JPH05217761A - Magnetic core with gap and inductance element - Google Patents

Magnetic core with gap and inductance element

Info

Publication number
JPH05217761A
JPH05217761A JP4597792A JP4597792A JPH05217761A JP H05217761 A JPH05217761 A JP H05217761A JP 4597792 A JP4597792 A JP 4597792A JP 4597792 A JP4597792 A JP 4597792A JP H05217761 A JPH05217761 A JP H05217761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
gap
magnetic core
core
permeability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4597792A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Ohashi
泰生 大橋
Hiroshi Kawai
宏 河井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP4597792A priority Critical patent/JPH05217761A/en
Publication of JPH05217761A publication Critical patent/JPH05217761A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

PURPOSE:To uniform the magnetic flux density in the gap and magnetic core so as to prevent the magnetic core from heated due to partial magnetic saturation and to prevent inductance value from decreasing far reducing excess current loss, by providing a gap part with a magnetic substance inclusion layer for making magnetic permeability at the central side larger than that at the peripheral part of the gap part. CONSTITUTION:At a gap part 23, disk-shaped magnetic substance-containing layers 30 and 31 whose relative magnetic permeability is larger than that at a peripheral part 23 are pasted to column-like facing magnetic core parts 9 and 10. By providing with the magnetic substance-containing layers 30 and 31, such relative magnetic permeability distribution as has two stages of relative magnetic permeability is farmed. In short, the relative magnetic permeability at the central side is 4.0 compared with 1.0 at the gap peripheral part 23a. Thus, the gap part 23 is given a relative magnetic permeability distribution, and the part of magnetic flux passing through edge parts 9a and 10a in case with no relative magnetic permeability distribution is attracted toward the inside of the magnetic care by the magnetic substance containing layers 30 and 31, for uniforming magnetic flux within the magnetic core.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はギャップ付き磁芯及びこ
の磁芯を用いたインダクタンス素子(トランス、チョー
クコイル等)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic core with a gap and an inductance element (transformer, choke coil, etc.) using this magnetic core.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、ギャップ付き磁芯を用いたトランス
として、図8及び図9に示した構造のものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a transformer using a magnetic core with a gap, one having a structure shown in FIGS. 8 and 9 is known.

【0003】このトランスは、一対の磁芯部1及び2を
互いに突き合わせ、それらの中央部に所定長のギャップ
部3を形成し、このギャップ部の周りにコイル部4を配
したものである。ギャップ部3を形成する磁芯中央部で
は、ほぼ円柱形の部分9と10が所定距離を置いて対向し
ている。
In this transformer, a pair of magnetic core portions 1 and 2 are butted against each other, a gap portion 3 having a predetermined length is formed in the central portion thereof, and a coil portion 4 is arranged around the gap portion. In the central portion of the magnetic core forming the gap portion 3, substantially cylindrical portions 9 and 10 face each other with a predetermined distance.

【0004】磁芯部1、2は例えば比透磁率1000〜2000
のフェライト系コア材からなっていて、ギャップ長 0.6
mmのギャップ部3を有するようにギャップ付き磁芯(コ
ア)5に組み立てることができる。図10には、上記の磁
芯部、例えば2の寸法の一例を示しているが、他方の磁
芯部1も同様である(但し、図中の数値の単位はmmであ
る:以下、同様)。
The magnetic cores 1 and 2 have, for example, a relative magnetic permeability of 1000 to 2000.
Made of ferrite core material with a gap length of 0.6
The magnetic core with a gap (core) 5 can be assembled so as to have a gap portion 3 of mm. FIG. 10 shows an example of the dimensions of the above-mentioned magnetic core portion, for example, 2, but the other magnetic core portion 1 is also the same (however, the unit of the numerical value in the figure is mm: hereinafter the same. ).

【0005】なお、コイル部4では、図9の如くに一次
側コイル6と二次側コイル7とが同心状に巻回されてい
て、各コイルの端子8が図8の如くに導出されている。
In the coil portion 4, a primary coil 6 and a secondary coil 7 are concentrically wound as shown in FIG. 9, and terminals 8 of the respective coils are led out as shown in FIG. There is.

【0006】上記の如きギャップ付き磁芯、及びこれを
用いたトランスは、ギャップなしのものに比べて磁気飽
和が生じ難いという特長を有してはいるが、次のような
欠点も有している。
The magnetic core with a gap as described above and the transformer using the magnetic core have the feature that magnetic saturation is less likely to occur as compared with a magnetic core without a gap, but have the following drawbacks. There is.

