JPH02172209A - インダクタンス装置 - Google Patents

インダクタンス装置

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JPH02172209A
JPH02172209A JP32483788A JP32483788A JPH02172209A JP H02172209 A JPH02172209 A JP H02172209A JP 32483788 A JP32483788 A JP 32483788A JP 32483788 A JP32483788 A JP 32483788A JP H02172209 A JPH02172209 A JP H02172209A
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JP
Japan
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magnetic
core
magnetic core
inductance device
magnet
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Pending
Application number
JP32483788A
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English (en)
Inventor
Yasunori Tanji
丹治 雍典
Tadahiko Horiguchi
堀口 忠彦
Katsuhiko Yamaguchi
勝彦 山口
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、スイッチング電源、高周波ノイズフィルター
、平滑チョークコイル等に用いられるインダクタンス装
置に関するものである。
[従来の技術] 従来、チョークコイル及びノイズフィルター等は、AC
電流にDC電流が重畳された回路中で用いられる。この
DC重畳電流による磁心の磁気的飽和を防ぎ、その重畳
電流中で、優れた特性を出すためには、結晶、誘導、形
状磁気異方性を適当に選びその性質に基づいて磁心材が
選ばれる。例えば、磁心が重畳電流(外磁場)によって
、磁化しにくくなるよう外磁場とは異なる方向の誘導磁
気異方性をつけたり、磁心の磁気囲路に間隙を設けたり
、あるいは磁心材を粉砕し、ダストとして形状異方性を
適当に与えることにより、上記の06重畳特性が満足さ
れる様に工夫されている。
第11図は従来例に係るチョークコイル(ノイズフィル
ター)として、巻磁心、抜磁心、及び粉体磁心を夫々示
す断面図とこれらの平面図である。
いずれの場合においても、磁心に巻線を施すことにより
構成されている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、磁心材の磁気特性を自由に制御することは、従
来の方法では難しい。特定の特性を利用するに過ぎない
。フェライトのチョークコイルは、磁束密度が低く、高
々3〜5KGである。また、重畳電流を加えると保磁力
が小さいため、すぐ飽和してしまう。
従って、大きなりC重畳電流によって、磁心を飽和させ
ないためには、磁心形状を大きくしなければならない。
これは、製品の小型化を要求する客先の要求に反する。
又、珪素鋼、パーマロイ、巻磁心、及び抜磁心を持つチ
ョークコイルは、磁束密度がloKG以上もあり大きい
が、磁気損失による発熱もまた大きい。ノイズフィルタ
ーとして用いられるFeダスト、センダスト、パーマロ
イ粉末等の焼成体は、飽和磁束密度及び実効透磁率が小
さく極限られた特殊な製品にしか用いられない。
そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点を除去するた
めになされたもので、チョークコイル、ノイズフィルタ
ー等のDC重畳特性を自由に制御しうるインダクタンス
装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、軟質磁性合金よりなる中央開口を持つ
リング状磁心、この磁心に巻回された巻線からなるイン
ダクタ、及びこのインダクタの前記磁心の中央開口に挿
入されるマグネットを具備し、このマグネットにより前
記磁心の磁気特性を制御することを特徴とするインダク
タンス装置が得られる。
本発明のインダクタンス装置においては、前記マグネッ
トは前記磁心の磁化をこの磁心の中心軸に沿う方向に拘
束していることが好ましい。
本発明のインダクタンス装置においては、前記マグネッ
トは前記磁心の磁化をこの磁心の円筒面の半径方向に方
向に拘束していることが好ましい。
本発明によれば、軟質磁性合金の巻きコア、抜きコア、
又はダストコアよりなる磁心とこの磁心に巻回された巻
線とを有するインダクタ、及びこのインダクタの磁心の
周辺近傍部に設けられた電磁石を具備し、前記電磁石に
より前記磁心の磁気特性を制御することを特徴とするイ
ンダクタンス装置が得られる。
[作 用] 本発明のインダクタンス装置においては、磁心の内部又
は外部に配されたマグネット又は電磁石の磁場によって
、磁心内の磁区を拘束して、磁化が飽和するのを抑制す
る。
[実施例] 本発明の実施例について具体的に説明する。
第1図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装
置の構成を模式的に示す図で、第1図(a)は平面図、
第1図(b)は第1図(a)のインダクタ装置を中心を
通る平面で切断したときの断面図である。これらの図に
おいて、インダクタンス装置10は円筒形状を有する磁
心11と、周面に施された巻線12と、この巻線の施さ
れた磁心内に挿入された円筒形のマグネット13とより
なる。巻線12を施された磁心11は、6.5%5iF
e合金薄帯よりなる巻き磁心で、寸法は外形20mm、
