JPH0666201B2 - 電源回路用高周波トランス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、インバータ装置の電源回路に用いられるＤ
Ｃ／ＤＣコンバータ等の高周波トランスに関し、特にそ
の端子であると共にプリント配線板への取付用部材であ
るピンの配列の改良に関するものである。

［従来の技術］ 第６図、第７図及び第８図は、従来のインバータ装置の
電源回路に用いられるＤＣ／ＤＣコンバータの高周波ト
ランスの外形図である。図において(1)〜(16)はボビン
(21)に取付けられた１番ピンから16番ピンで各巻線が接
続される端子となるものである。(22)はボビン(21)を介
し、コア(23)に巻かれた巻線、(17)〜(20)が17番リード
線〜20番リード線である。

次に動作について説明する。第６図〜第８図で示した高
周波トランスは、インバータ装置の電源回路のＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータに用いられるものである。従ってまずイン
バータ装置とその電源回路を説明の後、高周波トランス
を説明する。第４図にインバータ装置の例を示す。(24)
は直流電源、(25)〜(30)はトランジスタ、(31)〜(36)は
ダイオード、(37),(38),(39)は出力端子であり負荷へと
接続される。トランジスタ(25)〜(30)は、図示しない制
御回路よりの制御信号をベース駆動回路を介し、ベース
信号として受け、この信号に応動したスイッチング動作
を適宜行い、直流電源(24)を三相交流電力に交換し(3
7),(38),(39)の出力端子より出力する。ここで、ダイオ
ード(31)〜(36)は、負荷力率処理を行なう還流ダイオー
ドである。また、ここでは制御回路およびその制御信
号、またベース駆動回路は、周知であるので説明を省略
する。さて、このインバータ装置に必要な電源は、ま
ず、トランジスタ(25)〜(30)駆動のため、順方向ベース
電流用プラス（以下、と記す）電源及び逆方向ベース
電流用マイナス（以下、と記す）電源（ターンオフス
ピード向上のため必要）が必要である。ここで、各アー
ムの上側トランジスタ（即ちトランジスタ(25),(26),(2
7)は、エミッタ側の電位が、トランジスタのスイッチン
グにより直流電源(24)の電圧だけ変動するので、これら
を各トランジスタ対応で独立した絶縁電源にする必要が
ある。一方、各アームの下側トランジスタ（即ちトラン
ジスタ(28),(29),(30)はエミッタ側の電位がトランジス
タのスイッチングによらず一定であるので、各トランジ
スタ一個の共通の絶縁電源でよい。以上をまとめると、
インバータ装置のトランジスタ駆動用電源として順方向
ベース電流用電源と逆方向ベース電流用電源の２電
源（但し、コモン共通でよい）の組が絶縁電源として、
４組計８電源必要である。またこのほかに制御回路構成
により異なるが、制御回路用として、＋５Ｖの絶縁電
源、またインターフェース用として＋24Ｖの絶縁電源な
どが必要となる。

次に、これらの電源を共通するＤＣ／ＤＣコンバータに
より構成された電源回路の例を第５図に示す。第５図に
おいて、(1)は直流電源で、第４図におけるインバータ
装置の直流電源と共用している。（当然ながら別の電源
であってもよい）スイッチング用のトランジスタ(40)を
トランジスタを駆動するための電源制御回路(41)の指令
により、スイッチングさせることにより高周波トランス
を用い、一旦高周波交流パワーに直流電源(1)を変換
し、整流平滑回路(43)〜(48)で直流化し、負荷たるベー
ス駆動回路、制御回転自在などに電源を供給している。
先に述べたように、各電源は絶縁電源となっているの
で、出力は第５図のようになっている。

すなわち、(43a)はトランジスタ(25)駆動用電源端
子、(43b)はトランジスタ(25)駆動用電源端子、(43c)
は共通端子（以下、コモンと記す）、(44a)はトランジ
スタ(26)駆動用電源端子、(44b)はトランジスタ(26)
駆動用電源端子、(44c)はコモン、(45a)はトランジス
タ(27)駆動用電源端子、(45b)はトランジスタ(27)駆
動用電源端子、(45c)はコモン、(46a)はトランジスタ
(28),(29)及び(30)駆動用電源端子、(46b)はトランジ
スタ(28),(29)及び(30)駆動用電源端子、(46c)はコモ
ン、(47a)は＋５Ｖ出力端子、(48a)は＋24Ｖ出力端子、
(47b),(48b)は０Ｖ端子である。

