JP6289736B2 - 絶縁トランス - Google Patents

Description

本発明は、例えば絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータに用いられる絶縁トランスに関するものである。

従来のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、駆動用バッテリとの絶縁を目的にトランス用いる場合がある。このようなＤＣ−ＤＣコンバータは、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータとも呼ばれる。また、絶縁トランスには、漏洩インダクタンスが存在する。

ここで、絶縁トランスの漏洩インダクタンスが大きい場合、次のような問題が生じる。第１に、渦電流による損失が増大してしまう。第２に、漏洩インダクタンスおよび絶縁トランスと、絶縁トランスに接続される回路とのそれぞれの静電容量成分によるＬＣ共振が発生し、その結果、高周波ノイズが増大してしまう。

以上のような問題を解決する手法として、一次側コイルを分割することなく、同一平面上で巻き回し、２つの二次側コイルの層間にこの一次側コイルを配置することで、一次側コイルと二次側コイルとの間の距離を一様に最近接する（例えば、特許文献１参照）。このような手法によって、漏洩インダクタンスが低減される。

特開２００９−１３５３２０号公報（２頁３〜７行、５頁１〜４行、図４）

しかしながら、従来技術には以下のような課題がある。
特許文献１に記載の技術では、複数の一次側コイルのそれぞれの端部から引き出される引出線が同一方向から取り出された状態で直列接続される。この場合、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量が、正極側と負極側とで非平衡になる。

このように、絶縁トランスにおける一次側コイルと二次側コイルとの巻線間に静電容量成分が生じる際に、静電容量が正極側と負極側とで非平衡になると、コモンモードノイズが増大してしまうという問題がある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、漏洩インダクタンスを低減しつつ、コモンモードノイズを低減することのできる絶縁トランスを得ることを目的とする。

本発明における絶縁トランスは、一対のコイル群を備えた絶縁トランスであって、一対のコイル群のそれぞれのコイル群は、一次側コイルと、一次側コイルの中心軸に対して垂直に一次側コイルを挟む第１の二次側コイルおよび第２の二次側コイルと、を有し、中心軸をｚ軸とし、ｚ軸に垂直な平面をｘｙ平面としたとき、第１の二次側コイルは、一次側コイルに対してｚ軸の正方向側に位置し、第２の二次側コイルは、一次側コイルに対してｚ軸の負方向側に位置し、一次側コイルは、同一のｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されたコイル部と、コイル部の内周側端部から引き出された内周側引出線と、コイル部の外周側端部から引き出された外周側引出線と、を有し、一対のコイル群において、一方のコイル群では、内周側引出線が、第１の内周側引出線としてｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイルの外周側に引き出され、他方のコイル群では、内周側引出線が、第２の内周側引出線としてｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイルの外周側に引き出され、第１の内周側引出線と第２の内周側引出線とが接続されることで、内周側端部が互いに直列に接続されるものである。

本発明によれば、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量が正極側と負極側とで平衡となるように一次側コイルの端部から引き出される引出線の位置関係を工夫する。これにより、漏洩インダクタンスを低減しつつ、コモンモードノイズを低減することのできる絶縁トランスを得ることができる。

本発明が適用される絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの一例の回路図である。 図１に対して、絶縁トランスの一次側接続端子と、二次側接続端子とを図示した回路図である。 本発明が適用される絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの別例の回路図である。 本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１における絶縁トランスの別例の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成によって実現される漏洩インダクタンスの低減について説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成によって実現されるコモンモードノイズの低減について説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成によって実現されるコモンモードノイズの低減について説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態３における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態４における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態５における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態６における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態７における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。

以下、本発明による絶縁トランスを、好適な実施の形態にしたがって図面を用いて説明する。なお、図面の説明においては、同一部分または相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

各実施の形態の説明をする前に、まず、本発明による絶縁トランスを備えた装置の具体例として挙げられるＤＣ−ＤＣコンバータの構成について、図１、図２および図３を参照しながら説明する。図１は、本発明が適用される絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの一例の回路図である。図２は、図１に対して、絶縁トランスの一次側接続端子１３ａおよび１３ｂと、二次側接続端子１４ａ、１５ａ、１６ａ、１４ｂ、１５ｂおよび１６ｂとを図示した回路図である。図３は、本発明が適用される絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの別例の回路図である。

図１および図２におけるＤＣ−ＤＣコンバータは、半導体素子１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄを有する直流−交流変換回路２と、第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂを有する絶縁トランスと、整流素子４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄと、平滑コイル５ａおよび５ｂと、平滑コンデンサ６とを備える。第１のコイル群３ａは、一次側コイル３１ａと、二次側コイル３２ａおよび３３ａとを有する。第２のコイル群３ｂは、一次側コイル３１ｂと、二次側コイル３２ｂおよび３３ｂとを有する。

直流−交流変換回路２は、入力端子９ａおよび９ｂから入力された直流電圧Ｖｉｎに対して、半導体素子１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄのそれぞれをオンおよびオフに切り替えることで、絶縁トランスの一次側コイル３１ａおよび３１ｂに交流電圧を出力する。

