JPH11144977A - Transformer - Google Patents
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- JPH11144977A JPH11144977A JP9302416A JP30241697A JPH11144977A JP H11144977 A JPH11144977 A JP H11144977A JP 9302416 A JP9302416 A JP 9302416A JP 30241697 A JP30241697 A JP 30241697A JP H11144977 A JPH11144977 A JP H11144977A
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- Insulating Of Coils (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トランスに関する
ものであり、特に小型電子機器などに搭載される表面実
装型トランスに好適なトランスである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transformer, and more particularly to a transformer suitable for a surface mount type transformer mounted on a small electronic device or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子機器の小型軽量化にともない、これ
を構成する部品の小型化も強く要求されてきている。抵
抗、コンデンサ、トランスなどのチップ部品や表面実装
部品などがこの例である。トランスの出力は、コアを流
れる総磁束と磁路長に比例する。コアのサイズが小さく
なると、総磁束と磁路長は共に小さくなるので、取り扱
える電力すなわち出力が小さくなる。したがって、小型
コアで出力を大きくしようとすると、スイッチング周波
数、磁束密度、巻き線数を大きくする必要がある。しか
し、そうするとコアの発熱が大きくなり、トランスの熱
暴走や絶縁不良などの問題が発生するため、コアの温度
上昇を45℃以下に抑える必要がある。2. Description of the Related Art As electronic devices have become smaller and lighter, there has been a strong demand for smaller components. Examples include chip components such as resistors, capacitors, and transformers, and surface mount components. The output of the transformer is proportional to the total magnetic flux flowing through the core and the magnetic path length. When the size of the core is reduced, both the total magnetic flux and the magnetic path length are reduced, so that the power that can be handled, that is, the output, is reduced. Therefore, in order to increase the output with a small core, it is necessary to increase the switching frequency, the magnetic flux density, and the number of windings. However, doing so increases the heat generated by the core, causing problems such as thermal runaway of the transformer and insulation failure. Therefore, it is necessary to suppress the temperature rise of the core to 45 ° C. or less.
【０００３】そこで、トランス全体を絶縁性樹脂で覆う
ことにより、放熱性を高める工夫がなされてきた。しか
し、トランス全体を絶縁性樹脂で覆ってしまうと、樹脂
とトランスの線膨張係数の違いからコアに応力がかか
り、磁気特性が劣化するという問題があった。応力によ
る磁気特性劣化を防止する目的で、トランスのコイルの
みを絶縁性樹脂で覆う技術が、実開平4-70718 号公報に
開示されている。しかし、このトランスは、コイルとコ
アの間に空気層ができるので、放熱性が不十分となる問
題がある。[0003] In view of this, various measures have been taken to enhance the heat radiation by covering the entire transformer with an insulating resin. However, if the entire transformer is covered with the insulating resin, there is a problem that stress is applied to the core due to a difference in linear expansion coefficient between the resin and the transformer, and magnetic characteristics are deteriorated. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 4-70718 discloses a technique for covering only the coil of a transformer with an insulating resin for the purpose of preventing the magnetic properties from deteriorating due to stress. However, this transformer has a problem in that heat dissipation is insufficient because an air layer is formed between the coil and the core.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
磁気特性が劣化せずかつ放熱性にも優れたトランスは未
だ開発されていないのが現状である。そこで本発明は、
磁気特性が劣化せずかつ放熱性にも優れるトランスを提
供することを目的とする。As described above,
At present, a transformer that does not deteriorate magnetic properties and has excellent heat dissipation has not yet been developed. Therefore, the present invention
An object of the present invention is to provide a transformer that does not deteriorate magnetic properties and has excellent heat dissipation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性樹脂で
埋め込まれたコイルがコアに配設されているトランスで
あって、前記絶縁性樹脂の少なくとも一部がコアに着接
されており、前記絶縁性樹脂のロックウェル硬度が100
以下で、かつ、熱伝導率が13×10-4cal/cm/sec/deg以上
であることを特徴とするトランスによって上記課題を解
決したものである。According to the present invention, there is provided a transformer in which a coil embedded with an insulating resin is disposed on a core, wherein at least a part of the insulating resin is in contact with the core. , The Rockwell hardness of the insulating resin is 100
The above object has been solved by a transformer characterized by having a thermal conductivity of 13 × 10 −4 cal / cm / sec / deg or more.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明のトランス１を、図１から
図３に基づき説明する。図１は、本発明のトランスの模
式的な斜視図である。図２は、図１に示すトランスの模
式的な立体分解図を示している。ただし、図１と図２で
は、コイルを埋め込んでいる絶縁性樹脂の記載を省略し
ている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A transformer 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view of a transformer according to the present invention. FIG. 2 is a schematic three-dimensional exploded view of the transformer shown in FIG. However, in FIGS. 1 and 2, the description of the insulating resin in which the coil is embedded is omitted.
