JPS5928314A - 電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等の’ＩＱ源回
路に関する。

従来技術 この種の電源回路は、第１図に例示するように、入力端
子１−２間に入力された直流入力を、入力フィルタを構
成するチョークコイルＬ１、コンデンサＣ１を通してス
イッチング回路３に与え、該スイッチング回路３によっ
て前記直流入力をスイッチングし、そのスイッチング出
力を整流回路４によって整流し、整流出力を平滑回路５
によって平滑化して、出力端子６．７から直流出力を得
るようになっている。直流出力の一部は電流／電圧検出
回路８等を経てスイッチング回路３に帰還され、該帰還
信号に基づいて、出力電流または電圧が安定化するよう
に、スイッチング回路３が制御動作をする。

前記平滑回路５は、整流回路４から与えられる整流入力
を平滑化する平滑用チョークコイルＬ２、Ｌ３及びコン
デンサＣ２，Ｃ３，０４等を備えて構成されている。こ
の場合、平滑用チョークコイルＬ２、Ｌ３としては、フ
ェライト磁心に巻線を施したものを使用するのが普通で
ある。

従来技術の欠点 ところで、この種の電源回路においては、平滑回路５を
構成するチョークコイルＬ２、Ｌ３に直流重畳電流が流
れるから、直流重畳特性を向上させる必要がある。

ところがフェライト磁心によって構成された従来のチョ
ークコイルＬ２、Ｌ３は、コイルのインダクタンスＬの
急落する電流値が小さく、これを補うためにフェライト
磁心を大型化せざるを得なかった。このため、他の回路
部品の小型化が急速に進む中で、チョークコイルＬ２、
Ｌ３の小型化だけ取り残され、全体形状の小型化、高密
度実装化を図る上の大きな障害となっていた。

本発明の目的 そこで本発明は上述する従来からの問題点を解決し、例
えばＤＣ−ＤＣコンバータ等において、平滑回路を構成
するチョークコイルの直流重畳特性を向上させ、小型化
を図った電源回路を提供することを目的とする。

本発明の構成 上記目的を達成するため、本発明に係る電源回路は、平
滑回路を構成する平滑用コイルの少なくとも一つを、ア
モルファス磁性材料で成るトロイダル型磁心に巻線を施
したもので構成したことを特徴とする。

即ち５本発明においては、従来フェライト磁心に巻線を
施していた第１図のチョークコイルＬ２、Ｌ３の両方ま
たは片方を、アモルファス磁性材料で成るトロイダル型
磁心に巻線を施したもので構成するものである。アモル
ファス磁性材料は、例えばＦｅ−Ｎ１−Ｇｏ金合金、溶
解させた状態がる。普通の金属は、特有の結晶構造を有
するが、アモルファス磁性材料は上述のような速度で超
急冷するので、結晶構造を作ることができず、無定形合
金となる。

このアモルファス磁性材料によって構成された磁心は、
Ｂ−Ｈ曲線における角型比が高く、著しく小さな保磁力
を有していること、コア損失が小さく、温度上昇を低く
抑えることができるため、小型化容易であること、電源
回路用の磁心として用いた場合には、効率の向上、広範
囲の電圧制御、安定した温度特性が得られること等の優
れた利点がある。従って、平滑回路を構成するチョーク
コイルＬ２またはＬ３を、７モルコア・ス磁性材料で成
る磁心に巻線を施した構成とすることにより、直流重畳
特性を向上させつつ、コイルの小型化、高効率化、高性
能化を達成することができる。また、フェライト磁心と
同程度のアモルファス磁心を用いれば、インダクタンス
値の増大により、チョークコイルＬ２またはＬ３の平滑
作用が向上するので、平滑用コンデンサ０２〜Ｃ４の容
量値を低下させ、小型化を図ることが可能になる。

第２図はフェライト磁心を用いた従来のチョークコイル
と、アモルファス磁性材料で成る磁心を用いた本発明に
係るチョークコイルの直流重畳特性を示す。第２図の曲
線Ａが本発明に係るチョークコイルの直流重畳特性、曲
線Ｂが従来のチョークコイルの直流重畳特性である０図
示するように、従来のチョークコイルの場合は、コイル
電流０．５Ａ前後でインダクタンス値が約８００ｇＨか
らその約半分の４００１ＬＨ程度まで急落し、定格電流
ＩＡでは１３０＃Ｈの非常に小さな値まで落ち込んでし
まう。これに対し、本発明に係るチョークコイルは、電
流の増加に対するインダクタンス値の低下幅が非常に小
さく、定格電流ＩＡに対しても６２０ｇＨの高いインダ
クタンス値を確保することができる。

