JPH08322252A - 直流電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は電子機器に使用される非接触型の直
流電源装置に関するものであり、小形で低価格で且つ、
より大きな電力伝達が可能とすることを目的とする。 【構成】 パルス電流を供給される１次コイル１１と、
この１次コイル１１とは異なる筐体の中に実装された２
次コイル１３とを対向させ、１次コイル１１から、２次
コイル１３に電力を伝達する非接触型の直流電源装置に
おいて、前記１次コイル１１から、２次コイル１３へ伸
びるようにフェライトコア１２を設けることにより、１
次コイル１１から２次コイル１３へ効率良く電力伝達で
きるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁誘導を利用して夫々
独立した１次側コイルから、２次側コイルに電力を伝達
する非接触型の直流電源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の非接触型の直流電源装置を図４
（ａ）〜（ｃ）により説明する。この種直流電源装置に
とって、１次コイルと２次コイルとの結合は電源装置の
出力容量や効率を左右する重要な特性項目である。

【０００３】この結合を向上させるために図４（ａ）の
ごとく１次コイル１と２次コイル３間の距離を短くし、
両コイルの対向面積を広くしたり、図４（ｂ）のごとく
２次コイル３と１次コイル１を同心円上に配置したりし
ていた。

【０００４】また、図４（ｃ）のごとく１次コイル１か
ら電力の供給を受けるものが２次コイルなのかそれ以外
の異物なのかを識別し異物に対しては電力供給を小さく
して異物の異常発熱を防止する必要もある為に、機構ス
イッチ８や磁気スイッチ９を併用し、２次側筐体５に設
けた磁気発生装置１０が接近した場合は磁気スイッチを
オンし、２次側筐体５以外のもので機構スイッチがオン
しても１次コイルに通電しないように構成されていた。

【０００５】なお、４は夫々１次側筐体、５は夫々２次
側筐体である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では非接触型の直流電源装置において図４
（ａ）のように１次コイル１と２次コイル３の距離を短
くすることは１次側筐体４と２次側筐体５の厚みを薄く
することになり、両筐体の強度が低下する。また、１，
２次コイル１，３の対向面積を広くすると全体の形状が
大きくなってしまう。従って、この形態での電力伝達に
は筐体強度や形状の制約から限界があった。

【０００７】また、図４（ｂ）のように、２次コイル３
と１次コイル１を同心円上に配置すると１次コイル１と
２次コイル３との結合が向上し、より大きな電力伝達が
可能になるが、１次コイル１の直径分の大きさが２次コ
イル３の内径となり２次コイル３の形状が大きくなって
しまう等の問題があった。

【０００８】さらに、図４（ｃ）のように異物の異常発
熱を防止するために機構スイッチ８を使用すると非接触
型で省略する事が出来た電気的接点を再び使うことにな
り、接点不良の原因になったり、直流電源装置を密閉構
造や防水構造にする事が困難になる。また、ホール素子
等の磁気スイッチ９を使用すると２次側トランス以外の
発熱物が磁性体などの場合は２次側トランスとの違いを
完全に識別する事ができなくなる等の問題を有してい
た。

【０００９】本発明は上記のような従来の課題を解決し
極めて安価で、小型で、より大きな電力伝達が可能にす
ると共に、異物の異常発熱を効果的に防止できる非接触
型の直流電源装置を提供する事を目的とするものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、非接触型の直流電源装置の１次コイルから
２次コイルに伸びるフェライトコアを設けたものであ
る。

【００１１】

【作用】上記した構成により、１次コイルから２次コイ
ルへの電力伝達を大幅に改善でき、より大きな出力を取
り出せる非接触型の直流電源装置を実現できるものであ
る。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の直流電源装置の一実施例につ
いて、図１により説明する。同図において、１１は１次
コイル、１２は１次コイル１１に挿入され２次コイル１
３に向かって配置されたフェライトコア、また、２次コ
イル１３はフェライトコア１２を中心にするように巻か
れている。１４は１次コイル１１を内部に装着した１次
側筐体、１５は２次コイル１３を内部に装着した２次側
筐体である。