絶縁トランスを構成する第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂは、一次側コイル３１ａおよび３１ｂと、二次側コイル３２ａ、３３ａ、３２ｂおよび３３ｂとの巻き数比に応じて、交流電圧を変化させる。また、図２に示すように、一次側コイル３１ａは、半導体素子１ｃおよび１ｄの接続点と、一次側接続端子１３ａを介して接続され、一次側コイル３１ｂは、半導体素子１ａおよび１ｂの接続点と、一次側接続端子１３ｂを介して接続されている。

整流素子４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄは、二次側コイル３２ａ、３３ａ、３２ｂおよび３３ｂから入力された交流電圧を整流する。整流された交流電圧、すなわち直流電圧は、平滑コイル５ａおよび５ｂと、平滑コンデンサ６とによって平滑化される。平滑化された直流電圧は、出力端子１０ａおよび１０ｂに接続される負荷（図示せず）に、直流電圧Ｖｏｕｔとして出力する。

図２に示すように、二次側コイル３２ａは、二次側接続端子１４ａを介して整流素子４ａのアノード側と接続され、二次側コイル３３ａは、二次側接続端子１５ａを介して整流素子４ｂのアノード側と接続されている。また、二次側コイル３２ｂは、二次側接続端子１４ｂを介して整流素子４ｃのアノード側と接続され、二次側コイル３３ｂは、二次側接続端子１５ｂを介して整流素子４ｄのアノード側と接続されている。さらに、二次側コイル３２ａおよび３３ａは、二次側接続端子１６ａを介して接続され、二次側コイル３２ｂおよび３３ｂは、二次側接続端子１６ｂを介して接続されている。

なお、絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータの一例として、絶縁トランスの一次側コイルにおいて、２つのコイルを直列に接続して構成している場合を例示しているが、４つのコイルまたは６つのコイルといった任意の偶数倍のコイルを直列に接続して構成してもよい。

また、ここでは、半導体素子１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄがＭＯＳＦＥＴであるものとして例示している。しかしながら、これに限定されず、半導体素子１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄとして、ＩＧＢＴまたはサイリスタなどのＭＯＳＦＥＴ以外の半導体素子を用いてもよい。

さらに、ここでは、整流素子４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄがダイオードであるものとして例示している。しかしながら、これに限定されず、整流素子４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄとして、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴまたはサイリスタなどのダイオード以外の半導体素子を用いてもよい。

また、整流素子４ａ、４ｂ、４ｃおよび４ｄがダイオードである場合、図１では、二次側コイル３２ａおよび３３ａは、ダイオードのアノード側と接続された構成を例示している。しかしながら、これに限定されず、図３に示すように、二次側コイル３２ａおよび３３ａは、ダイオードのカソード側と接続された構成としてもよい。

実施の形態１．
図４は、本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、図４において、一次側コイル３１ａおよび一次側コイル３１ｂのそれぞれの中心軸をｚ軸とし、ｚ軸に垂直なｘ軸およびｙ軸が構成する平面をｘｙ平面とする。

ここで、本実施の形態１では、第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂにおいて、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂとの引き出し方向が互いに異なることが特徴である。

この図４における絶縁トランスは、第１のコイル群３ａと、第１のコイル群３ａに装着される一対の磁性体コア片７１ａと、第２のコイル群３ｂと、第２のコイル群３ｂに装着される一対の磁性体コア片７１ｂとを備える。

第１のコイル群３ａは、一次側コイル３１ａ、二次側コイル３２ａ、二次側コイル３３ａ、絶縁スペーサ８１ａおよび絶縁スペーサ８２ａを有する。また、第１のコイル群３ａにおいて、ｚ軸の正方向に沿って、二次側コイル３３ａ、絶縁スペーサ８２ａ、一次側コイル３１ａ、絶縁スペーサ８１ａおよび二次側コイル３２ａの順に積層される。

第２のコイル群３ｂは、一次側コイル３１ｂ、二次側コイル３２ｂ、二次側コイル３３ｂ、絶縁スペーサ８１ｂおよび絶縁スペーサ８２ｂを有する。また、第２のコイル群３ｂにおいて、ｚ軸の正方向に沿って、二次側コイル３３ｂ、絶縁スペーサ８２ｂ、一次側コイル３１ｂ、絶縁スペーサ８１ｂおよび二次側コイル３２ｂの順に積層される。

一次側コイル３１ａは、ｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されたコイル部３１１ａと、コイル部３１１ａの内周側の端部である内周側端部３１２ａから引き出された第１の内周側引出線３１３ａと、コイル部３１１ａの外周側の端部である外周側端部３１４ａから引き出された外周側引出線３１５ａとを有する。ここで、図４に示すとおり、コイル部３１１ａは、同一平面上、すなわち、同一のｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されている。そのため、一次側コイル３１ａと、二次側コイル３２ａおよび３３ａのそれぞれとの間の距離が最近接となるようにすることができる。

