JPH11121241A

JPH11121241A - トロイダル型変成器

Info

Publication number: JPH11121241A
Application number: JP29777297A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 博佐藤; Kotaro Sasaki; 幸太郎佐々木
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】伝送歪の小さい、損失の少ない、そして絶縁
耐力の大きい通信ネットワーク制御装置用変成器を提供
する。【解決手段】トロイダル型変成器は、閉じた磁気回路
を構成するリング状のコア３を積層して用い、鍔２を有
するコアケース１の鍔２と鍔の間に巻線を施して一次お
よび二次コイルとすることで、コイル４とコイル５を鍔
で仕切って、絶縁距離を確保するものである。すなわ
ち、完全に閉じた磁気回路を構成する高透磁率磁性材料
は、伝送歪の発生を抑制し、あわせて、伝送損失の発生
を抑制するとともに、コアケースの鍔２がコイル４とコ
イル５の絶縁を確実にする。また、コイル４とコイル５
は、リング状のコア３の至近に巻回されるので、伝送損
失と高調波歪の発生は、さらに抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信ネットワーク
制御装置（ＮＣＵ）用変成器に関し、特に搬送波のイン
ピーダンスを整合させる変成器に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ通信の分野では、モデムが広範囲
に渡って主要な役割を果たしている。このモデムで変調
された搬送波のインピーダンスを整合させて電話回線に
送る変成器は、電話回線からパソコン、及びＦＡＸへの
インピーダンス整合、あるいは、その逆のインピーダン
ス整合時に、データ信号を歪ませることなくインピーダ
ンスを整合する必要がある。

【０００３】図３に、従来のＮＣＵ用変成器を示す。図
３（ａ）は、従来のＮＣＵ用変成器の外観斜視図であ
り、図３（ｂ）はＮＣＵ用変成器に用いられているＥ形
コアの積層した状態を示す平面図、図３（ｃ）はＥ形コ
アの積層した状態を示す断面図［図３（ｂ）Ａ−Ａ］で
ある。

【０００４】また、図４に、従来のＮＣＵ用変成器のコ
イルの断面を示す。図４（ａ）は、仕切り板を有するボ
ビンを用いたコイルの断面（片側のみ）を示し、図４
（ｂ）は、仕切り板のないボビンを用いたコイルの断面
（片側のみ）を示す。また、図５に、従来のトロイダル
コイル用ケースを示す。

【０００５】従来のＮＣＵに使用される変成器は、図３
（ａ）に示すように、筒状の巻芯の両端に鍔９１を有
し、鍔９１の一部が台座９２を形成し、台座９２には端
子８が設けられてなるボビン（図示せず）にコイル４８
［図４（ｂ）］を巻回し、コイル４８の外周に絶縁層９
９を設けてから、絶縁層９９［図４（ｂ）］の外周にコ
イル４９を巻回して、一次および二次コイルとし、前記
ボビンの巻芯の内側に、磁性材料よりなるＥ形コアを組
込んでなる。

【０００６】Ｅ形コアの組込みは、Ｅ形コアの積み重
ね、あるいは、突き合わせ（図示せず）の形態をとって
いる。Ｅ形コアの積み重ねの場合、図３（ｂ）、図３
（ｃ）に示すように、Ｅ形コア９５と９６は、巻線上が
りのコイルに組み込むために、Ｅ形にしてあり、Ｅ形コ
アを交互に反転して積層し、２枚で閉じた磁気回路９４
を形成する。

【０００７】また、従来のＥ形コアを積層して用いる変
成器の場合、磁気回路の設計上、外側の足の幅Ｗ１に対
し、中の足の幅Ｗ２はＷ１の２倍となるようにしている
［図３（ｂ）］。Ｅ形コアとＩ形コアを組み合わせて用
いれば、Ｗ３はＷ１と同じでよいが、その場合には、Ｉ
形コアの組み込みに多大な手数がかかるので、Ｉ形コア
を用いずに、Ｗ３をＷ１の２倍にして用いている。

【０００８】また、図５に示すように、従来のトロイダ
ルコイルを用いる変成器は、巻コアをコアケース９３に
収納して矢印１００方向に巻線材を巻回してコイルとす
るために、一次コイルと二次コイルの絶縁距離を確保す
ることができないので、一次コイルと二次コイルの絶縁
耐力を確保するためには、通常のマグネットワイヤを用
いることはできず、少なくとも、一次コイルと二次コイ
ルのいずれか一方のコイルには絶縁被覆電線等を用いな
ければならない。そのために、変成器の大きさが大きく
なり、絶縁耐力にも不安が残るため、一般には、トロイ
ダルコイルを用いた変成器は使用されていなかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】最近のＮＣＵは、ノー
ト型パソコンへの組込み型やカード型となってきてい
る。そのため、ＮＣＵに用いる変成器に対する小型化の
要求にも厳しいものがあり、充分なコイルの巻線スペー
スを確保するのは難しく、図４（ａ）に示すような、一
次コイル４６と二次コイル４７を仕切る仕切り板９８を
備えるボビンを用いることはできない。そこで、通常の
ＮＣＵ用変成器では、図４（ｂ）に示すように、一次コ
イル４８と二次コイル４９は絶縁層９９で絶縁されてい
た。

【００１０】上述するコイルのように、Ｅ形コアの中足
の外周に一次、二次コイルを重ねて巻線すると、外側に
巻いたコイル４９は、コアとの間隔が遠くなるために、
変成器として伝送損失が大きくなる。

【００１１】また、変成器に用いる磁気回路は、上述し
たように、Ｅ形コアの組み合わせのため、Ｅ形コアの積
層時の接触に多少でも不具合があると、磁気抵抗が増大
し、伝送歪である高調波歪が大きくなる。

