JP4197327B2 - Inductance parts - Google Patents

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本発明は、スイッチング電源等においてインダクタやトランスとして用いられ、コアに巻回したコイルに交流電流が重畳した直流電流が流されるインダクタンス部品に関する。   The present invention relates to an inductance component that is used as an inductor or a transformer in a switching power supply or the like, and in which a direct current in which an alternating current is superimposed is applied to a coil wound around a core.

スイッチング電源等のチョークコイルやトランスにおいては、機能上、各コイルには直流電流に交流電流が重畳して流される。従ってこれらのチョークコイルやトランスを構成するコアは、磁気飽和せず、透磁率特性が良好なことが求められる。   In a choke coil and a transformer such as a switching power supply, an AC current is superimposed on a DC current in each coil in terms of function. Therefore, the cores constituting these choke coils and transformers are required not to be magnetically saturated and to have good magnetic permeability characteristics.

近年においては、スイッチング電源などの電子部品の小型化が求められ、これに伴い、部品の小型化が可能な高周波化が図られている。高周波化されると、従来の金属製コアではコアロスが大となるため使用が困難となり、コアロスの小さい、固有抵抗の高いフェライトコアを用いることが好ましくなる。しかしながら、フェライトコアは飽和磁束密度が小さい。このため、例えば特許文献1には、E型コアの中脚のギャップ形成部分に、コイルに流れる直流電流によって生じる磁束と逆方向の磁束を供給する永久磁石を設けることが提案されている。   In recent years, electronic components such as switching power supplies have been required to be miniaturized, and accordingly, higher frequencies that can reduce the size of components have been achieved. When the frequency is increased, the conventional metal core has a large core loss, making it difficult to use, and it is preferable to use a ferrite core having a small core loss and a high specific resistance. However, the ferrite core has a low saturation magnetic flux density. For this reason, for example, Patent Document 1 proposes that a permanent magnet for supplying a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux generated by the direct current flowing in the coil is proposed in the gap forming portion of the middle leg of the E-type core.

特開2002−231540号公報JP 2002-231540 A

しかしながら、特許文献1に開示されているように、コイルによって生じる磁束の通路に永久磁石を設けると、永久磁石が減磁されるため、チョークコイルおよびトランスの磁石のバイアス量が設計値から変動して所定の性能が得られないという問題点がある。
本発明等はこの問題点解決しうるインダクタンス部品として、特願2005−100383号において、複数のフェライトコアを、コア間に磁気ギャップを形成して組み合わせ、少なくとも1つのコアにコイルを巻回し、前記コイルを巻回したコアに、そのコアに巻回されるコイルに流れる直流電流によって生じる磁束と逆方向の磁束を供給する一対の永久磁石を、これらの永久磁石によって供給される磁束がコアのコイル巻回部を通るように、コアの表面に設けたものを提案した。
However, as disclosed in Patent Document 1, if a permanent magnet is provided in the path of magnetic flux generated by the coil, the permanent magnet is demagnetized, so that the bias amount of the choke coil and transformer magnet varies from the design value. Therefore, there is a problem that predetermined performance cannot be obtained.
As an inductance component present inventors have that can solve this problem, in Japanese Patent Application No. 2005-100383, a plurality of ferrite cores, combined to form a magnetic gap between the core, a coil wound thereabout at least one core, The core around which the coil is wound is provided with a pair of permanent magnets for supplying a magnetic flux in a direction opposite to the magnetic flux generated by the direct current flowing through the coil wound around the core. We proposed what was provided on the surface of the core so as to pass through the coil winding part.

本発明は、前記先願発明の改良に関するもので、磁束飽和を防止するための永久磁石を有するインダクタンス部品において、永久磁石の減磁のおそれがなく、特性が維持できると共に、製造が容易となる構成のものを提供することを目的とする。   The present invention relates to an improvement of the invention of the prior application. In an inductance component having a permanent magnet for preventing magnetic flux saturation, there is no risk of demagnetization of the permanent magnet, characteristics can be maintained, and manufacture is facilitated. It aims at providing the thing of composition.

本発明のインダクタンス部品は、交流電流が重畳した直流電流を流す少なくとも1つのコイルを巻回するコアを有するインダクタンス部品であって、
フェライトコアに1つの磁気ギャップを形成し、
前記フェライトコアに巻回されるコイルに流れる直流電流によって生じる磁束と逆方向の磁束を供給する一対の永久磁石を、その永久磁石によって供給される磁束がコアのコイル巻回部を通るように、一方の磁石は前記磁気ギャップ近傍におけるコアの表面に、その表面に対面する面とその反対側の面が逆極性となるように設け、他方の磁石は前記磁気ギャップを前記一方の磁石との間で挟むように磁気ギャップ近傍におけるコアの表面に、その表面に対面する面とその反対側の面が逆極性となるように前記一方の磁石と極性を逆向きにして設けた
ことを特徴とする。
The inductance component of the present invention is an inductance component having a core for winding at least one coil for passing a DC current superimposed with an AC current,
Form one magnetic gap in the ferrite core,
A pair of permanent magnets that supply a magnetic flux in a direction opposite to a magnetic flux generated by a direct current flowing in a coil wound around the ferrite core, so that the magnetic flux supplied by the permanent magnet passes through the coil winding portion of the core. One magnet is provided on the surface of the core in the vicinity of the magnetic gap so that the surface facing the surface and the opposite surface are opposite in polarity, and the other magnet has the magnetic gap between the one magnet and the other magnet. The surface of the core in the vicinity of the magnetic gap so as to be sandwiched between the magnets is provided with a polarity opposite to that of the one magnet so that the surface facing the surface and the opposite surface are opposite in polarity. .

