KR20230091089A - 변압기 - Google Patents

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KR20230091089A
KR20230091089A KR1020237010412A KR20237010412A KR20230091089A KR 20230091089 A KR20230091089 A KR 20230091089A KR 1020237010412 A KR1020237010412 A KR 1020237010412A KR 20237010412 A KR20237010412 A KR 20237010412A KR 20230091089 A KR20230091089 A KR 20230091089A
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다이키 가와사키
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도쿄 케이키 가부시키가이샤
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Abstract

중공 환상으로 형성된 자성체인 환상 철심과, 판상의 도체에 의해 환상 철심에 권회되도록 구성된 1차 코일(L1)과, 판상의 도체에 의해 환상 철심에 권회되도록 구성된 2차 코일(L2)을 구비했다.

Description

변압기
본 발명의 실시형태는, 변압기에 관한 것이다.
철심으로서의 자성체와, 이 자성체에 대해서 동축선 등의 선상 부재를 권회함으로써 형성된 1차 코일 및 2차 코일을 구비하는 변압기가 일반적으로 이용되고 있다.
또한, 관련된 기술로서, 코어와, 코어를 관통하도록 형성되고, 고전위를 갖는 1차 권선과, 1차 권선의 내측에 형성되고, 저전위를 갖는 2차 권선과, 1차 권선을 유지하는 4개의 봉상의 1차 권선 보빈과, 1차 권선 보빈을 고정하고, 풍로창이 형성되는 측판을 갖는 것을 특징으로 하는 변압기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본국 특허공개 2020-136364호 공보
동축선로에 의해 구성된 1차 코일 및 2차 코일을 이용한 변압기에 대해서, 예를 들면 최대로 2KW 정도의 대전력을 입력한 경우, 동축선에 있어서의 내도체의 도체 손실에 의해서, 실용에 견디지 못하는 발열이 발생해 버린다는 문제가 있다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 변압기에 있어서의 도체 손실을 보다 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 실시형태의 변압기는, 중공 환상으로 형성된 자성체인 환상 철심과, 판상의 도체에 의해 상기 환상 철심에 권회되도록 구성된 1차 코일과, 판상의 도체에 의해 상기 환상 철심에 권회되도록 구성된 2차 코일을 구비했다.
본 발명에 의하면, 변압기에 있어서의 도체 손실을 보다 억제할 수 있다.
도 1은, 실시형태에 따른 변압기를 상방에서 본 사시도이다.
도 2는, 실시형태에 따른 변압기를 상방에서 본 분해 사시도이다.
도 3은, 실시형태에 따른 변압기를 하방에서 본 분해 사시도이다.
도 4는, 제1 하방 기판의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 5는, 제1 하방 기판의 구성을 나타낸 저면도이다.
도 6은, 제2 하방 기판의 구성을 나타낸 평면도이다.
도 7은, 제2 하방 기판의 구성을 나타낸 저면도이다.
도 8은, 제1 접속 도체를 나타낸 요부 확대도이다.
도 9는, 제2 접속 도체를 나타낸 요부 확대도이다.
도 10은, 제2 상방 기판을 나타낸 평면도이다.
도 11은, 제1 상방 기판을 나타낸 평면도이다.
도 12는, 도체의 배치를 나타낸 설명도이다.
도 13은, 1차 코일에 있어서의 접속 관계를 나타낸 설명도이다.
도 14는, 2차 코일에 있어서의 접속 관계를 나타낸 설명도이다.
도 15는, 실시형태에 따른 변압기를 나타낸 등가 회로도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
(개략 구성)
본 실시형태에 따른 변압기의 개략 구성에 대해서 설명한다. 도 1은, 변압기를 상방에서 본 사시도이며, 도 2, 3은, 각각, 변압기를 상방, 하방에서 본 분해 사시도이다.
