KR20190088011A - 리액터 및 승압 회로 - Google Patents

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마사히로 콘도
타쿠야 엔도
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가부시키가이샤 토킨
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Abstract

본 발명은 2개의 코일의 결합 계수를 적절한 값으로 조정할 수 있는 리액터를 제공하는 것이다.
리액터(100)는, 제1 코일(230)과, 제2 코일(240)과, 코어(300)를 구비하고 있다. 코어(300)는, 외측 코어(310)와, 내측 코어(330)와, 상측 코어(350)와, 하측 코어(360)와, 중간 코어(370)를 가지고 있다. 외측 코어(310)는, 외측 제1 코어(312)와, 외측 제2 코어(315)와, 외측 제3 코어(318)를 가지고 있다. 내측 코어(330)는, 내측 제1 코어(332)와, 내측 제2 코어(335)와, 내측 제3 코어(338)를 가지고 있다. 외측 제1 코어(312) 및 외측 제2 코어(315)의 일방(一方)은, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있다. 내측 제1 코어(332) 및 내측 제2 코어(335)의 일방은, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있다. 상측 코어(350) 및 하측 코어(360)의 각각은, 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다.

Description

리액터 및 승압 회로{REACTOR AND STEP-UP CIRCUIT}
[0001] 본 발명은, 2개의 코일과, 코어를 구비하는 리액터(reactor) 및 리액터를 구비하는 승압(昇壓) 회로에 관한 것이다.
[0002] 대전류에 대응된 승압 회로로서, 리액터를 이용한 인터리브(interleave) 방식의 승압 회로가 요구되고 있다. 리액터를 이용한 인터리브 방식의 승압 회로로서는, 예컨대 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이러한 승압 회로에 이용되는 리액터로서는, 예컨대, 특허문헌 2에 개시된 것이 있다. 도 10을 참조하면, 특허문헌 2의 리액터(800)는, 2개의 코일(810)과, 코어(850)와, 중간 커버(880)를 가지고 있다. 코어(850)는, 자성분말과 수지를 혼합하고, 소정의 형(型)에 충전하여, 성형된 주형 코어이다. 2개의 코일(810)은, 코어(850)에 묻혀 있다. 중간 커버(880)는, 수지로 이루어진 원형 링 형상의 평판이다. 중간 커버(880)는, 2개의 코일(810)의 사이에 끼워져 있다.
[0003] 일본 특허공개공보 H10-127049호 일본 특허공개공보 2017-168587호
[0004] 특허문헌 2의 리액터(800)에 있어서는, 2개의 코일(810)의 결합 계수(係數)가 높을수록 자기 특성이 향상된다. 또, 특허문헌 2의 리액터(800)와 같은 리액터를 2상(相)의 인터리브 방식의 승압 회로에 이용한 경우, 리플 전류(ripple current) 억제의 관점에서, 승압비(Duty비)를 0.5, 2개의 코일의 결합 계수를 1로 한 구성이 가장 바람직하고, 승압비를 0.5를 벗어난 값으로 설정한 경우, 결합 계수를 높게 하면 리플 전류가 급격하게 증대하는 것으로 알려져 있다.
[0005] 한편, 실제의 사양에 맞추어, 승압 회로에 적합한 승압비에 어느 정도의 여유를 두고자 하는 요구가 있다. 이와 같이, 어느 정도의 여유가 부여된 승압비의 범위에 있어서, 높은 자기 특성과 리플 전류의 억제를 양립하기 위해서는, 2개의 코일의 결합 계수를 적절한 값으로 조정할 필요가 있다.
[0006] 따라서 본 발명은, 2개의 코일의 결합 계수를 적절한 값으로 조정할 수 있는 리액터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명의 목적은, 이러한 리액터를 이용한 승압 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[0007] 본 출원인은, 면밀히 검토를 거듭한 결과, 2개의 코일의 상하에 고(高) 비투자율 재료로 구성되는 코어를 배치하고, 2개의 코일의 내측 및 외측에 저(低) 비투자율 재료로 구성되는 코어를 배치함으로써, 2개의 코일 사이의 거리를 조정하여 2개의 코일의 결합 계수를 용이하게 조정할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
[0008] 즉, 본 발명은, 제1 리액터로서,
제1 코일과, 제2 코일과, 코어를 구비하는 리액터에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은, 상기 코어에 매설되어 있고,
상기 제1 코일은, 상하방향으로 연장되는 제1 권축(卷軸)을 갖는 제1 코일 본체부를 구비하고 있으며,
상기 제2 코일은, 상기 상하방향으로 연장되는 제2 권축을 갖는 제2 코일 본체부를 구비하고 있고,
상기 제1 코일 본체부는, 상기 상하방향에 있어서 상기 제2 코일 본체부로부터 떨어져 상방에 위치하고 있으며,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 각각은, 상기 제1 권축과 상기 제2 권축을 포함하는 평면 내에 있어서, 1개의 코일 단면을 더 가지고 있고,
상기 코일 단면은, 외주부와, 내주부와, 상단부와, 하단부를 가지고 있으며,
상기 내주부는, 상기 제1 권축과 직교하는 지름방향에 있어서 상기 외주부의 내측에 위치하고 있고,
상기 상단부는, 상기 상하방향에 있어서 상기 하단부의 상방에 위치하고 있으며,
상기 코어는, 외측 코어와, 내측 코어와, 상측 코어와, 하측 코어와, 중간 코어를 가지고 있고,
상기 외측 코어는, 상기 지름방향에 있어서, 상기 제1 코일의 상기 코일 단면의 상기 외주부 및 상기 제2 코일의 상기 코일 단면의 상기 외주부의 각각의 외측에 위치하고 있으며,
상기 내측 코어는, 상기 지름방향에 있어서, 상기 제1 코일의 상기 코일 단면의 상기 내주부 및 상기 제2 코일의 상기 코일 단면의 상기 내주부의 내측에 위치하고 있으며,
상기 외측 코어 및 상기 내측 코어의 각각은, 상기 상하방향에 있어서 상기 상측 코어와 상기 하측 코어의 사이에 위치하고 있고,
상기 외측 코어는, 외측 제1 코어와, 외측 제2 코어와, 외측 제3 코어를 가지고 있으며,
상기 내측 코어는, 내측 제1 코어와, 내측 제2 코어와, 내측 제3 코어를 가지고 있고,
상기 외측 제1 코어 및 상기 내측 제1 코어의 각각은, 상기 지름방향에 있어서 상기 제1 코일 본체부와 대향하고 있으며,
상기 외측 제2 코어 및 상기 내측 제2 코어의 각각은, 상기 지름방향에 있어서 상기 중간 코어와 대향하고 있고,
상기 외측 제3 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 지름방향에 있어서 상기 제2 코일 본체부와 대향하고 있으며,
상기 상측 코어는, 상기 상하방향에 있어서, 상기 제1 코일의 상기 코일 단면의 상기 상단부의 상방에 위치하고 있고,
상기 하측 코어는, 상기 상하방향에 있어서, 상기 제2 코일의 상기 코일 단면의 상기 하단부의 하방에 위치하고 있으며,
상기 중간 코어는, 상기 상하방향에 있어서 상기 제1 코일 본체부와 상기 제2 코일 본체부의 사이에 위치하고 있고,
상기 중간 코어는, 상기 지름방향에 있어서 상기 내측 코어와 상기 외측 코어의 사이에 위치하고 있으며,
상기 코어는, 저-비투자율 재료와 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 고-비투자율 재료는, 상기 저-비투자율 재료보다 높은 비투자율을 가지고 있으며,
상기 외측 제1 코어 및 상기 외측 제2 코어의 일방(一方)은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 외측 제1 코어 및 상기 외측 제2 코어의 나머지 일방은, 상기 저-비투자율 재료 또는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
상기 외측 제1 코어가 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 외측 제3 코어는 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 외측 제1 코어가 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 외측 제3 코어는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제2 코어의 일방은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제2 코어의 나머지 일방은, 상기 저-비투자율 재료 또는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
상기 내측 제1 코어가 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 내측 제3 코어는 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 내측 제1 코어가 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 내측 제3 코어는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
상기 상측 코어 및 상기 하측 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 중간 코어는, 상기 저-비투자율 재료 또는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있는 리액터를 제공한다.
[0009] 또, 본 발명은, 제2 리액터로서, 제1 리액터에 있어서,
상기 외측 제1 코어, 상기 외측 제2 코어 및 상기 외측 제3 코어의 각각은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 내측 제1 코어, 상기 내측 제2 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는
리액터를 제공한다.
[0010] 또, 본 발명은, 제3 리액터로서, 제1 리액터에 있어서,
상기 외측 제1 코어 및 상기 외측 제3 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 외측 제2 코어는, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 내측 제2 코어는, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는
리액터를 제공한다.
[0011] 또, 본 발명은, 제4 리액터로서, 제1 리액터에 있어서,
상기 외측 제1 코어, 상기 외측 제2 코어 및 상기 외측 제3 코어의 각각은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
상기 내측 제2 코어는, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는
리액터를 제공한다.
[0012] 또, 본 발명은, 제5 리액터로서, 제1 내지 제4 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 제1 코일 본체부 및 상기 제2 코일 본체부의 각각은, 평각선을 플랫와이즈(flatwise) 방식으로 감아 이루어지는 것인
리액터를 제공한다.