【0007】まず、図11において上記のギャップ付き磁
芯(コイル部は省略している。)を示したが、ギャップ
部3に面する円柱形対向部分9と10のうち、図中に斜線
で示した環状のエッジ部9aと10aに磁束が集中してし
まう傾向がある。この様子を磁場シミュレーションを用
いた解析により表したのが図12である。ここでは、磁場
解析用のソフトウェアとして「マグナ」(センチュリC
RCリサーチセンター社製)を使用した(以下、同
様)。
First, FIG. 11 shows the above-mentioned magnetic core with a gap (the coil portion is omitted). Of the cylindrical facing portions 9 and 10 facing the gap portion 3, hatched lines are shown in the figure. The magnetic flux tends to concentrate on the illustrated annular edge portions 9a and 10a. This situation is shown in Fig. 12 by analysis using magnetic field simulation. Here, "Magna" (Century C
RC Research Center Co., Ltd. was used (the same applies hereinafter).

【0008】このシミュレーションにおいては、図12に
示すように例えば磁芯部2の円柱形対向部分10のギャッ
プ側の表層領域を4分割し、その1つについて更に多数
の要素1、2、3・・・15に同心状に区画し、各要素毎
に磁束密度B(単位はテスラT)を計算した。結果を図
12にグラフ化して示した(但し、この結果は磁芯部2の
残りの分割部分でも、更には他方の磁芯部9においても
同様である)。
In this simulation, as shown in FIG. 12, for example, the surface layer region on the gap side of the cylindrical facing portion 10 of the magnetic core 2 is divided into four, and one of them is provided with a larger number of elements 1, 2, 3 ...・ The magnetic flux density B (unit: Tesla T) was calculated for each element by concentrically dividing into 15. Figure the result
The graph is shown in FIG. 12 (however, this result is the same for the remaining divided portions of the magnetic core portion 2 and also for the other magnetic core portion 9).

【0009】図12のグラフは、横軸に磁芯の長さ方向y
からの角度θを、縦軸には磁束密度B(T)をとったも
のであり、上記の各要素での磁束密度分布を夫々示して
いる。これによれば、要素1〜15について、1→5、6
→10、11→15という各順にBが増えており、特に15の部
分のBが他と比べてかなり高くなっている。そのような
磁束の部分的集中のため、その部分では磁気飽和に近い
状態が起こり、損失が増え、発熱も増える。また、イン
ダクタンス値の減少も起こる。
In the graph of FIG. 12, the horizontal axis represents the magnetic core length direction y.
Is the angle θ, and the vertical axis is the magnetic flux density B (T). The magnetic flux density distributions of the above-mentioned respective elements are shown. According to this, for elements 1 to 15, 1 → 5, 6
B is increasing in the order of → 10, 11 → 15, and B in the 15 part in particular is considerably higher than others. Due to such partial concentration of magnetic flux, a state close to magnetic saturation occurs in that portion, resulting in increased loss and increased heat generation. In addition, the inductance value also decreases.

【0010】また、ギャップ付き磁芯を用いるために、
ギャップ無しの磁芯の場合に比べて、図13のように磁芯
中央部に形成される磁束11のうちエッジ部9a−10a間
にて漏れ磁束11aが多く発生する。この磁束の漏れ具合
が大きく、巻線(図8、図9のコイル6や7)に交差す
るようになると、巻線に電磁誘導によって渦状の起電力
が発生し、渦電流が流れる。これによって、導体を流れ
る電流は増加し、ジュール損が増加してしまう。
Further, since the magnetic core with a gap is used,
As compared with the case of a magnetic core without a gap, among the magnetic flux 11 formed in the central portion of the magnetic core as shown in FIG. 13, more leakage magnetic flux 11a is generated between the edge portions 9a-10a. When the degree of leakage of the magnetic flux is large and the magnetic flux crosses the winding (coils 6 and 7 in FIGS. 8 and 9), a spiral electromotive force is generated in the winding by electromagnetic induction, and an eddy current flows. This increases the current flowing through the conductor and increases Joule loss.

【0011】図14は、上記の如き漏れ磁束の大きさ(各
区画空間領域についてB(T)を数値で示している。)
を上述した磁場解析によって求め、これをベクトルで示
したものである。これによれば、特に磁芯部分10のエッ
ジ部10aの近傍では漏れ磁束が大きく、また同エッジ部
より遠ざかった位置でもかなりの磁束が漏洩しているこ
とが分る。
FIG. 14 shows the magnitude of the leakage magnetic flux as described above (B (T) is shown by numerical values for each partitioned space area).
Is obtained by the magnetic field analysis described above, and is shown as a vector. According to this, it can be seen that the leakage magnetic flux is large especially near the edge portion 10a of the magnetic core portion 10 and a considerable amount of magnetic flux is leaked even at a position distant from the edge portion.

【0012】上記の如き問題に対して、ギャップ部のコ
ア形状を特殊な形状とすることにより漏れ磁束を減少さ
せようとする試みが提案されているが、コアを特殊形状
に加工若しくは成形する必要がある上に、コストアップ
になる等の欠点がある。その他、上記の問題を解決する
効果的な対策は未だ提案されていないのが実情である。
In order to solve the above problems, an attempt has been proposed to reduce the leakage magnetic flux by making the core shape of the gap portion a special shape, but it is necessary to process or shape the core into a special shape. In addition, there are drawbacks such as an increase in cost. In addition, effective measures to solve the above problems have not yet been proposed.

