JP3647133B2

JP3647133B2 - インダクタンス素子

Info

Publication number: JP3647133B2
Application number: JP06721696A
Authority: JP
Inventors: 幹雄小谷
Original assignee: 日立フェライト電子株式会社
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: JPH09232155A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチング電源等に用いられるチョークコイルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインダクタンス素子について図を用いて説明する。図８は、従来のインダクタンス素子のコイルである。図９は、他の従来のインダクタンス素子のコイルである。
従来のインダクタンス素子の構成は、樹脂等からなるボビンに銅線を巻回したコイルと磁心を組み合わせた構成や、図８に示すように銅板等の薄帯の導体を、打ち抜き等の工法により１ターンコイル５１を作製し、該１ターンコイル５１を複数枚組み合わせることにより数ターン乃至は十数ターンのコイルとし、磁心と組み合わせてインダクタンス素子を構成する方法、または、図９に示すように連続した銅板等からなる導体を、折り曲げ加工によりコイルを作製して磁心と組み合わせインダクタンス素子を構成する方法があった。
【０００３】
また、直流電流に対してＬ字状あるいはリニア的にインダクタンスが低下する特性を有すスイングチョークの要求に対して、従来は磁心の中脚をＴ字状あるいはＬ字状に加工して、スイングチョークを作製していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成において、ボビンを用いるインダクタンス素子は、ボビンが有する絶縁のための肉厚により薄型化が困難であった。また、図８に示した１ターンコイルを組み合わせて構成するコイルは、インダクタンス素子としての薄型化が可能であるが、１ターンコイルと他の１ターンコイルの組み合わせにおけるコイルとコイルとの接続部５２の接続抵抗が発生するため、コイルとしての直流抵抗が増大し問題となっている。また、図９に示した銅板等の薄帯の導体を折り曲げてコイルを作製する構造は、どうしても前記導体の折り曲げ部６１が重なり合うため、コイルの厚みが厚くなってしまう。
【０００５】
また、スイングチョークを作製する場合、磁心を加工することでスイング特性を成し得ているが、磁心の中脚をＴ字状あるいはＬ字状に加工することは、専用の切削機械等を必要し、加工精度を要求されるものであった。
本発明は、薄型化および電流容量の増大を図ることができ、磁心の特殊な加工を必要としなく、またコイルの端末処理が容易で実装基板への装着性の良いインダクタンス素子を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平角銅線の幅広平面が巻回軸方向に対しほぼ直角となるように巻回したコイルと、中央脚がほぼ円形の磁性材料からなる磁心とを組み合わせてなる磁気部品において、前記コイルの巻き始めおよび巻き終わりのリードは、端子台に施された導出用の穴を通り端子台の外面に沿って折り曲げられ、該端子台の底面に導出し基板実装端子となる。また、端子台は、固有抵抗が１００ｋΩ・ｍ以上のフェライトで構成されているインダクタンス素子。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のインダクタンス素子は、平角銅線の幅広平面を巻回軸方向に対しほぼ直角に巻回することによりコイルの厚さの薄型化が容易となり、また、前記コイルを形成する巻回した平角銅線は、コイルとしての形をボビンがなくても保持することできるため、ボビンレスのコイルが作製可能であり、ボビンの肉厚分コイルの占積率を向上させることが可能となり、小型、薄型化および許容電流の増加を図ることができる。また、端子台は前記コイル引き出し用の穴が施され、コイルの巻き始めおよび巻き終わりのリードの導出用の穴となり、該穴を通過したリードは端子台の外面に沿って折り曲げられ、その終端は端子台の底面に配置され基板実装用の端子となる。
【０００８】
端子台は、固有抵抗が１００ｋΩ・ｍ以上のフェライトを用いることにより、端子となるコイルの巻き始めと巻き終わりのリードの絶縁を保つことができ、低電流時には、前記フェライトからなる端子台が閉磁路を構成する磁心となりコイルが実質上２ターンの貫通コイルとなって高インダクタンスを有す。また、巻回したコイルは、磁心の中脚にギャップがあるため比較的大きな電流に対し磁心が飽和することなく、インダクタンスを発生させることができ、電流に対しスイング特性を有するインダクタンスを得ることができるものである。
