WO2009131059A1 - トランスならびにそれを用いた電力変換装置、点灯装置、車両用灯具および車両 - Google Patents

トランスならびにそれを用いた電力変換装置、点灯装置、車両用灯具および車両 Download PDF

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substrate
winding
transformer
substrates
connection terminal
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菅沼　和俊
中野　智之
中村　俊朗
寿文 田中
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パナソニック電工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a transformer, a power conversion device using the same, a lighting device, a vehicular lamp, and a vehicle.
  • FIG. 29A is an example of a sheet substrate constituting a transformer, and the transformer of this conventional example includes two sheet substrates 101 and 103 constituting a primary winding and two sheets constituting a secondary winding. Sheet substrates 102 and 104. In the sheet substrates 101 to 104, rectangular insertion holes 101a to 104a are penetrated at the center, and conductive patterns 107 to 110 are formed around the insertion holes 101a to 104a, respectively.
  • the interlayer connection 112 or the interlayer connection 116 is provided between the insertion holes 101a to 104a and the conductive patterns 107 to 110 corresponding to the insertion holes 101a to 104a, respectively.
  • the conductive patterns 107 to 110 have to be bent outward.
  • the sheet substrates 101 to 104 are increased in size, the winding resistance is increased, and the distance between the primary and secondary windings and the core portion 105 is increased, so that the leakage inductance tends to increase.
  • the voltage applied to the winding is high, it is necessary to set the insulation distance to be larger, and the above-described influence appears more remarkably.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to suppress an increase in winding resistance and leakage inductance while ensuring an insulation distance between the first winding and the second winding. Another object of the present invention is to provide a small transformer, a power conversion device, a lighting device, a vehicular lamp, and a vehicle using the same.
  • the transformer according to the present invention includes a winding portion and a core portion made of a magnetic material and disposed around the winding portion to form a magnetic path.
  • the winding portion is configured by laminating a first substrate and at least two second substrates, and each of the first substrate and the second substrate is inserted through the middle leg portion of the core portion. It has an insertion hole and a conductive pattern formed around the insertion hole.
  • the conductive pattern formed on the first substrate is a conductive pattern having one turn and constitutes the first winding, and the conductive pattern formed on each of the second substrates is the second winding.
  • the interlayer connection portion for electrically connecting the conductive patterns formed on each of the stacked second substrates is inside the one turn conductive pattern and on the end side of the one turn conductive pattern. Is provided.
  • an insulation distance is originally required between both ends of the conductive pattern having one turn formed on the first substrate, and the interlayer connection portion for the second winding is formed in this space.
  • the insulating space of the first winding can also be used as the insulating space of the second winding.
  • the insulating region of the substrate can be reduced as compared with the conventional example while ensuring the insulation distance between the both ends of the conductive pattern and the interlayer connection portion, and the substrate can be miniaturized.
  • the coupling with the core portion can be increased, and the first winding has one turn for one board, and the total length is reduced.
  • the coupling between the core portion and the core portion is high, the influence of the decrease in the coupling is small even if a part of the portion is curved, and therefore the coupling between the first winding and the core portion can be increased. As a result, an increase in winding resistance and leakage inductance of the winding part can be suppressed.
  • the first substrate includes first connection terminal portions connected to both ends of the first winding, and the second substrate is connected to both ends of the second winding.
  • a terminal part is provided.
  • the first connection terminal portion is disposed on the side opposite to the second connection terminal portion as viewed from the insertion hole.
  • the insulation distance between the first connection terminal portion and the second connection terminal portion can be easily ensured.
  • the first substrate includes first connection terminal portions connected to both ends of the first winding, and the second substrate is connected to both ends of the second winding. Two connection terminal portions are provided. And the 1st connecting terminal part and the 2nd connecting terminal part are arranged on the same side seeing from the insertion hole.
  • the first connection terminal portion and the second connection terminal portion are arranged on the same side when viewed from the insertion hole, a space is created on the opposite side, and this space allows the pattern width of each conductive pattern to be reduced. Since the thickness can be increased, the coupling between the core portion and each winding can be enhanced. Further, when the conductive pattern does not have a large pattern width, it is possible to reduce the size of the substrate by the space.
  • the winding part includes an even number of second substrates.
  • the interlayer connection portion includes a first point that is a central portion in the width direction on one end side of the first winding drawn from the core portion, and a first winding drawn from the core portion. It passes through two points of the second point, which is the center in the width direction on the end side, and the third point, which is the center of the magnetic path cross section of the middle leg, and is orthogonal to the first substrate and the second substrate. Arranged in an area surrounded by three surfaces.
  • the distance from the straight line connecting the first point and the second point on the substrate surface to the core portion is the magnetic path cross section of the middle leg portion Set to more than half the width.