[0013] 또, 본 발명은, 제6 리액터로서, 제1 내지 제4 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 제1 코일 본체부 및 상기 제2 코일 본체부의 각각은, 평각선을 엣지와이즈(edgewise) 방식으로 감아 이루어지는 것인
리액터를 제공한다.
[0014] 또, 본 발명은, 제7 리액터로서, 제1 내지 제6 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 고-비투자율 재료는, 압분(壓粉) 코어이고,
상기 저-비투자율 재료는, 경화(硬化)된 결합제와, 상기 결합제 내부에 분산 배치된 자성체 분말을 가지는 복합 자성체로 이루어진 코어인
리액터를 제공한다.
[0015] 또, 본 발명은, 제8 리액터로서, 제1 내지 제7 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 제1 코일 본체부와 상기 제2 코일 본체부의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계(零磁界, zero magnetic field)에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하는
리액터를 제공한다.
[0016] 또, 본 발명은, 제9 리액터로서, 제1 내지 제8 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 제1 코일 본체부와 상기 제2 코일 본체부 사이의 거리를 d로 할 때, 1㎜≤d≤5㎜를 만족하는
리액터를 제공한다.
[0017] 또, 본 발명은, 제10 리액터로서, 제1 내지 9 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 저-비투자율 재료의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하는
리액터를 제공한다.
[0018] 또, 본 발명은, 제11 리액터로서, 제1 내지 제10 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 고-비투자율 재료의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하는 리액터를 제공한다.
[0019] 또, 본 발명은, 제12 리액터로서, 제1 내지 제11 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 저-비투자율 재료는, 비자성(非磁性) 갭을 가지고 있는
리액터를 제공한다.
[0020] 또, 본 발명은, 제13 리액터로서, 제1 내지 제12 중의 어느 리액터에 있어서,
상기 리액터는, 케이스를 더 가지고 있고,
상기 케이스는, 알루미늄제 또는 수지제이며,
상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 코어는, 상기 케이스 내에 배치되어 있는
리액터를 제공한다.
[0021] 또, 본 발명은, 제1 승압 회로로서,
전원과, 제1 스위칭 소자와, 제2 스위칭 소자와, 제1 정류 소자와, 제2 정류 소자와, 제1 내지 제13 중의 어느 리액터를 구비하는 승압 회로에 있어서,
상기 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 정류 소자와, 상기 리액터의 상기 제1 코일은, 상기 전원의 출력을 초핑(chopping)하여 승압하는 제1 승압 초퍼 회로(chopper circuit)를 구성하고 있고,
상기 제2 스위칭 소자와, 상기 제2 정류 소자와, 상기 리액터의 상기 제2 코일은, 상기 전원의 출력을 초핑하여 승압하는 제2 승압 초퍼 회로를 구성하고 있으며,
상기 제1 승압 초퍼 회로와 상기 제2 승압 초퍼 회로는, 병렬로 접속되어 있고,
상기 제1 승압 초퍼 회로 및 상기 제2 승압 초퍼 회로의 각각을 인터리브 동작시키는
승압 회로를 제공한다.
[0022] 본 발명의 리액터의 코어에 있어서, 외측 제1 코어 및 외측 제2 코어의 일방은, 저-비투자율 재료로 구성되어 있고, 내측 제1 코어 및 내측 제2 코어의 일방은, 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며, 상측 코어 및 하측 코어의 각각은, 저-비투자율 재료보다 높은 비투자율을 가지는 고-비투자율 재료로 구성되어 있다. 이로써, 제1 코일 본체부와 제2 코일 본체부 사이의 거리를 조정하여, 제1 코일과 제2 코일의 결합 계수를 용이하게 조정할 수 있게 되어 있다. 특히, 고-비투자율 재료로 구성되는 상측 코어가 제1 코일 본체부의 상측에 배치되어 있으며, 또한 고-비투자율 재료로 구성되는 하측 코어가 제2 코일 본체부의 하측에 배치되어 있기 때문에, 적정한 쇄교 자속(鎖交磁束, magnetic flux interlinkage)을 확보할 수 있도록 구성되어 있다.
[0023] 도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 리액터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태에 의한 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시형태에 의한 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시형태에 의한 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시형태에 의한 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시형태에 의한 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 의한 승압 회로를 나타낸 도면이다.
도 10은 특허문헌 2의 리액터의 구조를 나타낸 단면도이다.
[0024] (제1 실시형태)
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시형태에 의한 리액터(100)는, 제1 코일(230)과, 제2 코일(240)과, 코어(300)와, 케이스(600)를 구비하고 있다. 여기서, 제1 코일(230) 및 제2 코일(240)은, 코어(300)에 매설(埋設)되어 있다.
[0025] 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태의 제1 코일(230)은, 상하방향으로 연장되는 제1 권축(卷軸, 231)을 가지는 제1 코일 본체부(232)와, 제1 코일 본체부(232)의 양단(兩端)으로부터 연장되는 2개의 제1 단부(234)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 상하방향은 Z방향이다. 여기서, 상방을 ＋Z방향으로 하고, 하방을 -Z방향으로 한다. 본 실시형태의 제1 코일 본체부(232)는, 평각선(233)을 플랫와이즈 방식으로 감아 이루어지는 것이다. 본 실시형태의 제1 코일(230)은, 단층권(單層卷, 一層卷, single layer winding)으로 이루어진다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 코일(230)은, 이층권(double layer winding) 이상이어도 되고, 예컨대 알파층권 코일이어도 된다.
[0026] 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제1 단부(234)는, 코어(300)의 외부로 인출되어 있다. 보다 구체적으로는, 제1 단부(234)는, 상하방향과 직교하는 Y방향으로 인출되어 있다. 또한, 도 1에 있어서, 제1 단부(234)는, 평각선(233)의 장변(長邊)이 상하방향과 직교하도록 코어(300)의 외부로 인출되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예컨대, 평각선(233)의 단변(短邊)이 상하방향과 직교하도록 코어(300)의 외부로 인출되어 있어도 되고, 또 제1 단부(234)의 코어(300)에 있어서의 XZ평면 상의 위치에 대해서도 임의로 설정할 수 있다.
[0027] 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태의 제2 코일(240)은, 상하방향으로 연장되는 제2 권축(241)을 가지는 제2 코일 본체부(242)와, 제2 코일 본체부(242)의 양단으로부터 연장되는 2개의 제2 단부(244)를 구비하고 있다. 본 실시형태의 제2 코일 본체부(242)는, 평각선(243)을 플랫와이즈 방식으로 감아 이루어지는 것이다. 본 실시형태의 제2 코일(240)은, 단층권으로 이루어진다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제2 코일(240)은, 이층권 이상이어도 되고, 예컨대 알파층권 코일이어도 된다.
[0028] 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제2 단부(244)는, 코어(300)의 외부로 인출되어 있다. 보다 구체적으로는, 제2 단부(244)는, Y방향으로 인출되어 있다. 또한, 도 1에 있어서, 제2 단부(244)는, 평각선(243)의 장변이 상하방향과 직교하도록 코어(300)의 외부로 인출되어 있지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 예컨대, 평각선(243)의 단변이 상하방향과 직교하도록 코어(300)의 외부로 인출되어 있어도 되고, 또 제2 단부(244)의 코어(300)에 있어서의 XZ 평면 상의 위치에 대해서도 임의로 설정할 수 있다.
[0029] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 제1 권축(231)과 제2 권축(241)은, 동축(同軸)이다. 제1 코일(230)의 제1 코일 본체부(232)는, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 제2 코일 본체부(242)로부터 떨어져 상방에 위치하고 있다.
[0030] 위에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 리액터(100)에 있어서는, 제1 권축(231)과 제2 권축(241)이 상하방향에 있어서 동축이 되도록, 플랫와이즈 방식으로 감아 이루어진 제1 코일(230) 및 제2 코일(240)이 상하로 배치되어 있다. 이로써, 엣지와이즈 방식으로 감은 2개의 코일을 동일한 방식으로 배치한 경우에 비해, 제1 코일(230) 및 제2 코일(240)의 제작이 용이하고, 또 상하방향으로의 방열성(放熱性)이 향상되며, 나아가 리액터(100) 자체의 저배화(低背化, low profile)도 도모할 수가 있다.
[0031] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제1 코일(230)은, 제1 권축(231)과 제2 권축(241)을 포함하는 평면 내에 있어서, 1개의 코일 단면(250)을 더 가지고 있다. 또, 본 실시형태의 제2 코일(240)은, 제1 권축(231)과 제2 권축(241)을 포함하는 평면 내에 있어서, 1개의 코일 단면(260)을 더 가지고 있다.
[0032] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제1 코일(230)의 제1 코일 본체부(232)의 코일 단면(250)은, 외주부(252)와, 내주부(254)와, 상단부(256)와, 하단부(258)를 가지고 있다. 여기서, 외주부(252)와, 내주부(254)와, 상단부(256)와, 하단부(258)는, 코일 단면(250)의 외측 가장자리를 규정하고 있다.
[0033] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내주부(254)는, 제1 권축(231)과 직교하는 지름방향에 있어서 외주부(252)의 내측에 위치하고 있다. 또, 본 실시형태의 상단부(256)는, 상하방향에 있어서 하단부(258)의 상방에 위치하고 있다.
