JP4064722B2 - Switching power transformer - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランス側と整流素子を一体化したスイッチング電源用トランスに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、スイッチング電源装置における高周波化に伴い1次側と2次側を分離するトランスの漏洩インダクタンスによるノイズやエネルギーロスが問題となっている。
【0003】
この問題を解決するには、トランス2次巻線と整流素子との間の線路長を最短にすることが知られており、例えば特開平8−288156号の電源装置用トランスにあっては、トランス巻線の端部にダイオードの端子を直接接続し、トランスの巻線とダイオードとの結線ラインを非常に短くし、漏洩インダクタンスの低減を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電源装置用トランスにあっては、2次巻線として帯状の導電板を1ターンとし、2次巻線の巻端の部分に整流ユニットのリード端子を直接ハンダ付けして固定しているため、2次巻線を複数ターンとしたトランス構造や1又は複数ターンの2次巻線を複数備えたトランス構造に適用することができず、1ターンの巻線構造に固定されてしまうという問題があった。
【0005】
本発明は、2次巻線の数に制約されることなく整流素子を最短距離で接続配置して漏洩インダクタンスを最小限に抑えるスイッチング電源用トランスを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
の目的を達成するため本発明は次のように構成する。
【0007】
本発明は、スイッチング電源用トランスを提供するものであり、ボビンに1次巻線と複数の2次巻線を巻いたトランス本体と、複数の2次巻線に対応して設けた複数の整流ユニットと、トランス本体の2次巻線外側に配置され、2次巻線の末端及び前記整流ユニットのリード端子を最短距離で接続して2次側整流回路を構成する中継電極板とを備えたことを特徴とする。
【0008】
このように本発明は、トランス2次巻線と整流ユニットとの間に挟む形で中継用電極板を配置し、この中継用金属板に対し巻線の線端及びダイオード側リード端子を最短距離で直接接続することで、2次巻線を複数も設けていても、中継用金属板の介在により整流ユニットの接続配置による拘束を受けず、どのような巻線構造であっても、整流ユニットを最短距離で接続することができる。
【0009】
ここで、整流ユニットは、カソードを共通接続した2つのダイオードを収納しており、中継用電極板は、2次巻線プラス側と一方のダイオードのアノード側リード端子を相互接続する第1電極板と、2次巻線マイナス側と他方のダイオードのアノード側リード端子を相互接続する第2電極板と、全てのダイオードのカソード側リード端子を共通接続する第3電極板を備え、第3電極板を整流プラス出力、第2電極板を整流マイナス出力とする。
【0010】
またスイッチング電源用トランスは、電極板を樹脂モールドした樹脂パッケージに整流ユニットを組み込み接続した整流モジュールを構成し、この整流モジュールの中継用電極板とトランス本体の2次巻線の末端との接続して最短位置に配置する。このように中継用電極板と整流ユニットが整流モジュールとして一体化されることで、トランス本体に対する組み付けが容易となり、生産性を向上してコストダウンを図ることができる。
【0011】
本発明のスイッチング電源用トランスは、整流モジュールの樹脂パッケージに、トランス本体のボビンを位置決めする嵌合溝を設け、組み立て容易にすると共に組み立て精度を高める。
【0012】
中継用電極板としては、ベース基板のプリントパターンで形成したものとしてもよい。また整流ユニットを、1つの2次巻線に対し複数設けてスタック素子として接続することもできる。
【0013】
整流モジュールは、樹脂パッケージに対し外側を露出して整流ユニットを組み込んでおり、整流モジュールの外側にヒートシンクを装着可能とする。これによりダイオードを効率よく冷却でき、また整流モジュールとヒートシンクを一体化して組み立てを容易にする。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明によるスイッチング電源用トランスの第1実施形態の説明図である。図1(A)は本発明によるトランス1の正面図、図1(B)はその側面図である。
【0015】
本発明のトランス1は、トランス本体2としてボビン5の内側に1次巻線を巻き回し、その外側に複数の2次巻線7を巻いた状態でコア2aを装着し、ボビン5の下には1次リード端子8が装着されている。このトランス本体2の側面には中継用電極板4を介して整流ユニットとして機能するダイオードユニット3a,3bが接続固定され、これによってトランス2次側の整流回路を構成している。
【0016】
中継用電極板4は、第1電極板4a,第2電極板4b及び第3電極板4cで構成される。第1,第2電極板4a,4bは中央に位置し、これを接触せずに跨ぐ形で逆U字型の第3電極板4cが配置されている。
【0017】
図2は図1のトランス1の回路構成である。図2(A)はトランス1の回路であり、図2(B)がダイオードユニット3a,3b及び中継用電極板4を構成する第1〜第3電極板4a〜4cとの関係を表わしている。
【0018】
