JPS6038805A - 超短波電力変換に適した変圧器 - 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］ 本発明は超短波（Ｖ）ＩＦ）スイッチング電力源に使用
される電力変圧器に関する。

［従来技術］ 通常のオフ・ライン・スイッチング電力源は２次回路を
１次事業線源から隔１ｔｉｌｉするのに変圧器を使用し
ている。代表的には、整流器及びフィルタのコンデンサ
が結合さオして、事業線のＡＣが高レベルのＤＣ電圧（
１００乃至４００Ｖ）に変換され、このＤＣ電圧が変圧
器、電力スイッチング回路及び２次の整流器／フィルタ
回路を介して、変圧器の２次側から、高い電流容量の低
いＤＣ電圧が発生されている。この例の場合には、フィ
ルタの素子が著しく小さくてすみ、重量が軽く、価格の
経済性が得られるという利点が高いスイツチング周波数
で動作する場合に実現されている。

通常のスイッチング電力源は代表的な場合、２０　ｋ　
Ｉ−Ｉ　ｚの近傍のスイッチング周波数で動作している
。著しい実装密度の改善はもしこの電力源がＩ　Ｍ　Ｈ
ｚに達するスイッチング周波数で動作する様に適合され
ている場合に実現出来る。しかしながら、この超短波（
ＶＨＦ）での動作は変圧器の構造に著しい変更を必要と
する。もし効果的に電力を送りたい場合には、１次巻線
及び２次゛巻線間もしくは２次巻線及び３次巻線間のも
れインダクタンスがかなり減少されなければならない。

もれインダクタンスを最小にするためには問題となる導
線が物理的に出来るだけ接近していなくてはならない。

スイッチング周波数が増大するにつれ、表皮効果の如き
他の悪い寄生効果が主なる問題点となる。さらに国際安
全標準と矛盾する幾何学的形状及び均一性の制約から問
題が複雑となる。この安全標準は事業用線基準１次回路
と要員にさらされている２次回路との間にＡＣ３７５０
Ｖ迄の電圧に耐える絶縁性を要求している。国際標準に
よれば他に１次及び２次巻線間の導電性上の安全シール
ド（しばしばスクリーンと呼ばれる）並びに１次導体及
び他の導体表面間の表面通路間に３乃至８ｍｍの厳密な
間隔が要請される。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的はＶＨＦの範囲のスイッチング周波数で動
作する事によって課せられる寸法、重量及び価格の経済
性を与え、他方１次巻線及び２次巻線間の電気的絶縁性
からみた安全」二の要求をｄｊ足させる電力変圧器を与
える事にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は主要な巻線間のもれインダクタンス及び他の悪
い寄生効果を減少させ、１次巻線及び２次巻線間の絶縁
に対して物理及び電気的安全の要求を満足させる事によ
ってＶ　Ｉ−Ｔ　Ｆ範囲内で動作し得る電力変圧器を与
える事によって上述の要件を満足させる。

本発明の変圧器は内部及び外部セクションを有する望遠
鏡型ボビン組立体を使用する。両セクションは互に滑行
して２つのセクション間に内部の間隙もしくは室を形成
している。代表的な場合内部室はボビン組立体の外部に
出る狭い導管もしくは開孔を有する。導管の軸はボビン
組立体の長手軸に略平行である。

望遠鏡型の組立体を使用して形成される変圧器はこれを
使用する電圧変換器の型及び対応するコア組立体の寸法
及び形状に依存していくつかの実施例を有する。

第１の実施例では、変圧器は順方向平均型スイッチング
電力変換器中に使用される様に設計されており、鉢型磁
気月料のコア組立体を使用する。

他の実施例は同様に順方向の平均型変換器において使用
される様に設計され、Ｅ型磁気コア組立体を使用する。

これ等の順方向平均型実施例においては、１次巻線及び
２次巻線間のもれインダクタンスが最小にされＶＨＦ範
囲での変圧器の好ましい動作が得られる。１次巻線は外
部のボビン・セクション上に巻かれ、導線は外部ボビン
・セクション中の開孔を通して内部及び外部ボビン・セ
クションにより画定される内部室を通過している。

次に１次導線はボビン組立体から狭い導管を通して外部
に出る。２次巻線はボビンの外部セクション上の１次巻
線上に物理的に接近して巻かれる。

第３の実施例はＥ型磁気月料のコア組立体を使用して周
波数変調（ＦＭ）スイッチ電力変換器中に使用される様
に設計されている。このＦＭ実施例においては２次巻線
と３次巻線の間のもれインダクタンスが最小にされる。

この第３の実施例においては１次巻線は内部ボビン・セ
クション上に巻かれて内部室を占有していて、導線が」
二連の導管を通して外に出ている。２次及び３次巻線は
外部ボビン・セクション上に物理的に接近して巻かれて
いる。

