JPH10149929A - Printed-coil transformer - Google Patents

Printed-coil transformer

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JPH10149929A
JPH10149929A JP8304603A JP30460396A JPH10149929A JP H10149929 A JPH10149929 A JP H10149929A JP 8304603 A JP8304603 A JP 8304603A JP 30460396 A JP30460396 A JP 30460396A JP H10149929 A JPH10149929 A JP H10149929A
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coil
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patterns
primary
transformer
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Seiji Fujita
Kiyoharu Inao
Shuichi Matsuda
修一 松田
清春 稲生
聖二 藤田
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Yokogawa Electric Corp
横河電機株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To incorporate a stable high-accuracy capacitor having an electric field shielding property and a high brackdown voltage in a printed-coil transformer by putting third and fourth coil patterns having the same shape between first and second coil patterns. SOLUTION: Secondary coils S1 and S2 are respectively formed on the front and rear surfaces of a first base material layer and secondary coils S3 and S4 are respectively formed on the front and rear surfaces of a second base material layer. Then primary coils P1 and P2 are respectively formed on the front and rear surfaces of a fourth base material layer and primary coils P3 and P4 are respectively formed on the front and rear surfaces of a fifth base material layer. In addition, a secondary-side slit pattern SLs and a primary-side slit pattern SLp are respectively formed on the secondary coil- and primary coil-side surfaces of a third base material. Each slit pattern is a kind of coil pattern and the pattern is divided into parts by a single or a plurality of slits.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
等に用いて好適なプリントコイル形トランスに関し、特
に電界遮蔽性を兼ね備えた、安定で高精度、高耐圧なコ
ンデンサを内蔵する改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printed coil type transformer suitable for use in a switching power supply or the like, and more particularly to an improvement in incorporating a stable, high-precision, high-withstand-voltage capacitor having electric field shielding properties.
【0002】[0002]
【従来の技術】スイッチング電源に用いられるトランス
では一次側で発生するスイッチング・ノイズを二次側へ
伝達するのを防ぐ目的で、銅箔などを一次・二次コイル
間に巻き、その一端を回路のコモン電位に接続すること
でシールドとしてきた。しかし巻き線コイル形トランス
では、その巻き面を平坦に保つことは現実的に不可能で
あり、ボビンに巻かれた一次側コイルと二次側コイルと
の間に生ずる浮遊容量は個体毎にばらついている。シー
ルドもその表面が平坦でないコイル間に巻かれるため、
同様に平坦性は得られない。また、一次・二次コイル間
に巻かれているとはいえ、箔自体も絶縁距離を稼ぐため
通称バリアと呼ばれるテープが巻き幅の両側に配置され
るため、結果的にその箔の幅は、コイルの巻き幅と同程
度となる。このため一次・二次コイル間の電気力線を完
全に遮断することができない。このためコイル間の浮遊
容量結合は完全にはなくせず、その大きさは、一次・二
次コイル間や一次コイルとシールド、二次コイルとシー
ルド間の距離、およびそれらの面積に影響される。結果
として、浮遊容量はトランス個体毎に大きくばらついて
いた。
2. Description of the Related Art In a transformer used for a switching power supply, a copper foil or the like is wound between a primary coil and a secondary coil in order to prevent transmission noise generated on a primary side from being transmitted to a secondary side, and one end thereof is connected to a circuit. It has been used as a shield by connecting to a common potential. However, it is practically impossible to keep the winding surface of a coiled coil transformer flat, and the stray capacitance generated between the primary coil and the secondary coil wound on the bobbin varies from individual to individual. ing. Because the shield is also wound between coils whose surface is not flat,
Similarly, flatness cannot be obtained. Also, although wound between the primary and secondary coils, the tape itself is also called a barrier so as to gain insulation distance on both sides of the winding width, so that the width of the foil is It is about the same as the winding width of the coil. For this reason, the electric lines of force between the primary and secondary coils cannot be completely cut off. Therefore, the stray capacitive coupling between the coils is not completely eliminated, and the size is affected by the distance between the primary and secondary coils, the distance between the primary coil and the shield, the distance between the secondary coil and the shield, and their area. As a result, the stray capacitance varied greatly among the individual transformers.
【0003】ここで、巻き面が平坦に保てない理由とし
ては、以下の理由がある。 ボビンにテープなどの絶縁材と、入出力の仕様に応じ
たさまざまな径のワイヤを、さまざまなターン数で巻き
付ける構造であるため、段差や巻き乱れが生じること、 ボビンに植え込まれた端子へワイヤを引き出すため、
引き出しワイヤがコイルを横切る部分で平坦性が失われ
ること、 ワイヤの引き出し口付近では、絶縁強化の目的のテー
プの断片が貼り付けられたり、ワイヤがチューブで覆わ
れたりされることが多く、その部分で、平坦性が失われ
ること、である。
Here, the reason why the winding surface cannot be kept flat is as follows. Insulation material such as tape and various diameter wires according to the input / output specifications are wound around the bobbin with various turns, resulting in steps and winding disturbance, and for the terminals implanted in the bobbin. To pull out the wire,
Flatness is lost at the part where the lead wire crosses the coil, and near the wire outlet, a piece of tape for insulation reinforcement is often attached, or the wire is covered with a tube. In some parts, flatness is lost.
