JP3973084B2 - 平面トランス、多層基板およびスイッチング電源装置 - Google Patents
平面トランス、多層基板およびスイッチング電源装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタータップを有する平面トランス、平面トランスの少なくとも一部を含む多層基板、および平面トランスを含むスイッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング電源は、例えばＩＣ（集積回路）を含むような種々の電子機器に使用されている。絶縁型のスイッチング電源はトランスを含んでいる。近年、ＩＣの集積度の増大に伴うＩＣの動作電圧の低下、大電流化等により、スイッチング電源には小型化、高効率化と共に大電流化が求められている。そのため、スイッチング電源に使用されるトランスにも、小型化、伝送効率の向上および損失の低減が求められている。最近は、トランスの小型化のために、ワイヤーをボビンに巻回して構成された巻線型コイルに代わって、プリントコイルや平面コイルが用いられるようになってきた。プリントコイルは、例えば、それぞれ、両面にパターン化導体よりなるコイルが形成された複数の両面プリント基板を、絶縁層を介して積層して構成されたものである。また、平面コイルは、例えば、コイル形状に打ち抜かれた複数の薄い銅板を、絶縁層を介して積み重ねて構成されたものである。更に、最近は、スイッチング電源におけるスイッチング周波数を高くして、トランスに用いられるコアにおける最大磁束密度を下げることによって、コアを小型化することも図られている。
【０００３】
ところで、スイッチング電源における出力電流の増大は、トランスにおいて、巻線による損失である銅損を増大させる。また、スイッチング電源におけるスイッチング周波数の上昇は、表皮効果の影響により、トランスのコイルを構成する導体の交流抵抗の増大を引き起こす。そのため、これも上記銅損を増大させる。更に、スイッチング電源における出力電流の増大とスイッチング周波数の上昇は、トランスの二次巻線に接続されるパターン化導体における損失も増大させる。
【０００４】
トランスにおける銅損を低減させる技術として、特開平５−２２６１５５号公報には、コイルの巻線の各ターン毎の部分の幅を、中心から遠ざかるに従って増大させることによって、コイル全体の抵抗値を下げる技術が開示されている。また、特開平４−５８０８号公報には、平面コイルの厚さを、この平面コイルを構成する導体のスキンディプス（表皮効果による表皮の厚さ）の〔π×０．４〕倍以上、〔π×０．６〕倍以下とすることによって、一次コイルと二次コイルとを含むコイル部の損失を低減する技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平４−７３９１１号公報には、銅箔を用いた一次巻線および二次巻線を交互に配置した高周波用トランスが開示されている。この高周波用トランスでは、電流の流れる方向が互いに逆になる一次巻線と二次巻線とを交互に配置することで、近接効果の影響が低減され、銅損が低減される。
【０００６】
ところで、ＩＣの動作電圧の低下、大電流化により、スイッチング電源では、出力の低電圧化および大電流化が求められるようになってきた。そのため、スイッチング電源に用いられるトランスでは、二次巻線の巻数は少なくなり、１ターンとされることも多くなってきた。
【０００７】
例えば、特開平１１−３５４３４２号公報には、２つの１ターンの低圧側コイルと、この２つの低圧側コイルを挟むように配置された一対の高圧側コイルとを有するトランスが開示されている。このトランスにおいて、高圧側コイルは一次巻線に相当し、低圧側コイルは二次巻線に相当する。この公報に示されたトランスでは、２つの低圧側コイルが直列に接続され、その接続部はセンタータップととして外部の回路に接続されるようになっている。また、２つの低圧側コイルにおいて、センタータップとなる端部とは反対側の端部には、それぞれ、外部の回路に接続される出力端子が設けられている。また、センタータップには端子が接続され、この端子は２つの出力端子の間に配置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように二次巻線の巻数が少なくなると、二次巻線の巻線部分のみならず、二次巻線をトランスの外部の回路へ接続するための接続部分の構造が、トランス全体の特性に与える影響が大きくなってくる。
【０００９】
例えば、特開平１１−３５４３４２号公報に示されたトランスでは、直列に接続された２つの低圧側コイルは、２つの出力端子の間で２ターンの巻線を構成するのが理想的である。しかしながら、このトランスでは、センタータップに接続された端子が２つの出力端子の間に配置されているため、センタータップに接続された端子を配置するためのスペースの分だけ、２つの出力端子の間の距離が大きくなっている。そのため、このトランスでは、直列に接続された２つの低圧側コイルは完全な２ターンの巻線を構成していない。その結果、このトランスでは、２つの低圧側コイルにおいて、磁束の漏れに起因する漏れインダクタンスが大きくなり、このことが、トランスの伝送効率を低下させるという問題点がある。
【００１０】
また、特開平１１−３５４３４２号公報に示されたトランスでは、前述のように、２つの低圧側コイルは完全な２ターンの巻線を構成していない。そのため、このトランスでは、電流の流れる方向が互いに逆になる高圧側コイルと低圧側コイルとを積層しても、近接効果の影響を十分に低減することができず、その結果、トランスにおける損失を十分に低減することができないという問題点がある。
【００１１】
従来、特開平５−２２６１５５号公報や特開平４−５８０８号公報や特開平４−７３９１１号公報に示されるように、コイルの巻線部分における損失を低減する技術は提案されていた。しかしながら、従来は、トランスの二次巻線における接続部分の構造がトランスの特性に与える影響については考慮されていなかった。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、伝送効率を向上でき、且つ損失を低減できるようにした平面トランス、この平面トランスの少なくとも一部を含む多層基板、および平面トランスを含むスイッチング電源装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の平面トランスは、
一次巻線と、
平面的に配置された導体によって形成された第１の二次巻線と、
第１の二次巻線に対して、第１の二次巻線の厚さ方向に隣接するように配置された絶縁層と、
平面的に配置された導体によって形成され、第１の二次巻線に対して絶縁層を介して重ね合わされた第２の二次巻線と、
第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、
第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、
第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備え、
第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されているものである。
【００１４】
本発明の平面トランスでは、第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。これにより、第１の出力端子部と第２の出力端子部の間に第３の出力端子部が配置される場合に比べて、第１および第２の二次巻線における漏れインダクタンスが小さくなると共に、平面トランスにおける損失が低減される。
【００１５】
本発明の平面トランスにおいて、第３の出力端子部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置されていてもよい。
【００１６】
また、本発明の平面トランスにおいて、第３の出力端子部は、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部に隣接するように配置され、第２の二次巻線の一端部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、平面トランスは、更に、第２の二次巻線の一端部と第２の出力端子部とを接続する端子接続部を備えていてもよい。
【００１７】
また、本発明の平面トランスは、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を備え、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていてもよい。
【００１８】
本発明の多層基板は、本発明の平面トランスのうちの少なくとも第１の二次巻線、絶縁層、第２の二次巻線、第１の出力端子部、第２の出力端子部および第３の出力端子部を含み、スイッチング電源装置を構成するために用いられるものである。本発明の多層基板は、複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを備え、第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。本発明の多層基板は、更に、複数の第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを備えている。
【００１９】
本発明の多層基板では、第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。これにより、第１の出力端子部と第２の出力端子部の間に第３の出力端子部が配置される場合に比べて、第１の接続部および第２の接続部において、第１の接続部および第２の接続部を流れる電流の交流成分の方向が一つの方向のみとなる領域の長さが短くなる。その結果、第１の接続部および第２の接続部における損失が低減される。
【００２０】
本発明の多層基板において、第３の出力端子部は、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部に隣接するように配置され、第２の二次巻線の一端部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、多層基板は、更に、第２の二次巻線の一端部と第２の出力端子部とを接続する端子接続部を備えていてもよい。
【００２１】
また、本発明の多層基板は、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を備え、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていてもよい。
【００２２】
また、本発明の多層基板において、第１の接続層と第２の接続層は、多層基板の厚さ方向に交互に配置されていてもよい。
【００２３】
本発明のスイッチング電源装置は、本発明の平面トランスと、入力直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を平面トランスの一次巻線に供給するスイッチング回路と、平面トランスの第１の二次巻線および第２の二次巻線より出力される交流電圧を整流する整流回路とを備え、整流回路は、第１の出力端子部に接続される複数の第１の整流素子と、第２の出力端子部に接続される複数の第２の整流素子とを含むものである。
【００２４】
また、本発明のスイッチング電源装置は、平面トランスのうちの少なくとも第１の二次巻線、絶縁層、第２の二次巻線、第１の出力端子部、第２の出力端子部および第３の出力端子部を含む多層基板を備えている。多層基板は、複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを有し、第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。多層基板は、更に、複数の第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを有している。
【００２５】
本発明のスイッチング電源装置において、第３の出力端子部は、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部に隣接するように配置され、第２の二次巻線の一端部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、多層基板は、更に、第２の二次巻線の一端部と第２の出力端子部とを接続する端子接続部を有していてもよい。
【００２６】
また、本発明のスイッチング電源装置において、多層基板は、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を有し、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていてもよい。
【００２７】
また、本発明のスイッチング電源装置において、第１の接続層と第２の接続層は、多層基板の厚さ方向に交互に配置されていてもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る平面トランスの構成の概略について説明する。図１は本実施の形態に係る平面トランスの平面図、図２は本実施の形態に係る平面トランスの正面図である。
【００２９】
本実施の形態に係る平面トランス１は、それぞれ平面的に配置された導体によって形成された一次巻線と二次巻線とを備えている。また、平面トランス１は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層されて構成された積層体１０と、この積層体１０に装着されたＥ型のコア２Ａ，２Ｂとを備えている。積層体１０の中央部には、積層体１０を厚さ方向に貫通する孔１０ａが形成されている。コア２Ａ，２Ｂは、中央の凸部同士が孔１０ａを通って突き合わされるように配置されている。
【００３０】
積層体１０は端子領域１１，１２を有している。端子領域１１，１２は、互いに反対側の位置に配置され、且つコア２Ａ，２Ｂの外側に配置されている。端子領域１１には一次巻線に接続された入力端子部１３，１４が設けられている。入力端子部１３，１４は、それぞれスルーホール１３ａ，１４ａを有している。スルーホール１３ａ，１４ａには、それぞれ導体からなる端子部材１３ｂ，１４ｂが挿入されている。端子領域１２には二次巻線に接続された第１の出力端子部１５、第２の出力端子部１６および第３の出力端子部１７が設けられている。
【００３１】
第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６は、積層体１０の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部１７は、出力端子部１５，１６よりも、積層体１０の孔１０ａに近い位置に配置されている。出力端子部１５，１６，１７は、それぞれスルーホール１５ａ，１６ａ，１７ａを有している。スルーホール１５ａ，１６ａには、それぞれ導体からなる端子部材１５ｂ，１６ｂが挿入されている。スルーホール１７ａには、導体からなるバスバー１７ｂが挿入されている。コア２Ａ，２Ｂは、第３の出力端子部１７の上側および下を覆わない形状になっている。
【００３２】
積層体１０は、Ｓ１１層、Ｓ１２層、Ｐ１１層、Ｐ１２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層３０とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００３３】
図３はＳ１１層とその下の絶縁層３０とを示す平面図、図４はＳ１２層とその下の絶縁層３０とを示す平面図、図５はＰ１１層とその下の絶縁層３０とを示す平面図、図６はＰ１２層とその下の絶縁層３０とを示す平面図である。
【００３４】
図３に示したように、Ｓ１１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線２１と、それぞれスルーホール１３ａ，１４ａ，１６ａに接続された端子層３３，３４，３６を有している。第１の二次巻線２１の一端部は、スルーホール１５ａを有する第１の出力端子部１５に接続されている。第１の二次巻線２１の他端部は、スルーホール１７ａを有する第３の出力端子部１７に接続されている。第１の二次巻線２１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００３５】
図４に示したように、Ｓ１２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線２２と、それぞれスルーホール１３ａ，１４ａ，１５ａに接続された端子層３３，３４，３５を有している。第２の二次巻線２２の一端部は、スルーホール１６ａを有する第２の出力端子部１６に接続されている。第２の二次巻線２２の他端部は、スルーホール１７ａを有する第３の出力端子部１７に接続されていると共に、スルーホール１７ａを介して第１の二次巻線２１の他端部に接続されている。このようにして、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２は直列に接続されている。第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２の接続部はセンタータップとなる。第２の二次巻線２２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００３６】
図５に示したように、Ｐ１１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２３と、それぞれスルーホール１３ａ，１５ａ，１６ａに接続された端子層３３，３５，３６を有している。巻線２３の一端部は、スルーホール１４ａを有する入力端子部１４に接続されている。巻線２３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール２５，２６が設けられている。巻線２３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００３７】
図６に示したように、Ｐ１２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２４と、それぞれスルーホール１４ａ，１５ａ，１６ａに接続された端子層３４，３５，３６を有している。巻線２４の一端部は、スルーホール１３ａを有する入力端子部１３に接続されている。巻線２４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、それぞれスルーホール２５，２６に接続されている。巻線２４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００３８】
後で説明するように、Ｐ１１層とＰ１２層は、１つの絶縁層３０を介して隣接するように配置される。スルーホール２５，２６は、Ｐ１１層とＰ１２層の間に配置された絶縁層３０にのみ形成されている。
【００３９】
巻線２３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線２４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール２５，２６によって並列に接続されている。従って、巻線２３，２４によって３ターンの一次巻線が構成されている。
【００４０】
積層体１０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、積層体１０の一方の面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図３に示したＳ１１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図４に示したＳ１２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。図５に示したＰ１１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図６に示したＰ１２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。このような配置により、電流の流れる方向が互いに逆になる一次巻線と二次巻線が厚さ方向に交互に配置されることになる。これにより、近接効果の影響を低減することができる。
【００４１】
本実施の形態では、第１の二次巻線２１および第２の二次巻線２２と、これらの間の絶縁層３０は、３組設けられている。３つの第１の二次巻線２１同士はスルーホール１５ａ，１７ａを介して並列に接続され、３つの第２の二次巻線２２同士はスルーホール１６ａ，１７ａを介して並列に接続されている。
【００４２】
各導体層は、例えば、絶縁基板の両面に導体層が形成された両面プリント基板における各導体層をエッチングすることによって形成してもよいし、導体板を打ち抜いて形成してもよい。また、各導体層は、スパッタ法等の薄膜形成技術によって形成してもよい。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態では、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２は、絶縁層３０を介して重ね合わされている。第１の二次巻線２１の一端部には第１の出力端子部１５が接続され、第２の二次巻線２２の一端部には第２の出力端子部１６が接続されている。第１の二次巻線２１の他端部および第２の二次巻線２２の他端部は、第３の出力端子部１７に接続されている。
【００４４】
