JPH0266909A - スイッチング電源トランス - Google Patents

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、アモルファスコアを使用した大電流用の高周
波スイッチング電源トランスに関する。

（従来の技術） 従来の大電流用のスイッチング電源トランスは、第８図
に示すように、フェライトコアの周囲に電線を巻き付け
たトロイダルコイル１０と、このトロイダルコイルの中
心に銅板もしくは銅棒から成る直線状の導電性部材を貫
通させて二次側電極１１とし、この二次側電極１１とト
ロイダルコイルｌＯとの中間にスペーサ１２を設けたも
のが用いられていた。

そして、二次側電極は電流の大きさにより′ｒ４線を数
本撚って巻線しているものもあるが、形状の制約により
ワンターン（ＩＴ）としている。

（発明が解決しようとする課題） 上述した従来のスイッチング電源トランスでは、−次側
トロイダルコイルと二次側を掻とのマツチングが悪く、
リーケージインダクタンスが多くなる（横向があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、二次側電極とのマツチングを改善しリ
ーケージインダクタンスを小さくすることを主目的とし
、トロイダルコイルを被覆することによりシールド効果
を高めてリーケージフラフクスを抑え、大電流に対して
放熱効果のすぐれた高周波用スイッチング電源トランス
を提供しようとするものである。

（ｉ１題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の高周波スイッチング
電源トランスは、アモルファス合金を使用したトロイダ
ルコアに一次巻線を施したトロイダルコイルと、このト
ロイダルコイルの上下面にそれぞれ設けられる絶縁材と
、この絶縁材を設けた前記トロイダルコイルを内包し、
かつその内・外周面および底部を覆う二次側導体とを備
え、この二次側導体は有底円筒状の外周円筒と、その内
側に設けられた内周円筒とを有し、この二次側導体に内
包された前記トロイダルコイルの上側に設けられた前記
絶縁材上に前記内周円筒と接続される二次側内極を取付
け、かつこの二次側内極に絶縁板を介して前記二次側導
体の外周円筒と接続される二次側外場を取付けたことを
特徴とするものである。

（作用） 上記のように構成した本発明のスイッチング電源トラン
スは、トロイダルコアを従来のフェライトに代えてアモ
ルファス合金としたので、最大磁束密度（８Ｎ）が大き
いためにコアロスが少なく、周波数帯域が広いことから
高周波用スイッチング電源トランスとしても使用できる
。また、二次側の巻数がＩＴであっても二次側を導体構
造としてマツチングが良くなるとともに、トロイダルコ
イルの内周、外周および底面を完全に被覆したためシー
ルド効果があってリーケージフラフクスが抑えられると
ともに、導体表面が大きいので、高周波電流の表皮効果
も大きく、かつリーケージインダクタンスが小さく、ま
た、大電流に対して放熱効果のすぐれた効率のよい高周
波用スイッチング電源トランスを構成することができる
。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図によって
詳細に説明する。

第１図はスイッチング電源トランスの分解斜視図である
。このスイッチング電源トランスはトロイダルコア１ｂ
の外周に一次巻線１ａが巻装されたトロイダルコイルｌ
と、このトロイダルコイル１を収納するとともに二次側
雪掻を設けた二次側導体３とにより主に構成されている
。そして、−次側はトロイダルコイルｌと上下よりトロ
イダルコイルｌに被着される絶縁材２からなり、二次側
は二次側導体３．二次側内極４．絶縁板５と二次側外ｉ
６によ、て構成されている。

トロイダルコイルｌはアモルファス合金のトロイダルコ
アの外周に前述のように一次巻線１ａが巻装されている
。このようにコア材にアモルファス合金を使用すると、
フェライトコアを使用した場合と比べ、飽和磁束密度が
高く、鉄損が少ないため発熱を低く、且つ、小形にする
ことが出来る特長がある。このようなトロイダルコイル
１には、その上下方向からは絶縁材２が取り付けられる
。

この絶縁材２はポリアセクールまたはナイロン等の合成
樹脂で成形されたフランジ状のもので、フランジ２ａの
外径はトロイダルコイルｌの外径より少し大きく、フラ
ンジ２ａの一方の面の中央部に突設された円筒部２ｂの
外径はトロイダルコイル１の内径に挿入される径ををし
、円筒部２ｂの長さはトロイダルコイルｌの上下方向よ
り取り付けたとき間隙部が形成されるようになっている
（第７図参照）。