［実施例］ 第１図は本発明に従う変圧器１１を使用した順方向平均
型のスイッチング変換器の電力段の概略図である。変圧
器１１は接地保設巻線シールド１２、−回巻きの２次巻
線１３．１次基準サービス電圧巻線１４、中間２次巻線
１６及び１次巻線］７によって特徴付けられる。

以下説明される変圧器１１の好ましい実施例は安全シー
ルドを含むが、この安全シールド１２は変圧器１１の性
能に影響を与える事なく、又本発明の目的を離れる事な
く省略する事が出来る。

ダイオード１８及び１９は整流ダイオード及び夫々自由
回転ダイオードとしての働きをする。２次端子１０及び
２０は誘電性及び容量性を使用したフィルタ（図示され
ず）に接続され、有用なフィルタされた出力電圧を発生
している。ＶＨＦ応用の場合のダイオード１８及び１９
は代表的には順方向電圧降下の低い高速逆方向回復ダイ
オードである。この応用に適した理想的なダイオードは
ショッ１−キ・ダイオードである。

中間巻線１６は事業剛線絶縁２次巻線であり、小型変圧
器２１を駆動して、必要とされる追加の出力電圧を発生
するものである。変圧器２１はすでに中間の巻線１６に
よって１次の巻線から絶縁されているので変圧器１１に
対して課せられる厳密な安全性の要求を滴定する必要が
ない。

変圧器２１と類似の追加の変圧器が端子２２及び２３に
接続出来、他の出力電圧を発生する事も出来る。

一回巻線１３は最低の出力電圧を発生するが、これは通
常最高の出力電流を表わしている。単一の出力電圧のみ
が必要とされる応用では、中間巻線１６及び変圧器２１
を省く事が出来る。

１次巻線１７は高速スイッチング装置２４によって発生
されるさい断されたｒ）Ｃ電圧によって駆動される。こ
れは端子２６及び２７間に印加される高いＤＣ電圧をさ
い断するものである。一般に、この高いＤＣ電圧は１０
０乃至４００Ｖ　（ＤＣ）の範囲にあり、正弦波事業用
電源から、整流及びフィルタ装置（図示されず）を介し
て誘導されるものである。スイッチング装置２４は代表
的には制御端子２８に印加される一定周波数のパルス幅
変調（ＰＷＭ）によって制御される。この制御信号によ
って装置２４は導電状態と非導電状態の間をスイッチし
、上述のさい断機能を遂行する。ＶＨＦの場合のスイッ
チング応用では、スイッチング装置２４は代表的には高
電圧、高電流電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）である。

端子２８に印加されるＰＷＭ信号は通常、出力電圧即ち
変換器によって発生される電圧を感知し、この電圧を基
準に対して比較するフィードバック・システム（図示さ
れず）によって発生される。フィードバック・システム
はこの比較の結果を使用し、装置２４の端子２８に印加
されるパルス信号を変調して、端子２６及び２７間に印
加されるＤＣ入力電圧の大きさ並びに変換器によって与
えられる出力電圧に拘らず相対的に一定な出力電圧を保
持する。

サービス巻線１４上の信号は整流及びフィルタされて変
圧器」１の１次側上に存在する電子回路に低電圧電力源
を与える。

第２図を参照するに、変圧器２９は本発明の他の実施例
であり、代表的な周波数変調（ＦＭ）変換器の電力段に
使用されるものである。変圧器２９は１次巻線３１、整
流ダイオード３３及び３４が接続された中央タップ２次
巻線並びに３次コンデンサ３７を有する３次巻線３６を
有する。

整流器（図示されず）を使用して正弦波事業電源から誘
導される高ＤＣ電圧はバルク・コンデンサ４１及び４２
にまたがる端子３８及び３９間に印加される。この電圧
は代表的な場合２００乃至４００ｖの範囲にある。スイ
ッチ装置４３及び４４は各々５０％のデュウティ・サイ
クルで交互に動作し、端子４６及び４７間に平衝方形波
電圧を発生する。電圧の対称性にわずかな非平衝性があ
ると、これは直列に接続されたプロツキンク・コンデン
サ４８によって補償される。Ｖ　ＨＦスイッチング応用
の場合には、装置４３及び４４は高電圧、高電流ＦＥＴ
である。

３次コンデンサ３７は変圧器２９によって１次回路に反
射されインダクタ４９と共にフィルタ回路網が形成され
る。このフィルタ回路網は端子４６及び４７間の方形波
電圧に作用を及ぼす。装置４３及び４４のスイッチング
周波数が増大する事によって方形波電圧の周波数が増大
すると、３次コンデンサ３７および巻線３６間の電圧は
減少する。

この電圧の減少は２次巻線に反映され、ダイオード３３
及び３４によって整流され、インダクータ５１及びコン
デンサ５２によってフィルタされ、端子５３の出力電圧
を減少させる。スイッチング周波数が減少すると反対の
結果が生ずる。従って、装置４３及び４４のスイッチン
グ周波数は突極的に端子５３に現われる出力電圧を変化
させる。実際には、制御ブロック５４が出力端子５３で
感知された電圧を基準電圧（図示されず）と比較し、可
変周波数の位相のずれたパルス信号を発生する。