도 1~3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 변압기(1)는, 제1 하방 기판(11), 제2 하방 기판(12), 환상 철심(13), 제2 상방 기판(14), 제1 상방 기판(15)을 구비한다. 제1 하방 기판(11), 제2 하방 기판(12)의 일부, 및 제1 상방 기판(15)에 의해서, 예를 들면 페라이트 코어 등의 자성 재료를 중공 원환상으로 형성한 환상 철심(13)을 그 둘레 방향을 따라서 권회하도록 형성된 1차 코일(L1)이 구성된다. 또, 제2 하방 기판(12) 및 제2 상방 기판(14)에 의해서, 환상 철심(13)을 그 둘레 방향을 따라서 권회하도록 형성된 2차 코일(L2)이 구성된다. 또, 변압기(1)는, 1차 코일(L1)이 2차 코일(L2)을 덮도록, 즉, 1차 코일(L1)보다 2차 코일(L2)이 환상 철심(13)에 근접하도록 구성된다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 원환상으로 형성된 환상 철심(13)의 원 중심(O)(도 12 참조)을 기점으로 한 경방향에 직교하는 방향, 즉 환상 철심(13)에 있어서의 중공 구멍의 관통 방향을 상하 방향으로 한다. 또, 환상 철심(13)의 형상은 환상으로 구성되어 있으면 되고, 예를 들면, 틀체상으로 구성되어도 된다.
(제1 하방 기판)
제1 하방 기판의 구성에 대해서 설명한다. 도 4, 5는, 각각, 제1 하방 기판의 구성을 나타내는 평면도, 저면도이다.
도 4, 5에 나타내는 바와 같이, 제1 하방 기판(11)은, 절연체가 평판상으로 형성된 기판(110)과, 5개의 제1 직경 외도체(111)와, 6개의 제1 직경 내도체(112)와, 제1 직경 외도체(111)와 제1 직경 내도체(112)를 전기적으로 접속하는 5개의 제1 하방 도체(113)와, 변압기(1)를 외부 기기와 접속하기 위한 접속 단자(113A)를 갖는다. 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112)는, 각각, 환상 철심(13)의 외벽(직경 외측의 측면), 내벽(직경 내측의 측면)에 대해서 둘레 방향으로 소정 거리만큼 따름과 더불어 소정 높이의 판상으로 형성된 도체이며, 본 실시형태에 있어서는 동판으로서 형성된다.
6개의 제1 직경 내도체(112) 각각은, 환상 철심(13)의 둘레 방향으로 서로 등간격을 두고 배치된다. 5개의 제1 직경 외도체(111) 각각은, 6개의 제1 직경 내도체(112) 중 5개의 제1 직경 내도체(112)에 대응하여 설치되고, 대응하는 제1 직경 내도체(112)에 대해서, 상방에서 볼 때 둘레 방향에 있어서의 시계 방향 측(도 5에 있어서의 반시계 방향)으로 어긋나게 배치된다.
제1 하방 도체(113) 및 접속 단자(113A)는, 모두 기판(110)의 저면에 프린트된 도체 패턴이며, 본 실시형태에 있어서는 동박으로서 형성된다. 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112)는, 기판(110)의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 지지되도록 기판(110)에 상방으로부터 하방으로 관통되어 있고, 이 때, 기판(110)의 저면으로부터 그 하단부가 약간 하방으로 돌출되도록 되어 있다. 제1 하방 도체(113)는, 대응하는 제1 직경 외도체(111)와 제1 직경 내도체(112)를 접속하도록 형성되고, 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112)는, 제1 하방 도체(113)에 납땜됨으로써 전기적으로 접속됨과 더불어, 기판(110)에 대해서 고정된다. 또, 6개의 제1 직경 내도체(112) 중, 대응하는 제1 직경 외도체(111)가 없는 제1 직경 내도체(112)는, 접속 단자(113A)에 납땜된다.
(제2 하방 기판)
도 6, 7은, 각각 제2 하방 기판의 구성을 나타내는 평면도, 저면도이다. 도 8, 9는, 각각 제1 접속 도체, 제2 접속 도체를 나타내는 요부 확대도이다.
도 6, 7에 나타내는 바와 같이, 제2 하방 기판(12)은, 절연체가 평판상으로 형성된 기판(120)과, 6개의 제2 직경 외도체(121)와, 6개의 제2 직경 내도체(122)와, 1개의 제1 직경 외도체(111A)와, 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)를 전기적으로 접속하는 5개의 제2 하방 도체(123)와, 제1 접속 도체(128) 및 제2 접속 도체(123A)와, 변압기(1)를 외부 기기와 접속하기 위한 접속 단자(129)를 갖는다. 제2 직경 외도체(121) 및 제2 직경 내도체(122)는, 각각 환상 철심(13)의 외벽(직경 외측의 측면), 내벽(직경 내측의 측면)에 대해서 둘레 방향으로 소정 거리만큼 따름과 더불어 소정 높이의 판상으로 형성된 도체이며, 본 실시형태에 있어서는 동판으로서 형성된다.