【0013】[0013]

【発明の目的】本発明の目的は、ギャップ付き磁芯、及
びこのギャップ付き磁芯を用いるトランス、コイル等に
ついて、ギャップ部及び磁芯内の磁束密度を均一化し、
磁芯の部分的な磁気飽和による発熱、インダクタンス値
の減少を防ぎ、また、漏れ磁束の低減による、渦電流損
の低減をも実現することにある。
It is an object of the present invention to make the magnetic flux density in the gap portion and the magnetic core uniform in a magnetic core with a gap, and a transformer, a coil and the like using the magnetic core with a gap,
It is intended to prevent heat generation due to partial magnetic saturation of the magnetic core and a reduction in inductance value, and also to reduce eddy current loss by reducing leakage flux.

【0014】[0014]

【発明の構成】即ち、本発明は、ギャップ部に透磁率の
分布を持たせるように構成したギャップ付き磁芯、及び
このギャップ付き磁芯を用いたトランス、チョークコイ
ル等のインダクタンス素子に係るものである。
That is, the present invention relates to a magnetic core with a gap configured so that the gap has a distribution of magnetic permeability, and an inductance element such as a transformer or a choke coil using the magnetic core with the gap. Is.

【0015】本発明において、ギャップ部の周辺部に比
べてその中心部側の透磁率を大きくするための磁性体含
有層が前記ギャップ部に設けられていることが望まし
く、また、ギャップ部の周辺部とその中心部側との間で
透磁率が曲線的、直線的、或いは段階的に変化していて
もよい。この場合、特に、ギャップ部の周辺部からその
中心部側へ向って透磁率が大きくなってることが望まし
い。
In the present invention, it is desirable that a magnetic substance-containing layer for increasing the magnetic permeability on the central side of the gap portion is provided in the gap portion as compared with the peripheral portion of the gap portion. The magnetic permeability may be curved, linear, or stepwise changed between the portion and the central portion side thereof. In this case, it is particularly desirable that the magnetic permeability be increased from the peripheral portion of the gap portion toward the central portion thereof.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0017】図1〜図3は、本実施例によるギャップ付
き磁芯25、及びこの磁芯を用いたトランス(図1参照)
を示すものであるが、磁芯本体である磁芯部1及び2と
コイル部4は基本的に図8〜図11に示した従来例と同一
構成からなっている。従って、従来例と共通する部分に
は共通符号を付してその説明を省略することがあるが、
次に述べる構成が従来例とは根本的に異なっている。
1 to 3 show a magnetic core 25 with a gap according to this embodiment, and a transformer using this magnetic core (see FIG. 1).
However, the magnetic core portions 1 and 2 and the coil portion 4, which are the magnetic core body, basically have the same configuration as the conventional example shown in FIGS. Therefore, the same parts as those of the conventional example may be denoted by common reference numerals and the description thereof may be omitted.
The configuration described below is fundamentally different from the conventional example.

【0018】即ち、ギャップ部23において、その周辺部
23a(即ち、空気又は空間)よりも比透磁率の大きい円
板状の磁性体含有層30及び31を円柱形の対向磁芯部分9
及び10に夫々接着していることである。図2には、各部
の寸法例を磁芯部2について示した(単位はmm)が、他
方の磁芯部1も同様である。
That is, in the gap portion 23, its peripheral portion
23a (that is, air or space), the disk-shaped magnetic substance-containing layers 30 and 31 having a relative magnetic permeability larger than that of the columnar opposed magnetic core portion 9
And 10 respectively. In FIG. 2, an example of dimensions of each part is shown for the magnetic core part 2 (unit: mm), but the other magnetic core part 1 is also the same.

【0019】磁性体含有層30及び31は、比透磁率が例え
ば 4.0程度であって、ギャップ周辺部23aの比透磁率
(1.0)よりも大きい比透磁率を有している。このために
は、例えば、透磁率 100程度の磁性体(例えばNi−Zn系
フェライト、モリブデン・パーマロイ)を非磁性体(例
えば合成樹脂)に混ぜて均一に分散させ、成形すること
によって、磁性体含有層30及び31を作製する。或いは、
カーボニル鉄ダストとして比透磁率が 4.0程度のものを
選び、これを成形したものを使用することができる。
The magnetic substance-containing layers 30 and 31 have a relative magnetic permeability of, for example, about 4.0, and the relative magnetic permeability of the gap peripheral portion 23a.
It has a relative magnetic permeability greater than (1.0). For this purpose, for example, a magnetic material having a magnetic permeability of about 100 (for example, Ni-Zn ferrite, molybdenum permalloy) is mixed with a non-magnetic material (for example, synthetic resin), uniformly dispersed, and molded to form a magnetic material. The containing layers 30 and 31 are produced. Alternatively,
Carbonyl iron dust with a relative magnetic permeability of about 4.0 can be selected and molded.