【０００７】本発明のトランスは、図示のようにＥ型コ
ア2aと平板状コア2bが組み合わされて形成され、Ｅ型コ
ア2aの中脚2cに一次側と二次側のそれぞれのコイル3aが
巻き付けられている。コイル3aには、それぞれに端子５
が取り付けられている。本発明者らは、上記の構造のト
ランスを、磁気特性が劣化せずかつ放熱性にも優れたト
ランスとするために種々検討を重ね、ついにコイルをモ
ールドする絶縁性樹脂に着目するに至り、その物理特性
と、モールド後の絶縁性樹脂のトランス内での充填状態
を最適化することで前記の目的を達成できることを見出
したのである。そして、種々の試作と実験を行い、絶縁
性樹脂の物理特性としては、そのロックウェル硬度を10
0 以下とし、かつ、熱伝導率を13×10-4cal/cm/sec/deg
以上とすることが好適であることを見出したのである。
また、絶縁性樹脂は、コイルを完全に埋め込み、その少
なくとも一部をコアに着接するように充填することが好
適であることを見出した。The transformer of the present invention is formed by combining an E-shaped core 2a and a flat core 2b as shown in the figure, and a primary leg and a secondary coil 3a are respectively mounted on a middle leg 2c of the E-shaped core 2a. It is wound. Each of the coils 3a has a terminal 5
Is attached. The present inventors have repeated various studies in order to make the transformer having the above-described structure a transformer having excellent magnetic properties without deteriorating magnetic characteristics and finally focused on an insulating resin for molding a coil. It has been found that the above object can be achieved by optimizing the physical properties and the state of filling of the insulating resin after molding in the transformer. Various prototypes and experiments were conducted, and the physical properties of the insulating resin were set to a Rockwell hardness of 10
0 or less, and the thermal conductivity is 13 × 10 -4 cal / cm / sec / deg
It has been found that the above is preferable.
It has also been found that it is preferable to fill the coil with the insulating resin so that the coil is completely embedded and at least a part of the coil is in contact with the core.
【０００８】まず、絶縁性樹脂４の充填状態を、コアと
の着接状態の違いで以下の４Typeに分類する。それぞれ
のタイプを図３に示す。図３は、図１に示すトランスの
Ａ−Ａ断面を示した断面図である。（ａ）は、絶縁性樹
脂４がコイル3aを埋め込み、トランス１のコア2a、2bに
部分的に接触するように部分的に充填されている状態を
示しており、本発明に最も好適な絶縁性樹脂４の充填状
態を示している。この絶縁性樹脂４の充填状態を、以下
Type１と呼ぶ。First, the filling state of the insulating resin 4 is classified into the following 4 types according to the difference in the state of contact with the core. Each type is shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view showing an AA section of the transformer shown in FIG. (A) shows a state in which the insulating resin 4 embeds the coil 3a and is partially filled so as to partially contact the cores 2a and 2b of the transformer 1; 2 shows the state of filling with the conductive resin 4. The filling state of the insulating resin 4 is described below.
Called Type1.