  • the interlayer connection portion is arranged such that the distance between the end portion on the middle leg portion side in the interlayer connection portion and the end portion on the interlayer connection portion side in the middle leg portion is 0.5 mm or more. Is done.
  • the interlayer connection portion is provided on a substrate other than the substrate disposed in the vicinity of the core portion of the first substrate and the second substrate.
  • the winding part includes a plurality of first substrates and a plurality of types of second substrates having different numbers of turns. Then, the substrate having the largest number of turns among the second substrates is disposed between the plurality of first substrates.
  • the second substrate having the largest number of turns is disposed between the first substrates, so that the second substrate having the smaller number of turns is disposed between the first substrates.
  • the winding coupling between the first winding and the second winding can be increased.
  • a power conversion device includes a power conversion circuit using the transformer. And the circuit component which comprises a power converter circuit is mounted in at least any one board
  • the circuit component constituting the power conversion circuit can be mounted on at least one of the first substrate and the second substrate, the heat radiation area can be increased, so that the first winding and the second substrate The heat dissipation of the heat generated by the second winding can be improved.
  • the lighting device includes a lighting circuit using the transformer.
  • the circuit component which comprises a lighting circuit is mounted in at least any one board
  • the heat radiation area can be increased by mounting circuit components constituting the lighting circuit on at least one of the first substrate and the second substrate, the first winding and second It is possible to improve the heat dissipation of the heat generated in the windings.
  • the vehicle lamp according to the present invention is equipped with the lighting device.
  • the vehicle according to the present invention is equipped with the vehicle lamp.
  • the vehicular lamp can be disposed in a place exposed to a high temperature, for example, in an engine room.
  • the transformer of Embodiment 1 is shown, (a) is an exploded perspective view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same. It is a circuit diagram same as the above. (A), (b) is a front view which shows the other example of the sheet
  • the transformer of Embodiment 2 is shown, (a) is an exploded perspective view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same. (A) is a circuit diagram of the above, and (b) is a circuit diagram of a DC-DC converter using the above.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a DC-DC converter using the transformers of Embodiments 1 and 2.
  • FIG. (A) is a board mounting example of the DC-DC converter using the transformer of the first embodiment
  • (b) is a board mounting example of the DC-DC converter using the transformer of the second embodiment.
  • 10 is a perspective view showing another example of the transformer of Embodiment 2.
  • FIG. The transformer of Embodiment 3 is shown, (a) is an exploded perspective view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same. It is a circuit diagram same as the above.
  • FIG. 6 is a perspective view of a transformer according to a fourth embodiment. It is a front view which shows the other example same as the above.
  • FIG. 10 is a front view showing a transformer according to a fifth embodiment.
  • the transformer of Embodiment 6 is shown, (a) is an exploded perspective view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same.
  • the other example same as the above is shown, (a) is an exploded perspective view of the same winding part, (b) is a perspective view of the same. It is a disassembled perspective view which shows another example same as the above.
  • the transformer of Embodiment 7 is shown, (a) is an exploded perspective view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same.
  • FIG. (A)-(c) is explanatory drawing explaining the method of ensuring the insulation distance between the interlayer connection part and core part of a board
  • the transformer of Embodiment 8 is shown, (a) is an exploded perspective view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same. It is a circuit diagram same as the above.
  • (A), (b) is an exploded perspective view which shows the other example of a coil
  • (A), (b) is the disassembled perspective view of the coil
  • FIG. (A), (b) is a circuit diagram which shows the power converter device of Embodiment 10.
  • the lighting device of Embodiment 11 is shown, (a) is a circuit diagram same as the above, (b), (c) is the board
  • the transformer of a prior art example is shown, (a) is a front view of a winding part same as the above, (b) is a perspective view of the same, and (c) is a sectional view in the longitudinal direction of the same.
  • the transformer of this embodiment includes a winding part 6, a core part 5 attached to the winding part 6 so as to sandwich the winding part 6 from both sides in the vertical direction, and 1
  • a connection pin 18 is inserted and connected to each of the connection terminals 11 to 13 on the secondary winding side
  • a connection pin 19 is inserted and connected to each of the connection terminals 14 and 15 on the secondary winding side.
  • the connection pins 18 and 19 are inserted through insertion holes (through holes) provided in the connection terminal portions 11 to 15, respectively, and are fixed to the substrate with solder, for example.
  • the winding portion 6 is composed of substrates 1 and 3 constituting the primary winding and substrates 2 and 4 constituting the secondary winding. 1, substrate 2, substrate 3, and substrate 4 are laminated in this order.
  • the substrate 1 is, for example, a horizontally long rectangular plate-like sheet substrate, and a rectangular insertion hole 1 a for allowing the center leg portion (not shown) of the core portion 5 to pass through is provided at the center of the substrate 1. ing.
  • a conductive pattern 7 having a turn number of 1 is formed around the insertion hole 1 a of the substrate 1.
