JPH0142328Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、スイツチング電源等に使用される出
力フイルタチヨーク用インダクタに適用して好適
な負荷電流の大小にかかわらず出力電圧を安定的
に保つ非線形インダクタンス素子に関するもので
ある。

第１図及び第２図は従来のEI型コアの例を示
す図である。第１図において、１はＩ型コア、２
はＥ型を示し、Ｅ型コア２の中足を他より短くし
てＩ型コア１を接合したときギヤツプ３を形成す
るようにしたものである。また第２図はＩ型コア
１とＥ型コア２との間にスペーサ４を介在したも
のである。いずれの構成においても、コア２に設
けたコイル（図示せず）に電流を流した場合のイ
ンダクタンス値は、第３図中、曲線Ａの如くほぼ
直線変化となる。このことは負荷電流が小さいと
きは高いインダクタンス値が得られないため、負
荷電流の変化に応じて出力電圧を安定的に保つこ
とができない問題を有する。

スイツチング電源等の出力フイルタチヨーク用
インダクタ（以下、出力チヨークという）として
は、負荷電流が小さい時に高いインダクタンスを
有し負荷電流が大きくなつても飽和せずある程度
のインダクタンスを保持する必要がある。

そこで、例えば実開昭57−126109号公報のよう
に、EI型磁芯のＩ型磁芯をＥ型磁芯の各脚に対
接する高透磁率材料及びこの高透磁率材料に非磁
性層を介して透磁率が低い磁性材料を張り合わせ
た構成としたものが知られている。

しかし、電源平滑回路に適用しようとするに
は、インダクタンス−直流重畳特性は段階状を呈
することが好ましいが、従来の構成ではこのよう
な特性を得ることができない。

本考案はかかる点に鑑み、インダクタンス−直
流電流特性の非線形の特性を有する非線形インダ
クタンス素子を提案することを主たる目的とす
る。

以下本考案の一実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第４図及び第５図は本案素子の一例を示す断面
図及び側面図である。Ｅ型コア２の中足２ａは、
第６図に示す如く、側面から見て段部２ｂを形成
し、段部２ｂを介してギヤツプ３が設けられる。
そして段部２ｂには、実効飽和保磁力Hcmsが少
さく高透磁率の可飽和フエライト磁心５を嵌入し
てギヤツプ３を埋める。可飽和磁心材料は、本体
コア材料に比し、残留磁束密度Br及び保磁力Hc
が夫々小さい高透磁率材で構成されるもので、こ
の条件を満足すればフエライト、パーマロイ、ア
モルフアスでも良い。コア２及び可飽和磁心５
は、第７図に示す如き磁化特性を有する。尚、図
中Ａはコア２の、Ｂは可飽和磁心のＢ−Ｈ曲線を
示す。

この場合、コイル６に直流重畳電流を印加する
ことにより、電流値が大きくなるに従い、第６図
中Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順に磁気飽和を生ずる。この
ときのインダクタンス一直流重畳特性は、第３図
中、曲線Ｂに示す如く非線形となる。このような
特性を有するインダクタンス素子は、スイツチン
グ電源の平滑回路のチヨークコイルに適用して好
適である。また第８図に示す如く、可飽和磁心５
のＡ，Ｂと磁気飽和するに従い急激に立上る特性
を示すため、小さい負荷電流領域で高いインダク
タンス値が得られることになる。尚、第８図中、
破線は従来の出力チヨークの特性を比較のため表
わしている。

尚、第８図中第１象限における曲線の立上り状
態は、第６図に示す可飽和磁心５のＡ，Ｂ領域の
寸法Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを任意に設定することによ
り、変化させることができ、例えば第３図中曲線
Ｃに示す如きインダクタンス特性とすることも可
能である。

第９図乃至第１４図は、本案の他の例を示す断
面図及び側面図を示す。第９図例においては中足
１２ａを正面上３分割して左右を段落し削除して
凸形に形成し、そのギヤツプに可飽和磁心１１を
嵌入したものである。また第１１図例は、中足２
２ａを逆に凹形に形成し、そのギヤツプに可飽和
磁心２１を嵌入し、第１３図例は、Ｉ型コア３１
の中足部に対応する面に可飽和磁心３２を埋込む
凹所３１ａを形成して磁心３２を埋設したもので
ある。いずれの構成においても、インダクタンス
特性は、第３図中曲線Ｂ又はＣに示す如き非直線
性を示し、しかも小さい負荷電流領域において高
いインダクタンス値を確保することができる。

上述の例はEI型磁芯を用いて説明したが、本
考案はその他のつぼ型磁心（Ｘ型、RM型、PQ
型、ポツト型）などにも適用できる。

以上述べた如く本考案によれば、フエライト磁
芯の中足部分にギヤツプを設け、ギヤツプスペー
スに可飽和磁気特性の磁芯を嵌合したものにおい
て、中足と可飽和磁気特性の磁芯との境界を段階
的に磁気飽和を生ずるような凹凸状又は階段状に
構成したので、 磁気飽和が段階的に発生するので、インダクタ
ンス特性が当初負荷電流が小さいときは最も高い
インダクタンス値を有し、徐々に負荷電流をが増
加するに従つてインダクタンス値が比例して低く
なる。したがつて、出力チヨークとして用いた場
合に、負荷電流が小さい領域において高いインダ
クタンス値が得られるため、負荷電流の変化に応
じて出力電圧を安定的に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のEI型コアの例を示
す図、第３図はインダクタンス特性を表わす線
図、第４図及び第５図は本案素子の一例を示す断
面図及び側面図、第６図は本案の要部の構造を示
す要部の斜視図、第７図及び第８図は本案の磁化
曲線図、第９図乃至第１４図は本案の他の例を示
す断面図及び側面図である。 ２……Ｅ型コア、２ａ……中足、２ｂ……段
部、３……ギヤツプ、５……可飽和フエライト磁
心。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 フエライト磁芯の中足部分にギヤツプを設け、
   ギヤツプスペースに可飽和磁気特性の磁芯を嵌合
   したものにおいて、 中足と可飽和磁気特性の磁芯との境界を段階的
   に磁気飽和を生ずるような凹凸状又は階段状にし
   たことを特徴とする非線形インダクタンス素子。