この信号が装置４３及び４４の制御端子５６及び５７に
夫々印加される。

第２図には示されていないが、第１図の変圧器２１、と
同様に３次巻線３６に追加の変圧器を接続する事によっ
て他の出力電圧を発生する事が出来る。

スイッチング周波数が一定で印加制御信号のパルス幅を
変化させる事によって調節が行われる第１図の順方向平
均型ＰＷＭ回路とは異なり、第２図のＦＭ回路はパルス
幅を一定の５０％デユティ・サイクルに保持したまま制
御信号の周波数を変化させる事によって調節を保持する
。

第１図の順方向平均型回路においては、１次巻線１７と
２次巻線１３．１６間のもれインダクタンスはスイッチ
ング周波数が増大する時に主要な問題点となる。効率的
に電力を送るためにはこのもれインダクタンスは最小に
されなければならない。第２図のＦＭ回路においては、
１次巻線３１及び２７Ａ巻線間のもれインダクタンスの
減少は重要ではない。なんとなればこのもれインダグタ
ンスはインダクタ４９に直列に現わｊυるからである。

しかしながら、このＦＭ構造においては、２次巻線３２
及び３次巻線３６間のもれインダクタンスは最小にする
必要がある。第１図及び第２図に示された構造では、Ｖ
　Ｉ−Ｉ　Ｆ範［１１Ｆ＋におけるスイッチング周波数
の動作を増強するためには、主要巻線間のもれインダク
タンスの減少を要求とする。主要巻線間のもれインダク
タンスを減少するためにはこれ等の巻線は物理的に出来
るだけ接近していなくてはならない。しかしながら、多
くの国によって採用されている安全標準は事業用電力源
を使用する電気装置に対し事業用電力源を基準にする１
次回路及び要員に露らされる２次回路間に電気的絶縁が
保たれる事を要求している。これ等の絶縁標準は代表的
な場合、破壊電圧が高い事だけでなく、表面経路上で測
定された沿面距離及びすき間圧ｆ、；１（で表わされる
物理的隔離が最小限の値に保持される事を要求する。成
る国、例えば英国ではさらに変圧器の１次及び２次巻線
間に接地された導電性シールドを必要とする。これ等の
国内標準は上述のＶ　Ｉ−Ｉ　Ｆ範囲のスイッチング電
力源の動作に対する要求とは矛盾する。以下説明される
３つの変圧器の実施例は独自の望遠鏡型巻線ボビン設計
を改良された変圧器の巻線技術と組合して、第１図の順
方向平均型スイッチング構造及び第２図のＦＭスイッチ
ング構造の応用に適した変圧器を与える。この結果、変
圧器はスイッチング周波数が増大する時に現われる主要
巻線間のもれインダクタンスのみならず他の寄生電気効
果を減少する。

又これらの変圧器は国内及び国際安全標準を満足し、こ
れによってこれ等の変圧）１Ｋを組込んだ製品が世界的
な市場性を得る様になる。これ等の３つの実施例は例と
して示されるもので−あり、本発明を制限するものでは
ない事に注意さＩＬだい。

［ＦＭ変変圧コ コ３，４及び５図に示された第１の実施例は０゜５ＭＨ
ｚの通常のスイッチング周波数、［１１８２５０ワツト
の出力電力で動作するＦＭ変換器（第２１剥）中で使用
される変圧器を与える。

第３ａ図を参照するに、１時ボビン管５８はプラスチッ
クで成形されている。管５８の底面は第３Ｃ図に示され
ている。ボビン管５８は円筒状の通路５９を有し、以下
に説明される磁化可能な材料のコア組立体の楔部分を受
取る様になっている。

管５８は１次巻線の引出し導線海６１を有し、１次巻線
の巻っけが容易にさオシ、又狭い絶縁導管６２を有し１
次巻線の引出し導線がボビン管５８から出る様になって
いる。１次端子ベース６３は１次端子６４を支持してい
て、これに組立後の導管６２内に於る１次引出し導線が
接続される様になっている。１次端子ベース６３は最終
組立中に例えばねじ６７によってボビン管５８に取付け
られる。

３次／２次ボビン・スリーブ６８は第３ｂ図に示され、
底面図が第３ｄ図に示されている。ボビンｔ゛スリーブ
６８も又プラスティックで成形されている。ボビン・ス
リーブ６８はスリーブ６８を２つのセクション７１及び
７２に分離する巻線分離器６９を有する。セクション７
１及び７２は夫々以下説明される並列に巻取られる３次
巻線の半分が巻付けられる様になっている。ボビン・ス
リーブ６８は略円筒状の通路７３を有し、最終組立て中
に望遠鏡の様にボビン管５８を受取る様になっている。

