JPH0917657A

JPH0917657A - 変圧器およびスイッチング電源装置

Info

Publication number: JPH0917657A
Application number: JP18506995A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Nishida; 秀之西田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】製造方法を複雑化させることなく製造するこ
とができるとともに、簡単な構造でコモンモードノイズ
を低減させることができる変圧器を提供する。【構成】トランス１８は巻線が巻かれているボビン２
を有し、ボビン２には、１次側巻線４、２次側巻線５、
補助巻線６、層状のシールド体７を形成するための巻線
およびバリアテープ３が巻かれている。１次側巻線４
は、２つの巻線層を形成するように巻数が分割されて巻
かれている。２次側巻線５は、それが形成する巻線層が
１次側巻線４の一方の巻線層と他方の巻線層との間に挟
まれるように巻かれている。シールド体７は、ボビン２
の巻線の最外巻線層を外部とシールドし、そのシールド
体７を形成する巻線の一端は所定の電位点に接続され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器およびそれを用
いるスイッチング電源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スイッチング電源装置は、入力
電圧に幅広く対応可能でありかつ小型、軽量であるとい
う利点を有することから、機器組込用電源、ＤＣ入力機
器、小型高効率を要求する電源などとして使用される。

【０００３】このスイッチング電源装置では、スイッチ
ングトランジスタをスイッチングモードで動作させるこ
とによって出力電圧を制御するから、スイッチングトラ
ンジスタのスイッチング動作によるノイズが発生し、所
定の規格を満足するように出力ノイズの低減をするため
の対策が施されている。

【０００４】このスイッチング電源装置における出力ノ
イズの発生のメカニズムについて図６ないし図８を参照
しながら説明する。図６は従来のスイッチング電源装置
のノイズ発生原理を表すための回路図、図７は図６のス
イッチング電源装置において発生するノイズ電圧から見
た交流等価回路を示す図、図８は図７の交流等価回路を
さらに簡略的に示す図である。

【０００５】スイッチング電源装置は、図６に示すよう
に、１次側巻線と２次側巻線とが絶縁されているトラン
スＴ１と、トランスＴ１の１次側巻線に電力を供給する
１次側回路と、トランスＴ１の２次側巻線に誘起される
電圧を直流電圧として負荷に出力するための２次側回路
とから構成される。トランスＴ１の１次側巻線と２次側
巻線との間には、結合容量ＣSCが存在する。

【０００６】１次側回路は、商用電源に接続されるコン
セント１１と、フューズ１２と、商用電源にスイッチン
グトランジスタＱ１からのノイズが流れ込むことを防止
するためのフィルター１３と、ブリッジダイオード構成
によって商用電源からの交流電力を整流する整流回路１
４と、整流回路１４からの整流出力を平滑化するための
１次平滑コンデンサ１５とを有する。

【０００７】１次平滑コンデンサ１５で平滑化された整
流出力は、トランスＴ１の１次側巻線に印加され、トラ
ンスＴ１の１次側巻線への整流出力の印加はスイッチン
グトランジスタＱ１のスイッチング動作によって制御さ
れる。スイッチングトランジスタＱ１のゲートには制御
回路（図示せず）からスイッチング信号が与えられ、こ
のスイッチング信号に基づきスイッチングトランジスタ
Ｑ１のスイッチング動作が行われる。スイッチング動作
周波数は商用電源の交流電力の周波数より高く設定され
ている。スイッチングトランジスタＱ１が発生する熱は
放熱板１７を介して外部に放散される。１次側回路と基
準電位点（接地点）との間には、浮遊容量Ｃs1が存在す
る。

【０００８】２次側回路は、トランスＴ１の２次側巻線
に誘起される電圧を整流するための整流ダイオード１９
と、整流ダイオード１９が発生する熱を外部に放散する
ための放熱板２０と、整流ダイオード１９で整流された
出力を平滑化するための２次平滑コンデンサ２１とを有
する。２次側回路と基準電位点との間には、浮遊容量Ｃ
s2が存在する。

【０００９】このスイッチング電源装置において発生す
るコモンモードノイズについて図７および図８を参照し
ながら説明する。

【００１０】スイッチングトランジスタＱ１のスイッチ
ング動作によって発生するノイズ電圧をＶNとすると、
図７に示すように、ノイズ電圧ＶNから見た交流等価回
路が構成され、ノイズ電圧ＶNとコンデンサＣs1との間
には、雑音端子電圧の測定に使用される疑似電源回路網
（通称ＬＩＳＮ）ＺがコンデンサＣs1と並列に挿入され
る。この疑似電源回路網Ｚのインピーダンスは５０Ωに
設定されている。この交流等価回路においては、ノイズ
電圧ＶNによって、コンデンサＣsc，Ｃs2、基準電位
点、コンデンサＣs1を経てノイズ電流ｉNが流れる。こ
のノイズの周波数帯域から考えると、Ｚのインピーダン
スはコンデンサＣs1のインピーダンスより小さいから、
このノイズ電流ｉNは、図８に示すように、Ｚ側に流
れ、ＬＩＳＮによってコモンモードノイズ電圧ＶNCとし
て測定される。