なお、ここで、コアの表面とは、コア内に埋設されない外気への露出面という意味であり、コアの表裏面が想定される場合の裏面や、U型コアの内周面なども含まれる。   Here, the surface of the core means a surface exposed to the outside air that is not embedded in the core, and includes the back surface when the front and back surfaces of the core are assumed, the inner peripheral surface of the U-shaped core, and the like. .

また、本発明のインダクタンス部品は、前記フェライトコアの内周面に前記永久磁石を設けた
ことを特徴とする。
The inductance component of the present invention is characterized in that the permanent magnet is provided on the inner peripheral surface of the ferrite core.

また、本発明インダクタンス部品は、前記永久磁石がフェライト磁石でなる
ことを特徴とする。
The inductance component of the present invention is characterized in that the permanent magnet is a ferrite magnet.

本発明によれば、磁気ギャップ間のコアに対し、コアに巻回したコイルに流れる直流電流により生じる磁束と逆方向の磁束を発生させる一対の永久磁石を、磁気ギャップを挟みかつコアの表面に永久磁石の着磁方向が表面に対して直交するように設けたので、コイルに流れる直流電流により生じる磁束が永久磁石から供給される磁束分だけ相殺され、磁気飽和が抑制される。本発明のインダクタンス部品は、永久磁石がコアの磁路ではなく、コアの表面に設けたものであり、実質的に永久磁石の減磁が生じない。 According to the present invention, a pair of permanent magnets that generate a magnetic flux in a direction opposite to a magnetic flux generated by a direct current flowing in a coil wound around a core between the magnetic gaps are sandwiched between the magnetic gap and the surface of the core. Since the permanent magnet is provided so that the magnetization direction is perpendicular to the surface, the magnetic flux generated by the direct current flowing through the coil is canceled by the amount of magnetic flux supplied from the permanent magnet, and magnetic saturation is suppressed. In the inductance component of the present invention, the permanent magnet is provided not on the magnetic path of the core but on the surface of the core, and substantially no demagnetization of the permanent magnet occurs.

また、本発明のインダクタンス部品は、コアの表面に永久磁石を設けるため、貼り付けなどにより容易に取付けることができ、既存のインダクタンス部品に後付けすることも可能となる。   Further, since the inductance component of the present invention is provided with a permanent magnet on the surface of the core, it can be easily attached by pasting or the like, and can be retrofitted to an existing inductance component.

また、複数のコアを組み合わせて各突き合わせ部に磁気ギャップを形成するとすれば、磁気ギャップを正確に合わせるための製造上の精確な作業が必要となるが、本発明による場合にはコアは1つの磁気ギャップを有するように構成したので、製造が容易となる。 Further, if a magnetic gap is formed at each abutting portion by combining a plurality of cores, precise manufacturing work for accurately aligning the magnetic gap is required. In the present invention , one core is used. Since it is configured to have a magnetic gap, manufacturing is facilitated.

また、本発明のインダクタンス部品において、一対の永久磁石をその間に磁気ギャップが介在するように設けることにより、永久磁石による良好な磁気飽和抑制効果が得られる。また、小さい永久磁石を用いることができるため、インダクタンス部品の小型化が図れる。   Further, in the inductance component of the present invention, by providing a pair of permanent magnets so that a magnetic gap is interposed therebetween, a good magnetic saturation suppression effect by the permanent magnets can be obtained. In addition, since a small permanent magnet can be used, the inductance component can be reduced in size.

また、本発明のインダクタンス部品において、前記フェライトコアの内周面に前記永久磁石を設けることにより、コアの外周面から永久磁石が突出することがなく、インダクタンス部品の小型化が図れる。   In the inductance component of the present invention, by providing the permanent magnet on the inner peripheral surface of the ferrite core, the permanent magnet does not protrude from the outer peripheral surface of the core, and the inductance component can be reduced in size.

また、本発明のインダクタンス部品において、前記永久磁石を前記磁気ギャップ近傍に設けることにより、コアのほぼ全周にわたって良好な磁気飽和抑制効果が得られる。   In the inductance component of the present invention, by providing the permanent magnet in the vicinity of the magnetic gap, a good magnetic saturation suppression effect can be obtained over almost the entire circumference of the core.

