JPH0557826U - スイッチング電源用トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２次巻線の耐圧を考慮しながら１次巻線と２
次巻線の結合を強め、大きな出力で使用される時も発熱
や２次巻線の電圧の波形におけるリンギングを大幅に押
さえようとするものである。 【構成】 ２次巻線１１は絶縁バリア１２で区切られた
複数の区画に分けて層状に巻かれた巻線ブロック１３を
直列接続してなり、巻線ブロック１３は各層の巻始め同
志と巻終わり同志が互いに重なるように巻かれる。 【効果】 漏れ磁束が少なくなり、漏れインダクタンス
も小さくなるから、トランスの発熱が生じ難いし、２次
巻線の電圧の波形におけるリンギング１４も小さくな
り、スイッチングトランジスタの破損事故もなくなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、高い出力電圧と大きな出力を得るのに適したスイッチング電源用ト ランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】

高い出力電圧を得るスイッチング電源用トランスは、一般に出力側の２次巻線 の巻数が多い。 図４は従来のこの種のトランスの巻線部分の断面図を示している。 ２次巻線１は合成樹脂のボビン２に巻かれているが、鍔３により区切られた多 数の狭い巻溝４に分けて巻かれている。これは、２次巻線１に発生する高い電圧 に対する耐圧を考慮したものである。

【０００３】 ５は、ボビン２の内側に配置される別のボビン６に巻かれた入力側の１次巻線 であり、７はコアである。ボビン２とボビン６は、同軸にして配置されている。 このようなトランスは、２次巻線１が狭い巻溝４内にランダムに巻かれるが、 巻数が増えるとコア７と１次巻線５側から離れて外側へ巻かれてゆく。 従って、１次巻線５と２次巻線１の結合が弱くなり、特にコアにギャップを設 けることの多いフライバック式のスイッチング電源に用いられるトランスでは極 度に弱くなる。

【０００４】 このようなトランスでスイッチング電源を構成して大きな出力を得ようとする と、１次巻線５と２次巻線１間の漏れ磁束によるトランスの発熱が多くなる。 また、弱い結合、すなわち漏れインダクタンスにより、２次巻線１の電圧の波 形は図５に示すように大きなリンギング８が発生するので、スイッチングトラン ジスタの破損事故が生じ易かった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】 本考案の課題は、２次巻線の巻数を多くして高い電圧を得るスイッチング電源 用トランスにおいて、２次巻線の耐圧を考慮しながら１次巻線と２次巻線の結合 を強め、大きな出力で使用される時も発熱や２次巻線のスイッチング電圧の波形 におけるリンギングの発生を大幅に押さえようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のスイッチング電源用トランスは、入力側の１次巻線と出力側の２次巻 線を絶縁層を介して同軸にして巻いてあり、２次巻線は絶縁層上の絶縁バリアで 区切られた複数の区画に分けて層状に巻かれた巻線ブロックを直列接続してなり 、巻線ブロックは区画内における各層の巻始め同志と巻終り同志が互いに重なる ように巻かれていることを特徴とする。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案のスイッチング電源用トランスの実施例を示す図１、図２を参照 しながら説明する。図１は巻線部分の断面図、図２は図１の部分拡大図である。 なお、図４と同一部分は同じ符号を付与してある。 図１において、入力側の１次巻線５はコア７を挿入された合成樹脂のボビン６ に巻かれている。

【０００８】 １次巻線５の上には、絶縁テープを巻いて絶縁層１０を形成してあり、絶縁層 １０上には一定間隔ごとに絶縁パリア１２を設けてある。この絶縁バリア１２は 、絶縁テープを重ねて厚く巻くことにより形成するとよい。 そして、２次巻線１１全体は絶縁バリア１２で区切られた複数の区画に分けて 層状に巻かれた巻線ブロック１３を直列接続して構成される。１次巻線５と２次 巻線１１は同軸にして巻かれる。 区画内における巻線ブロック１３は各層の巻始め同志と巻終わり同志が互いに 重なるように巻かれている。

【０００９】 図２は絶縁バリア１２で区切られた１区画の拡大図であるが、巻線ブロック１ ３が２層に巻かれている様子が示されている。 各層は１２ターンづつ巻かれているが、２次巻線１１には巻かれる順に便宜的 に番号を付してある。一層目の巻始めは番号１、巻終わりは番号１２、２層目の 巻始めは番号１３、巻終わりは番号２４を夫々付してある。