図１に示したように、第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６は、両者の間に第３の出力端子部１７が配置されることなく、第１の二次巻線２１の面および第２の二次巻線２２の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部１７は、第１の出力端子部１５および第２の出力端子部１６よりも、第１の二次巻線２１および第２の二次巻線２２の内周部に近い位置に配置されている。
【００４５】
本実施の形態によれば、第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６の間に第３の出力端子部１７が配置される場合に比べて、第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６の間の距離を短くすることができる。従って、本実施の形態によれば、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２とで、完全に近い２ターンの巻線を形成することができる。その結果、本実施の形態によれば、第１の二次巻線２１および第２の二次巻線２２における漏れインダクタンスを小さくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、トランス１における伝送効率を向上させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２とで、完全に近い２ターンの巻線を形成することができる。従って、本実施の形態によれば、電流の流れる方向が互いに逆になる一次巻線と二次巻線とを交互に配置することによって、近接効果の影響を十分に低減することが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、高周波電流に対するトランス１の交流抵抗を低減して、トランス１における損失を低減することができる。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る平面トランスの構成の概略について説明する。図７は本実施の形態に係る平面トランスの平面図、図８は本実施の形態に係る平面トランスの正面図である。
【００４８】
本実施の形態に係る平面トランス４１は、それぞれ平面的に配置された導体によって形成された一次巻線と二次巻線とを備えている。また、平面トランス４１は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層されて構成された積層体５０と、この積層体５０に装着されたＥ型のコア４２Ａ，４２Ｂとを備えている。積層体５０の中央部には、積層体５０を厚さ方向に貫通する孔５０ａが形成されている。コア４２Ａ，４２Ｂは、中央の凸部同士が孔５０ａを通って突き合わされるように配置されている。
【００４９】
積層体５０は端子領域５１，５２を有している。端子領域５１，５２は、互いに反対側の位置に配置され、且つコア４２Ａ，４２Ｂの外側に配置されている。端子領域５１には一次巻線に接続された入力端子部５３，５４が設けられている。入力端子部５３，５４は、それぞれスルーホール５３ａ，５４ａを有している。スルーホール５３ａ，５４ａには、それぞれ導体からなる端子部材５３ｂ，５４ｂが挿入されている。端子領域５２には二次巻線に接続された第１の出力端子部５５、第２の出力端子部５６および第３の出力端子部５７が設けられている。
【００５０】
第１の出力端子部５５と第２の出力端子部５６は、積層体５０の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部５７は、第２の出力端子部５６における第１の出力端子部５５とは反対側に配置されている。出力端子部５５，５６，５７は、それぞれスルーホール５５ａ，５６ａ，５７ａを有している。スルーホール５５ａ，５６ａ，５７ａには、それぞれ導体からなる端子部材５５ｂ，５６ｂ，５７ｂが挿入されている。
【００５１】
積層体５０は、Ｓ２１層、Ｓ２２層、Ｐ２１層、Ｐ２２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層７０とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００５２】
図９はＳ２１層とその下の絶縁層７０とを示す平面図、図１０はＳ２２層とその下の絶縁層７０とを示す平面図、図１１はＰ２１層とその下の絶縁層７０とを示す平面図、図１２はＰ２２層とその下の絶縁層７０とを示す平面図である。
【００５３】
図９に示したように、Ｓ２１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線６１と、それぞれスルーホール５３ａ，５４ａに接続された端子層７３，７４と、スルーホール５６ａに接続された端子接続部６７を有している。第１の二次巻線６１の一端部は、スルーホール５５ａを有する第１の出力端子部５５に接続されている。第１の二次巻線６１の他端部は、スルーホール５７ａを有する第３の端子部５７に接続されている。第１の二次巻線６１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。端子接続部６７は、スルーホール５６ａが配置された位置から孔５０ａの近傍にかけて形成されている。端子接続部６７における孔５０ａの近傍の位置には、スルーホール６８が設けられている。このスルーホール６８は、積層体５０を貫通するように形成されている。
【００５４】
図１０に示したように、Ｓ２２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線６２と、それぞれスルーホール５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａに接続された端子層７３，７４，７５，７６を有している。第２の二次巻線６２の一端部は、スルーホール６８に接続され、このスルーホール６８を介して、図９に示した端子接続部６７に接続されている。端子接続部６７はスルーホール５６ａを有する第２の出力端子部５６に接続されている。従って、第２の二次巻線６２の一端部は、スルーホール６８および端子接続部６７を介して第２の出力端子部５６に接続されている。第２の二次巻線６２の他端部は、スルーホール５７ａを有する第３の端子部５７に接続されていると共に、スルーホール５７ａを介して第１の二次巻線６１の他端部に接続されている。このようにして、第１の二次巻線６１と第２の二次巻線６２は直列に接続されている。第２の二次巻線６２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００５５】
図１１に示したように、Ｐ２１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線６３と、それぞれスルーホール５３ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａに接続された端子層７３，７５，７６，７７を有している。巻線６３の一端部は、スルーホール５４ａを有する入力端子部５４に接続されている。巻線６３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール６５，６６が設けられている。巻線６３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００５６】
図１２に示したように、Ｐ２２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線６４と、それぞれスルーホール５４ａ，５５ａ，５６ａに接続された端子層７４，７５，７６を有している。巻線６４の一端部は、スルーホール５３ａを有する入力端子部５３に接続されている。巻線６４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、それぞれスルーホール６５，６６に接続されている。巻線６４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００５７】
後で説明するように、Ｐ２１層とＰ２２層は、１つの絶縁層７０を介して隣接するように配置される。スルーホール６５，６６は、Ｐ２１層とＰ２２層の間に配置された絶縁層７０にのみ形成されている。
【００５８】
巻線６３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線６４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール６５，６６によって並列に接続されている。従って、巻線６３，６４によって３ターンの一次巻線が構成されている。
【００５９】
積層体５０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、積層体５０の一方の面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図９に示したＳ２１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図１０に示したＳ２２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。図１１に示したＰ２１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図１２に示したＰ２２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。
【００６０】
従って、本実施の形態では、第１の二次巻線６１および第２の二次巻線６２と、これらの間の絶縁層７０は、３組設けられている。３つの第１の二次巻線６１同士はスルーホール５５ａ，５７ａを介して並列に接続され、３つの第２の二次巻線６２同士はスルーホール５６ａ，５７ａを介して並列に接続されている。
【００６１】
各導体層は、例えば、絶縁基板の両面に導体層が形成された両面プリント基板における各導体層をエッチングすることによって形成してもよいし、導体板を打ち抜いて形成してもよい。また、各導体層は、スパッタ法等の薄膜形成技術によって形成してもよい。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態では、第１の二次巻線６１と第２の二次巻線６２は、絶縁層７０を介して重ね合わされている。第１の二次巻線６１の一端部には第１の出力端子部５５が接続され、第２の二次巻線６２の一端部には第２の出力端子部５６が接続されている。第１の二次巻線６１の他端部および第２の二次巻線６２の他端部は第３の端子部５７に接続されている。
【００６３】
図７に示したように、第１の出力端子部５５と第２の出力端子部５６は、両者の間に第３の出力端子部５７が配置されることなく、第１の二次巻線６１の面および第２の二次巻線６２の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部５７は、第１の二次巻線６１の面および第２の二次巻線６２の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部５６に隣接するように配置されている。また、第２の二次巻線６２の一端部は、第１の出力端子部５５および第２の出力端子部５６よりも、第１の二次巻線６１および第２の二次巻線６２の内周部に近い位置に配置されている。第２の二次巻線６２の一端部と第２の出力端子部５６とは、第１の二次巻線６１と同一平面上に配置された端子接続部６７によって接続されている。
【００６４】
本実施の形態では、第３の出力端子部５７が第２の出力端子部５６に隣接するように配置されているので、第１の実施の形態に比べて、第３の出力端子部５７に対する他の回路の接続が容易になる。本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００６５】
ここで、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスとの比較のための比較例を挙げる。この比較例の平面トランスの構成について、図１３ないし図１７を参照して説明する。
【００６６】
図１３は比較例のトランスの平面図である。比較例の平面トランス１０１は、それぞれ平面的に配置された導体によって形成された一次巻線と二次巻線とを備えている。また、比較例の平面トランス１０１は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層されて構成された積層体１１０と、この積層体１１０に装着された２つのＥ型のコア１０２とを備えている。積層体１１０の中央部には、積層体１１０を厚さ方向に貫通する孔１１０ａが形成されている。２つのコア１０２は、中央の凸部同士が孔１１０ａを通って突き合わされるように配置されている。
【００６７】
積層体１１０は端子領域１１１，１１２を有している。端子領域１１１，１１２は、互いに反対側の位置に配置され、且つコア１０２の外側に配置されている。端子領域１１１には一次巻線に接続された入力端子部１１３，１１４が設けられている。入力端子部１１３，１１４は、それぞれスルーホール１１３ａ，１１４ａを有している。端子領域１１２には二次巻線に接続された第１の出力端子部１１５、第２の出力端子部１１６および第３の出力端子部１１７が設けられている。
【００６８】
第３の出力端子部１１７は、出力端子部１１５，１１６の間に配置されている。出力端子部１１５，１１６，１１７は、それぞれスルーホール１１５ａ，１１６ａ，１１７ａを有している。
【００６９】
積層体１１０は、Ｓ３１層、Ｓ３２層、Ｐ３１層、Ｐ３２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層１３０とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００７０】
図１４はＳ３１層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図、図１５はＳ３２層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図、図１６はＰ３１層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図、図１７はＰ３２層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図である。
【００７１】
図１４に示したように、Ｓ３１層は、１ターンの第１の二次巻線１２１と、それぞれスルーホール１１３ａ，１１４ａ，１１６ａに接続された端子層１３３，１３４，１３６を有している。第１の二次巻線１２１の一端部は、スルーホール１１５ａを有する第１の出力端子部１１５に接続されている。第１の二次巻線１２１の他端部は、スルーホール１１７ａを有する第３の出力端子部１１７に接続されている。第１の二次巻線１２１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００７２】
図１５に示したように、Ｓ３２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線１２２と、それぞれスルーホール１１３ａ，１１４ａ，１１５ａに接続された端子層１３３，１３４，１３５を有している。第２の二次巻線１２２の一端部は、スルーホール１１６ａに接続され、このスルーホール１１６ａを介して第２の出力端子部１１６に接続されている。第２の二次巻線１２２の他端部は、スルーホール１１７ａを有する第３の出力端子部１１７に接続されていると共に、このスルーホール１１７ａを介して第１の二次巻線１２１の他端部に接続されている。このようにして、第１の二次巻線１２１と第２の二次巻線１２２は直列に接続されている。第２の二次巻線１２２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００７３】
図１６に示したように、Ｐ３１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線１２３と、それぞれスルーホール１１３ａ，１１５ａ，１１６ａ，１１７ａに接続された端子層１３３，１３５，１３６，１３７を有している。巻線１２３の一端部は、スルーホール１１４ａを有する入力端子部１１４に接続されている。巻線１２３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール１２５，１２６が設けられている。巻線１２３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００７４】
図１７に示したように、Ｐ３２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線１２４と、それぞれスルーホール１１４ａ，１１５ａ，１１６ａ，１１７ａに接続された端子層１３４，１３５，１３６，１３７を有している。巻線１２４の一端部は、スルーホール１１３ａを有する入力端子部１１３に接続されている。巻線１２４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、スルーホール１２５，１２６に接続されている。巻線１２４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００７５】
Ｐ３１層とＰ３２層は、１つの絶縁層１３０を介して隣接するように配置される。スルーホール１２５，１２６は、Ｐ３１層とＰ３２層の間に配置された絶縁層１３０にのみ形成されている。
【００７６】
巻線１２３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線１２４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール１２５，１２６によって並列に接続されている。従って、巻線１２３，１２４によって３ターンの一次巻線が構成されている。
【００７７】
積層体１１０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、積層体１１０の一方の面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図１４に示したＳ３１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図１５に示したＳ３２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。図１６に示したＰ３１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図１７に示したＰ３２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。
【００７８】
次に、第１の実施の形態に係る平面トランスと第２の実施の形態に係る平面トランスと比較例の平面トランスとで、トランスの特性を測定した結果を示す。ここでは、周波数２００ｋＨｚにおける一次巻線の端子間のインダクタンスＬｐ（２００ｋＨｚ）と、周波数２００ｋＨｚにおけるトランスの漏れインダクタンスＬｌｅａｋ（２００ｋＨｚ）と、周波数２００ｋＨｚにおける一次巻線側から見たトランスの交流抵抗値Ｒａｃ（２００ｋＨｚ）、周波数６００ｋＨｚにおける一次巻線側から見たトランスの交流抵抗値を測定した。なお、この測定の際には、コア２Ａ，２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，１０２として、フェライトコアを用いた。測定結果を以下の表に示す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
この測定結果では、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスでは、比較例の平面トランスと比較して、漏れインダクタンスがそれぞれ２３．４％、１６．１％減少しており、また、交流抵抗値も２００ｋＨｚにおいてはそれぞれ１０．５％、９．２％減少しており、６００ｋＨｚにおいてはそれぞれ１４．４％、１０．３％減少している。
【００８１】
この測定結果から、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスでは、比較例の平面トランスと比較して、漏れインダクタンスが小さく、結合がよいことから、伝送効率が向上することが分かる。また、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスでは、比較例の平面トランスと比較して、周波数２００ｋＨｚおよび周波数６００ｋＨｚにおける交流抵抗が小さいことから、高周波電流が流れる巻線における損失が小さくなることが分かる。
【００８２】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る多層基板およびスイッチング電源装置について説明する。まず、図１８を参照して、本実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成の一例について説明する。図１８に示した例では、スイッチング電源装置は、直流電圧を入力する入力端子２０１ａ，２０１ｂと、この入力端子２０１ａ，２０１ｂより入力される直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路２０２と、このスイッチング回路２０２によって変換された後の交流電圧を伝送する平面トランス２０３と、この平面トランス２０３によって出力される交流電圧を整流して、直流電圧に変換する整流平滑回路２０４と、この整流平滑回路２０４より出力される直流電圧を外部の装置に対して出力するための出力端子２０５ａ，２０５ｂとを備えている。整流平滑回路２０４は、本発明における整流回路を含んでいる。
【００８３】