【0004】図12は従来のスイッチング電源装置の回
路図であり、例えば特開平6―6970号公報に開示さ
れている。一次コイルの中央端子に入力電圧Vinを印
加し、両端、に接続されたスイッチング素子SW
1、SW2を相補的にオンオフしている。二次コイルの
中央端子は二次側コモンに接地されており、両端、
はカソード端子が突き合わされたダイオードD1,D
2に接続されている。ダイオードD1,D2の突き合わ
せ電圧VRECTは、コイルL1を介して負荷側に供給され
ると共に、電圧調整用の抵抗R1,R2によって分圧さ
れ、一次側コモンと二次側の整流出力端子の間に接続さ
れたコンデンサCRTNにより一次側に帰還される。トラ
ンスの一次コイルと二次コイル間の浮遊容量CCを通じ
て伝達されるノイズは、新たに接続したコンデンサC
RTNを介して一次側に流し込んでキャンセルする。この
ような回路により、十分なシールド効果を持ったトラン
スが得られなかったため、シールドの不完全性を補って
いた。
FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional switching power supply, which is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-6970. An input voltage Vin is applied to the center terminal of the primary coil, and a switching element SW connected to both ends is provided.
1. SW2 is turned on and off complementarily. The center terminal of the secondary coil is grounded to the secondary common,
Are diodes D1 and D
2 are connected. The matching voltage V RECT of the diodes D1 and D2 is supplied to the load side through the coil L1 and is divided by the resistors R1 and R2 for voltage adjustment to provide a voltage between the primary side common and the secondary side rectified output terminal. Is fed back to the primary side by the capacitor C RTN connected to the power supply . Noise transmitted through the stray capacitance C C between the primary coil and the secondary coil of the transformer is due to the newly connected capacitor C
Pour into the primary side via RTN and cancel. With such a circuit, a transformer having a sufficient shielding effect could not be obtained, thereby compensating for incomplete shielding.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の通り、
トランスの一次・二次間に存在する浮遊容量はトランス
の個体毎に大きくばらつくため、キャンセルに必要な帰
還成分を個体毎に調整する事が欠かせず、可変抵抗素子
などのトリマ回路R1が必要であった。また、ノイズキ
ャンセルに用いるコンデンサCRTNは一次・二次間に挿
入するため、高耐圧品である必要があり、容量値変動は
ノイズキャンセル性能に影響するため、例えば温度補償
型コンデンサを用いるなどの必要があった。本発明は、
上述する課題を解決したもので、電界遮蔽性を兼ね備え
た、安定で高精度、高耐圧なコンデンサを内蔵したトラ
ンスを実現することを目的とする。
However, as described above,
Since the stray capacitance existing between the primary and secondary of the transformer varies greatly from one transformer to another, it is essential to adjust the feedback component required for cancellation for each individual, and a trimmer circuit R1 such as a variable resistance element is required. Met. Also, since the capacitor C RTN used for noise cancellation is inserted between the primary and the secondary, it must be a high withstand voltage product, and the capacitance value variation affects the noise cancellation performance. Needed. The present invention
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problem and to realize a transformer having a stable, high-accuracy, and high-withstand-voltage capacitor having electric field shielding properties.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、互いに絶縁を要する第1のコイルパターンと第
2のコイルパターンの境界に、下記(a)〜(d)の特
徴を持つ同一形状の第3のコイルパターンと第4のコイ
ルパターンを2枚挟み込むことを特徴とするプリントコ
イル形トランス。 記 (a)前記第3及び第4のコイルパターンは、コアを取
り囲む形状であること、(b)前記第3及び第4のコイ
ルパターンには、各々に一つ以上のスリットが存在する
こと、(c)前記第3及び第4のコイルパターンに備え
られたスリットのパターン面内での位置は、互いに揃え
られていること、(d)前記第3及び第4のコイルパタ
ーンは、それぞれ隣接するコイルパターンの属する回路
側に接続されること。
The present invention to achieve the above object has the following features (a) to (d) at the boundary between the first coil pattern and the second coil pattern which need to be insulated from each other. A printed coil transformer comprising two third and fourth coil patterns of the same shape sandwiched therebetween. (A) the third and fourth coil patterns have a shape surrounding a core; and (b) the third and fourth coil patterns each have one or more slits. (C) The positions of the slits provided in the third and fourth coil patterns in the pattern plane are aligned with each other, and (d) the third and fourth coil patterns are adjacent to each other. Be connected to the circuit side to which the coil pattern belongs.
