JPS60260120A - スイツチング電源用トランス - 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、各種の映像機器、音響機器、産業機器などに
使用されるスイッチング電源用トランスに関するもので
ある。

従来の構成とその問題点 近年、民生、産業等の分野を問わず［軽、薄。

短　小」の言葉に代表されるたうに、機器の小型。

軽量化の市場ニーズは大なるものがある。中でも、電源
回路に対する要求は非常に強く、従来の大型電源トラン
スから、小型、軽量、高効率を果たすべく、磁心にフェ
ライトコアーを用いたパルストランスを利用するスイッ
チング電源が主流となってきた。

以下図面を参照しながら、上述したようなスイッチング
電源用トランスについて説明する。

第１図は、一般的な自励式スイッチング電源回路を示す
ものである。第１図において、１はパルストランスでア
ル。２ａ＋２ｂＦｉパルストランスの１次巻線、３けベ
ース巻線、４および６け２次出力巻線を示す。６は電圧
検出器であり、２次出力電圧の変動を検知する。７は電
圧制御回路、８はスイッチングトランジスタである。フ
ォトカプラー等の電圧検出器６によって、２次出力電圧
の変動を検出し、電圧制御回路７とパルストランス１の
ベース巻線３によって、スイッチングトランジスタ８の
ベース電流をコントロールして、２次出力電圧の安定化
を図る構成となっている。

第２図はスイッチング電源用トランスの線輪結線図を示
すものである。スイッチング電源用トランスは、機器の
仕向地によって、例えば、日本国内では電気用品取締法
と言うように、各国の安全規格に適合する必要がある。

すなわち、１次巻線２ａ＋　２ｂ、ベース巻線３と２次
出力巻線４，５の間を所定の絶縁厚み、絶縁距離を確保
できるように電気的に絶縁しなければならない。第３図
。

第４図、第６図は従来のスイッチング電源用トランスの
断面図を示すものである。第３図において、９け巻枠を
示す。２は１次巻線、３はベース巻線、１０は絶縁物、
４，６け２次出力巻線、１１はフェライトコアーを示す
。１次巻線２を巻回後、ベース巻線３を施す。ベース巻
線３ば１ターンないし１０タ一ン程度の少巻数で構成さ
れる場合が多く、１次巻線２の真上もしくはその近傍に
巻回されるのが一般的である。次に前述したように、各
国の安全規格に適合できるように、規定の絶縁厚みを有
する紙、フィルム等の絶縁物を複数回巻回して線輪間絶
縁物１０を構成する。絶縁処理後、２次出力巻線４，５
を施してトランスを構成する。

第４図は、第３図における絶縁物を廃し、１次巻線２．
ベース巻線３および２次出力巻線４，５にそれぞれ専用
の巻枠１２．１３を設けた例である。

第４図において、１２は１次巻線２．ベース巻線３用の
巻枠、１３は２次出力巻線４，５用の巻枠、２は１次巻
線、３はベース巻線、４，５は２次出力巻線、１１はフ
ェライトコアーを示すものである。１次巻線２を巻回後
、ベース巻線３を施す。

ベース巻線３の巻回終了後、２次出力巻線用巻枠１８を
１次巻線、ベース巻線用巻枠１２に嵌合結合して後、２
次出力巻線４，６を巻回してトランスを構成する。２次
出力巻線用巻枠１３そのものが、第３図における絶縁物
１０に相当する構成例である。第６図もトランスの従来
例である。第６図において１２ば１次巻線２．ベース巻
線３用の巻枠、３Ｉ／ｉベ一ス巻線を示す。第６図の例
では、第４図におけるベース巻線３を、１次巻線、ベー
ス巻線用巻枠１２いっばいに、均等にスペース巻（ピッ
チ巻）した構成のトランスである。

上記のような構成例では、前述のように、１次巻線２．
ベース巻線３と２次出力巻線４．５の間に、安全規格に
適合するに十分な絶縁物、いわゆる線輪間約縁を施す必
要があり、この線輪間約縁の絶縁厚みは比較的厚く、１
次巻線２と２次出力巻線４，６間の結合度を低下させる
要因となる。

その結果として１次電圧波形は大きなスパイクとリンギ
ングを伴う形となる。壕だ、ベース巻線３は、特別の絶
縁処理を施すことなく１次巻線２の上側またはその近傍
に位置するように巻線処理されるため、ベース巻線３と
１次巻線２の結合は極めて強く、従ってベース電圧波形
は１次電圧波形に全く近似し、大きなリンギングを伴う
ことになり、このリンギングによって異常発振を誘発し
、ついにはスイッチングトランジスタを破壊に至らしめ
る危険を有している。まだ、１次巻線２との結合があま
りにも強過ぎるだめ、２次出力変動を十分に検知できず
、十分なフィードバック機能を有さないと言った欠点を
有するものであった。さらには、ベース巻線３は一般に
は数ターン程度で構成される場合が多く、巻位置の規制
が困難で、また引出しリードの処理にも難が多く、巻線
、配線の自動化を阻害する要因と々るばかりでなく、ベ
ース巻線３のバラツキが、スイッチング電源としての特
性、例えば電圧安定性、負荷変動特性等のバラツキに直
結すると言う大きな欠点を有するものであった。