外周側引出線３１５ａは、外周側端部３１４ａからｙ軸の正方向に沿って引き出される。また、第１の内周側引出線３１３ａは、内周側端部３１２ａからｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。具体的には、第１の内周側引出線３１３ａは、一次側コイル３１ａに対向する、絶縁スペーサ８１ａおよび二次側コイル３２ａのそれぞれの中穴を通ってｚ軸の正方向に沿って引き出された後、ｙ軸の正方向に引き出される。

一次側コイル３１ｂは、ｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されたコイル部３１１ｂと、コイル部３１１ｂの内周側の端部である内周側端部３１２ｂから引き出された第２の内周側引出線３１３ｂと、コイル部３１１ｂの外周側の端部である外周側端部３１４ｂから引き出された外周側引出線３１５ｂとを有する。ここで、図４に示すとおり、コイル部３１１ｂは、コイル部３１１ａと同様に、同一平面上、すなわち、同一のｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されている。そのため、一次側コイル３１ｂと、二次側コイル３２ｂおよび３３ｂのそれぞれとの間の距離が最近接となるようにすることができる。

外周側引出線３１５ｂは、外周側端部３１４ｂからｙ軸の正方向に沿って引き出される。また、第２の内周側引出線３１３ｂは、内周側端部３１２ｂからｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。具体的には、第２の内周側引出線３１３ｂは、一次側コイル３１ｂに対向する、絶縁スペーサ８２ｂおよび二次側コイル３３ａのそれぞれの中穴を通ってｚ軸の負方向に沿って引き出された後、ｙ軸の正方向に引き出される。

また、一次側コイル３１ａの外周側に引き出された第１の内周側引出線３１３ａと、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出された第２の内周側引出線３１３ｂとが接続されることで、内周側端部３１２ａおよび内周側端部３１２ｂが互いに直列に接続される。

二次側コイル３２ａは、一次側コイル３１ａに対してｚ軸の正方向側に位置し、二次側コイル３３ａは、一次側コイル３１ａに対してｚ軸の負方向側に位置する。また、二次側コイル３２ａおよび二次側コイル３３ａは、ｚ軸に対して垂直に一次側コイル３１ａを挟む。

磁性体コアを構成する一対の磁性体コア片７１ａは、断面形状がＥ形状であり、ベース部７１１ａと、ベース部７１１ａの中央から突出する中足部７１２ａと、ベース部７１１ａの両端部から突出する外足部７１３ａとを有する。第１のコイル群３ａの中穴に、一対の磁性体コア片７１ａの各中足部７１２ａを上下から挿入する。続いて、一対の磁性体コア片７１ａにおいて、各中足部７１２ａの端面同士と、各外足部７１３ａの端面同士とを突き合わせる。これにより、磁性体コアに第１のコイル群３ａが装着される。

絶縁スペーサ８１ａは、一次側コイル３１ａと、二次側コイル３２ａとの層間に、絶縁を目的として設けられる。同様に、絶縁スペーサ８２ａは、一次側コイル３１ａと、二次側コイル３３ａとの層間に、絶縁を目的として設けられる。

なお、二次側コイル３２ｂ、二次側コイル３３ｂ、一対の磁性体コア片７１ｂ、絶縁スペーサ８１ｂおよび絶縁スペーサ８２ｂは、それぞれ、二次側コイル３２ａ、二次側コイル３３ａ、一対の磁性体コア片７１ａ、絶縁スペーサ８１ａおよび絶縁スペーサ８２ａと同様であるので、ここでは説明を省略する。

なお、本実施の形態１では、図４に示すように、一対のコイル群である第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂのそれぞれが個別に装着される磁性体コアを備えた絶縁トランスを例示している。

しかしながら、図５に示すように、一対のコイル群である第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂの両方に装着される磁性体コアを備えた絶縁トランスを構成してもよい。図５は、本発明の実施の形態１における絶縁トランスの別例の構成を示す分解斜視図である。

この場合、図５に示す磁性体コアを構成する一対の磁性体コア片７１ｃは、断面形状がＵ形状であり、ベース部７１１ｃと、ベース部７１１ｃの両端部から突出する外足部７１２ｃとを有する。第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂのそれぞれの中穴に、一対の磁性体コア片７１ｃの各外足部７１２ｃを上下から挿入する。続いて、一対の磁性体コア片７１ｃにおいて、各外足部７１２ｃの端面同士を突き合わせる。これにより、磁性体コアに第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂが装着される。

次に、本実施の形態１における絶縁トランスを構成することで得られる効果について、図６、図７および図８を参照しながら説明する。図６は、本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成によって実現される漏洩インダクタンスの低減について説明するための説明図である。図７および図８は、本発明の実施の形態１における絶縁トランスの構成によって実現されるコモンモードノイズの低減について説明するための説明図である。