さて、このような高周波トランスは、一般に小形であり
インバータ装置の場合プリント配線板搭載形となるの
で、第６図〜第８図に示すような構造となっている。す
なわち、第５図に示した電源回路の高周波トランスの各
巻線をボビン(21)を介してコア(23)に巻き、各巻線ピン
(1)から(16)及びリード線(17)〜(20)に出している。こ
こで、第６図〜第８図図中のピン番号、及びリード線番
号と第５図中の高周波トランス(42)の中の番号は一致さ
せて書いてある。

ここで、インバータ装置の直流電源には色々なものが用
いられるが最も代表的なものにＡＶ200Ｖ三相交流を三
相全波整流したものがあげられる。この場合直流電圧で
は約300Ｖ程度となり、高周波トランスのベース駆動回
路の絶縁電源どうしの絶縁間隔は３mm程度は必要とな
り、ピンの太さ、プリントパターンのランドの大きさも
考慮し、ピン間隔、つまり第８図中ａ部寸法は例えば1/
5インチ（約５mm）とする等巾ピッチとしている。ま
た、インバータ装置の場合、先に述べたように絶縁電源
の数が多いので、通常市販のボビンに打たれているピン
の数だけではピンが足りないためリード線を併用してい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、通常市販のボビンを使用すると絶縁電源の数が
多いため必然的にリード線を使用しなくてはならなくな
り、プリント配線板を組立てる際にピンのみの場合に比
べ、工数が多くかかりコストアップとなる。また、リー
ド線を固定するランドの面積分小形化を阻害し、さら
に、リード線の耐振特性に信頼性上不安が残るなどの問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、絶縁距離をさほど必要としないピン間隔を狭
くしたピン配列とすることにより、リード線を不要と
し、工数の増大をまねくことがなく、またいっそうの小
形化が可能であり、さらに信頼性の高い高周波トランス
を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る電源回路用高周波トランスは、トランジ
スタを上下に直列接続したアームを複数アーム有し、各
アームの両端に直流電源を接続し、各アームの上下トラ
ンジスタの接続点を出力端子とするように構成されたイ
ンバータ装置の電源回路に用いられる高周波トランスで
あって、各巻線が接続される端子としてのピンを有し、
このピンをプリント配線板搭載形のピンとし、かつデュ
アルインライン上に配列したものにおいて、トランジス
タの順方向駆動電源用巻線である順方向ベース電流供給
電源用巻線が接続される独立端子である第１のピン及び
共通端子である第２のピン並びにトランジスタの逆方向
駆動電源用巻線である逆方向ベース電流供給電源用巻線
が接続される共通端子である第２のピン及び独立端子で
ある第３のピンを有し、第１のピンと第２のピンまたは
第２のピンと第３のピンとの間隔である第１のピン間隔
を、第１のピンと第３のピンとの間隔である第２のピン
間隔の1/2とすることにより、デュアルインライン上に
配列されたピン間隔を不等間隔としたものである。

［作用］ この発明においては、トランジスタの順方向駆動電源用
巻線である順方向ベース電流供給電源用巻線が接続され
る独立端子である第１のピン及び共通端子である第２の
ピン並びにトランジスタの逆方向駆動電源用巻線である
逆方向ベース電流供給電源用巻線が接続される共通端子
である第２のピン及び独立端子である第３のピンを有
し、第１のピンと第２のピンまたは第２のピンと第３の
ピンとの間隔である第１のピン間隔を、第１のピンと第
３のピンとの間隔である第２のピン間隔の1/2とするこ
とにより、デュアルインライン上に配列されたピン間隔
を不等間隔としたから、同じ大きさのボビンに配列する
ことができるピンの数が多くなり、巻線の端子を全てピ
ンでまかなうことができる。従って、リード線を使う必
要がなくなる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図〜第３図において、(1)〜(20)はボビン(21)に取付け
られた１番ピンから20番ピン，(22)はボビン(21)を介し
てコア(23)に巻かれた巻線である。

以上のように構成された高周波トランスにおいて、１番
ピン(1)〜12番ピン(12)は、インバータ装置のトランジ
スタ(25)〜(30)のベース駆動用回路の順方向ベース電流
用電源用巻線、及び逆方向ベース電流用電源用巻線
に用いられる。そして、１番ピン(1)〜12番ピン(12)は
デュアルインラインの片方のライン一列上に全て配列れ
さている。

ここで、絶縁電源として絶縁耐圧が必要で高周波トラン
スのピン間隔を広くとり絶縁距離広くする必要があるの
は、各トランジスタに対応する電源用巻線の独立端子用
ピンどうしの間隔、つまり図中のｓ寸法であり、各トラ
ンジスタ対応の絶縁電源内の電源用巻線の端子である
第１のピン、コモンである第２のピン、電源用巻線の
端子である第３のピンの絶縁距離、つまり図中のｂ寸法
はさほど必要がない。