[0034] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제2 코일(240)의 제2 코일 본체부(242)의 코일 단면(260)은, 외주부(262)와, 내주부(264)와, 상단부(266)와, 하단부(268)를 가지고 있다. 여기서, 외주부(262)와, 내주부(264)와, 상단부(266)와, 하단부(268)는, 코일 단면(260)의 외측 가장자리를 규정하고 있다.
[0035] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내주부(264)는, 제1 권축(231)과 직교하는 지름방향에 있어서 외주부(262)의 내측에 위치하고 있다. 또, 본 실시형태의 상단부(266)는, 상하방향에 있어서 하단부(268)의 상방에 위치하고 있다.
[0036] 도 2를 참조하여, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242) 사이의 거리를 d로 할 때, 1㎜≤d≤5㎜를 만족하고 있는 것이 바람직하다. 보다 자세하게는, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266) 사이의 거리(d)는, 1㎜≤d≤5㎜를 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0037] 도 2를 참조하면, 본 실시형태의 코어(300)는, 저-비투자율 재료(400)와 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 고-비투자율 재료(500)는, 압분 코어이다. 또, 본 실시형태의 저-비투자율 재료(400)는, 경화된 결합제(412)와, 결합제(412) 내부에 분산 배치된 자성체 분말(414)을 가지는 복합 자성체(410)로 이루어진 코어이다.
[0038] 본 실시형태에 있어서, 고-비투자율 재료(500)는, 저-비투자율 재료(400)보다 높은 비투자율을 가지고 있다. 저-비투자율 재료(400)의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 또, 고-비투자율 재료(500)의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0039] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 코어(300)는, 외측 코어(310)와, 내측 코어(330)와, 상측 코어(350)와, 하측 코어(360)와, 중간 코어(370)를 가지고 있다. 또한, 도시된 상측 코어(350)는, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 도시된 하측 코어(360)는, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있는데, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.
[0040] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 코어(310)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)의 외측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)와 대향하고 있다. 또, 본 실시형태의 외측 코어(310)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)의 외측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)와 대향하고 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 하방에 위치하고 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 일부와 접해 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 상방에 위치하고 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 일부와 접해 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)와 하측 코어(360)의 사이에 위치하고 있다.
[0041] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 코어(310)는, 외측 제1 코어(312)와, 외측 제2 코어(315)와, 외측 제3 코어(318)를 가지고 있다.
[0042] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제1 코어(312)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 일부와 접해 있다. 외측 제1 코어(312)의 상단(上端)은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제1 코어(312)의 하단(下端)은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0043] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제2 코어(315)는, 상하방향에 있어서 외측 제1 코어(312)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제2 코어(315)는, 상하방향에 있어서 외측 제1 코어(312)와 접해 있다. 외측 제2 코어(315)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제2 코어(315)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0044] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제3 코어(318)는, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318)는, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)와 접해 있다. 외측 제3 코어(318)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 상방에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 일부와 접해 있다.
[0045] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312), 외측 제2 코어(315) 및 외측 제3 코어(318)의 각각은, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있다. 즉, 외측 제1 코어(312), 외측 제2 코어(315) 및 외측 제3 코어(318)는, 동질의 재료로 일체적으로 구성되어 있다. 그러나 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 외측 제1 코어(312) 및 외측 제2 코어(315)의 일방이, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있고, 외측 제1 코어(312) 및 외측 제2 코어(315)의 나머지 일방이, 저-비투자율 재료(400) 또는 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있어도 된다. 여기서, 외측 제1 코어(312)가 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있는 경우, 외측 제3 코어(318)는 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있고, 외측 제1 코어(312)가 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있는 경우, 외측 제3 코어(318)는 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다.
[0046] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)와 대향하고 있다. 내측 코어(330)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)와 대향하고 있다. 내측 코어(330)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 하방에 위치하고 있다. 내측 코어(330)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 일부와 접해 있다. 내측 코어(330)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 상방에 위치하고 있다. 내측 코어(330)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 일부와 접해 있다. 내측 코어(330)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)와 하측 코어(360)의 사이에 위치하고 있다.
[0047] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330)는, 내측 제1 코어(332)와, 내측 제2 코어(335)와, 내측 제3 코어(338)를 가지고 있다.
[0048] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제1 코어(332)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 일부와 접해 있다. 내측 제1 코어(332)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332)의 하단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0049] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제2 코어(335)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332)와 접해 있다. 내측 제2 코어(335)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0050] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제3 코어(338)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)와 접해 있다. 내측 제3 코어(338)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 상방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 일부와 접해 있다.
[0051] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312) 및 내측 제1 코어(332)의 각각은, 지름방향에 있어서 제1 코일 본체부(232)와 대향하고 있다. 외측 제2 코어(315) 및 내측 제2 코어(335)의 각각은, 지름방향에 있어서 중간 코어(370)와 대향하고 있다. 외측 제3 코어(318) 및 내측 제3 코어(338)의 각각은, 지름방향에 있어서 제2 코일 본체부(242)와 대향하고 있다.
[0052] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제1 코어(332), 내측 제2 코어(335) 및 내측 제3 코어(338)의 각각은, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있다. 즉, 내측 제1 코어(332), 내측 제2 코어(335) 및 내측 제3 코어(338)는, 동질의 재료로 일체적으로 구성되어 있다. 그러나 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 내측 제1 코어(332) 및 내측 제2 코어(335)의 일방이, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있고, 내측 제1 코어(332) 및 내측 제2 코어(335)의 나머지 일방이, 저-비투자율 재료(400) 또는 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있어도 된다. 여기서, 내측 제1 코어(332)가 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있는 경우, 내측 제3 코어(338)는 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있고, 내측 제1 코어(332)가 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있는 경우, 내측 제3 코어(338)는 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다.
[0053] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 상측 코어(350)는, 상하방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)의 상방에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 대향하고 있다. 상측 코어(350)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 상측 코어(350)의 지름방향 내측단(內端)은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)보다 내측에 위치하고 있으며, 상측 코어(350)의 지름방향 외측단(外端)은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)보다 외측에 위치하고 있다. 상측 코어(350)는, 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다.
[0054] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 하측 코어(360)는, 상하방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)의 하방에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 대향하고 있다. 하측 코어(360)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 하측 코어(360)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)보다 내측에 위치하고 있으며, 하측 코어(360)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)보다 외측에 위치하고 있다. 하측 코어(360)는, 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다.
[0055] 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 중간 코어(370)는, 상하방향에 있어서 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242) 사이에 위치하고 있다. 중간 코어(370)는, 지름방향에 있어서 내측 코어(330)와 외측 코어(310)의 사이에 위치하고 있다. 중간 코어(370)의 상단은, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)의 상단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370)의 상단은, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 상단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370)의 하단은, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)의 하단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370)의 하단은, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 하단과 같은 위치에 위치하고 있다. 본 실시형태의 중간 코어(370)는, 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 즉, 중간 코어(370)는, 저-비투자율 재료(400) 또는 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있어도 된다. 그러나, 본 실시형태와 같이 중간 코어(370)가 저-비투자율 재료(400)로 구성되어 있는 경우, 중간 코어(370)의 제작이 용이해지고, 또 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242) 사이의 거리(d)의 조정이 용이해지기 때문에, 보다 바람직하다.
[0056] 도 2를 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100)에 있어서, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0057] 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시형태의 케이스(600)는, 알루미늄제 또는 수지제이다. 본 실시형태의 리액터(100)에 있어서, 제1 코일(230), 제2 코일(240) 및 코어(300)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다. 또한, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 리액터(100)는 케이스(600)를 갖지 않아도 된다.
[0058] 위에서 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 리액터(100)에 있어서는, 플랫와이즈 방식으로 감아 이루어진 제1 코일(230)의 제1 권축(231)과 제2 코일(240)의 제2 권축(241)이 동축이 되도록 상하방향으로 연장되어 있으며, 또, 제1 코일(230)의 상방에는 상측 코어(350)가 배치되어 있고, 또한, 제2 코일(240)의 하측에는 하측 코어(360)가 배치되어 있다. 이로써, 제1 코일(230) 및 제2 코일(240)로부터의 방열(放熱)이, 압분 코어인 상측 코어(350) 및 하측 코어(360)를 통해 케이스(600)에 신속하게 전달되게 되어 있다.
[0059] (제2 실시형태)
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 리액터(100A)는, 코어(300A)를 제외하고, 상술한 제1 실시형태에 의한 리액터(100)(도 1 및 도 2 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 때문에, 도 3에 나타내어지는 구성 요소 중, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이는 것으로 한다.
[0060] 도 3을 참조하면, 본 실시형태의 코어(300A)는, 저-비투자율 재료(400A)와 고-비투자율 재료(500A)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 고-비투자율 재료(500A)는, 압분 코어이다. 또, 본 실시형태의 저-비투자율 재료(400A)는, 경화된 결합제(412)와, 결합제(412) 내부에 분산 배치된 자성체 분말(414)을 가지는 복합 자성체(410A)로 이루어진 코어이다.