組立てられた時、ボビン管５８及びボビン・スリーブ６
８は略円筒状のすき間を形成する。組立てられた時に、
整列キイ７０がボビン管５８の導管６２の部分とはめ合
いにされ、最終組立体の管５８及びスリーブ６８の適切
な整列が保証される様になっている。

ボビン・スリーブ６８は又３次巻線が通過する様にさオ
した３次線応力解放溝７４を含んでいる。

３次巻線は例えば保持器７６の如き３次導線保持装置に
よって溝７４に保持される。保持器７６は自己結合ピン
７７によってボビン・スリーブ６８に取付けられる様に
なっている。溝７４から３次巻線の引出し導体は導巻７
８を通過して、３次端子７９で終っている。３次端子カ
バー板８１がボビン・スリーブ６８に取付けられている
。

ＦＭ変圧器の巻線及び組立体は第４図及び第５図に示さ
れている。第４ａ図において、２組の並列３次巻線８２
は１対の３次巻線の引出し導線８４上に薄い絶縁スリー
ブ８３を滑込ませる事によってボビン・スリーブ６８上
で巻き始められる。

３次引出し導線８４は通常の磁石線もしくはりッツ線で
あり、３次巻線８２中の表皮効果及び電流集中を軽減す
るものである。リンツ導線は多くの個々に絶縁された精
密な寸法の線がよられている配線配列体であり、各より
は線の成る妥当な長さの間で群中の断面のすべての可能
な位置を占めるものである。線対８４及びスリーブ８３
は３次の応力解放溝７４中に装着され、保持器７６及び
ピン７７によって固定される。

３次巻線８２は巻線分離器６９の両側上に平行な巻線の
幻として巻かれている。２対の巻線８２は２対の２次バ
ンド（第５図に示されている）と対称的に対にされ、２
次の中心タップの両側上に最小の均一なもれインダクタ
ンスを保持するために必要である。両者の３次巻線８２
はボビン・スリーブ６８の夫々の対向端に進み、巻線の
第１の層が形成され、これは絶縁テープ（図示されず）
の単一層によって覆われる。巻線８２は次に第２の層と
して分離器６９の方に戻される。残りの３次引出し導線
（断面が示されている）が残された溝７４中にはめ込ま
れ、他の保持器７６及びピン７７によって固定される。

次に３次引出し導線８６は絶縁スリーブ（図示されず）
によって覆われる。ピン７９への３次導線の最終接続は
２次バンドがその後の製造工程で取付けられる迄遅らせ
られる。

ここで第４ｂ図を参照するに、１次巻線８７は導管６２
中に引出し導線８８を通し、次に引出し導線を溝６１に
通す事によってボビン管５８」二から巻き始められる。

線８８は例えば、リンツ線もしくは通常の磁石線であり
得る。次に１次巻線８７はボビン管５８上を導管６２の
方に向かって巻かれる。最後の巻付けが終ると、残りの
引出し導線８９は絶縁スリーブ９１で固定され導管６２
中に装着される。

ＦＭ変圧器の最終組立体の分解図が第５図に示されてい
る。管５８」二の１次巻線８７及びスリーブ６８（第４
ａ図）上の３次巻線８２は図面を簡単にするために第５
図には示されていない。

２次巻線バンド９２（第２図３２）は中央タップの両側
に一回巻かれている。この中央タップ付き２次巻線は例
えばその上にＦ　Ｍ変圧器が突極的に搭載される印刷回
路カード」二の導電性ラン１−・パターンによって形成
される。２次バンド９２は例えば型打ち加された銅条片
によって形成される。

２次バンド９２は３次線巻上に固定され、ハン１〜の両
端をバンド絶縁体９３に刻して引付ける事によって閉ざ
される。２次バンド９２は例えば折曲げ可能なタブ９４
の如き保持器によって閉位置に保持される。次に３次巻
線の引出し部（図示されず）は導管７８を通され、３次
端子ピン７９にはんだ付けされる。

この時点で、３次コンデンサ９６が３次端子７９に取付
けらｉｃ、はんだ付けされる。３次コンデンサ９６は高
周波コンデンサであり、例えば銀−雲母型コンデンサで
ある。次に３次端子被覆板８１がボビン・スリーブ６８
に固定される。

１次導線８８及び８９がここで１次端子６４に取付けら
れはんだ付けされ、１次端子ベース６３がボビン管５８
に取付けられる。

ここでボビン管５８及びボビン・スリーブ６８は、ボビ
ン管５８が円筒状の通路７３に導入される様に互に望遠
鏡の如く滑込まされる。望遠鏡状に組立てられた後、１
次巻線８７（第４ｂ図）はボビン管５８およびボビン・
スリーブ６８によって形成される絶縁された内部すき間
空間を占有する。