また、本発明のインダクタンス部品において、コアのみならず、永久磁石もフェライトにより構成することにより、渦電流の発生が少なく、したがってコアロスが少なく、高周波化に適したインダクタンス部品が実現できる。   In addition, in the inductance component of the present invention, not only the core but also the permanent magnet is made of ferrite, so that an inductance component suitable for high frequency can be realized with less generation of eddy currents, and hence less core loss.

図1は本発明のインダクタンス部品の一実施の形態を示す図である。このインダクタンス部品はスイッチング電源のチョークコイルを構成するものである。1は、2つのU型コア1a、1bおよびコアブロック1cとを、1つの磁気ギャップ2と実質的にノーギャップとなる2つの接着部3を組み合わせたものである。このコア1はMn−Zn系あるいはNi−Zn系フェライトからなる。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an inductance component of the present invention. This inductance component constitutes a choke coil for a switching power supply. 1 is a combination of two U-shaped cores 1a and 1b and a core block 1c with one magnetic gap 2 and two adhesive portions 3 that are substantially no gaps. The core 1 is made of Mn—Zn or Ni—Zn ferrite.

本実施の形態においては、フェライトでなるコアブロック1cは、2つのU型コア1a、1bの片側の脚部1f、1g間に固定される。また、磁気ギャップ2は、他側の脚部1d、1eの先端間に樹脂シートなどの非磁性体を接着するか、または不図示の金具でコア間の間隔を調整することによって形成している。フェライトブロック1cの接着部3を実質的にノーギャップとするには、接着部3の厚みは好ましくは50μm以下さらに好ましくは30μm以下である。また、磁気ギャップ2の幅gはコア1の内周の長さの1/200ないし1/10であり、好ましくは1/100〜1/20である。   In the present embodiment, the core block 1c made of ferrite is fixed between the leg portions 1f and 1g on one side of the two U-shaped cores 1a and 1b. The magnetic gap 2 is formed by adhering a non-magnetic material such as a resin sheet between the tips of the leg portions 1d and 1e on the other side, or adjusting the interval between the cores with a metal fitting (not shown). . In order to make the adhesion part 3 of the ferrite block 1c substantially no gap, the thickness of the adhesion part 3 is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less. The width g of the magnetic gap 2 is 1/200 to 1/10 of the length of the inner circumference of the core 1, and preferably 1/100 to 1/20.

4、5はそれぞれコア1に巻回されるコイルであり、各コイル4、5は交流電流が重畳した直流電流が流されるものである。これらのコイル4、5に流れる直流電流によって生じる磁束Φ1はコア1に同方向に周回して通る。   Reference numerals 4 and 5 denote coils wound around the core 1, and each of the coils 4 and 5 receives a direct current in which an alternating current is superimposed. A magnetic flux Φ1 generated by a direct current flowing through these coils 4 and 5 passes around the core 1 in the same direction.

6、7は一方のコア1の磁気飽和抑制のために設けられた一対の永久磁石である。これらの永久磁石6、7は、一方の磁極(永久磁石6はS極、永久磁石7はN極)をコア1の表面に対向させて設ける。すなわち一対の永久磁石6、7をその着磁方向がコア表面に対して直交する(コア1の表面に対する面の極性とその反対側の面が逆極性となる)ように、かつ永久磁石6、7が表面に対して逆極性となるようにコア1の磁気ギャップ2の近傍に磁気ギャップ2を挟んで設ける。これらの対をなす永久磁石6、7で発生する磁束Φ2は、それぞれコイル4、5に流れる直流電流によって生じる磁束Φ1に対して、逆方向となり、磁束Φ1をそれぞれのコア1内で打ち消す方向に供給される。 Reference numerals 6 and 7 denote a pair of permanent magnets provided for suppressing magnetic saturation of one core 1. These permanent magnets 6 and 7 are provided with one magnetic pole (the permanent magnet 6 is an S pole and the permanent magnet 7 is an N pole) facing the surface of the core 1. That is, the magnetizing direction of the pair of permanent magnets 6 and 7 is perpendicular to the core surface (the polarity of the surface with respect to the surface of the core 1 and the opposite surface is opposite), and the permanent magnets 6 and 7 The magnetic gap 2 is provided in the vicinity of the magnetic gap 2 of the core 1 so that 7 has a reverse polarity with respect to the surface. The magnetic flux Φ2 generated by the paired permanent magnets 6 and 7 is opposite to the magnetic flux Φ1 generated by the direct current flowing in the coils 4 and 5, respectively, and is in a direction to cancel the magnetic flux Φ1 in each core 1. Supplied.