[0061] 본 실시형태에 있어서, 고-비투자율 재료(500A)는, 저-비투자율 재료(400A)보다 높은 비투자율을 가지고 있다. 저-비투자율 재료(400A)의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 고-비투자율 재료(500A)의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0062] 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 코어(300A)는, 외측 코어(310)와, 내측 코어(330)와, 상측 코어(350)와, 하측 코어(360)와, 중간 코어(370A)를 가지고 있다. 또한, 도시된 상측 코어(350)는, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 도시된 하측 코어(360)는, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.
[0063] 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 중간 코어(370A)는, 상하방향에 있어서 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 사이에 위치하고 있다. 중간 코어(370A)는, 지름방향에 있어서 내측 코어(330)와 외측 코어(310)의 사이에 위치하고 있다. 본 실시형태의 중간 코어(370A)는, 고-비투자율 재료(500A)로 구성되어 있다.
[0064] 보다 자세하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외측 제2 코어(315) 및 내측 제2 코어(335)의 각각은, 지름방향에 있어서 중간 코어(370A)와 대향하고 있다. 중간 코어(370A)의 상단은, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)의 상단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370A)의 상단은, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 상단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370A)의 하단은, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)의 하단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370A)의 하단은, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 하단과 같은 위치에 위치하고 있다.
[0065] 도 3을 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100A)에 있어서, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0066] 도 3을 참조하면, 본 실시형태의 리액터(100A)에 있어서, 제1 코일(230), 제2 코일(240) 및 코어(300A)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다.
[0067] (제3 실시형태)
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시형태에 의한 리액터(100B)는, 코어(300B)를 제외하고, 상술한 제1 실시형태에 의한 리액터(100)(도 1 및 도 2 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 때문에, 도 4에 나타내어지는 구성 요소 중, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이는 것으로 한다.
[0068] 도 4를 참조하면, 본 실시형태의 코어(300B)는, 저-비투자율 재료(400B)와 고-비투자율 재료(500B)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 고-비투자율 재료(500B)는, 압분 코어이다. 또, 본 실시형태의 저-비투자율 재료(400B)는, 경화된 결합제(412)와, 결합제(412) 내부에 분산 배치된 자성체 분말(414)을 가지는 복합 자성체(410B)로 이루어진 코어이다.
[0069] 본 실시형태에 있어서, 고-비투자율 재료(500B)는, 저-비투자율 재료(400B)보다 높은 비투자율을 가지고 있다. 저-비투자율 재료(400B)의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 고-비투자율 재료(500B)의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0070] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 코어(300B)는, 외측 코어(310B)와, 내측 코어(330B)와, 상측 코어(350B)와, 하측 코어(360B)와, 중간 코어(370)를 가지고 있다. 또한, 도시된 상측 코어(350B)는, X방향에 있어서 일체화 된 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있어도 된다. 마찬가지로, 도시된 하측 코어(360B)는, X방향에 있어서 일체화 된 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있어도 된다.
[0071] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 코어(310B)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)의 외측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)와 대향하고 있다. 또, 본 실시형태의 외측 코어(310B)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)의 외측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)와 대향하고 있다. 외측 코어(310B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)의 하방에 위치하고 있다. 외측 코어(310B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)와 연결되어 있다. 외측 코어(310B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)의 상방에 위치하고 있다. 외측 코어(310B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)와 연결되어 있다. 외측 코어(310B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)와 하측 코어(360B)의 사이에 위치하고 있다.
[0072] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 코어(310B)는, 외측 제1 코어(312B)와, 외측 제2 코어(315)와, 외측 제3 코어(318B)를 가지고 있다.
[0073] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제1 코어(312B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)와 연결되어 있다. 외측 제1 코어(312B)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제1 코어(312B)의 하단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0074] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제2 코어(315)는, 상하방향에 있어서 외측 제1 코어(312B)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제2 코어(315)는, 상하방향에 있어서 외측 제1 코어(312B)와 접해 있다.
[0075] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제3 코어(318B)는, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318B)는, 상하방향에 있어서 외측 제2 코어(315)와 접해 있다. 외측 제3 코어(318B)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318B)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)의 상방에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)와 연결되어 있다.
[0076] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312B) 및 외측 제3 코어(318B)의 각각은, 고-비투자율 재료(500B)로 구성되어 있다.
[0077] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330B)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)와 대향하고 있다. 내측 코어(330B)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)와 대향하고 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)의 하방에 위치하고 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)와 연결되어 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)의 상방에 위치하고 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)와 연결되어 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)와 하측 코어(360B)의 사이에 위치하고 있다.
[0078] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330B)는, 내측 제1 코어(332B)와, 내측 제2 코어(335)와, 내측 제3 코어(338B)를 가지고 있다.
[0079] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제1 코어(332B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350B)와 연결되어 있다. 내측 제1 코어(332B)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332B)의 하단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0080] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제2 코어(335)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332B)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332B)와 접해 있다.
[0081] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)와 접해 있다. 내측 제3 코어(338B)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)의 상방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360B)와 연결되어 있다.
[0082] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312B) 및 내측 제1 코어(332B)의 각각은, 지름방향에 있어서 제1 코일 본체부(232)와 대향하고 있다. 외측 제3 코어(318B) 및 내측 제3 코어(338B)의 각각은, 지름방향에 있어서 제2 코일 본체부(242)와 대향하고 있다.
[0083] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제1 코어(332B) 및 내측 제3 코어(338B)의 각각은, 고-비투자율 재료(500B)로 구성되어 있다.
[0084] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 상측 코어(350B)는, 상하방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)의 상방에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 대향하고 있다. 상측 코어(350B)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 상측 코어(350B)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)보다 내측에 위치하고 있으며, 상측 코어(350B)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)보다 외측에 위치하고 있다. 상측 코어(350B)는, 고-비투자율 재료(500B)로 구성되어 있다.
[0085] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 하측 코어(360B)는, 상하방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)의 하방에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 대향하고 있다. 하측 코어(360B)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 하측 코어(360B)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)보다 내측에 위치하고 있으며, 하측 코어(360B)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)보다 외측에 위치하고 있다. 하측 코어(360B)는, 고-비투자율 재료(500B)로 구성되어 있다.
[0086] 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 중간 코어(370)는, 지름방향에 있어서 내측 코어(330B)와 외측 코어(310B)의 사이에 위치하고 있다.
[0087] 도 4를 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100B)에 있어서, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0088] 도 4를 참조하면, 본 실시형태의 리액터(100B)에 있어서, 제1 코일(230), 제2 코일(240) 및 코어(300B)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다.
[0089] (제4 실시형태)
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시형태에 의한 리액터(100C)는, 코어(300C)를 제외하고, 상술한 제1 실시형태에 의한 리액터(100)(도 1 및 도 2 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 때문에, 도 5에 나타내어지는 구성 요소 중, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이는 것으로 한다.
[0090] 도 5를 참조하면, 본 실시형태의 코어(300C)는, 저-비투자율 재료(400C)와 고-비투자율 재료(500C)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 고-비투자율 재료(500C)는, 압분 코어이다. 또, 본 실시형태의 저-비투자율 재료(400C)는, 경화된 결합제(412)와, 결합제(412) 내부에 분산 배치된 자성체 분말(414)을 가지는 복합 자성체(410C)로 이루어진 코어이다.
[0091] 본 실시형태에 있어서, 고-비투자율 재료(500C)는, 저-비투자율 재료(400C)보다 높은 비투자율을 가지고 있다. 저-비투자율 재료(400C)의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 고-비투자율 재료(500C)의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0092] 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 코어(300C)는, 외측 코어(310B)와, 내측 코어(330B)와, 상측 코어(350B)와, 하측 코어(360B)와, 중간 코어(370A)를 가지고 있다. 여기서, 본 실시형태의 외측 코어(310B)와, 내측 코어(330B)와, 상측 코어(350B)와, 하측 코어(360B)는, 제3 실시형태와 같아, 자세한 것은 생략한다. 또, 중간 코어(370A)는, 제2 실시형태와 같아, 자세한 것은 생략한다. 또, 본 실시형태에 있어서의 외측 코어(310B), 내측 코어(330B), 상측 코어(350B) 및 하측 코어(360B)의 각각과 중간 코어(370A) 간의 관계는, 제3 실시형태에 있어서의 외측 코어(310B), 내측 코어(330B), 상측 코어(350B) 및 하측 코어(360B)의 각각과 중간 코어(370) 간의 관계와 같아, 자세한 것은 생략한다. 또한, 도시된 상측 코어(350B)는, X방향에 있어서 일체화 된 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있어도 된다. 마찬가지로, 도시된 하측 코어(360B)는, X방향에 있어서 일체화 된 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있어도 된다.
[0093] 도 5를 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100C)에 있어서, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0094] 도 5를 참조하면, 본 실시형태의 리액터(100C)에 있어서, 제1 코일(230), 제2 코일(240) 및 코어(300C)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다.
[0095] (제5 실시형태)
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제5 실시형태에 의한 리액터(100D)는, 코어(300D)를 제외하고, 상술한 제1 실시형태에 의한 리액터(100)(도 1 및 도 2 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 때문에, 도 6에 나타내어지는 구성 요소 중, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이는 것으로 한다.
[0096] 도 6을 참조하면, 본 실시형태의 코어(300D)는, 저-비투자율 재료(400D)와 고-비투자율 재료(500D)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 고-비투자율 재료(500D)는, 압분 코어이다. 또, 본 실시형태의 저-비투자율 재료(400D)는, 경화된 결합제(412)와, 결합제(412) 내부에 분산 배치된 자성체 분말(414)을 가지는 복합 자성체(410D)로 이루어진 코어이다.