【0020】図4には、上記の磁性体含有層を設けたこ
とにより、ギャップ部23に、比透磁率が2段階に変化し
た透磁率分布が形成された状況を示した。即ち、ギャッ
プ周辺部23a(エッジ部側)の比透磁率 (1.0)に対し、
その中心部側(磁芯の中心に近い部分)の比透磁率が
4.0と大きくなっている。
FIG. 4 shows a situation in which the above-mentioned magnetic material-containing layer is provided to form a permeability distribution in which the relative permeability is changed in two steps in the gap portion 23. That is, for the relative permeability (1.0) of the gap peripheral portion 23a (edge portion side),
The relative permeability on the center side (the part near the center of the magnetic core)
It is as large as 4.0.

【0021】このようにギャップ部23に透磁率の分布を
持たせることによって、図5に示すように、透磁率分布
のない従来例(A)においてエッジ部9a、10aを通る
磁束11aの一部を磁性体含有層30、31により破線で示す
方向へ移動させ、(B)のように漏れ磁束を磁芯の内側
へ引き寄せて磁芯内での磁束密度を均一化することがで
きるのである。
By giving the distribution of the magnetic permeability to the gap portion 23 in this way, as shown in FIG. 5, a part of the magnetic flux 11a passing through the edge portions 9a and 10a in the conventional example (A) having no magnetic permeability distribution. Is moved in the direction indicated by the broken line by the magnetic substance-containing layers 30 and 31, and the leakage magnetic flux can be attracted to the inside of the magnetic core as shown in (B) to make the magnetic flux density in the magnetic core uniform.

【0022】即ち、磁性体含有層30、31を設けると、ギ
ャップ部ではエッジ側より内側の方が磁束が通り易くな
るので、1本1本の磁力線をみれば磁芯内を通る磁束と
ギャップ部の磁束はつながっているため、磁芯内エッジ
部を通る磁束の一部を、磁芯のもっと内側の部分へ移動
させることができるのである。
That is, when the magnetic substance-containing layers 30 and 31 are provided, the magnetic flux is more likely to pass through the gap portion on the inner side than on the edge side. Therefore, looking at each magnetic line of force, the magnetic flux passing through the magnetic core and the gap Since the magnetic flux of the portion is connected, a part of the magnetic flux passing through the inner edge portion of the magnetic core can be moved to the inner portion of the magnetic core.

【0023】次に、本実施例による磁芯について磁場シ
ミュレーションを用いた解析を既述したと同様に行っ
た。但し、ギャップ部23の長さ(対向部分9−10間の距
離)は、図8〜図10に示した従来例の磁芯と磁気抵抗が
等しくなるように決めた(総磁束が磁路断面でみて同じ
になるようにギャップ長を変えた:従来例では 0.6mmと
したのに対し、図2のように0.88mm×2=1.76mmと大き
くした)。このようにすれば、同じ起磁力が発生した場
合には、総磁束としては同じだけ発生するので、純粋
に、磁束密度の分布だけを比べることができる。また、
磁気抵抗が同じになるということは、インダクタンス値
が等しくなるということを意味する。
Next, the magnetic core according to the present embodiment was analyzed in the same manner as described above using the magnetic field simulation. However, the length of the gap 23 (distance between the facing portions 9-10) was determined so that the magnetic resistance was equal to that of the magnetic core of the conventional example shown in FIGS. The gap length was changed so as to be the same as that of the conventional example: 0.6 mm in the conventional example, while it was increased to 0.88 mm × 2 = 1.76 mm as shown in FIG. 2). In this way, when the same magnetomotive force is generated, the same amount of total magnetic flux is generated, so that it is possible to purely compare only the distributions of magnetic flux densities. Also,
Having the same magnetic resistance means having the same inductance value.

【0024】磁場シミュレーションの結果を図6に示し
た。ここでも、ギャップ部側の磁芯表層領域を多数の要
素1〜10に同心状に区画し、各要素毎に磁束密度B
(T)を計算することにより、ギャップ近傍の磁芯内の
磁束密度分布を求めた。
The result of the magnetic field simulation is shown in FIG. Also here, the magnetic core surface layer region on the gap side is concentrically divided into a large number of elements 1 to 10, and the magnetic flux density B is set for each element.
The magnetic flux density distribution in the magnetic core near the gap was obtained by calculating (T).

【0025】この結果によれば、図12のものに比べて、
磁束密度の大きかった部分がなくなり、磁束の部分的集
中のない一様な磁束密度分布が得られることが分る。ま
た、各要素間において、Bの大きいものでも図12のもの
よりも大幅に減っており、かつ、最大−最小間のBのば
らつきも大幅に小さくなっている。
According to this result, as compared with that of FIG.
It can be seen that the part where the magnetic flux density was large disappeared and a uniform magnetic flux density distribution without partial concentration of magnetic flux was obtained. Further, among the respective elements, even if B is large, it is significantly reduced as compared with that of FIG. 12, and the variation of B between the maximum and the minimum is also significantly reduced.