【００１１】このように、コモンモードノイズは、スイ
ッチング電源装置の入力側の電源ライン、出力側の負荷
装置を経由するから、商用電源側に漏洩し、また、空中
に放射され、他の機器がコモンモードノイズによる悪影
響を受けることになる。

【００１２】このコモンモードノイズの低減方法として
は、チョークコイル、コンデンサなどから構成されたノ
イズフィルタ、スナバー回路などのノイズ対策部品を用
いる方法、トランスの構造を工夫する方法などがある。

【００１３】トランス構造によるノイズ対策の例として
は、トランスにシールド箔を巻き込む方法、静電シール
ド、磁気シールドを用いる方法（特開昭５８−８０７１
９号公報参照）、特公平６−９７８４２号公報に開示さ
れた方法などがある。

【００１４】これらの方法について図９ないし図１２を
参照しながら説明する。図９は従来のシールド箔を巻き
込む方法が用いられているトランスの構造を示す縦断面
図、図１０は図９のシールド箔の構造を示す図、図１１
は特開昭５８−８０７１９号公報に開示されている静電
シールド、磁気シールドが施されているトランスの外形
を示す斜視図、図１２は特公平６−９７８４２号公報に
開示された方法のそれぞれが用いられているトランスの
構造を示す縦断面図である。

【００１５】まず、シールド箔を巻き込む方法が用いら
れているトランスについて図９および図１０を参照しな
がら説明する。

【００１６】トランスは、図９（ａ）に示すように、ボ
ビン２を有する。ボビン２には、２分割されている１次
側巻線Ｐ１，Ｐ２と２次側巻線Ｓとが巻かれている。１
次側巻線Ｐ１は２分割され、その１次側巻線Ｐ１の一方
と他方との間には、２次側巻線Ｓが配置されている。１
次側巻線Ｐ１の一方と２次側巻線Ｓとは、それらに間に
配置されているシールド箔２２でシールドされている。
同様に、１次側巻線Ｐ１の他方と２次側巻線Ｓとは、そ
れらに間に配置されているシールド箔２２でシールドさ
れている。

【００１７】シールド箔２２は、図１０（ａ），（ｂ）
に示すように、矩形の横断面形状を有する筒体からな
り、その外面には引き出し線２３がはんだ付けによって
接続されている。シールド箔２２は、帯状の銅箔を巻き
線にそって折り曲げることによって形成され、その帯状
の銅箔の一方の端部と他方の端部とが重ね合わされてい
る部分には、短絡を防止するためのシート状の絶縁体２
４が挟み込まれている。

【００１８】また、他のトランスとして、図９（ｂ）に
示すように、２分割されている１次側巻線Ｐ１の一方と
２次側巻線Ｓとがシールド箔２２でシールドされている
ものもある。

【００１９】次に、特開昭５８−８０７１９号公報に開
示されている静電シールド、磁気シールドが施されてい
るトランスについて図１１を参照しながら説明する。

【００２０】このトランスの外部には、図１１に示すよ
うに、磁気シールドを施すための銅箔２５が巻き付けら
れている。この銅箔２５は、安全規格上、１次側または
２次側の電位と同電位になるように接続されている。

【００２１】次に、特公平６−９７８４２号公報に開示
された方法のそれぞれが用いられているトランスについ
て図１２を参照しながら説明する。

【００２２】特公平６−９７８４２号公報に文章で開示
されたトランスの１つは、図１２（ａ）に示すように、
ボビン２を有し、このボビン２には１次側巻線Ｐと２次
側巻線Ｓと所定の規格で定められている絶縁距離を確保
するためのバリアテープ３とが巻かれている。

【００２３】１次側巻線Ｐは２分割され、一方の巻線
（図中の丸印）と他方の巻線（図中の斜線が付された丸
印）とが断面格子状になるようにボビン２に巻かれてい
る。

【００２４】他のトランスは、図１２（ｂ）に示すよう
に、ボビン２を有し、このボビン２には１次側巻線Ｐと
２次側巻線Ｓと所定の規格で定められている絶縁距離を
確保するためのバリアテープ３とが巻かれている。

