JPS62147709A - コイルボビン - Google Patents
コイルボビンInfo
- Publication number
- JPS62147709A JPS62147709A JP28768585A JP28768585A JPS62147709A JP S62147709 A JPS62147709 A JP S62147709A JP 28768585 A JP28768585 A JP 28768585A JP 28768585 A JP28768585 A JP 28768585A JP S62147709 A JPS62147709 A JP S62147709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bobbin
- coil
- heat
- core
- loss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Insulating Of Coils (AREA)
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。
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〕
本願発明はトランスやインダクタンスのコイルを捲回す
るボビンに関するものである。
るボビンに関するものである。
従来トランスやインダクタンスの磁芯としては通信用の
ものでは酸化物磁性材料（フェライト）や硅素鋼、アモ
ルファス合金などの軟磁性合金が主として用いられ、こ
の磁芯にコイルを巻装してトランスやインダクタンスを
構成していた。その際コイルと磁芯との絶縁を保つため
第２図に示すようにコイル巻回部即ち胴の部分３．コイ
ルを引き廻し、これを固定し、また引出線２をマウント
する脚部分１は樹脂製のボビンをモールドして用１０の
巻枠、６は磁芯で、４は巻枠を固定する鍔状の台で、何
れも絶縁性樹脂で構成した。２は鍔状の台の下端にマウ
ントされたリード線を示す。
ものでは酸化物磁性材料（フェライト）や硅素鋼、アモ
ルファス合金などの軟磁性合金が主として用いられ、こ
の磁芯にコイルを巻装してトランスやインダクタンスを
構成していた。その際コイルと磁芯との絶縁を保つため
第２図に示すようにコイル巻回部即ち胴の部分３．コイ
ルを引き廻し、これを固定し、また引出線２をマウント
する脚部分１は樹脂製のボビンをモールドして用１０の
巻枠、６は磁芯で、４は巻枠を固定する鍔状の台で、何
れも絶縁性樹脂で構成した。２は鍔状の台の下端にマウ
ントされたリード線を示す。
以上は樹脂製のコイル枠を使用したインダクタが益々小
型化される方向にある。しかし、これら機器を作動する
には直流電源を機器に搭載する８源 要があり、当然直流電−も小形化する必要があるが、こ
れが実現のためにはスイッチングモードの電源特にスイ
ッチング周波数が高周波例えば１００ｋＨｚ〜５００ｋ
Ｈｚを必要とする。スイッチング周波数が高くなる程磁
芯の磁気損失（鉄損）や電気的損失（銅損）が犬きくな
り、この分野に用いるトランスやチョークコイルでは磁
芯やコイルのオーミック損による発熱が大きくなり、冷
却装置を設けたり、或はスイッチングトランジスタを。
型化される方向にある。しかし、これら機器を作動する
には直流電源を機器に搭載する８源 要があり、当然直流電−も小形化する必要があるが、こ
れが実現のためにはスイッチングモードの電源特にスイ
ッチング周波数が高周波例えば１００ｋＨｚ〜５００ｋ
Ｈｚを必要とする。スイッチング周波数が高くなる程磁
芯の磁気損失（鉄損）や電気的損失（銅損）が犬きくな
り、この分野に用いるトランスやチョークコイルでは磁
芯やコイルのオーミック損による発熱が大きくなり、冷
却装置を設けたり、或はスイッチングトランジスタを。
その熱によって損傷させないために、これらをトランス
やチョーク等の発熱を生ずる回路素子から遠ざけ或はプ
リント基板上にで定の距離をもたせる等の回路・ぐター
ン設計上の考慮を必要とし、何れにしても全体が大形と
なり直流電源の小型化には限度がある。即ち従来の例で
は第７図に示すよう熱伝導係の放熱路を考える必要があ
る。
やチョーク等の発熱を生ずる回路素子から遠ざけ或はプ
リント基板上にで定の距離をもたせる等の回路・ぐター
ン設計上の考慮を必要とし、何れにしても全体が大形と
なり直流電源の小型化には限度がある。即ち従来の例で