図６では、漏洩インダクタンスの低減に伴うＬＣ共振の低減の様子が、横軸が時間ｔ、縦軸が電圧Ｖのグラフで図示されている。ここで、前述したように、絶縁トランスの漏洩インダクタンスが大きい場合、渦電流による損失の増大、およびＬＣ共振の発生による高周波ノイズの増大といった問題がある。

これに対して、本実施の形態１のように、第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂのそれぞれにおいて、一次側コイル３１ａおよび３１ｂをｘｙ平面上で渦巻き状に巻回するように構成している。このように構成することで、第１のコイル群３ａにおいて、一次側コイル３１ａと、二次側コイル３２ａおよび３３ａのそれぞれとの間の距離が最近接となるようにすることができる。同様に、第２のコイル群３ｂにおいても、一次側コイル３１ｂと、二次側コイル３２ｂおよび３３ｂのそれぞれとの間の距離が最近接となるようにすることができる。

したがって、渦電流による損失を低減することができ、さらに、図６に示すように、上記のように構成しなかった場合の比較例と比べてＬＣ共振を低減することができる。このように、本実施の形態１における絶縁トランスを構成することで、渦電流による損失の低減と高周波ノイズの低減とを効果的に行うことができる。

続いて、図７では、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量が正極側と負極側とで平衡である様子が模式的に図示されている。また、図８では、図７の比較例として、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量が正極側と負極側とで非平衡である様子が模式的に図示されている。

ここで、図７および図８に示すように、一次側コイルと二次側コイルとの間の容量成分には、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄに加えて、さらに、後述する静電容量１２ａおよび１２ｂが存在する。

まず、本実施の形態１の比較例として、第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂにおいて、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂとの引き出し方向が同じ方向となるように構成する場合を考える。より具体的には、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂがともにｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ａおよび３１ｂの外周側に引き出されて互いに接続される場合を考える。

この場合、図８に示すように、第１の内周側引出線３１３ａと二次側コイル３２ａとの巻線間の容量成分として、静電容量１２ａが、一次側コイル３１ａと二次側コイル３２ａの間に存在する。一方、第２の内周側引出線３１３ｂと二次側コイル３２ｂとの巻線間の容量成分として、静電容量１２ｂが、一次側コイル３１ｂと二次側コイル３２ｂとの間に存在する。

したがって、図８に示すように、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量が正極側と負極側とで非平衡となるので、前述したように、コモンモードノイズが増大してしまうという問題がある。

これに対して、本実施の形態１では、第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂにおいて、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂとの引き出し方向が互いに異なる方向となるように構成している。より具体的には、第１の内周側引出線３１３ａがｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第２の内周側引出線３１３ｂがｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出され、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂとが接続される。

この場合、図７に示すように、第１の内周側引出線３１３ａと二次側コイル３２ａとの巻線間の容量成分として、静電容量１２ａが、一次側コイル３１ａと二次側コイル３２ａの間に存在する。一方、第２の内周側引出線３１３ｂと二次側コイル３３ｂとの巻線間の容量成分として、静電容量１２ｂが、一次側コイル３１ｂと二次側コイル３３ｂとの間に存在する。

したがって、図７に示すように、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量を正極側と負極側とで平衡化させることができ、その結果、コモンモードノイズを低減することができる。

なお、本実施の形態１では、第１の内周側引出線３１３ａがｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第２の内周側引出線３１３ｂがｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出され、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂとが接続されるようにしてもよい。

この場合、第１の内周側引出線３１３ａと二次側コイル３３ａとの巻線間の容量成分として、静電容量１２ａが、一次側コイル３１ａと二次側コイル３３ａの間に存在する。一方、第２の内周側引出線３１３ｂと二次側コイル３２ｂとの巻線間の容量成分として、静電容量１２ｂが、一次側コイル３１ｂと二次側コイル３２ｂとの間に存在する。

したがって、同様に、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量を正極側と負極側とで平衡化されることができ、その結果、コモンモードノイズを低減することができる。

以上、本実施の形態１によれば、絶縁トランスにおける一対のコイル群において、一方のコイル群では、内周側引出線が、第１の内周側引出線としてｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイルの外周側に引き出され、他方のコイル群では、内周側引出線が、第２の内周側引出線としてｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイルの外周側に引き出され、第１の内周側引出線と第２の内周側引出線とが接続されることで、内周側端部が互いに直列に接続される。

これにより、漏洩インダクタンスを低減しつつ、コモンモードノイズを低減することができる。すなわち、絶縁トランスの漏洩インダクタンスを低減することができるので、渦電流による損失と高周波ノイズとを低減することができる。また、一次側コイルと二次側コイルとの巻線間の静電容量を正極側と負極側とで平衡化することができるので、コモンモードノイズも併せて低減することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２では、先の実施の形態１とは異なり、第１の内周側引出線３１３ａがｚ軸の正方向に引き出された後、第１の溝９１ａに沿って一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第２の内周側引出線３１３ｂがｚ軸の負方向に引き出された後、第２の溝９１ｂに沿って一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。