6개의 제2 직경 외도체(121) 및 6개의 제2 직경 내도체(122) 각각은, 환상 철심(13)의 둘레 방향으로 서로 등간격을 두고 배치된다. 6개의 제2 직경 외도체(121) 각각은, 6개의 제2 직경 내도체(122)에 대응하여 설치되며, 대응하는 제2 직경 내도체(122)에 대해서, 상방에서 볼 때 둘레 방향에 있어서의 시계 방향 측(도 7에 있어서의 반시계 방향)으로 어긋나게 배치된다.
제2 하방 도체(123), 제2 접속 도체(123A)는, 기판(120)의 저면에 프린트된 도체 패턴이고, 제1 접속 도체(128), 접속 단자(129)는, 기판(120)의 상면에 프린트된 도체 패턴이며, 본 실시형태에 있어서는 모두 동박으로서 형성된다. 제2 직경 외도체(121) 및 제2 직경 내도체(122)는, 기판(120)의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 지지되도록 기판(120)에 상방으로부터 하방으로 관통되어 있으며, 이 때, 기판(120)의 저면으로부터 그 하단부가 약간 하방으로 돌출하도록 되어 있다. 제2 하방 도체(123)는, 대응하는 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)를 접속하도록 형성되고, 제2 직경 외도체(121) 및 제2 직경 내도체(122)는, 제2 하방 도체(123)에 납땜됨으로써 전기적으로 접속됨과 더불어, 기판(120)에 대해서 고정된다.
또한, 6개의 제2 직경 외도체(121) 중 하나는, 관통하지 않는 상태로 기판(120)에 지지되어 있고, 제2 상방 기판(14)과의 조립이 이루어지지 않은 미조립 상태에 있어서, 대응하는 제2 직경 내도체(122)와 전기적으로 접속되지 않는다. 제2 직경 내도체(122)와 미조립 상태에 있어서 접속되지 않는 제2 직경 외도체(121)는, 납땜됨으로써 기판(120)의 상면에 형성된 접속 단자(129)에 전기적으로 접속된다. 또, 제2 직경 외도체(121)와 미조립 상태에 있어서 접속되지 않는 제2 직경 내도체(122)는, 납땜됨으로써 제2 접속 도체(123A)에 전기적으로 접속된다.
제1 직경 외도체(111A)는, 제2 직경 내도체(122)와 접속되지 않는 제2 직경 외도체(121)와 이것에 대해서 둘레 방향에 있어서의 시계 방향 측에 배치된 제2 직경 외도체(121)에 걸쳐 있도록 기판(120) 상에 지지되고, 납땜됨으로써 제1 접속 도체(128)에 전기적으로 접속된다. 또한, 이후의 설명에 있어서, 제1 직경 외도체(111A)를 제1 직경 외도체(111)와 특별히 구별하지 않는 경우에는, 제1 직경 외도체(111A)를 포함하여, 제1 직경 외도체(111)로 총칭한다.
기판(120)에는, 제1 직경 외도체(111A)와 마찬가지로, 제2 직경 외도체(121)에 대해서 직경 외측에 있어서, 둘레 방향으로 이웃하는 2개의 제2 직경 외도체(121)에 걸쳐 있는 영역을 상하로 관통하는 5개의 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(125)과, 제2 직경 내도체(122)에 대해서 직경 내측에 있어서, 둘레 방향으로 이웃하는 2개의 제2 직경 내도체(122)에 걸쳐 있는 영역을 상하로 관통하는 6개의 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(126)이 형성된다. 이들 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(125) 및 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(126)에 대해서, 제1 하방 기판(11)에 있어서의 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112)가 하방으로부터 삽입 통과됨으로써 제1 하방 기판(11)과 제2 하방 기판(12)이 조립되고, 이 때, 경방향에 있어서, 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 외도체(111A)와 제1 직경 내도체(112) 사이에, 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)가 위치하게 된다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 제1 접속 도체(128)는 접속부(C1)를 갖고, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제2 접속 도체(123A)는 직경 외측으로 연장되며, 또한 둘레 방향 시계 방향 측(도 7에 있어서는 반시계 방향 측)으로 연장된 부분에 접속부(C1)에 대응하는 접속부(C2)를 갖고, 이들이 비아 접속됨으로써, 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)이 그 단부에 있어서 전기적으로 접속된다.