【００２５】１次側巻線Ｐは２分割され、一方の巻線
（図中の白丸印）の層と他方の巻線（図中の黒丸印）の
層とが交互に積層されるようにボビン２に巻かれてい
る。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、シールド箔を
巻き込む方法が用いられているトランスでは、シールド
箔２２に引き出し線２３をはんだ付けによって接続し、
シールド箔２２の形成時（巻き込み時）に、短絡を防止
するためのシート状の絶縁体２４を挟み込む必要がある
から、トランスの構造自体が複雑になり、このシールド
箔を巻き込む方法を用いる、ＥＩ−２８（ＪＩＳ：略称
ＦＥＩ−２８）以下の比較的サイズの小さいトランスを
製作することは困難である。また、シールド箔２２とな
る銅箔は高価であり、シールド箔２２を巻き込む工程が
巻線工程に含まれるから、巻線工程を自動化をすること
は難しい。よって、トランスのコストが高くなり、ひい
てはスイッチング電源装置のコストの増大を招くことに
なる。

【００２７】また、特開昭５８−８０７１９号公報に開
示されている静電シールド、磁気シールドが施されてい
るトランスでは、磁気シールドを施すための銅箔２５が
巻き付けられているから、この銅箔２５によってコスト
が増す。また、この銅箔２５は、安全規格上、１次側ま
たは２次側の電位と同電位になるように接続されている
から、スイッチング電源装置におけるトランスと他の部
品との沿面距離、空間距離を１次−２次間分確保する必
要があり、余分に絶縁体、スペースを設ける必要があ
る。

【００２８】さらに、特公平６−９７８４２号公報に開
示された各トランスでは、１次側巻線Ｐのスペースが通
常の巻数に対し約２倍になるから、トランス自体の大き
さが通常のものより大きくなる。トランスの大きさの増
大を抑えるために、１側巻線の線材の径を小さくするこ
とが考えられるが、１側巻線の線材の小径化によって巻
線抵抗が増大するから、１次側巻線の温度上昇が問題に
なり、ひいてはスイッチング電源装置の安全性、信頼性
を損なうことになる。

【００２９】本発明の目的は、製造方法を複雑化させる
ことなく製造することができるとともに、簡単な構造で
コモンモードノイズを低減させることができる変圧器を
提供することにある。

【００３０】本発明の他の目的は、変圧器に対するコモ
ンモードノイズ対策に起因するコストの上昇を招くこと
なく、コモンモードノイズを低減させることができるス
イッチング電源装置を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
複数に分割された巻線層を形成する１次側巻線と、前記
１次側巻線の１つの巻線層と他の１つの巻線層との間に
挟まれる巻線層を形成する２次側巻線とを有する巻線部
が設けられている変圧器において、前記巻線部の最外巻
線層に外部と遮蔽するためのシールド体が設けられ、前
記シールド体は、一端が所定の電位点に接続される巻線
から形成されていることを特徴とする。

【００３２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の変
圧器において、前記シールド体を形成している巻線の他
端は、前記所定の電位点と同電位の電位点に接続される
ことを特徴とする。

【００３３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の変
圧器において、前記シールド体を形成している巻線の他
端は、解放されることを特徴とする。

【００３４】請求項４記載の発明は、請求項１記載の変
圧器において、前記１次側巻線と前記２次側巻線との内
の巻数が少ない一方の巻線は三重絶縁構造を有する電線
からなり、この電線からなる巻線層と他の巻線層との間
に、安全規格で定められている絶縁性以上の絶縁性を有
する絶縁層が形成されていることを特徴とする。

【００３５】請求項５記載の発明は、請求項４記載の変
圧器において、前記三重絶縁構造を有する電線は複数の
電線材から構成されていることを特徴とする。

【００３６】請求項６記載の発明は、請求項４記載の変
圧器において、巻線層が前記２次側巻線の巻線層に隣接
するように配置されかつ前記１次側巻線の巻線層間に挟
まれている補助巻線を有することを特徴とする。

【００３７】請求項７記載の発明は、複数に分割された
巻線層を形成する１次側巻線および前記１次側巻線の１
つの巻線層と他の１つの巻線層との間に挟まれる巻線層
を形成する２次側巻線を有する巻線部が設けられている
変圧器と、商用電源から供給される交流電力を直流電力
に変換し、その直流電力をスイッチング素子によるスイ
ッチング動作で断続的に前記変圧器の１次側巻線に印加
するための入力手段と、前記変圧器の２次側巻線に誘起
された電力から整流された直流出力を得るための出力手
段とを備えるスイッチング電源装置において、前記巻線
部の最外巻線層に外部と遮蔽するためのシールド体が設
けられ、前記シールド体は、一端が所定の電位点に接続
されている巻線から形成されていることを特徴とする。