  • connection terminal portions 11 and 13 to which both ends of the primary winding are respectively connected, and a conductive pattern 9 of the substrate 3 described later A connection terminal portion 12 is provided for electrically connecting the self-conductive pattern 7 and the other end in the longitudinal direction of the substrate 1 is connected to both ends of the secondary winding. , 15 are provided.
  • connection terminal parts 11 and 13 are arrange
  • connection terminal portions 11 and 13 constitute a first connection terminal portion
  • connection terminal portions 14 and 15 constitute a second connection terminal portion.
  • the substrate 3 is a horizontally-long rectangular plate-like sheet substrate formed to have substantially the same dimensions as the substrate 1, and has a rectangular shape that opens at the same position as the insertion hole 1 a at the center of the substrate 3.
  • the insertion hole 3a is penetrated.
  • a conductive pattern 9 having a turn number of 1 is formed around the insertion hole 3 a of the substrate 3.
  • connection terminal portions 11 to 13 are provided at one end in the longitudinal direction of the substrate 3 (left end in FIG. 1A) at the same position as the substrate 1, and at the other end in the longitudinal direction of the substrate 3, Connection terminal portions 14 and 15 are provided at the same position as the substrate 1.
  • an interlayer connection portion 16 is provided at the same position as the substrate 1 on the inner side of the conductive pattern 9 in the substrate 3 and on the end portion side (left side in FIG. 1A) of the conductive pattern 9. .
  • the conductive pattern 9 is connected to the connection terminal portion 12 at one end, is formed so as to go around the insertion hole 3 a once, and the other end is connected to the connection terminal portion 13.
  • the substrate 2 is a horizontally-long rectangular plate-like sheet substrate formed to have substantially the same dimensions as the substrate 1, and has a rectangular shape that opens at the same position as the insertion hole 1 a at the center of the substrate 2.
  • the insertion hole 2a is penetrated.
  • a conductive pattern 8 having a turn number of 3.5 turns is formed around the insertion hole 2a of the substrate 2.
  • connection terminal portions 11 to 13 are provided at one end in the longitudinal direction of the substrate 2 (left end in FIG. 1A) at the same position as the substrate 1, and at the other end in the longitudinal direction of the substrate 2, Connection terminal portions 14 and 15 are provided at the same position as the substrate 1.
  • an interlayer connection portion 17 that is electrically connected to the interlayer connection portion 16 is provided at a portion corresponding to the interlayer connection portion 16 in the substrate 2.
  • the conductive pattern 8 is formed so that one end is connected to the interlayer connection portion 17 and wound around the insertion hole 2 a counterclockwise, and the other end is connected to the connection terminal portion 15.
  • the substrate 4 is a horizontally-long rectangular plate-like sheet substrate formed to have substantially the same dimensions as the substrate 1, and has a rectangular shape that opens at the same position as the insertion hole 1 a at the center of the substrate 4.
  • the insertion hole 4a is penetrated.
  • a conductive pattern 10 having a turn number of 3.5 turns is formed around the insertion hole 4 a of the substrate 4.
  • connection terminal portions 11 to 13 are provided at the same position as the substrate 1, and at the other end in the longitudinal direction of the substrate 4, Connection terminal portions 14 and 15 are provided at the same position as the substrate 1.
  • an interlayer connection portion 17 that is electrically connected to the interlayer connection portion 16 is provided at a portion corresponding to the interlayer connection portion 16 in the substrate 4.
  • the conductive pattern 10 is formed so that one end is connected to the connection terminal portion 14 and is wound around the insertion hole 4 a counterclockwise, and the other end is connected to the interlayer connection portion 17.
  • the insertion holes 1a to 4a provided in the substrates 1 to 4 communicate with each other in the vertical direction. Further, the connection terminal portions 11 to 15 provided on the respective substrates 1 to 4 are electrically connected, and the interlayer connection portions 16 and 17 are electrically connected. Therefore, in the state where the substrates 1 to 4 are stacked, the conductive pattern 7 and the conductive pattern 9 are electrically connected through the connection terminal portion 12 to form one conductive pattern, and the interlayer connection portions 16 and 17 are connected to each other. Thus, the conductive pattern 8 and the conductive pattern 10 are electrically connected to form one conductive pattern.
  • a primary winding (first winding) is constituted by one conductive pattern formed by the conductive pattern 7 and the conductive pattern 9, and is formed by the conductive pattern 8 and the conductive pattern 10.
  • a secondary winding (second winding) is configured by the one conductive pattern (see FIG. 2).
  • the substrates 1 and 3 constitute a first substrate
  • the substrates 2 and 4 constitute a second substrate.
  • the total number of turns of the primary winding is 2 turns
  • the total number of turns of the secondary winding is 7 turns.