発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、異常発振の防止を図ると吉も
に、完壁な１次フィードバック機能を有し、安・定した
電気性能を供給するばかりでなく、巻線、配線の自動化
をも可能としたスイッチング電源用トランスを提供する
ものである。

発明の構成 この目的を達成するために本発明のスイッチング電源用
トランスは、コイル部を構成する巻枠の一部に、引出し
リード案内溝を備えた中つばを設け、この中つばによっ
て、ベース巻線専用のスリント状巻線スペースを確保で
きる左右分割型構造表し、この構成によって、１次巻線
上ペース巻線を同一平面上に、夫々の線輪間の結合が比
較的粗結合となるべく左右分割配置され、ベース巻線と
１次巻線および２次出力巻線がバランスよく配置される
ことから異常発振の防止を図ることができることとなる
。寸だ中つばおよび中つばに設けた引出リード案内溝に
よって、ベース巻線の位置規制が容易にできるとともに
ベース巻線引出しリードの直角引出しが可能で、性能の
安定と巻線の自動化を可能にすることができる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第６図は本発明の第１の実施例におけるスイッチング電
源用トランスの断面図を示す。また第７図は第６図の実
施例における巻枠の構成例を示すものである。第６図に
おいて、１４は１次巻線１５゜ベース巻線１６用の巻枠
であり、その一部に１次巻線１５とベース巻線１６を分
割するための中つば１７を備えている。１８は２次出力
巻線１９用の巻枠であり、１次巻線１６．ベース巻線１
６と２次出力巻線１９間の、いわゆる線輪間絶縁をも兼
ね備−えた一体成型品である。また、１５／／′ｉ、１
次巻線、１６１″ｉベ一ス巻線、１９は２次出力巻線、
２０はフェライトコアーを示す。

１次巻線、ベース巻線用巻枠１４に１次巻線１５を施し
た後、中つば１７によって分割確保されたスリット状ベ
ース巻線専用スペースにベース巻線１６を施し、２次出
力巻線用巻枠１８を嵌合結合する。嵌合結合した後、２
次出力巻線１９を施しトランスコイルを構成するが、巻
枠の構成例については第７図をもって詳細に説明する。

第７図において１４は１次巻線、ベース巻線用巻枠であ
り、上記巻枠１４には下端つば１４１Ｌと中つば１７お
よび上端つば１４ｂが備えられている。また中つば１７
には引出しリード案内溝１了ａ・　１７ｂが設けられて
いる。１８は２次出力巻線用巻枠で、方向判別突起１８
１Ｌを設けである。また、２１は巻枠１４の下端つば１
ａａＫＭ設したピン端子である。

中つば１７は１次巻線、ベース巻線用巻枠１４の一部に
設けられ、との中つば１７によって１次巻線１６とベー
ス巻線１６を左右分割配置するよう構成している。ベー
ス巻線１６は通常数ターン程度で設計される場合が多く
、中つば１７と上端つば１４ｂによってつくられるスリ
ット状巻枠スペースに巻回する。中つば１γには引出し
リード案内溝１７ａ、１７ｂが数個設けてあり、その一
方は、例えば案内溝１７＆は１次巻線、ベース巻線用巻
枠１４の胴体の底面１で切り欠き、ベース巻線１６の巻
始めリードの引出しを容易にできるよう構成している。

なお第７図では、中つば１７の引出しリード案内溝の構
成を分かり易くするため上端つばの一部を切り欠いて示
している。下端つげ１４ａにはピン端子２１が植設され
ている。

以上のように本実施例によ′れば、１次巻線、ベース巻
線用巻枠１４の一部に中つば１７を設け、１次巻線１６
とベース巻線１６の結合度を比較的粗結合とすることが
でき、ベース巻線１６と１次巻線１６および２次出力巻
線１９の結合度バランスを良好に保てることから、異常
発振を防止するとともに完壁々１１次フィードバラ機能
を果たすことができる。またベース巻線１６にはスリッ
ト状の巻線スペースを確保できることから巻線のバラツ
キを極少にすることが可能で、スイッチング電源用トラ
ンスとして電圧安定特性、負荷変動特性に優れるトラン
スを構成することができる。さらにベース巻線１６の位
置規制が容易にできるとともにベース巻線１６の引出し
リードの直角引出しが可能で巻線の自動化をも可能にす
ることができる。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。第８図は第２の実施例におけるスイッチング
電源用トランスの断面図である。