図９は、本発明の実施の形態２における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態２では、先の実施の形態１と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１と異なる点を中心に説明する。

第１のコイル群３ａにおいて、内周側端部３１２ａからｚ軸の正方向に引き出された第１の内周側引出線３１３ａは、絶縁スペーサ８１ａおよび二次側コイル３２ａのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８１ａの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。また、二次側コイル３２ａの、一次側コイル３１ａ側の面には、第１の溝９１ａが形成されている。

磁性体コアに第１のコイル群３ａが装着されると、絶縁スペーサ８１ａの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出された第１の内周側引出線３１３ａは、第１の溝９１ａに収納される。すなわち、第１の内周側引出線３１３ａは、第１の溝９１ａに沿って一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

第２のコイル群３ｂにおいて、内周側端部３１２ｂからｚ軸の負方向に引き出された第２の内周側引出線３１３ｂは、絶縁スペーサ８２ｂおよび二次側コイル３３ｂのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８２ｂの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。また、二次側コイル３３ｂの、一次側コイル３１ｂ側の面には、第２の溝９１ｂが形成されている。

磁性体コアに第２のコイル群３ｂが装着されると、絶縁スペーサ８２ｂの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出された第２の内周側引出線３１３ｂは、第２の溝９１ｂに収納される。すなわち、第２の内周側引出線３１３ｂは、第２の溝９１ｂに沿って一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。

また、一次側コイル３１ａの外周側に引き出された第１の内周側引出線３１３ａと、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出された第２の内周側引出線３１３ｂとが接続されることで、内周側端部３１２ａおよび内周側端部３１２ｂが互いに直列に接続される。

なお、本実施の形態２では、第１の内周側引出線３１３ａがｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第２の内周側引出線３１３ｂがｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出され、第１の内周側引出線３１３ａと第２の内周側引出線３１３ｂとが接続されるようにしてもよい。この場合、二次側コイル３３ａの、一次側コイル３１ａ側の面には、第１の溝９１ａが形成され、二次側コイル３２ｂの、一次側コイル３１ｂ側の面には、第２の溝９１ｂが形成される。

このように、本実施の形態２における絶縁トランスを構成することで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３では、先の実施の形態１、２とは異なり、内周側端部３１２ａから第１の内周側引出線３１３ａおよび第３の内周側引出線３１６ａが互いに逆方向に分岐して引き出され、内周側端部３１２ｂから第２の内周側引出線３１３ｂおよび第４の内周側引出線３１６ｂが互いに逆方向に分岐して引き出されている。

図１０は、本発明の実施の形態３における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態３では、先の実施の形態１、２と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１、２と異なる点を中心に説明する。

第１のコイル群３ａにおいて、内周側端部３１２ａから分岐して、第１の内周側引出線３１３ａがｚ軸の正方向に引き出され、第３の内周側引出線３１６ａがｚ軸の負方向に引き出される。また、第１の内周側引出線３１３ａは、ｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第３の内周側引出線３１６ａは、ｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

具体的には、図１０に示すように、第１の内周側引出線３１３ａが、一次側コイル３１ａに対向する二次側コイル３２ａの中穴を通過した後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。また、第３の内周側引出線３１６ａが、一次側コイル３１ａに対向する二次側コイル３３ａの中穴を通過した後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

また、一次側コイル３１ａの外周側に引き出された第１の内周側引出線３１３ａおよび第３の内周側引出線３１６ａは、一次側コイル３１ａの外周側で互いに合流する。

第２のコイル群３ｂにおいて、内周側端部３１２ｂから分岐して、第２の内周側引出線３１３ｂがｚ軸の負方向に引き出され、第４の内周側引出線３１６ｂがｚ軸の正方向に引き出される。また、第２の内周側引出線３１３ｂは、ｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出され、第４の内周側引出線３１６ｂは、ｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。

具体的には、図１０に示すように、第２の内周側引出線３１３ｂが、一次側コイル３１ｂに対向する二次側コイル３３ｂの中穴を通過した後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。また、第４の内周側引出線３１６ｂは、一次側コイル３１ｂに対向する二次側コイル３２ｂの中穴を通過した後、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。

また、一次側コイル３１ｂの外周側に引き出された第２の内周側引出線３１３ｂおよび第４の内周側引出線３１６ｂは、一次側コイル３１ｂの外周側で互いに合流する。

合流した第１の内周側引出線３１３ａおよび第３の内周側引出線３１６ａと、合流した第２の内周側引出線３１３ｂおよび第４の内周側引出線３１６ｂとが互いに接続されることで、内周側端部３１２ａおよび内周側端部３１２ｂが互いに直列に接続される。

このように、本実施の形態３における絶縁トランスを構成することで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４では、内周側端部３１２ａから分岐した第１の内周側引出線３１３ａおよび第３の内周側引出線３１６ａと、内周側端部３１２ｂから分岐した第２の内周側引出線３１３ｂおよび第４の内周側引出線３１６ｂとのそれぞれの引き出し方が先の実施の形態３とは異なる。