【0007】本発明の構成によれば、スリットを備えた
パターンには鎖交磁束により誘起される電位が生ずる
が、対向するスリットパターン間で形状とスリット位置
が同じため、対向するスリットパターン間にはスイッチ
ングに伴う動的な電位傾斜は発生せず、従来の巻線型ト
ランスに比較して安定なシールド効果を発揮する。
According to the structure of the present invention, a potential induced by linkage magnetic flux is generated in a pattern having slits. However, since the shape and the slit position are the same between the opposing slit patterns, the electric potential is generated between the opposing slit patterns. Does not generate a dynamic potential gradient due to switching, and exhibits a more stable shielding effect than conventional winding type transformers.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図1は本発明の一実施例を示すプリントコイル形
トランスの断面図である。ここでは、5枚のベース材が
積層されており、ベース材の中央を磁性材料よりなるコ
アが貫通している。第1層のベース材には二次コイルS
1,S2が表裏面に形成されており、第2層のベース材
には二次コイルS3,S4が表裏面に形成されており、
第4層のベース材には一次コイルP1,P2が表裏面に
形成されており、第5層のベース材には一次コイルP
3,P4が表裏面に形成されている。第3層のベース材
には、二次コイル側の面には二次側スリットパターンS
Lsが形成されており、一次コイル側の面には一次側ス
リットパターンSLpが形成されている。ここで、スリ
ットパターンSLはコイルパターンの1種で、幅の広い
1ターンのコイルパターンが形成されていて、単一又は
複数のスリットによりコイルパターンが分断されている
ものである。尚、実際のプリントコイル形トランスで
は、各コイル間(例えばS2とS3間)にプリプレグシート
およびプリプレグシートに含浸されたエポキシなどの樹
脂が絶縁材として存在するが、図では省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a printed coil type transformer showing one embodiment of the present invention. Here, five base materials are stacked, and a core made of a magnetic material passes through the center of the base material. The secondary coil S is used as the base material of the first layer.
1 and S2 are formed on the front and back surfaces, and secondary coils S3 and S4 are formed on the front and back surfaces of the base material of the second layer,
Primary coils P1 and P2 are formed on the front and back surfaces of the base material of the fourth layer, and the primary coils P1 and P2 are formed on the base material of the fifth layer.
3, P4 are formed on the front and back surfaces. In the base material of the third layer, the secondary-side slit pattern S
Ls is formed, and a primary side slit pattern SLp is formed on the surface on the primary coil side. Here, the slit pattern SL is a kind of a coil pattern in which a wide one-turn coil pattern is formed, and the coil pattern is divided by a single or a plurality of slits. In an actual printed coil type transformer, a prepreg sheet and a resin such as epoxy impregnated in the prepreg sheet exist between the coils (for example, between S2 and S3) as an insulating material, but they are omitted in the figure.
【0009】図2は各層のパターン図である。二次コイ
ルS1では、端子が形成されると共に、3ターンのコ
イルパターンが形成されており、中央のスルーホールを
介して二次コイルS2と接続されている。二次コイルS
2では、3ターンのコイルパターンが形成されると共
に、端子が設けられている。二次コイルS3では、端
子が形成されると共に、3ターンのコイルパターンが
形成されており、中央のスルーホールを介して二次コイ
ルS4と接続されている。二次コイルS4では、3ター
ンのコイルパターンが形成されると共に、端子が設け
られている。
FIG. 2 is a pattern diagram of each layer. In the secondary coil S1, a terminal is formed and a three-turn coil pattern is formed, and the secondary coil S1 is connected to the secondary coil S2 through a central through hole. Secondary coil S
In No. 2, a three-turn coil pattern is formed and terminals are provided. In the secondary coil S3, a terminal is formed and a three-turn coil pattern is formed, and the secondary coil S3 is connected to the secondary coil S4 via a central through hole. In the secondary coil S4, a three-turn coil pattern is formed and terminals are provided.
【0010】一次コイルP1では、端子が形成される
と共に、二次コイルと逆方向の3ターンのコイルパター
ンが形成されており、中央のスルーホールを介して一次
コイルP2と接続されている。一次コイルP2では、3
ターンのコイルパターンが形成されると共に、端子が
設けられている。一次コイルP3では、端子が形成さ
れると共に、3ターンのコイルパターンが形成されてお
り、中央のスルーホールを介して一次コイルP4と接続
されている。一次コイルP4では、3ターンのコイルパ
ターンが形成されると共に、端子が設けられている。
二次側スリットパターンSLsでは、半径方向にスリッ
トを有する全幅のパターンが形成されている。一次側ス
リットパターンSLpでは、半径方向にスリットを有す
る全幅のパターンが形成されている。
In the primary coil P1, terminals are formed, and a three-turn coil pattern in the opposite direction to the secondary coil is formed. The primary coil P1 is connected to the primary coil P2 through a central through hole. In the primary coil P2, 3
A turn coil pattern is formed and terminals are provided. In the primary coil P3, a terminal is formed and a three-turn coil pattern is formed, and the primary coil P3 is connected to the primary coil P4 via a central through hole. In the primary coil P4, a three-turn coil pattern is formed and terminals are provided.