このように、コア1に巻回したコイル4、5に流れる直流電流により生じる磁束Φ1と逆方向の磁束Φ2を発生させる永久磁石6、7を設けることにより、コイル4、5に流れる直流電流により生じる磁束が永久磁石6、7から供給される磁束分だけ打ち消され、磁気飽和が防止され、大電流に対応できるインダクタンス部品が提供できる。   In this way, by providing the permanent magnets 6 and 7 that generate the magnetic flux Φ2 in the opposite direction to the magnetic flux Φ1 generated by the direct current flowing in the coils 4 and 5 wound around the core 1, the direct current flowing in the coils 4 and 5 The generated magnetic flux is canceled by the amount of the magnetic flux supplied from the permanent magnets 6 and 7, magnetic saturation is prevented, and an inductance component capable of handling a large current can be provided.

また、各対をなす永久磁石6、7の磁束のうち、コイル4、5に流す直流電流によって生じる磁束Φ1と同方向の磁束Φ3の流れが、磁気ギャップ2によって減少するので、各対をなす永久磁石6、7が逆磁界を与えるという目的を有効に達成することができる。   In addition, among the magnetic fluxes of the permanent magnets 6 and 7 forming each pair, the flow of the magnetic flux Φ3 in the same direction as the magnetic flux Φ1 generated by the direct current flowing through the coils 4 and 5 is reduced by the magnetic gap 2, so each pair is formed. The object that the permanent magnets 6 and 7 provide a reverse magnetic field can be effectively achieved.

また、本発明においては、永久磁石6、7はコア1の磁路ではなく、コア1の表面に設けたので、コイル4、5に流れる直流電流により生じる磁束Φ1はこの永久磁石6、7をほとんど通らず、実質的に永久磁石6、7の減磁が生じない。   In the present invention, since the permanent magnets 6 and 7 are provided not on the magnetic path of the core 1 but on the surface of the core 1, the magnetic flux Φ 1 generated by the direct current flowing in the coils 4 and 5 causes the permanent magnets 6 and 7. Most of the permanent magnets 6 and 7 are not demagnetized.

また、コア1の表面に永久磁石6、7を設けるため、貼り付けなどにより容易に取付けることができ、既存のインダクタンス部品に後付けすることも可能となる。   Moreover, since the permanent magnets 6 and 7 are provided on the surface of the core 1, it can be easily attached by pasting or the like, and can be retrofitted to existing inductance components.

また、複数のコアを組み合わせて各突き合わせ部に磁気ギャップを形成するとすれば、磁気ギャップを正確に設定するための製造上に困難が伴うが、本発明による場合にはコア1は1つの磁気ギャップ2を有するように構成したので、磁気ギャップ2の調整が容易であり、製造が容易となる。 Further, if a plurality of cores are combined to form a magnetic gap at each abutting portion, there will be difficulty in manufacturing for accurately setting the magnetic gap, but in the case of the present invention , the core 1 has one magnetic gap. Therefore, the magnetic gap 2 can be easily adjusted and manufactured easily.

本発明において、永久磁石6、7としてはSm−Co系などの高い固有保磁力の金属系永久磁石を用いることもできるが、永久磁石6、7にもフェライト磁石によって構成することにより、例えば数十〜100kHz以上の高周波によってスイッチングするスイッチング電源に用いたとしても、コアロスの少ないインダクタンス部品が実現できる。   In the present invention, metal permanent magnets having high intrinsic coercive force such as Sm-Co can be used as the permanent magnets 6 and 7, but the permanent magnets 6 and 7 are also made of ferrite magnets. Even when used for a switching power supply that switches at a high frequency of 10 to 100 kHz or more, an inductance component with little core loss can be realized.

次に本発明のインダクタンス部品における永久磁石6、7の配置などについて実験した結果について説明する。図2(1)は永久磁石をコア1に設けない従来例である。   Next, the results of experiments on the arrangement of the permanent magnets 6 and 7 in the inductance component of the present invention will be described. FIG. 2A is a conventional example in which no permanent magnet is provided on the core 1.

図2(2)はコア1の磁気ギャップ2が永久磁石6、7の間に介在するように、磁気ギャップ2を間に形成した脚部1d、1eの両端に永久磁石6、7を、その発生磁束φ2がコイル4、5に流れる直流電流により磁束φ1に加わるように構成したもの(比較例)である。   2 (2) shows that the permanent magnets 6 and 7 are arranged at both ends of the leg portions 1d and 1e formed with the magnetic gap 2 so that the magnetic gap 2 of the core 1 is interposed between the permanent magnets 6 and 7. The generated magnetic flux φ2 is configured to be applied to the magnetic flux φ1 by a direct current flowing through the coils 4 and 5 (comparative example).

図2(3)は、永久磁石6、7の取付け位置を同じにし、そのNS極の向きを図2(2)と反対にすることにより、永久磁石6、7の磁束φ2がコイル4、5に流れる直流電流により発生する磁束φ1を相殺するように構成したもの(実施例)である。   In FIG. 2 (3), the permanent magnets 6, 7 are mounted at the same position, and the NS pole direction is opposite to that in FIG. 2 (2), so that the magnetic flux φ 2 of the permanent magnets 6, 7 is changed to the coils 4, 5. (Example) It is comprised so that the magnetic flux (phi) 1 generate | occur | produced with the direct current which flows into may be canceled.