【００３８】請求項８記載の発明は、請求項７記載のス
イッチング電源装置において、前記シールド体を形成し
ている巻線の他端は、前記所定の電位点と同電位の電位
点に接続されていることを特徴とする。

【００３９】請求項９記載の発明は、請求項７記載のス
イッチング電源装置において、前記シールド体を形成し
ている巻線の他端は、解放されていることを特徴とす
る。

【００４０】請求項１０記載の発明は、請求項７記載の
スイッチング電源装置において、前記１次側巻線と前記
２次側巻線との内の巻数が少ない一方の巻線は三重絶縁
構造を有する電線からなり、この電線からなる巻線層と
他の巻線層との間に、安全規格で定められている絶縁性
以上の絶縁性を有する絶縁層が形成されていることを特
徴とする。

【００４１】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
のスイッチング電源装置において、前記三重絶縁構造を
有する電線は複数の電線材から構成されていることを特
徴とする。

【００４２】請求項１２記載の発明は、請求項１０記載
のスイッチング電源装置において、前記変圧器は、巻線
層が前記２次側巻線の巻線層に隣接するように配置され
かつ前記１次側巻線の巻線層間に挟まれている補助巻線
を有することを特徴とする。

【００４３】

【作用】請求項１記載の変圧器の構成では、巻線部の最
外巻線層に外部と遮蔽するためのシールド体が設けら
れ、シールド体が、一端が所定の電位点に接続される巻
線から形成されているから、発生したコモンモードノイ
ズが１次側の電源ライン、出力側の負荷装置への経路に
伝達され難くなる。

【００４４】請求項２記載の変圧器の構成では、シール
ド体を形成している巻線の他端が、所定の電位点と同電
位の電位点に接続される。

【００４５】請求項３記載の変圧器の構成では、シール
ド体を形成している巻線の他端が、解放される。

【００４６】請求項４記載の変圧器の構成では、１次側
巻線と２次側巻線との内の巻数が少ない一方の巻線は三
重絶縁構造を有する電線からなり、この電線からなる巻
線層と他の巻線層との間に、安全規格で定められている
絶縁性以上の絶縁性を有する絶縁層が形成されているか
ら、絶縁層によって１次−２次側巻線間の結合容量を小
さくすることができるととともに、安全規格上の距離を
容易に確保することができる。

【００４７】請求項５記載の変圧器の構成では、三重絶
縁構造を有する電線が複数の電線材から構成されている
から、可撓性の向上による作業性の改善と、占積率の向
上とを図ることができる。

【００４８】請求項６記載の変圧器の構成では、巻線層
が２次側巻線の巻線層に隣接するように配置されかつ１
次側巻線の巻線層間に挟まれている補助巻線が設けられ
ているから、補助巻線による１次−２次側巻線間の結合
容量の増大を抑制することができる。

【００４９】請求項７記載のスイッチング電源装置の構
成では、巻線部の最外巻線層に外部部と遮蔽するための
シールド体が設けられ、シールド体が、一端が所定の電
位点に接続されている巻線から形成されているから、発
生したコモンモードノイズが１次側の電源ライン、出力
側の負荷装置への経路に伝達され難くなる。

【００５０】請求項８記載のスイッチング電源装置の構
成では、シールド体を形成している巻線の他端が所定の
電位点と同電位の電位点に接続されている。

【００５１】請求項９記載のスイッチング電源装置の構
成では、シールド体を形成している巻線の他端が解放さ
れている。

【００５２】請求項１０記載のスイッチング電源装置の
構成では、１次側巻線と２次側巻線との内の巻数が少な
い一方の巻線が三重絶縁構造を有する電線からなり、こ
の電線からなる巻線層と他の巻線層との間に、安全規格
で定められている絶縁性以上の絶縁性を有する絶縁層が
形成されているから、絶縁層によって１次−２次側巻線
間の結合容量を小さくすることができるととともに、安
全規格上の距離を容易に確保することができる。

【００５３】請求項１１記載のスイッチング電源装置の
構成では、三重絶縁構造を有する電線が複数の電線材か
ら構成されているから、可撓性の向上による作業性の改
善と、占積率の向上とを図ることができる。

【００５４】請求項１２記載のスイッチング電源装置の
構成では、変圧器に設けられた補助巻線の巻線層が２次
側巻線の巻線層に隣接するように配置されかつ１次側巻
線の巻線層間に挟まれているから、補助巻線による１次
−２次側巻線間の結合容量の増大を抑制することができ
る。