第８図は、第６図に示すスイッチング電源用トランスの
１次巻線１５と２次出力巻線１９の結合度をさらに高め
るため、　−１次巻 線１６を規定巻線の棒づつに１５＆、１５ｂと分割し、
それぞれの１次巻線１５ａ・　１５ｂで、２次巻線をは
さみ込む、サンドイッチ巻線法を用いた三重嵌合方式の
スイッチング電源用トランスである。第８図において１
４は１次巻線、ベース巻線用巻枠、１７は同様に分割用
中つば、１８は２次出力巻線用巻枠、２２は１次巻線用
巻枠、１６ａは１次巻線（規定巻数のＶ２）、１６はベ
ース巻線、１８は２次出力巻線、１５１）は１次巻線（
残りの１／２）を示す。

１次巻線（規定巻数の％）１ｓａを巻回後、ベース巻線
１６を施し、２次出力巻線用巻枠１８を嵌合結合する。

２次出力巻線１９を巻回し、さらに１次巻枠２２を嵌合
結合して１次巻線１５ｂ（残りの１／りを施してコイル
を形成する。

以上のように２次出力巻線１９を１次巻線１６ａ。

１５ｂでサンドイッチする巻線法にも応用が可能で、第
２の実施例では、第１の実施例に比し、さらに１次巻線
〜２次巻線間の結合度の向上が図れ、従って１次電圧波
形のスパイクおよびリンギングの低減が可能で、ベース
巻線１６と１次巻線１５ｂの結合が粗に保てることから
、第１の実施例以上の異常発振防止効果と性能の安定を
図ることができる。

なお、第１の実施例において、第７図に示すように中つ
ば１７は上端つば１４ｂの側に配したが、下端つば１４
１Ｌの側に配し、中つば１７と、下端つば１４ａによっ
てベース巻線専用スリット状の巻、線スペースを確保し
ても良い。また第１．第２の実施例において、１次巻線
〜２次出力巻線間の絶縁は、それぞれの巻枠が組輪間の
絶縁体を兼ねる嵌合方式としたが、第９図に示すように
、線輪間の絶縁体を、各国の安全規格に適合するよう配
慮した紙、フィルム等を利用しても良い。第９図におい
て、１４け巻枠、１７は１次巻線１５１Ｌとベース巻線
１６を分割するだめの巻枠１４に備えられた中つげ、２
３，２４ｔＩｉ線輪間の絶縁物を示し、１９は２次出力
巻線、１６ｂけ半分の１次巻線を示すものである。

発明の効果 以上のように本発明は、コイル部を構成する巻枠の一部
に、引出しリード案内溝を備えた中つばを設け、この中
つばによって、ベース巻線専用のスリット状巻線スペー
スを確保できる左右分割型の巻枠構造とし、１次巻線と
ベース巻線を同一平面上に、夫々の線輪間の結合が比較
的粗となるべく左右分割配置することによって、異常発
振を防止するばかりでなく、完壁な１次フィードバック
機能を有し、電圧安定性、負荷変動特性に優れる巻線、
配線の自動化が可能なスイッチング電源用トランスを提
供することができ、その実用的効果は犬なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は自励式スイッチング電源回路図、第２図はスイ
ッチング電源用トランスの線輪結線図、第３図は従来の
スイッチング電源用トランスの断面図、第４図は従来の
スイッチング電源用トランスの断面図、第５図は従来の
スイッチング電源用トランスの断面図、第６図は本発明
の第１の実施例におけるスイッチング電源用トランスの
断面図、第７図は同トランスに用いる巻枠の分解斜視図
、第８図、第９図は他の実施例の断面図である。 １４・・・・・・１次巻線、ベース巻線用巻枠、１６゜
１６１Ｌ、１５ｔ）・・・・・・１次巻線、１６・・・
・・・ベース巻線、１７・・・・・・中つば、１７ａ、
１７ｂ・・・・・・引出しリード案内溝、１８・・・・
・・２次出力巻線用巻枠、１９・・・・・・２次出力巻
線、２０・・・・・・フェライトコアー、２１・・・・
・・ピン端子、２２・・・・・・１次巻線用巻枠、２３
゜２４・・・・・・絶縁物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １次巻線、ベース巻線を巻回する巻棒の一部に、引出し
   リード案内溝を備えた中つばを設け、上記中つばによっ
   て、ベース巻線専用のスリット状巻線スペースを確保で
   きる左右分割型の巻枠構造とし、１次巻線とベース巻線
   を同一平面上に夫々の線輪間の結合が比較的粗結合とな
   るべく、左右分割配置し、絶縁処理後、２次出力巻線を
   巻回し、この巻枠に磁心を組込んで構成されるスイッチ
   ング電源用トランス。