は第７図に示すよう熱伝導係の放熱路を考える必要があ
る。
図において、２０は巻線部の高周波損失の発熱源であり
、３０は磁芯の高周波損失による発熱源を示す。２０と
３０からの熱は空気中４０に直接伝えられるものと、リ
ード５０を介して外部に放散されるものとがある。空気
４０と発熱源２０゜３０との間には等側熱抵抗２２．３
２（熱抵抗値Ｒ２２ｓ Ｒ３２）が存在する。しかし従
来のボビンでは素材が合成樹脂であったため、素材自体
の熱伝導率が低くｌＲ２２は高い値となり放熱性は劣る
。
、３０は磁芯の高周波損失による発熱源を示す。２０と
３０からの熱は空気中４０に直接伝えられるものと、リ
ード５０を介して外部に放散されるものとがある。空気
４０と発熱源２０゜３０との間には等側熱抵抗２２．３
２（熱抵抗値Ｒ２２ｓ Ｒ３２）が存在する。しかし従
来のボビンでは素材が合成樹脂であったため、素材自体
の熱伝導率が低くｌＲ２２は高い値となり放熱性は劣る
。
また磁芯はボビンと接触することがあってもボビン自体
の熱伝導性が劣るため、Ｒ３２の値も高い。
の熱伝導性が劣るため、Ｒ３２の値も高い。
スイッチングモード電源に用いる磁芯には大振幅が
励磁での磁気損失の小さいもの！選択されるが。
現在のフェライトや非晶質磁性合金にも、材料の開発は
かなり進んでいるとは云え大きな改造には限度がある。
かなり進んでいるとは云え大きな改造には限度がある。
このような状況下ではトランスやインダクタンスの磁芯
やコイルの損失による発熱を極力抑止する必要があるが
、金属放熱フィンを取り付けたのでは大形となり構造上
得策でなく、また高周波電流の渦電流の発生によりトラ
ンスやコイルの発生によりトランスやコイルの等価的損
失の増加を来す。
やコイルの損失による発熱を極力抑止する必要があるが
、金属放熱フィンを取り付けたのでは大形となり構造上
得策でなく、また高周波電流の渦電流の発生によりトラ
ンスやコイルの発生によりトランスやコイルの等価的損
失の増加を来す。
本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので絶するもの
である。炭化シリコンＳｉＣは雷、のサージアブソーバ
やモータの火花を吸収する作用があるものとして従来か
ら実用に供せられているが、その比抵抗１０５Ω−のは
半導体に近い絶縁特性であり。
である。炭化シリコンＳｉＣは雷、のサージアブソーバ
やモータの火花を吸収する作用があるものとして従来か
ら実用に供せられているが、その比抵抗１０５Ω−のは
半導体に近い絶縁特性であり。
ＩＣやＬＳＩ等に用いられるアルミナ（Ａｔ２０３）の
１０１４に比し遥に小さいものである。また放熱フィン
に用いられる（Ａｔ）の熱伝導性は２３９ Ｗ／ｍ、に
、であり、 ＳｉＣはこれに比し遥に小さい６７ Ｗ／
ｍ、に、である。そのためＳｉＣはそのままではボビン
としての材料としては不適である。
１０１４に比し遥に小さいものである。また放熱フィン
に用いられる（Ａｔ）の熱伝導性は２３９ Ｗ／ｍ、に
、であり、 ＳｉＣはこれに比し遥に小さい６７ Ｗ／
ｍ、に、である。そのためＳｉＣはそのままではボビン
としての材料としては不適である。
を
そこで本発明では六方晶系の結晶型％もつＳｉＣにＢｅ
Ｏ（酸化ベリラム）を重量比で３多以下添加して焼結す
ればその電気抵抗が４×１００−儂以上で且つ熱伝導率
が２７０ Ｗ／ｍ、に、となり、これによりて電気的絶
縁と同時に放熱効果とが同時に解決できることを知った
。
Ｏ（酸化ベリラム）を重量比で３多以下添加して焼結す
ればその電気抵抗が４×１００−儂以上で且つ熱伝導率
が２７０ Ｗ／ｍ、に、となり、これによりて電気的絶
縁と同時に放熱効果とが同時に解決できることを知った
。
第５図はチップ形変成器を構成するに用いられる変成器
用ボビンの一実施例を示し、（ａ）は斜視図（ｂ）は正
面図（ｃ）は側面図を示す。この例では巻線１０はボビ
ン台１２に対し垂直に巻かれている。半田接続用端子６
０は第２図第３図の場合と異なりリード端子とはなって
いないので半田リフロ一式で部品を搭載するタイプの）
（ＩＣに搭載できる利点がある０ 〔作用〕 ＢｅＯ含有のＳｉＣは絶縁性ではアルミナに極めて近く
なり、また熱伝導性ではアルミニウムＡｔを凌ぐものと
なる。ＢｅＯを添加したＳｉＣではＢｅＯがＳｉＣの結
晶粒内に広がって不純物や格子欠陥が少くなり単結晶の
ＳｉＣに近い高絶縁性、高熱伝導性を有するものと考え