【００５５】

【実施例】以下に、本発明の実施例について図を参照し
ながら説明する。

【００５６】（第１実施例）図１は本発明の変圧器の第
１実施例の構造を示す縦断面図である。

【００５７】スイッチング電源装置に用いられる変圧器
（以下、トランスという）１８は、図１に示すように、
コア１と、巻線が巻かれているボビン２とを有する。ボ
ビン２には、１次側巻線４、２次側巻線５、補助巻線
６、層状のシールド体７を形成するための巻線およびバ
リアテープ３が巻かれている。

【００５８】１次側巻線４は、２つの巻線層を形成する
ように巻数が分割されて巻かれている。１次側巻線４
は、ポリウレタン電線からなる。１次側巻線４を２つの
巻線層を形成するように分割して巻くことによって、ト
ランスの漏れインダクタンスが少なくなる。

【００５９】２次側巻線５は、それが形成する巻線層が
１次側巻線４の一方の巻線層と他方の巻線層との間に挟
まれるように巻かれている。２次側巻線５の巻数は１次
側巻線４の巻き数より少ない。２次側巻線５は、三重絶
縁構造を有するＴＩＷ（登録商標）、ＴＥＸ（登録商
標）などの電線からなる。

【００６０】補助巻線６は、自励式の電源装置における
発振のための帰還巻線、他励式における制御回路の電源
制御線などに用いられ、その補助巻線６が形成する巻線
層は、２次側巻線５の巻線層に隣接するように配置され
かつ１次側巻線４の巻線層間に挟まれている。

【００６１】シールド体７は、ボビン２の巻線の最外巻
線層を外部とシールドし、そのシールド体７を形成する
巻線は、その巻き方向に所定の間隔を置いて巻かれてい
る。

【００６２】バリアテープ３は、１次側巻線４の一方の
巻線層、２次側巻線５の巻線層、補助巻線６の巻線層、
１次側巻線４の他方の巻線層の各巻線層およびシールド
体７と並列にボビン２に巻かれている。

【００６３】１次側巻線４の一方の巻線層と２次側巻線
５の巻線層との間には、安全規格で定められている絶縁
性以上の絶縁性を有する絶縁層８が形成され、この絶縁
層８は層状に巻かれているポリエステルの絶縁テープか
らなる。同様に、２次側巻線５の巻線層と補助巻線６の
巻線層との間には絶縁層８が形成されている。

【００６４】補助巻線６の巻線層と１次側巻線４の他方
の巻線層との間、および１次側巻線４の他方の巻線層と
シールド層７との間には、層間絶縁をとるための層間絶
縁層９がそれぞれ形成され、各層間絶縁層９は絶縁テー
プからなる。

【００６５】シールド体７の外面は、トランスに近接す
る部品との絶縁距離を確保するための絶縁層１０で覆わ
れ、この絶縁層１０は、層状に巻かれている絶縁テープ
からなる。

【００６６】次に、このトランス１８が用いられている
スイッチング電源装置について図２を参照しながら説明
する。図２は図１の変圧器が用いられているスイッチン
グ電源装置の回路構成を示す図である。

【００６７】上述したトランス１８を用いるスイッチン
グ電源装置は、図２に示すように、トランス１８の１次
側巻線４に電力を供給する１次側回路と、トランス１８
の２次側巻線５に誘起される電圧を直流電圧として負荷
に出力するための２次側回路とから構成される。トラン
ス１８の１次側巻線４と２次側巻線５との間には結合容
量Ｃscが存在し、トランス１８のシールド体７と基準電
位点（接地点）との間には浮遊容量Ｃshc が存在する。

【００６８】１次側回路は、商用電源に接続されるコン
セント１１と、フューズ１２と、商用電源にスイッチン
グトランジスタＱ１からのノイズが流れ込むことを防止
するためのフィルター１３と、ブリッジダイオード構成
によって商用電源からの交流電力を整流する整流回路１
４と、整流回路１４からの整流出力を平滑化するための
１次平滑コンデンサ１５とを有する。