[0097] 본 실시형태에 있어서, 고-비투자율 재료(500D)는, 저-비투자율 재료(400D)보다 높은 비투자율을 가지고 있다. 저-비투자율 재료(400D)의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 고-비투자율 재료(500D)의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0098] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 코어(300D)는, 외측 코어(310)와, 내측 코어(330B)와, 상측 코어(350D)와, 하측 코어(360D)와, 중간 코어(370)를 가지고 있다. 또한, 도시된 상측 코어(350D)는, X방향에 있어서 일체화 된 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있어도 된다. 마찬가지로, 도시된 하측 코어(360D)는, X방향에 있어서 일체화 된 것이지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있어도 된다.
[0099] 도 6에 도시된 바와 같이, 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)의 하방에 위치하고 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)의 일부와 접해 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)의 상방에 위치하고 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)의 일부와 접해 있다. 외측 코어(310)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)와 하측 코어(360D)의 사이에 위치하고 있다.
[0100] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 코어(310)는, 외측 제1 코어(312)와, 외측 제2 코어(315)와, 외측 제3 코어(318)를 가지고 있다.
[0101] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)의 하방에 위치하고 있다. 외측 제1 코어(312)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)의 일부와 접해 있다.
[0102] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제3 코어(318)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)의 상방에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)의 일부와 접해 있다.
[0103] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330B)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)와 대향하고 있다. 내측 코어(330B)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)와 대향하고 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)의 하방에 위치하고 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)와 연결되어 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)의 상방에 위치하고 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)와 연결되어 있다. 내측 코어(330B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)와 하측 코어(360D)의 사이에 위치하고 있다.
[0104] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330B)는, 내측 제1 코어(332B)와, 내측 제2 코어(335)와, 내측 제3 코어(338B)를 가지고 있다.
[0105] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제1 코어(332B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332B)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350D)와 연결되어 있다. 내측 제1 코어(332B)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332B)의 하단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0106] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제2 코어(335)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332B)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332B)와 접해 있다.
[0107] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335)와 접해 있다. 내측 제3 코어(338B)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)의 상방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338B)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360D)와 연결되어 있다.
[0108] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312) 및 내측 제1 코어(332B)의 각각은, 지름방향에 있어서 제1 코일 본체부(232)와 대향하고 있다. 외측 제3 코어(318) 및 내측 제3 코어(338B)의 각각은, 지름방향에 있어서 제2 코일 본체부(242)와 대향하고 있다.
[0109] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제1 코어(332B) 및 내측 제3 코어(338B)의 각각은, 고-비투자율 재료(500D)로 구성되어 있다.
[0110] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 상측 코어(350D)는, 상하방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)의 상방에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)와 대향하고 있다. 상측 코어(350D)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 상단부(256)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 상측 코어(350D)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)보다 내측에 위치하고 있으며, 상측 코어(350D)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 외주부(252)보다 외측에 위치하고 있다. 상측 코어(350D)는, 고-비투자율 재료(500D)로 구성되어 있다.
[0111] 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 하측 코어(360D)는, 상하방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)의 하방에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)와 대향하고 있다. 하측 코어(360D)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 하단부(268)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 하측 코어(360D)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)보다 내측에 위치하고 있으며, 하측 코어(360D)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 외주부(262)보다 외측에 위치하고 있다. 하측 코어(360D)는, 고-비투자율 재료(500D)로 구성되어 있다.
[0112] 도 6을 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100D)에 있어서, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0113] 도 6을 참조하면, 본 실시형태의 리액터(100D)에 있어서, 제1 코일(230), 제2 코일(240) 및 코어(300D)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다.
[0114] (제6 실시형태)
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제6 실시형태에 의한 리액터(100E)는, 코어(300E)를 제외하고, 상술한 제1 실시형태에 의한 리액터(100)(도 1 및 도 2 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 때문에, 도 7에 나타내어지는 구성 요소 중, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이는 것으로 한다.
[0115] 도 7을 참조하면, 본 실시형태의 코어(300E)는, 저-비투자율 재료(400E)와 고-비투자율 재료(500)로 구성되어 있다. 본 실시형태의 저-비투자율 재료(400E)는, 경화된 결합제(412)와, 결합제(412) 내부에 분산 배치된 자성체 분말(414)을 가지는 복합 자성체(410E)로 이루어진 코어와, 비자성 갭(430)을 가지고 있다.
[0116] 본 실시형태에 있어서, 고-비투자율 재료(500)는, 저-비투자율 재료(400E)보다 높은 비투자율을 가지고 있다. 저-비투자율 재료(400E)의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0117] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 코어(300E)는, 외측 코어(310)와, 내측 코어(330E)와, 상측 코어(350)와, 하측 코어(360)와, 중간 코어(370)를 가지고 있다. 또한, 도시된 상측 코어(350)는, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다. 마찬가지로, 도시된 하측 코어(360)는, 제1 권축(231)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.
[0118] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330E)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 내주부(254)와 대향하고 있다. 내측 코어(330E)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 내주부(264)와 대향하고 있다. 내측 코어(330E)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 하방에 위치하고 있다. 내측 코어(330E)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)의 일부와 접해 있다. 내측 코어(330E)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 상방에 위치하고 있다. 내측 코어(330E)는, 상하방향에 있어서 하측 코어(360)의 일부와 접해 있다. 내측 코어(330E)는, 상하방향에 있어서 상측 코어(350)와 하측 코어(360)의 사이에 위치하고 있다.
[0119] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330E)는, 내측 제1 코어(332)와, 내측 제2 코어(335E)와, 내측 제3 코어(338)를 가지고 있다.
[0120] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제2 코어(335E)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335E)는, 상하방향에 있어서 내측 제1 코어(332)와 접해 있다. 내측 제2 코어(335E)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230)의 코일 단면(250)의 하단부(258)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335E)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240)의 코일 단면(260)의 상단부(266)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0121] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제3 코어(338)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335E)의 하방에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338)는, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335E)와 접해 있다.
[0122] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 제2 코어(335E)에는, 비자성 갭(430)이 설치되어 있으며, 비자성 갭(430) 이외의 부분은 저-비투자율 재료(400E)로 구성되어 있다.
[0123] 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 중간 코어(370)는, 지름방향에 있어서 내측 코어(330E)와 외측 코어(310)의 사이에 위치하고 있다. 외측 제2 코어(315) 및 내측 제2 코어(335E)의 각각은, 지름방향에 있어서 중간 코어(370)와 대향하고 있다. 중간 코어(370)의 상단은, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335E)의 상단과 같은 위치에 위치하고 있다. 중간 코어(370)의 하단은, 상하방향에 있어서 내측 제2 코어(335E)의 하단과 같은 위치에 위치하고 있다.
[0124] 도 7을 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100E)에 있어서, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0125] 도 7을 참조하면, 본 실시형태의 리액터(100E)에 있어서, 제1 코일(230), 제2 코일(240) 및 코어(300E)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다.
[0126] (제7 실시형태)
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제7 실시형태에 의한 리액터(100F)는, 제1 코일(230F) 및 제2 코일(240F)을 제외하고, 상술한 제1 실시형태에 의한 리액터(100)(도 1 및 도 2 참조)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 이 때문에, 도 8에 나타내어지는 구성 요소 중, 제1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이는 것으로 한다.
[0127] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 리액터(100F)는, 제1 코일(230F)과, 제2 코일(240F)과, 코어(300)와, 케이스(600)를 구비하고 있다. 여기서, 제1 코일(230F) 및 제2 코일(240F)은, 코어(300)에 매설되어 있다.
[0128] 도 8을 참조하면, 본 실시형태의 제1 코일(230F)은, 상하방향으로 연장되는 제1 권축(231F)을 가지는 제1 코일 본체부(232F)와, 제1 코일 본체부(232F)의 양단으로부터 연장되는 2개의 제1 단부(도시 생략)를 구비하고 있다. 본 실시형태의 제1 코일 본체부(232F)는, 평각선(233F)을 엣지와이즈 방식으로 감아 이루어지는 것이다. 본 실시형태의 제1 단부(도시 생략)는, 코어(300)의 외부로 인출되어 있다.
[0129] 도 8을 참조하면, 본 실시형태의 제2 코일(240F)은, 상하방향으로 연장되는 제2 권축(241F)을 가지는 제2 코일 본체부(242F)와, 제2 코일 본체부(242F)의 양단으로부터 연장되는 2개의 제2 단부(도시 생략)를 구비하고 있다. 본 실시형태의 제2 코일 본체부(242F)는, 평각선(243F)을 엣지와이즈 방식으로 감아 이루어지는 것이다. 본 실시형태의 제2 단부(도시 생략)는, 코어(300)의 외부로 인출되어 있다.
[0130] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 제1 권축(231F)과 제2 권축(241F)은, 동축이다. 제1 코일(230F)의 제1 코일 본체부(232F)는, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 제2 코일 본체부(242F)로부터 떨어져 상방에 위치하고 있다.