図2(A)において、トランス1は端子P1,P2の1次巻線6に対し、2次側に2次巻線7a,7bの2つを巻いている。2次巻線7aに対してはダイオードD1,D2の整流回路が設けられ、また2次巻線7bに対してはダイオードD3,D4の整流回路が設けられ、これらの整流回路を出力側で並列接続して出力端子O1,O2に取り出している。
【0019】
図2(B)にあっては、中継用電極板4による2次巻線7a,7bとダイオードユニット3a,3bの関係が明らかである。ダイオードユニット3aはダイオードD1,D2を内蔵しており、そのカソードを共通接続し、アノードを独立とし、このためアノード端子A1,A2とカソード端子K1を持っている。ダイオードユニット3bも同じく2つのダイオードD3,D4を備え、アノード端子A3,A4とカソード端子K2を持っている。
【0020】
この2次巻線7a,7bとダイオードユニット3a,3bの接続は、中継用電極板4を介して行われる。即ち、2次巻線7aの+側の巻線端子S1を第1電極板4aに接続すると共に、ダイオードユニット3aのカソード端子A1を接続する。また2次巻線7aの巻線端子S2を第2電極板4bに接続し、同じくダイオードユニット3aのアノード端子A2を第2電極板4bに接続する。ダイオードユニット3aのカソード端子K1は第3電極板4cに接続する。
【0021】
2次巻線7b側についても2次巻線7a側と同様に、第1〜第3電極板4a〜4cに接続し、同じくダイオードユニット3b側についても同様に接続する。このような中継用電極板4の接続に対する整流出力は、ダイオードユニット3a,3bのカソード端子K1,K2を接続している第3電極板4cが出力端子O1に接続され、また第2電極板4bが整流出力の−側となる出力端子O2に接続される。
【0022】
図3は図1のトランス本体2を分解している。トランス本体2に設けているボビン5には、端子P1,P2をもって1次巻線6が巻かれている。ボビン5に巻いた1次巻線6の外側には、適宜の絶縁材を介して帯状の導電板でなる2次巻線7aを巻き付け、巻線端子S1,S2をボビン5の上側の切欠から外部に取り出す。この2次巻線7aを巻いた後、その外側に適宜の絶縁部材を介して2次巻線7bを巻き、巻線端子S3,S4をボビン5の下側の切欠より外部に取り出す。
【0023】
尚、ボビン5に対する巻線は、これに限定されず、まずボビン5に2次巻線7bを巻き、次に1次巻線6を巻き、最後に2次巻線7aを巻く構造としても良い。
【0024】
図4は図3の組立を経てコア2aを装着したトランス本体に対する中継用電極板側の組立分解図である。トランス本体2の側面には、図3のように巻き付けた2次巻線7a,7bの巻線端子S1〜S4が突出していることから、ここに第1及び第2電極板4a,4bを装着する。第1及び第2電極板4a,4bの2箇所には差込穴9がそれぞれ形成され、ここに巻線端子S1〜S4を挿入する。その外側に、逆U字型で中央に外側への屈曲部10を備えた第3電極板4cを配置する。
【0025】
図5はトランス本体2に対する中継用電極板4の組付け状態であり、この後に両側からダイオードユニット3a,3bを中継用電極板4の第1〜第3電極板4a〜4cの対応する位置に、図2(B)に従って接続する。
【0026】
このような構造を持つ図1の実施形態に示す本発明のトランス1にあっては、トランス本体2に巻いている複数の2次巻線、この例では2つの2次巻線7a,7bに対し、間に中継用電極板4を挟んで、その外側にダイオードユニット3a,3bを配置して、それぞれ巻線端子及びリード端子を最短距離で直接、接続することで、トランス1の2次巻線から整流用のダイオードまでの線路長を最小とし、これによってトランス1の漏洩インダクタンスを低減することができる。
【0027】
図6は本発明の第2実施形態を示したトランス1の説明図であり、この実施形態にあっては、トランス本体2に対し中継用電極板及びダイオードユニットを一体化した整流モジュール11を組み付けるようにしたことを特徴とする。整流モジュール11には嵌合溝15が形成され、ここにボビン5の両端の仕切板先端14が勘合して位置決めを行っている。
【0028】
図7は図6の整流モジュール11を示している。整流モジュール11は、外側に開口した箱型の樹脂パッケージ12を樹脂モールドにより成形しており、この樹脂パッケージ12を樹脂モールドにより成形する際に、中継用電極板4を構成する第1〜第3電極板4a〜4cを内部に埋め込み、一体に成形している。
【0029】
この樹脂パッケージ12に対する埋込み状態で、第3電極ユニット4cは、その屈曲部10が外側に露出している。また、図4のように第1電極板4a及び第2電極板4bに設けている差込穴9に対応した部分を開口12aとしており、この部分にトランス本体2側からの2次巻線の巻線端子を挿入接続すると同時に、外側よりダイオードユニット3a,3bを組み込んで、そのリード端子を半田付けにより接続できるようにしている。
【0030】
樹脂パッケージ12に対するダイオードユニット3a,3bの固定は、ネジ止めや溶接固定のいずれであってもよい。また、図6,図7の実施形態における回路は図2と同じである。
【0031】
このようにトランス本体2に対し接続する中継用電極板及びダイオードユニットを樹脂パッケージ12に一体化して整流モジュール11として構成しておくことで、トランス本体2に対する中継用電極板及びダイオードユニットの組付けが簡単となり、組立作業が容易となることで、生産性を高め、コスト的にも安価にすることができる。
