JPH11273974A - ギャップ付きインダクタンス素子 - Google Patents

ギャップ付きインダクタンス素子

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JPH11273974A
JPH11273974A JP10075368A JP7536898A JPH11273974A JP H11273974 A JPH11273974 A JP H11273974A JP 10075368 A JP10075368 A JP 10075368A JP 7536898 A JP7536898 A JP 7536898A JP H11273974 A JPH11273974 A JP H11273974A
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coil
bobbin
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air gap
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はギャップ付きインダクタンス素子に
係り、コアのエアギャップ部からの漏れ磁束によるコイ
ルの渦電流損失発熱を低減させ、かつトランス外部への
シールド効果も兼ね備えたインダクタンス素子を実現す
ることを目的とする。 【構成】 中央磁脚にエアギャップを有するEE型フェ
ライトコアと、少なくとも3つの巻枠を有し、該フェラ
イトコアを載置するボビンとを備え、これらの巻枠にコ
イルが巻回されているインダクタンス素子に於いて、前
記エアギャップ周辺部の巻枠内にシールド用のコイルを
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチングレギ
ュレータに用いられるギャップ付きスイッチング電源用
トランス及びインダクターに係り、特に分割型ボビンを
用いるものに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、各種のスイッチング電源用トラン
ス及びインダクターに於いては、インダクタンスの調整
や、コアの磁気飽和を防ぐ為に、例えばEE型のコアで
あれば、中央磁脚の突き合わせ部にエアギャップを設け
ているが、トランス及びインダクターの動作中にはこの
エアギャップからの漏れ磁束により、この近傍周辺に巻
かれているコイルが渦電流損失により発熱したり、トラ
ンス外部に電磁障害をおよぼすことが知られている。図
10特開平7−302720においては、トランス用ボ
ビンのエアギャップ周辺部に凸部を設け、巻線を施さな
い構造とすることにより前記渦電流損失によるコイルの
発熱を低減させる方法が開示されている。一方外部への
漏れ磁束をシールドする為には図9に示される様な、コ
アの外周を介してトランスの周囲に銅板によるシールド
リングを設ける方法が一般的に行われているが、図11
実用新案登録第2518250号、図12実用新案登録
第2518241号においては、図9の様な銅板シール
ドリングを用いずにワイヤを使用してシールドリングを
構成し、前記銅板シールドリングと同様なシールド効果
を得ることを目的とした方法も開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な従来のもの
に於いては、次の様な課題があった。
【0004】(課題1) トランス及びインダクターの
製造の自動化はかなりの割合で行われているが、図9に
示される様な、トランス及びインダクターの側面に銅板
のシールドリングを設ける為の製造方法は、依然として
手作業による装着と半田付が主流となっており、製造工
数がかかり工程の簡素化又は自動化の妨げとなってい
る。
【0005】(課題2)図10特開平7−302720
に於いては、ボビンのエアギャップ周辺部には凸部が形
成され、この部分にコイルが巻線されていない為、漏れ
磁束による渦電流損失は極端に低減されるが、エアギャ
ップからの漏れ磁束が空気中へ伝播して外部に障害を及
ぼす。これを防ぐ為には図9様な銅板によるシールド対
策が一般的に必要となる。
【0006】(課題3)図11に於いては、銅板シール
ドリングの代りにボビン上鍔部70の周囲に巻枠を設
け、ワイヤによりシールドコイル74を形成する方法が
提案されているが、該シールドコイルの巻始めと巻終わ
りが、ボビン上鍔部70に埋め込まれた端子71に接続
されてショートリングを構成する構造となっていること
から、該端子71の半田揚げ処理が必要となり、トラン
スを完成させる為には、反対側のボビン端子79を含め
二度の半田揚げ処理を行うこととなる。従って製造工程
が増加することになり好ましくない。一方図12に於い
ては、ワイヤによりショートリング状のシールドコイル