アモルファス合金は、その製造方法により形状が限定さ
れ、通常、リボン状に形成される。このため、磁心とし
て用いる場合には、フェライト等の場合のような任意の
形状を取ることができず、トロイダル型となるのが普通
である。第３図はアモルファス磁性材料を用いた本発明
に係るチョークコイルの正面図を示し、リボン状のアモ
ルファス磁性材料ｌＯ，１Ｏ１１１０，を適当数だけ積
層して、ギャップＧａを有するトロイダル型の磁心１１
を構成し、この磁心１１に巻線１２を施した構造となっ
ている。

前記ギャップＧａは磁気飽和を防ぐために設けられたも
のである。このギャップＧａの幅は、通常、肉眼では識
別できない数十〜数百ｇｍ程度の微小間隔として形成さ
れる。このため、ギャップＧａのある方向を見分けるこ
とができず、当該アモルファス磁性材料を使用したチョ
ークコイルＬ２またはＬ３を基板上等に実装する場合、
第４図に示すように、前記ギャップＧａ部分に近接して
、他のチョークコイルＬ３またはＬ２等が対向して配置
され、ギャップＧａ部分から生じる漏洩磁束φによって
相互干渉を起し、所定の性能を満せなくなる場合がある
。

そこでこの実施例では、前記ギャップＧａにギャップ識
別標識１３を設けた構造となっている。このようなギャ
ップ識別標識１３を設けると、例えば第５図に示すよう
に、チョークコイルＬ２とＬ３とを近接して実装する場
合に、前記ギャップ識別標識１３を見ながら、チョーク
コイルＬ２及びＬ３のギャップＧａが互いに反対方向を
向くように配置し、ギャップＧａからの漏洩磁束による
相互干渉を防止することができる。

前記ギャップ識別標識１３は、ギャップＧａの存在を外
部から肉眼で識別し得るようなものであればよい。この
実施例では、その−例として、ギャップＧａの幅と略同
じ厚さを持つシート状またはフィルム状の非磁性体スペ
ーサ１３を、ギャップＧａに差し込んだ構造のものを示
している。該スペーサ１３は外部から見易いように、磁
心の外周面または軸方向の端面に突出させる。また、ス
ペーサ１３は磁心とは異なる着色を施すと、明確に識別
し得て便利である。

なお、上記説明では、ＤＣ−ＤＣコンバータノ出力回路
を構成する平滑回路を例にとって説明したが、例えば商
用交流電源を整流し、平滑化する構成の電源回路におい
て、その平滑回路に対して適用する等、他の方式の電源
回路に適用することも可能である。

本発明の効果 以上述べたように、本発明に係る電源回路は、平滑回路
を構成する平滑用コイルの少なくとも一つを、アモルフ
ァス磁性材料で成るトロイダル型磁心に巻線を施したも
ので構成したことを特徴とするから、例えばＤＣ−ＤＣ
コンバータ等において、平滑回路を構成するチョークコ
イルの直流重畳特性を向−トさせ、小型化を図った電源
回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＤＣ−ＤＣコンバータの回路図、第２図は本発
明に係るチョークコイルの直流重畳特性を、従来のチョ
ークコイルのそれと比較して示す特性図、第３図は本発
明に係るチョークコイルの正面図、第４図はギャップの
漏洩磁束による相互干渉を生じるチョークコイルの配置
関係を示す図、第５図は同じく相互干渉を生じない配置
関係を示す図である。 ３・φ・スイッチング回路　４・・・整流回路５・・・
平滑回路 ｌＯ・−会アモルファス磁性材料 １２−・・巻線 Ｌ２、Ｌ３−・・チョークコイル ５５ コイｔＬ−電、ンｔ、Ｉ（Ａ）− 第３図 第４図 第５図 ５６−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　平滑回路を構成する平滑用コイルの少なくとも
   一つを、アモルファス磁性材料で成るトロイダル型磁心
   に巻線を施したもので構成したことを特徴とする電源回
   路。
2. （２）　前記平滑用コイルは、ギャップを有する１１１
   １記トロイダル型磁心を備え、該ギャップが他のコイル
   類から離れた位置にくるように配置したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の電源回路。