られる。ただしＢｅＯが重量比３チ以上となると、それ
ぞれ特性が飽和する。
用ボビンの一実施例を示し、（ａ）は斜視図（ｂ）は正
面図（ｃ）は側面図を示す。この例では巻線１０はボビ
ン台１２に対し垂直に巻かれている。半田接続用端子６
０は第２図第３図の場合と異なりリード端子とはなって
いないので半田リフロ一式で部品を搭載するタイプの）
（ＩＣに搭載できる利点がある０ 〔作用〕 ＢｅＯ含有のＳｉＣは絶縁性ではアルミナに極めて近く
なり、また熱伝導性ではアルミニウムＡｔを凌ぐものと
なる。ＢｅＯを添加したＳｉＣではＢｅＯがＳｉＣの結
晶粒内に広がって不純物や格子欠陥が少くなり単結晶の
ＳｉＣに近い高絶縁性、高熱伝導性を有するものと考え
られる。ただしＢｅＯが重量比３チ以上となると、それ
ぞれ特性が飽和する。
本発明はこのような素材を従来の樹脂性絶縁物に枚重て
コイルボビンに使用することによりＲ２２が低い値とな
り、放熱性が改善されるばかりでなく、コイルの抵抗損
による熱はボビンにも伝えられるので実質的にはコイル
の表面積が増大され空気中への放熱性も増大する。即ち
Ｒ２１も副次的に改善される。またぎビンと磁芯が接触
するような磁芯寸法とボビン寸法を調和させて設計すれ
ば磁芯の発熱もボビンに伝え易くなるためＲ３１’ Ｒ
３□を改善されて小さな値とする。
コイルボビンに使用することによりＲ２２が低い値とな
り、放熱性が改善されるばかりでなく、コイルの抵抗損
による熱はボビンにも伝えられるので実質的にはコイル
の表面積が増大され空気中への放熱性も増大する。即ち
Ｒ２１も副次的に改善される。またぎビンと磁芯が接触
するような磁芯寸法とボビン寸法を調和させて設計すれ
ば磁芯の発熱もボビンに伝え易くなるためＲ３１’ Ｒ
３□を改善されて小さな値とする。
この様にボビン材質の熱伝導性が改善されれば。
磁芯や巻線の温度上昇を従来に比較して低く抑えること
が可能となるばかりでなく ＋ ＳｉＣセラミックには
渦電流損が無いので、金属フィンを用いて冷却する場合
のような、高周波損失が増加するような問題も解消する
。
が可能となるばかりでなく ＋ ＳｉＣセラミックには
渦電流損が無いので、金属フィンを用いて冷却する場合
のような、高周波損失が増加するような問題も解消する
。
なお１以上本願発明をＥ型磁芯コアを用いたインダクタ
ンスやトランス用のボビンについて説明したが１本発明
はこれらに限定されることなくＵ字型ポット型（ＰＱコ
コアＸコア、ＬＰコア）にも適用され、また磁芯コア材
料は酸化物フェライト、硅素鋼、アモルファス合金など
の金属磁性合金にも適用できる。また第１図のようにチ
ップインダクタンスの搭載用ボビンとしても適用できる
ことも当然である。
ンスやトランス用のボビンについて説明したが１本発明
はこれらに限定されることなくＵ字型ポット型（ＰＱコ
コアＸコア、ＬＰコア）にも適用され、また磁芯コア材
料は酸化物フェライト、硅素鋼、アモルファス合金など
の金属磁性合金にも適用できる。また第１図のようにチ
ップインダクタンスの搭載用ボビンとしても適用できる
ことも当然である。
この様に本願発明による重量比で３ ％ ＢｅＯ添加の
ＳｉＣセラミックは電気的絶縁と放熱効果とを併せて兼
備したものであるから、その工業的効果は極めて大きい
。また本発明によるボビンを使用することによりサーマ
ルラン熱暴走を防止でき、また放熱フィンを要すること
なくより高周波のスイッチング周波数にも対応できる小
形のトランスやインダクタンスを実現することができる
。
ＳｉＣセラミックは電気的絶縁と放熱効果とを併せて兼
備したものであるから、その工業的効果は極めて大きい
。また本発明によるボビンを使用することによりサーマ
ルラン熱暴走を防止でき、また放熱フィンを要すること
なくより高周波のスイッチング周波数にも対応できる小
形のトランスやインダクタンスを実現することができる
。
第１図は本発明によるボビンにチンゾインダクタを搭載
した本発明の１実施例、第２図は従来から使用されてい
るトランスのコイルビビンの斜視図、第３図はコイルを
巻回したインダクタンスの一例を示す断面図、第４図は
インダクタンスの発熱源と熱の放出路を示す説明図であ
る。 第５図（ａ） （ｂｌ （ｃ）はチップ変成器を構成す
るに用いられる本発明による変成器用ボビンを示しｆａ
ｌは斜視図、（ｂ）はＡからみた正面図、（Ｃ）はＢか
らみた側面図である。 図において １：リード引出線、２：リード線、３：、コイル巻回部