In the secondary slit pattern SLs, a full width pattern having a slit in the radial direction is formed. In the primary side slit pattern SLp, a full width pattern having a slit in the radial direction is formed.
【0011】このように構成されたトランスの動作原理
について説明する。 (1) スリットを備えたパターンには鎖交磁束により誘起
される電位が生ずるが、対向するスリットパターン間で
形状とスリット位置が同じため、対向するスリットパタ
ーン間にはスイッチングに伴う動的な電位傾斜は発生し
ない。
The principle of operation of the thus constructed transformer will be described. (1) Potential induced by linkage magnetic flux is generated in the pattern with slits, but since the shape and the slit position are the same between the opposing slit patterns, the dynamic electric potential accompanying switching occurs between the opposing slit patterns. No tilting occurs.
【0012】(2) 図3は、図1の実施例におけるコイル
間の電気力線を説明する斜視図で、回路図の要部も対応
するコイルに対して記入してある。スリットを備えたパ
ターンを絶縁を要するコイル境界に配置するため、この
スリットパターンはコイル間の電気力線を遮蔽する静電
シールドとなる。それにも関らず、トランスコイルが安
全規格を満たす範囲でコイル基板面積を有効に使うべく
比較的広い面積で形成されることが多いことから、コイ
ル間に配置するスリットパターンの面積もコイル面積と
同じか、やや覆う程度の大きさとなり、スリットパター
ンの外周側および内周側から、絶縁を要するコイル間の
電気力線が漏れることになる。
(2) FIG. 3 is a perspective view for explaining the lines of electric force between the coils in the embodiment of FIG. 1, and the main parts of the circuit diagram are also shown for the corresponding coils. Since the pattern having the slit is arranged at the boundary of the coil requiring insulation, the slit pattern serves as an electrostatic shield for shielding the lines of electric force between the coils. Nevertheless, since the transformer coil is often formed with a relatively large area to effectively use the coil substrate area within a range that satisfies the safety standards, the area of the slit pattern arranged between the coils is also equal to the coil area. The same or slightly larger size, the lines of electric force between the coils requiring insulation leak from the outer peripheral side and the inner peripheral side of the slit pattern.
【0013】しかし、巻き線型トランスと異なり一次・
二次コイル間の距離は安定しており、スリットパターン
と一次コイル、スリットパターンと二次コイルの距離も
同様に安定に形成できる。更に、その面積や形状も、プ
リント基板プロセスを用いるため、ワイヤを巻く構造に
比べてはるかに精度よく形成できる。この事から、完全
ではないが、巻き線型トランスに比べてはるかに安定な
シールド効果が得られる。また、スリットパターンに隣
接するコイル間距離が安定しているため、漏れる電気力
線の個体差も極めてばらつきが小さい。
However, unlike the winding type transformer, the primary
The distance between the secondary coils is stable, and the distance between the slit pattern and the primary coil and the distance between the slit pattern and the secondary coil can be formed similarly. Further, the area and the shape can be formed with much higher precision as compared with a structure in which a wire is wound since a printed board process is used. From this, although not perfect, a much more stable shielding effect can be obtained as compared with the wound transformer. In addition, since the distance between the coils adjacent to the slit pattern is stable, the individual difference of the leaked electric lines of force is extremely small.
【0014】(3) 単純に適当な位置に複数枚のパターン
を対向させれば、コンデンサが形成できることは容易に
考えられる。しかし、この複数枚のスリットパターンを
例えばコイル境界でない層に配置して高耐圧のコンデン
サを形成しようとすると、その間に必要な絶縁を満たす
厚みの絶縁材を挟み込む必要があるため、トランスの積
層厚みは、トランス本来の厚みに加えてコンデンサの厚
みを加えたものとなり、商品価値が低下する。しかし本
実施例では、本来絶縁を要するコイル境界に配置するた
め、コイル間に備えられた絶縁材により、そのスリット
パターン間に何も追加することなく、自動的にコイルと
同等の絶縁耐力を備えられる。しかもそのスリットパタ
ーン同士の距離は、前述のコイルの説明で用いたのと同
様に、極めて安定である。
(3) It is easily considered that a capacitor can be formed by simply opposing a plurality of patterns at appropriate positions. However, when arranging the plurality of slit patterns in a layer that is not a coil boundary, for example, to form a high-withstand-voltage capacitor, it is necessary to insert an insulating material having a thickness that satisfies the required insulation between them. Is obtained by adding the thickness of the capacitor to the original thickness of the transformer, and the commercial value is reduced. However, in this embodiment, since the coil is originally disposed at the coil boundary that requires insulation, the insulating material provided between the coils automatically has the same dielectric strength as the coil without adding anything between the slit patterns. Can be In addition, the distance between the slit patterns is extremely stable, as in the above description of the coil.
