JPH0620851A - 導電材及びこれを用いた高周波トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作が容易でローコスト化が可能な導電材を
提供することにある。 【構成】 可撓性を有する平板状の導電材１３に対し、
その電流の流れ方向に沿って少なくとも１つの溝を設
け、導電材１３の両面に半円形または山形の突起を形成
し、渦電流が流れ難くし、表皮効果による電流を多く流
せるようにし、高周波特性を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波用途、特にスイ
ッチング電源装置のトランスまたは磁性部品などに適用
して最適な導電材及びこれを用いた高周波トランスに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６はスイッチングレギュレータの構成
例を示す回路図である。

【０００３】交流電源（ＡＣ１００Ｖの商用電源）１に
は、外部からのノイズの侵入及び内部からのノイズのラ
イン側への放出を防止するためのラインフィルタ２が接
続され、このラインフィルタ２には交流電源を両波整流
し、整流出力を平滑するための回路を備えた整流平滑回
路３が接続されている。この整流平滑回路３には、整流
平滑回路３の直流出力を断続的にスイッチングしてトラ
ンス５へ供給するスイッチング回路４が接続されてい
る。トランス５は一次側に２つの巻線が巻回され、二次
側には出力巻線が巻回されている。トランス５の出力巻
線には、ダイオードによる整流回路６が接続され、この
回路にはＬＣ型の平滑回路７が接続され、この平滑回路
７には負荷８（ここでは抵抗を用いている）が接続され
ている。平滑回路７の出力端にはコントロール回路９が
接続され、その出力によりスイッチング回路４が制御さ
れる。

【０００４】ラインフィルタ２は、コンデンサ２１、ノ
イズフィルタ２２及びコンデンサ２３，２４から成り、
ノーマル・モード・ノイズとコモン・モード・ノイズの
両方を減衰することができる。また、平滑回路７はコン
デンサ７１、チョークコイル７２及びコンデンサ７３か
ら成る。コンデンサ７１，７２には電解コンデンサが用
いられ、チョークコイル７２には、例えば、ドラム形の
コアが用いられ、この芯部に巻線が施される。

【０００５】以上の様な回路にあっては、整流平滑回路
３で得られた直流出力がスイッチング回路４に印加さ
れ、コントロール回路９の出力に従ってスイッチング回
路４が駆動されることにより、高周波のパルス電流がト
ランス５に通流され、トランス５の出力巻線に交流電圧
が発生する。この交流電圧は、整流回路６によって整流
され、さらに平滑回路７によってリップル分が除去され
たのち、負荷８に供給される。

【０００６】負荷状態によって平滑回路７の出力電圧は
変動するので、この変動分を補正するようにコントロー
ル回路９はスイッチング回路４を制御する。出力電圧が
増加した場合にはスイッチング回路４はオン時間が短く
なるようにし、逆に、出力電圧が減少したときにはオン
時間が長くなるようにする。この様な制御により、負荷
状態が変動しても常に安定した出力電圧を得ることがで
きる。

【０００７】ところで、スイッチング電源装置において
は、高周波化を行うことによって、ノイズフィルタ２
２、チョークコイル７２などの磁性部品は小型化が可能
になる。例えば、周波数が３００ＫＨｚ〜５００ＫＨｚ
以上になるにつれ、従来の単線による巻線では渦電流や
表皮効果などによる高周波損失が問題になる。このた
め、より一層の高効率化、小型化を図るためには、更に
高周波銅損を減らす必要がある。これを達成する線材と
して、従来のリッツ線や銅箔に代え、多本平行線（マル
チ・パラレル・ワイヤ）が注目されている。

【０００８】この多本平行線は、図７に示すように、
０．０５〜１．０ｍｍ径の複数の導体（例えばエナメル
線）１０の各々を絶縁被膜１１で被覆し、かつこれらを
同一平面上に可撓性を有する状態で並列接合した高周波
用電線であり、リッツ線に比べて占積率をおよそ３０％
向上できる特長がある。そして、この線材が銅箔に比べ
て高周波特性の良い理由は、微小細線からなるために、
渦電流が流れにくいと共に導体周長を長くでき、銅箔よ
りも表面積が多くなるからである。これにより表皮効果
による電流を多く流せるという利点がある。また、渦電
流が少ないために、銅箔に比べ高周波における交流抵抗
が非常に少なく、その値は周波数が１００ＫＨｚでさえ
も約１／８という良好な値を有している。

【０００９】図８は図７に示した従来の多本平行線１２
を巻線に用いる場合の引出し線部分の例を示す斜視図で
ある。

【００１０】ここでは、引出線の引き出し後の自由度を
得、かつ高周波特性の劣化を防げるように、巻線端部の
導体群をはんだ付けし、多本平行線１２の一部を引出線
とする構成がとられている。

【００１１】なお、この多本平行線に関しては、例え
ば、１９９１年電子情報通信学会秋季大会論文集、「ス
イッチング電源における多本平行線の交流抵抗」３−２
５２頁、及び、古河電気工業株式会社「古河電工時報」
第８７号（平成２年１２月）の１３３頁に記載がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、図７に示すように多本の細線に樹脂な
どの絶縁物で絶縁処理を施した後、これらを平面状に接
着しているため、製造工程が非常に多く複雑化し、コス
トアップを招くという不具合がある。

【００１３】また、図８に示すように、端部１２ａをは
んだ付けをして引出線１２ｂを引き出す端末処理では、
この部分の厚みが厚くなり、巻線の引き出しが困難にな
り、場合によっては磁性部品としての占積率が悪くな
り、巻線を構成できなくなる場合がある。