【0032】
図8は本発明の第3実施形態を示したトランスの説明図である。この実施形態にあっては、トランス本体2に図10の回路図に示すように4つの2次巻線7a〜7dを設けた場合を例に取っている。これに対応して、トランス本体2の両側に整流モジュール11a,11bを配置している。
【0033】
図9は図8のトランス1に対するヒートシンクの取付構造である。トランス本体2の両側に配置した整流モジュール11a,11bの外側の面は、ヒートシンク取付面となっている。即ち、整流モジュール11aに示すように、その外側に組み込んだダイオードユニット3a,3bが露出しており、この露出面がヒートシンク装着面となることから、ここにヒートシンク13aをネジ止めなどにより固定することで、ダイオードユニットと3a,3bを冷却することができる。反対側の整流モジュール11bについても同様にして、ヒートシンク13bを設ける。
【0034】
図10は図8の第3実施形態におけるトランス及び整流回路の回路図である。この実施形態の回路図にあっては、1次巻線6に対し2次側に4つの2次巻線7a〜7dを設けている。2次巻線7a,7bに対しては整流モジュール11aが設けられ、ダイオードD1〜D4により2つの整流回路の出力を並列接続している。
【0035】
同様に2次巻線7c,7dに対しては整流モジュール11bが設けられ、ダイオードD5〜D8により2つの整流出力を並列接続している。したがって、この2次側からは2つの整流出力端子O1,O2とO3,O4が取り出される。
【0036】
図11は図8のトランス1におけるトランス本体2の巻線部分を分解している。図11において、ボビン5には、まず1次巻線6が巻かれる。次に1次巻線6の外側に適宜の絶縁材を介して2次巻線7aが巻かれ、図12の組立後のトランス本体2に示すように、ボビン5の右側の上部より巻線端子S1,S2を外部に取り出す。
【0037】
次に2次巻線7bがボビン5に巻かれ、図12のようにボビン右側の下側に巻線端子S3,S4が取り出される。続いて2次巻線7cが巻かれ、最後に2次巻線7dが巻かれる。このようにして4つの2次巻線7a〜7dが巻かれたボビン5に対し、コア2aを組み付けることで、図12のようなトランス本体2が組み立てられる。
【0038】
このトランス本体2に対しては、両側から整流モジュール11a,11bが装着される。この整流モジュール11a,11bの装着により、図10に示す整流回路が構成される。
【0039】
図13は図12の整流モジュール11aに埋め込んでいる中継用電極板4とダイオードユニット3a,3bの接続関係を透視状態で示している。この整流モジュール11aの樹脂パッケージ12には第1電極板4a、第2電極板4b及び第3電極板4cが埋め込まれており、ダイオードユニット3a,3bに組み込んでいるダイオードD1,D2及びダイオードD3,D4に対し、図示のようなリード端子との接続が行われている。そして、整流出力として第3電極板4cが+出力、第2電極板4bが−出力となる。
【0040】
図14は本発明によるトランスの第4実施形態の説明図である。この第4実施形態のトランス1にあっては、トランス本体2に2次巻線を縦方向に分けて巻いており、これに対応して整流モジュール11も2段階の組込み構造を持っており、更にその外側にヒートシンク13を装着可能としている。
【0041】
図15は図14の第4実施形態の回路図である。この回路図にあっては、1次巻線6に対し2つの2次巻線7a,7bを設けているが、2次巻線7a,7bの整流用のダイオードとして、2つのダイオードを並列接続して使用するスタックダイオードとしての回路接続を行っている。
【0042】
即ち2次巻線7aに対しダイオードユニット3a,3bを設け、ダイオードD1とD3を巻線端子S1からのラインに並列接続して、+側のスタック素子としている。同時にダイオードD2とD4も、巻線端子S2からの−ラインに並列接続して同じくスタック素子としている。
【0043】
2次巻線7b側についても同様に、2つのダイオードユニット3c,3dが設けられ、巻線端子S3からの+側のラインにダイオードD5,D7を並列接続してスタック素子とし、同時に巻線端子S4からの−ラインにダイオードD6,D8を並列接続してスタック素子としている。このような2つのダイオードの並列接続によるスタック素子の構成により、2次側の整流電流の電流容量を増加することができる。
【0044】
図16は図14の第4実施形態におけるトランス本体2の組立分解図である。この図16にあっては、ボビン5は上下及び中央の3箇所に仕切りを持った2段構造であり、まずボビン5に1次巻線6を巻き付ける。続いてボビン5の上側に2次巻線7aを巻き付け、ボビン5の下側に2次巻線7bを巻き付け、それぞれの巻線端子S1〜S4をボビンの上下及び中央部の切欠きから外部に取り出す。最終的に、ボビン5のコア装着穴5aに上下に分かれたコア2aを装着する。
【0045】
図17は、図14の第4実施形態におけるトランス1に使用している整流モジュール11における中継用電極板の構造と、これに対する4つのダイオードユニット3a〜3dの取付説明図である。
【0046】
図17において、整流モジュール11の樹脂パッケージの部分は破線で示しており、その中に埋め込んでいる第1電極板4a,第2電極板4b及び第3電極板4cを実線で表わしている。
【0047】
