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カレントトランス
JPH07326530A
Japan
- Other languages
English - Inventor
Koorin Puraisu コーリン プライス - Current Assignee
- TDK Lambda Corp
Description
translated from
したカレントトランスの改良に関する。
例えば特開昭63−59765号公報および特開昭64
−43060号公報などに開示されるように、スイッチ
ング電源装置の過電流保護や、出力電圧の安定制御のた
めに設けられており、負荷に流れる電流変動を検出する
ために、インバータトランスの一次側あるいは二次側ラ
インに挿入接続される。
レントトランスが独立した一部品としてプリント基板な
どに実装されるため、このカレントトランスの実装スペ
ースが装置全体の小型化および省スペース化を図る際の
妨げになる。また、カレントトランスは少なくとも一次
側と二次側で各2個ずつの端子を有するため、これをプ
リント基板などに半田付け接続した場合には、半田付接
続部での接触抵抗が大きくなって、カレントトランスの
特性に影響を与えるといった問題点を有していた。
スペースを小さくすることができ、かつ、半田付接続部
での接触抵抗の影響の小さいカレントトランスを提供す
ることをその目的とする。
スは、素子に設けられた電流が流れる端子を一次巻線と
して用い、前記端子に挿入可能な磁芯入りコイルの巻線
を二次巻線として設けたものである。この場合、前記素
子はスイッチング電源装置を構成するスイッチング素子
であることが好ましい。また、前記磁芯入りコイルはト
ロイダル形コイルであることが好ましい。
と、磁芯入りコイルを構成する磁芯の磁束が変化し、磁
芯入りコイルの巻線に電流が発生する。この場合、カレ
ントトランスの一次巻線は素子に設けられた端子が兼用
するため、磁芯入りコイルの巻線両端を接続するだけ
で、電流の変化を検出できる。また、磁芯入りコイルを
素子の端子に挿入し、この磁芯入りコイルを端子に対し
て立体的に配置することで、実装スペースを小さくでき
る。
づいて説明する。図1および図2において、1はアルミ
ニウムなどの金属系,ガラスエポキシ系あるいはポリイ
ミド系などの基材に図示しない銅箔パターンを形成して
得られたプリント基板であり、このプリント基板1は本
実施例の場合、スイッチング電源装置2を構成するパワ
ー系の基板として設けられている。また、3はプリント
基板1上に実装される素子たるMOS形FETであり、
これはスイッチング電源装置2のスイッチング素子とし
て用いられている。FET3は、各々導電性を有する板
状部材を折曲げ形成して得られたソース端子4と、ゲー
ト端子6が素子本体7の底部より突出して設けられると
ともに、ドレイン端子5が導電性を有する板状部材によ
り素子本体7の背面に設けられており、各端子4,5,
6は半田部8を介してプリント基板1の上面に半田付け
接続される。
に挿入可能な磁芯入りコイルである。この磁芯入りコイ
ル11は、断面が略正方形をなす円環状に形成された磁芯
12に導体を巻回して構成されるトロイダル形コイルであ
り、磁芯12に巻回された巻線13は、磁芯12および近接す
る巻線13に接触しないように、予め絶縁層(図示せず)
が形成される。本実施例における巻線13の直径は0.1
5mm、巻数は50回のものを用いているが、巻線13の
直径および巻数は、検出される電流の大きさにより適宜
調整することが可能である。また、磁芯12とソース端子
4との接触を避けるために、磁芯入りコイル11がソース
端子4に非接触状態で挿入されることが好ましい。ま
た、ソース端子4の磁芯入りコイル11が設けられる部分
に、絶縁部材(図示せず)を介在させてもよい。巻線13
の両端には端子14,15が形成され、これらの端子14,15
は前記各端子4,5,6とは別の箇所に、プリント基板
1上に半田部8を介して半田付け接続される。そして、
前記ソース端子4がカレントトランス21の一次巻線とな
り、磁芯入りコイル11の巻線13がカレントトランス21の
二次巻線としてソース端子4に設けられる構成となって
いる。
とカレントトランス周辺の回路構成を等価的に示したも
のである。同図において、22は一次巻線22Aの一端がF
ET3のドレイン端子5に接続されるインバータトラン
スであり、FET3のゲート端子6にパルス駆動信号を
供給することで、直流入力電圧Viが一次巻線22Aに断
続的に印加され、二次巻線22Bに一次巻線22Aに比例し
た電圧が誘起されるようになっている。カレントトラン
ス21の一次巻線21Aは本来プリント基板1上のFET3
のソース端子4のパターンに接続されるが、本実施例の
場合、ソース端子4自体が一次巻線21Aを兼用している
ため、カレントトランス21の一次巻線は、外部との電気
的な接続を行う必要がなくなる。カレントトランス21は