【0015】(4) プリントコイル形トランスは、その絶
縁材料として、プリプレグシートおよび、エポキシ樹脂
を用いており、それらの比誘電率は標準的なもので4前
後である。また、一般的なコンデンサ部品に比べて、電
極となる一つのスリットパターン面積を大きく作成でき
る。このため、例えば比誘電率が1000〜20000のような
高誘電率体のチタン酸バリウム系セラミックを用いて何
層にも積層する構造であるセラミックコンデンサが、温
度や印加電圧によって容量が大きく変動するのに対し
て、安定である。
(4) The printed coil type transformer uses a prepreg sheet and an epoxy resin as its insulating material, and its relative dielectric constant is about 4 as a standard. Further, one slit pattern area serving as an electrode can be made larger than that of a general capacitor component. Therefore, for example, a ceramic capacitor having a structure in which multiple layers are stacked using a barium titanate-based ceramic having a high dielectric constant such as a relative dielectric constant of 1000 to 20,000 has a large variation in capacitance depending on temperature and applied voltage. On the other hand, it is stable.
【0016】(5) スリットパターンは多層積層プリント
板と同様のプロセスで作成できるため、スリットパター
ンの追加はコストの上昇に影響しない。
(5) Since the slit pattern can be formed by the same process as that for the multilayer printed circuit board, the addition of the slit pattern does not affect the cost.
【0017】次に、スイッチング電源に図1のプリント
コイル形トランスを装着する場合を説明する。図4は、
図11のプリントコイル形トランスを装着するスイッチ
ング電源の回路図である。図4において前記図12と相
違する点を説明すると、図12のトランス部分とノイズ
キャンセル用のコンデンサCRTNを、図1に示すトラン
スで置き換えている。
Next, a case where the printed coil type transformer shown in FIG. 1 is mounted on a switching power supply will be described. FIG.
FIG. 12 is a circuit diagram of a switching power supply to which the printed coil type transformer of FIG. 11 is mounted. In FIG. 4, the difference from FIG. 12 will be described. The transformer shown in FIG. 12 and the noise canceling capacitor CRTN are replaced by the transformer shown in FIG.
【0018】このように構成した本適用例について説明
する。図12の回路は、巻き線型トランスの構造に由来
する一次・二次コイル間の浮遊容量の個体差が大きく、
ノイズキャンセル成分もトランスの個体差に合わせて調
整することが不可欠であるため、可変抵抗素子R1が必要
である。これに対して、図1のトランスはその構造上、
一次・二次間コイルの浮遊容量のトランス個体差が小さ
い。と同時に、コイル間にスリットパターンを少なくと
も2枚配置して形成されたコンデンサは比較的面積が広
く、誘電率も低く、安定な性能が得られる。このため、
図4に示すように、巻き線トランスでは不可欠であった
可変抵抗素子R1を付加することなくノイズキャンセルが
可能となる。
A description will be given of the application example configured as described above. The circuit of FIG. 12 has a large individual difference in the stray capacitance between the primary and secondary coils derived from the structure of the winding type transformer,
Since it is indispensable to adjust the noise canceling component according to the individual difference of the transformer, the variable resistance element R1 is required. On the other hand, the transformer of FIG.
Transformer individual difference in stray capacitance of primary and secondary coil is small. At the same time, a capacitor formed by arranging at least two slit patterns between coils has a relatively large area, a low dielectric constant, and stable performance. For this reason,
As shown in FIG. 4, noise cancellation can be performed without adding a variable resistance element R1 which is indispensable in a winding transformer.
【0019】図5は本発明の第2の実施例を示すトラン
スの断面図で、通常一次側に属するバイアスコイルを含
んだ3コイルトランスを示している。ここでは、6枚の
ベース材が積層されており、ベース材の中央を磁性材料
よりなるコアが貫通している。図1の実施例と同様に、
第1層のベース材には二次コイルS1,S2が表裏面に
形成され、第2層のベース材には二次コイルS3,S4
が表裏面に形成され、第4層のベース材には一次コイル
P1,P2が表裏面に形成され、第5層のベース材には
一次コイルP3,P4が表裏面に形成され。第3層のベ
ース材には二次側スリットパターンSLsと一次側スリ
ットパターンSLpが形成されている。更に第6層のベ
ース材にはバイアスコイルB1,B2が表裏面に形成さ
れている。
FIG. 5 is a sectional view of a transformer according to a second embodiment of the present invention, which shows a three-coil transformer including a bias coil normally belonging to the primary side. Here, six base materials are stacked, and a core made of a magnetic material passes through the center of the base material. As in the embodiment of FIG.
Secondary coils S1 and S2 are formed on the front and back surfaces of the base material of the first layer, and secondary coils S3 and S4 are formed on the base material of the second layer.