【０００９】（ｂ）は、絶縁性樹脂４がコイル3aを埋め
込み、トランス１内部に完全に充填されている状態を示
す。この絶縁性樹脂４の充填状態を、以下Type２と呼
ぶ。（ｃ）は、絶縁性樹脂４がコイル3aを埋め込み、ト
ランス１内部に完全に充填され、さらにトランス全体も
被覆している状態を示す。この絶縁性樹脂４の充填状態
を、以下Type３と呼ぶ。FIG. 2B shows a state in which the insulating resin 4 embeds the coil 3a and completely fills the inside of the transformer 1. This filling state of the insulating resin 4 is hereinafter referred to as Type 2. (C) shows a state in which the insulating resin 4 embeds the coil 3a, completely fills the inside of the transformer 1, and further covers the entire transformer. This filling state of the insulating resin 4 is hereinafter referred to as Type 3.
【００１０】（ｄ）は、絶縁性樹脂４がコイル3aのみを
埋め込み、トランス１のコア2a、2bには接触しないよう
に部分的に充填されている状態を示す。この絶縁性樹脂
４の充填状態を、以下Type４と呼ぶ。Type４は、従来か
ら行われている充填状態を示している。表１は、絶縁性
樹脂の物理特性であるロックウェル硬度と熱伝導率、そ
して、絶縁性樹脂のトランスへの充填状態をかえた代表
的ないくつかのケースについて実験を行った結果をまと
めた表である。表１では、実験の結果として、通電時の
トランスの上昇温度と磁気特性として鉄損値を示してい
る。また、表１には、トランスへの充填状態に対応し
て、上記の各タイプType１〜Type４を表示してある。FIG. 3D shows a state in which the insulating resin 4 has only the coil 3a embedded therein and is partially filled so as not to contact the cores 2a and 2b of the transformer 1. This filling state of the insulating resin 4 is hereinafter referred to as Type 4. Type 4 indicates a conventional filling state. Table 1 summarizes the results of experiments conducted on several typical cases in which the physical properties of insulating resin such as Rockwell hardness and thermal conductivity, and the state of filling of the insulating resin into the transformer were changed. It is a table. In Table 1, as a result of the experiment, the temperature rise of the transformer during energization and the iron loss values as the magnetic characteristics are shown. Table 1 shows the above-mentioned types Type1 to Type4 corresponding to the state of filling the transformer.
【００１１】[0011]
【表１】 [Table 1]
【００１２】ここで、絶縁性樹脂としてはシリコーン樹
脂にアルミナフィラーを混合したものを用いており、そ
の物理特性は絶縁性樹脂中のアルミナフィラー量をかえ
ることで変化させている。表１で用いたトランスは、Ｅ
コアの中脚の周りに一次コイル15ターン、二次コイル15
ターンの巻き線を施している。また、印加する周波数は
200kHz、磁束密度は0.2Tの各条件で実験している。Here, as the insulating resin, a material obtained by mixing an alumina filler with a silicone resin is used, and its physical characteristics are changed by changing the amount of the alumina filler in the insulating resin. The transformer used in Table 1 is E
15 turns of primary coil and 15 turns of secondary coil around the center leg of the core
The winding of the turn is given. The applied frequency is
Experiments are performed at 200 kHz and magnetic flux density of 0.2 T.
【００１３】表１のcase１からcase11は、本発明の好適
範囲での例であり、case12からcase18は、好適範囲を外
れた例を示している。特に、case12は、Type４の従来例
での結果を示している。本発明では、絶縁性樹脂がトラ
ンスと着接していることから放熱性を向上させることが
可能となっており、トランスの温度上昇を抑えることが
できる。ここで絶縁性樹脂の熱伝導率を13×10-4cal/cm
/sec/deg以上と限定したのは、これ未満では放熱の効果
が少なくなり、温度上昇が大きくなってしまうからであ
る。Cases 1 to 11 in Table 1 are examples within the preferred range of the present invention, and cases 12 to 18 are examples outside the preferred range. In particular, case 12 shows the result of the conventional example of Type 4. In the present invention, since the insulating resin is in contact with the transformer, it is possible to improve heat dissipation, and it is possible to suppress a rise in the temperature of the transformer. Here, the thermal conductivity of the insulating resin is set to 13 × 10 -4 cal / cm
The reason for limiting to / sec / deg or more is that if it is less than / sec / deg, the heat radiation effect is reduced and the temperature rise is increased.