【００６９】１次平滑コンデンサ１５で平滑化された整
流出力は、トランス１８の１次側巻線４に印加され、ト
ランス１８の１次側巻線４への整流出力の印加はスイッ
チングトランジスタＱ１のスイッチング動作によって断
続的に行われる。スイッチングトランジスタＱ１のゲー
トには制御回路（図示せず）からスイッチング信号が与
えられ、このスイッチング信号に基づきスイッチングト
ランジスタＱ１のスイッチング動作が制御される。スイ
ッチング動作周波数は商用電源の交流電力の周波数より
高く設定されている。スイッチングトランジスタＱ１の
ソースは１次側巻線４に接続され、そのドレインはトラ
ンス１８のシールド体７を形成する巻線の一端とともに
整流回路１４に接続されている。スイッチングトランジ
スタＱ１が発生する熱は放熱板１７を介して外部に放散
される。１次側回路と基準電位点（接地点）との間に
は、浮遊容量Ｃs1が存在する。

【００７０】２次側回路は、トランス１８の２次側巻線
５に誘起される電圧を整流するための整流ダイオード１
９と、整流ダイオード１９が発生する熱を外部に放散す
るための放熱板２０と、整流ダイオード１９で整流され
た出力を平滑化するための２次平滑コンデンサ２１とを
有する。２次側回路と基準電位点との間には、浮遊容量
Ｃs2が存在する。

【００７１】このスイッチング電源装置における出力ノ
イズの発生のメカニズムについて図３を参照しながら説
明する。図３は図２のスイッチング電源装置において発
生するノイズ電圧から見た交流等価回路を示す図であ
る。

【００７２】このスイッチング電源装置において発生す
るコモンモードノイズについて図３を参照しながら説明
する。

【００７３】スイッチングトランジスタＱ１のスイッチ
ング動作によって電圧振幅が最大になる箇所で発生する
ノイズ電圧をＶNとすると、図３に示すように、ノイズ
電圧ＶNから見た交流等価回路が構成され、ノイズ電圧
ＶNとコンデンサＣs1との間には、雑音端子電圧の測定
に使用される疑似電源回路網（ＬＩＳＮ）Ｚがコンデン
サＣs1，Ｃshc と並列に挿入される。この疑似電源回路
網Ｚのインピーダンスは５０Ωに設定されている。

【００７４】この交流等価回路においては、コンデンサ
Ｃscの結合容量に影響を与えることなく、トランス１８
のシールド体７と１次側巻線４の間にコンデンサＣshが
形成され、かつシールド体７と基準電位点との間にコン
デンサＣshc が形成されているから、ノイズ電圧ＶNに
よって生じるノイズ電流ｉNが１次側の電源ライン、出
力側の負荷装置への経路に伝達され難くなり、ノイズ電
流ｉNのＺへの流れ込みを阻止することができる。

【００７５】また、トランス１８の２次側巻線５の巻線
層と１次側巻線４の各巻線層との間には、安全規格で定
められている絶縁性を有する絶縁層８がそれぞれ形成さ
れているから、絶縁層８によって１次−２次側巻線間の
結合容量ＣSCが小さくなる。また、２次側巻線５が三重
絶縁構造の電線からなるから、その電線の絶縁物がポリ
ウレタン電線の絶縁物より厚く、１次−２次側巻線間の
結合容量ＣSCを小さくすることができるととともに、安
全規格上の距離を容易に確保することができる。その結
果、結合容量ＣSCのインピーダンスが大きくなる、すな
わち結合容量ＣSCが小さくなる。

【００７６】さらに、補助巻線６の巻線層が２次側巻線
５の巻線層と隣接するように配置され、かつ２次側巻線
５の巻線層と１次側巻線４の他方の巻線層との間に挟み
込まれているから、１次−２次側巻線間の結合容量ＣSC
は小さくなる。

【００７７】このように、コンデンサＣsh，Ｃshc の形
成、および１次−２次側巻線間の結合容量ＣSCの低減に
よって、ノイズ電流ｉNのＺへの流れ込みが阻止され、
コモンモードノイズを低減することができる。

【００７８】また、従来のノイズ対策が施されているト
ランスのように、シールド箔などのノイズ対策部品の取
付けによる製造工程の制限などを受けることなく、ノイ
ズ対策が施されていないトランスと同等の製造工程でト
ランス１８を製造することができ、製造工程の制限によ
るコストの上昇を抑制することができる。

【００７９】なお、本実施例では、スペース巻きの巻線
構造からなるシールド体７を用いているが、スペース巻
きに代えて、密巻きの巻線構造とすることもできる。シ
ールド体を密巻きの巻線構造とすることによって、浮遊
容量Ｃsh，Ｃshc が増大し、さらにコモンモードノイズ
の低減を図ることができる。

【００８０】また、本実施例では、絶縁層８をポリエス
テルの絶縁テープから構成しているが、これに代えて、
さらに誘電率が低い材料からなるテープで絶縁層を構成
することによって、絶縁層による効果をさらに増すこと
ができる。