図18は図17の各電極板に対する4つのダイオードユニット3a〜3dのリード端子の接続であり、この接続によって図15に示したスタック素子としてのダイオードの並列接続が実現できる。
【0048】
図19は本発明によるトランス1の第5実施形態の組立分解図である。この第5実施形態にあってはボビン5に、前述の実施形態とは異なり、帯状の導電板ではなく通常のエナメル線を用いた2次巻線7を巻いている。ここでボビン5は横置きに配置されており、横置き状態でコア装着穴5aに対し両側からコア2aが装着されることで、トランス本体が横置き構造で構成される。
【0049】
この横置き構造のトランス本体に対しては、ボビン5からの巻線端子S1,S2の取出し側に整流モジュール11aを装着し、反対側の巻線端子S3,S4の取出し側には整流モジュール11bを装着する。
【0050】
整流モジュール11aには2つのダイオードユニット3a,3bが装着されている。整流モジュール11bには、図示しない反対側に2つの整流モジュール3c,3dが装着されている。この横置き型のトランス1における回路構成は、図2と同じになる。
【0051】
そして、この実施形態における横置き型のトランス1にあっても、トランス本体の2次巻線と整流モジュール11aに装着されたダイオードユニット3a〜3dとの間の距離は最短距離となり、トランス1の漏洩インダクタンスを最小限に低減することができる。
【0052】
図20は本発明によるトランス1の第6実施形態の組立分解図である。この第6実施形態のトランス1にあっては、図19に示したと同じボビン5を、この場合には縦置きとして2次巻線7を2つ巻いて巻線端子S1,S2を下側に取り出すと共に、巻線端子S3,S4を上側に取り出している。
【0053】
この状態で、コア取付穴5aに対し上下からコア2aを装着してトランス本体を組み立てる。このような縦置きのトランス本体に対しては整流モジュール11が側面に取り付けられ、この実施形態の整流モジュール11は金属ベース基板16上に形成したプリントパターン17に対しダイオードユニット3a,3bを設けており、中央に縦に配置したプリントパターン17の上下にはトランス本体側の巻線端子S1〜S4に対応して4つの巻線装着穴18a〜18dが設けられている。そして、金属ベース基板16の下側にリード端子19が取り出されている。
【0054】
このような組立分解図による組立後の状態は、図20(B)の平面図のようになる。即ちトランス本体2の側面に金属ベース基板16を介してダイオード3a,3Bが接続されている。この金属ベース基板16上に形成されているプリントパターン17が、既に説明した第1〜第5実施形態において設けている中継用金属板と同じ役割を果たしている。
【0055】
また図20の実施形態にあっては、金属ベース基板16自体がヒートシンクとして機能しており、ダイオードユニット3a,3bに対し別途、ヒートシンクを設ける必要はない。
【0056】
図21,図22及び図23の(A)〜(K)は、本発明によるトランスにおけるトランス本体と整流モジュールの各種の組合せ構造を示している。
【0057】
即ち、図21(A)〜(C)はトランス本体2の片側に整流モジュール11を組み付けた場合であり、トランス本体2における2次巻線の数に対応した数の整流ユニットを設けている。また図21(D)(E)は、1つの整流モジュール11に対し複数のトランス本体2を配置した場合である。
【0058】
図22(F)(G)は、トランス本体2の両側に整流モジュール11a,11bを配置した場合である。また図22(H)(I)は、トランス本体2に対しダイオードユニットを上下に配置した整流モジュール11aを片側または両側に配置している。
【0059】
更に図23(J)(K)にあっては、トランス本体2の外側に直交する方向で整流モジュール11を配置しており、例えば図23(J)の場合には整流モジュール11の両側にダイオードユニット3a,3b(図示せず)を配置する。図23(K)は、トランス本体2に対し両側に直交する方向で整流モジュール11a,11bを配置しており、これによって合計4つのダイオードユニット3a〜3dが配置される。
【0060】
図24は本発明のトランスにおける整流モジュールを用いた構造に適用可能な整流回路の例である。即ち、図24(A)のフォワード整流回路21または図24(B)のフォワード整流回路22、更には図24(C)の倍電流整流回路23を使用することができる。
【0061】
図25は本発明のトランスの整流モジュールを用いた構造に適用可能な同期整流回路の例である。即ち、図25(A)のフォワード同期整流回路24、図25(B)のフォワード同期整流回路25、更には図25(C)の倍電流同期整流回路26について本発明が適用でき、この同期整流回路にあっては、ダイオードの代わりにFETを用いたスイッチング素子Q1,Q2を使用することになる。
【0062】
なお本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に本発明は上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【0063】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、トランス2次巻線とダイオードユニットとの間に挟む形で中継用電極板を配置し、この中継用電極板に対し2次巻線の先端及びダイオード側のリード端子を最短距離で直接接続する構造としたことで、トランスに2次巻線を複数設けていても、中継用電極板の介在によりダイオードユニットの接続配置による拘束を受けることなく、どのような巻線構造であってもダイオードユニットを最短距離で接続することができ、これによってトランスの漏洩インダクタンスを大幅に低減し、ノイズの低減と電源変換効率を高めることができる。
