JPH118130A

JPH118130A - 高周波トランス等の巻線部品用ｅ型コア

Info

Publication number: JPH118130A
Application number: JP15844497A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Nakao; 文昭中尾; Shinji Watanabe; 真司渡辺; Tomotsugu Ota; 智嗣大田; Tetsuya Suzuki; 徹也鈴木; Mikio Kitaoka; 幹雄北岡
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1997-06-16
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1999-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】銅損を減少させ、組立性を高めたＥ型コアを
提供する。【解決手段】高周波で動作するトランスやインダクタ
等の巻線部品に採用されるものであり、中脚部と、その
両側に外脚部を有する形式のコアにおいて、上記中脚の
長さを上記外脚部より長く形成することにより、中脚部
のギャップを外脚部よりも小さくし、これによって巻線
内側への磁界集中を外側に分散させ、巻線全体として銅
損を最少とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチング電源
用の主トランスやパルストランス、通信用の種々トラン
スなど、高周波で動作するトランスやインダクタ等の巻
線部品に関するものであり、更に具体的にはこれらの高
周波トランスやインダクタとして採用されるＥＩ型コ
ア、ポットコア、ＥＲコアなどの所謂中脚部を有する形
式のコアに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子機器や電機機器に用いられる
巻線部品として、例えば図５に示す構造のものが知られ
ている。

【０００３】この図において、符号１は巻線部品を示
し、この巻線部品１は、導線がコイル状に巻回される巻
線部１ａと、この巻線部１ａの両端部に連設され、前記
導線の各端部が接続される端子２が装着される端子装着
部１ｂ、１ｃとを備えたボビンＢと、前記巻線部１ａの
内外周を取り囲んで設けられるコア３とによって構成さ
れる。

【０００４】さて、前記のコア３はＥ字状に形成された
一対のコア半体（通称Ｅコア）３ａ、３ｂによって構成
されており、各コア半体は、中脚４と、この中脚４の両
側に所定間隔をおいて平行に設けられた一対の外脚５と
によって構成されている。そして、これらのコア半体３
ａ、３ｂは、前記巻線部１ａにその両端から装着される
ものでそれぞれの中脚４が前記ボビンＢの巻線部１ａの
内部に挿入され、また、各外脚５が巻線部１ａの外側部
に沿って位置させられるとともに、それぞれの中脚４ど
うし、及び、外脚どうしが突き合わされることにより、
前記巻回された導線Ｗの内外周を取り囲んで前記コア３
を構成するようになっている。

【０００５】上記の例は２個のＥ型コアを突き合わせた
構成の巻線部品であるが、この他、ＥＩ型コアと称され
るもの、ＥＲ型コアと称されるもの、或いはポットコア
と称されるものなどがある。これらはいづれも中脚部を
有する、形状がＥ字状のコアを有するものである。

【０００６】従来のＥ型コアは対向する他のコア・エレ
メントとの組立性の観点から、組立が容易且つ確実であ
るように、図４に示すように中脚部の長さを外脚部より
も短く形成して対向するＩ型コアとの空隙を中脚部の部
分が大きくなるようにしたセンターギャップコアが一般
的である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３
（空心の場合）および図４（中脚部分のセンターギャッ
プを設けた通常のＥＩコアの場合）に示すように巻線に
加わる磁界は、右ネジの法則により、空心の場合でも内
側の方が強く、外側が弱い磁界となっており、渦電流に
よる損失は巻線の内側に集中する。ここで、同図におい
て、左側の導線の丸点印の巻線部分は図の向こう側から
手前側に電流が流れることを意味し、右側の丸Ｘ印の導
線は手前側から向こう側に電流が流れることを意味して
いる。

【０００８】即ち、コアの間にギャップを付けなけれ
ば、インダクタンス（Ｌ）が高すぎてそのままでは使用
できないという制約の中で、そのコアのＬ値を下げるた
めにエアギャップを入れるのが一般的であり、その際、
組立性を阻害することなくエアギャップを入れる為に、
ＥＩコア等のＥ型コアの中脚にギャップ（センターギャ
ップ）を形成するのが一般的となっている。

【０００９】しかしながら、周波数が高くなってくる
と、実際にはトランスの巻線領域に係る損失というもの
はただの直流の銅の導伝率から求める損失よりもかなり
大きな損失が発生するのが現実である。その理由は、実
際に巻線に流れる電流によってそれ自体で磁場を発生し
て、その磁場が自己の巻線領域に磁界として作用して
しまって、それが損失につながるからであり、そのこと
が解決すべき問題となっている。

【００１０】したがって現在多用されているセンターギ
ャップ型のＥ型コアは、上記の傾向を更に強める結果と
なり、渦電流による損失の増加は不可避であった。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであって、高周波トランスやインダクタとして
採用されるＥＩ型コア、ポットコア、ＥＲコアなどの所
謂中脚部を有する形式のコアであって、ギャップを形成
するに際し、コイルの銅損を減少させた新規なＥ型コア
を提供せんとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の巻線部品用のＥ
型コアは、高周波で動作するトランスやインダクタ等の
巻線部品に採用されるものであり、中脚部と、その両側
に外脚部を有する形式のコアにおいて、上記中脚の長さ
を上記外脚部より長く形成したことを特徴としたもので
ある。

【００１３】上記Ｅ型コアは、該Ｅ型コアを第１のコア
とし、それと一体に組み立てられる上記Ｅ型コアと同一
叉は異なる形状の第２のコアを有し、上記第１のコアと
第２のコアとの間には、上記第１のコアの中脚部が挿通
される大きさの中空部を中間に備えたギャップシートを
介装させた構成とするのが好ましい。ギャップシートの
形状は採用するコアの形状に合わせて、例えば円形でド
ーナツ状のものとする事も可能である。