【0026】図7は、本実施例による磁芯について、既
述したと同様に漏れ磁束の大きさを磁場解析により求め
た結果をベクトルで示したものである。
FIG. 7 shows, as a vector, the result of magnetic field analysis of the magnitude of the leakage magnetic flux in the magnetic core according to the present embodiment, as described above.

【0027】この結果から、本実施例の磁芯では、エッ
ジ部の近傍における漏れ磁束が図14のものに比べて大き
く減少していることが分る。
From these results, it can be seen that in the magnetic core of this embodiment, the leakage magnetic flux in the vicinity of the edge portion is greatly reduced as compared with that in FIG.

【0028】以上に説明したことから、本実施例による
磁芯及びトランスは、次の如き顕著な作用効果を奏する
ものである。 (1)磁芯内の磁束密度の均一化により、部分的磁気飽和
による損失、発熱の増加、インダクタンス値の減少を防
ぐことができる。 (2)部分的な磁気飽和を抑えられることによって、磁芯
全体が磁気飽和に対して余裕を持つので、磁芯を全体的
に縮小することができ、トランスの小型化が実現でき
る。 (3)ギャップ部からの漏れ磁束を低減することによっ
て、渦電流損を低減でき、トランスの損失を減らし、そ
れらを搭載する電子機器の高効率化が可能である。 (4)ギャップ部に磁性体含有層を設けるのみでよいか
ら、磁芯自体は何ら特別な形状にする必要はなく、コス
ト低下も図れる。
From the above description, the magnetic core and the transformer according to this embodiment have the following remarkable operational effects. (1) By homogenizing the magnetic flux density in the magnetic core, loss due to partial magnetic saturation, increase in heat generation, and decrease in inductance value can be prevented. (2) By suppressing partial magnetic saturation, the magnetic core as a whole has a margin for magnetic saturation, so that the magnetic core can be reduced as a whole and the transformer can be downsized. (3) By reducing the leakage magnetic flux from the gap, it is possible to reduce the eddy current loss, reduce the loss of the transformer, and improve the efficiency of electronic devices that incorporate them. (4) Since it is only necessary to provide the magnetic substance-containing layer in the gap portion, the magnetic core itself does not need to have any special shape, and the cost can be reduced.

【0029】以上に説明した実施例では、磁性体含有層
によってギャップ部の透磁率分布を2段階としたが、理
想的には、磁芯エッジ部の磁束密度がさらに一様になる
ように、図4に一点鎖線で示すようになだらかな透磁率
分布のカーブをつくることができる。このカーブは、図
13や図5(A)に見られたエッジ部の磁束密度分布に反
比例するようなものになることが推定される。即ち、ギ
ャップ部において磁束密度Bの高いエッジ側では透磁率
μを小さくし、Bの低い中央部側ではμを大きくするこ
とである。また、このようなギャップ材(磁性体含有
層)を作るには、磁性体の樹脂への分散の度合を場所に
よって変化させるという方法が有効である。
In the embodiments described above, the permeability distribution of the gap portion is set to two levels by the magnetic substance-containing layer, but ideally, the magnetic flux density at the magnetic core edge portion is made more uniform, A smooth permeability distribution curve can be created as shown by the alternate long and short dash line in FIG. This curve is
13 and the magnetic flux density distribution of the edge portion shown in FIG. 5A is estimated to be inversely proportional. That is, in the gap portion, the magnetic permeability μ is decreased on the edge side where the magnetic flux density B is high, and μ is increased on the central portion side where the magnetic flux density B is low. In order to form such a gap material (magnetic substance-containing layer), it is effective to change the degree of dispersion of the magnetic substance in the resin depending on the location.

【0030】また、上記のカーブに代えて、図4中に破
線で示したように段階的に透磁率を変化させてもよい。
Further, instead of the above curve, the magnetic permeability may be changed stepwise as shown by the broken line in FIG.

【0031】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述の実施例は本発明の技術的思想に基いて更に変
形可能である。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the above-mentioned embodiments can be further modified based on the technical idea of the present invention.

【0032】例えば、上述したギャップ部での透磁率分
布のプロファイルは種々に変更してよい。図4におい
て、一点鎖線や破線で示した分布以外にも、透磁率変化
を直線的なもの、直線と曲線の組み合せ等としてもよ
い。
For example, the profile of the magnetic permeability distribution in the above-mentioned gap portion may be variously changed. In addition to the distribution shown by the one-dot chain line and the broken line in FIG. 4, the magnetic permeability change may be linear, a combination of a straight line and a curved line, or the like.