  • the core portion 5 is composed of a set of two cores 5a, 5a made of a magnetic material (eg, ferrite) and formed in a substantially E shape, and these cores 5a, 5a are attached to the laminated substrates 1-4.
  • the substrates 1 to 4 are attached to the winding portion 6 so as to surround the short side direction (width direction) (see FIG. 1B).
  • both side portions of the substrate in the longitudinal direction protrude outward from the core portion 5, and the middle leg portion (not shown) of each core 5a is inserted into the insertion holes 1a to 4a communicating with each other.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the transformer of this embodiment, and a resist having a breakdown voltage capability value of about 20 to 30 kV / mm is applied to the surface of the laminated substrate constituting the winding portion 6 (the surface of the substrate 1 in this embodiment).
  • a resist 48 is applied by a material.
  • the inner layer is hermetically sealed with an insulating layer 49.
  • a prepreg having an insulation withstand voltage capability value of about 30 to 50 kV is used as the material of the insulating layer 49.
  • the prepreg and the resist material are made of a resin material, and leakage due to the generation of voids is assumed, it is common that the insulation withstand voltage does not have a guaranteed value. Therefore, when designing a transformer in which sheet substrates are stacked as in this embodiment, it is necessary to set an insulation distance on the assumption that there is no insulation layer.
  • the distance between the conductors whose surroundings are not covered with an insulating layer is required to be about 1 mm. If this value is applied as it is, the area of the sheet substrate and the thickness in the stacking direction are required. As the size of the transformer increases, the overall transformer becomes larger. Furthermore, when the distance between the conductors is increased, the coupling between the primary winding and the secondary winding is reduced, and the output loss is increased.
  • the resist material withstand voltage value of 20 to 30 kV / mm is applied to the substrate 1 on which the conductive pattern is disposed outside, and the prepreg is applied to the substrates 2 to 4 on which the conductive pattern is disposed on the inside.
  • the insulation distance is set with reference to a dielectric strength withstand voltage value of 30 to 50 kV / mm. Note that the above-described method for setting the insulation distance is merely an example, and for example, the insulation distance may be set by selecting one of the two reference values according to the potential difference between the conductors.
  • the potential difference between the conductors is the potential difference between both ends of the conductive patterns 7 and 9, the potential difference between the interlayer connection portion 16 and each of the conductive patterns 7 and 9, the conductive pattern 8 formed on the substrate 2, and the substrate 4. This is a potential difference between adjacent patterns of the conductive pattern 10.
  • the insulation space of the primary winding (the conductive pattern 7 and the conductive pattern 9) becomes the secondary winding (conductive). It can also be used as an insulating space for the pattern 8 and the conductive pattern 10). As a result, it is possible to reduce the insulating regions of the substrates 1 and 3 as compared with the conventional example while securing an insulating distance between both ends of the conductive patterns 7 and 9 and the interlayer connection portion 16. Can be miniaturized.
  • the coupling with the core portion 5 can be increased, and the number of turns of one substrate is 1 for the primary winding. Since it is a turn and the coupling with the core part 5 is high over the entire length, even if a part of it is curved, the influence of the decrease in the coupling is small, so the primary winding is also coupled with the core part 5. Can be high. As a result, an increase in winding resistance and leakage inductance of the winding portion 6 can be suppressed.
  • the conductive pattern 8 formed on the substrate 2 and the substrate 4 are formed. Since the number of turns of the conductive pattern 10 is 3.5 turns and a fraction of 0.5 turns is obtained, if the total number of substrates 2 and 4 is an odd number, the total number of turns of the secondary winding is not an integer. As a result, the magnetic flux is biased and the output loss is increased. However, in the present embodiment, the total number of the substrates 2 and 4 is two, and the total number of turns of the secondary winding is seven, so that output loss can be suppressed without causing magnetic flux bias.
  • connection terminal part 11 and 13 which are 1st connection terminal parts are arrange
  • 13 and the connection terminal portions 14, 15 can be easily secured.
  • the two substrates 1 and 3 form a primary winding having a total number of turns of two.
  • a primary winding with a total number of turns may be configured, or a primary winding with a total number of turns of 3 may be configured by three substrates 22 to 24 as shown in FIG. 3B. May be.
  • the substrate can be similarly reduced in size or the winding portion. Increase in winding resistance and leakage inductance can be suppressed.
  • the two substrates 2 and 4 are used as the second substrate constituting the secondary winding.
  • the number of the second substrates is not limited to this embodiment. It is sufficient if there are at least two sheets. Moreover, even numbers are even better.
  • the number of first substrates constituting the primary winding is not limited to this embodiment, and may be four or more.
  • the material of the core portion 5 is not limited to ferrite, and other materials may be used as long as they are magnetic materials.
  • the shapes of the substrates 1 to 4 are rectangular, but may be other shapes.