(제2 상방 기판)
제2 상방 기판의 구성에 대해서 설명한다. 도 10은, 제2 상방 기판을 나타내는 평면도이다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제2 상방 기판(14)은, 절연체가 평판상으로 형성된 기판(140)과, 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)를 전기적으로 접속하는 6개의 제2 상방 도체(143)를 갖는다. 제2 상방 도체(143)는, 기판(140)의 상면에 프린트된 도체 패턴이며, 본 실시형태에 있어서는 동박으로서 형성된다. 또한, 제2 상방 도체(143)는, 6개의 제2 직경 내도체(122) 각각을, 제2 하방 도체(123)에 의해 접속된 제2 직경 외도체(121)에 대해서, 상방에서 볼 때 둘레 방향에 있어서의 반시계 방향으로 인접하는 제2 직경 외도체(121)와 전기적으로 접속한다.
기판(140)에는, 제2 직경 외도체(121)에 맞춰 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되고 상하로 관통하는 6개의 제2 직경 외측 삽입 통과 구멍(141)과, 제2 직경 내도체(122)에 맞춰 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되고 상하로 관통하는 6개의 제2 직경 내측 삽입 통과 구멍(142)과, 제1 직경 외도체(111, 111A)에 맞춰 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되고 상하로 관통하는 6개의 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(145)과, 제1 직경 내도체(112)에 맞춰 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되고 상하로 관통하는 6개의 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(146)이 형성된다.
제2 직경 외측 삽입 통과 구멍(141), 제2 직경 내측 삽입 통과 구멍(142), 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(145) 중 하나에 대해서, 제2 하방 기판(12)에 있어서의 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)와 제1 직경 외도체(111A)가 하방으로부터 삽입 통과됨으로써 제2 하방 기판(12)과 제2 상방 기판(14)이 조립된다. 이 때, 제2 하방 기판(12)과 제2 상방 기판(14) 사이에는 경방향에 있어서 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)에 의해 사이에 낀 상태로 환상 철심(13)이 배치됨과 더불어, 제2 직경 외도체(121) 및 제2 직경 내도체(122)의 상단이 제2 직경 외측 삽입 통과 구멍(141) 및 제2 직경 내측 삽입 통과 구멍(142)으로부터 상방으로 약간 돌출한다. 이 상방으로 약간 돌출한 제2 직경 외도체(121) 및 제2 직경 내도체(122) 각각이 제2 상방 도체(143)와 납땜됨으로써, 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)가 상방에 있어서 전기적으로 접속된다.
또, 제2 하방 기판(12)과 제2 상방 기판(14)이 조립될 때, 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(145) 및 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(146)에 대해서, 제2 하방 기판(12)에 조립된 제1 하방 기판(11)에 있어서의 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112)가 하방으로부터 삽입 통과됨으로써, 추가로 제1 하방 기판(11)과 제2 상방 기판(14)이 조립된다.
(제1 상방 기판)
제1 상방 기판의 구성에 대해서 설명한다. 도 11은, 제1 상방 기판을 나타내는 평면도이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 제1 상방 기판(15)은, 절연체가 평판상으로 형성된 기판(150)과, 제1 직경 외도체(111)와 제1 직경 내도체(112)를 전기적으로 접속하는 6개의 제1 상방 도체(153)를 갖는다. 제1 상방 도체(153)는, 기판(150)의 상면에 프린트된 도체 패턴이며, 본 실시형태에 있어서는 동박으로서 형성된다. 또한, 제1 상방 도체(153)는, 6개의 제1 직경 내도체(112) 각각을, 제1 하방 도체(113)에 의해 접속된 제1 직경 외도체(111)에 대해서 상방에서 볼 때 둘레 방향에 있어서의 반시계 방향으로 인접하는 제1 직경 외도체(111)와 전기적으로 접속한다.