【０００９】
【実施例】
本発明に係るインダクタンス素子の実施例を図を用いて説明する。
図１は、本発明のインダクタンス素子の実施例の部品構成の斜視図である。図２は、本発明のインダクタンス素子の他の実施例の斜視図である。図３は、本発明のインダクタンス素子の他の実施例の直流重畳特性図を示したものである。
【００１０】
図１のように本発明のインダクタンス素子は、平角銅線からなるボビンレスコイル１と磁性体からなるＥ型コア２及びＥ型コア３からなる磁心と、リード導出用の穴４ａを有する端子台４から構成するものである。ボビンレスコイル１のリード線１ａは、端子台４に施されている導出用の穴４ａを通過して、端子台４の外面で折り曲げられ、該端子台４の底面へと配線する。端子台４の底面に導出したリード１ａの終端は、端子台４の底面に密着するように固定され、表面実装用として最適な端子となるものである。
【００１１】
図２は、固有抵抗が１００ｋΩ・ｍ以上のフェライトを端子台として用いた本発明のインダクタンス素子の実施例である。図２に示した本発明のインダクタンス素子の直流重畳特性は、図３に表すように直流電流に対しインダクタンスがＬ字状のカーブとなる。図４及び図６は、図２に示す本発明によるインダクタンス素子の機能を簡略的に表現した図であり、図５及び図７は前記図４、図６の直流重畳特性図を示すものである。
図２のコイルを流れる直流電流が小さい場合、磁心の中脚にギャップ２４が施されたＥ型コア２２、２３からなる磁心を磁路とする磁束２７も発生するが、該磁束２７より大きな磁束２５がフェライトからなる端子台２４に発生し、Ｅ型コア２２、２３を磁心とする磁束２７によるインダクタンスより大きなインダクタンスとなるため、簡略的に図２を図４のように表すことができる。該図４の直流重畳特性は、図５に示すように低い電流に対し高インダクタンスを有すことができるが、磁心が閉磁路であるため電流に対して急激にインダクタンスが低下する。また、比較的大きな電流が流れた場合は、上記に示したフェライトからなる端子台２４の磁束２５は飽和するため、インダクタンスを発生することはできず、以後は図６に示すようにギャップ２６が施された中脚に巻回されたコイル２１により発生する磁束２７により図７のインダクタンスが発生する。すなわち、低い電流時には、高いインダクタンスを有し、比較的大きな電流に対してもインダクタンスを発生することができる、Ｌ字状の直流重畳特性を有するインダクタンス素子を作製することができるものである。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によればインダクタンス素子を構成するコイルが、ボビンレスおよび直流抵抗を低くすることができるので、インダクタンス素子としての薄型化、コイルの大電流化を容易とするものである。さらに、端子台の底面に位置する端子は、平面状の導体で構成されており実装基板に適した構造となっている。また、コアの特殊な加工を必要としないので、コアの加工工数の低減が図れ安価なスイングチョークコイルの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインダクタンス素子の実施例の備品構成の斜視図。
【図２】本発明のインダクタンス素子の他の実施例の斜視図
【図３】本発明のインダクタンス素子の他の実施例の直流重畳特性図。
【図４】本発明のインダクタンス素子の他の実施例の低電流時の機能を簡略的に表現した図。
【図５】図６の直流重畳特性図
【図６】本発明のインダクタンス素子の他の実施例の比較的大きな電流時の機能を簡略的に表現した図。
【図７】図８の直流重畳特性を示す。
【図８】従来のインダクタンス素子に用いたコイルの部品図および完成図の平面図。
【図９】従来の他のインダクタンス素子に用いたコイルの部品図および完成図の平面図。
【符号の説明】
１ボビンレスコイル
１ａリード
２Ｅ型コア
３Ｅ型コア
４端子台
４ａ導出用の穴
１１ａリード
１２Ｅ型コア
１３Ｅ型コア
１４端子台
２１コイル
２２Ｅ型コア
２３Ｅ型コア
２４端子台
２５磁束
２６ギャップ
２７磁束
５１１ターンコイル
５２接続部
６１重なり合う部分

Claims

平角銅線の幅広平面が巻回軸方向に対しほぼ直角となるように巻回したコイルと、中央脚がほぼ円形の磁性材料からなる磁心とを組み合わせてなる磁気部品において、前記コイルの巻き始めおよび巻き終わりのリードは、固有抵抗が１００ｋΩ・ｍ以上のフェライトで構成される端子台に施された導出用の穴を通り端子台の外面に沿って折り曲げられ、該端子台の底面に導出し基板実装端子とすることを特徴とするインダクタンス素子。