  • connection terminal portions 11 to 13 are arranged on the side opposite to the connection terminal portions 14 and 15 when viewed from the insertion hole.
  • connection terminal portions 11 to 13 and the connection terminal portions 14 and 15 are arranged.
  • 15 is arrange
  • the transformer of the present embodiment includes a winding portion 6 formed by laminating substrates 1 to 4, a core portion 5 attached to the winding portion 6, and substrates 1 to 4. And connection pins 18 and 19 which are fixed by soldering.
  • the connection terminal portions 11 to 13 and the connection terminal portions 14 and 15 are arranged on the same side (left side in FIG. 5A) when viewed from the insertion hole. Therefore, the conductive patterns 7 and 9 constituting the primary winding are drawn to the same side as the conductive patterns 8 and 10 constituting the secondary winding in the longitudinal direction of the substrate.
  • no connection pin is attached to the side opposite to the connection terminal portions 11 to 15 in the longitudinal direction of the board. Therefore, the end of the board 1 to 4 opposite to the connection terminal parts 11 to 15 is the core.
  • the length dimensions of the core portion 5 and the substrates 1 to 4 are set so as not to protrude from the portion 5.
  • connection terminal portion 13 and the connection terminal portion 14 are provided at the same position, and constitute a so-called autotransformer in which one end of the primary winding and the secondary winding have the same potential ( (See FIG. 6 (a)).
  • the autotransformer is applied to a DC-DC converter that supplies power to the load 50 as shown in FIG.
  • FIG. 7 is a circuit diagram of a flyback type DC-DC converter 53 using the transformer Tr1 of the first embodiment, and FIG.
  • the transformer Tr1, the switch element Q1, and the diode D1 constituting the DC-DC converter 53 are preferably arranged close to each other from the viewpoint of reducing circuit loss and ensuring noise performance.
  • the primary wiring of the transformer Tr1 ⁇ switching element Q1 ⁇ capacitor C1) and path B (capacitor C2 ⁇ diode D1 ⁇ secondary side of the transformer Tr1 ⁇ capacitor C2) are preferably as thick and short as possible.
  • connection terminal portions 11 and 13 are disposed on the opposite side of the connection terminal portions 14 and 15 when viewed from the insertion hole, and thus the switch element Q1, the transformer Tr1, and the diode D1.
  • the switch element Q1 is arranged on the opposite side of the diode D1 when viewed from the transformer Tr1.
  • the mother substrate PWB needs to have a length of at least one side of L1 or more.
  • FIG. 8B is an example of board mounting when the transformer Tr1 of this embodiment is used.
  • the connection terminal portions 11 and 13 and the connection terminal portions 14 and 15 are on the same side as viewed from the insertion hole. Since it is arranged, the transformer Tr1 can be arranged at the corner of the mother board PWB. Therefore, the length of two adjacent sides of the mother board PWB should be at least L2 or L3 (L2 ⁇ L1, L3 ⁇ L1), and the required dimensions of the mother board PWB are smaller than those in the first embodiment. Therefore, the mother board PWB can be downsized.
  • the flyback type DC-DC converter 53 that accumulates the energy supplied to the load 52 (see FIG. 7) in the transformer Tr1
  • the transformer Tr1 since the transformer Tr1 is disposed at the corner of the mother board PWB, when the mother board PWB is stored in a metal case (not shown), the transformer Tr1 and the wall surface of the metal case are The opposing area is increased, and as a result, the heat generated by the transformer Tr1 can be smoothly radiated to the metal case, so that the thermal influence on the electronic component can be suppressed.
  • connection terminal portions 11 and 13 and the connection terminal portions 14 and 15 are arranged on the same side when viewed from the insertion hole, so that a space is generated on the opposite side. Since the pattern width of the patterns 7 to 10 can be increased, the coupling between the core portion 5 and each winding can be enhanced. In addition, when the pattern widths of the conductive patterns 7 to 10 are not increased, the substrates 1 to 4 can be reduced in size by the space.
  • connection terminal portions 11 to 15 are provided only at one end of the substrates 1 to 4.
  • You may provide the terminal parts 51 and 51 which are not connected in the other end.
  • a so-called autotransformer in which one end of the primary winding and the secondary winding are set to the same potential has been described.
  • the primary winding and the secondary winding are separately wound.
  • a so-called compound winding transformer may be used in which wires are insulated from each other.
  • the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be one, or three or more. May be.
  • the lead-out positions of the conductive patterns 7 and 9 constituting the primary winding and the conductive patterns 8 and 10 constituting the secondary winding are the end portions in the longitudinal direction of the substrate.
  • the lead-out positions of the conductive patterns 7 and 9 are the end portions in the longitudinal direction of the substrate
  • the lead-out positions of the conductive patterns 8 and 10 are the end portions in the short direction of the substrate. Since the other basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the transformer of the present embodiment includes a winding portion 6 formed by laminating substrates 1 to 4, a core portion 5 attached to the winding portion 6, and substrates 1 to 4. And connection pins 18 and 19 which are fixed by soldering.