平面トランス２０３は、一次巻線２６０と、それぞれ１ターンの２つの二次巻線２６１，２６２とを備えている。一次巻線２６０の各端部には入力端子部２５３，２５４が設けられている。二次巻線２６１の一端部には第１の出力端子部２５５が設けられ、二次巻線２６２の一端部には第２の出力端子部２５６が設けられている。２つの二次巻線２６１，２６２の他端部同士は接続され、両者の接続部はセンタータップとなる。また、このセンタータップには、第３の出力端子部２５７が接続されている。
【００８４】
スイッチング回路２０２は、入力端子２０１ａ，２０１ｂの間に設けられたキャパシタ２１１と、一端が入力端子２０１ａに接続され、他端が平面トランス２０３の入力端子部２５４に接続されたキャパシタ２１２と、一端が入力端子２０１ｂに接続され、他端が平面トランス２０３の入力端子部２５４に接続されたキャパシタ２１３と、入力端子２０１ａと平面トランス２０３の入力端子部２５３との間に設けられたスイッチ２１４と、入力端子２０１ｂと平面トランス２０３の入力端子部２５３との間に設けられたスイッチ２１５とを有している。
【００８５】
整流平滑回路２０４は、カソードが平面トランス２０３の第１の出力端子部２５５に接続され、アノードが出力端子２０５ｂに接続された第１の整流素子（ダイオード）２２１と、カソードが平面トランス２０３の第２の出力端子部２５６に接続され、アノードが出力端子２０５ｂに接続された第２の整流素子（ダイオード）２２２と、平面トランス２０３の第３の出力端子部２５７と出力端子２０５ａとの間に設けられたチョークコイル２２３と、出力端子２０５ａ，２０５ｂの間に設けられたキャパシタ２２４とを有している。
【００８６】
後で詳しく説明するが、第１の整流素子２２１は３個設けられ、これらは並列に接続されている。同様に、第２の整流素子２２２も３個設けられ、これらは並列に接続されている。
【００８７】
図１８に示したスイッチング電源装置では、スイッチング回路２０２において、スイッチ２１４，２１５の一方がオンのときに他方がオフになるように、スイッチ２１４，２１５のオン、オフが繰り返される。これにより、スイッチング回路２０２によって、入力端子２０１ａ，２０１ｂに入力された直流電圧が交流電圧に変換されて、平面トランス２０３の一次巻線２６０に供給される。この交流電圧は、平面トランス２０３によって伝送されて、二次巻線２６１，２６２より出力される。二次巻線２６１，２６２より出力された交流電圧は、整流平滑回路２０４によって全波整流され、更に平滑化されて直流電圧に変換される。この直流電圧は、出力端子２０５ａ，２０５ｂより出力される。
【００８８】
次に、図１９ないし図２２を参照して、本実施の形態に係る多層基板２５０について説明する。この多層基板２５０は、平面トランス２０３のうちの少なくとも第１の二次巻線２６１、絶縁層、第２の二次巻線２６２、第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６および第３の出力端子部２５７を含む。ここでは、多層基板２５０は、一次巻線２６０および入力端子部２５３，２５４も含むものとする。また、多層基板には、第２の実施の形態におけるＥ型のコア４２Ａ，４２Ｂが装着される。
【００８９】
本実施の形態に係る多層基板２５０は、Ｓ４１層、Ｓ４２層、Ｐ４１層、Ｐ４２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００９０】
図１９はＳ４１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図２０はＰ４１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図２１はＰ４２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図２２はＳ４２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図である。Ｓ４１層は多層基板２５０の最上層に用いられるため、図１９は多層基板２５０の平面図でもある。
【００９１】
図１９に示したように、本実施の形態に係る多層基板２５０には、第２の実施の形態におけるＥ型のコア４２Ａ，４２Ｂの中央の凸部が挿入される孔２５０ａと、コア４２Ａ，４２Ｂの両側の凸部が挿入される孔２５０ｂ，２５０ｃが設けられている。これらの孔２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃは多層基板２５０を厚さ方向に貫通している。
【００９２】
また、図１９に示したように、多層基板２５０には、第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６および第３の出力端子部２５７が設けられている。第１の出力端子部２５５と第２の出力端子部２５６は、多層基板２５０の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部２５７は、第２の出力端子部２５６における第１の出力端子部２５５とは反対側に配置されている。出力端子部２５５，２５６，２５７は、それぞれスルーホール２５５ａ，２５６ａ，２５７ａを有している。
【００９３】
また、図１９に示したように、多層基板２５０は、３つの第１の整流素子２２１が搭載される３つの第１の整流素子搭載部２８１と、３つの第２の整流素子２２２が搭載される３つの第２の整流素子搭載部２８２とを備えている。これらの第１の整流素子搭載部２８１と第２の整流素子搭載部２８２は、多層基板２５０の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。
【００９４】
また、図１９に示したように、Ｓ４１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線２６１と、スルーホール２５６ａに接続された端子接続部２６７を有している。第１の二次巻線２６１の一端部は、スルーホール２５５ａを有する第１の出力端子部２５５に接続されている。第１の二次巻線２６１の他端部は、スルーホール２５７ａを有する第３の出力端子部２５７に接続されている。第１の二次巻線２６１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。端子接続部２６７は、スルーホール２５６ａが配置された位置から孔２５０ａの近傍にかけて形成されている。端子接続部２６７における孔２５０ａの近傍の位置には、スルーホール２６８が設けられている。このスルーホール２６８は、多層基板２５０を貫通するように形成されている。
【００９５】
Ｓ４１層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部２５５とを接続するための第１の接続部２９１を有している。第１の接続部２９１は、くし形に形成されている。第１の接続部２９１において、第１の整流素子搭載部２８１の近傍の位置には、スルーホール２９３が設けられている。このスルーホール２９３は第１の接続部２９１に接続されている。第１の接続部２９１と第２の整流素子搭載部２８２の間の位置には、スルーホール２９４が設けられている。このスルーホール２９４は第１の接続部２９１に接続されていない。
【００９６】
図２０に示したように、Ｐ４１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２６３を有している。巻線２６３の一端部は、図２０では図示しない入力端子部２５４に接続されている。巻線２６３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール２６５，２６６が設けられている。巻線２６３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００９７】
Ｐ４１層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２とスルーホール２５６ａとを接続するための第２の接続部２９２を有している。第２の接続部２９２は、くし形に形成されている。スルーホール２９４は第２の接続部２９２に接続されている。スルーホール２９３は第２の接続部２９２に接続されていない。
【００９８】
図２１に示したように、Ｐ４２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２６４を有している。巻線２６４の一端部は、図２１では図示しない入力端子部２５３に接続されている。巻線２６４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、スルーホール２６５，２６６に接続されている。巻線２６４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００９９】
Ｐ４２層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１とスルーホール２５５ａとを接続するための第１の接続部２９１を有している。スルーホール２９３は第１の接続部２９１に接続されている。スルーホール２９４は第１の接続部２９１に接続されていない。
【０１００】
後で説明するように、Ｐ４１層とＰ４２層は、１つの絶縁層２７０を介して隣接するように配置される。スルーホール２６５，２６６は、Ｐ４１層とＰ４２層の間に配置された絶縁層２７０にのみ形成されている。
【０１０１】
巻線２６３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線２６４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール２６５，２６６によって並列に接続されている。従って、巻線２６３，２６４によって３ターンの一次巻線２６０が構成されている。
【０１０２】
図２２に示したように、Ｓ４２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線２６２を有している。第２の二次巻線２６２の一端部は、スルーホール２６８に接続され、このスルーホール２６８を介して、図１９に示した端子接続部２６７に接続されている。端子接続部２６７は、スルーホール２５６ａを介して、Ｓ４２層における第２の出力端子部２５６に接続されている。従って、第２の二次巻線２６２の一端部は、スルーホール２６８、端子接続部２６７およびスルーホール２５６ａを介して、第２の出力端子部２５６に接続されている。第２の二次巻線２６２の他端部は、スルーホール２５７ａを有する第３の出力端子部２５７に接続されている。このようにして、第１の二次巻線２６１と第２の二次巻線２６２は、第３の出力端子部２５７を介して直列に接続されている。第２の二次巻線２６２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【０１０３】
Ｓ４２層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部２５６とを接続するための第２の接続部２９２を有している。スルーホール２９４は第２の接続部２９２に接続されている。スルーホール２９３は第２の接続部２９２に接続されていない。
【０１０４】
多層基板２５０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、多層基板２５０の上面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図１９に示したＳ４１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図２０に示したＰ４１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図２１に示したＰ４２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。図２２に示したＳ４２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。
【０１０５】
従って、本実施の形態では、第１の二次巻線２６１および第２の二次巻線２６２と、これらの間の絶縁層２７０は、３組設けられている。３つの第１の二次巻線２６１同士はスルーホール２５５ａ，２５７ａを介して並列に接続され、３つの第２の二次巻線２６２同士はスルーホール２５６ａ，２５７ａを介して並列に接続されている。
【０１０６】
本実施の形態に係る多層基板２５０では、第２の実施の形態に係る平面トランス４１と同様に、第１の二次巻線２６１と第２の二次巻線２６２は、絶縁層２７０を介して重ね合わされている。第１の二次巻線２６１の一端部には第１の出力端子部２５５が設けられ、第２の二次巻線２６２の一端部には第２の出力端子部２５６が設けられている。第１の二次巻線２６１の他端部および第２の二次巻線２６２の他端部は第３の出力端子部２５７に接続されている。
【０１０７】
図１９に示したように、第１の出力端子部２５５と第２の出力端子部２５６は、両者の間に第３の出力端子部２５７が配置されることなく、第１の二次巻線２６１の面および第２の二次巻線２６２の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部２５７は、第１の二次巻線２６１の面および第２の二次巻線２６２の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部２５６に隣接するように配置されている。また、第２の二次巻線２６２の一端部は、第１の出力端子部２５５および第２の出力端子部２５６よりも、第１の二次巻線２６１および第２の二次巻線２６２の内周部に近い位置に配置されている。第２の二次巻線２６２の一端部と第２の出力端子部２５６とは、第１の二次巻線２６１と同一平面上に配置された端子接続部２６７によって接続されている。
【０１０８】
また、本実施の形態に係る多層基板２５０は、３つの第１の整流素子２２１が搭載される３つの第１の整流素子搭載部２８１と、３つの第２の整流素子２２２が搭載される３つの第２の整流素子搭載部２８２とを備えている。これらの第１の整流素子搭載部２８１と第２の整流素子搭載部２８２は、多層基板２５０の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。
【０１０９】
また、図１９に示したＳ４１層および図２１に示したＰ４２層は、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部２５５とを接続するための第１の接続部２９１を含んでいる。以下、Ｓ４１層およびＰ４２層を、第１の接続層とも言う。また、図２０に示したＰ４１層および図２２に示したＳ４２層は、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部２５６とを接続するための第２の接続部２９２を含んでいる。以下、Ｐ４１層およびＳ４２層を、第２の接続層とも言う。第１の接続層と第２の接続層は、多層基板２５０の厚さ方向に交互に配置されている。
【０１１０】
以下、本実施の形態における第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６および第３の出力端子部２５７の配置と、第１の接続層および第２の接続層の配置とに基づく作用、効果について説明する。
【０１１１】
まず、本実施の形態に係る多層基板との比較のための比較例を挙げる。この比較例の多層基板の構成について、図２３ないし図２６を参照して説明する。比較例の多層基板は、本実施の形態におけるＳ４１層、Ｓ４２層、Ｐ４１層、Ｐ４２層に対応するＳ５１層、Ｓ５２層、Ｐ５１層、Ｐ５２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層とを有している。
【０１１２】
図２３はＳ５１層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図、図２４はＰ５１層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図、図２５はＰ５２層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図、図２６はＳ５２層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図である。
【０１１３】
図２３に示したように、比較例の多層基板には、本実施の形態における第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６、第３の出力端子部２５７に対応する第１の出力端子部３５５、第２の出力端子部３５６、第３の出力端子部３５７が設けられている。ただし、比較例の多層基板では、第３の出力端子部３５７は、第１の出力端子部３５５と第２の出力端子部３５６との間に配置されている。
【０１１４】
また、図２３に示したように、比較例の多層基板は、本実施の形態と同様に、３つの第１の整流素子２２１が搭載される３つの第１の整流素子搭載部２８１と、３つの第２の整流素子２２２が搭載される３つの第２の整流素子搭載部２８２とを備えている。
【０１１５】
図２３に示したように、Ｓ５１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線３６１を有している。第１の二次巻線３６１の一端部は第１の出力端子部３５５に接続され、他端部は第３の出力端子部３５７に接続されている。Ｓ５１層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部３５５とを接続するための第１の接続部３９１を有している。この第１の接続部３９１の形状は、本実施の形態における第１の接続部２９１と同様である。
【０１１６】
図２４に示したように、Ｐ５１層は、本実施の形態における巻線２６３とほぼ同様の形状の巻線３６３を有している。Ｐ５１層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部３５６とを接続するための第２の接続部３９２を有している。
【０１１７】
図２５に示したように、Ｐ５２層は、本実施の形態における巻線２６４とほぼ同様の形状の巻線３６４を有している。Ｐ５２層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部３５５とを接続するための第１の接続部３９１を有している。
【０１１８】
図２６に示したように、Ｓ５２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線３６２を有している。第２の二次巻線３６２の一端部は第２の出力端子部３５６に接続され、他端部は第３の出力端子部３５７に接続されている。Ｓ５２層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部３５６とを接続するための第２の接続部３９２を有している。
【０１１９】
ここで、図２７および図２８を参照して、本実施の形態に係る多層基板における第１の接続部２９１および第２の接続部２９２と、比較例の多層基板における第１の接続部３９１および第２の接続部３９２とについて、それらを流れる電流の交流成分の方向について考える。
【０１２０】
図２７は、本実施の形態に係る多層基板における第１の接続部２９１および第２の接続部２９２を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。図２７中の（ａ）は、第１の接続部２９１のうち、第１の出力端子部２５５と図２７において最も上に配置された第１の整流素子２２１との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。また、図２７中の（ｂ）は、第２の接続部２９２のうち、第２の出力端子部２５６と図２７において最も上に配置された第２の整流素子２２２との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。なお、（ａ）と（ｂ）は、ある同一の時点における電流の交流成分の方向を表わしている。
【０１２１】
第１の接続部２９１および第２の接続部２９２において、第１の出力端子部２５５の近傍位置から第２の整流素子２２２の近傍位置までの領域Ａ１では、交互に配置された接続部２９１，２９２を流れる各電流の交流成分の方向は、互いに逆方向になる。これに対し、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２において、第１の出力端子部２５５の近傍位置から第２の出力端子部２５６の近傍位置までの領域Ａ２では、接続部２９１，２９２を流れる電流の交流成分の方向は一つの方向しか存在しない。
【０１２２】
領域Ａ１では、第１の接続部２９１を流れる電流が発生する磁界と第２の接続部２９２を流れる電流が発生する磁界とが互いに打ち消されるため、表皮効果および近接効果の影響が低減され、その結果、交流抵抗が低減され、損失も低減される。しかし、領域Ａ２では、電流の交流成分の方向が一つの方向しか存在しないので、表皮効果および近接効果の影響が大きく、その結果、交流抵抗が大きく、損失も大きくなる。
【０１２３】
図２８は、比較例の多層基板における第１の接続部３９１および第２の接続部３９２を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。図２８中の（ａ）は、第１の接続部３９１のうち、第１の出力端子部３５５と図２８において最も上に配置された第１の整流素子２２１との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。また、図２８中の（ｂ）は、第２の接続部３９２のうち、第２の出力端子部３５６と図２８において最も上に配置された第２の整流素子２２２との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。なお、（ａ）と（ｂ）は、ある同一の時点における電流の交流成分の方向を表わしている。
