JP4685128B2 - インダクター - Google Patents
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Description
透磁率が600で飽和磁束密度が450mTのNiZnフェライトを用いて図2に示すE型の第2の磁性体コア2aを幅8mm、長さ12mm、高さ3.6mm、となるように作成した。これと対になる第1の磁性体コア2bも第2の磁性体コアと同一の形状で作成した。これらコアの外足部3a、3bおよび中足部3c、3d同士をギャップ材9を介してつき合わせて磁性体コア2とし、図1に示すインダクター100を作製した。また、磁性体コアの中足部3c、3dはいずれも、幅1.0mm、長さ1.0mm、中足非形成部は、その長さlを10mm、導体の出入り口となる空隙部4は、幅1.4mm×高さ1.4mmになるように構成した。高さとは、コアの胴部から外足部が立ち上がっている方向の、長さとは、外足部の長手方向(コア何で導体が伸びる方向)の、そして幅とは外足部の長手方向に垂直方向のそれぞれ寸法を指す。ここで、ギャップ9aは、片面が粘着性のあるポリイミドからなる厚さ20μmのテープをギャップ材として、一方の磁性体の第1の外足部及び第2の外足部のそれぞれの一部に貼り付けることで形成した。なお、磁性体同士の接合は、ギャップ材を設けていない部分に非磁性の接着剤を塗布することで行った。この磁性体コアに長さ20mmで線径1.1mmの丸線の導体を挿入した。
本実施例においては、実施例1における中足非形成部の長さlのみを変更した以外は、実施例1と同じ条件でインダクターを作成した。表2に実施例2におけるインダクターの電気的性能の一覧を示す。
本実施例においては、透磁率2200で飽和磁束密度が510mTのMnZnフェライトを用いた以外は、実施例2と同じ条件でインダクターを作成した。表3に、実施例3におけるインダクターの電気的性能の一覧を示す。
透磁率が2,200で飽和磁束密度が510mTのMnZnフェライトを用いて図7に示す第2の磁性体コア12aを幅10mm、長さ14mm、高さ2.0mmとなるように作成するとともに、これと対になる第2の磁性体コア12bを第1の磁性体コア12aと同一の形状で作成した。第2の磁性体コア12aと第1の磁性体コア12bとのそれぞれの外足部13a、13bおよび中足部13cとを付き合わせて、図6に示すインダクター110を作成した。また、外足部13a、13b及び中足部13cの幅は全て1.8mmとした。ここで、中足部のギャップと外足部のギャップの差は各試作例について全て160μmとなるようにした。一方、外足部のギャップ19aは、片面が粘着性のあるポリイミドをギャップ材に用い、一方の磁性体の第1の外足部及び第2の外足部のそれぞれの一部に貼り付けることで形成した。ポリイミドテープの厚み40μm、70μm、100μmの各場合について、インダクターにおける導体間の結合係数Kの変化を調べた。なお、磁性体同士の接合は、ギャップ材を設けていない部分に非磁性の接着剤を塗布することで行った。表4に、得られたインダクタンス値と外足部のギャップとの関係を示す。
透磁率が2,200で飽和磁束密度が590mTのMnZnフェライトを用いて、図8A、図8Bに示すI型の第2の磁性体コア22aと、E型の第1の磁性体コアとからなるインダクターを作製した。第1の磁性体コア22bの外足部23a、23bおよび中足部23cを第2の磁性体コアに対向させ、ギャップ材29を介して、磁性体コア22を作製した。磁性体コアの外形寸法は、幅10mm、長さ14mmであり、第2の磁性体コアの高さが1.5mm、第1の磁性体コアの高さが2.1mmであった。ここで、外足部のギャップ29bの大きさは、片面が粘着性のあるポリイミドからなる厚み50μmのテープをギャップ材に使用して調整した。ギャップ材はI型の磁性体コアの導線が取り出される方向と垂直方向に、I型コアの中央部を横切って配置してある。磁性体同士の接合は、ギャップ材を設けていない部分に非磁性の接着剤を塗布することで行った。なお、第2の磁性体コアと第1の磁性体コアとの中足部のギャップは160μmとした(ギャップ材を含む)。本実施例によれば、実施例4と異なり、第1の磁性体コアに加工量の少ないI型コアを使うことでより量産性に優れた構成を実現できる。インダクタンスの直流重畳電流に対する特性を表5に示す。
2、12、22 磁性体コア
2a、12a、22a 第2の磁性体コア
2b、12b、22b 第1の磁性体コア
3a、3b、13a、13b、23a、23b 外足部
3c、3d、13c、23c 中足部
4、14、24 空隙部
5、15 胴部
6 中足非形成部
7、17、37 絶縁部材
8a、8b、18a、18b、38a、38b 実装端子
9、19、29 ギャップ材
9a、29a ギャップ間隔
19b ギャップ間隔
40 貫通孔
100、110、120 インダクター
Claims (21)
- 中足部と、第1の外足部と、第2の外足部と、前記中足部、前記第1の外足部及び前記第2の外足部を連結する胴部とを有する第1の磁性体コアと、前記中足部と前記第1の外足部と前記第2の外足部とに突き合わされて配置された第2の磁性体コアとを備えたインダクターであって、前記中足部、前記第1の外足部、前記胴部の一部と前記第2の磁性体コアで形成された第1の空間に配置された第1の導体と、前記中足部、前記第2の外足部、前記胴部の一部と前記第2の磁性体コアで形成された第2の空間に配置された第2の導体とを有し、前記中足部は、前記第1の外足部の長さ方向と同一方向の両端部にそれぞれ形成された第1の中足部及び第2の中足部と、前記第1の中足部と前記第2の中足部との間に形成された前記第1の外足部の高さより低い領域を有することを特徴とするインダクター。