図2(4)は、永久磁石6、7の取付け位置が磁気ギャップ2の近傍となり、永久磁石6、7の磁束φ2がコイル4、5に流れる直流電流により発生する磁束φ1を相殺するように構成したもの(実施例)である。   2 (4), the mounting position of the permanent magnets 6 and 7 is in the vicinity of the magnetic gap 2, and the magnetic flux φ2 of the permanent magnets 6 and 7 cancels out the magnetic flux φ1 generated by the direct current flowing through the coils 4 and 5. This is a configuration (Example).

なお、図1に示すように、磁気ギャップ2の幅g=12mmの場合、コア1の幅Wは83mm、高さHは90.5mm、コイル巻回部の幅t=14mm、コイル巻回部の断面積=196mmとした。磁気ギャップ4の幅gは12mm以外に2mm、6mmのものを作製した。 As shown in FIG. 1, when the width g of the magnetic gap 2 is 12 mm, the width W of the core 1 is 83 mm, the height H is 90.5 mm, the coil winding portion width t = 14 mm, and the coil winding portion. The cross-sectional area was 196 mm 2 . The width g of the magnetic gap 4 was 2 mm and 6 mm in addition to 12 mm.

また、永久磁石6、7のコア1との接着部は14.42mm×14.54mm、長さa=18.42mmのものを用い、残留磁束密度Brが220mTのものを用いた。   In addition, the bonding portion of the permanent magnets 6 and 7 to the core 1 was 14.42 mm × 14.54 mm, the length a = 18.42 mm, and the residual magnetic flux density Br was 220 mT.

コイル4、5の巻数は31ターンとした。そしてコイル4、5に1kHzの周波数で0.5mAの交流電流を、種々の直流電流に重畳させてインダクタンスを測定した。   The number of turns of the coils 4 and 5 was 31 turns. Inductance was measured by superimposing an alternating current of 0.5 mA on coils 4 and 5 at a frequency of 1 kHz on various direct currents.

表1、図3は磁気ギャップ2の幅gが2mmの場合(この場合、コアブロック1cの幅も2mmとなる。)の図2(1)〜(4)の各構成におけるコイルに流す直流電流Idc(A)の変化に対するインダクタンス値L(μH)の変化を示す。表1および図3において、Nomagとは図2(1)の構成であり、magとは図2(2)の構成であり、rev−magとは図2(3)の構成であり、max−revとは図2(4)の構成である。   Tables 1 and 3 show DC currents flowing through the coils in each of the configurations shown in FIGS. 2A to 2D when the width g of the magnetic gap 2 is 2 mm (in this case, the width of the core block 1c is also 2 mm). A change in inductance value L (μH) with respect to a change in Idc (A) is shown. In Table 1 and FIG. 3, Nomag is the configuration of FIG. 2 (1), mag is the configuration of FIG. 2 (2), rev-mag is the configuration of FIG. 2 (3), and max− rev is the configuration shown in FIG.

図3の曲線(1)、(2)、(3)の対比から分かるように、永久磁石6、7の無い場合(1)より、永久磁石6、7を、その発生磁束Φ2がコイル4、5に流れる直流電流によって生じる磁束Φ1を相殺する方向に供給される場合(3)の方が、直流電流の増加に伴う磁気飽和が抑制され、高いインダクタンス値Lが得られる。また、磁気飽和を生じると考えられる電流値に近くなると、両者のインダクタンス値は近くなる。   As can be seen from the comparison of the curves (1), (2), and (3) in FIG. 3, when the permanent magnets 6 and 7 are not present (1), the permanent magnets 6 and 7 and the generated magnetic flux Φ2 are the coil 4 and When the magnetic flux Φ1 generated by the direct current flowing in the line 5 is canceled (3), magnetic saturation accompanying an increase in the direct current is suppressed, and a high inductance value L is obtained. Also, when the current value is considered to cause magnetic saturation, the inductance values of both become close.

また、永久磁石6、7の無い場合(1)より、永久磁石6、7を、その発生磁束Φ2がコイル4、5に流れる直流電流によって生じる磁束Φ1に加わる方向に供給される場合(2)の方が、直流電流の増加に伴い、磁気飽和が促進され、得られるインダクタンスLが低くなる。また、磁気飽和を生じると考えられる電流値付近に達すると、両者のインダクタンス値はほぼ同じになる。   Further, when the permanent magnets 6 and 7 are not provided (1), the permanent magnets 6 and 7 are supplied in a direction in which the generated magnetic flux Φ2 is added to the magnetic flux Φ1 generated by the direct current flowing through the coils 4 and 5 (2). In this case, as the direct current increases, magnetic saturation is promoted, and the obtained inductance L is lowered. Further, when the current value is considered to cause magnetic saturation, the inductance values of the two become substantially the same.