【０１２４】
第１の接続部３９１および第２の接続部３９２において、第１の出力端子部３５５の近傍位置から第２の整流素子２２２の近傍位置までの領域Ａ１では、交互に配置された接続部３９１，３９２を流れる各電流の交流成分の方向は、互いに逆方向になる。これに対し、第１の接続部３９１および第２の接続部３９２において、第１の出力端子部３５５の近傍位置から第２の出力端子部３５６の近傍位置までの領域Ａ２では、接続部３９１，３９２を流れる電流の交流成分の方向は一つの方向しか存在しない。
【０１２５】
前述のように、領域Ａ１では、表皮効果および近接効果の影響が低減され、その結果、交流抵抗および損失が低減される。しかし、領域Ａ２では、表皮効果および近接効果の影響が大きく、その結果、交流抵抗および損失が大きくなる。
【０１２６】
図２７と図２８を比較すると分かるように、本実施の形態に係る多層基板における領域Ａ２の電流通過方向の長さは、比較例の多層基板における領域Ａ２の電流通過方向の長さよりも短くなる。従って、本実施の形態によれば、スイッチング電源装置において、平面トランス２０３と整流素子２２１，２２２との間の接続部２９１，２９２における交流抵抗および損失を低減することができる。
【０１２７】
ここで、絶縁層を介して積層された複数の導体層における電流の方向と交流抵抗との関係を調べた解析結果について説明する。この解析では、幅３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅箔よりなる導体層を１２層重ねて構成された積層体をモデルとし、有限要素法による磁場解析により電流分布を求めて損失を計算し、積層体全体の交流抵抗を求め、更に、直流抵抗値（Ｒｄｃ）と交流抵抗値（Ｒａｃ）との比（Ｒａｃ／Ｒｄｃ）を解析した。また、この解析では、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合と、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合とを比較している。図２９に解析結果を示す。図２９において、横軸は交流電流の周波数、縦軸はＲａｃ／Ｒｄｃである。また、図２９において、破線は、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流したときの解析結果を示し、実線は、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流したときの解析結果を示している。
【０１２８】
図２９から分かるように、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合には、周波数が高くなるほど、表皮効果および近接効果の影響により、積層体全体における表面近傍にしか電流が流れなくなる。その結果、周波数が高いほど交流抵抗値が増加する。これに対し、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合には、表皮効果および近接効果の影響が小さくなり、その結果、交流抵抗値が低減される。
【０１２９】
上記の解析結果によれば、例えば、直流抵抗値（Ｒｄｃ）と周波数２００ｋＨｚの交流電流に対する交流抵抗値（Ｒａｃ）との比（Ｒａｃ／Ｒｄｃ）は、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合には３．９０となるのに対し、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合には１．０３となる。また、例えば、直流抵抗値（Ｒｄｃ）と周波数６００ｋＨｚの交流電流に対する交流抵抗値（Ｒａｃ）との比（Ｒａｃ／Ｒｄｃ）は、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合には６．１２となるのに対し、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合には１．０６となる。
【０１３０】
以上の解析結果から、図２７および図２８における領域Ａ１では交流抵抗値が小さく、領域Ａ２では交流抵抗値が大きくなることが分かる。本実施の形態によれば、第３の出力端子部が２つの出力端子部の間に配置される場合に比べて、領域Ａ２の電流通過方向の長さを短くすることができる。その結果、本実施の形態によれば、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２における交流抵抗値を低減して、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２における損失を低減することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態では、第１の接続部２９１と第２の接続部２９２を厚さ方向に交互に配置している。これにより、効果的に表皮効果および近接効果の影響を低減することができる。しかし、例えば、隣接する複数（例えば２つ）の第１の接続部２９１の組と、隣接する複数（例えば２つ）の第２の接続部２９２の組とを交互に配置してもよい。この場合にも、表皮効果および近接効果の影響を低減して、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２における損失を低減することが可能である。
【０１３２】
本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３３】
［第４の実施の形態］
次に、図３０ないし図３３を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る多層基板およびスイッチング電源装置について説明する。本実施の形態に係る多層基板３００は、第３の実施の形態における多層基板２５０に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部を加えた構成になっている。本実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成は、多層基板の構成の相違を除いて、第３の実施の形態にかかるスイッチング電源装置と同様である。
【０１３４】
本実施の形態に係る多層基板３００は、Ｓ６１層、Ｓ６２層、Ｐ６１層、Ｐ６２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【０１３５】
図３０はＳ６１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図３１はＰ６１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図３２はＰ６２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図３３はＳ６２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図である。Ｓ６１層は多層基板３００の最上層に用いられるため、図３０は多層基板３００の平面図でもある。
【０１３６】
図３０に示したように、Ｓ６１層は、図１９に示したＳ４１層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１３７】
図３１に示したように、Ｐ６１層は、図２０に示したＰ４１層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１３８】
図３２に示したように、Ｐ６２層は、図２１に示したＰ４２層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１３９】
図３３に示したように、Ｓ６２層は、図２２に示したＳ４２層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１４０】
上記の各導体部２５８は、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２を迂回するように配置されている。この導体部２５８には、例えば図１８に示したスイッチ電源装置におけるチョークコイル２２３を接続したり、整流平滑回路の構成によっては出力端子等を接続したりすることが可能である。
【０１４１】
図２３ないし図２６に示した比較例の多層基板では、第３の出力端子部３５７が、第１の出力端子部３５５、第２の出力端子部３５６、第１の接続部３９１および第２の接続部３９２によって囲まれた位置に配置されている。そのため、この多層基板では、第３の出力端子部３５７にスイッチング電源装置のチョークコイルや出力端子等を接続する場合、これらを、多層基板に形成された導体部を用いて接続することができない。そのため、この多層基板では、例えば、第３の出力端子部３５７に設けられたスルーホールにバスバーを挿入し、このバスバーにチョークコイルや出力端子等を接続することになる。その結果、スイッチング電源装置の構造が複雑になる。
【０１４２】
これに対し、本実施の形態では、多層基板３００に設けられた導体部２５８を用いて、第３の出力端子部２５７にチョークコイルや出力端子等を接続することが可能になる。従って、本実施の形態によれば、スイッチング電源装置の構造を簡単になる。
【０１４３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第３の実施の形態と同様である。
【０１４４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、第３および第４の実施の形態では、第１の整流素子２２１と第２の整流素子２２２をそれぞれ３個ずつとしたが、これらはそれぞれ複数であればよい。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし３のいずれかに記載の平面トランスは、第１の二次巻線および第２の二次巻線と、第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備えている。第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。これにより、第１の二次巻線および第２の二次巻線における漏れインダクタンスおよび平面トランスにおける損失が低減される。従って、本発明によれば、平面トランスにおける伝送効率を向上させ、且つ損失を低減することができるという効果を奏する。
【０１４６】
また、請求項４ないし７のいずれかに記載の多層基板、もしくは請求項８ないし１１のいずれかに記載のスイッチング電源装置は、上記平面トランスと同様の特徴を有している。従って、本発明によれば、上記平面トランスと同様の効果を奏する。また、本発明の多層基板、もしくは本発明のスイッチング電源装置における多層基板は、複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを備え、第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。多層基板は、更に、複数の第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを備えている。本発明によれば、第１の出力端子部と第２の出力端子部の間に第３の出力端子部が配置される場合に比べて、第１の接続部および第２の接続部において、第１の接続部および第２の接続部を流れる電流の交流成分の方向が一つの方向のみとなる領域の長さが短くなる。従って、本発明によれば、第１の接続部および第２の接続部における損失を低減することができるという効果を奏する。
【０１４７】
また、請求項７記載の多層基板または請求項１１記載のスイッチング電源装置によれば、第１の接続層と第２の接続層が、多層基板の厚さ方向に交互に配置されているので、第１の接続部および第２の接続部における損失をより一層低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る平面トランスの平面図である。
【図２】図１に示した平面トランスの正面図である。
【図３】図１に示した平面トランスにおけるＳ１１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図４】図１に示した平面トランスにおけるＳ１２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図５】図１に示した平面トランスにおけるＰ１１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図６】図１に示した平面トランスにおけるＰ１２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る平面トランスの平面図である。
【図８】図７に示した平面トランスの正面図である。
【図９】図７に示した平面トランスにおけるＳ２１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１０】図７に示した平面トランスにおけるＳ２２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１１】図７に示した平面トランスにおけるＰ２１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１２】図７に示した平面トランスにおけるＰ２２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１３】比較例の平面トランスの平面図である。
【図１４】図１３に示した平面トランスにおけるＳ３１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１５】図１３に示した平面トランスにおけるＳ３２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１６】図１３に示した平面トランスにおけるＰ３１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１７】図１３に示した平面トランスにおけるＰ３２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＳ４１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＰ４１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＰ４２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＳ４２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２３】比較例の多層基板におけるＳ５１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２４】比較例の多層基板におけるＰ５１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２５】比較例の多層基板におけるＰ５２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２６】比較例の多層基板におけるＳ５２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板における第１の接続部および第２の接続部を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。
【図２８】比較例の多層基板における第１の接続部および第２の接続部を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。
【図２９】絶縁層を介して積層された複数の導体層における電流の方向と交流抵抗との関係を調べた解析結果を示す特性図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＳ６１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＰ６１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＰ６２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図３３】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＳ６２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【符号の説明】
１…平面トランス、２Ａ，２Ｂ…コア、１０…積層体、１３，１４…入力端子部、１５…第１の出力端子部、１６…第２の出力端子部、１７…第３の出力端子部、２１…第１の二次巻線、２２…第２の二次巻線、２３，２４…巻線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、センタータップを有する平面トランス、平面トランスの少なくとも一部を含む多層基板、および平面トランスを含むスイッチング電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイッチング電源は、例えばＩＣ（集積回路）を含むような種々の電子機器に使用されている。絶縁型のスイッチング電源はトランスを含んでいる。近年、ＩＣの集積度の増大に伴うＩＣの動作電圧の低下、大電流化等により、スイッチング電源には小型化、高効率化と共に大電流化が求められている。そのため、スイッチング電源に使用されるトランスにも、小型化、伝送効率の向上および損失の低減が求められている。最近は、トランスの小型化のために、ワイヤーをボビンに巻回して構成された巻線型コイルに代わって、プリントコイルや平面コイルが用いられるようになってきた。プリントコイルは、例えば、それぞれ、両面にパターン化導体よりなるコイルが形成された複数の両面プリント基板を、絶縁層を介して積層して構成されたものである。また、平面コイルは、例えば、コイル形状に打ち抜かれた複数の薄い銅板を、絶縁層を介して積み重ねて構成されたものである。更に、最近は、スイッチング電源におけるスイッチング周波数を高くして、トランスに用いられるコアにおける最大磁束密度を下げることによって、コアを小型化することも図られている。
【０００３】
ところで、スイッチング電源における出力電流の増大は、トランスにおいて、巻線による損失である銅損を増大させる。また、スイッチング電源におけるスイッチング周波数の上昇は、表皮効果の影響により、トランスのコイルを構成する導体の交流抵抗の増大を引き起こす。そのため、これも上記銅損を増大させる。更に、スイッチング電源における出力電流の増大とスイッチング周波数の上昇は、トランスの二次巻線に接続されるパターン化導体における損失も増大させる。
【０００４】
トランスにおける銅損を低減させる技術として、特開平５−２２６１５５号公報には、コイルの巻線の各ターン毎の部分の幅を、中心から遠ざかるに従って増大させることによって、コイル全体の抵抗値を下げる技術が開示されている。また、特開平４−５８０８号公報には、平面コイルの厚さを、この平面コイルを構成する導体のスキンディプス（表皮効果による表皮の厚さ）の〔π×０．４〕倍以上、〔π×０．６〕倍以下とすることによって、一次コイルと二次コイルとを含むコイル部の損失を低減する技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平４−７３９１１号公報には、銅箔を用いた一次巻線および二次巻線を交互に配置した高周波用トランスが開示されている。この高周波用トランスでは、電流の流れる方向が互いに逆になる一次巻線と二次巻線とを交互に配置することで、近接効果の影響が低減され、銅損が低減される。
【０００６】
ところで、ＩＣの動作電圧の低下、大電流化により、スイッチング電源では、出力の低電圧化および大電流化が求められるようになってきた。そのため、スイッチング電源に用いられるトランスでは、二次巻線の巻数は少なくなり、１ターンとされることも多くなってきた。
【０００７】
例えば、特開平１１−３５４３４２号公報には、２つの１ターンの低圧側コイルと、この２つの低圧側コイルを挟むように配置された一対の高圧側コイルとを有するトランスが開示されている。このトランスにおいて、高圧側コイルは一次巻線に相当し、低圧側コイルは二次巻線に相当する。この公報に示されたトランスでは、２つの低圧側コイルが直列に接続され、その接続部はセンタータップととして外部の回路に接続されるようになっている。また、２つの低圧側コイルにおいて、センタータップとなる端部とは反対側の端部には、それぞれ、外部の回路に接続される出力端子が設けられている。また、センタータップには端子が接続され、この端子は２つの出力端子の間に配置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように二次巻線の巻数が少なくなると、二次巻線の巻線部分のみならず、二次巻線をトランスの外部の回路へ接続するための接続部分の構造が、トランス全体の特性に与える影響が大きくなってくる。
【０００９】
例えば、特開平１１−３５４３４２号公報に示されたトランスでは、直列に接続された２つの低圧側コイルは、２つの出力端子の間で２ターンの巻線を構成するのが理想的である。しかしながら、このトランスでは、センタータップに接続された端子が２つの出力端子の間に配置されているため、センタータップに接続された端子を配置するためのスペースの分だけ、２つの出力端子の間の距離が大きくなっている。そのため、このトランスでは、直列に接続された２つの低圧側コイルは完全な２ターンの巻線を構成していない。その結果、このトランスでは、２つの低圧側コイルにおいて、磁束の漏れに起因する漏れインダクタンスが大きくなり、このことが、トランスの伝送効率を低下させるという問題点がある。