기판(150)에는, 제1 직경 외도체(111, 111A)에 맞춰 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되고 상하로 관통하는 6개의 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(151)과, 제1 직경 내도체(112)에 맞춰 둘레 방향으로 서로 이격되어 배치되고 상하로 관통하는 6개의 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(152)이 형성된다. 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(151) 및 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(152)에 대해서, 제2 하방 기판(12) 및 제2 상방 기판(14)에 조립된 제1 하방 기판(11)에 있어서의 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112)가 하방으로부터 삽입 통과됨으로써, 제1 하방 기판(11), 제2 하방 기판(12) 및 제2 상방 기판(14)과 제1 상방 기판(15)이 조립되고, 이 때, 제2 하방 기판(12)에 있어서의 제1 직경 외도체(111A)가 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(151)에 하방으로부터 삽입 통과된다.
모든 기판이 조립된 상태에 있어서, 제1 직경 외도체(111, 111A) 및 제1 직경 내도체(112)는 제1 직경 외측 삽입 통과 구멍(151) 및 제1 직경 내측 삽입 통과 구멍(152)으로부터 상방으로 약간 돌출하고, 이 상방으로 약간 돌출된 제1 직경 외도체(111) 및 제1 직경 내도체(112) 각각이 제1 상방 도체(153)와 납땜됨으로써, 제1 직경 외도체(111, 111A)와 제1 직경 내도체(112)가 상방에 있어서 전기적으로 접속된다.
이와 같이, 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)을 판상으로 형성된 도체에 의해서 구성함으로써, 동축선로에 의해 구성된 코일과 비교하여, 표면 효과에 의한 도체 손실이 저감됨과 더불어 방열 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)을 구성하는 도체 중, 상하의 도체를 기판 상에 형성되는 도체 패턴으로 함으로써, 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)의 모든 구성 요소를 판상의 도체로 하는 경우와 비교하여, 저비용으로 생산하는 것이 가능해진다.
(1차 코일 및 2차 코일의 구성)
1차 코일 및 2차 코일의 구성에 대해서 설명한다. 도 12는, 도체의 배치를 나타내는 설명도이다. 도 13, 14는, 각각, 1차 코일, 2차 코일에 있어서의 접속 관계를 나타내는 설명도이다. 도 15는, 본 실시형태에 따른 변압기를 나타내는 등가 회로도이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 환상 철심(13)의 원 중심(O)을 중심축으로 하고, 둘레 방향에 있어서의 대략 중앙 위치를 기준점으로 했을 경우, 6개의 제1 직경 외도체(111) 각각은, 이웃하는 제1 직경 외도체(111)에 대해서 둘레 방향으로 60°만큼 회전되도록 배치된다. 또, 6개의 제1 직경 내도체(112), 6개의 제2 직경 외도체(121), 6개의 제2 직경 내도체(122) 각각에 대해서도, 마찬가지로, 이웃하는 도체에 대해서 60°만큼 회전되도록 배치된다. 또, 6개의 제1 직경 외도체(111)와 6개의 제1 직경 내도체(112)는, 전체적으로 서로 30°만큼 회전하도록 배치되고, 마찬가지로, 6개의 제2 직경 외도체(121)와 6개의 제2 직경 내도체(122)는, 전체적으로 서로 30°만큼 회전하도록 배치된다.
이와 같이, 변압기(1)에 있어서는, 제1 직경 외도체(111)와 제1 직경 내도체(112)가 둘레 방향으로 상이한 각도 위치에 배치됨과 더불어, 제2 직경 외도체(121)와 제2 직경 내도체(122)가 둘레 방향으로 상이한 각도 위치에 배치되고, 또한, 제1 직경 외도체(111)와 제2 직경 외도체(121), 또는 제1 직경 내도체(112)와 제2 직경 내도체(122)가 둘레 방향으로 상이한 각도 위치에 배치된다. 이에 의해서, 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)이 둘레 방향으로 서로 상이한 각도 위치, 본 실시형태에 있어서는 30° 상이한 각도 위치에 배치된다. 즉, 이웃하는 2개의 도체 간의 각도(60°)의 절반의 각도만큼 상이하도록 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)이 배치된다.
동축선로 등에 의해 구성된 변압기에 의하면, 포인팅 벡터에 대해서 일정한 TEM(Transverse Electro Magnetic) 모드로 전송이 이루어지는데, 본 실시형태에 따른 변압기(1)에 있어서는, 상술한 바와 같은 코일의 구성 때문에, 위치에 따라서 전자장이 변화한다. 본 실시형태에 따른 변압기(1)에 있어서는, 유한 요소법에 의거하는 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)의 결합이 최적이 되는 배치를 해석한 결과, 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)이 둘레 방향으로 30° 오프셋되는 배치가 되었다.