【００１４】また、上記ギャップシートはポリエステル
などの樹脂製としても良いし、紙製とすることも出来
る。また、フェノール樹脂板で形成する事も可能であ
る。いずれの場合も厚さは１．５mm程度である。

【００１５】このように、中脚部の長さを外脚部の長さ
よりも長くすることで、中脚部のギャップを外脚部より
も小さくし、これによって巻線内側への磁界集中を外側
に分散させ、巻線全体として銅損を最少とすることがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例について
図面を参照して説明する。

【００１７】図１において、ＥＩコア１０を構成するＥ
型コア１１の中脚部１３の長さを、その外側の２本の外
脚部１４、１４の長さよりも長く形成してある。このよ
うに構成したＥコアには図示のようにＩ型のコア１２が
取り付けられるが、中脚部１３が形成するセンターギャ
ップ１５は外脚部１４が形成する外側のギャップ１６よ
りも小さくしてある。ギャップが小さい程外部に漏れる
磁界は小さいので内側の磁界を小さく抑え、その分、外
側の磁界を大きくして、磁界を相殺する位置を巻線領域
のほぼ中央に移動させるのである。図１において、多く
の矢印の中で、長い矢印は強い磁界を示し、短い矢印は
弱い磁界を示している。尚、同図において、左側の導線
の丸点印は向こう側から手前側に電流が流れることを意
味し、右側の丸Ｘ印は手前側から向こう側に電流が流れ
る導線であることを意味している。

【００１８】かような構成のＥ型コアとＩ型コアとの組
立は、図２に示すようなギャップシート１７を介して達
成される。即ち、Ｉ型コア１２とＥ型コア１１との間に
は、Ｅ型コア１１の中脚１３が挿通される形状と大きさ
の開口１８を形成したギャップシート１７が介在されて
ビニールテープなどにより両者を所定位置関係にて固定
する。

【００１９】ギャップシート１７は、ポリエステル樹脂
やフェノール樹脂などの好適な樹脂で形成できるが、紙
製とすることも可能である。要は、双方のコア１１、１
２の間に磁気的なギャップを形成することが出来る材質
であれば種々選択出来る。また、ギャップシート１７の
形状は採用するコアの形状によって種々変更できるもの
であること勿論であり、ポットコアなどのような円形の
ものであれば中空きの円盤状とする。いずれにしても、
中脚が形成するギャップ１５を、外側の脚が形成するギ
ャップ１６、１６よりも小さくなるように形成される。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明による巻線部品用
Ｅ型コアは、高周波で動作するトランスやインダクタ等
の巻線部品に採用されるものであり、中脚部と、その両
側に外脚部を有する形式のコアにおいて、上記中脚の長
さを上記外脚部より長く形成したので、中脚部のギャッ
プを外脚部よりも小さくし、これによって巻線内側への
磁界集中を外側に分散させ、巻線全体として銅損を最少
とすることができる。即ち、渦電流損は磁界の強さの二
乗にほぼ比例することから、相殺する位置を中央に持っ
てくることにより、巻線にかかる損失、即ち銅損を極力
小さくする事が出来る。

【００２１】更に、上記のようにドーナツ状のギャップ
シートを採用しているので組み立てが極めて能率的にな
し得、上記の銅損を低く抑えることと相俟って、磁気特
性と組立性の両面で有利な巻線部品用のコアを提供でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい実施例によるＥ型コアとＩ型
コアとを組み合わせたたＥＩコアの構造と、それによる
磁界を示す説明図である。

【図２】図１のＥ型コアとＩ型コアとの間にギャップシ
ートを介在させた本発明の好適な実施例を示すＥＩコア
の斜視図である。

【図３】巻線に加わる磁界の強さを示す説明図であっ
て、巻線のみの空心の場合の例を示す図。

【図４】巻線に加わる磁界を示す説明図であって、セン
ターギャップを大きくした従来例のＥＩコアの場合の磁
界を示す説明図である。

【図５】電子機器などに用いられる巻線部品としての一
般的なＥ型コアの例を示す斜視図。

【符号の説明】

１０ＥＩコア１１Ｅ型コア１２Ｉ型コア１３Ｅ型コアの中脚部１４Ｅ型コアの外脚部１５小さいギャップ１６大きいギャップ１７ギャップシート１８開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木徹也東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内 (72)発明者北岡幹雄東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中脚部と、その両側に外脚部を有する高
周波トランス等の巻線部品用Ｅ型コアにおいて、上記中
脚の長さを上記外脚部より長く形成したことを特徴とす
る高周波トランス等の巻線部品用Ｅ型コア。
【請求項２】上記Ｅ型コアを第１のコアとし、それと
一体に組み立てられる上記Ｅ型コアと同一叉は異なる形
状の第２のコアを有し、上記第１のコアと第２のコアと
の間にギャップを設け、上記第１のコアの中脚部が形成
するギャップは外脚部が形成するギャップよりも小さく
したことを特徴とする請求項１に記載の高周波トランス
等の巻線部品用Ｅ型コア。
【請求項３】上記Ｅ型コアを第１のコアとし、それと
一体に組み立てられる上記Ｅ型コアと同一叉は異なる形
状の第２のコアを有し、上記第１のコアと第２のコアと
の間には、上記第１のコアの中脚部が挿通される大きさ
の中空部を中間に備えたギャップシートを介装させた請
求項１に記載の高周波トランス等の巻線部品用Ｅ型コ
ア。
【請求項４】上記ギャップシートはドーナツ状とした
請求項２に記載の高周波トランス等の巻線部品用Ｅ型コ
ア。
【請求項５】上記ギャップシートはポリエステル樹脂
製とした請求項２に記載の高周波トランス等の巻線部品
用Ｅ型コア。