【0033】また、ギャップ部での透磁率分布につい
て、周辺部よりも透磁率の大きい中心部側の比透磁率
は、 1.0よりも大きくする必要があるが、あまり大きい
と周辺部との境界での透磁率変化が急激となって却って
よくないので、その上限は10.0とするのが望ましい。中
心部側の比透磁率は更に 3.0〜5.0 であるのが一層望ま
しい。
Regarding the permeability distribution in the gap portion, the relative permeability on the central side where the permeability is larger than that of the peripheral portion needs to be larger than 1.0. Since the change in the magnetic permeability of No. 2 is so rapid that it is undesirable, the upper limit is preferably set to 10.0. It is more desirable that the relative magnetic permeability on the central side is 3.0 to 5.0.

【0034】また、上述した磁性体含有層は、磁性体を
樹脂で固めた成形体であってよいし、或いは磁性体自体
を成形したもの(この場合は磁性体は 100%)であって
もよい。使用する磁性体の種類は上述したものに限定さ
れることはなく、公知の磁性体から適宜選択してよく、
異なる磁性体の混合物(例えば、カーボニル鉄ダストと
フェライトとの混合物)を使用することもできる。
The above-mentioned magnetic substance-containing layer may be a molded product obtained by hardening a magnetic substance with resin, or a molded magnetic substance itself (in this case, the magnetic substance is 100%). Good. The type of magnetic material used is not limited to those described above, and may be appropriately selected from known magnetic materials,
It is also possible to use a mixture of different magnetic materials (for example a mixture of carbonyl iron dust and ferrite).

【0035】ギャップ部での透磁率分布を形成する手段
は、上述した磁性体含有層であるのが望ましいが、その
他の手段を採用してもよい。
The means for forming the magnetic permeability distribution in the gap portion is preferably the magnetic substance-containing layer described above, but other means may be adopted.

【0036】更に、上述した磁芯の形状や構造、材質等
は様々に変更可能である。また、本発明の磁芯は上述の
トランスだけでなく、他のインダクタンス素子、例えば
コイル(特にチョークコイル)にも適用することができ
る。
Further, the shape, structure, material, etc. of the above-mentioned magnetic core can be variously changed. Further, the magnetic core of the present invention can be applied not only to the above-mentioned transformer but also to other inductance elements such as coils (particularly choke coils).

【0037】[0037]

【発明の作用効果】本発明は、上述したように、ギャッ
プ部に透磁率の分布をもたせるようにしたので、ギャッ
プ部での磁束を一様に形成し、これによって、磁芯内の
磁束密度を均一化でき、部分的磁気飽和による損失、発
熱の増加、インダクタンス値の減少を防ぐことができ
る。また、部分的な磁気飽和を抑えられることによっ
て、磁芯全体が磁気飽和に対して余裕を持つので、磁芯
を全体的に縮小することができ、インダクタンス素子の
小型化が実現できる。また、ギャップ部からの漏れ磁束
を低減することによって、渦電流損を低減でき、インダ
クタンス素子の損失を減らし、それらを搭載する電子機
器の高効率化が可能である。
As described above, according to the present invention, since the magnetic permeability distribution is provided in the gap portion, the magnetic flux is uniformly formed in the gap portion, whereby the magnetic flux density in the magnetic core is increased. Can be made uniform, and loss due to partial magnetic saturation, increase in heat generation, and decrease in inductance value can be prevented. Further, since the magnetic core as a whole has a margin for the magnetic saturation by suppressing the partial magnetic saturation, the magnetic core can be reduced as a whole, and the inductance element can be downsized. Further, by reducing the leakage magnetic flux from the gap portion, it is possible to reduce the eddy current loss, reduce the loss of the inductance element, and improve the efficiency of the electronic device mounting them.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例によるギャップ付き磁芯とトラ
ンスを示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a magnetic core with a gap and a transformer according to an embodiment of the present invention.

【図2】同磁芯を構成する磁芯部の正面図及び右側面図
である。
FIG. 2 is a front view and a right side view of a magnetic core portion forming the magnetic core.

【図3】同磁芯部の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the magnetic core portion.

【図4】同磁芯のギャップ部での透磁率の分布図であ
る。
FIG. 4 is a distribution diagram of magnetic permeability in a gap portion of the magnetic core.

【図5】同磁芯のギャップ部に透磁率分布をもたせない
場合ともたせた場合での磁束の状態を説明するための要
部概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a main part for explaining a state of a magnetic flux with and without a magnetic permeability distribution in a gap portion of the same magnetic core.

【図6】同磁芯について磁場シミュレーションを用いた
解析により磁束密度分布を求めるときのモデルのギャッ
プ部とその磁束密度分布のグラフである。
FIG. 6 is a graph of a gap part of a model and its magnetic flux density distribution when a magnetic flux density distribution is obtained for the same magnetic core by analysis using a magnetic field simulation.

【図7】同磁芯について磁場シミュレーションを用いた
解析により求めたギャップ近傍の漏れ磁束分布のベクト
ル図である。
FIG. 7 is a vector diagram of a leakage magnetic flux distribution in the vicinity of a gap obtained by an analysis using a magnetic field simulation for the same magnetic core.

【図8】従来例によるトランスの各部を分離して示す分
解斜視図である。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing each part of a transformer according to a conventional example separately.