[0131] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제1 코일(230F)은, 제1 권축(231F)과 제2 권축(241F)을 포함하는 평면 내에 있어서, 1개의 코일 단면(250F)을 더 가지고 있다. 또, 본 실시형태의 제2 코일(240F)은, 제1 권축(231F)과 제2 권축(241F)을 포함하는 평면 내에 있어서, 1개의 코일 단면(260F)을 더 가지고 있다.
[0132] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제1 코일(230F)의 제1 코일 본체부(232F)의 코일 단면(250F)은, 외주부(252F)와, 내주부(254F)와, 상단부(256F)와, 하단부(258F)를 가지고 있다. 여기서, 외주부(252F)와, 내주부(254F)와, 상단부(256F)와, 하단부(258F)는, 코일 단면(250F)의 외측 가장자리를 규정하고 있다.
[0133] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내주부(254F)는, 제1 권축(231F)과 직교하는 지름방향에 있어서 외주부(252F)의 내측에 위치하고 있다. 또, 본 실시형태의 상단부(256F)는, 상하방향에 있어서 하단부(258F)의 상방에 위치하고 있다.
[0134] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 제2 코일(240F)의 제2 코일 본체부(242F)의 코일 단면(260F)은, 외주부(262F)와, 내주부(264F)와, 상단부(266F)와, 하단부(268F)를 가지고 있다. 여기서, 외주부(262F)와, 내주부(264F)와, 상단부(266F)와, 하단부(268F)는, 코일 단면(260F)의 외측 가장자리를 규정하고 있다.
[0135] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내주부(264F)는, 제1 권축(231F)과 직교하는 지름방향에 있어서 외주부(262F)의 내측에 위치하고 있다. 또, 본 실시형태의 상단부(266F)는, 상하방향에 있어서 하단부(268F)의 상방에 위치하고 있다.
[0136] 도 8을 참조하여, 제1 코일 본체부(232F)와 제2 코일 본체부(242F) 사이의 거리를 df로 할 때, 1㎜≤df≤5㎜를 만족하고 있는 것이 바람직하다. 보다 자세하게는, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 하단부(258F)와, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 상단부(266F) 사이의 거리(df)는, 1㎜≤df≤5㎜를 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0137] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 코어(310)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 외주부(252F)의 외측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 외주부(252F)와 대향하고 있다. 또, 본 실시형태의 외측 코어(310)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 외주부(262F)의 외측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 외주부(262F)와 대향하고 있다.
[0138] 도 8에 도시된 바와 같이, 외측 제1 코어(312)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 상단부(256F)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제1 코어(312)의 하단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 하단부(258F)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0139] 도 8에 도시된 바와 같이, 외측 제2 코어(315)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 하단부(258F)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제2 코어(315)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 상단부(266F)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0140] 도 8에 도시된 바와 같이, 외측 제3 코어(318)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 상단부(266F)와 같은 위치에 위치하고 있다. 외측 제3 코어(318)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 하단부(268F)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0141] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 내측 코어(330)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 내주부(254F)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 내주부(254F)와 대향하고 있다. 내측 코어(330)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 내주부(264F)의 내측에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 내주부(264F)와 대향하고 있다.
[0142] 도 8에 도시된 바와 같이, 내측 제1 코어(332)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 상단부(256F)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제1 코어(332)의 하단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 하단부(258F)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0143] 도 8에 도시된 바와 같이, 내측 제2 코어(335)의 상단은, 상하방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 하단부(258F)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제2 코어(335)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 상단부(266F)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0144] 도 8에 도시된 바와 같이, 내측 제3 코어(338)의 상단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 상단부(266F)와 같은 위치에 위치하고 있다. 내측 제3 코어(338)의 하단은, 상하방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 하단부(268F)와 같은 위치에 위치하고 있다.
[0145] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 외측 제1 코어(312) 및 내측 제1 코어(332)의 각각은, 지름방향에 있어서 제1 코일 본체부(232F)와 대향하고 있다. 외측 제3 코어(318) 및 내측 제3 코어(338)의 각각은, 지름방향에 있어서 제2 코일 본체부(242F)와 대향하고 있다.
[0146] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 상측 코어(350)는, 상하방향에 있어서, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 상단부(256F)의 상방에 위치하고 있으며, 또한, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 상단부(256F)와 대향하고 있다. 상측 코어(350)는, 지름방향에 있어서, 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 상단부(256F)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 상측 코어(350)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 내주부(254F)보다 내측에 위치하고 있으며, 상측 코어(350)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제1 코일(230F)의 코일 단면(250F)의 외주부(252F)보다 외측에 위치하고 있다. 또한, 도시된 상측 코어(350)는, 제1 권축(231F)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.
[0147] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 하측 코어(360)는, 상하방향에 있어서, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 하단부(268F)의 하방에 위치하고 있으며, 또한, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 하단부(268F)와 대향하고 있다. 하측 코어(360)는, 지름방향에 있어서, 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 하단부(268F)보다 외측 및 내측으로 돌출되어 있다. 즉, 하측 코어(360)의 지름방향 내측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 내주부(264F)보다 내측에 위치하고 있으며, 하측 코어(360)의 지름방향 외측단은, 지름방향에 있어서 제2 코일(240F)의 코일 단면(260F)의 외주부(262F)보다 외측에 위치하고 있다. 또한, 도시된 하측 코어(360)는, 제1 권축(231F)을 사이에 끼고 2개로 분할되어 있으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, X방향에 있어서 일체적으로 구성되어 있어도 된다.
[0148] 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 중간 코어(370)는, 상하방향에 있어서 제1 코일 본체부(232F)와 제2 코일 본체부(242F) 사이에 위치하고 있다.
[0149] 도 8을 참조하여, 본 실시형태의 리액터(100F)에 있어서, 제1 코일 본체부(232F)와 제2 코일 본체부(242F)의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
[0150] 도 8을 참조하면, 본 실시형태의 리액터(100F)에 있어서, 제1 코일(230F), 제2 코일(240F) 및 코어(300)는, 케이스(600) 내에 배치되어 있다.
[0151] 이상, 본 발명에 대해, 복수의 실시형태를 들어 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형이 가능하다.
[0152] 본 실시형태의 제1 코일(230, 230F) 및 제2 코일(240, 240F)은, 평각선(233, 233F, 243, 243F)으로 구성되어 있었지만, 환선(丸線), 각선(角線) 또는 얇은 시트 코일이어도 된다.
[0153] 본 실시형태의 리액터(100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F)는, 제1 코일(230, 230F) 및 제2 코일(240, 240F)의 2개의 코일을 가지고 있었지만, 2열(列) 이상의 감음 열(winding line)을 가지고 있어도 된다.
[0154] 본 발명의 리액터는, 특히 차량탑재(車載)용으로서 적합하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 기타 코일 부품에도 적용 가능하다.
[0155] 본 발명의 리액터의 제작에 있어서는, 압분 코어, 제1 코일 및 제2 코일의 제조 공차(公差)에 따라, 제1 코일, 제2 코일과 압분 코어의 사이에 틈새가 생기는 경우가 있다. 이 때문에, 제1 코일, 제2 코일과 압분 코어 사이의 틈새가 저-비투자율 재료로 메워져 있어도 된다.
[0156] (인덕턴스 중첩 특성의 시뮬레이션 결과)
본 실시형태의 리액터(100, 100A, 100B, 100C, 100D)와 관련되는 실시예 1~9에 대해, 인덕턴스 중첩 특성의 시뮬레이션을 실시하였다. 여기서, 제1 실시형태의 리액터(100)는, 실시예 1~3에 대응하고 있다. 제2 실시형태의 리액터(100A)는, 실시예 4~6에 대응하고 있다. 제3 실시형태의 리액터(100B)는, 실시예 7에 대응하고 있다. 제4 실시형태의 리액터(100C)는, 실시예 8에 대응하고 있다. 제5 실시형태의 리액터(100D)는, 실시예 9에 대응하고 있다. 또, 제1 실시형태의 리액터(100)에 있어서, 중간 코어(370)를 비자성체로 구성한 리액터에 대해, 비교예 1~3으로서 마찬가지로 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션에 있어서는, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242) 사이의 거리(d)를 표 1과 같이 설정하였다. 시뮬레이션 결과를 표 1에 나타낸다.
[0157] [표 1]
Figure pat00001
[0158] 표 1에 나타내어진 바와 같이, 직류 전류치 Idc=0일 때의 인덕턴스를 비교하면, 제1 실시형태와 관련되는 실시예 1~3에 있어서는 49.3~52.3, 제2 실시형태와 관련되는 실시예 4~6에 있어서는 60.2~65.8, 제3및 제4 실시형태와 관련되는 실시예 7, 8에 있어서는 118.3, 172.4, 제5 실시형태와 관련되는 실시예 9에 있어서는 81.6으로 되어 있는 한편, 비교예 1~3에 있어서는 41.3~47.6으로 되어 있다. 이로써, 실시예 1~9는, 비교예 1~3의 어느 것보다도 높은 자기 인덕턴스를 가지고 있음을 알 수 있다.
[0159] 또 표 1로부터 이해되는 바와 같이, 실시예 1~4, 실시예 7 및 실시예 9에 있어서는, 직류 전류치(Idc)의 상승에 따른 자기 인덕턴스의 급격한 저하가 억제되어 있어, 양호한 직류 중첩 특성이 얻어진다.