図2の(3)、(4)の構成の特性である図3(3)、(4)の対比から分かるように、永久磁石6、7をコア1の両端に設ける場合(3)より、磁気ギャップ2の近傍に永久磁石6、7を設ける場合の方が磁気飽和抑制効果が大きく、直流電流Idc(A)の値が大になってもインダクタンス値の低下が少ないことが分かる。   As can be seen from the comparison of FIGS. 3 (3) and (4), which are the characteristics of the configurations of (3) and (4) in FIG. It can be seen that when the permanent magnets 6 and 7 are provided in the vicinity of the magnetic gap 2, the effect of suppressing the magnetic saturation is greater, and even when the value of the direct current Idc (A) increases, the decrease in the inductance value is small.

表2、図4は、図2の構成において、磁気ギャップ2の幅gが6mmの場合(この場合、コアブロック1cの幅も6mmとなる。)の直流電流Idc(A)の変化に対するインダクタンス値L(μH)の変化を示す。また、表3、図5は図2の構成において、磁気ギャップ2の幅gが12mmの場合(この場合、コアブロック1cの幅も12mmとなる。)の直流電流Idc(A)の変化に対するインダクタンス値L(μH)の変化を示す。   Tables 2 and 4 show the inductance value with respect to the change of the direct current Idc (A) when the width g of the magnetic gap 2 is 6 mm (in this case, the width of the core block 1c is also 6 mm) in the configuration of FIG. The change of L (μH) is shown. Further, Tables 3 and 5 show the inductance with respect to the change in the direct current Idc (A) when the width g of the magnetic gap 2 is 12 mm (in this case, the width of the core block 1c is also 12 mm) in the configuration of FIG. The change of the value L (μH) is shown.

表1〜表3および図3〜図5の対比から分かるように、磁気ギャップ2の幅gが大となる程得られるインダクタンス値は低くなるが、しかし磁気ギャップ2の幅gが大となる程大きい直流電流であっても磁気飽和抑制効果が得られる。   As can be seen from the comparison of Tables 1 to 3 and FIGS. 3 to 5, the larger the width g of the magnetic gap 2, the lower the obtained inductance value, but the larger the width g of the magnetic gap 2. Even with a large direct current, a magnetic saturation suppressing effect can be obtained.

次に図2の構成において、磁気ギャップ2の幅gが12mmの場合、図6に示すように、永久磁石6、7を設けない場合(1)と、磁気ギャップ2の片側にのみ永久磁石6または7を配置した本発明の実施例(2)、(3)と、両側に永久磁石6、7を設けた本発明の実施例(4)と、磁気ギャップ2の代わりに永久磁石9を挿入した比較例(5)とについて、同様の測定を行なった。(2)〜(5)のいずれの場合も、コイル4、5に流れる直流電流により発生する磁束Φ1に対し、永久磁石6、7のいずれか一方または双方の磁束Φ2が相殺される方向に永久磁石6、7を磁気ギャップ2の近傍に設けた。   Next, in the configuration of FIG. 2, when the width g of the magnetic gap 2 is 12 mm, as shown in FIG. 6, the permanent magnets 6 and 7 are not provided (1), and the permanent magnet 6 is only on one side of the magnetic gap 2. Alternatively, the embodiment (2), (3) of the present invention in which 7 is arranged, the embodiment (4) of the present invention in which the permanent magnets 6, 7 are provided on both sides, and the permanent magnet 9 is inserted instead of the magnetic gap 2. The same measurement was performed for Comparative Example (5). In any of the cases (2) to (5), either one or both of the permanent magnets 6 and 7 and the magnetic flux Φ2 of the permanent magnets 6 and 7 are permanently offset with respect to the magnetic flux Φ1 generated by the direct current flowing through the coils 4 and 5. Magnets 6 and 7 were provided in the vicinity of the magnetic gap 2.