上記したトロイダルコイルｌと、これに被覆した絶縁材
２とを組み合わせたものは、これらを完全に内包する二
次側導体３に収納される。この二次側導体３は銅板等の
導電性薄板を絞り加工したもので、第２図に示すように
成形されている。すなわち、有底円筒状の外周円筒３ａ
と、その内側に前記絶縁材２の円筒部２ｂ内に挿入され
る円筒状の内周円筒３ｂとを有し、かつ外周円筒３ａの
円筒部と内周円筒の上端面には上方に突出する複数個の
突出部がそれぞれ適間隔でもって形成されている。また
、外周円筒３ａ上の突出部は中央部分が高く形成され、
その中央部分の左右側には一段低い段差３ｅが設けてあ
って段差突出部３ｃを構成しである。そして、内周円筒
３ｂ上の突出部３ｄは段差部を有しないストレート状の
もので、前記段差突出部３Ｃと同じ高さで構成しである
。

これら２種類の突出部、すなわち、段差突出部３Ｃと突
出部３ｄとは取付位置が互いの中間位置に配されている
０例えば第２図に示すように段差突出部３ｃが４個宛等
間隔に配設しである場合は、突出部３ｄは４５度のずれ
をもって設けである。

前記内周円筒３ｂ上の突出部３ｄには二次側内極４が取
付けられる。この二次側内極４は第３図に示すような円
板部４ａと、第４図（ａ）および（ｂｌに示すような端
子部４ｂとより構成されている０円板部４ａは前記二次
側導体３の外周円筒３ａの内径より小さな径の銅環導電
材で成形された円板で、中央に後述する端子部４ｂを取
付ける長孔の挿通孔４ｃが設けてあり、この挿通孔４Ｃ
の隣接位置には平行に設けられた係止孔４ｄが設けであ
る。

そして、前記挿通孔４Ｃの中心より等間隔で、かつ２Ｍ
は挿通孔４Ｃと平行方向に、他の２＆ｌＩは前記挿通孔
４Ｃと直角方向に４つの取付孔４ｅが設けである。この
取付孔４ｅはそれぞれ二次側導体３の内周円筒３ｂ上に
設けられた突出部３ｄに係合されるようになっている。

端子部４ｂは前記挿通孔４Ｃに挿入嵌合される幅を有し
、一方の端面側にはＬ字状に折曲された脚部を有し、脚
部の先端は更に折曲された小片４ｆとなって、円板部４
ａの係止孔４ｄに挿入係止される構成となっており、こ
の端子部４ｂを円板部４ａに取付は小片４ｆと係止孔４
ｄ、および端子部４ｂの脚部と円板部４ａの挿通孔４Ｃ
とを半田等にて溶着することにより二次側内極４が構成
される。この二次側内極４を前記取付孔４ｅを介して二
次側導体３の突出部３ｄに取付は溶着することにより、
二次側導体３の二次側内極４は一方の閉回路を構成する
。

前記二次側内極４上には絶縁板５が設けられる。

この絶縁板５はエポキシガラスラミネート等の円板で、
外径は二次側導体３の外周円筒３ａより僅かに大きく成
形されである。そして、その中心には前記二次側内極４
の端子部４ｂを挿通させる挿通孔５ａが設けてあり、こ
の挿通孔５ａの長孔方向に対して４５度の角度をもって
切欠部５ｂが４方向に設けである。この切欠部５ｂは二
次側導体３の外周円筒３ａ上に設けた段差突出部３Ｃの
段差３ｅ上に嵌合される大きさとなっており、前記挿通
孔５ａ内に前記端子部４ｂを挿通させ絶縁板５を二次側
導体３に被せると、前記切欠部５ｂは外周円筒３ａの段
差３ｅに嵌合係止される構成になっている。

この絶縁板５上には二次側外極６が取付けられる。この
二次側外極６は第６図（ａｌに示すように、前記絶縁板
５と同形同大の円板部６ａと、この円板部６ａの周縁に
立設された端子部６ｂとより構成されている１円板部６
ａは銅材等の導電材料で成形され中心に前記二次側内極
４の端子部４ｂを挿通させる円形孔６Ｃが設けてあって
、周縁部には切欠部６ｄが等間隔に４個宛設けである。