[0160] (결합 계수의 시뮬레이션 결과)
실시예 1~9 및 비교예 1~3과 관련되는 결합 계수의 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과를 표 2에 나타낸다.
[0161] [표 2]
Figure pat00002
[0162] 표 2에 나타내어진 바와 같이, 직류 전류치 Idc=0에 있어서의 결합 계수를 비교하면, 제1 실시형태와 관련되는 실시예 1~3에 있어서는 0.45~0.78, 제2 실시형태와 관련되는 실시예 4~6에 있어서는 0.19~0.46이 되어 있는 한편, 비교예 1~3에 있어서는 0.88~0.97로 되어 있다. 이로써, 비교예 1~3과 같은 리액터에 있어서는, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242) 사이의 거리(d)를 조정해도 결합 계수를 용이하게 조정할 수 있게는 되어 있지 않은 것으로 이해되는 한편, 실시예 1~6에 있어서는, 제1 코일 본체부(232)와 제2 코일 본체부(242) 사이의 거리(d)를 조정함으로써, 결합 계수를 용이하게 조정할 수 있게 되어 있음을 알 수 있다.
[0163] 또 표 2에 나타내어진 바와 같이, 직류 전류치(Idc)가 상승하여도, 실시예 1의 결합 계수는 0.78~0.91의 범위에, 실시예 2의 결합 계수는 0.58~0.81의 범위에, 실시예 3의 결합 계수는 0.45~0.66의 범위에, 실시예 7의 결합 계수는 0.77~0.92의 범위에, 실시예 9의 결합 계수는 0.69~0.89의 범위에, 각각 머물러 있다. 이러한 점으로부터, 실시예 1, 2, 3, 7 및 9에 있어서는, 직류 전류치(Idc)가 상승하여도, 결합 계수의 급격한 상승이 특히 억제되어 있다.
[0164] (리플 전류의 시뮬레이션 결과)
실시예 1~9 및 비교예 1~3과 관련되는 리플 전류의 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션에 있어서는, 주파수를 20㎑, 저-비투자율 재료(400, 400A, 400B, 400C, 400D)의 비투자율을 10, 고-비투자율 재료(500, 500A, 500B, 500C, 500D)의 비투자율을 100으로 설정하였다. 또 시뮬레이션 조건으로서, 입력 전압 300V 및 출력전압 600V를 조건 1로 하고, 입력 전압 300V 및 출력전압 650V를 조건 2로 하였다. 여기서, 조건 1에 있어서의 승압비(Duty비(=1-입력전압/출력전압))는 0.5가 되고, 조건 2에 있어서의 승압비는 약 0.54가 된다. 시뮬레이션 결과를 표 3에 나타낸다.
[0165] [표 3]
Figure pat00003
[0166] 표 3에 나타내어진 바와 같이, 조건 1에 있어서의 리플 전류치(α)와 조건 2에 있어서의 리플 전류치(β)를 비교하면, 비교예 1~3의 조건 2에 있어서의 리플 전류치(β)가 105.2~216.9로 조건 1에 있어서의 리플 전류치(α)에 비해 대폭 증가하는 것에 대하여, 실시예 1~9의 조건 2에 있어서의 리플 전류치는 18.6~69.8로 대폭적인 증가가 억제되어 있다. 또, 조건 1에 있어서의 리플 전류치(α)와 조건 2에 있어서의 리플 전류치(β) 간의 비(β/α)를 비교하면, 실시예 1~9에 있어서는 1.1~1.6으로 되어 있는 것에 대하여, 비교예 1~3에 있어서는 2.2~5.4로 되어 있다. 이로써, β/α에 있어서는, 실시예 1~9의 모두가 비교예 1~3을 밑돌고 있음을 알 수 있으며, 실시예 1~9는 비교예 1~3에 비해 승압비의 변동에 대한 리플 전류의 증대가 억제되어 있음을 알 수가 있다.
[0167] (교류 동손(銅損, copper loss)의 시뮬레이션 결과)
실시예 1~9 및 비교예 1~3과 관련되는 교류 동손의 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션의 조건 설정은 상술한 리플 전류의 시뮬레이션과 마찬가지로 행하였다. 시뮬레이션 결과를 표 4에 나타낸다.
[0168] [표 4]
Figure pat00004
[0169] 표 4에 나타내어진 바와 같이, 조건 1에 있어서의 교류 동손(γ)과 조건 2에 있어서의 교류 동손(δ)을 비교하면, 비교예 1~3의 조건 2에 있어서의 교류 동손(δ)이 488.9~2791.1로 조건 1에 있어서의 교류 동손(γ)에 비해 대폭 증가하는 것에 대하여, 실시예 1~9의 조건 2에 있어서의 교류 동손(δ)은 16.2~281.7로 대폭적인 증가가 억제되어 있다. 또, 조건 1에 있어서의 교류 동손(γ)과 조건 2에 있어서의 교류 동손(δ)의 비(δ/γ)를 비교하면, 실시예 1~9에 있어서는 1.2~2.7로 되어 있는 것에 대하여, 비교예 1~3에 있어서는 4.7~29.3으로 되어 있다. 이로써, δ/γ에 있어서는, 실시예 1~9의 모두가 비교예 1~3을 밑돌고 있음을 알 수 있으며, 실시예 1~9는 비교예 1~3에 비해 승압비의 변동에 대한 교류 동손의 증대가 억제되어 있음을 알 수 있다. 특히, 실시예 6에 있어서는, δ/γ이 실시예 1~9 중에서 최소치(1.2)를 나타내어, 승압비의 변동에 대한 교류 동손의 증대가 특히 억제되어 있음을 알 수가 있다.
[0170] (승압 회로)
본 실시형태의 리액터(100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F)를 이용하여, 승압 회로(700)를 구성할 수 있다. 본 실시형태의 승압 회로(700)에 대해, 이하에 상세히 기술한다.
[0171] 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 승압 회로(700)는, 전원(E)과, 제1 스위칭 소자(S1)와, 제2 스위칭 소자(S2)와, 제1 정류 소자(D1)와, 제2 정류 소자(D2)와, 리액터(100)와, 평활 콘덴서(C)를 구비하고 있다. 또한, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 리액터(100)를, 리액터(100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F) 중의 어느 것으로 치환하여 승압 회로(700)를 구성해도 된다.
[0172] 본 실시형태의 전원(E)은, 직류 전원이다. 또한, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 전원(E)은 교류 전원이어도 된다.
[0173] 도 9를 참조하여, 본 실시형태의 승압 회로(700)에 있어서, 제1 스위칭 소자(S1)와, 제1 정류 소자(D1)와, 리액터(100)의 제1 코일(230)은, 전원(E)의 출력을 초핑하여 승압하는 제1 승압 초퍼 회로(720)를 구성하고 있다.
[0174] 본 실시형태의 제1 스위칭 소자(S1)로서는, GBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)나 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 등의 반도체 스위칭 소자를 이용할 수가 있다. 또, Si를 이용한 전형적인 MOSFET 외에, Si를 이용한 SJ-MOSFET(초접합(superjunction) 구조의 MOSFET)이나, SiC, GaN, Ga2O3 등을 이용한 와이드 갭의 반도체를 이용할 수도 있다.
[0175] 본 실시형태의 제1 정류 소자(D1)로서는, Si(실리콘)-pn 다이오드, SiC(탄화규소)-SB 다이오드, MOSFET의 동기 정류나, 보디 다이오드(body diode), 또 이들을 병렬한 것을 이용할 수가 있다.
[0176] 마찬가지로 도 9를 참조하여, 본 실시형태의 승압 회로(700)에 있어서, 제2 스위칭 소자(S2)와, 제2 정류 소자(D2)와, 리액터(100)의 제2 코일(240)은, 전원(E)의 출력을 초핑하여 승압하는 제2 승압 초퍼 회로(750)를 구성하고 있다.
[0177] 본 실시형태의 제2 스위칭 소자(S2)로서는, GBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)나 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) 등의 반도체 스위칭 소자를 이용할 수가 있다. 또, Si를 이용한 전형적인 MOSFET 외에, Si를 이용한 SJ-MOSFET(초접합 구조의 MOSFET)나, SiC, GaN, Ga2O3 등을 이용한 와이드 갭의 반도체를 이용할 수도 있다. 또한, 제2 스위칭 소자(S2)는, 제1 스위칭 소자(S1)와 동종(同種)의 것이어도 되고, 이종(異種)의 것이어도 된다.
[0178] 본 실시형태의 제2 정류 소자(D2)로서는, Si(실리콘)-pn 다이오드, SiC(탄화규소)-SB 다이오드, MOSFET의 동기 정류나, 보디 다이오드, 또 이들을 병렬한 것을 이용할 수가 있다. 또한, 제2 정류 소자(D2)는, 제1 정류 소자(D1)와 동종의 것이어도 되고, 이종의 것이어도 된다.
[0179] 즉, 본 실시형태의 승압 회로(700)는, 제1 승압 초퍼 회로(720)와, 제2 승압 초퍼 회로(750)를 구비하고 있다. 여기서, 제1 승압 초퍼 회로(720)와 제2 승압 초퍼 회로(750)는, 병렬로 접속되어 있다. 또, 제1 승압 초퍼 회로(720) 및 제2 승압 초퍼 회로(750)의 각각을 인터리브 동작시킨다.