【0064】
また、トランス本体に対し中継用電極板とダイオードユニットを一体化した整流モジュールを設けて、これを組付け接続することで、トランス本体に対する整流回路側の組付け作業を容易とし、生産性を向上させることで、コスト的にも安価に作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるトランスの第1実施形態を示した説明図
【図2】図1の第1実施形態の回路図
【図3】図1のトランス本体の組立分解図
【図4】トランス本体に対する中継用電極板の組立分解図
【図5】トランス本体に接続した中継用電極板に対するダイオードユニットの組立分解図
【図6】整流モジュールを使用した本発明によるトランスの第2実施形態の説明図
【図7】図6の整流モジュールに対するダイオードユニットの組立分解図
【図8】2組の整流モジュールを使用した本発明によるトランスの第3実施形態の説明図
【図9】図8のトランスに対するヒートシンクの組立分解図
【図10】図8の第3実施形態の回路図
【図11】図8のトランス本体の組立分解図
【図12】トランス本体に対する整流モジュールの組立分解図
【図13】図12の整流モジュールにおける中継用電極板に対するダイオードユニットの接続状態の説明図
【図14】本発明によるトランスの第4実施形態の説明図
【図15】図14の第4実施形態の回路図
【図16】図14のトランス本体の組立分解図
【図17】図14の整流モジュールにおけるダイオードユニットの組立分解図
【図18】図17の整流モジュールにおけるダイオードユニットの接続状態の説明図
【図19】横置き構造をとる本発明によるトランスの第5実施形態の説明図
【図20】金属ベース基板を用いた本発明によるトランスの第6実施形態の説明図
【図21】本発明によるトランス本体と整流モジュールの組合せ配置の説明図
【図22】図21に続くトランス本体と整流モジュールの組合せ配置の説明図
【図23】図22に続くトランス本体と整流モジュールの組合せ配置の説明図
【図24】本発明が適用できるフォワード整流回路の回路図
【図25】本発明が適用できる同期整流回路の回路図
【符号の説明】
1:トランス
2:トランス本体
2a:コア
3,3a〜3h:ダイオードユニット
4:中継用電極板
4a:第1電極板
4b:第2電極板
4c:第3電極板
5:ボビン
5a:コア装着穴
6:1次巻線
7,7a〜7d:2次巻線
8:1次リード端子
9:差込穴
10:屈曲部
11,11a,11b:整流モジュール
12:樹脂パッケージ
12a:開口
13,13a,13b:ヒートシンク
14:仕切板先端
15:嵌合溝
16:金属ベース基板
17:プリントパターン
18a〜18d:巻線接続穴
19:リード端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transformer for switching power supply in which a transformer side and a rectifying element are integrated.
[0002]
[Prior art]
In recent years, noise and energy loss due to a leakage inductance of a transformer that separates a primary side and a secondary side have become a problem with higher frequency in a switching power supply device.
[0003]
To solve this problem, there a line length between the transformer secondary winding and the rectifying device are known to the shortest, for example, to the transformer for power supply of JP-A 8-28815 No. 6 The terminal of the diode is directly connected to the end of the transformer winding, and the connection line between the transformer winding and the diode is made very short to reduce the leakage inductance.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional transformer for a power supply device, a strip-shaped conductive plate is used as one turn as the secondary winding, and the lead terminal of the rectifying unit is directly soldered to the winding end portion of the secondary winding. Therefore, it cannot be applied to transformer structures with multiple turns of secondary windings or transformer structures with multiple secondary windings of one or more turns. There was a problem of being.
