し線22どうしを中央に寄せて当接させているが、トラン
スのどの位置に引出し線22を引出すかは、適宜選定すれ
ばよい。この際、引出し線22を案内する案内凹部17，1
9，20は、互いの引出し線22が当接しやすいように形成
することが好ましい。具体的には、図１に示す下部隔壁
８の案内凹部20のように、互いの引出し線22が共通の案
内凹部20に係合案内されるようにすればよい。また、図
示しないが、この案内凹部20に爪部を形成し、引出し線
22の抜け止め効果を持たせるようにしてもよい。

【００１３】次に、上記構成につきその作用を説明す
る。スイッチング電源装置の主トランス本来の機能は、
従来から周知のように、スイッチング素子（図示せず）
のスイッチングにより、一次巻線11間に直流入力電圧を
断続的に印加すると、一次巻線11とコア１との電磁気的
作用によりコア１内の磁束が変化し、二次巻線12，13間
に誘導起電力が発生する。そして、この誘導起電力が、
引出し線22，23を接続した二次側端子15から外部に出力
される。

【００１４】一方、本願出願人は、上段の二次巻線12か
ら下フランジ部６の下方にある二次側端子16に至る引出
し線22どうしを当接させるだけで、10MHz 以下の周波数
領域におけるＥＭＩ成分が、10ｄＢ程度低下することを
発見した。これは特に、巻線から端子までの距離が長い
引出し線22に対し有効に作用する。出願人は下段の二次
巻線13から二次側端子16に至る引出し線23についても、
お互いを当接させて同様の試験を行なってみたが、引出
し線22どうしを当接させた場合よりも、顕著な効果は得
られなかった。その理由は、以下の点にあるものと類推
される。

【００１５】上段の二次巻線12は、その両端に設けた引
出し線22の距離が長く、引出し線22を含めた二次巻線12
全体の内部ループは、この引出し線22間の空間面積に大
きく依存する。したがって、本実施例のように、二次巻
線12の引出し線22どうしを当接させると、二次巻線12全
体の内部ループ面積を、上側胴部４Ｂに巻装された部分
以外で最小にすることができ、結果的に引出し線22から
の不要な電磁波の放射を抑えて、ＥＭＩの大幅な低減を
図ることができるようになる。これに対して、下段の二
次巻線13は引出し線23が短く、この引出し線23間の空間
面積を変化させても、引出し線23を含めた二次巻線13の
内部ループ面積は、さほど変化しない。よって、前述の
ように、ＥＭＩの低減に関し顕著な効果が得られなかっ
たものと考えられる。

【００１６】以上のように、上記実施例では、任意の巻
線である二次巻線12の引出し線22どうしを当接すると、
この引出し線22を含めた二次巻線12全体の内部ループ面
積を、胴部４に巻装された部分以外で最小にすることが
でき、引出し線22からの不要な電磁波の放射を抑えて、
ＥＭＩの低減を図ることができる。しかもこれは、実質
的に引出し線22の位置を変えるだけの簡単な作業なた
め、余分な部品や作業を追加する必要がない。つまり、
隔壁たる上部隔壁７および下部隔壁８により複数に区画
されたボビン２の胴部４に、巻線である一次巻線11およ
び二次巻線12，13を各々巻装し、前記各一次巻線11およ
び二次巻線12，13の引出し線21〜23をボビン２に固着し
た端子たる一次側端子15および二次側端子16に接続して
なるトランスにおいて、任意の巻線である二次巻線12の
引出し線22どうしを当接させた簡単な構造により、ＥＭ
Ｉの低減を図ることが可能となる。

【００１７】次に、本発明の第２実施例および第３実施
例を、図４および図５に基づき説明する。なお、この図
４および図５は、引出し線22のみを図示しているが、他
の部分の構成は全く同一であるため省略する。また、第
１実施例と同一箇所は同一符号をもって説明し、その共
通する部分の詳細な説明は重複するため省略する。図４
に示す第２実施例では、単一のリード線を二次巻線12の
引出し線22とし、引出し線22どうしを当接させる。な
お、この第２実施例では、各引出し線22を平行に配設
し、交差させないようにする。このような構成において
も、第１実施例と同様に、任意の巻線である二次巻線12
の引出し線22どうしを当接させた簡単な構造でありなが
ら、ＥＭＩの低減を図ることが可能となる。

【００１８】また、図５に示す第３実施例では、二次巻
線12の両端部にある各引出し線22どうしを複数回交差さ
せる。このようにすると、前記第１実施例の作用，効果
のみならず、引出し線22どうしが隙間なくクロスされる
ので、ＥＭＩの一層の低減を図ることが可能となる。

【００１９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。本実施例では、一次巻線11と分割され
た二次巻線12，13をボビン２に巻装する構造を示した
が、他の三次以上の巻線や補助巻線などを隔壁により区
画した別の胴部に巻装してもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、隔壁によりボビンの胴部を中
央にある中間胴部とその上下に位置する上側胴部および
下側胴部とに区画し、前記中間胴部に一次巻線を巻装
し、前記上側胴部および下側胴部に二次巻線を巻装し、
前記一次巻線および前記二次巻線の各引出し線を前記ボ
ビンの下部に固着した端子に接続し、前記上側胴部に巻
装した前記二次巻線から前記端子に至る巻始めと巻終り
の引出し線どうしを当接させたものであり、簡単な構造
によりＥＭＩの低減を大幅に図ることが可能なトランス
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すトランスの正面図で
ある。

【図２】同上トランスの背面図である。

【図３】同上ボビンの斜視図である。

【図４】本発明の第２実施例を示すトランス引出し線の
正面図である。

【図５】本発明の第３実施例を示すトランス引出し線の
正面図である。

【図６】従来例を示すトランスの正面図である。

【図７】同上トランスの背面図である。

【図８】同上ボビンの斜視図である。

【符号の説明】

２ ボビン ４ 胴部 ４Ａ 中間胴部 ４Ｂ 上側胴部 ４Ｃ 下側胴部 ７ 上部隔壁（隔壁） ８ 下部隔壁（隔壁） 11 一次巻線 12，13 二次巻線 15 一次側端子（端子） 16 二次側端子（端子） 21〜23 引出し線

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隔壁によりボビンの胴部を中央にある中
   間胴部とその上下に位置する上側胴部および下側胴部と
   に区画し、前記中間胴部に一次巻線を巻装し、前記上側
   胴部および下側胴部に二次巻線を巻装し、前記一次巻線
   および前記二次巻線の各引出し線を前記ボビンの下部に
   固着した端子に接続し、前記上側胴部に巻装した前記二
   次巻線から前記端子に至る巻始めと巻終りの引出し線ど
   うしを当接させたことを特徴とするトランス。