[0180] 본 실시형태의 평활 콘덴서(C)는, 제1 승압 초퍼 회로(720) 및 제2 승압 초퍼 회로(750)의 출력 전류를 평활화하는 것이다.
[0181] 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F; 리액터
230, 230F; 제1 코일
231, 231F; 제1 권축
232, 232F; 제1 코일 본체부
233, 233F; 평각선
234; 제1 단부
240, 240F; 제2 코일
241, 241F; 제2 권축
242, 242F; 제2 코일 본체부
243, 243F; 평각선
244; 제2 단부
250, 250F; 코일 단면
252, 252F; 외주부
254, 254F; 내주부
256, 256F; 상단부
258, 258F; 하단부
260, 260F; 코일 단면
262, 262F; 외주부
264, 264F; 내주부
266, 266F; 상단부
268, 268F; 하단부
300, 300A, 300B, 300C, 300D, 300E; 코어
310, 310B; 외측 코어
312, 312B; 외측 제1 코어
315; 외측 제2 코어
318, 318B; 외측 제3 코어
330, 330B, 330E; 내측 코어
332, 332B; 내측 제1 코어
335, 335E; 내측 제2 코어
338, 338B; 내측 제3 코어
350, 350B, 350D; 상측 코어
360, 360B, 360D; 하측 코어
370, 370A; 중간 코어
400, 400A, 400B, 400C, 400D, 400E; 저-비투자율 재료
410, 410A, 410B, 410C, 410D, 410E; 복합 자성체
412; 결합제
414; 자성체 분말
430; 비자성 갭
500, 500A, 500B, 500C, 500D; 고-비투자율 재료(압분 코어)
600; 케이스
d; 거리
df; 거리
700; 승압 회로
E; 전원
720; 제1 승압 초퍼 회로
S1; 제1 스위칭 소자
D1; 제1 정류 소자
750; 제2 승압 초퍼 회로
S2; 제2 스위칭 소자
D2; 제2 정류 소자
C; 평활 콘덴서

Claims (14)

  1. 제1 코일과, 제2 코일과, 코어를 구비하는 리액터(reactor)로서,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일은, 상기 코어에 매설되어 있고,
    상기 제1 코일은, 상하방향으로 연장되는 제1 권축(卷軸)을 갖는 제1 코일 본체부를 구비하고 있으며,
    상기 제2 코일은, 상기 상하방향으로 연장되는 제2 권축을 갖는 제2 코일 본체부를 구비하고 있고,
    상기 제1 코일 본체부는, 상기 상하방향에 있어서 상기 제2 코일 본체부로부터 떨어져 상방에 위치하고 있으며,
    상기 제1 코일 및 상기 제2 코일의 각각은, 상기 제1 권축과 상기 제2 권축을 포함하는 평면 내에 있어서, 1개의 코일 단면(斷面)을 더 가지고 있고,
    상기 코일 단면은, 외주부와, 내주부와, 상단부와, 하단부를 가지고 있으며,
    상기 내주부는, 상기 제1 권축과 직교하는 지름방향에 있어서 상기 외주부의 내측에 위치하고 있고,
    상기 상단부는, 상기 상하방향에 있어서 상기 하단부의 상방에 위치하고 있으며,
    상기 코어는, 외측 코어와, 내측 코어와, 상측 코어와, 하측 코어와, 중간 코어를 가지고 있고,
    상기 외측 코어는, 상기 지름방향에 있어서, 상기 제1 코일의 상기 코일 단면의 상기 외주부 및 상기 제2 코일의 상기 코일 단면의 상기 외주부의 각각의 외측에 위치하고 있으며,
    상기 내측 코어는, 상기 지름방향에 있어서, 상기 제1 코일의 상기 코일 단면의 상기 내주부 및 상기 제2 코일의 상기 코일 단면의 상기 내주부의 내측에 위치하고 있고,
    상기 외측 코어 및 상기 내측 코어의 각각은, 상기 상하방향에 있어서 상기 상측 코어와 상기 하측 코어의 사이에 위치하고 있으며,
    상기 외측 코어는, 외측 제1 코어와, 외측 제2 코어와, 외측 제3 코어를 가지고 있고,
    상기 내측 코어는, 내측 제1 코어와, 내측 제2 코어와, 내측 제3 코어를 가지고 있으며,
    상기 외측 제1 코어 및 상기 내측 제1 코어의 각각은, 상기 지름방향에 있어서 상기 제1 코일 본체부와 대향하고 있고,
    상기 외측 제2 코어 및 상기 내측 제2 코어의 각각은, 상기 지름방향에 있어서 상기 중간 코어와 대향하고 있으며,
    상기 외측 제3 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 지름방향에 있어서 상기 제2 코일 본체부와 대향하고 있고,
    상기 상측 코어는, 상기 상하방향에 있어서, 상기 제1 코일의 상기 코일 단면의 상기 상단부의 상방에 위치하고 있으며,
    상기 하측 코어는, 상기 상하방향에 있어서, 상기 제2 코일의 상기 코일 단면의 상기 하단부의 하방에 위치하고 있고,
    상기 중간 코어는, 상기 상하방향에 있어서 상기 제1 코일 본체부와 상기 제2 코일 본체부의 사이에 위치하고 있으며,
    상기 중간 코어는, 상기 지름방향에 있어서 상기 내측 코어와 상기 외측 코어의 사이에 위치하고 있고,
    상기 코어는, 저-비투자율 재료와 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 고-비투자율 재료는, 상기 저-비투자율 재료보다 높은 비투자율을 가지고 있고,
    상기 외측 제1 코어 및 상기 외측 제2 코어의 일방(一方)은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 외측 제1 코어 및 상기 외측 제2 코어의 나머지 일방은, 상기 저-비투자율 재료 또는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 외측 제1 코어가 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 외측 제3 코어는 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 외측 제1 코어가 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 외측 제3 코어는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제2 코어의 일방은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제2 코어의 나머지 일방은, 상기 저-비투자율 재료 또는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 내측 제1 코어가 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 내측 제3 코어는 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 내측 제1 코어가 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있는 경우, 상기 내측 제3 코어는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 상측 코어 및 상기 하측 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 중간 코어는, 상기 저-비투자율 재료 또는 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있는
    리액터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측 제1 코어, 상기 외측 제2 코어 및 상기 외측 제3 코어의 각각은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 내측 제1 코어, 상기 내측 제2 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는
    리액터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외측 제1 코어 및 상기 외측 제3 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 외측 제2 코어는, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 내측 제2 코어는, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는
    리액터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측 제1 코어, 상기 외측 제2 코어 및 상기 외측 제3 코어의 각각은, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있고,
    상기 내측 제1 코어 및 상기 내측 제3 코어의 각각은, 상기 고-비투자율 재료로 구성되어 있으며,
    상기 내측 제2 코어는, 상기 저-비투자율 재료로 구성되어 있는
    리액터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 본체부 및 상기 제2 코일 본체부의 각각은, 평각선(平角線)을 플랫와이즈(flatwise) 방식으로 감아 이루어지는 것인
    리액터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 본체부 및 상기 제2 코일 본체부의 각각은, 평각선을 엣지와이즈(edgewise) 방식으로 감아 이루어지는 것인
    리액터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고-비투자율 재료는, 압분(壓粉) 코어이며,
    상기 저-비투자율 재료는, 경화(硬化)된 결합제와, 상기 결합제 내부에 분산 배치된 자성체 분말을 가지는 복합 자성체로 이루어진 코어인
    리액터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 본체부와 상기 제2 코일 본체부의 결합 계수를 k로 할 때, 영자계(零磁界, zero magnetic field)에 있어서 0.2≤k≤0.8을 만족하는
    리액터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일 본체부와 상기 제2 코일 본체부 사이의 거리를 d로 할 때, 1㎜≤d≤5㎜를 만족하는
    리액터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 저-비투자율 재료의 비투자율을 μL로 할 때, 3≤μL≤40을 만족하는
    리액터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 고-비투자율 재료의 비투자율을 μh로 할 때, 40＜μh≤300을 만족하는
    리액터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 저-비투자율 재료는, 비자성 갭을 가지고 있는
    리액터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 리액터는, 케이스를 더 가지고 있고,
    상기 케이스는, 알루미늄제 또는 수지제이며,
    상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 코어는, 상기 케이스 내에 배치되어 있는
    리액터.
  14. 전원과, 제1 스위칭 소자와, 제2 스위칭 소자와, 제1 정류 소자와, 제2 정류 소자와, 제1항에 기재된 리액터를 구비하는 승압(昇壓) 회로로서,
    상기 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 정류 소자와, 상기 리액터의 상기 제1 코일은, 상기 전원의 출력을 초핑(chopping)하여 승압하는 제1 승압 초퍼 회로(chopper circuit)를 구성하고 있고,
    상기 제2 스위칭 소자와, 상기 제2 정류 소자와, 상기 리액터의 상기 제2 코일은, 상기 전원의 출력을 초핑하여 승압하는 제2 승압 초퍼 회로를 구성하고 있으며,
    상기 제1 승압 초퍼 회로와 상기 제2 승압 초퍼 회로는, 병렬로 접속되어 있고,
    상기 제1 승압 초퍼 회로 및 상기 제2 승압 초퍼 회로의 각각을 인터리브(interleave) 동작시키는
    승압 회로.
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