、４：鍔状の台、５：コイル、６：磁芯。 １０：コイル、１１：チンプインダクタ、１２：ボビン
台、１３：リード線、６０：半田接続用端子、７０：ボ
ビン天井。 第４図 ５０リード 第５図 （ｂ） ｌン （Ｃ）
した本発明の１実施例、第２図は従来から使用されてい
るトランスのコイルビビンの斜視図、第３図はコイルを
巻回したインダクタンスの一例を示す断面図、第４図は
インダクタンスの発熱源と熱の放出路を示す説明図であ
る。 第５図（ａ） （ｂｌ （ｃ）はチップ変成器を構成す
るに用いられる本発明による変成器用ボビンを示しｆａ
ｌは斜視図、（ｂ）はＡからみた正面図、（Ｃ）はＢか
らみた側面図である。 図において １：リード引出線、２：リード線、３：、コイル巻回部
、４：鍔状の台、５：コイル、６：磁芯。 １０：コイル、１１：チンプインダクタ、１２：ボビン
台、１３：リード線、６０：半田接続用端子、７０：ボ
ビン天井。 第４図 ５０リード 第５図 （ｂ） ｌン （Ｃ）
Claims (1)
- 炭化けい素セラミックに酸化ヘリウムを重量比で３％以
下を添加し焼結することを特徴とするコイルボビン
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28768585A JPS62147709A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | コイルボビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28768585A JPS62147709A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | コイルボビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147709A true JPS62147709A (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=17720401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28768585A Pending JPS62147709A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | コイルボビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62147709A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0289301A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コイル及びその製造方法 |
| JPH0289302A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コイル及びその製造方法 |
| US7063482B2 (en) | 2002-10-01 | 2006-06-20 | Denso Corporation | Crack-preventive screw-fastening structure for resinous housing |
-
1985
- 1985-12-23 JP JP28768585A patent/JPS62147709A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0289301A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コイル及びその製造方法 |
| JPH0289302A (ja) * | 1988-09-27 | 1990-03-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コイル及びその製造方法 |
| US7063482B2 (en) | 2002-10-01 | 2006-06-20 | Denso Corporation | Crack-preventive screw-fastening structure for resinous housing |
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