図１１は、本発明の実施の形態４における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態４では、先の実施の形態１〜３と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１〜３と異なる点を中心に説明する。

第１のコイル群３ａにおいて、内周側端部３１２ａから分岐して、ｚ軸の正方向に第１の内周側引出線３１３ａが引き出され、ｚ軸の負方向に第３の内周側引出線３１６ａが引き出される。また、第１の内周側引出線３１３ａは、絶縁スペーサ８１ａおよび二次側コイル３２ａのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８１ａの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。第３の内周側引出線３１６ａは、絶縁スペーサ８２ａおよび二次側コイル３３ａのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８２ａの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。

一次側コイル３１ａの外周側に引き出された第１の内周側引出線３１３ａおよび第３の内周側引出線３１６ａは、一次側コイル３１ａの外周側で互いに合流する。

二次側コイル３２ａの、一次側コイル３１ａ側の面には、第１の溝９１ａが形成され、二次側コイル３３ａの、一次側コイル３１ａ側の面には、第３の溝９２ａが形成されている。

磁性体コアに第１のコイル群３ａが装着されると、第１の内周側引出線３１３ａは、第１の溝９１ａに収納され、第３の内周側引出線３１６ａは、第３の溝９２ａに収納される。すなわち、第１の内周側引出線３１３ａは、第１の溝９１ａに沿って一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第３の内周側引出線３１６ａは、第３の溝９２ａに沿って一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

第２のコイル群３ａにおいて、内周側端部３１２ｂから分岐して、ｚ軸の負方向に第２の内周側引出線３１３ｂが引き出され、ｚ軸の正方向に第４の内周側引出線３１６ｂが引き出される。また、第２の内周側引出線３１３ｂは、絶縁スペーサ８２ｂおよび二次側コイル３３ｂのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８２ｂの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。第４の内周側引出線３１６ｂは、絶縁スペーサ８１ｂおよび二次側コイル３２ｂのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８１ｂの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。

一次側コイル３１ｂの外周側に引き出された第２の内周側引出線３１３ｂおよび第４の内周側引出線３１６ｂは、一次側コイル３１ｂの外周側で互いに合流する。

二次側コイル３３ｂの、一次側コイル３１ｂ側の面には、第２の溝９１ｂが形成され、二次側コイル３２ｂの、一次側コイル３１ｂ側の面には、第４の溝９２ｂが形成されている。

磁性体コアに第２のコイル群３ｂが装着されると、第２の内周側引出線３１３ｂは、第２の溝９１ｂに収納され、第４の内周側引出線３１６ｂは、第４の溝９２ｂに収納される。すなわち、第２の内周側引出線３１３ｂは、第２の溝９１ｂに沿って一次側コイル３１ｂの外周側に引き出され、第４の内周側引出線３１６ｂは、第４の溝９２ｂに沿って一次側コイル３１ｂの外周側に引き出される。

合流した第１の内周側引出線３１３ａおよび第３の内周側引出線３１６ａと、合流した第２の内周側引出線３１３ｂおよび第４の内周側引出線３１６ｂとが互いに接続されることで、内周側端部３１２ａおよび内周側端部３１２ｂが互いに直列に接続される。

このように、本実施の形態４における絶縁トランスを構成することで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態５．
本発明の実施の形態５では、先の実施の形態１〜４とは異なり、１対のコイル群である第１のコイル群３ａおよび第２のコイル群３ｂを備えたトランスではなく、１つのコイル群である第１のコイル群３ａを備えたトランスが構成される。

図１２は、本発明の実施の形態５における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態５では、先の実施の形態１〜４と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１〜４と異なる点を中心に説明する。

第１のコイル群３ａにおいて、外周側引出線３１５ａは、外周側端部３１４ａからｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。また、第５の内周側引出線３１７ａは、内周側端部３１２ａからｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

具体的には、外周側引出線３１５ａは、一次側コイル３１ａに対向する絶縁スペーサ８２ａおよび二次側コイル３３ａのそれぞれの中穴を通ってｚ軸の負方向に沿って引き出された後、ｙ軸の正方向に引き出される。また、第５の内周側引出線３１７ａは、一次側コイル３１ａに対向する絶縁スペーサ８１ａおよび二次側コイル３２ａのそれぞれの中穴を通ってｚ軸の正方向に沿って引き出された後、ｙ軸の正方向に引き出される。

なお、外周側引出線３１５ａがｚ軸の正方向に沿って引き出されるようにし、第５の内周側引出線３１７ａがｚ軸の負方向に沿って引き出されるようにしてもよい。

このように、本実施の形態５における絶縁トランスを構成することで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態６．
本発明の実施の形態６では、先の実施の形態５とは異なり、内周側端部３１２ａから第５の内周側引出線３１７ａおよび第６の内周側引出線３１８ａが互いに逆方向に分岐して引き出されている。