Are formed on the front and back surfaces, primary coils P1 and P2 are formed on the front and back surfaces of the base material of the fourth layer, and primary coils P3 and P4 are formed on the front and back surfaces of the base material of the fifth layer. A secondary slit pattern SLs and a primary slit pattern SLp are formed on the base material of the third layer. Further, bias coils B1 and B2 are formed on the front and back surfaces of the base material of the sixth layer.
【0020】図6は、図5のトランスの各層のパターン
図である。図2と相違する点について説明すると、バイ
アスコイルB1では、端子が形成されると共に、一次
コイルと同一方向の3ターンのコイルパターンが形成さ
れており、中央のスルーホールを介してバイアスコイル
B2と接続されている。バイアスコイルB2では、3タ
ーンのコイルパターンが形成されと共に、端子が形成
されている。
FIG. 6 is a pattern diagram of each layer of the transformer of FIG. Explaining the differences from FIG. 2, the bias coil B1 has a terminal formed and a three-turn coil pattern in the same direction as the primary coil, and is connected to the bias coil B2 via a central through hole. It is connected. In the bias coil B2, a three-turn coil pattern is formed and terminals are formed.
【0021】図7は、本発明の第3の実施例を示すトラ
ンスの断面図である。二次コイルSecと一次コイルP
rmの境界にスリットパターンを有するコイルを挿入す
ると共に、一次コイルPrmとバイアスコイルBias
の境界にもスリットパターンを有するコイルを挿入して
いる。
FIG. 7 is a sectional view of a transformer showing a third embodiment of the present invention. Secondary coil Sec and primary coil P
rm, a coil having a slit pattern is inserted at the boundary between the primary coil Prm and the bias coil Bias.
A coil having a slit pattern is also inserted at the boundary of.
【0022】図8は、本発明の第4の実施例を示すトラ
ンスの断面図である。二次コイルSecと一次コイルP
rmの境界にスリットパターンを有するコイルは存在し
ないが、一次コイルPrmとバイアスコイルBiasの
境界にスリットパターンを有するコイルが挿入されてい
る。
FIG. 8 is a sectional view of a transformer showing a fourth embodiment of the present invention. Secondary coil Sec and primary coil P
There is no coil having a slit pattern at the boundary of rm, but a coil having a slit pattern is inserted at the boundary between the primary coil Prm and the bias coil Bias.
【0023】図9は、スリットパターンの第1の変形実
施例を説明するパターン図である。図2で示した少なく
とも一つのスリットを含むパターンは円盤状に限らず、
矩形状でもよい。矩形状の場合には、その輪郭が隣り合
うコイルパターンの輪郭を覆う形状であればよい。図1
0は、スリットパターンの第2の変形実施例を説明する
パターン図である。ここでは、スリットを複数含んでい
る。
FIG. 9 is a pattern diagram for explaining a first modification of the slit pattern. The pattern including at least one slit shown in FIG. 2 is not limited to a disk shape,
It may be rectangular. In the case of a rectangular shape, any shape may be used as long as the outline covers the outline of the adjacent coil pattern. FIG.
0 is a pattern diagram for explaining a second modification of the slit pattern. Here, a plurality of slits are included.
【0024】図11は、本発明の第5の実施例を示すト
ランスの断面図である。図一の実施例と比較すると、図
1の実施例ではスリットパターンの数は、第3層のベー
ス材の裏表に形成された二次側スリットパターンSLs
と一次側スリットパターンSLpの2枚である。これに
対して、第5の実施例ではスリットパターンの数が六枚
であり、積層の順序は、SLs1、SLp1、SLs2、SL
p2、SLs3、SLp3のように交互に積層してある。これ
は、二次側スリットパターンSLs1と一次側スリットパ
ターンSLp3の間に、一次側及び二次側スリットパター
ンSLp1、SLs2、SLp2、SLs3を4枚挿入する構造
になっている。
FIG. 11 is a sectional view of a transformer showing a fifth embodiment of the present invention. Compared with the embodiment of FIG. 1, in the embodiment of FIG. 1, the number of slit patterns is different from that of the secondary slit pattern SLs formed on the front and back of the base material of the third layer.
And the primary side slit pattern SLp. On the other hand, in the fifth embodiment, the number of slit patterns is six, and the order of lamination is SLs1, SLp1, SLs2, SL
They are alternately stacked like p2, SLs3, SLp3. This has a structure in which four primary and secondary slit patterns SLp1, SLs2, SLp2, SLs3 are inserted between the secondary slit pattern SLs1 and the primary slit pattern SLp3.