84を成形し、コアとボビンが組み合された後、ボビン
上鍔部80に形成された二個所のシールドコイル受部8
1に装着する構成となっていることより、該シールドコ
イル84の安定性に問題があり更にシールドコイルの製
造工程も別途必要となることから好ましくない。
【0007】(課題4)上記の様なワイヤによるシール
ド方法は、シールド可能な漏れ磁束の方向がトランス及
びインダクターの主磁束と並行する方向のみであり、こ
れと直交する成分を含むコアのエアギャップからの漏れ
磁束に対しては効果が得られなかった。
【0008】本発明は、この様な従来の課題であるエア
ギャップからの漏れ磁束による渦電流損失の発熱を低減
させると共に、トランス外部への電磁障害も低減させる
シールド効果を持たせたインダクタンス素子を提供する
事にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
【0010】
【構成】すなわち本発明は、コア中央磁脚突き合わせ部
にエアギャップを有するEE型フェライトコアと、少な
くとも3つの巻枠を有し、該フェライトコアを載置する
ボビンと、該ボビンに埋設された端子とを備え、これら
の巻枠にコイルが巻回されているインダクタンス素子に
おいて、第一の構成として、前記エアギャップの周辺部
を覆う巻枠内に、鍔または凸部によって分割された2つ
の巻枠を備え一方の巻枠にコイルの半数を巻回すと共
に、他方の巻枠に残りの半数を、前記半数のコイルとは
逆方向に続けて巻回し形成されたシールド用コイルを設
け、該コイルの端末を前記ボビンに埋設された端子に接
続した構成とし、該端子間をショートするか又は、トラ
ンスを所要のプリント基板へ装着後、前記端子同志を基
板面においてショートすることにより、前記課題が達成
される。第二の構成として、前記シールドコイル4は次
の様に構成しても良い。前記鍔または凸部によって分割
された2つの巻枠のそれぞれに、同じ巻数のコイルを巻
回すと共に、該コイル端末を前記ボビンに埋設された端
子に接続した構成とし、該端子の巻始め同志及び巻終り
同志をそれぞれショートするか、又は所要のプリント基
板へ装着後、前記端子の巻始め同志及び巻終わり同志を
基板面においてショートすることにより同様の効果が達
成される。
【0011】
【作用】上記の構成に基く本発明の作用を図6乃至図8
にて説明する。
【0012】前記構成のスイッチング電源用トランス及
びインダクターをスイッチングレギュレータに使用した
場合、従来はエアギャップの近傍に巻かれているコイル
に、漏れ磁束による渦電流損失が発生したが、本発明の
トランスに於いては、エアギャップ近傍に主たるコイル
は無く、数ターン巻回されたシールドコイルがあるのみ
である為、エアギャップからの漏れ磁束による渦電流損
失発熱は極端に低く、トランス全体の温度上昇に及ぼす
影響は少ない。一方外部への電磁障害の低減に関して
は、図6に示す様な銅板によるシールドリングを用いた
シールド効果の原理を達成すべく、図7は前記第一の構
成におけるシールドコイル4を図示したものであり、図
6における銅板によるシールドリングとほぼ同様の形態
をワイヤにより構成したものである。また図8はこれと
同等の構成を得るべく、2つのコイルを並列に接続する
ことにより達成したものであり、それぞれのコイルに誘
起される電圧はほぼ等しくかつ、同極性にて接続される
ことからコイル内にはほとんど電流が流れず、これによ
る発熱は無視できる。これらのシールドコイルと他のコ
イルは、一連の工程においてボビン内に巻回され、ボビ
ン端子に接続される為、別にシールド取り付けの工程を
設ける必要もなく、トランスの製造工程を簡略化するこ
とができる。
【0013】
【発明の実施形態】以下本発明の実施形態を図1乃至図
5に基いて説明する。
【0014】図1は、本発明のスイッチング電源用トラ
ンスにおける実施例の斜視図であり、1はフェライトコ
ア、3はボビンであり、ほぼ中央にエアギャップ周辺部
を覆う巻枠5bを備えている。該巻枠5bは鍔又は凸部
10により二分割され、シールドコイル4が巻回され、
ボビン端子9へ接続されている。図2は正面図であり、
シールドコイル4がエアギャップ周辺部を覆う巻枠5b
−1と5b−2内に巻回されており、該シールドコイル
4の端末がボビン3の端子9へ接続されている。図3は
同断面図である。図4は側面図であり、ボビン3は上下
両端に鍔を有し、それらに挟まれた巻枠、5a−1乃至
5a−5、5b−1、5b−2、5c−1乃至5c−4
の計11個を備え、中央磁脚8のほぼ中央にエアギャッ
プ6(図示せず)を有するEE型のフェライトコア1が
載置された構成となっている。該ボビン3のほぼ中央の
巻枠5b−1、5b−2には、シールドコイル4が巻回
され、該巻枠より上側の巻枠には、一次補助コイル2a
−1、二次コイル2a−2、一次主コイル2a−3、二