【００１４】本発明の目的は、上記従来技術の実情に鑑
みてなされたものであり、製作が容易でローコスト化が
可能な導電材及びこれを用いた高周波トランスを提供す
ることにある。

【００１５】更に、本発明の他の目的は、端末部に脹ら
みを生じさせることなく引き出しを行えるようにし、占
積率を向上させることのできる導電材及びこれを用いた
高周波トランスを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、可撓性を有する平板状の導電体の電
流の流れ方向に沿って少なくとも１つの溝を設けるよう
にしている。

【００１７】そして、トランスなどへの重ね巻きを可能
にするため、前記導電材の外周部を絶縁材で被覆するこ
ともできる。

【００１８】また、引き出し後の自由度を確保するた
め、前記導電材の端部を細線状に分断するのがよい。

【００１９】さらに、引出部の膨出を無くすため、前記
導電材を高周波コアに巻線として巻回することができ
る。

【００２０】

【作用】上記した手段によれば、従来の導体相互が電気
的に接続した状態になるが、溝が設けられているために
渦電流を低減し、表皮効果による電流を多くすることが
でき、高周波特性を向上させることができる。

【００２１】そして、導電材の外周部を絶縁材で被覆す
ることで、重ね巻きなどの際の相互の絶縁処理が不要に
なる。

【００２２】また、導電材の端部を細線状に分断するこ
とで、引き出し後の自由度を確保することができる。

【００２３】また、導電材を高周波コアに巻線として巻
回することで、容易に高周波特性に優れた高周波トラン
スを得ることができる。

【００２４】

【実施例】図１は本発明による導電材の一例を示す斜視
図であり、図２は本発明の他の実施例を示す斜視図であ
る。

【００２５】本発明による導電材は、図１または図２に
示すように板状（または帯状、箔状など）の導電材１３
で、かつ、その両面には、導体の１本１本を区分する手
段、すなわち丸形または三角の溝１４を並行に形成した
ところに特徴がある。なお、溝１４は、板状の導電板を
溝付きのローラなどで圧接することで、簡単に形成する
ことができる。

【００２６】このような構成の導電材１３では、導体部
が１枚の導電板であるにもかかわらず、溝１４が設けら
れているために、渦電流は表面が平坦な導体に比べて流
れ難くなる。また、導体周長も多本平行線ほどではない
ものの、溝を付けた分だけ大きくなり、この分だけ表皮
効果による電流が多く流せるようになり、多本平行線と
同様の効果が得られ、高周波特性が向上する。

【００２７】ところで、上記した導電材１３はシールド
材として使用する場合には図１または図２の形状のまま
でよいが、磁性部品用の巻線とする場合には、図３に示
すように、導体部１３の全面を覆うように絶縁体１５を
設ける（但し、引き出し端となる端部には設けない）。
或いは、絶縁体１５に代えて絶縁テープ（導電材１３の
相互間に配設する）を介挿するようにしてもよい。

【００２８】図４は本発明による導電材を用いた高周波
トランス用の巻線構成を示す正面図である。この実施例
は、導電材１３の端部は溝１４を下まで通し、分割した
細線状の分割部１６を形成したところに特徴がある。こ
のような構成とすることにより、端部の電気的な接続部
分が厚くなることはなく、磁性部品の占積率を向上させ
ることができる。

【００２９】図５は導電材１３の端部処理を示す正面図
である。図１及び図２に示したように、本発明の導電材
１３は、従来のように導線相互が分離されておらず１枚
の導電板である。このため、上端（または下端）から引
出線を伸長させて引出線１７とすることにより、はんだ
付けを行うことなく引き出しを行うことができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００３１】請求項１記載の導電材においては、可撓性
を有する平板状の導電体の電流の流れ方向に沿って少な
くとも１つの溝を設けるようにしたので、渦電流を低減
し、表皮効果による電流を多くすることができ、高周波
特性を向上させることができる。

【００３２】請求項２記載の導電材においては、前記導
電材の外周部を絶縁材で被覆するようにしたので、巻回
した際の重ね巻きなどにおける絶縁の問題が解決され
る。

【００３３】請求項３記載の導電材においては、前記導
電材の端部を細線状に分断したので、引き出し後の自由
度を確保することができる。

【００３４】請求項４記載の高周波トランスにおいて
は、前記導電材の端部を細線状に分断したので、容易に
高周波特性に優れた高周波トランスを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による導電材の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【図３】本発明の絶縁処理を施した導電材を示す斜視図
である。

【図４】本発明の導電材を用いた高周波トランス用の巻
線構成を示す正面図である。

【図５】導電材の端部処理を示す正面図である。

【図６】スイッチングレギュレータの構成例を示す回路
図である。

【図７】従来の多本平行線の一例を示す斜視図である。

【図８】図７に示した従来の多本平行線を巻線に用いた
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１３ 導電材 １４ 溝 １５ 絶縁体 １６ 分割部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 久浩 宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ 番の１ 東北リコー株式会社内 (72)発明者 山口 繁男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 池上 恒男 宮城県仙台市青葉区一番町１丁目14−６

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性を有する平板状の導電体の電流の
   流れ方向に沿って少なくとも１つの溝を設けたことを特
   徴とする導電材。
2. 【請求項２】 前記導電材の外周部を絶縁材で被覆した
   ことを特徴とする請求項１記載の導電材。
3. 【請求項３】 前記導電材の端部を細線状に分断したこ
   とを特徴とする請求項１記載の導電材。
4. 【請求項４】 前記導電材を高周波コアに巻線として巻
   回したことを特徴とする高周波トランス。