表4と図7は図6の(1)〜(5)の構成例における直流電流Idc(A)の変化に対するインダクタンス値L(μH)の変化を示すものである。表4および図7から分かるように、コア1の磁気ギャップ2の片側に永久磁石6または7を設けた場合(2)、(3)にも、永久磁石6または7を設けない場合に比較して、直流電流の増加に対するインダクタンス値の低下が抑制された。また、磁気ギャップ2の片側に永久磁石6または7を設ける場合(2)、(3)に比較して、永久磁石6、7を設けた場合(4)には、さらに磁気飽和抑制効果が高まり、(2)、(3)の場合に比較し、さらに約2A程度の直流電流の増加に対応可能となった。また、従来例(5)の場合、永久磁石9が1個であるにもかかわらず、本発明による実施例(4)の場合と同等の磁気飽和抑制効果が得られている。 Table 4 and FIG. 7 show changes in the inductance value L (μH) with respect to changes in the direct current Idc (A) in the respective configuration examples (1) to (5) in FIG. As can be seen from Table 4 and FIG. 7, when the permanent magnet 6 or 7 is provided on one side of the magnetic gap 2 of the core 1 (2) and (3), compared with the case where the permanent magnet 6 or 7 is not provided. Thus, a decrease in the inductance value with respect to an increase in DC current was suppressed. Further, when the permanent magnets 6 or 7 are provided on one side of the magnetic gap 2, when the permanent magnets 6 and 7 are provided (4), the magnetic saturation suppression effect is further increased as compared to (2) and (3). Compared with the cases of (2) and (3), it is possible to cope with an increase in DC current of about 2 A. Further, in the case of the conventional example (5), although the number of the permanent magnets 9 is one, the magnetic saturation suppression effect equivalent to that in the case of the embodiment (4) according to the present invention is obtained.

図8は本発明の他の実施の形態であり、この実施の形態は、永久磁石6、7をコア1の内周側における磁気ギャップ2の近傍に設けた例である。この実施の形態によれば、コア1の内周面に永久磁石6、7を設けたので、コア1の外周面から永久磁石6、7が突出することがなく、インダクタンス部品の小型化が図れる。   FIG. 8 shows another embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which the permanent magnets 6 and 7 are provided in the vicinity of the magnetic gap 2 on the inner peripheral side of the core 1. According to this embodiment, since the permanent magnets 6 and 7 are provided on the inner peripheral surface of the core 1, the permanent magnets 6 and 7 do not protrude from the outer peripheral surface of the core 1, and the inductance component can be reduced in size. .

図9は本発明の他の実施の形態であり、この実施の形態は、前記コアブロック1cを無くし、組み合わせるコア1a、1bのギャップ形成側の脚部1d、1eの長さを、接着側の脚部1f、1gの長さより短くし、脚部1f、1gを直接接着(3)させ、その長さの相違分だけの幅の磁気ギャップ2を形成したものである。この実施例によれば、接着部3が1箇所となるので、製造がさらに容易となる。なお、この実施例において、必ずしも脚部1dと1eの長さや、脚部1fと1gとの長さをそれぞれ同じとする必要はないが、このように対向する脚部の長さを等しいものとすれば、同形のコア1a、1bを用いることができるという利点がある。   FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the core block 1c is eliminated, and the lengths of the leg portions 1d and 1e on the gap forming side of the cores 1a and 1b to be combined are set on the bonding side. The leg portions 1f and 1g are shorter than the length, and the leg portions 1f and 1g are directly bonded (3) to form a magnetic gap 2 having a width corresponding to the difference in length. According to this embodiment, since the bonding portion 3 is provided at one place, the manufacturing is further facilitated. In this embodiment, the lengths of the leg portions 1d and 1e and the lengths of the leg portions 1f and 1g are not necessarily the same, but the lengths of the opposing leg portions are equal. In this case, there is an advantage that the cores 1a and 1b having the same shape can be used.

本発明を実施する場合、コア1は2つのコアを組み合わせるのではなく、一体成形により形成してもよい。図10は一体成形により得られたコア10を用いた例であり、磁気ギャップ2は空隙により形成されている。   When practicing the present invention, the core 1 may be formed by integral molding rather than combining two cores. FIG. 10 shows an example using the core 10 obtained by integral molding, and the magnetic gap 2 is formed by a gap.

また、本発明において、図11に示すように、コア11を円形に形成してもよい。この場合もコア11は一体成形あるいは複数のコアを接着や磁気ギャップ材により組み合わせたものとしてもよい。6、7はコア11の磁気ギャップ2の近郷の外周に設けた永久磁石であり、コイル4、5により流れる直流電流による磁束φ1は永久磁石6、7の磁束φ2によりその磁束φ2の分だけ相殺される。   In the present invention, the core 11 may be formed in a circular shape as shown in FIG. Also in this case, the core 11 may be integrally formed or a plurality of cores may be combined by bonding or a magnetic gap material. 6 and 7 are permanent magnets provided on the outer periphery of the core 11 in the magnetic gap 2 of the core 11. The magnetic flux φ1 due to the direct current flowing through the coils 4 and 5 is canceled by the magnetic flux φ2 of the permanent magnets 6 and 7 by the amount of the magnetic flux φ2. Is done.

上記実施の形態においては、インダクタンス部品がチョークコイルである場合について示したが、インダクタンス部品がトランスである場合にも本発明を適用することができる。   Although the case where the inductance component is a choke coil has been described in the above embodiment, the present invention can also be applied to the case where the inductance component is a transformer.