[0005]
An object of the present invention is to provide a transformer for a switching power supply that minimizes leakage inductance by connecting and arranging rectifying elements at the shortest distance without being limited by the number of secondary windings.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0007]
The present invention provides a transformer for a switching power supply, which includes a transformer body in which a primary winding and a plurality of secondary windings are wound around a bobbin, and a plurality of rectifiers provided corresponding to the plurality of secondary windings. And a relay electrode plate that is disposed outside the secondary winding of the transformer body and connects the terminal end of the secondary winding and the lead terminal of the rectifying unit at the shortest distance to form a secondary rectifier circuit. It is characterized by that.
[0008]
Thus, in the present invention, the relay electrode plate is disposed so as to be sandwiched between the transformer secondary winding and the rectifying unit, and the wire end of the winding and the diode side lead terminal are the shortest distance from the relay metal plate. Even if a plurality of secondary windings are provided by being directly connected to each other, the rectification unit is not restricted by the connection arrangement of the rectification unit due to the interposition of the relay metal plate, and any winding structure can be used. Can be connected in the shortest distance.
[0009]
Here, the rectifier unit is accommodated two diodes connected in common cathode, the relay electrode plate is first to interconnect the A node side lead terminals of the secondary winding positive and one diode comprising an electrode plate, a second electrode plate interconnecting a node side lead terminals of the secondary winding minus side and the other diode, a third electrode plate for commonly connecting the cathode-side lead terminals of all diodes, the The three-electrode plate is a rectified plus output , and the second electrode plate is a rectified minus output.