FET3を流れる電流を検出し、この検出信号が二次巻
線に相当する巻線13から図示しない制御回路や過電流保
護回路などに供給される。
パルス駆動信号を供給すると、FET3のスイッチング
動作に伴って、FET3のソース端子4を流れる電流が
変化し、ソース端子4の外周を囲むようにして設けられ
た磁芯12の磁束が変化することで、巻線13に電流が発生
する。この場合、FET3のソース端子4はカレントト
ランス21の一次巻線21Aを兼用するため、カレントトラ
ンス21の二次巻線を構成する2個の端子14,15をプリン
ト基板1に接続するだけで、FET3を流れる電流を二
次巻線の巻線13から検出することができる。しかも、こ
のカレントトランス21は磁芯入りコイル11をソース端子
4に挿入して立体的に配置したものであるため、従来の
ようにFET3とカレントトランス21を別個にプリント
基板1に実装した場合に比べて、平面上の実装スペース
をはるかに小さくできる。
子3は、MOS形FETに限らず、例えば、ダイオード
やトランジスタなどの各種半導体素子を適用することが
できる。この場合、少なくとも電流が流れる端子であれ
ば、どの様な素子であっても構わないが、本実施例のよ
うに、スイッチング電源装置2のスイッチング素子とし
てのFET3を用いた場合には、FET3を流れる電流
を検出して、過電流保護や負荷電流の監視を行うことが
でき、その応用範囲が広い。しかも、スイッチング電源
装置2自体の小型化を図ることも可能となる。さらに、
磁芯入りコイル11も、挿入するソース端子4および隣接
するゲート端子6の形状などを考慮して、トロイダル形
以外の各種タイプのものを適用することができるが、本
実施例のようなトロイダル形コイルを用いると、ソース
端子4の突出長が比較的短い場合でも、ソース端子4に
磁芯入りコイル11を十分に挿入することが可能となる。
ス21は、請求項1に対応して、FET3に設けられた電
流が流れるソース端子4を一次巻線として用い、ソース
端子4に挿入可能な磁芯入りコイル11の巻線を二次巻線
として設けたものであるから、一次巻線をFET3のソ
ース端子4に兼用させたことにより、一次側に設けられ
る2個の端子を省略することが可能となり、二次側の2
個の端子14,15のみを電気的に接続することで、半田接
続部での接触抵抗の小さいカレントトランス21を得るこ
とが可能となる。しかも、磁芯入りコイル11とソース端
子4とを立体的に配置して、カレントトランス21自体の
実装スペースを小さくすることができる。
21は、請求項2に対応して、請求項1における素子が、
スイッチング電源装置2を構成するFET3であること
から、この場合には、カレントトランス21自体の実装ス
ペースが小さくなるのに伴って、スイッチング電源装置
2の小形化を図ることができるとともに、半田接続部で
の接触抵抗が小さく、しかもFET3を流れる電流の検
出に好適なカレントトランス21を得ることができる。
ス21は、請求項3に対応して、磁芯入りコイル11がトロ
イダル形コイルであることから、請求項1,2の作用,
効果に加えて、ソース端子4の突出長が比較的短い場合
でも、ソース端子4に磁芯入りコイル11を十分に挿入す
ることが可能となる。
のではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実
施が可能である。
素子に設けられた電流が流れる端子を一次巻線として用
い、前記端子に挿入可能な磁芯入りコイルの巻線を二次
巻線として設けたものであり、実装スペースを小さくす
ることができ、かつ、半田付接続部での接触抵抗の小さ
いカレントトランスを得ることができる。
は、前記素子がスイッチング電源装置を構成するスイッ
チング素子であることを特徴とするものであり、カレン
トトランスの実装スペースを小さくして、スイッチング
電源装置の小形化を図ることができるとともに、半田付
接続部での接触抵抗の小さいスイッチング素子を流れる
電流の検出に好適なカレントトランスを得ることができ
る。
スは、前記磁芯入りコイルがトロイダル形コイルである
ことを特徴とするものであり、実装スペースを小さくす
ることができ、かつ、半田付接続部での接触抵抗の小さ
いカレントトランスを得ることができるとともに、端子
の突出長が短くても、磁芯入りコイルを端子に十分に挿
入することができる。
価的に示した回路図である。
Claims (3)
Hide Dependent
translated from
- 【請求項1】 素子に設けられた電流が流れる端子を一
次巻線として用い、前記端子に挿入可能な磁芯入りコイ
ルの巻線を二次巻線として設けたことを特徴とするカレ
ントトランス。 - 【請求項2】 前記素子はスイッチング電源装置を構成
するスイッチング素子であることを特徴とする請求項1
記載のカレントトランス。 - 【請求項3】 前記磁芯入りコイルはトロイダル形コイ
ルであることを特徴とする請求項1または請求項2記載
のカレントトランス。