Figure 0004197327
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本発明によるインダクタンス部品の一実施の形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the inductance component by this invention. 永久磁石による減磁効果を調べるため、コアに対してコイルを巻回し、永久磁石を設けない場合と、永久磁石の位置と極性を種々に設定して永久磁石を設けた各種構成を示す図である。In order to investigate the demagnetization effect by the permanent magnet, the coil is wound around the core and the permanent magnet is not provided, and various configurations in which the permanent magnet is provided with various positions and polarities of the permanent magnet are shown. is there. 図2に示した各例において、磁気ギャップの幅が2mmの場合におけるコイルに流す直流電流の変化に対するインダクタンス値の変化を示す図である。In each example shown in FIG. 2, it is a figure which shows the change of the inductance value with respect to the change of the direct current sent through a coil in case the width | variety of a magnetic gap is 2 mm. 図2に示した各例において、磁気ギャップの幅が6mmの場合におけるコイルに流す直流電流の変化に対するインダクタンス値の変化を示す図である。In each example shown in FIG. 2, it is a figure which shows the change of the inductance value with respect to the change of the direct current sent through a coil in case the width | variety of a magnetic gap is 6 mm. 図2に示した各例において、磁気ギャップの幅が12mmの場合におけるコイルに流す直流電流の変化に対するインダクタンス値の変化を示す図である。In each example shown in FIG. 2, it is a figure which shows the change of the inductance value with respect to the change of the direct current sent through a coil in case the width | variety of a magnetic gap is 12 mm. 永久磁石による減磁効果を調べるため、コアに対してコイルを巻回し、永久磁石を設けない場合と、永久磁石の位置と個数とを種々に設定して永久磁石を設けた各種構成を示す図である。In order to investigate the demagnetization effect by a permanent magnet, the figure which shows the various structure which provided the permanent magnet by setting the position and the number of a permanent magnet variously when winding a coil around a core and not providing a permanent magnet It is. 図6に示した各例において、コイルに流す直流電流の変化に対するインダクタンス値の変化を示す図である。In each example shown in FIG. 6, it is a figure which shows the change of the inductance value with respect to the change of the direct current sent through a coil. 本発明によるインダクタンス部品の他の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the inductance component by this invention. 本発明によるインダクタンス部品の他の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the inductance component by this invention. 本発明によるインダクタンス部品の他の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the inductance component by this invention. 本発明によるインダクタンス部品の他の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows other embodiment of the inductance component by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b、9、10、11:コア、1c:コアブロック、1d〜1g:脚部、2:磁気ギャップ、3:接着部、4、5:コイル、6、7:永久磁石 1, 1a, 1b, 9, 10, 11: Core, 1c: Core block, 1d-1g: Leg part, 2: Magnetic gap, 3: Adhesion part, 4, 5: Coil, 6, 7: Permanent magnet

Claims (3)

交流電流が重畳した直流電流を流す少なくとも1つのコイルを巻回するコアを有するインダクタンス部品であって、
フェライトコアに1つの磁気ギャップを形成し、
前記フェライトコアに巻回されるコイルに流れる直流電流によって生じる磁束と逆方向の磁束を供給する一対の永久磁石を、その永久磁石によって供給される磁束がコアのコイル巻回部を通るように、一方の磁石は前記磁気ギャップ近傍におけるコアの表面に、その表面に対面する面とその反対側の面が逆極性となるように設け、他方の磁石は前記磁気ギャップを前記一方の磁石との間で挟むように磁気ギャップ近傍におけるコアの表面に、その表面に対面する面とその反対側の面が逆極性となるように前記一方の磁石と極性を逆向きにして設けた
コアの表面に設けた
ことを特徴とするインダクタンス部品。
An inductance component having a core for winding at least one coil for passing a direct current on which an alternating current is superimposed,
Form one magnetic gap in the ferrite core,
A pair of permanent magnets that supply a magnetic flux in a direction opposite to a magnetic flux generated by a direct current flowing in a coil wound around the ferrite core, so that the magnetic flux supplied by the permanent magnet passes through the coil winding portion of the core. One magnet is provided on the surface of the core in the vicinity of the magnetic gap so that the surface facing the surface and the opposite surface are opposite in polarity, and the other magnet has the magnetic gap between the one magnet and the other magnet. The core is provided on the surface of the core in the vicinity of the magnetic gap so as to be sandwiched between the one magnet and the polarity opposite to that of the one magnet so that the surface facing the surface and the opposite surface are opposite in polarity. An inductance component characterized by being provided on the surface of
請求項1に記載のインダクタンス部品であって、
前記フェライトコアの内周面に前記永久磁石を設けた
ことを特徴とするインダクタンス部品。
The inductance component according to claim 1 ,
An inductance component, wherein the permanent magnet is provided on an inner peripheral surface of the ferrite core.
請求項1または2に記載のインダクタンス部品であって、
前記永久磁石がフェライト磁石でなる
ことを特徴とするインダクタンス部品。
The inductance component according to claim 1 or 2 ,
An inductance component, wherein the permanent magnet is a ferrite magnet.
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