【００１０】 従って、１層目の巻始めと２層目の巻始め、１層目の巻終わりと２層目の巻終 わり同志が互いに重なるように巻かれていることがわかる。なお、１区画で２４ ターン巻かれた後の２次巻線１１は、隣接する区画に移って巻かれる。 このように巻かれた巻線ブロック１３では、１層目と２層目に重なって巻かれ ている部分の電位差はどこでも同じである。すなわち、番号１と番号１３を付し た各層の巻始めの巻線１１間から、番号１２と番号２４を付した各層の巻終わり 間の巻線１１間まで全て同じ電位差であり、これ以上の電位差の巻線部分が重な ることはない。

【００１１】 従って２次巻線１１は、その絶縁皮膜の耐圧が各層の重なる部分間で絶縁破壊 を生じないように設計して層状に巻けばよい。 隣接する巻線ブロック１３間には絶縁バリア１２があるので、巻線ブロック１ ３間での絶縁破壊が生ずることはない。 ランダムに巻かれる場合には、例えば番号１と番号２４を付した部分が重なり 巻線１１の電位差が部分的に大きくなることもあるが、本考案の場合はそのよう なことはない。

【００１２】 従来は２次巻線がランダムに巻かれるので、前記したように部分的に電位差が 大きくなって絶縁破壊が生ずることを防ぐために、図４のように巻溝４の幅を狭 くして、同じ巻溝４に巻く２次巻線１が順次外側に巻かれるようにして電位差を 生ずる部分は平均的に距離が離れるようにしていた。

【００１３】 本考案ではそのような必要がないので、絶縁バリア１２間の間隔を長くし、図 ４の巻溝４に相当する絶縁バリア１２で挟まれた区画を広くできるので、各層に 巻く２次巻線１１の巻数を多くして、２次巻線１１全体を１次巻線５と近接して 巻くことができる。つまり、１次巻線５と２次巻線１１の結合を強くできる。 図３は本考案のスイッチング電源用トランスの２次巻線の電圧波形であるが、 漏れインダクタンスが小さくなることによりリンギング１４もほとんど生じてい ない。

【００１４】 なお実施例では、２次巻線が絶縁テープにより形成した絶縁層上に巻かれてい るが、この絶縁層はボビンでもよいし、絶縁バリヤはボビンの鍔でもよいことは ことは言うまでもない。 また、２次巻線は１次巻線上に巻かれているが、さらに２次巻線上に１次巻線 というように互いに上下から挟み合った状態で１次巻線と２次巻線が巻かれるこ ともある。

【００１５】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案のスイッチング電源用トランスは、絶縁バリアで区 切られた区画内に２次巻線の巻線ブロックが層状に巻かれ、区画内における各層 が各層の巻始めから巻終りまで概して順次規則的に巻かれ、その巻始め同志と巻 終り同志が互いに重なるように巻いてあり、ランダムに巻く従来の手法に比較し て設計時に考慮される以上の大きな電位差のある部分が重ねて巻かれることはな い。

【００１６】 よって、絶縁バリアの間隔を広くして各層における巻数を多くして２次巻線を 巻くことができる。このことは、２次巻線全体を１次巻線と近接して巻けること を意味するから、１次巻線と２次巻線の結合を強くできる。 従って、漏れ磁束が少なくなり、漏れインダクタンスも小さくなるから、トラ ンスの発熱が生じ難いし、２次巻線の電圧の波形のリンギングも小さくなるので 、スイッチングトランジスタの破損事故もなくなる。 このようにして、高い出力電圧と大きな出力を得る場合に適したスイッチング 電源用トランスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のスイッチング電源用トランスの実施例
の巻線部分の断面図である。

【図２】図１の部分拡大断面図である。

【図３】本考案のスイッチング電源用トランスの２次巻
線に生ずる電圧波形である。

【図４】従来のスイッチング電源用トランスの巻線部分
の断面図である。

【図５】従来のスイッチング電源用トランスの２次巻線
に生ずる電圧波形である。

【符号の説明】

１１ ２次巻線 １２ 絶縁バリア １３ 絶縁ブロック

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力側の１次巻線と出力側の２次巻線を
   絶縁層を介して同軸にして巻いてあり、２次巻線は絶縁
   層上の絶縁バリアで区切られた複数の区画に分けて層状
   に巻かれた巻線ブロックを直列接続してなり、巻線ブロ
   ックは区画内における各層の巻始め同志と巻終り同志が
   互いに重なるように巻かれていることを特徴とするスイ
   ッチング電源用トランス。