図１３は、本発明の実施の形態６における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態６では、先の実施の形態１〜５と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１〜５と異なる点を中心に説明する。

第１のコイル群３ａにおいて、外周側引出線３１５ａは、外周側端部３１４ａからｙ軸の正方向に沿って引き出される。また、第１のコイル群３ａにおいて、内周側端部３１２ａから分岐して、第５の内周側引出線３１７ａがｚ軸の正方向に引き出され、第６の内周側引出線３１８ａがｚ軸の負方向に引き出される。また、第５の内周側引出線３１７ａは、ｚ軸の正方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第６の内周側引出線３１８ａは、ｚ軸の負方向に引き出された後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

具体的には、図１３に示すように、第５の内周側引出線３１７ａが、一次側コイル３１ａに対向する二次側コイル３２ａの中穴を通過した後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。また、第６の内周側引出線３１８ａが、一次側コイル３１ａに対向する二次側コイル３３ａの中穴を通過した後、一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

また、一次側コイル３１ａの外周側に引き出された第５の内周側引出線３１７ａおよび第６の内周側引出線３１８ａは、一次側コイル３１ａの外周側で互いに合流する。

このように、本実施の形態６における絶縁トランスを構成することで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態７．
本発明の実施の形態７では、内周側端部３１２ａから分岐した第５の内周側引出線３１７ａおよび第６の内周側引出線３１８ａの引き出し方が先の実施の形態６とは異なる。

図１４は、本発明の実施の形態７における絶縁トランスの構成を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態７では、先の実施の形態１〜６と同様の点の説明を省略し、先の実施の形態１〜６と異なる点を中心に説明する。

第１のコイル群３ａにおいて、内周側端部３１２ａから分岐して、ｚ軸の正方向に第５の内周側引出線３１７ａが引き出され、ｚ軸の負方向に第６の内周側引出線３１８ａが引き出される。また、第５の内周側引出線３１７ａは、絶縁スペーサ８１ａおよび二次側コイル３２ａのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８１ａの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。第６の内周側引出線３１８ａは、絶縁スペーサ８２ａおよび二次側コイル３３ａのそれぞれの中穴を通ることなく、絶縁スペーサ８２ａの手前の位置でｙ軸の正方向に引き出される。

一次側コイル３１ａの外周側に引き出された第５の内周側引出線３１７ａおよび第６の内周側引出線３１８ａは、一次側コイル３１ａの外周側で互いに合流する。

二次側コイル３２ａの、一次側コイル３１ａ側の面には、第５の溝９３ａが形成され、二次側コイル３３ａの、一次側コイル３１ａ側の面には、第６の溝９４ａが形成されている。

磁性体コアに第１のコイル群３ａが装着されると、第５の内周側引出線３１７ａは、第５の溝９３ａに収納され、第６の内周側引出線３１８ａは、第６の溝９４ａに収納される。すなわち、第５の内周側引出線３１７ａは、第５の溝９３ａに沿って一次側コイル３１ａの外周側に引き出され、第６の内周側引出線３１８ａは、第６の溝９４ａに沿って一次側コイル３１ａの外周側に引き出される。

このように、本実施の形態７における絶縁トランスを構成することで、先の実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、本実施の形態１〜４では、１対のコイル群を１つ備えて絶縁トランスを構成する場合を例示したが、これに限定されず、１対のコイル群を複数備えて絶縁トランスを構成する場合であっても本願発明を適用することができる。また、本実施の形態５〜７では、１つのコイル群を備えて絶縁トランスを構成する場合を例示したが、これに限定されず、複数のコイル群を備えて絶縁トランスを構成する場合であっても本願発明を適用することができる。

Claims (13)