【００１４】また、絶縁性樹脂のロックウェル硬度を10
0 以下にした理由は以下のためである。すなわち、フェ
ライトは一般に大きな磁歪定数を有するため、応力が加
わると磁気弾性効果により磁気特性が劣化する。ここ
で、樹脂モールド時にフェライトが圧縮されると、透磁
率が劣化し鉄損が増加するなどの磁気特性の劣化が著し
くなり、フェライトコアの温度上昇を招く結果となる。
これを防止するためには、絶縁性樹脂のロックウェル硬
度を100 以下にする必要がある。Further, the Rockwell hardness of the insulating resin is set at 10
The reason for setting it to 0 or less is as follows. That is, since ferrite generally has a large magnetostriction constant, when a stress is applied, magnetic properties are degraded due to a magnetoelastic effect. Here, when the ferrite is compressed during the resin molding, the magnetic properties deteriorate, such as the magnetic permeability decreases and the iron loss increases, resulting in an increase in the temperature of the ferrite core.
To prevent this, the Rockwell hardness of the insulating resin needs to be 100 or less.
【００１５】とくに、ロックウェル硬度が100 を超える
場合、磁気特性の劣化が顕著となり、上記のフェライト
コアの温度上昇だけでなく、磁気特性上も問題であり、
採用する事ができない。絶縁性樹脂は、熱伝導率が13×
10-4cal/cm/sec/deg以上かつロックウェル硬度が100 以
下のものであれば良い。たとえば、前述の熱伝導が良好
なアルミナフィラーを含有したシリコーン樹脂を好適で
あるとしてあげることができるが、これに限定されるも
のではない。In particular, when the Rockwell hardness exceeds 100, the deterioration of the magnetic properties becomes remarkable, and not only the above-mentioned temperature rise of the ferrite core but also a problem in the magnetic properties,
Can not be adopted. Insulating resin has a thermal conductivity of 13x
It suffices if the hardness is 10 -4 cal / cm / sec / deg or more and the Rockwell hardness is 100 or less. For example, the above-mentioned silicone resin containing an alumina filler having good thermal conductivity can be mentioned as suitable, but is not limited thereto.
【００１６】絶縁性樹脂は、コイル部全体と少なくとも
コアの一部とが接触している必要がある。絶縁性樹脂が
コイル全体と少なくともコアの一部との両方に接触する
ことで、トランスの温度上昇を効率的に抑えることがで
きるのである。さらに、絶縁性樹脂として、熱伝導率が
13×10-4cal/cm/sec/deg以上かつロックウェル硬度が10
0 以下のものを使用しているため、トランスの磁気特性
の劣化も少ないのである。なお絶縁性樹脂は、コア全部
と接触していてもよいことは、表１の結果からも明らか
である。The insulating resin needs to be in contact with the entire coil portion and at least a part of the core. Since the insulating resin contacts both the entire coil and at least a part of the core, the rise in the temperature of the transformer can be suppressed efficiently. Furthermore, as an insulating resin, thermal conductivity
13 × 10 -4 cal / cm / sec / deg or more and Rockwell hardness of 10
Since a transformer having a value of 0 or less is used, the magnetic characteristics of the transformer are hardly deteriorated. It is clear from the results in Table 1 that the insulating resin may be in contact with the entire core.