【0025】尚、上記第3及び第4の実施例において
は、二次コイルSec、一次コイルPrm、若しくはバ
イアスコイルBiasの境界にスリットパターンを有す
るコイルを挿入する場合を示したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、一次側・二次側を問わずそれ以
上(4つ以上)のコイルを備えていてもよい。また、図
1や図5で示した一次コイルや二次コイル、バイアスコ
イルの積層順番が求めるアプリケーションによって異な
っていても、交互にサンドイッチされた状態であっても
よい。また、上記のいずれに対しても、一次側や二次側
のコイルの積層枚数は問わない。
In the third and fourth embodiments, the case where a coil having a slit pattern is inserted at the boundary between the secondary coil Sec, the primary coil Prm, or the bias coil Bias has been described. The present invention is not limited to this, and more (four or more) coils may be provided regardless of the primary side or the secondary side. The stacking order of the primary coil, the secondary coil, and the bias coil shown in FIGS. 1 and 5 may be different depending on the desired application, or may be alternately sandwiched. Further, in any of the above, the number of stacked primary side and secondary side coils is not limited.
【0026】更に、図1の実施例においては、スリット
パターンが1つのベース材の裏表に配置されているが、
スリットパターン間はプリプレグだけであっても、ベー
ス材料とプリプレグの組合せであっても所望の耐電圧を
みたすのであれば材料の組合せは問わない。これは上記
のコイル枚数や、コイルの積層順番などに関わらず当て
はまる。
Further, in the embodiment of FIG. 1, the slit patterns are arranged on both sides of one base material.
Regardless of the prepreg alone or the combination of the base material and the prepreg between the slit patterns, any combination of materials is acceptable as long as the desired withstand voltage is satisfied. This is true irrespective of the number of coils and the stacking order of the coils.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リントコイル形トランスは、コイル間で絶縁を要する箇
所にコンデンサの電極となるパターンを形成する構造の
ため、本来のコイル間の絶縁に必要な絶縁材を使用する
だけで、コンデンサも自ずと同じ絶縁耐力を得ることが
できる。そのため余分な絶縁材を必要とせず、トランス
の積層厚みを増すことなく高機能化できる効果を持つ。
これは電子機器・素子の小型化要求を満たしつつ高機能
化できることを意味する。
As described above, according to the present invention, the printed coil type transformer has a structure in which a pattern serving as an electrode of a capacitor is formed at a place where insulation is required between coils. By simply using the necessary insulating material, the capacitor can naturally obtain the same dielectric strength. Therefore, an extra insulating material is not required, and the function can be enhanced without increasing the laminated thickness of the transformer.
This means that high performance can be achieved while satisfying the demand for miniaturization of electronic devices and elements.
【0028】加えて、プリント基板製造プロセスを用い
たプリントコイル形トランスは、一次・二次コイル間の
容量の個体差が、従来型巻き線トランスに比べて極めて
小さいため、例えば、実施例に示した回路では、トラン
ス個体毎でノイズキャンセル成分を調整する可変素子が
不要となる効果が得られる。さらに、図11の第5の実
施例に対応している請求項5記載の発明によれば、偶数
枚のスリットパターンを交互に挟み込むことによって、
挟み込まないときに比較してスリットパターン間の容量
を増大できるという特有の効果がある。
In addition, in the printed coil type transformer using the printed circuit board manufacturing process, the individual difference in the capacitance between the primary and secondary coils is extremely small as compared with the conventional winding transformer. In such a circuit, an effect is obtained that a variable element for adjusting a noise cancellation component for each transformer is not required. Furthermore, according to the invention of claim 5, which corresponds to the fifth embodiment of FIG. 11, by alternately sandwiching even number of slit patterns,
There is a specific effect that the capacity between the slit patterns can be increased as compared with the case where the sheet is not sandwiched.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施例を示すプリントコイル形トラ
ンスの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a printed coil type transformer showing one embodiment of the present invention.
【図2】各層のパターン図を示している。FIG. 2 shows a pattern diagram of each layer.
【図3】図1の実施例におけるコイル間の電気力線を説
明する斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view for explaining lines of electric force between coils in the embodiment of FIG. 1;
【図4】スイッチング電源に図1のプリントコイル形ト
ランスを装着する場合を説明する。
FIG. 4 illustrates a case where the printed coil type transformer of FIG. 1 is mounted on a switching power supply.
【図5】本発明の第2の実施例を示すトランスの断面図
である。
FIG. 5 is a sectional view of a transformer showing a second embodiment of the present invention.
【図6】図5のトランスの各層のパターン図である。FIG. 6 is a pattern diagram of each layer of the transformer of FIG.
【図7】本発明の第3の実施例を示すトランスの断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of a transformer showing a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施例を示すトランスの断面図
である。
FIG. 8 is a sectional view of a transformer showing a fourth embodiment of the present invention.
【図9】スリットパターンの第1の変形実施例を説明す
るパターン図である。
FIG. 9 is a pattern diagram illustrating a first modification of the slit pattern.
【図10】スリットパターンの第2の変形実施例を説明
するパターン図である。
FIG. 10 is a pattern diagram illustrating a second modified example of the slit pattern.
【図11】本発明の第5の実施例を示すトランスの断面
図である。
FIG. 11 is a sectional view of a transformer showing a fifth embodiment of the present invention.