２片の磁化可能材料コア組立体（−片９７が第５図に示
されている）は、極部９８が円筒通路５９内に導入され
る様にボビン組立体中に設置される。磁化可能材料コア
組立体は例えばＦ’　ｅｒ　ｒ　ｏ　ｘ　Ｃ１Ｊｂ　ｅ
社によって製造されているＩ”：　Ｃ−３５型のもので
ある。

本発明の手法に従って構成され、上述のＥＣ−３５型コ
アと一致する寸法の変圧器は１次巻線及び短絡３次巻線
間のもれインダクタンスが２．３５マイクロヘンリー、
１次巻線及び中央タップに短絡された２次巻線の一方間
のもれインダクタンスが５．３８マイクロヘンリー並び
に３次巻線及び中央タップに短絡された２次巻線の一方
間のもれインダクタンスが２．８１マイクロヘンリーを
示した。

このＦＭ変圧器は１次及び２次巻線間に安全シールドが
介在していないが、独自の２片ボビン構造体によって国
際安全標準を満足している事に注意されたい。

［Ｅ型コアを有する順方向平均化変圧器］本発明の第２
の実施例は第６図、第７図及び第８図に示されている。

この第２の実施例は略ＩＭＩＩｚのスイッチ周波数で動
作し、略２５０ワツトの出力電力を与える順方向平均型
変換器（第１図を参照）中で使用される変圧器である。

第６　（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）図はＥ型態化可能材料のコア
組立体を使用している２片ボビンを示している。第６ａ
図はボビン管９９の側面図である。

第６ｃ図は第６ａ図のボビン管９９を断面を含まない線
Ａ−Ａから見た図である。第６ｂ図はボビン・スリーブ
１１２の側面図である。第６ｄ図は第６ｂ図のボビン・
スリーブ１１２を断面を含まない線Ｂ−Ｂから見た図で
ある。

第６図を参照するに、ボビン管９９はプラスチックで成
形されており、これを通して（第６図で破線で示された
）Ｅ型態化可能材料のコア組立体１、０３の円筒極部分
１０２を受入れるための円筒通路１０１を有する。変圧
器のすべての巻線はボビン・スリーブ１１２上に巻かれ
るが、ボビン管９９のセクション１０６上に巻かれる１
次サービス電圧巻線１１７は別である。ボビン・スリー
ブ１１２は同様にプラスチック成形されており、磁個可
能な材料のコア組立体１０３の円筒極部１０２を受入れ
るための円筒状通路１１６を有する。

第６図及び第７図を参照するに、管の肩部１０４は管９
９の周辺の略３２０度を包囲し、管９９及びスリーブ１
１２を望遠鏡状に組立てる際の１次のサービス電圧巻線
１１７の移動を防止する動きを有する。

１次電圧サービス巻線１１７の２つの引出し導線１１８
（第１図）は管の肩部１０４の裂は目、管９９の通路部
分１０７及び狭い導管１０８を通してボビン組立体から
外部に出される。２本のサービス電圧引出し導線１１８
は後の製造段階で１対のサービス電圧端子ピン１０９に
はんだ付けされる。

１次巻線（第１図の１７で概略的に示されている）はボ
ビン・スリーブ１１２の凹み１１１中に巻かれる。１次
巻線は代表的には平行に巻がれた多重導体巻線であり、
その引出し導線１１９（第７図）はスリーブ引出し口１
１３（第６図）を通過して管９９のセクション１０′１
の近くに形成された室中に延びている。次に１次引出し
導線は狭い導管１０８を通して１次端子ピン１１４には
んだ付けされる。

完成された変圧器の断面を示す第８図を参照するに、１
次巻線１２１はスリーブ１１２の全幅を覆うに十分な幅
の薄い絶縁テープの２つの層１２２によって覆わＪして
いる。２重［１２２上には、例えば銅である薄い導電性
テープが一回巻かれる事によって形成される安全シール
ドもしくはスクリーン１２３がボビン・スリーブ１１２
の全長さを覆う様に置かれている。導電性シールド１２
３には編れた線１２５がはんだ付けされている。この線
は変圧器が電力変換器に使用される時にシールド１２３
を接地表面に接続する導線としての働き伝する。

シールドは薄い絶縁層１２４によって被覆されている。

次の層は中間の２次巻線（第１−図、１６）である。中
間の２次巻線は代表的には平行な、纏れた線が複数回巻
かれたものを含む。中間２次巻線が形成された後、中間
２次巻線の引出し導線１２９はボビン・スリーブ１１２
中の導管１４１を通過さｉＬ、中間２次端子ピン１３２
にはんだ付けされる。中間２次巻線１２６は次に絶縁体
の薄い層１２７によって覆われる。

巻線Ｎ１２８は一回巻きの２次巻線（第１図、１３）を
形成する、例えば銅である導電性材料の成形バンドであ
る。成形巻線１２８は絶縁Ｊｉ１２７上に滑行され、従
ってこれ迄に説明されたボビン・スリーブ１１２上に関
連するものである。保持装置、たとえば、絶縁ねし１３
３が巻線１２８を絶縁体１３４に対して堅くしめつける
のに使用される。