【００１０】
また、特開平１１−３５４３４２号公報に示されたトランスでは、前述のように、２つの低圧側コイルは完全な２ターンの巻線を構成していない。そのため、このトランスでは、電流の流れる方向が互いに逆になる高圧側コイルと低圧側コイルとを積層しても、近接効果の影響を十分に低減することができず、その結果、トランスにおける損失を十分に低減することができないという問題点がある。
【００１１】
従来、特開平５−２２６１５５号公報や特開平４−５８０８号公報や特開平４−７３９１１号公報に示されるように、コイルの巻線部分における損失を低減する技術は提案されていた。しかしながら、従来は、トランスの二次巻線における接続部分の構造がトランスの特性に与える影響については考慮されていなかった。
【００１２】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、伝送効率を向上でき、且つ損失を低減できるようにした平面トランス、この平面トランスの少なくとも一部を含む多層基板、および平面トランスを含むスイッチング電源装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の平面トランスは、
一次巻線と、
平面的に配置された導体によって形成された第１の二次巻線と、
第１の二次巻線に対して、第１の二次巻線の厚さ方向に隣接するように配置された絶縁層と、
平面的に配置された導体によって形成され、第１の二次巻線に対して絶縁層を介して重ね合わされた第２の二次巻線と、
第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、
第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、
第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備え、
第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されているものである。
【００１４】
本発明の平面トランスでは、第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。これにより、第１の出力端子部と第２の出力端子部の間に第３の出力端子部が配置される場合に比べて、第１および第２の二次巻線における漏れインダクタンスが小さくなると共に、平面トランスにおける損失が低減される。
【００１５】
本発明の平面トランスにおいて、第３の出力端子部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置されていてもよい。
【００１６】
また、本発明の平面トランスにおいて、第３の出力端子部は、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部に隣接するように配置され、第２の二次巻線の一端部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、平面トランスは、更に、第２の二次巻線の一端部と第２の出力端子部とを接続する端子接続部を備えていてもよい。
【００１７】
また、本発明の平面トランスは、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を備え、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていてもよい。
【００１８】
本発明の多層基板は、本発明の平面トランスのうちの少なくとも第１の二次巻線、絶縁層、第２の二次巻線、第１の出力端子部、第２の出力端子部および第３の出力端子部を含み、スイッチング電源装置を構成するために用いられるものである。本発明の多層基板は、複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを備え、第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。本発明の多層基板は、更に、複数の第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを備えている。
【００１９】
本発明の多層基板では、第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。これにより、第１の出力端子部と第２の出力端子部の間に第３の出力端子部が配置される場合に比べて、第１の接続部および第２の接続部において、第１の接続部および第２の接続部を流れる電流の交流成分の方向が一つの方向のみとなる領域の長さが短くなる。その結果、第１の接続部および第２の接続部における損失が低減される。
【００２０】
本発明の多層基板において、第３の出力端子部は、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部に隣接するように配置され、第２の二次巻線の一端部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、多層基板は、更に、第２の二次巻線の一端部と第２の出力端子部とを接続する端子接続部を備えていてもよい。
【００２１】
また、本発明の多層基板は、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を備え、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていてもよい。
【００２２】
また、本発明の多層基板において、第１の接続層と第２の接続層は、多層基板の厚さ方向に交互に配置されていてもよい。
【００２３】
本発明のスイッチング電源装置は、本発明の平面トランスと、入力直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を平面トランスの一次巻線に供給するスイッチング回路と、平面トランスの第１の二次巻線および第２の二次巻線より出力される交流電圧を整流する整流回路とを備え、整流回路は、第１の出力端子部に接続される複数の第１の整流素子と、第２の出力端子部に接続される複数の第２の整流素子とを含むものである。
【００２４】
また、本発明のスイッチング電源装置は、平面トランスのうちの少なくとも第１の二次巻線、絶縁層、第２の二次巻線、第１の出力端子部、第２の出力端子部および第３の出力端子部を含む多層基板を備えている。多層基板は、複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを有し、第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。多層基板は、更に、複数の第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを有している。
【００２５】
本発明のスイッチング電源装置において、第３の出力端子部は、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部に隣接するように配置され、第２の二次巻線の一端部は、第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、多層基板は、更に、第２の二次巻線の一端部と第２の出力端子部とを接続する端子接続部を有していてもよい。
【００２６】
また、本発明のスイッチング電源装置において、多層基板は、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を有し、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていてもよい。
【００２７】
また、本発明のスイッチング電源装置において、第１の接続層と第２の接続層は、多層基板の厚さ方向に交互に配置されていてもよい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る平面トランスの構成の概略について説明する。図１は本実施の形態に係る平面トランスの平面図、図２は本実施の形態に係る平面トランスの正面図である。
【００２９】
本実施の形態に係る平面トランス１は、それぞれ平面的に配置された導体によって形成された一次巻線と二次巻線とを備えている。また、平面トランス１は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層されて構成された積層体１０と、この積層体１０に装着されたＥ型のコア２Ａ，２Ｂとを備えている。積層体１０の中央部には、積層体１０を厚さ方向に貫通する孔１０ａが形成されている。コア２Ａ，２Ｂは、中央の凸部同士が孔１０ａを通って突き合わされるように配置されている。
【００３０】
積層体１０は端子領域１１，１２を有している。端子領域１１，１２は、互いに反対側の位置に配置され、且つコア２Ａ，２Ｂの外側に配置されている。端子領域１１には一次巻線に接続された入力端子部１３，１４が設けられている。入力端子部１３，１４は、それぞれスルーホール１３ａ，１４ａを有している。スルーホール１３ａ，１４ａには、それぞれ導体からなる端子部材１３ｂ，１４ｂが挿入されている。端子領域１２には二次巻線に接続された第１の出力端子部１５、第２の出力端子部１６および第３の出力端子部１７が設けられている。
【００３１】
第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６は、積層体１０の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部１７は、出力端子部１５，１６よりも、積層体１０の孔１０ａに近い位置に配置されている。出力端子部１５，１６，１７は、それぞれスルーホール１５ａ，１６ａ，１７ａを有している。スルーホール１５ａ，１６ａには、それぞれ導体からなる端子部材１５ｂ，１６ｂが挿入されている。スルーホール１７ａには、導体からなるバスバー１７ｂが挿入されている。コア２Ａ，２Ｂは、第３の出力端子部１７の上側および下を覆わない形状になっている。
【００３２】
積層体１０は、Ｓ１１層、Ｓ１２層、Ｐ１１層、Ｐ１２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層３０とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００３３】
図３はＳ１１層とその下の絶縁層３０とを示す平面図、図４はＳ１２層とその下の絶縁層３０とを示す平面図、図５はＰ１１層とその下の絶縁層３０とを示す平面図、図６はＰ１２層とその下の絶縁層３０とを示す平面図である。
【００３４】
図３に示したように、Ｓ１１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線２１と、それぞれスルーホール１３ａ，１４ａ，１６ａに接続された端子層３３，３４，３６を有している。第１の二次巻線２１の一端部は、スルーホール１５ａを有する第１の出力端子部１５に接続されている。第１の二次巻線２１の他端部は、スルーホール１７ａを有する第３の出力端子部１７に接続されている。第１の二次巻線２１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００３５】
図４に示したように、Ｓ１２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線２２と、それぞれスルーホール１３ａ，１４ａ，１５ａに接続された端子層３３，３４，３５を有している。第２の二次巻線２２の一端部は、スルーホール１６ａを有する第２の出力端子部１６に接続されている。第２の二次巻線２２の他端部は、スルーホール１７ａを有する第３の出力端子部１７に接続されていると共に、スルーホール１７ａを介して第１の二次巻線２１の他端部に接続されている。このようにして、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２は直列に接続されている。第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２の接続部はセンタータップとなる。第２の二次巻線２２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００３６】
図５に示したように、Ｐ１１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２３と、それぞれスルーホール１３ａ，１５ａ，１６ａに接続された端子層３３，３５，３６を有している。巻線２３の一端部は、スルーホール１４ａを有する入力端子部１４に接続されている。巻線２３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール２５，２６が設けられている。巻線２３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００３７】
図６に示したように、Ｐ１２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２４と、それぞれスルーホール１４ａ，１５ａ，１６ａに接続された端子層３４，３５，３６を有している。巻線２４の一端部は、スルーホール１３ａを有する入力端子部１３に接続されている。巻線２４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、それぞれスルーホール２５，２６に接続されている。巻線２４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００３８】
後で説明するように、Ｐ１１層とＰ１２層は、１つの絶縁層３０を介して隣接するように配置される。スルーホール２５，２６は、Ｐ１１層とＰ１２層の間に配置された絶縁層３０にのみ形成されている。
【００３９】
巻線２３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線２４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール２５，２６によって並列に接続されている。従って、巻線２３，２４によって３ターンの一次巻線が構成されている。
【００４０】
積層体１０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、積層体１０の一方の面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図３に示したＳ１１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図４に示したＳ１２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。図５に示したＰ１１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図６に示したＰ１２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。このような配置により、電流の流れる方向が互いに逆になる一次巻線と二次巻線が厚さ方向に交互に配置されることになる。これにより、近接効果の影響を低減することができる。
【００４１】
本実施の形態では、第１の二次巻線２１および第２の二次巻線２２と、これらの間の絶縁層３０は、３組設けられている。３つの第１の二次巻線２１同士はスルーホール１５ａ，１７ａを介して並列に接続され、３つの第２の二次巻線２２同士はスルーホール１６ａ，１７ａを介して並列に接続されている。
【００４２】
各導体層は、例えば、絶縁基板の両面に導体層が形成された両面プリント基板における各導体層をエッチングすることによって形成してもよいし、導体板を打ち抜いて形成してもよい。また、各導体層は、スパッタ法等の薄膜形成技術によって形成してもよい。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態では、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２は、絶縁層３０を介して重ね合わされている。第１の二次巻線２１の一端部には第１の出力端子部１５が接続され、第２の二次巻線２２の一端部には第２の出力端子部１６が接続されている。第１の二次巻線２１の他端部および第２の二次巻線２２の他端部は、第３の出力端子部１７に接続されている。
【００４４】
図１に示したように、第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６は、両者の間に第３の出力端子部１７が配置されることなく、第１の二次巻線２１の面および第２の二次巻線２２の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部１７は、第１の出力端子部１５および第２の出力端子部１６よりも、第１の二次巻線２１および第２の二次巻線２２の内周部に近い位置に配置されている。
【００４５】
本実施の形態によれば、第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６の間に第３の出力端子部１７が配置される場合に比べて、第１の出力端子部１５と第２の出力端子部１６の間の距離を短くすることができる。従って、本実施の形態によれば、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２とで、完全に近い２ターンの巻線を形成することができる。その結果、本実施の形態によれば、第１の二次巻線２１および第２の二次巻線２２における漏れインダクタンスを小さくすることができる。これにより、本実施の形態によれば、トランス１における伝送効率を向上させることができる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、第１の二次巻線２１と第２の二次巻線２２とで、完全に近い２ターンの巻線を形成することができる。従って、本実施の形態によれば、電流の流れる方向が互いに逆になる一次巻線と二次巻線とを交互に配置することによって、近接効果の影響を十分に低減することが可能になる。これにより、本実施の形態によれば、高周波電流に対するトランス１の交流抵抗を低減して、トランス１における損失を低減することができる。
【００４７】
［第２の実施の形態］
次に、図７および図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る平面トランスの構成の概略について説明する。図７は本実施の形態に係る平面トランスの平面図、図８は本実施の形態に係る平面トランスの正面図である。
【００４８】
本実施の形態に係る平面トランス４１は、それぞれ平面的に配置された導体によって形成された一次巻線と二次巻線とを備えている。また、平面トランス４１は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層されて構成された積層体５０と、この積層体５０に装着されたＥ型のコア４２Ａ，４２Ｂとを備えている。積層体５０の中央部には、積層体５０を厚さ方向に貫通する孔５０ａが形成されている。コア４２Ａ，４２Ｂは、中央の凸部同士が孔５０ａを通って突き合わされるように配置されている。
【００４９】
積層体５０は端子領域５１，５２を有している。端子領域５１，５２は、互いに反対側の位置に配置され、且つコア４２Ａ，４２Ｂの外側に配置されている。端子領域５１には一次巻線に接続された入力端子部５３，５４が設けられている。入力端子部５３，５４は、それぞれスルーホール５３ａ，５４ａを有している。スルーホール５３ａ，５４ａには、それぞれ導体からなる端子部材５３ｂ，５４ｂが挿入されている。端子領域５２には二次巻線に接続された第１の出力端子部５５、第２の出力端子部５６および第３の出力端子部５７が設けられている。
【００５０】
第１の出力端子部５５と第２の出力端子部５６は、積層体５０の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部５７は、第２の出力端子部５６における第１の出力端子部５５とは反対側に配置されている。出力端子部５５，５６，５７は、それぞれスルーホール５５ａ，５６ａ，５７ａを有している。スルーホール５５ａ，５６ａ，５７ａには、それぞれ導体からなる端子部材５５ｂ，５６ｂ，５７ｂが挿入されている。
【００５１】
積層体５０は、Ｓ２１層、Ｓ２２層、Ｐ２１層、Ｐ２２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層７０とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００５２】
図９はＳ２１層とその下の絶縁層７０とを示す平面図、図１０はＳ２２層とその下の絶縁層７０とを示す平面図、図１１はＰ２１層とその下の絶縁層７０とを示す平面図、図１２はＰ２２層とその下の絶縁層７０とを示す平面図である。
【００５３】
図９に示したように、Ｓ２１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線６１と、それぞれスルーホール５３ａ，５４ａに接続された端子層７３，７４と、スルーホール５６ａに接続された端子接続部６７を有している。第１の二次巻線６１の一端部は、スルーホール５５ａを有する第１の出力端子部５５に接続されている。第１の二次巻線６１の他端部は、スルーホール５７ａを有する第３の端子部５７に接続されている。第１の二次巻線６１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。端子接続部６７は、スルーホール５６ａが配置された位置から孔５０ａの近傍にかけて形成されている。端子接続部６７における孔５０ａの近傍の位置には、スルーホール６８が設けられている。このスルーホール６８は、積層体５０を貫通するように形成されている。