  • the lead positions of the conductive patterns 7 and 9 constituting the primary winding are ends in the longitudinal direction of the substrate, and the lead positions of the conductive patterns 8 and 10 constituting the secondary winding are the short direction (width) of the substrate. Direction). That is, in the present embodiment, the connection terminal portions 11 and 13 connected to both ends of the primary winding are arranged along the short direction of the substrates 1 to 4 and connected to both ends of the secondary winding.
  • the parts 14 and 15 are arranged along the longitudinal direction of the substrates 1 to 4.
  • FIG. 11 is a circuit diagram of the transformer of this embodiment.
  • connection terminal portions 11 and 13 and the connection terminal portions 14 and 15 are arranged along two adjacent sides, respectively.
  • the mother board can be miniaturized.
  • connection terminal portions 11 to 13 and the connection terminal portions 14 and 15 are arranged along two different sides as in this embodiment, so that the transformer of the second embodiment is compared. This makes it possible to reduce the size of the substrate.
  • the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be one, or three or more. May be. Further, the drawing direction of each conductive pattern is not limited to this embodiment.
  • FIGS. 4 A transformer according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the first point which is the central portion in the width direction on one end side of the primary winding drawn from the core portion 5 and the width direction on the other end side of the primary winding drawn from the core portion 5
  • an interlayer connection 16 is provided in or near the region connecting the second point, which is the center
  • the third point which is the center of the magnetic path cross section of the middle leg of the core 5 Different from Forms 1 to 3. Since the other basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the transformer of the present embodiment includes a winding portion 6 composed of laminated substrates 1 to 4, and a core portion 5 composed of two sets of substantially E-shaped cores 5a and 5a. It has. And the core part 5 is attached to the coil
  • the point a which is the central portion in the width direction on one end side of the conductive pattern 7 (first winding) drawn from the core portion 5 and the core portion 5 are drawn.
  • the center of the cross section of the magnetic path of the point b which is the central portion in the width direction on the other end side of the conductive pattern 9 (first winding) and the middle leg portion (not shown) of the core portion 5
  • the interlayer connection portion 16 is provided in a region d that passes through two points c (third point) and is surrounded by three surfaces orthogonal to the substrates 1 to 4.
  • the conductive patterns (not shown) of the substrates 2 and 4 electrically connected to the interlayer connection portion 16 must be curved outward. As a result, the coupling between the secondary winding (the conductive pattern of the substrates 2 and 4) and the core portion 5 is lowered.
  • this configuration it is possible to suppress the bending of the conductive pattern of the substrates 2 and 4 by arranging the interlayer connection portion 16 in the region d, and as a result, between the secondary winding and the core portion 5. It is possible to suppress a decrease in bonding.
  • FIG. 13 shows another example of the transformer of the present embodiment, in which one substrate 20 is used instead of the two substrates 1 and 3 shown in FIG.
  • a conductive pattern 21 having one turn is formed around the insertion hole 20a in the substrate 20.
  • the conductive pattern 21 has one end connected to the connection terminal portion 11 and the other end connected to the connection terminal portion. 13 is connected. That is, in this example, the primary winding (first winding) is constituted by the conductive pattern 21.
  • the interlayer connection portion 16 is provided in a region h that passes through two points g of the center of the magnetic path section of the middle leg portion 5 b of the core portion 5 and is surrounded by three surfaces orthogonal to the substrate 20. ing. Accordingly, similarly, it is possible to suppress the bending of the conductive pattern formed on the substrate constituting the secondary winding, and as a result, it is possible to suppress a decrease in the coupling between the secondary winding and the core portion 5.
  • the number of substrates constituting the secondary winding is at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be three or more.
  • Embodiment 5 A transformer according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • symbol is attached
  • FIG. 14 (a) and 14 (b) show a transformer using a core part 33 or a core part 34 having a shape different from that of the core part 5 shown in the first to fourth embodiments.
  • the intermediate portion of the core portion 33 is notched inward
  • the width dimension of the core portion 34 (the left and right dimensions in FIG. 14 (b)). Is approximately the same size as the middle leg 34a.
  • the point i that is the central portion in the width direction on one end side of the conductive pattern 31 (first winding) drawn from the core portion 33
  • the point j that is the central portion in the width direction on the other end side of the conductive pattern 31 (first winding) drawn from the core portion 33 and the center of the magnetic path cross section of the middle leg portion 33a of the core portion 33.
  • the above-mentioned interlayer connection portion (not shown) is arranged in a substantially triangular region l connecting points.
  • the point m that is the central portion in the width direction on one end side of the conductive pattern 32 drawn from the core part 34 and the core part 34 are drawn.