【００８１】さらに、本実施例では、接地端子を持たな
い交流電源から入力を得ているが、接地端子を持つ交流
電源から入力を得る場合も、同様に、浮遊容量Ｃshを増
す構成を有効に作用させることができる。

【００８２】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について図４を参照しながら説明する。図４は本発明の
変圧器の第２実施例に用いられているシールド体の構成
を示す斜視図である。

【００８３】本実施例では、第１実施例のトランスに用
いられているシールド体と異なるシールド体を用いてい
る。

【００８４】トランスの最外層には、図４に示すよう
に、シールド体７が設けられている。このシールド体７
は無誘導巻きの巻線構造からなる。

【００８５】（第３実施例）次に、本発明の第３実施例
について図５を参照しながら説明する。図５は本発明の
変圧器の第３実施例に用いられている２次側巻線の断面
図である。

【００８６】本実施例では、第１実施例のトランスに用
いられている三重絶縁構造を有する２次側巻線の具体例
を説明する。

【００８７】トランスの２次側巻線に用いられる、三重
絶縁構造を有する電線としては、図５（ａ）に示すよう
に、リッツ線状の電線１００と、図５（ｂ）に示すよう
に、３本の線材を１つの束にした電線１０１とがある。

【００８８】リッツ線状の電線１００は、同じ太さの単
線状のものに比して優れた可撓性を有するから、作業性
を向上させることができる。

【００８９】これに対し、電線１０１を用いることによ
って、占積率を向上させることができる。

【００９０】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１ないし
請求項３記載の変圧器によれば、巻線部の最外巻線層に
外部と遮蔽するためのシールド体が設けられ、シールド
体が、一端が所定の電位点に接続される巻線から形成さ
れているから、発生したコモンモードノイズが１次側の
電源ライン、出力側の負荷装置への経路に伝達され難く
なり、製造方法を複雑化させることなく製造することが
できるとともに、簡単な構造でコモンモードノイズを低
減させることができる。

【００９１】請求項４記載の変圧器によれば、１次側巻
線と２次側巻線との内の巻数が少ない一方の巻線は三重
絶縁構造を有する電線からなり、この電線からなる巻線
層と他の巻線層との間に、安全規格で定められている絶
縁性以上の絶縁性を有する絶縁層が形成されているか
ら、絶縁層によって１次−２次側巻線間の結合容量を小
さくすることができるととともに、安全規格上の距離を
容易に確保することができる。

【００９２】請求項５記載の変圧器によれば、三重絶縁
構造を有する電線が複数の電線材から構成されているか
ら、可撓性の向上による作業性の改善と、占積率の向上
とを図ることができる。

【００９３】請求項６記載の変圧器によれば、巻線層が
２次側巻線の巻線層に隣接するように配置されかつ１次
側巻線の巻線層間に挟まれている補助巻線が設けられて
いるから、補助巻線による１次−２次側巻線間の結合容
量の増大を抑制することができる。

【００９４】請求項７ないし９記載のスイッチング電源
装置によれば、巻線部の最外巻線層に外部部と遮蔽する
ためのシールド体が設けられ、シールド体が、一端が所
定の電位点に接続されている巻線から形成されているか
ら、発生したコモンモードノイズが１次側の電源ライ
ン、出力側の負荷装置への経路に伝達され難くなり、変
圧器に対するコモンモードノイズ対策に起因するコスト
の上昇を招くことなく、コモンモードノイズを低減させ
ることができる。

【００９５】請求項１０記載のスイッチング電源装置に
よれば、１次側巻線と２次側巻線との内の巻数が少ない
一方の巻線が三重絶縁構造を有する電線からなり、この
電線からなる巻線層と他の巻線層との間に、安全規格で
定められている絶縁性以上の絶縁性を有する絶縁層が形
成されているから、絶縁層によって１次−２次側巻線間
の結合容量を小さくすることができるととともに、安全
規格上の距離を容易に確保することができる。

【００９６】請求項１１記載のスイッチング電源装置に
よれば、三重絶縁構造を有する電線が複数の電線材から
構成されているから、可撓性の向上による作業性の改善
と、占積率の向上とを図ることができる。

【００９７】請求項１２記載のスイッチング電源装置に
よれば、変圧器に設けられた補助巻線の巻線層が２次側
巻線の巻線層に隣接するように配置されかつ１次側巻線
の巻線層間に挟まれているから、補助巻線による１次−
２次側巻線間の結合容量の増大を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変圧器の第１実施例の構造を示す縦断
面図である。