【００５４】
図１０に示したように、Ｓ２２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線６２と、それぞれスルーホール５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａに接続された端子層７３，７４，７５，７６を有している。第２の二次巻線６２の一端部は、スルーホール６８に接続され、このスルーホール６８を介して、図９に示した端子接続部６７に接続されている。端子接続部６７はスルーホール５６ａを有する第２の出力端子部５６に接続されている。従って、第２の二次巻線６２の一端部は、スルーホール６８および端子接続部６７を介して第２の出力端子部５６に接続されている。第２の二次巻線６２の他端部は、スルーホール５７ａを有する第３の端子部５７に接続されていると共に、スルーホール５７ａを介して第１の二次巻線６１の他端部に接続されている。このようにして、第１の二次巻線６１と第２の二次巻線６２は直列に接続されている。第２の二次巻線６２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００５５】
図１１に示したように、Ｐ２１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線６３と、それぞれスルーホール５３ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａに接続された端子層７３，７５，７６，７７を有している。巻線６３の一端部は、スルーホール５４ａを有する入力端子部５４に接続されている。巻線６３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール６５，６６が設けられている。巻線６３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００５６】
図１２に示したように、Ｐ２２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線６４と、それぞれスルーホール５４ａ，５５ａ，５６ａに接続された端子層７４，７５，７６を有している。巻線６４の一端部は、スルーホール５３ａを有する入力端子部５３に接続されている。巻線６４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、それぞれスルーホール６５，６６に接続されている。巻線６４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００５７】
後で説明するように、Ｐ２１層とＰ２２層は、１つの絶縁層７０を介して隣接するように配置される。スルーホール６５，６６は、Ｐ２１層とＰ２２層の間に配置された絶縁層７０にのみ形成されている。
【００５８】
巻線６３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線６４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール６５，６６によって並列に接続されている。従って、巻線６３，６４によって３ターンの一次巻線が構成されている。
【００５９】
積層体５０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、積層体５０の一方の面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図９に示したＳ２１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図１０に示したＳ２２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。図１１に示したＰ２１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図１２に示したＰ２２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。
【００６０】
従って、本実施の形態では、第１の二次巻線６１および第２の二次巻線６２と、これらの間の絶縁層７０は、３組設けられている。３つの第１の二次巻線６１同士はスルーホール５５ａ，５７ａを介して並列に接続され、３つの第２の二次巻線６２同士はスルーホール５６ａ，５７ａを介して並列に接続されている。
【００６１】
各導体層は、例えば、絶縁基板の両面に導体層が形成された両面プリント基板における各導体層をエッチングすることによって形成してもよいし、導体板を打ち抜いて形成してもよい。また、各導体層は、スパッタ法等の薄膜形成技術によって形成してもよい。
【００６２】
以上説明したように、本実施の形態では、第１の二次巻線６１と第２の二次巻線６２は、絶縁層７０を介して重ね合わされている。第１の二次巻線６１の一端部には第１の出力端子部５５が接続され、第２の二次巻線６２の一端部には第２の出力端子部５６が接続されている。第１の二次巻線６１の他端部および第２の二次巻線６２の他端部は第３の端子部５７に接続されている。
【００６３】
図７に示したように、第１の出力端子部５５と第２の出力端子部５６は、両者の間に第３の出力端子部５７が配置されることなく、第１の二次巻線６１の面および第２の二次巻線６２の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部５７は、第１の二次巻線６１の面および第２の二次巻線６２の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部５６に隣接するように配置されている。また、第２の二次巻線６２の一端部は、第１の出力端子部５５および第２の出力端子部５６よりも、第１の二次巻線６１および第２の二次巻線６２の内周部に近い位置に配置されている。第２の二次巻線６２の一端部と第２の出力端子部５６とは、第１の二次巻線６１と同一平面上に配置された端子接続部６７によって接続されている。
【００６４】
本実施の形態では、第３の出力端子部５７が第２の出力端子部５６に隣接するように配置されているので、第１の実施の形態に比べて、第３の出力端子部５７に対する他の回路の接続が容易になる。本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００６５】
ここで、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスとの比較のための比較例を挙げる。この比較例の平面トランスの構成について、図１３ないし図１７を参照して説明する。
【００６６】
図１３は比較例のトランスの平面図である。比較例の平面トランス１０１は、それぞれ平面的に配置された導体によって形成された一次巻線と二次巻線とを備えている。また、比較例の平面トランス１０１は、複数の導体層と複数の絶縁層が交互に積層されて構成された積層体１１０と、この積層体１１０に装着された２つのＥ型のコア１０２とを備えている。積層体１１０の中央部には、積層体１１０を厚さ方向に貫通する孔１１０ａが形成されている。２つのコア１０２は、中央の凸部同士が孔１１０ａを通って突き合わされるように配置されている。
【００６７】
積層体１１０は端子領域１１１，１１２を有している。端子領域１１１，１１２は、互いに反対側の位置に配置され、且つコア１０２の外側に配置されている。端子領域１１１には一次巻線に接続された入力端子部１１３，１１４が設けられている。入力端子部１１３，１１４は、それぞれスルーホール１１３ａ，１１４ａを有している。端子領域１１２には二次巻線に接続された第１の出力端子部１１５、第２の出力端子部１１６および第３の出力端子部１１７が設けられている。
【００６８】
第３の出力端子部１１７は、出力端子部１１５，１１６の間に配置されている。出力端子部１１５，１１６，１１７は、それぞれスルーホール１１５ａ，１１６ａ，１１７ａを有している。
【００６９】
積層体１１０は、Ｓ３１層、Ｓ３２層、Ｐ３１層、Ｐ３２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層１３０とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００７０】
図１４はＳ３１層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図、図１５はＳ３２層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図、図１６はＰ３１層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図、図１７はＰ３２層とその下の絶縁層１３０とを示す平面図である。
【００７１】
図１４に示したように、Ｓ３１層は、１ターンの第１の二次巻線１２１と、それぞれスルーホール１１３ａ，１１４ａ，１１６ａに接続された端子層１３３，１３４，１３６を有している。第１の二次巻線１２１の一端部は、スルーホール１１５ａを有する第１の出力端子部１１５に接続されている。第１の二次巻線１２１の他端部は、スルーホール１１７ａを有する第３の出力端子部１１７に接続されている。第１の二次巻線１２１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００７２】
図１５に示したように、Ｓ３２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線１２２と、それぞれスルーホール１１３ａ，１１４ａ，１１５ａに接続された端子層１３３，１３４，１３５を有している。第２の二次巻線１２２の一端部は、スルーホール１１６ａに接続され、このスルーホール１１６ａを介して第２の出力端子部１１６に接続されている。第２の二次巻線１２２の他端部は、スルーホール１１７ａを有する第３の出力端子部１１７に接続されていると共に、このスルーホール１１７ａを介して第１の二次巻線１２１の他端部に接続されている。このようにして、第１の二次巻線１２１と第２の二次巻線１２２は直列に接続されている。第２の二次巻線１２２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００７３】
図１６に示したように、Ｐ３１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線１２３と、それぞれスルーホール１１３ａ，１１５ａ，１１６ａ，１１７ａに接続された端子層１３３，１３５，１３６，１３７を有している。巻線１２３の一端部は、スルーホール１１４ａを有する入力端子部１１４に接続されている。巻線１２３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール１２５，１２６が設けられている。巻線１２３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００７４】
図１７に示したように、Ｐ３２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線１２４と、それぞれスルーホール１１４ａ，１１５ａ，１１６ａ，１１７ａに接続された端子層１３４，１３５，１３６，１３７を有している。巻線１２４の一端部は、スルーホール１１３ａを有する入力端子部１１３に接続されている。巻線１２４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、スルーホール１２５，１２６に接続されている。巻線１２４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００７５】
Ｐ３１層とＰ３２層は、１つの絶縁層１３０を介して隣接するように配置される。スルーホール１２５，１２６は、Ｐ３１層とＰ３２層の間に配置された絶縁層１３０にのみ形成されている。
【００７６】
巻線１２３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線１２４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール１２５，１２６によって並列に接続されている。従って、巻線１２３，１２４によって３ターンの一次巻線が構成されている。
【００７７】
積層体１１０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、積層体１１０の一方の面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図１４に示したＳ３１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図１５に示したＳ３２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。図１６に示したＰ３１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図１７に示したＰ３２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。
【００７８】
次に、第１の実施の形態に係る平面トランスと第２の実施の形態に係る平面トランスと比較例の平面トランスとで、トランスの特性を測定した結果を示す。ここでは、周波数２００ｋＨｚにおける一次巻線の端子間のインダクタンスＬｐ（２００ｋＨｚ）と、周波数２００ｋＨｚにおけるトランスの漏れインダクタンスＬｌｅａｋ（２００ｋＨｚ）と、周波数２００ｋＨｚにおける一次巻線側から見たトランスの交流抵抗値Ｒａｃ（２００ｋＨｚ）、周波数６００ｋＨｚにおける一次巻線側から見たトランスの交流抵抗値を測定した。なお、この測定の際には、コア２Ａ，２Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ，１０２として、フェライトコアを用いた。測定結果を以下の表に示す。
【００７９】
【表１】
この測定結果では、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスでは、比較例の平面トランスと比較して、漏れインダクタンスがそれぞれ２３．４％、１６．１％減少しており、また、交流抵抗値も２００ｋＨｚにおいてはそれぞれ１０．５％、９．２％減少しており、６００ｋＨｚにおいてはそれぞれ１４．４％、１０．３％減少している。
【００８１】
この測定結果から、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスでは、比較例の平面トランスと比較して、漏れインダクタンスが小さく、結合がよいことから、伝送効率が向上することが分かる。また、第１の実施の形態に係る平面トランスおよび第２の実施の形態に係る平面トランスでは、比較例の平面トランスと比較して、周波数２００ｋＨｚおよび周波数６００ｋＨｚにおける交流抵抗が小さいことから、高周波電流が流れる巻線における損失が小さくなることが分かる。
【００８２】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る多層基板およびスイッチング電源装置について説明する。まず、図１８を参照して、本実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成の一例について説明する。図１８に示した例では、スイッチング電源装置は、直流電圧を入力する入力端子２０１ａ，２０１ｂと、この入力端子２０１ａ，２０１ｂより入力される直流電圧を交流電圧に変換するスイッチング回路２０２と、このスイッチング回路２０２によって変換された後の交流電圧を伝送する平面トランス２０３と、この平面トランス２０３によって出力される交流電圧を整流して、直流電圧に変換する整流平滑回路２０４と、この整流平滑回路２０４より出力される直流電圧を外部の装置に対して出力するための出力端子２０５ａ，２０５ｂとを備えている。整流平滑回路２０４は、本発明における整流回路を含んでいる。
【００８３】
平面トランス２０３は、一次巻線２６０と、それぞれ１ターンの２つの二次巻線２６１，２６２とを備えている。一次巻線２６０の各端部には入力端子部２５３，２５４が設けられている。二次巻線２６１の一端部には第１の出力端子部２５５が設けられ、二次巻線２６２の一端部には第２の出力端子部２５６が設けられている。２つの二次巻線２６１，２６２の他端部同士は接続され、両者の接続部はセンタータップとなる。また、このセンタータップには、第３の出力端子部２５７が接続されている。
【００８４】
スイッチング回路２０２は、入力端子２０１ａ，２０１ｂの間に設けられたキャパシタ２１１と、一端が入力端子２０１ａに接続され、他端が平面トランス２０３の入力端子部２５４に接続されたキャパシタ２１２と、一端が入力端子２０１ｂに接続され、他端が平面トランス２０３の入力端子部２５４に接続されたキャパシタ２１３と、入力端子２０１ａと平面トランス２０３の入力端子部２５３との間に設けられたスイッチ２１４と、入力端子２０１ｂと平面トランス２０３の入力端子部２５３との間に設けられたスイッチ２１５とを有している。
【００８５】
整流平滑回路２０４は、カソードが平面トランス２０３の第１の出力端子部２５５に接続され、アノードが出力端子２０５ｂに接続された第１の整流素子（ダイオード）２２１と、カソードが平面トランス２０３の第２の出力端子部２５６に接続され、アノードが出力端子２０５ｂに接続された第２の整流素子（ダイオード）２２２と、平面トランス２０３の第３の出力端子部２５７と出力端子２０５ａとの間に設けられたチョークコイル２２３と、出力端子２０５ａ，２０５ｂの間に設けられたキャパシタ２２４とを有している。
【００８６】
後で詳しく説明するが、第１の整流素子２２１は３個設けられ、これらは並列に接続されている。同様に、第２の整流素子２２２も３個設けられ、これらは並列に接続されている。
【００８７】
図１８に示したスイッチング電源装置では、スイッチング回路２０２において、スイッチ２１４，２１５の一方がオンのときに他方がオフになるように、スイッチ２１４，２１５のオン、オフが繰り返される。これにより、スイッチング回路２０２によって、入力端子２０１ａ，２０１ｂに入力された直流電圧が交流電圧に変換されて、平面トランス２０３の一次巻線２６０に供給される。この交流電圧は、平面トランス２０３によって伝送されて、二次巻線２６１，２６２より出力される。二次巻線２６１，２６２より出力された交流電圧は、整流平滑回路２０４によって全波整流され、更に平滑化されて直流電圧に変換される。この直流電圧は、出力端子２０５ａ，２０５ｂより出力される。
【００８８】
次に、図１９ないし図２２を参照して、本実施の形態に係る多層基板２５０について説明する。この多層基板２５０は、平面トランス２０３のうちの少なくとも第１の二次巻線２６１、絶縁層、第２の二次巻線２６２、第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６および第３の出力端子部２５７を含む。ここでは、多層基板２５０は、一次巻線２６０および入力端子部２５３，２５４も含むものとする。また、多層基板には、第２の実施の形態におけるＥ型のコア４２Ａ，４２Ｂが装着される。
【００８９】
本実施の形態に係る多層基板２５０は、Ｓ４１層、Ｓ４２層、Ｐ４１層、Ｐ４２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【００９０】
図１９はＳ４１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図２０はＰ４１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図２１はＰ４２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図２２はＳ４２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図である。Ｓ４１層は多層基板２５０の最上層に用いられるため、図１９は多層基板２５０の平面図でもある。
【００９１】
図１９に示したように、本実施の形態に係る多層基板２５０には、第２の実施の形態におけるＥ型のコア４２Ａ，４２Ｂの中央の凸部が挿入される孔２５０ａと、コア４２Ａ，４２Ｂの両側の凸部が挿入される孔２５０ｂ，２５０ｃが設けられている。これらの孔２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃは多層基板２５０を厚さ方向に貫通している。
【００９２】
また、図１９に示したように、多層基板２５０には、第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６および第３の出力端子部２５７が設けられている。第１の出力端子部２５５と第２の出力端子部２５６は、多層基板２５０の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部２５７は、第２の出力端子部２５６における第１の出力端子部２５５とは反対側に配置されている。出力端子部２５５，２５６，２５７は、それぞれスルーホール２５５ａ，２５６ａ，２５７ａを有している。
【００９３】
また、図１９に示したように、多層基板２５０は、３つの第１の整流素子２２１が搭載される３つの第１の整流素子搭載部２８１と、３つの第２の整流素子２２２が搭載される３つの第２の整流素子搭載部２８２とを備えている。これらの第１の整流素子搭載部２８１と第２の整流素子搭載部２８２は、多層基板２５０の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。