ダイオード・パッケージ１３６の各々はこの応用では整
流ダイオード（第１図、］８）及び自由回転ダイオード
（第１図、１９）として使用される２つのダイオードを
使用する点にある。２つのパッケージ１３６即ち並列に
接続さＪしたダイオードを２組使用する事が出来る。各
組は一個の整流ダイオード及び一つの自由回転ダイオー
ドを含む。

出力電流が少なくてすむ応用では一方のダイオード・パ
ッケージ１３６が省略される。Ｖ　ＨＦ応用の場合には
、パッケージ１３６のダイオードは代表的にはショット
キ・ダイオードである。ダイオード・パッケージ１３６
は第７図に示された如く反対側から巻線１２８中に挿入
され、はんだで固定される。第７図を参照するに、各々
巻線が割当てられているボビン管９９及びボビン・スリ
ーブ１１２は管９９をスリーブ１１２中に遠望鏡状に滑
行させる事によって一体にされる。この組立中に、１次
巻線の引出し導線１１９及びサービス電圧引出し導線１
１８が狭い導管１０８を通され、適切ピン１０９及び１
１４にはんだ付けされて終っている。完全に組立が終っ
た時には、スリーブ・リム１３７は第８図に示された如
く管の肩部１３８に隣接している。

望遠鏡状トこ組立てた後に、絶縁室（第８図、１４３）
がボビン管９９の領域１０７の近傍のボビン管９９及び
ボビン・スリーブ１１２間に形成される。１次巻線の引
出し導線１１９はボビン・スリーブ１１２の開孔１１３
を通して室１４３に導入される。１次巻線の引出し心線
１１９は絶縁室１４３を通して、１次のサービス電圧引
出し導線及び２組の引出し導線は絶縁導管１０８を通し
てボビン組立体から外に出される。

この方法に従って製造さＪした変圧器は全世界に広まっ
ているすべての国内安全標準を越えている。

又上述のＥＣ−３５型コアと両立する寸法に構成さＩす
る時には、変圧器は１次及び−回巻きの２次巻線間に０
．３５マイクロヘンリのもれインダクタンスを、１次及
び中間２７Ａ巻線間に０．２マイクロヘンリのもれイン
ダクタンスを示す。

１次導線１２１及び−回巻き２次巻線１２８間のきわめ
て低いもれインダクタンスは１次巻線１２１が効果的に
平坦で、２次巻線１２８を均一に１次巻線１２１に給金
させる平坦な銅バンド構造体１２８によって達成される
。１次巻線１２１及び中間２次巻線１２６間の低いもオ
もインダクタンスは各巻線の効果的な平坦性、接近性及
び一様性並びに導線の寸法、上り数並びに１次巻線１２
１の各巻き及び中間２次巻線１２６の各巻き間に最大の
結合を生ずる巻線比によって達成される。

変圧器を印刷回路板の如き取付は表面に取付ける時に、
端子ピン１０９．１１４及び１３２は板の表面の開孔中
に挿入され、板の表面上に付着されている導電性回路に
はんだ付けされ１次巻線１２１．２次巻線１２６及び板
上に取付けられている他の素子間の電気的経路が完成さ
れる。平坦な巻線１２８の延長部１３９は印刷回路板中
の溝状の開孔に挿入され、印刷回路板の表面に付着され
る表面に配向された導電性回路にはんだ付けされる。２
重ダイオード・パッケージ１３６がねじによって熱付け
（共に図示さＪＬず）に取付けられる。

実際には、５（＝Ｊけは変圧器に極めて近く、もしくは
部分的に変圧器の下に取付ける事が出来る。２重ダイオ
ード・パッケージ１３６は代表的にはねじ用開孔１４２
を有するタブ部分１４１がパッケージにされたダイオー
ドの共通の陰極端子に一致する様に構成される。

［林状のコアを有する順方向平均型変圧器」本発明に従
う変圧器の第３の実施例は第９（ａ。

ｂ、ｃ）図、第１０　（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）図、第１１図
、第１２図、及び第１３図に示されている。

この第３実施例は出力電力が略２００ワツトで、スイッ
チング周波数Ｉ　Ｍ　Ｈｚで動作される順方向平均型変
換器（第１図）に使用される変圧器である。

第９ａ図は標準フェライト材オ゛８１の林状コア１４４
を示している。林状のコア１４４は代表的には引出し導
線出口１４６を有し、巻線を林状コア１４４の内部から
外に出す。