そして、この切欠部６ｄを前記絶縁板５の切欠部５ｂに
重ねて、前記二次側導体３の段差突出部３Ｃ上に係合さ
せることにより、前記円形孔６Ｃは二次側内極４の端子
部４ｂには接触しないようになっている。このような円
板部６ａの周縁で前記切欠部６ｄの中間位置（４５度方
向）には、二次側外極６の端子部６ｂが２つ宛立設され
ており、前記切欠部６ｄと前記段差突出部３ｃとによっ
て位置決めされ、二次側内極４の端子部４ｂの方向に対
して直角方向になるよう取付けられる。

以上述べた構成において、トロイダルコイルｌの上下方
向よりフランジ状の絶縁材２を嵌合させ、二次側導体３
の外周円筒３ａと内周円筒３ｂとの間に収納し、内周円
筒３ｂ上の突出部３ｄに二次側内極４を取付け、二次側
内極４の端子部４ｂに絶縁Ｆｉ５の挿通孔５ａを合わせ
て取付けると、二次側導体３の段差突出部３ｃに絶縁板
５の切欠部５ｂが嵌合係止される。この絶縁板５の上に
二次側外極６の端子部６ｂを、前記二次側内極４の端子
部４ｂの方向に直交する方向に配設して取付けると第７
図に示すように組立てられる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明のスイッチング電源
トランスは、アモルファスを使用したトロイダルコアに
一次巻線を施したトロイダルコイルと、このトロイダル
コイルの上下面にそれぞれ設けられる絶縁材と、この絶
縁材を設けた前記トロイダルコイルを内包し、かつその
内・外周面および底部を覆う二次側導体とを備え、この
二次側導体は有底円筒状の外周円筒と、その内側に設け
られた内周円筒とを有し、この二次側導体に内包された
前記トロイダルコイルの上側に設けられた前記絶縁材上
に前記内周円筒と接続される二次側内極を取付け、かつ
この二次側内極に絶縁板を介して前記二次側導体の外周
円筒と接続される二次側外極を取付けたので、二次側の
導体構造によりトロイダルコイルの内・外周面および底
部は完全に被覆され、−次側と二次側の結合が改善され
、かつシールド効果があり、リーケージフラックスが抑
えられるとともに、導体表面も大きくなり高周波電流の
表皮効果も大きく、リーケージインダクタンスが小さく
なる。

また、導体表面が大きいので、大１ｉｔ２Ｉｔに対する
放熱効果もすぐれ、効率のよい高周波スイッチング電源
トランスとして使用できる多くの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例で、第１図はス
イッチング電源トランスの分解斜視図、第２図は二次側
導体の（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（Ｃ）は異な
る角度より見た側面図、第３図は二次側内極の円板部の
平面図、第４図は二次側内極の端子部の（ａ）は正面図
、（ハ）は側面図、第５図は絶縁板の平面図、第６図は
二次側外極の（ａ）は平面図、（１））は側面図、第７
図はスイッチング電源トランスの組立断面図、第８図は
従来例のスイッチング電源トランスの斜視図である。 ｌ・・・トロイダルコイル　２・・・絶縁材３・・・二
次側導体　　　　３ａ・・外周円筒３ｂ・・内周円筒　
　　　　４・・・二次側内極５・・・絶縁板　　　　　
　６・・・二次側外極特許出願人　　株式会社タムラ製
作所 代理人　弁理士　　高　山　道　夫（外１名）第３図 第 図 第 図 （ｂ） 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アモルファスを使用したトロイダルコアに一次巻線を施
   したトロイダルコイルと、このトロイダルコイルの上下
   面にそれぞれ設けられる絶縁材と、この絶縁材を設けた
   前記トロイダルコイルを内包し、かつその内・外周面お
   よび底部を覆う二次側導体とを備え、この二次側導体は
   有底円筒状の外周円筒と、その内側に設けられた内周円
   筒とを有し、この二次側導体に内包された前記トロイダ
   ルコイルの上側に設けられた前記絶縁材上に前記内周円
   筒と接続される二次側内極を取付け、かつこの二次側内
   極に絶縁板を介して前記二次側導体の外周円筒と接続さ
   れる二次側外極を取付けて成ることを特徴としたスイッ
   チング電源トランス。