【図9】同トランスの断面図である。FIG. 9 is a sectional view of the transformer.

【図10】同トランスの磁芯を構成する磁芯部の正面図及
び右側面図である。
FIG. 10 is a front view and a right side view of a magnetic core portion that constitutes a magnetic core of the transformer.

【図11】同磁芯の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of the magnetic core.

【図12】同磁芯について磁場シミュレーションを用いた
解析により磁束密度分布を求めるときのモデルのギャッ
プ部とその磁束密度分布のグラフである。
FIG. 12 is a graph of the gap portion of the model and the magnetic flux density distribution when the magnetic flux density distribution is obtained by analysis using the magnetic field simulation for the magnetic core.

【図13】ギャップのない磁芯とギャップのある磁芯につ
いて磁束の状態を説明するための概略図である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining states of magnetic flux with respect to a magnetic core having no gap and a magnetic core having a gap.

【図14】ギャップ付き磁芯について磁場シミュレーショ
ンを用いた解析により求めたギャップ近傍の漏れ磁束分
布のベクトル図である。
FIG. 14 is a vector diagram of a leakage magnetic flux distribution in the vicinity of a gap obtained by an analysis using a magnetic field simulation for a magnetic core with a gap.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 磁芯部 3、23 ギャップ部 4 コイル部 5、25 磁芯 6 一次側コイル 7 二次側コイル 9、10 対向磁芯部分 9a、10a エッジ部 11 磁束 11a 漏れ磁束 23a ギャップ周辺部 30、31 磁性体含有層 1, 2 Magnetic core part 3, 23 Gap part 4 Coil part 5, 25 Magnetic core 6 Primary coil 7 Secondary coil 9, 10 Opposing magnetic core part 9a, 10a Edge part 11 Magnetic flux 11a Leakage magnetic flux 23a Gap peripheral part 30 , 31 Magnetic substance-containing layer

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ギャップ部に透磁率の分布を持たせるよ
うに構成したギャップ付き磁芯。
1. A magnetic core with a gap configured so that the gap has a distribution of magnetic permeability.
【請求項2】 ギャップ部の周辺部に比べてその中心部
側の透磁率を大きくするための磁性体含有層が前記ギャ
ップ部に設けられている、請求項1に記載のギャップ付
き磁芯。
2. The magnetic core with a gap according to claim 1, wherein a magnetic substance-containing layer for increasing the magnetic permeability on the central portion side of the gap portion is provided in the gap portion as compared with the peripheral portion of the gap portion.
【請求項3】 ギャップ部の周辺部とその中心部側との
間で透磁率が曲線的、直線的或いは段階的に変化してい
る、請求項1に記載のギャップ付き磁芯。
3. The magnetic core with a gap according to claim 1, wherein the magnetic permeability changes between the peripheral portion of the gap portion and the central portion side thereof in a curvilinear, linear or stepwise manner.
【請求項4】 ギャップ部に透磁率の分布を持たせるよ
うに構成したギャップ付き磁芯を用いたインダクタンス
素子。
4. An inductance element using a magnetic core with a gap configured so as to have a distribution of magnetic permeability in the gap portion.
【請求項5】 ギャップ部の周辺部に比べてその中心部
側の透磁率を大きくするための磁性体含有層が前記ギャ
ップ部に設けられている、請求項4に記載のインダクタ
ンス素子。
5. The inductance element according to claim 4, wherein a magnetic material-containing layer for increasing the magnetic permeability on the central side of the gap portion is provided in the gap portion as compared with the peripheral portion of the gap portion.
【請求項6】 ギャップ部の周辺部とその中心部側との
間で透磁率が曲線的、直線的或いは段階的に変化してい
る、請求項4に記載のインダクタンス素子。
6. The inductance element according to claim 4, wherein the magnetic permeability changes between the peripheral portion of the gap portion and the central portion side thereof in a curvilinear, linear or stepwise manner.
JP4597792A 1992-01-31 1992-01-31 Magnetic core with gap and inductance element Pending JPH05217761A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4597792A JPH05217761A (en) 1992-01-31 1992-01-31 Magnetic core with gap and inductance element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4597792A JPH05217761A (en) 1992-01-31 1992-01-31 Magnetic core with gap and inductance element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05217761A true JPH05217761A (en) 1993-08-27

Family

ID=12734266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4597792A Pending JPH05217761A (en) 1992-01-31 1992-01-31 Magnetic core with gap and inductance element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05217761A (en)