[0010]
The switching power transformer comprises a rectifying module in which a rectifying unit is incorporated and connected to a resin package in which an electrode plate is molded with resin, and the relay electrode plate of the rectifying module is connected to the end of the secondary winding of the transformer body. And place it in the shortest position. Thus, by integrating the relay electrode plate and the rectification unit as a rectification module, assembly to the transformer body is facilitated, productivity can be improved, and cost can be reduced.
[0011]
The transformer for switching power supply according to the present invention is provided with a fitting groove for positioning the bobbin of the transformer main body in the resin package of the rectifying module, thereby facilitating the assembly and increasing the assembly accuracy.
[0012]
The relay electrode plate may be formed of a printed pattern on the base substrate. A plurality of rectifying units may be provided for one secondary winding and connected as a stack element.
[0013]
The rectifying module has a rectifying unit that is exposed to the outside with respect to the resin package, and a heat sink can be attached to the outside of the rectifying module. As a result, the diode can be efficiently cooled, and the rectifying module and the heat sink are integrated to facilitate assembly.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of a transformer for switching power supply according to the present invention. FIG. 1 (A) is a front view of a
[0015]
In the
[0016]
The
[0017]
FIG. 2 shows a circuit configuration of the
[0018]
In FIG. 2A, the
[0019]
In FIG. 2B, the relationship between the
[0020]
The
[0021]
Similarly to the secondary winding 7a side, the secondary winding 7b side is connected to the first to
[0022]
FIG. 3 is an exploded view of the
[0023]
In addition, the winding with respect to the
[0024]
FIG. 4 is an exploded view of the relay electrode plate side with respect to the transformer body on which the
[0025]
FIG. 5 shows an assembled state of the
[0026]
In the
[0027]
FIG. 6 is an explanatory view of the
[0028]
FIG. 7 shows the rectifying
[0029]
In the embedded state in the
[0030]
The
[0031]
As described above, the relay electrode plate and the diode unit connected to the transformer
[0032]
FIG. 8 is an explanatory diagram of a transformer showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the
[0033]
FIG. 9 shows a heat sink mounting structure for the
[0034]
FIG. 10 is a circuit diagram of a transformer and a rectifier circuit in the third embodiment of FIG. In the circuit diagram of this embodiment, four
[0035]
Similarly, a
[0036]
FIG. 11 is an exploded view of the winding portion of the
[0037]
Next, the secondary winding 7b is wound around the
[0038]
[0039]
FIG. 13 shows the connection relationship between the
[0040]
FIG. 14 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of a transformer according to the present invention. In the
[0041]
FIG. 15 is a circuit diagram of the fourth embodiment of FIG. In this circuit diagram, two
[0042]
That is,
[0043]
Similarly, on the secondary winding 7b side, two
[0044]
FIG. 16 is an exploded view of the
[0045]
FIG. 17 is an explanatory diagram of the structure of the relay electrode plate in the rectifying
[0046]
In FIG. 17, the resin package portion of the rectifying
[0047]
FIG. 18 shows the connection of the lead terminals of the four
[0048]
FIG. 19 is an exploded view of the fifth embodiment of the
[0049]
For this horizontally mounted transformer body, a
[0050]
Two
[0051]
Even in the
[0052]
FIG. 20 is an exploded view of the sixth embodiment of the
[0053]
In this state, the
[0054]
The state after assembly by such an exploded view is as shown in the plan view of FIG. That is, the
[0055]
In the embodiment of FIG. 20, the
[0056]
FIGS. 21, 22 and 23 (A) to (K) show various combinations of the transformer main body and the rectifying module in the transformer according to the present invention.
[0057]
21A to 21C show the case where the rectifying
[0058]
FIGS. 22F and 22G show the case where the rectifying
[0059]
Further, in FIGS. 23 (J) and (K), the rectifying
[0060]
FIG. 24 shows an example of a rectifier circuit applicable to the structure using the rectifier module in the transformer of the present invention. That is, the
[0061]
FIG. 25 shows an example of a synchronous rectifier circuit applicable to the structure using the transformer rectifier module of the present invention. That is, the present invention can be applied to the forward synchronous rectifier circuit 24 in FIG. 25A, the forward
[0062]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, includes appropriate modifications that do not impair the object and advantages thereof, and the present invention is not limited by the numerical values shown in the above-described embodiment.