【図12】従来のスイッチング電源装置の回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram of a conventional switching power supply device.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
B1 バイアスコイル P1 一次コイル S1 二次コイル SL スリットコイル B1 Bias coil P1 Primary coil S1 Secondary coil SL Slit coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 31/00 K ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01F 31/00 K

Claims (5)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】互いに絶縁を要する第1のコイルパターン
    と第2のコイルパターンの境界に、下記(a)〜(d)
    の特徴を持つ同一形状の第3のコイルパターンと第4の
    コイルパターンを2枚挟み込むことを特徴とするプリン
    トコイル形トランス。 記 (a)前記第3及び第4のコイルパターンは、コアを取
    り囲む形状であること、(b)前記第3及び第4のコイ
    ルパターンには、各々に一つ以上のスリットが存在する
    こと、(c)前記第3及び第4のコイルパターンに備え
    られたスリットのパターン面内での位置は、互いに揃え
    られていること、(d)前記第3及び第4のコイルパタ
    ーンは、それぞれ隣接するコイルパターンの属する回路
    側に接続されること。
    (1) At the boundary between the first coil pattern and the second coil pattern which need to be insulated from each other, the following (a) to (d)
    A printed coil type transformer characterized by sandwiching two third coil patterns and fourth coil patterns of the same shape having the characteristics described above. (A) the third and fourth coil patterns have a shape surrounding a core; and (b) the third and fourth coil patterns each have one or more slits. (C) The positions of the slits provided in the third and fourth coil patterns in the pattern plane are aligned with each other, and (d) the third and fourth coil patterns are adjacent to each other. Be connected to the circuit side to which the coil pattern belongs.
  2. 【請求項2】前記互いに絶縁を要する第1のコイルパタ
    ーンと第2のコイルパターンは、一次コイルと二次コイ
    ルであることを特徴とする請求項1記載のプリントコイ
    ル形トランス。
    2. The printed coil type transformer according to claim 1, wherein the first coil pattern and the second coil pattern that require insulation from each other are a primary coil and a secondary coil.
  3. 【請求項3】前記互いに絶縁を要する第1のコイルパタ
    ーンと第2のコイルパターンは、入力電圧の印加される
    主コイルと制御用に用いられるバイアス用コイルである
    ことを特徴とする請求項1記載のプリントコイル形トラ
    ンス。
    3. The first coil pattern and the second coil pattern which need to be insulated from each other are a main coil to which an input voltage is applied and a bias coil used for control. Printed coil transformer as described.
  4. 【請求項4】前記主コイルは、バイアス用コイルの電圧
    に比較して、高い入力電圧であることを特徴とする請求
    項3記載のプリントコイル形トランス。
    4. The printed coil transformer according to claim 3, wherein said main coil has a higher input voltage than a voltage of a bias coil.
  5. 【請求項5】互いに絶縁を要する第1のコイルパターン
    と第2のコイルパターンの境界に、下記(a)〜(d)
    の特徴を持つ同一形状の第3のコイルパターンと第4の
    コイルパターンを2枚挟み込むプリントコイル形トラン
    スであって、 この第3及び第4のコイルパターンの境界に、この第3
    及び第4のコイルパターンと同一形状の第5及び第6の
    コイルパターンを一組若しくは複数組交互に積層される
    ように挟み込み、この第3及び第5のコイルパターンを
    相互に接続し、この第4及び第6のコイルパターンを相
    互に接続することを特徴とするプリントコイル形トラン
    ス。 記 (a)前記第3及び第4のコイルパターンは、コアを取
    り囲む形状であること、(b)前記第3及び第4のコイ
    ルパターンには、各々に一つ以上のスリットが存在する
    こと、(c)前記第3及び第4のコイルパターンに備え
    られたスリットのパターン面内での位置は、互いに揃え
    られていること、(d)前記第3及び第4のコイルパタ
    ーンは、それぞれ隣接するコイルパターンの属する回路
    側に接続されること。
    5. The following (a) to (d) are provided at the boundary between the first coil pattern and the second coil pattern which need to be insulated from each other.
    A third coil pattern and a fourth coil pattern of the same shape having the following characteristics: a third coil pattern and a fourth coil pattern sandwiched between the third coil pattern and the fourth coil pattern;
    The fifth and sixth coil patterns having the same shape as the fourth and fourth coil patterns are sandwiched so as to be alternately stacked in one or more sets, and the third and fifth coil patterns are connected to each other. A printed coil type transformer for interconnecting fourth and sixth coil patterns. (A) the third and fourth coil patterns have a shape surrounding a core; and (b) the third and fourth coil patterns each have one or more slits. (C) The positions of the slits provided in the third and fourth coil patterns in the pattern plane are aligned with each other, and (d) the third and fourth coil patterns are adjacent to each other. Be connected to the circuit side to which the coil pattern belongs.
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