【００１３】以上のように構成された非接触型の直流電
源装置について、その動作を説明する。１次コイル１１
に高周波電流を流す事で磁束が発生するが、この磁束は
その殆どが１次コイル１１の中心を貫いたフェライトコ
ア１２の中を通る。このフェライトコア１２を２次コイ
ル１３まで伸ばす事により、１次コイル１１で発生した
磁束を効率良く２次コイル１３に伝達できるようにな
る。

【００１４】ここで、上記のフェライトコア１２は棒コ
アでありその磁気回路が開磁路となっているため、コア
の磁気飽和現象が極めて起こりにくい。このためにフェ
ライトコア１２には細い直径のコアが使用可能となる。
この事は、機器の小型化に対して大きな効果を供するも
のである。

【００１５】（実施例２）図２は、本発明の他の実施例
を示す。一般的に非接触型の直流電源装置では、１次コ
イル１と２次コイル３との結合が極めて悪いため、２次
の状態変化によって１次コイル１が受ける影響は殆どな
い。このため、２次側に正常な２次コイル３が装着され
たか、或いはそれ以外の異物が置かれたかを１次コイル
１の方で検知する事は極めて困難であったが、図２のご
とく、フェライトコア２２の上で、１次コイル２１の影
響を受けにくく、２次コイル２３の影響を受け易い位
置、即ち１次コイル２１から外れて、２次コイル２３に
より近い位置に検知コイル２６を設置すると、検知コイ
ル２６に発生する電圧は、１次コイル２１よりも２次コ
イル２３の方とより密に結合するようになるため２次側
の状態変化が検知コイル２６に現れるようになる。この
ため検知コイルの電圧をモニタすると直流電源装置に装
着されているのが整流回路に接続された２次コイル２３
なのか、ショートリングのような低インピーダンスの異
物なのかを識別できるようになる。

【００１６】この検知コイル２６の出力を利用して１次
コイル２１に流す高周波電流を小さくしたり間欠的に流
したりすることで、異物の温度上昇を防止することがで
きる。

【００１７】なお、２４は１次側筐体、２５は２次側筐
体である。 （実施例３）図３も本発明の他の実施例を示す。検知コ
イル２６の両端に共振用のコンデンサ２７を接続し、２
次側の状態変化を増幅できるようにすると異物検知が極
めて容易に、また確実にできるようになる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明は、細いフェライト
コアを１次コイルから２次コイルに伸びるように配置す
るという簡単な構成で、１次側から２次側へ効率良い電
力伝達が可能な非接触型の直流電源を実現できるもので
ある。

【００１９】また、さらに、フェライトコアに検知コイ
ルを設けたものにあっては、機械的スイッチや、磁気ス
イッチなどを使用せずに異物検知ができるという極めて
安全な非接触型の直流電源装置を実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直流電源装置の一実施例である第１の
実施例の構成図

【図２】同第２の実施例の構成図

【図３】同第３の実施例の構成図

【図４】従来の直流電源装置の構成図

【符号の説明】

１１，２１ １次コイル １２，２２ フェライトコア １３，２３ ２次コイル １４，２４ １次側筐体 １５，２５ ２次側筐体 ２６ 検知コイル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波電流を供給される１次コイルと、
   この１次コイルとは異なる筐体の中に実装された２次コ
   イルとを対向させ、前記１次コイルから前記２次コイル
   に電力を伝達する非接触型の直流電源装置において、前
   記１次コイルから、前記２次コイルへ伸びるフェライト
   コアを設けたことを特徴とする直流電源装置。
2. 【請求項２】 フェライトコアの１次コイルが挿入され
   ていない部分に、第三のコイルを設けた事を特徴とする
   請求項１記載の直流電源装置。
3. 【請求項３】 第三のコイルの両端にコンデンサを接続
   したことを特徴とする請求項２記載の直流電源装置。