  • the substantially triangular region p connecting the point n which is the central portion in the width direction on the other end side of the conductive pattern 32 and the point o which is the center of the magnetic path cross section of the middle leg portion 34a of the core portion 34 will be arranged.
  • the actual space in which the interlayer connection portion can be arranged is extremely small, and as a result, the degree of freedom in arranging the interlayer connection portion is extremely low.
  • the point q which is the central portion in the width direction on one end side of the conductive pattern 21 drawn from the core portion 5 and the other end of the conductive pattern 21 drawn from the core portion 5.
  • the distance L4 between the straight line v connecting the point r, which is the center in the width direction on the side, and the end of the core 5 (the left end in FIG. 15) is the left-right direction (interlayer connection 16 and core
  • the dimension is set to be not less than the dimension L5 that is half the magnetic path section width of the middle leg section 5b.
  • the degree of freedom of arrangement of the interlayer connection portion 16 can be increased as compared with the case where the distance L4 is set to the dimension L5 or less, and as a result, the degree of freedom in winding design can be increased.
  • the interlayer connection portion 16 is disposed in a region t that passes through two points out of the q point, the r point, and the s point and is surrounded by three surfaces orthogonal to the substrate 20. .
  • the end on the middle leg 5b side in the interlayer connection 16 (the right end in FIG. 15) and the end on the interlayer connection 16 side in the middle leg 5b (the left end in FIG. 15).
  • the productivity of the substrate 20 is reduced and the distance between the interlayer connection portion 16 and the conductive pattern 21 is reduced.
  • the distance between the middle leg portion 5b and the interlayer connection portion 16 is preferably 0.5 mm or more and not more than the dimension that does not increase the outer dimension of the substrate 20.
  • the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be two or more.
  • the substrate 1 constituting the primary winding is arranged on the surface layer, when the potential difference between the primary winding and the secondary winding is large, the conductive pattern 7 and the interlayer connection portion 16 are used. A creepage distance between the conductive pattern 7 and the creeping distance between the connection terminal portions 14 and 15 must be secured sufficiently, and as a result, the substrate may be enlarged.
  • the substrates 1 and 3 constituting the primary winding are arranged in the inner layer, and further, an insulating material is filled between the respective layers. Therefore, the creeping distance is ensured by this insulating material, and as a result, an increase in the size of the substrate can be suppressed.
  • the interlayer connection portion 16 for the secondary winding is also arranged on the surface layer, in order to ensure insulation between the interlayer connection portion 16 having a high potential and the core portion 5, It is necessary to assemble the core portion 5 with an insulating member (not shown) sandwiched between them, which increases the cost and may increase the size of the transformer.
  • the interlayer connection portion 17 is provided only on the substrates 2 and 4 arranged in the inner layer. Further, by providing the interlayer connection portions 17 only on the substrates 2 and 4 other than the substrate disposed close to the core portion 5, insulation between each interlayer connection portion 17 and the core portion 5 is ensured. In addition, since it is not necessary to sandwich an insulating member between the winding part 6 and the core part 5, it is possible to suppress an increase in cost and an increase in size of the transformer.
  • FIG. 18 shows a case where the conductive patterns 7 to 10 constituting the primary winding and the secondary winding are formed on the mother boards PWB1 to PWB4 on which other electronic components such as the semiconductors 54 and 55 are mounted.
  • the interlayer connection portion 17 only on the mother boards PWB2 and PWB3 arranged in the inner layer as an example, the same effect as the transformer shown in FIG. 17 can be obtained.
  • the connection terminal portion 14 of the secondary winding can be provided at a position away from the conductive pattern 7, a creepage distance between the conductive pattern 7 and the connection terminal portion 14 can be secured.
  • connection terminal portion 15 shown in Embodiment 1 is connected to another electronic component (not shown) by a pattern formed on the mother board.
  • the through holes may not be provided as in the first to fifth embodiments.
  • broken circles on the mother boards PWB1 to PWB4 in FIG. 18 indicate the positions of the connection terminal portions 11 and 13 and the connection terminal portions 14 and 15 of the first embodiment.
  • the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be one, or three or more. May be.
  • Embodiment 7 A transformer according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 19 and 20. This embodiment is different from Embodiments 1 to 6 in that an insulation distance between the interlayer connection portion and the core portion can be secured. Since other basic configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the transformer of the present embodiment includes a winding portion 6 formed by laminating substrates 1 to 4, a core portion 47 attached to the winding portion 6, and substrates 1 to 4. And connection pins 18 and 19 which are fixed by soldering.
  • the core portion 47 includes a substantially E-shaped core 35 and a substantially I-shaped core 36, and is set to a height dimension with a sufficient margin in the substrate stacking direction (vertical direction in FIG. 19B). Has been. In the assembled state, an insulation distance between the substrate 4 and the core portion 47 disposed in the lower layer can be secured, and as a result, the leakage inductance of the winding portion 6 can be reduced.