２つのセクションより成る望遠鏡状ボビン設剖は第９ｂ
図に示されている。内部管セクション１４８及び外部ス
リーブ・セクション１４７上に巻線が形成された後、各
セクションは望遠鏡状にはめ合いにされる。内部管セク
ション及び外部シールド・セクション１４７は共にプラ
スチック成形されたものである。微細な線より成る前車
な２回巻きサービス電圧巻線１４９（第１図、１４）が
内部セクション１４８上に巻かれ、第９Ｃ図に示された
如く通常のシアノアクリレートの如き接着剤の小滴で固
定される。サービス電圧巻線の引出し導線の一方は左方
に別れ、他方のサービス電圧巻線の引出し導線は右方に
別れ、単一層の線１５１が均一に巻かれている１次コイ
ル（第１図、１７）を有する外部スリーブ・セクション
１４７を通過される。１次巻線１５１は例えば、２回巻
きの一対の線でよい。この１次巻線は外部スリーブ１４
７に見る事が出来る開孔１５２を通して１次通路から外
に出される。右側の開孔１５２を通過した１次巻線の引
出し導線は左方に向い、左の開孔１５２を通過した線は
右に向う。左方に出たすべての５１出し線は長い絶縁ス
リーブ１５３を通過して左方に向い、右方に出た引出し
線は右側の絶縁スリーブ１５３を通して右方に向う。こ
こで内部管１４８及び外部スリーブ１４７は引出し導線
がよじれたり、もつれたりしない様に注意しながら互に
望遠鏡状に単一の構造にされる。管１４８及びスリーブ
１４７はこの時点で接着剤で固定される。

この時点で、すべての巻線の引出し導線は管１４８及び
スリーブ１４７間の絶縁内部室を通って組合されたボビ
ン組立体から外に出ている。２つの絶縁スリーブ１５３
は１次巻線の引出し導線に沿って管１４８及びスリーブ
１４７間の室中に、両者が組合されたボビン組立体の中
点近くで互にはめ込まれる迄滑込まされる。２つの引出
し線組１５３は前の方向にまげられ（第１０ａ図）、ボ
ビン組立体１５４中の１対の引出し導線出口導管１５６
を占有する。

、部分的に完成されたボビン組合体１５４上には、２層
の絶縁テープ１５７が巻かれる。（第１０　ｂ図参照）
。導電性シールドもしくはスクリーン１５８（第１図、
１２）が２層の絶縁テープ１５７上に巻かれ、絶縁接地
線１５９かシールド１５８上にはんだ付けされ、１次巻
線の引出し導線の組１５３の一方と同じ方向に組立体か
ら出る様に位置付けられる。

第１１図の断面図に見られる如く、外部スリーブ１４７
及び絶縁層１５７間の境界に沿い、１次巻線の絶縁スリ
ーブ１５３から最も近いシールド被覆１５３に至るすさ
間は３ｍｍである。この構成によって最も厳しい国際電
気安全標準が満足される。さらに１次コイル１４９．１
５９及びフエライ１−・コア１４４間もしくは１次コイ
ル１４９゜１５１及び２重絶縁層１５７を介するシール
ド１５８間の電気的な破壊電圧は高く、３７５０Ｖ（Ａ
Ｃ）を越え、他の重要な安全標準を越えている。絶縁テ
ープ１６１の他の２重層は銅シールド１５８が完全に形
成される前に該シールド上に巻かれ、シールド１５８の
右上に重なっているタブがシールド１５８の対向端から
絶縁される。これによってシールド１５８が短絡された
巻線になるのが防止される。

第１２図の円形リング及び層状バス層１６１と一致する
様に治具として形成された銅板１６２（第１０ｃ図）が
絶縁層１６１上にはめ込まれる。

Ｓ板１６２は高電流の一回巻きの低いもれインダクタン
ス巻線（第１図、１３）を形成し、プラスチック中に包
囲されたショットキ整流素子１６３（第１３図）の引出
し導線に直接接続する事が出来る。絶縁スペーサ１６４
が銅板１６２の層バス部分を絶縁する様に置かれ、その
耳の部分が上部導体の上に折たたまれ、次の巻線１６７
（第１０ｄ図）が上部導体に短絡するのが防ｄｌされる
。

プラスチック絶縁体１６６上の２つの銅板１６７の一つ
は第１２図に示された如く夫々の形状で部分的に形成さ
れている。＃ｌ！縁体１６６は巻線バス１６２上に位置
付けられ、点１６８及び１６９の個所に少量の接着剤を
使用する事によって保持される。第２の一回巻き巻線バ
ス板１６７が第１２図に示された如く位置付けられ、そ
の耳部が層状バス組立体１６２及び１６４の下にたたみ
込まれ、組立体に互にひだがイ」けられ、点１７１で下
方のバス部材１６２の下の表面に電気的接触がなされる
。この境界面に使用されるはんだによって信頼性ある接
続が保証される。