内径15mmで、高さ5mmである。また、マグネット
13は直径15mm、高さ5mmの円筒形状を有するフ
ェライトよりなるが、フェライト以外にアルニコや希土
類磁石を用いても良い。
第2図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装
置の第1の着磁状態を示す説明図で、(a)は平面図、
(b)は断面図である。これらの図において、底面に対
して垂直に着磁した磁石を取り付けた場合には、磁区を
拘束する方向は矢印14で、磁力線は矢印15で夫々示
され、磁心内の磁区はこの磁心の底面に対して垂直な方
向に拘束される。
第3図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装
置の第2の着磁状態の説明図で、(a)は平面図、(b
)は断面図である。この図において、磁心側面に対して
垂直に着磁した磁石を取り付けた場合には、磁心内の磁
区を拘束する方向は矢印16で、磁力線は矢印17で夫
々示され、磁区は磁心の側面に対して垂直な方向に拘束
される。
第4図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装
置の第1の着磁状態のB−Hループを示す図である。こ
の図において、HMAGは磁石の磁場で0.115,3
92,500,709,895.1099,1300,
1500 0eの場合を夫々示す。
これらの磁石の磁場が大きくなると、B−Hループは若
干変化するが、顕著でない。
第5図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装
置の第2の着磁状態のB−Hループを示す図である。こ
の図において、第1の着磁状態と異なる第2の着磁状態
では、H&IAGが0.100゜300.500,70
0,890,1090,1300.1500 0eと大
きくなると、B−Hループは大きく変化し、HMAGが
1000 0e以上では、B−Hループは直線を描くよ
うになる。
第6図は第1及び第2の着磁状態のインダクタンス装置
の実効透磁率μ90の磁場依存性HMAGを示す図で、
第1の着磁状態のものについては曲線1、第2の青磁状
態のものについては曲線2で夫々示される。第1の着磁
状態ものは、周波数f=100KHz、DC重畳磁場H
b + m s −500eにおける実効透磁率μ、0
の、また第2の着磁状態ものは実効透磁率μ50sの磁
石磁場HMAG依存性を示す。グラフより第1の着磁状
態の場合は、実効透磁率μ、0のHMAG依存性はHM
AG−10000e付近までは殆ど変化せず、それを越
えると実効透磁率μ5oは増加する。
また、第2の着磁状態の場合は、実効透磁率μ、0のH
MAG依存性は、HMAoの増加とともにμ5゜は増加
し、HMAG−11000e付近で最大値をもちμ5.
140となる。
以上の結果より明らかなように、第1の実施例において
、μ5oはHMAGによって自由に選択することができ
る。
第7図は本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装
置a −fを示す図である。
本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装置は、巻
線23,33,43,53,63.73を夫々施された
磁心21.31,41.51,61.71よりなるチョ
ークコイル(又はノイズフィルター)と、これらチョー
クコイル(又はノイズフィルター)の周辺に電磁石22
.32 (及び32’)、42.52,62.72が夫
々配置されている。これによって、磁場を発生せしめ、
この磁心中の磁区を適当に拘束し、磁区の分布を制御す
るようにしたものである。これらの配置した電磁石22
,32.   ・を適当に磁化させることによって、磁
化され、その磁極の一部が拘束される。これは、大きな
りC重畳電流による実効透磁率μeの低下を防止する効
果がある。上記配設電磁石22,32.   ・の磁化
の強さを適当に調節することによって、この磁心21の
磁化曲線を自由に変えることができる。例えば、6.5
%5iFe合金の巻磁心の場合、磁場100eにおける
磁化Bは12KGの値をもつ。電磁石をこの巻磁心の側
面に配設し、この巻磁心の板圧方向に対して直角に約8
00 0eの磁場を加えると、その磁化は12KGから
IKGまで低下する。磁気履歴曲線は寝てしまう。この
配設電磁石の電流を切り磁化を除去すると、その磁化は
12KGまで再び回復する。
本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装置を次の
ように製造した。
液体急冷法によって、作製された6、596SiFe合
金薄帯を適当に幅切りし、環状に巻き、歪み取り熱処理
1巻線処理を施したものを巻磁心試料とした。その形状
は、外形14.内径10.板幅3mmであった。更に、
この巻磁心試料の側面に上記磁石を配設した。
第7図は本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装
置(電磁石付きチョークコイル)の構成を示す図である
。また、比較の為に従来例に係るチョークコイル(ノイ
ズフィルター)を第11図に示した。
第8図は本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装
置d(第7図(d)を参照)即ち6,5%5iFe合金
の巻磁心の側面に上記磁石を配設し、その磁化の強さを
O〜1500 0eまで変化させたときの±100eに
おけるDC磁気履歴曲線を示す図である。この図におい
て、電磁石52の磁化の強さの増加とともに磁気履歴曲
線は、若干変化するが、その変化は余り顕著でない。
第9図は本発明の第2の実施例に係る巻磁心31の上下
面に電磁石32.32=を配没しく第7図(b)を参照
)、その磁化の強さを側面配設の場合と同様に変化させ