【００１２】また、日本国内、米国等では１５００Ｖ以
上、ヨーロッパでは３５００Ｖの絶縁耐圧を一次コイル
と二次コイル間の絶縁に対して要求している。この絶縁
耐圧を確保するには、一次コイルと二次コイルの絶縁距
離を確保する必要があり、コイルの巻線スペースも、ど
んどん外側に膨らんできて、益々、伝送損失が大きくな
ることとなる。

【００１３】そこで、本発明の課題は、伝送歪の小さ
い、伝送損失の少ない、そして、絶縁耐力の大きいＮＣ
Ｕ用変成器を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁処理を施
したリング状の高透磁率磁性材料を厚さ方向に積層して
なるコアを用いるトロイダル型変成器である。

【００１５】さらに、本発明は、絶縁材料よりなり、複
数の絶縁用鍔（鍔）を有し、前記コアを収納するコアケ
ースを用いる上記トロイダル型変成器である。

【００１６】本発明のトロイダル型変成器は、閉じた磁
気回路を構成するリング状の磁性材料を積層して用い、
鍔を有するコアケースの鍔と鍔の間に巻線を施して一次
および二次コイルとすることで、一次コイルと二次コイ
ルを鍔で仕切って、絶縁距離を確保するものである。す
なわち、完全に閉じた磁気回路を構成する高透磁率磁性
材料は、伝送歪の発生を抑制し、あわせて、伝送損失の
発生を抑制するとともに、コアケースの鍔が一次コイル
と二次コイルの絶縁を確実にする。また、一次コイルと
二次コイルは、リング状のコアの至近に巻回されるの
で、伝送損失と伝送歪である高調波歪の発生は、さらに
抑制される。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図を参照
して、以下に説明する。

【００１８】図１に、本発明のトロイダル型変成器を示
す。図１（ａ）は、変成器の外観を示し、図１（ｂ）
は、変成器の一部を拡大して断面を示す。図２に、本発
明に係わるコアケースを示す。図２（ａ）は、コアケー
スの外観を示し、図２（ｂ）は、コアケースの一部を拡
大した断面を示す。

【００１９】図２に示すように、絶縁材料よりなり、複
数の絶縁用鍔２を有するコアケース１は、コアケース本
体１１とコアケース蓋１２に分割される［図２
（ａ）］。コアケース本体の鍔２１とコアケース蓋の鍔
２２は、コアケース本体１１とコアケース蓋１２が組み
合わされたとき、鍔２を形成する。そして、リング状の
パーマロイＣよりなるコア３がコアケース１内に収納さ
れる［図２（ｂ）］。

【００２０】次いで、図１に示すように、コアケース１
の外周に、コイル４とコイル５が巻回されて、トロイダ
ルコイル（図示せず）が得られる。コイル４とコイル５
は、鍔２によって仕切られている［図１（ｂ）］。そし
て、前記トロイダルコイルを、ケース本体７１に収納
し、ケース本体７１に設けられた端子８にコイルのリー
ド線４１を接続し、ケース本体７１にケース蓋７２を固
定して、本発明の変成器を得た。

【００２１】上記のようにして得られた本発明の変成器
の挿入損失は２.８ｄＢ（従来の変成器の挿入損失は３.
８ｄＢ）、伝送歪である高調波歪は−９０ｄＢ（従来の
変成器の高調波歪は−８０ｄＢ）であった。

【００２２】ここで、コイル４を二次コイルとし、コイ
ル５を一次コイルとしても、その効果に変わりはない。
本実施の形態では、トロイダルコアにリング状のパーマ
ロイＣを積層して用いたが、帯状のパーマロイＣを巻き
込んでなる巻きコアを用いても、その効果に変わりはな
い。

【００２３】

【発明の効果】本発明よれば、伝送歪の小さい、損失の
少ない、そして絶縁耐圧の大きいＮＣＵ用変成器が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトロイダル型変成器を示す説明図。図
１（ａ）は、変成器の外観斜視図、図１（ｂ）は、変成
器の一部を拡大して示した断面図。

【図２】本発明に係わるコアケースを示す説明図。図２
（ａ）は、コアケースの外観斜視図、図２（ｂ）は、コ
アケースの一部を拡大して示した断面図。

【図３】従来のＮＣＵ用変成器を示す説明図。図３
（ａ）は、従来のＮＣＵ用変成器の外観斜視図であり、
図３（ｂ）はＮＣＵ用変成器に用いられているＥ形コア
の積層した状態を示す平面図、図３（ｃ）はＥ形コアの
積層した状態を示す断面図［図３（ｂ）Ａ−Ａ］。

【図４】従来のＮＣＵ用変成器のコイルの断面を示す説
明図。図４（ａ）は、仕切り板を有するボビンを用いた
コイルの断面（片側のみ）を示す説明図、図４（ｂ）
は、仕切り板のないボビンを用いたコイルの断面を示す
説明図。

【図５】従来のトロイダルコイル用ケースを示す説明
図。

【符号の説明】

１コアケース１１コアケース本体１２コアケース蓋２（絶縁用）鍔２１（コアケース本体の）鍔２２（コアケース蓋の）鍔３（リング状の）コア４、５コイル４１（コイルの）リード線４６，４７，４８，４９（従来の）コイル７１ケース本体７２ケース蓋８端子９１（従来のコイルボビンの）鍔９２台座９３（従来のトロイダルコアの）コアケース９４磁気回路９５、９６Ｅ形コア９９絶縁層１００矢印

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁処理を施したリング状の高透磁率磁
性材料を厚さ方向に積層してなるコアを用いることを特
徴とするトロイダル型変成器。
【請求項２】絶縁材料よりなり、複数の絶縁用鍔を有
し、前記コアを収納するコアケースを用いることを特徴
とする請求項１記載のトロイダル型変成器。