【００９４】
また、図１９に示したように、Ｓ４１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線２６１と、スルーホール２５６ａに接続された端子接続部２６７を有している。第１の二次巻線２６１の一端部は、スルーホール２５５ａを有する第１の出力端子部２５５に接続されている。第１の二次巻線２６１の他端部は、スルーホール２５７ａを有する第３の出力端子部２５７に接続されている。第１の二次巻線２６１は、一端部から他端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。端子接続部２６７は、スルーホール２５６ａが配置された位置から孔２５０ａの近傍にかけて形成されている。端子接続部２６７における孔２５０ａの近傍の位置には、スルーホール２６８が設けられている。このスルーホール２６８は、多層基板２５０を貫通するように形成されている。
【００９５】
Ｓ４１層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部２５５とを接続するための第１の接続部２９１を有している。第１の接続部２９１は、くし形に形成されている。第１の接続部２９１において、第１の整流素子搭載部２８１の近傍の位置には、スルーホール２９３が設けられている。このスルーホール２９３は第１の接続部２９１に接続されている。第１の接続部２９１と第２の整流素子搭載部２８２の間の位置には、スルーホール２９４が設けられている。このスルーホール２９４は第１の接続部２９１に接続されていない。
【００９６】
図２０に示したように、Ｐ４１層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２６３を有している。巻線２６３の一端部は、図２０では図示しない入力端子部２５４に接続されている。巻線２６３の内側の１ターン分の巻線部分における両端部の位置には、スルーホール２６５，２６６が設けられている。巻線２６３は、内側の端部から外側の端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【００９７】
Ｐ４１層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２とスルーホール２５６ａとを接続するための第２の接続部２９２を有している。第２の接続部２９２は、くし形に形成されている。スルーホール２９４は第２の接続部２９２に接続されている。スルーホール２９３は第２の接続部２９２に接続されていない。
【００９８】
図２１に示したように、Ｐ４２層は、平面的に配置された導体によって形成された２ターンの巻線２６４を有している。巻線２６４の一端部は、図２１では図示しない入力端子部２５３に接続されている。巻線２６４の内側の１ターン分の巻線部分における両端部は、スルーホール２６５，２６６に接続されている。巻線２６４は、内側の端部から外側の端部にかけて反時計回り方向に巻回されている。
【００９９】
Ｐ４２層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１とスルーホール２５５ａとを接続するための第１の接続部２９１を有している。スルーホール２９３は第１の接続部２９１に接続されている。スルーホール２９４は第１の接続部２９１に接続されていない。
【０１００】
後で説明するように、Ｐ４１層とＰ４２層は、１つの絶縁層２７０を介して隣接するように配置される。スルーホール２６５，２６６は、Ｐ４１層とＰ４２層の間に配置された絶縁層２７０にのみ形成されている。
【０１０１】
巻線２６３の内側の１ターン分の巻線部分と巻線２６４の内側の１ターン分の巻線部分は、スルーホール２６５，２６６によって並列に接続されている。従って、巻線２６３，２６４によって３ターンの一次巻線２６０が構成されている。
【０１０２】
図２２に示したように、Ｓ４２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線２６２を有している。第２の二次巻線２６２の一端部は、スルーホール２６８に接続され、このスルーホール２６８を介して、図１９に示した端子接続部２６７に接続されている。端子接続部２６７は、スルーホール２５６ａを介して、Ｓ４２層における第２の出力端子部２５６に接続されている。従って、第２の二次巻線２６２の一端部は、スルーホール２６８、端子接続部２６７およびスルーホール２５６ａを介して、第２の出力端子部２５６に接続されている。第２の二次巻線２６２の他端部は、スルーホール２５７ａを有する第３の出力端子部２５７に接続されている。このようにして、第１の二次巻線２６１と第２の二次巻線２６２は、第３の出力端子部２５７を介して直列に接続されている。第２の二次巻線２６２は、一端部から他端部にかけて時計回り方向に巻回されている。
【０１０３】
Ｓ４２層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部２５６とを接続するための第２の接続部２９２を有している。スルーホール２９４は第２の接続部２９２に接続されている。スルーホール２９３は第２の接続部２９２に接続されていない。
【０１０４】
多層基板２５０は１２層の導体層を有している。この１２層の導体層を、多層基板２５０の上面側から順に、第１層、第２層、第３層、…、第１１層、第１２層と呼ぶ。図１９に示したＳ４１層は第１層、第５層および第９層に用いられている。図２０に示したＰ４１層は第２層、第６層および第１０層に用いられている。図２１に示したＰ４２層は第３層、第７層および第１１層に用いられている。図２２に示したＳ４２層は第４層、第８層および第１２層に用いられている。
【０１０５】
従って、本実施の形態では、第１の二次巻線２６１および第２の二次巻線２６２と、これらの間の絶縁層２７０は、３組設けられている。３つの第１の二次巻線２６１同士はスルーホール２５５ａ，２５７ａを介して並列に接続され、３つの第２の二次巻線２６２同士はスルーホール２５６ａ，２５７ａを介して並列に接続されている。
【０１０６】
本実施の形態に係る多層基板２５０では、第２の実施の形態に係る平面トランス４１と同様に、第１の二次巻線２６１と第２の二次巻線２６２は、絶縁層２７０を介して重ね合わされている。第１の二次巻線２６１の一端部には第１の出力端子部２５５が設けられ、第２の二次巻線２６２の一端部には第２の出力端子部２５６が設けられている。第１の二次巻線２６１の他端部および第２の二次巻線２６２の他端部は第３の出力端子部２５７に接続されている。
【０１０７】
図１９に示したように、第１の出力端子部２５５と第２の出力端子部２５６は、両者の間に第３の出力端子部２５７が配置されることなく、第１の二次巻線２６１の面および第２の二次巻線２６２の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。第３の出力端子部２５７は、第１の二次巻線２６１の面および第２の二次巻線２６２の面に平行な方向に沿って、第２の出力端子部２５６に隣接するように配置されている。また、第２の二次巻線２６２の一端部は、第１の出力端子部２５５および第２の出力端子部２５６よりも、第１の二次巻線２６１および第２の二次巻線２６２の内周部に近い位置に配置されている。第２の二次巻線２６２の一端部と第２の出力端子部２５６とは、第１の二次巻線２６１と同一平面上に配置された端子接続部２６７によって接続されている。
【０１０８】
また、本実施の形態に係る多層基板２５０は、３つの第１の整流素子２２１が搭載される３つの第１の整流素子搭載部２８１と、３つの第２の整流素子２２２が搭載される３つの第２の整流素子搭載部２８２とを備えている。これらの第１の整流素子搭載部２８１と第２の整流素子搭載部２８２は、多層基板２５０の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。
【０１０９】
また、図１９に示したＳ４１層および図２１に示したＰ４２層は、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部２５５とを接続するための第１の接続部２９１を含んでいる。以下、Ｓ４１層およびＰ４２層を、第１の接続層とも言う。また、図２０に示したＰ４１層および図２２に示したＳ４２層は、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部２５６とを接続するための第２の接続部２９２を含んでいる。以下、Ｐ４１層およびＳ４２層を、第２の接続層とも言う。第１の接続層と第２の接続層は、多層基板２５０の厚さ方向に交互に配置されている。
【０１１０】
以下、本実施の形態における第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６および第３の出力端子部２５７の配置と、第１の接続層および第２の接続層の配置とに基づく作用、効果について説明する。
【０１１１】
まず、本実施の形態に係る多層基板との比較のための比較例を挙げる。この比較例の多層基板の構成について、図２３ないし図２６を参照して説明する。比較例の多層基板は、本実施の形態におけるＳ４１層、Ｓ４２層、Ｐ４１層、Ｐ４２層に対応するＳ５１層、Ｓ５２層、Ｐ５１層、Ｐ５２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層とを有している。
【０１１２】
図２３はＳ５１層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図、図２４はＰ５１層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図、図２５はＰ５２層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図、図２６はＳ５２層とその下の絶縁層３７０とを示す平面図である。
【０１１３】
図２３に示したように、比較例の多層基板には、本実施の形態における第１の出力端子部２５５、第２の出力端子部２５６、第３の出力端子部２５７に対応する第１の出力端子部３５５、第２の出力端子部３５６、第３の出力端子部３５７が設けられている。ただし、比較例の多層基板では、第３の出力端子部３５７は、第１の出力端子部３５５と第２の出力端子部３５６との間に配置されている。
【０１１４】
また、図２３に示したように、比較例の多層基板は、本実施の形態と同様に、３つの第１の整流素子２２１が搭載される３つの第１の整流素子搭載部２８１と、３つの第２の整流素子２２２が搭載される３つの第２の整流素子搭載部２８２とを備えている。
【０１１５】
図２３に示したように、Ｓ５１層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第１の二次巻線３６１を有している。第１の二次巻線３６１の一端部は第１の出力端子部３５５に接続され、他端部は第３の出力端子部３５７に接続されている。Ｓ５１層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部３５５とを接続するための第１の接続部３９１を有している。この第１の接続部３９１の形状は、本実施の形態における第１の接続部２９１と同様である。
【０１１６】
図２４に示したように、Ｐ５１層は、本実施の形態における巻線２６３とほぼ同様の形状の巻線３６３を有している。Ｐ５１層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部３５６とを接続するための第２の接続部３９２を有している。
【０１１７】
図２５に示したように、Ｐ５２層は、本実施の形態における巻線２６４とほぼ同様の形状の巻線３６４を有している。Ｐ５２層は、更に、３つの第１の整流素子搭載部２８１に搭載される３つの第１の整流素子２２１と第１の出力端子部３５５とを接続するための第１の接続部３９１を有している。
【０１１８】
図２６に示したように、Ｓ５２層は、平面的に配置された導体によって形成された１ターンの第２の二次巻線３６２を有している。第２の二次巻線３６２の一端部は第２の出力端子部３５６に接続され、他端部は第３の出力端子部３５７に接続されている。Ｓ５２層は、更に、３つの第２の整流素子搭載部２８２に搭載される３つの第２の整流素子２２２と第２の出力端子部３５６とを接続するための第２の接続部３９２を有している。
【０１１９】
ここで、図２７および図２８を参照して、本実施の形態に係る多層基板における第１の接続部２９１および第２の接続部２９２と、比較例の多層基板における第１の接続部３９１および第２の接続部３９２とについて、それらを流れる電流の交流成分の方向について考える。
【０１２０】
図２７は、本実施の形態に係る多層基板における第１の接続部２９１および第２の接続部２９２を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。図２７中の（ａ）は、第１の接続部２９１のうち、第１の出力端子部２５５と図２７において最も上に配置された第１の整流素子２２１との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。また、図２７中の（ｂ）は、第２の接続部２９２のうち、第２の出力端子部２５６と図２７において最も上に配置された第２の整流素子２２２との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。なお、（ａ）と（ｂ）は、ある同一の時点における電流の交流成分の方向を表わしている。
【０１２１】
第１の接続部２９１および第２の接続部２９２において、第１の出力端子部２５５の近傍位置から第２の整流素子２２２の近傍位置までの領域Ａ１では、交互に配置された接続部２９１，２９２を流れる各電流の交流成分の方向は、互いに逆方向になる。これに対し、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２において、第１の出力端子部２５５の近傍位置から第２の出力端子部２５６の近傍位置までの領域Ａ２では、接続部２９１，２９２を流れる電流の交流成分の方向は一つの方向しか存在しない。
【０１２２】
領域Ａ１では、第１の接続部２９１を流れる電流が発生する磁界と第２の接続部２９２を流れる電流が発生する磁界とが互いに打ち消されるため、表皮効果および近接効果の影響が低減され、その結果、交流抵抗が低減され、損失も低減される。しかし、領域Ａ２では、電流の交流成分の方向が一つの方向しか存在しないので、表皮効果および近接効果の影響が大きく、その結果、交流抵抗が大きく、損失も大きくなる。
【０１２３】
図２８は、比較例の多層基板における第１の接続部３９１および第２の接続部３９２を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。図２８中の（ａ）は、第１の接続部３９１のうち、第１の出力端子部３５５と図２８において最も上に配置された第１の整流素子２２１との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。また、図２８中の（ｂ）は、第２の接続部３９２のうち、第２の出力端子部３５６と図２８において最も上に配置された第２の整流素子２２２との間で流れる電流の交流成分の方向を示している。なお、（ａ）と（ｂ）は、ある同一の時点における電流の交流成分の方向を表わしている。
【０１２４】
第１の接続部３９１および第２の接続部３９２において、第１の出力端子部３５５の近傍位置から第２の整流素子２２２の近傍位置までの領域Ａ１では、交互に配置された接続部３９１，３９２を流れる各電流の交流成分の方向は、互いに逆方向になる。これに対し、第１の接続部３９１および第２の接続部３９２において、第１の出力端子部３５５の近傍位置から第２の出力端子部３５６の近傍位置までの領域Ａ２では、接続部３９１，３９２を流れる電流の交流成分の方向は一つの方向しか存在しない。
【０１２５】
前述のように、領域Ａ１では、表皮効果および近接効果の影響が低減され、その結果、交流抵抗および損失が低減される。しかし、領域Ａ２では、表皮効果および近接効果の影響が大きく、その結果、交流抵抗および損失が大きくなる。
【０１２６】
図２７と図２８を比較すると分かるように、本実施の形態に係る多層基板における領域Ａ２の電流通過方向の長さは、比較例の多層基板における領域Ａ２の電流通過方向の長さよりも短くなる。従って、本実施の形態によれば、スイッチング電源装置において、平面トランス２０３と整流素子２２１，２２２との間の接続部２９１，２９２における交流抵抗および損失を低減することができる。
【０１２７】
ここで、絶縁層を介して積層された複数の導体層における電流の方向と交流抵抗との関係を調べた解析結果について説明する。この解析では、幅３ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの銅箔よりなる導体層を１２層重ねて構成された積層体をモデルとし、有限要素法による磁場解析により電流分布を求めて損失を計算し、積層体全体の交流抵抗を求め、更に、直流抵抗値（Ｒｄｃ）と交流抵抗値（Ｒａｃ）との比（Ｒａｃ／Ｒｄｃ）を解析した。また、この解析では、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合と、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合とを比較している。図２９に解析結果を示す。図２９において、横軸は交流電流の周波数、縦軸はＲａｃ／Ｒｄｃである。また、図２９において、破線は、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流したときの解析結果を示し、実線は、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流したときの解析結果を示している。
【０１２８】
図２９から分かるように、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合には、周波数が高くなるほど、表皮効果および近接効果の影響により、積層体全体における表面近傍にしか電流が流れなくなる。その結果、周波数が高いほど交流抵抗値が増加する。これに対し、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合には、表皮効果および近接効果の影響が小さくなり、その結果、交流抵抗値が低減される。
【０１２９】
上記の解析結果によれば、例えば、直流抵抗値（Ｒｄｃ）と周波数２００ｋＨｚの交流電流に対する交流抵抗値（Ｒａｃ）との比（Ｒａｃ／Ｒｄｃ）は、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合には３．９０となるのに対し、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合には１．０３となる。また、例えば、直流抵抗値（Ｒｄｃ）と周波数６００ｋＨｚの交流電流に対する交流抵抗値（Ｒａｃ）との比（Ｒａｃ／Ｒｄｃ）は、１２層の全ての導体層に対して同一方向の電流を流した場合には６．１２となるのに対し、１２層の導体層に対して交互に逆方向の電流を流した場合には１．０６となる。
【０１３０】
以上の解析結果から、図２７および図２８における領域Ａ１では交流抵抗値が小さく、領域Ａ２では交流抵抗値が大きくなることが分かる。本実施の形態によれば、第３の出力端子部が２つの出力端子部の間に配置される場合に比べて、領域Ａ２の電流通過方向の長さを短くすることができる。その結果、本実施の形態によれば、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２における交流抵抗値を低減して、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２における損失を低減することができる。
【０１３１】
また、本実施の形態では、第１の接続部２９１と第２の接続部２９２を厚さ方向に交互に配置している。これにより、効果的に表皮効果および近接効果の影響を低減することができる。しかし、例えば、隣接する複数（例えば２つ）の第１の接続部２９１の組と、隣接する複数（例えば２つ）の第２の接続部２９２の組とを交互に配置してもよい。この場合にも、表皮効果および近接効果の影響を低減して、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２における損失を低減することが可能である。
【０１３２】
本実施の形態におけるその他の作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３３】
［第４の実施の形態］
次に、図３０ないし図３３を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る多層基板およびスイッチング電源装置について説明する。本実施の形態に係る多層基板３００は、第３の実施の形態における多層基板２５０に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部を加えた構成になっている。本実施の形態に係るスイッチング電源装置の構成は、多層基板の構成の相違を除いて、第３の実施の形態にかかるスイッチング電源装置と同様である。
【０１３４】
本実施の形態に係る多層基板３００は、Ｓ６１層、Ｓ６２層、Ｐ６１層、Ｐ６２層の４種類の導体層と、隣接する導体層の間に配置された絶縁層とを有している。４種類の導体層は、それぞれ箔状を含む平板状の導体によって形成されている。
【０１３５】