たときの磁気履歴曲線を示す図である。第9図は第8図
の場合とは異なり、磁化の増加とともに磁気履歴曲線は
、急激に変化し、HMAc−10000e以上になると
、磁気履歴曲線はループを画かず直線となる。また、A
C磁気履歴曲線の場合も類似の傾向をもつ。
第10図の上図の曲線31には、側面から制御磁場電磁
石磁場H1,lAGを加えたときの周波数f−100K
Hz、重畳磁場H8,、−500eにおける実効透磁率
μ5oの、また第10図の下図の曲線32.33には上
下面からHMAoを加えたときのμ、。のHMAG依存
性を示す図で、曲線32は未処理状態、曲線33は歪み
取りの熱処理1100’CX1hr後の状態を夫々示す
。この図において、側面から制御磁場を加えたときのμ
、、oのH,、A6依存性は、HMAG−10000e
近傍まで殆ど変化しない。それを越えるとμ、0の増加
が見られる。
上下面からHMA6を加えると曲線32の未処理状態の
μ、o(O)はHMAGの増加とともに増加し、HMA
G−10000e近傍に最大値をもちμ5゜200に達
する。
一方、曲線33の熱処理後の状態(・)においても類似
の傾向をもつがその最大値はμso= 120と小さく
HM、l  900 0eである。尚、磁気履歴曲線が
測定されていないインダクタンス装置a、c、f、eの
1isoも同様にHMAGにより制御できる。
以上の結果から明らかな様に、第2の実施例に係るイン
ダクタンス装置のμ5oはHMAGによって、自由に選
ぶことができる。
尚、本発明は大きな電流が重畳されるような所に用いら
れるノイズフィルターやチョークコイルに用いることが
出来る。更に、特に小型のノイズフィルターやチョーク
コイルに高性能が要求される場合に有効である。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明のインダクタンス装置によ
れば、いづれの軟磁性材料を用いてもチョークコイル及
びノイズフィルターとしてDCff1畳特性を自由に制
御することが可能になった。
また、一般に軟磁性材料の保磁力は小さく、磁気履歴曲
線の角型比は大きく不都合であったが、本発明によって
、いづれの軟磁性材料からなる磁心であっても、配設磁
石の磁化の強弱によって、いか様にも、その角型比を制
御することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装
置の構成を示す図、第2図は本発明の第1の実施例に係
るインダクタンス装置の第1の着磁状態を示す説明図で
、(a)は平面図、(b)は断面図、第3図は本発明の
第1の実施例に係るインダクタンス装置の第1の青磁状
態の説明図で、(a)は平面図、(b)は断面図、第4
図は本発明の第1の実施例に係るインダクタンス装置の
第1の着磁状態のB−Hループを示す図、第5図は本発
明の第1の実施例に係るインダクタンス装置の第2の着
磁状態のB−Hループを示す図、第6図は第1及び第2
の着磁状態のインダクタンス装置の実効透磁率μ5oの
磁場依存性HMAGを示す図、第7図は本発明のインダ
クタンス装置(電磁石付チョークコイル)を示す図、第
8図は本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装置
dの場合の種々の磁場における磁気履歴曲線を示す図、
第9図は本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装
置すの場合の種々の磁場における磁気履歴曲線を夫々示
す図、第10図の上図には、本発明の第2の実施例に係
るインダクタンス装置dの場合の100KHz重畳磁場
500eにおける実効透磁率μ50s第10図の下図に
は、本発明の第2の実施例に係るインダクタンス装置す
の場合のμ、0を夫々示す図である。第11図は従来例
に係るチョークコイル(又はノイズフィルター)として
、(a)巻磁心、抜磁心、及び粉体磁心を夫々示す断面
図と(b)これらの平面図である。 図中10はインダクタンス装置、11は磁心、12はマ
グネット、13は巻線、14及び16は磁区の拘束方向
を示す矢印、15及び17は磁力線の方向を示す矢印、
20はインダクタンス装置a、21は磁心、22は電磁
石(磁場制御)、23は巻線、30はインダクタンス装
置す、31は磁心、32は電磁石(磁場側gfJ)、3
3は巻線、40はインダクタンス装置C141は磁心、
42は電磁石(磁場制御)、43は巻線、50はインダ
クタンス装置d、51は磁心、52は電磁石(磁場制御
)、53は巻線、60はインダクタンス装置e、61は
磁心、62は電磁石(磁場制御)63は巻線、70はイ
ンダクタンス装置f、  71は磁心、72は電磁石(
磁場制御)、73は巻第4図 第1図 第2図 83図 第5図 第6図 8Mα9 (Os) 第8図 第7図 (c) (d) 第9 図 R,O。 第1o図 HMaq (Oe) 第11図 (Q) (b)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.軟質磁性合金よりなる中央開口を持つリング状磁心
    、該磁心に巻回された巻線からなるインダクタ、及び該
    インダクタの前記磁心の中央開口に挿入されるマグネッ
    トを具備し、該マグネットにより前記磁心の磁気特性を
    制御することを特徴とするインダクタンス装置。
  2. 2.軟質磁性合金の巻きコア、抜きコア、又はダストコ
    アよりなる磁心と該磁心に巻回された巻線とを有するイ
    ンダクタ、及び該インダクタの磁心の周辺近傍部に設け
    られた電磁石を具備し、前記電磁石により前記磁心の磁
    気特性を制御することを特徴とするインダクタンス装置
JP32483788A 1988-12-24 1988-12-24 インダクタンス装置 Pending JPH02172209A (ja)

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