そこで、第３図に示すようにｂ寸法をａ寸法より狭くす
る配列とすることにより、つまりピン間隔が不等間隔と
なる配列とすることにより、従来同じ大きさのボビンに
ピン数を多くの配列することができる。したがって、イ
ンバータ装置に必要な電源全てに対応する巻線が全てデ
ュアルインライン上に配列されたピンに接続され、リー
ド線を出して端子のかわりにする必要がなくなる。その
結果従来のものに必要であった、リード線の取付のため
のプリント配線板上にしめる占有面積がなくなり、電源
装置を小形に製作できる。

ここで、例えばａは1/5インチ（約５mm）、ｂは1/10イ
ンチ（約２．５mm）である。

また、(50)はボビン(21)に設けた溝で、巻線のリード線
(51)をこの溝(50)に通してピンに接続することにより、
コイル(22)の端末処理をしやすくするために設けたもの
である。さらに、(52)で示す位置には出力がふえたとき
にピンが立てられるように予備のピン取付孔が設けてあ
る。

なお、上記実施例ではインバータ装置の直流電源と電流
回路の入力の直流電源を共用したが、共有しなくても同
様の効果を奏する。

また、間隔はａ＝1/5インチ、ｂ＝1/10インチに限るも
のではない。

また、ＤＣ−ＤＣコンバターの回路方式はリンギングチ
ョークコンバータ方式としてもよい。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、トランジスタを上下に
直列接続したアームを複数アーム有し、各アームの両端
に直流電源を接続し、各アームの上下トランジスタの接
続点を出力端子とするように構成されたインバータ装置
の電源回路に用いられる高周波トランスにおいて、トラ
ンジスタの順方向駆動電源用巻線である順方向ベース電
流供給電源用巻線が接続される独立端子である第１のピ
ン及び共通端子である第２のピン並びに上記トランジス
タの逆方向駆動電源用巻線である逆方向ベース電流供給
電源用巻線が接続される共通端子である第２のピン及び
独立端子である第３のピンを有し、第１のピンと第２の
ピンまたは第２のピンと第３のピンとの間隔である第１
のピン間隔を、第１のピンと第３のピンとの間隔である
第２のピン間隔の1/2とすることにより、上記デュアル
インライン上に配列されたピン間隔を不等間隔としたか
ら、同じ大きさのボビンに配列することができるピンの
数が多くなり、巻線の端子を全てピンでまかなうことが
できる。従って、リード線を使う必要がなくなる。その
結果、電源回路組立の工数低減によるコストダウン、装
置又は部品としての電源の小形化、信頼性向上という多
大の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す正面図、第２図は第
１図に示すものの側面図、第３図は第１図に示すものの
底面図、第４図はインバータ装置の構成図、第５図はＤ
Ｃ−ＤＣコンバータにより構成されたインバータ装置の
電源回路の構成図、第６図は従来の高周波トランスの正
面図、第７図は第６図に示すものの側面図、第８図は第
６図に示すものの底面図である。 図において、(1)〜(20)は１番ピン〜20番ピン、(21)は
ボビン、(22)はコイル、(23)はコア、ａ，ｂはピン間隔
を示す寸法である。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トランジスタを上下に直列接続したアーム
   を複数アーム有し、各アームの両端に直流電源を接続
   し、各アームの上下トランジスタの接続点を出力端子と
   するように構成されたインバータ装置の電源回路に用い
   られる高周波トランスであって、各巻線が接続される端
   子としてのピンを有し、このピンをプリント配線板搭載
   形のピンとし、かつデュアルインライン上に配列したも
   のにおいて、 上記トランジスタの順方向駆動電源用巻線である順方向
   ベース電流供給電源用巻線が接続される独立端子である
   第１のピン及び共通端子である第２のピン並びに上記ト
   ランジスタの逆方向駆動電源用巻線である逆方向ベース
   電流供給電源用巻線が接続される共通端子である第２の
   ピン及び独立端子である第３のピンを有し、 上記第１のピンと上記第２のピンまたは上記第２のピン
   と上記第３のピンとの間隔である第１のピン間隔を、上
   記第１のピンと上記第３のピンとの間隔である第２のピ
   ン間隔の1/2とすることにより、上記デュアルインライ
   ン上に配列されたピン間隔を不等間隔としたことを特徴
   とする電源回路用高周波トランス。
2. 【請求項２】第１のピン間隔は1/10インチないしおよそ
   1/10インチであり、第２のピン間隔は1/5インチないし
   およそ1/5インチであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の電源回路用高周波トランス。