次コイル2a−4、一次主コイル2a−5が巻回され、
かつ巻枠5b−1、5b−2より下側の巻枠には、二次
コイル2b−1、一次主コイル2b−2、二次コイル2
b−3、一次主コイル2b−4が巻回されている。これ
らのコイルは、ボビン端子側の巻枠5c−4より順次巻
線を行い、ほぼ中央の巻枠5b−2には本発明のシール
ドコイル4の半分の巻数を巻回し、残りの巻数は次の巻
枠5b−1に、前記巻枠5b−2とは逆の方向に続けて
巻回される。その後、更に残りのコイルが巻回される。
これらのコイル端はすべてボビン端子9に導かれ、一度
の半田付け工程にて作製される。図5は同断面図であ
る。この様に本発明の特徴であるシールドコイル4は、
トランスの他のコイルも含めて一連の工程にて、トラン
ス全体を完成させることが出来る為、図9に示される様
な銅板によるシールドリングを用いた従来のトランスに
比べ、製造工程が大幅に簡略化される利点を有す。以上
トランスを例にとって説明したが、本発明はトランス以
外でも磁束変化の大きい用途、例えばアクテイブフィル
ター用のインダクター等としても応用出来る。
【0015】以下にトランス実装時に於けるシールド効
果の評価データを記載する。
【0016】評価方法 サーチコイルを使用して、シールドコイル4の有る場合
と、無い場合に於けるトランス周辺部の誘起電圧の差異
を比較する。
【0017】
【表1】
【0018】漏れ磁束によりサーチコイルに誘起された
電圧の比較
【0019】
【表2】
【0020】測定条件
【0021】
【発明の効果】以上の結果から、本発明であるエアギャ
ップ近傍周辺部にワイヤによるシールドコイルを巻回す
ことにより、トランス外部に及ぼす漏れ磁束による電磁
障害が略20%低減されていることが分かる。また該シ
ールドコイルは、他の一次、二次コイルと一連の巻線工
程にて巻線されかつ、1回の半田揚げ工程で作製できる
為、従来の手作業による銅板又はワイヤによるショート
リング取り付け作業が不要となり、トランス及びインダ
クターの製造工程が大幅に簡略化できる。更にシールド
コイルをボビン枠内に一体化したことにより、シールド
コイルの固定状態が安定する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトランス実施例の斜視図
【図2】実施例の正面図
【図3】同断面図
【図4】実施例の側面図
【図5】同断面図
【図6】シールドコイルの原理図
【図7】1つのコイルで構成したシールドコイル図
【図8】2つのコイルで構成したシールドコイル図
【図9】銅板シールドリングを用いた従来のトランス
【図10】エアギャップ周辺部に凸部を設けたボビン構
造例
【図11】ワイヤを用いた従来のシールドリング例1
【図12】ワイヤを用いた従来のシールドリング例2
【符号の説明】
1 フェライトコア 2 コイル 3 ボビン 4、74、84 シールドコイル 5 巻枠 6 コア中脚エアギャップ 7a,7b コア外脚突き合わせ部 8 コア中央磁脚 9、79、89 ボビン端子 10 鍔又は凸部 70、80 ボビン上鍔 71 シールドコイル用端子 81 シールドコイル受部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01F 31/00 C

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コア中央磁脚突き合わせ部にエアギャップ
    を有するEE型フェライトコアと、少なくとも3つの巻
    枠を有し、該フェライトコアを載置するボビンと、該ボ
    ビンに埋設された端子とを備え、これらの巻枠にコイル
    が巻回されているインダクタンス素子において、前記エ
    アギャップの周辺部を覆う巻枠内に、鍔または凸部によ
    って分割された2つの巻枠を備え一方の巻枠にコイルの
    半数を巻回すと共に、他方の巻枠に残りの半数を、前記
    半数のコイルとは逆方向に続けて巻回し形成されたシー
    ルド用コイルを設け、該コイルの端末を前記ボビンに埋
    設された端子に接続したことを特徴とするインダクタン
    ス素子。
  2. 【請求項2】前記鍔または凸部によって分割された2つ
    の巻枠のそれぞれに、同じ巻数のコイルを巻回すと共
    に、該コイル端末を前記ボビンに埋設された端子に接続
    したシールド用コイルを有することを特徴とする請求項
    1記載のインダクタンス素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014229894A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 変圧器
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