1. 一対のコイル群を備えた絶縁トランスであって、
   前記一対のコイル群のそれぞれのコイル群は、
   一次側コイルと、
   前記一次側コイルの中心軸に対して垂直に前記一次側コイルを挟む第１の二次側コイルおよび第２の二次側コイルと、
   を有し、
   前記中心軸をｚ軸とし、前記ｚ軸に垂直な平面をｘｙ平面としたとき、
   前記第１の二次側コイルは、前記一次側コイルに対して前記ｚ軸の正方向側に位置し、 前記第２の二次側コイルは、前記一次側コイルに対して前記ｚ軸の負方向側に位置し、
   前記一次側コイルは、
   同一のｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されたコイル部と、
   前記コイル部の内周側端部から引き出された内周側引出線と、
   前記コイル部の外周側端部から引き出された外周側引出線と、
   を有し、
   前記一対のコイル群において、
   一方のコイル群では、前記内周側引出線が、第１の内周側引出線として前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   他方のコイル群では、前記内周側引出線が、第２の内周側引出線として前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   前記第１の内周側引出線と前記第２の内周側引出線とが接続されることで、前記内周側端部が互いに直列に接続される
   絶縁トランス。
2. 前記一方のコイル群では、前記第１の内周側引出線が、前記一次側コイルに対向する前記第１の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   前記他方のコイル群では、前記第２の内周側引出線が、前記一次側コイルに対向する前記第２の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出される
   請求項１に記載の絶縁トランス。
3. 前記一方のコイル群では、前記一次側コイルに対向する前記第１の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第１の溝が形成され、
   前記他方のコイル群では、前記一次側コイルに対向する前記第２の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第２の溝が形成され、
   前記一方のコイル群では、前記第１の内周側引出線が、前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記第１の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   前記他方のコイル群では、前記第２の内周側引出線が、前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記第２の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出される
   請求項１に記載の絶縁トランス。
4. 前記一方のコイル群では、前記内周側引出線が、前記内周側端部から分岐して、前記第１の内周側引出線として前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出されるとともに、第３の内周側引出線として前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   前記他方のコイル群では、前記内周側引出線が、前記内周側端部から分岐して、前記第２の内周側引出線として前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出されるとともに、第４の内周側引出線として前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   分岐して引き出された前記第１の内周側引出線および前記第３の内周側引出線と、分岐して引き出された前記第２の内周側引出線および前記第４の内周側引出線とは、それぞれ、前記一次側コイルの外周側で合流し、
   合流した前記第１の内周側引出線および前記第３の内周側引出線と、合流した前記第２の内周側引出線および前記第４の内周側引出線とが互いに接続されている
   請求項１に記載の絶縁トランス。
5. 前記一方のコイル群では、前記第１の内周側引出線が、前記一次側コイルに対向する前記第１の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、前記第３の内周側引出線が、前記一次側コイルに対向する前記第２の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   前記他方のコイル群では、前記第２の内周側引出線が、前記一次側コイルに対向する前記第２の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、前記第４の内周側引出線が、前記一次側コイルに対向する前記第１の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出される
   請求項４に記載の絶縁トランス。
6. 前記一方のコイル群では、前記一次側コイルに対向する前記第１の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第１の溝が形成され、前記一次側コイルに対向する前記第２の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第３の溝が形成され、
   前記他方のコイル群では、前記一次側コイルに対向する前記第２の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第２の溝が形成され、前記一次側コイルに対向する前記第１の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第４の溝が形成され、
   前記一方のコイル群では、前記第１の内周側引出線が、前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記第１の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出され、前記第３の内周側引出線が、前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記第３の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   前記他方のコイル群では、前記第２の内周側引出線が、前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記第２の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出され、前記第４の内周側引出線が、前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記第４の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出される
   請求項４に記載の絶縁トランス。
7. 前記一対のコイル群のうちの各コイル群が個別に装着される磁性体コアをさらに備えた
   請求項１から６のいずれか１項に記載の絶縁トランス。
8. 前記一対のコイル群の両方に装着される磁性体コアをさらに備えた
   請求項１から６のいずれか１項に記載の絶縁トランス。
9. 一次側コイルと、前記一次側コイルの中心軸に対して垂直に前記一次側コイルを挟む第１の二次側コイルおよび第２の二次側コイルと、を有するコイル群を備えた絶縁トランスであって、
   前記中心軸をｚ軸とし、前記ｚ軸に垂直な平面をｘｙ平面としたとき、
   前記第１の二次側コイルは、前記一次側コイルに対して前記ｚ軸の正方向側に位置し、 前記第２の二次側コイルは、前記一次側コイルに対して前記ｚ軸の負方向側に位置し、
   前記一次側コイルは、
   同一のｘｙ平面上で渦巻き状に巻回されたコイル部と、
   前記コイル部の内周側端部から引き出された内周側引出線と、
   前記コイル部の外周側端部から引き出された外周側引出線と、
   を有し、
   前記内周側引出線および前記外周側引出線において、
   一方の引出線は、前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
   他方の引出線は、前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出される
   絶縁トランス。
10. 前記一方の引出線が、前記第１の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
    前記他方の引出線が、前記第２の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出される
    請求項９に記載の絶縁トランス。
11. 前記内周側引出線が、前記内周側端部から分岐して、第５の内周側引出線として前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出されるとともに第６の内周側引出線として前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、
    分岐して引き出された前記第５の内周側引出線および前記第６の内周側引出線は、前記一次側コイルの外周側で合流している
    請求項９に記載の絶縁トランス。
12. 前記第５の内周側引出線が、前記第１の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出され、前記第６の内周側引出線が、前記第２の二次側コイルの中穴を通過した後、前記一次側コイルの外周側に引き出される
    請求項１１に記載の絶縁トランス。
13. 前記第１の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第５の溝が形成され、前記第２の二次側コイルの、前記一次コイル側の面に第６の溝が形成され、
    前記第５の内周側引出線が、前記ｚ軸の正方向に引き出された後、前記第５の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出され、前記第６の内周側引出線が、前記ｚ軸の負方向に引き出された後、前記第６の溝に沿って、前記一次側コイルの外周側に引き出される
    請求項１１に記載の絶縁トランス。

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