또, 제1 직경 외도체(111) 및 제2 직경 외도체(121)는, 제1 직경 외도체(111)와 이것에 근접하는 2개의 제2 직경 외도체(121)가 경방향으로 중복되는 둘레 방향 길이를 가지도록 형성되고, 마찬가지로, 제1 직경 내도체(112) 및 제2 직경 내도체(122)에 대해서도, 제1 직경 내도체(112)와 이것에 근접하는 2개의 제2 직경 내도체(122)가 경방향으로 중복되는 둘레 방향 길이를 가지도록 형성된다. 이에 의해서, 코일에 있어서의 누설 자속을 저감시킬 수 있고, 더 나아가서는, 변압기(1)에 있어서의 누설 인덕턴스를 저감시킬 수 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 제1 직경 내도체(112) 각각이, 둘레 방향에 있어서, 제1 하방 도체(113)에 의해 시계 방향 측에 위치하는 제1 직경 외도체(111)에 접속됨과 더불어, 제1 상방 도체(153)에 의해 반시계 방향 측에 위치하는 제1 직경 외도체(111)에 접속됨으로써, 판상으로 형성된 도체에 의해 환상 철심(13)을 권회하는 1차 코일(L1)이 구성된다. 마찬가지로, 도 14에 나타내는 바와 같이, 제2 직경 내도체(122) 각각이, 둘레 방향에 있어서, 제2 하방 도체(123)에 의해 시계 방향 측에 위치하는 제2 직경 외도체(121)에 접속됨과 더불어, 제2 상방 도체(143)에 의해 반시계 방향 측에 위치하는 제2 직경 외도체(121)에 접속됨으로써, 판상으로 형성된 도체에 의해 환상 철심(13)을 권회하는 2차 코일(L2)이 구성된다.
이와 같이 구성된 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)이, 이들의 단부에 있어서, 제1 접속 도체(128) 및 제2 접속 도체(123A)에 의해 전기적으로 접속되어 도 15에 나타내는 것과 같은 등가 회로가 구성된다. 이에 의해서, 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)을 절연한 경우에는 1차 코일(L1)과 2차 코일(L2)의 권수비가 1:2가 되는 데에 비해서, 권수비를 1:1로 할 수 있고, 더 나아가서는, 코일의 선로 길이를 짧게 하여 고주파 특성을 향상시킴과 더불어, 도체 손실을 저감시킬 수 있다.
본 발명의 실시형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이 신규한 실시형태는, 그 외의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서, 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 더불어, 특허 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.
1 변압기
L1 1차 코일
L2 2차 코일

Claims (7)

  1. 중공 환상으로 형성된 자성체인 환상 철심과,
    판상의 도체에 의해 상기 환상 철심에 권회되도록 구성된 1차 코일과,
    판상의 도체에 의해 상기 환상 철심에 권회되도록 구성된 2차 코일
    을 구비한 변압기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 코일과 상기 2차 코일 각각은, 상기 환상 철심의 중공 구멍의 관통 방향에 직교하는 측방향에 있어서 상기 환상 철심을 사이에 끼우도록 배치된 측도체와, 상기 관통 방향 양측에 있어서 상기 측도체를 전기적으로 접속하는 상방 도체 및 하방 도체에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 변압기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측도체는, 상기 측방향으로 연장되는 기판에 의해 지지되고, 상기 상방 도체 및 상기 하방 도체는, 상기 기판에 형성된 도체 패턴으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 변압기.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 2차 코일은, 상기 1차 코일보다 상기 환상 철심에 근접하도록 권회되는 것을 특징으로 하는 변압기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 1차 코일 및 상기 2차 코일은, 상기 관통 방향 및 상기 측방향에 있어서, 적어도 일부가 중복되도록 상기 환상 철심에 대해서 배치되는 것을 특징으로 하는 변압기.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 코일 및 상기 2차 코일은, 서로 전기적으로 접속되고, 권수비가 1:1인 것을 특징으로 하는 변압기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 환상 철심은 중공 원환상으로 형성되고,
    상기 2차 코일은, 상기 1차 코일에 대해서, 둘레 방향으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 변압기.
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