【００１７】コアは、Ｅ型コアと、Ｉ型コアまたは平板
状のコアを組み合わせたものが好ましい。コアの材質は
特には限定されないが、トランスの性能の面からフェラ
イトが好ましい。特に、Ni-Zn 系フェライト、Mn-Zn 系
フェライトなどが好ましい。コイルは銅、銀などの導電
性物質からなるものであればよい。ここで、本発明で
は、絶縁性樹脂のロックウェル硬度を100 以下に制限し
ているため、トランス全体を絶縁性樹脂で覆っても、コ
アに応力がかかって磁気特性が劣化することはなく、磁
気特性も劣化しないことが確認できた。The core is preferably a combination of an E-shaped core and an I-shaped core or a flat core. The material of the core is not particularly limited, but ferrite is preferable in terms of transformer performance. In particular, Ni-Zn ferrite, Mn-Zn ferrite and the like are preferable. The coil may be made of a conductive material such as copper or silver. Here, in the present invention, since the Rockwell hardness of the insulating resin is limited to 100 or less, even if the entire transformer is covered with the insulating resin, the core is not stressed and the magnetic characteristics are not degraded. It was confirmed that the magnetic characteristics did not deteriorate.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明によって、トランスの温度上昇が
小さく、かつトランス特性の劣化が小さいトランスを提
供することが可能となった。このトランスは小型電子機
器などに特に有用である。According to the present invention, it is possible to provide a transformer in which the temperature rise of the transformer is small and the deterioration of the transformer characteristics is small. This transformer is particularly useful for small electronic devices and the like.
【図１】本発明を適用するトランスの模式的な斜視図で
ある。FIG. 1 is a schematic perspective view of a transformer to which the present invention is applied.
【図２】図１に示すトランスの模式的な立体分解図であ
る。FIG. 2 is a schematic three-dimensional exploded view of the transformer shown in FIG.
【図３】図１に示すトランスのＡ−Ａ断面を示す断面図
であり、（ａ）は、絶縁性樹脂がコイルを埋め込み、ト
ランスのコアに部分的に接触するように部分的に充填さ
れている状態を示す。（Type１） （ｂ）は、絶縁性樹脂がコイルを埋め込み、トランス内
部に完全に充填されている状態を示す。（Type２） （ｃ）は、絶縁性樹脂がコイルを埋め込み、トランス内
部に完全に充填され、さらにトランス全体を被覆してい
る状態を示す。（Type３） （ｄ）は、絶縁性樹脂がコイルのみを埋め込み、トラン
スのコアには接触しないように部分的に充填されている
状態を示す。（Type４）3A is a cross-sectional view showing a cross section taken along the line AA of the transformer shown in FIG. 1; FIG. Indicates a state in which (Type 1) (b) shows a state in which the insulating resin embeds the coil and completely fills the inside of the transformer. (Type 2) (c) shows a state in which the insulating resin embeds the coil, completely fills the inside of the transformer, and further covers the entire transformer. (Type 3) (d) shows a state in which the insulating resin is embedded only in the coil and partially filled so as not to contact the core of the transformer. (Type 4)
１ トランス 2a Ｅ型コア 2b 平板状コア 2c 中脚 3a コイル ４ 絶縁性樹脂 ５ 端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transformer 2a E type core 2b Flat core 2c Middle leg 3a Coil 4 Insulating resin 5 Terminal
Claims (1)
に配設されているトランスであって、前記絶縁性樹脂の
少なくとも一部がコアに着接されており、前記絶縁性樹
脂のロックウェル硬度が100 以下で、かつ、熱伝導率が
13×10-4cal/cm/sec/deg以上であることを特徴とするト
ランス。1. A transformer in which a coil embedded with an insulating resin is disposed on a core, wherein at least a part of the insulating resin is in contact with the core, and a rock well of the insulating resin is provided. Hardness is less than 100 and thermal conductivity is
A transformer characterized by being at least 13 × 10 -4 cal / cm / sec / deg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9302416A JPH11144977A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9302416A JPH11144977A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Transformer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11144977A true JPH11144977A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17908662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9302416A Pending JPH11144977A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11144977A (en) |
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-
1997
- 1997-11-05 JP JP9302416A patent/JPH11144977A/en active Pending
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