図３０はＳ６１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図３１はＰ６１層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図３２はＰ６２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図、図３３はＳ６２層とその下の絶縁層２７０とを示す平面図である。Ｓ６１層は多層基板３００の最上層に用いられるため、図３０は多層基板３００の平面図でもある。
【０１３６】
図３０に示したように、Ｓ６１層は、図１９に示したＳ４１層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１３７】
図３１に示したように、Ｐ６１層は、図２０に示したＰ４１層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１３８】
図３２に示したように、Ｐ６２層は、図２１に示したＰ４２層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１３９】
図３３に示したように、Ｓ６２層は、図２２に示したＳ４２層の構成に、第３の出力端子部２５７に接続された導体部２５８を加えた構成になっている。
【０１４０】
上記の各導体部２５８は、第１の接続部２９１および第２の接続部２９２を迂回するように配置されている。この導体部２５８には、例えば図１８に示したスイッチ電源装置におけるチョークコイル２２３を接続したり、整流平滑回路の構成によっては出力端子等を接続したりすることが可能である。
【０１４１】
図２３ないし図２６に示した比較例の多層基板では、第３の出力端子部３５７が、第１の出力端子部３５５、第２の出力端子部３５６、第１の接続部３９１および第２の接続部３９２によって囲まれた位置に配置されている。そのため、この多層基板では、第３の出力端子部３５７にスイッチング電源装置のチョークコイルや出力端子等を接続する場合、これらを、多層基板に形成された導体部を用いて接続することができない。そのため、この多層基板では、例えば、第３の出力端子部３５７に設けられたスルーホールにバスバーを挿入し、このバスバーにチョークコイルや出力端子等を接続することになる。その結果、スイッチング電源装置の構造が複雑になる。
【０１４２】
これに対し、本実施の形態では、多層基板３００に設けられた導体部２５８を用いて、第３の出力端子部２５７にチョークコイルや出力端子等を接続することが可能になる。従って、本実施の形態によれば、スイッチング電源装置の構造を簡単になる。
【０１４３】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第３の実施の形態と同様である。
【０１４４】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、第３および第４の実施の形態では、第１の整流素子２２１と第２の整流素子２２２をそれぞれ３個ずつとしたが、これらはそれぞれ複数であればよい。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし３のいずれかに記載の平面トランスは、第１の二次巻線および第２の二次巻線と、第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備えている。第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に第３の出力端子部が配置されることなく、第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置されている。これにより、第１の二次巻線および第２の二次巻線における漏れインダクタンスおよび平面トランスにおける損失が低減される。従って、本発明によれば、平面トランスにおける伝送効率を向上させ、且つ損失を低減することができるという効果を奏する。
【０１４６】
また、請求項４ないし７のいずれかに記載の多層基板、もしくは請求項８ないし１１のいずれかに記載のスイッチング電源装置は、上記平面トランスと同様の特徴を有している。従って、本発明によれば、上記平面トランスと同様の効果を奏する。また、本発明の多層基板、もしくは本発明のスイッチング電源装置における多層基板は、複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを備え、第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置されている。多層基板は、更に、複数の第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを備えている。本発明によれば、第１の出力端子部と第２の出力端子部の間に第３の出力端子部が配置される場合に比べて、第１の接続部および第２の接続部において、第１の接続部および第２の接続部を流れる電流の交流成分の方向が一つの方向のみとなる領域の長さが短くなる。従って、本発明によれば、第１の接続部および第２の接続部における損失を低減することができるという効果を奏する。
【０１４７】
また、請求項７記載の多層基板または請求項１１記載のスイッチング電源装置によれば、第１の接続層と第２の接続層が、多層基板の厚さ方向に交互に配置されているので、第１の接続部および第２の接続部における損失をより一層低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る平面トランスの平面図である。
【図２】図１に示した平面トランスの正面図である。
【図３】図１に示した平面トランスにおけるＳ１１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図４】図１に示した平面トランスにおけるＳ１２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図５】図１に示した平面トランスにおけるＰ１１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図６】図１に示した平面トランスにおけるＰ１２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る平面トランスの平面図である。
【図８】図７に示した平面トランスの正面図である。
【図９】図７に示した平面トランスにおけるＳ２１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１０】図７に示した平面トランスにおけるＳ２２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１１】図７に示した平面トランスにおけるＰ２１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１２】図７に示した平面トランスにおけるＰ２２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１３】比較例の平面トランスの平面図である。
【図１４】図１３に示した平面トランスにおけるＳ３１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１５】図１３に示した平面トランスにおけるＳ３２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１６】図１３に示した平面トランスにおけるＰ３１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１７】図１３に示した平面トランスにおけるＰ３２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態に係るスイッチング電源装置の回路構成の一例を示す回路図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＳ４１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＰ４１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２１】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＰ４２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２２】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板におけるＳ４２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２３】比較例の多層基板におけるＳ５１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２４】比較例の多層基板におけるＰ５１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２５】比較例の多層基板におけるＰ５２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２６】比較例の多層基板におけるＳ５２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図２７】本発明の第３の実施の形態に係る多層基板における第１の接続部および第２の接続部を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。
【図２８】比較例の多層基板における第１の接続部および第２の接続部を流れる各電流の交流成分の方向を示す説明図である。
【図２９】絶縁層を介して積層された複数の導体層における電流の方向と交流抵抗との関係を調べた解析結果を示す特性図である。
【図３０】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＳ６１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図３１】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＰ６１層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図３２】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＰ６２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【図３３】本発明の第４の実施の形態に係る多層基板におけるＳ６２層とその下の絶縁層とを示す平面図である。
【符号の説明】
１…平面トランス、２Ａ，２Ｂ…コア、１０…積層体、１３，１４…入力端子部、１５…第１の出力端子部、１６…第２の出力端子部、１７…第３の出力端子部、２１…第１の二次巻線、２２…第２の二次巻線、２３，２４…巻線。
Claims (11)
- 一次巻線と、
平面的に配置された導体によって形成された第１の二次巻線と、
前記第１の二次巻線に対して、第１の二次巻線の厚さ方向に隣接するように配置された絶縁層と、
平面的に配置された導体によって形成され、前記第１の二次巻線に対して前記絶縁層を介して重ね合わされた第２の二次巻線と、
前記第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、
前記第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、
前記第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備え、
前記第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に前記第３の出力端子部が配置されることなく、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置され、
前記第３の出力端子部は、前記第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、前記第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、
前記第３の出力端子部は、前記第１の二次巻線の他端部と第２の二次巻線の他端部とを接続するスルーホールと、このスルーホールに挿入された導体からなるバスバーとを有することを特徴とする平面トランス。 - 一次巻線と、
平面的に配置された導体によって形成された第１の二次巻線と、
前記第１の二次巻線に対して、第１の二次巻線の厚さ方向に隣接するように配置された絶縁層と、
平面的に配置された導体によって形成され、前記第１の二次巻線に対して前記絶縁層を介して重ね合わされた第２の二次巻線と、
前記第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、
前記第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、
前記第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備え、
前記第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に前記第３の出力端子部が配置されることなく、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置され、
前記第３の出力端子部は、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、前記第２の出力端子部における第１の出力端子部とは反対側において第２の出力端子部に隣接するように配置されていることを特徴とする平面トランス。 - 前記第２の二次巻線の一端部は、前記第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、前記第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、
更に、前記第２の二次巻線の一端部と前記第２の出力端子部とを接続する端子接続部を備えたことを特徴とする請求項２記載の平面トランス。 - 一次巻線と、平面的に配置された導体によって形成された第１の二次巻線と、前記第１の二次巻線に対して、第１の二次巻線の厚さ方向に隣接するように配置された絶縁層と、平面的に配置された導体によって形成され、前記第１の二次巻線に対して前記絶縁層を介して重ね合わされた第２の二次巻線と、前記第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、前記第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、前記第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを備え、前記第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に前記第３の出力端子部が配置されることなく、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置された平面トランスのうちの少なくとも前記第１の二次巻線、絶縁層、第２の二次巻線、第１の出力端子部、第２の出力端子部および第３の出力端子部を含み、スイッチング電源装置を構成するために用いられる多層基板であって、
複数の第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを備え、前記第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置され、
更に、複数の前記第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と前記第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の前記第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と前記第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを備え、
前記第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部が並ぶ方向は、前記第１の出力端子部と第２の出力端子部が並ぶ方向と平行であり、
前記第１の接続層と第２の接続層は、それらの間に配置された絶縁層を介して重ね合わされ、前記第１の接続部と第２の接続部は、前記第１の接続層と第２の接続層の間に配置された絶縁層を介して重ね合わされていることを特徴とする多層基板。 - 前記第３の出力端子部は、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、前記第２の出力端子部における第１の出力端子部とは反対側において前記第２の出力端子部に隣接するように配置され、
前記第２の二次巻線の一端部は、前記第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、前記第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、
更に、前記第２の二次巻線の一端部と前記第２の出力端子部とを接続する端子接続部を備えたことを特徴とする請求項４記載の多層基板。 - 厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を備え、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていることを特徴とする請求項４または５記載の多層基板。
- 前記第１の接続層と第２の接続層は、多層基板の厚さ方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の多層基板。
- 一次巻線と、平面的に配置された導体によって形成された第１の二次巻線と、前記第１の二次巻線に対して、第１の二次巻線の厚さ方向に隣接するように配置された絶縁層と、平面的に配置された導体によって形成され、前記第１の二次巻線に対して前記絶縁層を介して重ね合わされた第２の二次巻線と、前記第１の二次巻線の一端部に接続された第１の出力端子部と、前記第２の二次巻線の一端部に接続された第２の出力端子部と、前記第１の二次巻線の他端部および第２の二次巻線の他端部に接続された第３の出力端子部とを有し、前記第１の出力端子部と第２の出力端子部は、両者の間に前記第３の出力端子部が配置されることなく、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、互いに隣接するように配置された平面トランスと、入力直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を前記平面トランスの一次巻線に供給するスイッチング回路と、前記平面トランスの第１の二次巻線および第２の二次巻線より出力される交流電圧を整流する整流回路とを備え、前記整流回路は、前記第１の出力端子部に接続される複数の第１の整流素子と、前記第２の出力端子部に接続される複数の第２の整流素子とを含むスイッチング電源装置であって、
前記平面トランスのうちの少なくとも前記第１の二次巻線、絶縁層、第２の二次巻線、第１の出力端子部、第２の出力端子部および第３の出力端子部を含む多層基板を備え、
前記多層基板は、複数の前記第１の整流素子が搭載される複数の第１の整流素子搭載部と、複数の前記第２の整流素子が搭載される複数の第２の整流素子搭載部とを有し、前記第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部は、多層基板の面に平行な方向に沿って交互に配置され、
前記多層基板は、更に、複数の前記第１の整流素子搭載部に搭載される複数の第１の整流素子と前記第１の出力端子部とを接続するための第１の接続部を含む第１の接続層と、複数の前記第２の整流素子搭載部に搭載される複数の第２の整流素子と前記第２の出力端子部とを接続するための第２の接続部を含む第２の接続層とを有し、
前記第１の整流素子搭載部と第２の整流素子搭載部が並ぶ方向は、前記第１の出力端子部と第２の出力端子部が並ぶ方向と平行であり、
前記第１の接続層と第２の接続層は、それらの間に配置された絶縁層を介して重ね合わされ、前記第１の接続部と第２の接続部は、前記第１の接続層と第２の接続層の間に配置された絶縁層を介して重ね合わされていることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 前記第３の出力端子部は、前記第１の二次巻線の面および第２の二次巻線の面に平行な方向に沿って、前記第２の出力端子部における第１の出力端子部とは反対側において前記第２の出力端子部に隣接するように配置され、
前記第２の二次巻線の一端部は、前記第１の出力端子部および第２の出力端子部よりも、前記第１の二次巻線および第２の二次巻線の内周部に近い位置に配置され、
前記多層基板は、更に、前記第２の二次巻線の一端部と前記第２の出力端子部とを接続する端子接続部を有することを特徴とする請求項８記載のスイッチング電源装置。 - 前記多層基板は、厚さ方向に積層された複数組の絶縁層、第１の二次巻線および第２の二次巻線を有し、複数の第１の二次巻線同士は並列に接続され、複数の第２の二次巻線同士は並列に接続されていることを特徴とする請求項８または９記載のスイッチング電源装置。
- 前記第１の接続層と第２の接続層は、多層基板の厚さ方向に交互に配置されていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載のスイッチング電源装置。
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