点１７２で銅板１６７のハス端を少量の接着剤で固定し
た後、最後にプラスチック絶縁体条片１７３が銅板１６
７のひだが付けられ、はんだ付けされる部分上に析たた
まれる。この最後の絶縁体は接着剤を必要としない。な
んとなれば、これはショットキ・ダイオード組立体１６
３が構造体にはんだ付けされた後（第１３図参照）、組
立体のまわりに閉ざされ、鉄でないナツト及びボルト（
図示されず）で互に保持されている林状コア１４４によ
って固定されるからである。出力電流に対する要求が少
ない場合には、一方のダイオード組立体１６３は省略す
る事が出来る。簡単なコネクタが変圧器の１次コイルの
引出し導線に取付けられて、引出し導体の印刷回路カー
ドへの接続が容易にさ］しる。２次巻線の接続はタブ（
第１２図、１７４．１７６及び１７７）を介して印刷回
路ボードになされる。整流器１６３からの出力は整流器
１６３の中央タブから得られる。

［発明の効果コ 本発明に従い、Ｖ　）Ｉ　Ｐの範囲のスイッチング周波
数で動作する事によって課せられる寸法、重量及び価格
の経済性を与え、１付巻線及び２付巻線間もしくは主要
＠線間の電気的絶縁性からみた安全上の要求を満足した
電力変圧器を与える事にある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う変圧器を使用した順方向平均型変
換器の簡単な概略図である。第２図は本発明に従う変圧
器を使用した周波数変調型変換器の概略図である。第３
Ａは本発明の第１の実施例に使用されるボビン管セクシ
ョンの側面図である。 第３Ｂ図は本発明の第１の実施例に使用されるボビ゛ン
・スリーブ・セクションの側面図である。第３Ｃ図は第
３Ａ図のボビン管の底面図である。第３Ｄ図は第３Ｂ図
のボビン・スリーブ・セクションの底面図である。第４
Ａ図は巻線が形成された第３Ｂ図及び第３ＩＪ図のボビ
ン・スリーブ・セクションの側面図である。第４Ｂ図は
巻線が形成された第３Ａ図及び第３Ｃ図のボビン管セク
ションの側面図である。第５図はＦＭ変換器に使用され
るためのＥ副コアを使用した変圧器の分解図である。第
６Ａ図は本発明の第２の実施例に使用される他のボビン
管セクションの断面図である。第６Ｂ図は本発明の第２
の実施例の他のボビン・スリーブ・セクションの断面図
である。第６Ｃ図は第６Ａ図のボビン管セクションを断
面を含まない線Ａ−Ａから見た図である。第６Ｄ図は第
６Ｂ図のボビン・スリーブ・セクションを断面を含まな
い線Ｂ−Ｂから見た図である。第７図は順方向型平均型
変換器に使用される、Ｅ型コアを使用した変圧器の分Ｍ
、図である。第８図は組立体の第７図の変圧器の断面図
である。第９Ａ図は本発明の第３の実施例に使用される
体型フエライ１−・コアを示した図である。第９Ｂ図は
本発明の第３の実施例に使用される望遠鏡型ボビンを示
した図である。 第９Ｃ図の第３実施例に使用される部分的に組合された
ボビン組立体を示した側面図である。第１０Ａ図は第９
Ｃ図のボビン組立体の組立ての完成正面図である。第１
０１１図、第１０Ｃ’図及び第１０１〕図は本発明の第
３の実施例に使用された巻線及び絶縁部品を示した図で
ある。第１１図は順方向平均型変換器のための体型コア
変圧器の水平断面図である。第１２図は第１１図の変圧
器の垂直断面図である。第１３図は順方向平均型変換器
のため完成された体型コア変圧器を上がら見た図である
。 １１・・・・変圧器、］２・・・・接地保護巻線シール
ド、１３・・・・−回巻きの２次巻線、１４・・・・１
次基準サービス電圧巻線、１６・・・・中間２次巻線、
１７・・・・１次巻線、１８．１９・・・・ダイオード
。 ２１・・・・小型変圧器、２４・・・・高速度スイッチ
ング装置。 出願人　インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 復代理人　弁理士　澤　１）　俊　夫 １８図 第９Ａ図 第９Ｂ図 ン 第９Ｃ図 第１０１）図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁化可能な材料のコア組立体と、 上記コア組立体の極部全土に搭載可能なボビン組立体で
   あって、筒状の内部セクションを筒状の外部セクション
   に内挿してなるとともに、上記セクション間に内部すき
   間を形成し、該内部すき間から外側に向う絶縁導管を両
   セクションの長手軸に銘平行に形成するものと、 上記ボビン組立体のセクションの一方上に巻かれて第１
   の誘導性巻線を形成し、上記絶縁導管を通して外に出さ
   れ、上記内部ボビン・セクションによって」二記コアイ
   ■立体の棒部分から絶縁されている端部を有する導線と
   、 上記ボビン組立体の外部セクションを包囲し、上記第１
   の誘導性巻線及び上記第１の誘導性巻線の端部から絶縁
   され、上記第１の誘導性巻線に対して物理的に接近して
   巻かわでいる第２の誘導性巻線を含み、これによって第
   １及び第２の巻線間のもれインダクタンスが最小にされ
   た事を特徴とする超短波電力変換に適した変圧器。