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486763B1 (en) * 1997-10-01 2002-11-26 Microspire Inductive component and method for making same
JP2002373811A (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Toyota Industries Corp Core, core coil, and transformer
JP2004039338A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Iq Four:Kk Large-sized discharge lamp-lighting system using small gas turbine generator
JP2004039847A (en) * 2002-07-03 2004-02-05 Iq Four:Kk High-frequency magnetic leakage transformer
JP2005102419A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply
WO2006077872A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-27 Nippon Kagaku Yakin Co., Ltd. Gap sheet and magnetic core having such gap sheet inserted therein
JP2008041880A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Spacer for reactor and reactor
JP2008140838A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inductor component and electronic apparatus using the same
JP2008218660A (en) * 2007-03-02 2008-09-18 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Reactor apparatus
JP2009033057A (en) * 2007-07-30 2009-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Core for reactor
JP2012094924A (en) * 2012-02-16 2012-05-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
JP2013222865A (en) * 2012-04-17 2013-10-28 Tamura Seisakusho Co Ltd Magnetic core and inductor
CN103730230A (en) * 2014-01-20 2014-04-16 田村(中国)企业管理有限公司 Magnetic integrated inductor
WO2015106594A1 (en) * 2014-01-20 2015-07-23 田村(中国)企业管理有限公司 Hybrid excitation magnetic integrated inductor
CN105374530A (en) * 2014-08-21 2016-03-02 群光电能科技股份有限公司 Power factor corrector and inductor thereof
CN104603890B (en) * 2012-09-10 2017-03-08 霍尼韦尔国际公司 Magnetic core for sensor
JP2019504488A (en) * 2015-12-17 2019-02-14 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Inductance circuit with passive thermal management

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486763B1 (en) * 1997-10-01 2002-11-26 Microspire Inductive component and method for making same
JP2002373811A (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Toyota Industries Corp Core, core coil, and transformer
JP2004039338A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Iq Four:Kk Large-sized discharge lamp-lighting system using small gas turbine generator
JP2004039847A (en) * 2002-07-03 2004-02-05 Iq Four:Kk High-frequency magnetic leakage transformer
JP2005102419A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Sanken Electric Co Ltd Switching power supply
WO2006077872A1 (en) * 2005-01-18 2006-07-27 Nippon Kagaku Yakin Co., Ltd. Gap sheet and magnetic core having such gap sheet inserted therein
JP2008041880A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Sumitomo Electric Ind Ltd Spacer for reactor and reactor
JP2008140838A (en) * 2006-11-30 2008-06-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inductor component and electronic apparatus using the same
JP2008218660A (en) * 2007-03-02 2008-09-18 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Reactor apparatus
JP2009033057A (en) * 2007-07-30 2009-02-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Core for reactor
JP2012094924A (en) * 2012-02-16 2012-05-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Reactor
JP2013222865A (en) * 2012-04-17 2013-10-28 Tamura Seisakusho Co Ltd Magnetic core and inductor
CN104603890B (en) * 2012-09-10 2017-03-08 霍尼韦尔国际公司 Magnetic core for sensor
CN103730230A (en) * 2014-01-20 2014-04-16 田村(中国)企业管理有限公司 Magnetic integrated inductor
WO2015106593A1 (en) * 2014-01-20 2015-07-23 田村(中国)企业管理有限公司 Magnetic integrated inductor
WO2015106594A1 (en) * 2014-01-20 2015-07-23 田村(中国)企业管理有限公司 Hybrid excitation magnetic integrated inductor
CN103730230B (en) * 2014-01-20 2016-03-16 田村(中国)企业管理有限公司 Magnetic integrated inductor
CN105374530A (en) * 2014-08-21 2016-03-02 群光电能科技股份有限公司 Power factor corrector and inductor thereof
JP2019504488A (en) * 2015-12-17 2019-02-14 コミッサリア ア レネルジー アトミーク エ オ ゼネルジ ザルタナテイヴ Inductance circuit with passive thermal management

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05217761A (en) Magnetic core with gap and inductance element
JPH05299270A (en) Electromagnetic device and electromagnetic core structure
US4009460A (en) Inductor
US20060202790A1 (en) Toroidal inductive devices and methods of making the same
US20210035721A1 (en) Compact inductor employing redistributed magnetic flux
EP0385220B1 (en) Coil device
US3409806A (en) Electromagnetic devices with great magnetomotive forces
JPH04206509A (en) Core with gap
CN110635663B (en) Integrated magnetic assembly and method of assembling the same
JPS6119098B2 (en)
JP6288809B2 (en) Wire ring parts
US4491819A (en) Magnetically biased inductor
JPH079845B2 (en) Permanent magnet type uniform magnetic field magnet
US6545582B2 (en) Magnetic core having an effective magnetic bias and magnetic device using the magnetic core
JPH03215911A (en) Variable inductor
JPH02277203A (en) Choke coil for common mode use
JPH09213546A (en) Dc reactor
JPS63228605A (en) Inductance element
JP2021019104A (en) Reactor device
JPS6043650B2 (en) Choke coil for switching regulators
JPS5934608A (en) Core for small sized reactor
JPS59182514A (en) Magnetic core for choke coil
JP2580367Y2 (en) Choke coil for noise filter
JPH11176644A (en) Magnetically-biased electromagnetic induction device
US20230170130A1 (en) Inductor and a method of providing an inductor