- 前記中足部の第1の外足部の高さより低い領域は、前記第1の導体の自己インダクタンスと前記第2の導体の自己インダクタンスと前記第1の導体及び前記第2の導体間の相互インダクタンスによって決まる電磁結合の度合いを示す結合係数が0.9以下になるように設定されていることを特徴とする請求項1記載のインダクター。
- 前記第1の導体および第2の導体は、前記第1の空間および前記第2の空間に沿ってそれぞれ直線的に配置されることを特徴とする請求項1又は2記載のインダクター。
- 前記第1の磁性体コアと前記第2の磁性体コアとは、ギャップ材を介して突き合わされていることを特徴とする請求項1又は2記載のインダクター。
- 前記ギャップ材は非磁性物からなることを特徴とする請求項4記載のインダクター。
- 前記中足部の第1の外足部より高さの低い領域は、前記第1の空間と前記第2の空間が連結されるように形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1の導体及び第2の導体の自己インダクタンスと導体間の相互インダクタンスが、少なくとも前記中足部の第1の外足部より高さの低い領域の大きさによって調整されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1の導体および第2の導体の導出口に設置された絶縁部材を有し、前記導出口から引き出された前記第1及び第2の導体を前記絶縁部材に沿って下面まで導出し、前記絶縁部材下面に面実装端子を形成したことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記絶縁部材は前記第1の導体及び第2の導体を通す導体貫通穴を備えていることを特徴とする請求項8記載のインダクター。
- 前記第1の空間及び前記第2の空間に配置された前記第1の導体及び前記第2の導体は絶縁体で覆われていることを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1及び第2の磁性体コアが、フェライト材で形成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1及び第2の磁性体コアが550mT以上の飽和磁束密度を有することを特徴とする請求項11記載のインダクター。
- 前記第1及び第2の磁性体コアが、金属粉末を成形してなる磁性体コアで形成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記導体と磁性体コアとは一体成形されたことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1の磁性体コアまたは前記第2の磁性体コアのいずれか少なくとも一つが、2以上の異なる磁性体から形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項14のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1の磁性体コアと前記第2の磁性体コアとが異なる磁性体で形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項15のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第2の磁性体コアの形状は前記第1の磁性体コアの形状と同じ形状であり、前記第1の磁性体コアの前記第1の外足部、前記中足部及び前記第2の外足部は、各々前記第2のコアの対応する外足部、中足部と向き合って配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第2の磁性体コアは、I型コアであることを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか一項に記載のインダクター。
- 前記第1の磁性体コアは、E型コアであることを特徴とする請求項1乃至請求項16のいずれか一項に記載のインダクター。
- 中足部と、第1の外足部と、第2の外足部と、前記中足部、前記第1の外足部及び前記第2の外足部を連結する胴部とを有する第1の磁性体コアと、前記中足部と前記第1の外足部と前記第2の外足部とに突き合わされて配置された第2の磁性体コアとを備えたインダクターであって、前記中足部、前記第1の外足部、前記胴部の一部と前記第2の磁性体コアで形成された第1の空間に配置された第1の導体と、前記中足部、前記第2の外足部、前記胴部の一部と前記第2の磁性体コアで形成された第2の空間に配置された第2の導体とを有し、前記中足部は、前記第1の外足部の長さ方向と同一方向の両端部にそれぞれ形成された第1の中足部及び第2の中足部と、前記第1の中足部と前記第2の中足部との間に形成された前記第1の外足部の高さより低い領域を有し、前記第1の導体及び第2の導体は各自己インダクタンス成分及び第1の導体及び第2の導体間の相互インダクタンス成分がその長さ方向に沿って異なる領域を有することを特徴とするインダクター。
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