[0063]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the relay electrode plate is disposed so as to be sandwiched between the transformer secondary winding and the diode unit, and the tip of the secondary winding and the diode with respect to this relay electrode plate. The lead terminal on the side is directly connected at the shortest distance, so even if multiple secondary windings are provided on the transformer, any of the relay terminals can be used without any restriction due to the connection arrangement of the diode unit. Even with such a winding structure, the diode units can be connected at the shortest distance, thereby greatly reducing the leakage inductance of the transformer, and reducing noise and improving power conversion efficiency.
[0064]
Also, by providing a rectification module that integrates the relay electrode plate and diode unit to the transformer body, and connecting it by assembling it, the assembly work on the rectifier circuit side to the transformer body is facilitated and productivity is improved. By making it, it can be made inexpensively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a first embodiment of a transformer according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment of FIG. 1. FIG. 3 is an exploded view of the transformer body of FIG. FIG. 5 is an exploded view of the diode unit with respect to the relay electrode plate connected to the transformer body. FIG. 6 is a diagram illustrating a second embodiment of the transformer according to the present invention using a rectifying module. FIG. 7 is an exploded view of a diode unit for the rectifying module of FIG. 6. FIG. 8 is an explanatory view of a third embodiment of the transformer according to the present invention using two sets of rectifying modules. FIG. 10 is a circuit diagram of the third embodiment of FIG. 8. FIG. 11 is an exploded view of the transformer body of FIG. 8. FIG. 12 is an exploded view of the rectifying module with respect to the transformer body. 13 is an explanatory diagram of a connection state of a diode unit to a relay electrode plate in the rectifying module of FIG. 12. FIG. 14 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of a transformer according to the present invention. FIG. 16 is an exploded view of the transformer body in FIG. 14. FIG. 17 is an exploded view of the diode unit in the rectifying module in FIG. 14. FIG. 18 is an explanatory diagram of the connection state of the diode unit in the rectifying module in FIG. FIG. 19 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of a transformer according to the present invention having a horizontally placed structure. FIG. 20 is an explanatory diagram of a sixth embodiment of a transformer according to the present invention using a metal base substrate. FIG. 22 is an explanatory diagram of a combination arrangement of a main body and a rectification module. FIG. 22 is an explanatory diagram of a combination arrangement of a transformer main body and a rectification module following FIG. Circuit diagram of the synchronous rectifier circuit the circuit diagram FIG. 25 the present invention can be applied in the forward rectifying circuit diagram of a combination arrangement of the transformer body and rectifier module subsequent to 22 [24] The present invention is applicable [Description of symbols]
1: Transformer 2:
Claims (6)
前記複数の2次巻線に対応して設けた複数の整流ユニットと、
前記トランス本体の2次巻線外側に配置され、前記2次巻線の末端及び前記整流ユニットのリード端子を最短距離で接続して2次側整流回路を構成する中継用電極板と、
を備え、
前記整流ユニットは、カソードを共通接続した2つのダイオードを収納しており、
前記中継用電極板は、2次巻線プラス側と前記一方のダイオードのアノード側リード端子を相互接続する第1電極板と、2次巻線マイナス側と前記他方のダイオードのアノード側リード端子を相互接続する第2電極板と、前記2つのダイオードのカソード側リード端子を共通接続する第3電極板を備え、前記第3電極板を整流プラス出力、前記第2電極板を整流マイナス出力とすることを特徴とするスイッチング電源用トランス。A transformer body in which a primary winding and a plurality of secondary windings are wound around a bobbin;
A plurality of rectification units provided corresponding to the plurality of secondary windings;
A relay electrode plate that is disposed outside the secondary winding of the transformer body and connects the terminal of the secondary winding and the lead terminal of the rectifying unit at the shortest distance to form a secondary rectifier circuit ;
With
The rectifying unit houses two diodes having a common cathode connected thereto,
The relay electrode plate includes a first electrode plate that interconnects the secondary winding plus side and the anode side lead terminal of the one diode, a secondary winding minus side, and the anode side lead terminal of the other diode. A second electrode plate to be interconnected and a third electrode plate for commonly connecting the cathode side lead terminals of the two diodes are provided, the third electrode plate being a rectified plus output, and the second electrode plate being a rectified minus output. This is a transformer for switching power supply.
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