【図２】図１の変圧器が用いられているスイッチング電
源装置の回路構成を示す図である。

【図３】図２のスイッチング電源装置において発生する
ノイズ電圧から見た交流等価回路を示す図である。

【図４】本発明の変圧器の第２実施例に用いられている
シールド体の構成を示す斜視図である。

【図５】本発明の変圧器の第３実施例に用いられている
２次側巻線の断面図である。

【図６】従来のスイッチング電源装置のノイズ発生原理
を表すための回路図である。

【図７】図６のスイッチング電源装置において発生する
ノイズ電圧から見た交流等価回路を示す図である。

【図８】図７の交流等価回路をさらに簡略的に示す図で
ある。

【図９】従来のシールド箔を巻き込む方法が用いられて
いるトランスの構造を示す縦断面図である。

【図１０】図９のシールド箔の構造を示す図である。

【図１１】特開昭５８−８０７１９号公報に開示されて
いる静電シールド、磁気シールドが施されているトラン
スの外形を示す斜視図である。

【図１２】特公平６−９７８４２号公報に開示された方
法のそれぞれが用いられているトランスの構造を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

４１次側巻線５２次側巻線６補助巻線７シールド体８絶縁層１４整流回路１５１次平滑コンデンサ１８トランス１９整流ダイオード２１１次平滑コンデンサ１００，１０１電線（三重絶縁構造を有する電線）Ｑ１スイッチングトランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数に分割された巻線層を形成する１次
側巻線と、前記１次側巻線の１つの巻線層と他の１つの
巻線層との間に挟まれる巻線層を形成する２次側巻線と
を有する巻線部が設けられている変圧器において、前記
巻線部の最外巻線層に外部と遮蔽するためのシールド体
が設けられ、前記シールド体は、一端が所定の電位点に
接続される巻線から形成されていることを特徴とする変
圧器。
【請求項２】前記シールド体を形成している巻線の他
端は、前記所定の電位点と同電位の電位点に接続される
ことを特徴とする請求項１記載の変圧器。
【請求項３】前記シールド体を形成している巻線の他
端は、解放されることを特徴とする請求項１記載の変圧
器。
【請求項４】前記１次側巻線と前記２次側巻線との内
の巻数が少ない一方の巻線は三重絶縁構造を有する電線
からなり、この電線からなる巻線層と他の巻線層との間
に、安全規格で定められている絶縁性以上の絶縁性を有
する絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１
記載の変圧器。
【請求項５】前記三重絶縁構造を有する電線は複数の
電線材から構成されていることを特徴とする請求項４記
載の変圧器。
【請求項６】巻線層が前記２次側巻線の巻線層に隣接
するように配置されかつ前記１次側巻線の巻線層間に挟
まれている補助巻線を有することを特徴とする請求項４
記載の変圧器。
【請求項７】複数に分割された巻線層を形成する１次
側巻線および前記１次側巻線の１つの巻線層と他の１つ
の巻線層との間に挟まれる巻線層を形成する２次側巻線
を有する巻線部が設けられている変圧器と、商用電源か
ら供給される交流電力を直流電力に変換し、その直流電
力をスイッチング素子によるスイッチング動作で断続的
に前記変圧器の１次側巻線に印加するための入力手段
と、前記変圧器の２次側巻線に誘起された電力から整流
された直流出力を得るための出力手段とを備えるスイッ
チング電源装置において、前記巻線部の最外巻線層に外
部と遮蔽するためのシールド体が設けられ、前記シール
ド体は、一端が所定の電位点に接続されている巻線から
形成されていることを特徴とするスイッチング電源装
置。
【請求項８】前記シールド体を形成している巻線の他
端は、前記所定の電位点と同電位の電位点に接続されて
いることを特徴とする請求項７記載のスイッチング電源
装置。
【請求項９】前記シールド体を形成している巻線の他
端は、解放されていることを特徴とする請求項７記載の
スイッチング電源装置。
【請求項１０】前記１次側巻線と前記２次側巻線との
内の巻数が少ない一方の巻線は三重絶縁構造を有する電
線からなり、この電線からなる巻線層と他の巻線層との
間に、安全規格で定められている絶縁性以上の絶縁性を
有する絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項
７記載のスイッチング電源装置。
【請求項１１】前記三重絶縁構造を有する電線は複数
の電線材から構成されていることを特徴とする請求項１
０記載のスイッチング電源装置。
【請求項１２】前記変圧器は、巻線層が前記２次側巻
線の巻線層に隣接するように配置されかつ前記１次側巻
線の巻線層間に挟まれている補助巻線を有することを特
徴とする請求項１０記載のスイッチング電源装置。