  • the board 1, board 2, board 3 and board 4 are laminated in this order from the top, the interlayer connection 17 is provided on the boards 2 and 4 constituting the secondary winding, and the primary winding.
  • the interlayer connection portion 16 is provided only on the substrate 3 constituting the structure. That is, in this example, the interlayer connection portion is not provided on the substrate 1 disposed at the position closest to the core portion 47 in the substrate stacking direction.
  • the conductive pattern 8 of the substrate 2 and the conductive pattern 10 of the substrate 4 are electrically connected via the interlayer connection portions 16 and 17 to form a secondary winding. .
  • the interlayer connection portions 16 and 17 are provided only on the substrates 2 to 4 other than the substrate 1 disposed close to the core portion 47 (located at the position closest to the core portion 47). Since the insulation distance between each of the interlayer connection parts 16 and 17 and the core part 47 can be secured, it is not necessary to sandwich an insulating member between the substrate and the core part, which reduces the cost and reduces the transformer. Increase in size can be suppressed.
  • FIG. 20 shows an example of a method for ensuring an insulation distance between the interlayer connection portion 16 and the core portion 5 on the substrate 1 arranged on the surface layer.
  • the core portion 5 is arranged so that the core portion 5 and the interlayer connection portion 16 overlap each other in the substrate stacking direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 20 (b)).
  • a notch 37 is provided in a portion of the core portion 5 facing the interlayer connection portion 16 to ensure an insulation distance between the core portion 5 and the interlayer connection portion 16.
  • the core portion 5 is arranged so that the core portion 5 and the interlayer connection portion 16 do not overlap in the stacking direction of the substrate, so that the insulation between the core portion 5 and the interlayer connection portion 16 is achieved.
  • the distance is secured.
  • the method for securing the insulation distance between the core portion 5 and the interlayer connection portion 16 is not limited to the above example, and the above method is applied to the transformers shown in the first to sixth embodiments. Also good.
  • the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be one, or three or more. May be.
  • Embodiment 8 of a transformer according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • a primary winding and a secondary winding constitute a transformer.
  • a primary winding, a secondary winding, and a tertiary winding constitute a transformer. Yes. Since other basic configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the substrates 1 and 3 constituting the primary winding, the substrates 2 and 4 constituting the secondary winding, and the substrates 58 and 60 constituting the tertiary winding are laminated.
  • the winding part 6 is configured.
  • the substrates 1 and 3 are provided with interlayer connection portions 63 for electrically connecting conductive patterns 59 and 61, which will be described later, constituting the tertiary winding.
  • 4 also has an interlayer connection 64 for electrically connecting the conductive patterns 59 and 61.
  • connection terminals 56 and 57 to which both ends of the tertiary winding are connected are provided between the connection terminal 14 and the connection terminal 15 in each of the substrates 1 to 4.
  • the number of turns of the conductive patterns 8 and 10 is set to 2.5 turns.
  • the substrate 58 is a horizontally-long rectangular plate-like sheet substrate formed to have substantially the same dimensions as the substrate 1, and the substrate 58 has a central portion at the same position as the insertion hole 1a.
  • a rectangular insertion hole 58a that opens to substantially the same size is provided.
  • a conductive pattern 59 having a turn number of 3.5 turns is formed around the insertion hole 58a of the substrate 58.
  • connection terminal portions 11 to 13 are provided at one end in the longitudinal direction of the substrate 58 (left end in FIG. 21A) at the same position as the substrate 1, and the other end of the substrate 58 in the longitudinal direction is Connection terminal portions 14, 15, 56 and 57 are provided at the same position as the substrate 1.
  • an interlayer connection portion 62 that is electrically connected to the interlayer connection portions 16 and 17 is provided at a portion corresponding to the interlayer connection portions 16 and 17 on the substrate 58, and further corresponds to the interlayer connection portions 63 and 64.
  • An interlayer connection portion 65 that is electrically connected to these interlayer connection portions 63 and 64 is provided at the portion to be operated.
  • the conductive pattern 59 is connected to the interlayer connection portion 65 at one end and is formed so as to be wound around the insertion hole 58 a counterclockwise, and the other end is connected to the connection terminal portion 57.
  • the substrate 60 is a horizontally-long rectangular plate-like sheet substrate formed to have substantially the same dimensions as the substrate 1, and the central portion of the substrate 60 has the same position as the insertion hole 1a.
  • a rectangular insertion hole 60a that opens to substantially the same size is provided.
  • a conductive pattern 61 having a turn number of 3.5 turns is formed around the insertion hole 60 a of the substrate 60.
  • connection terminal portions 11 to 13 are provided at one end in the longitudinal direction of the substrate 60 (left end in FIG. 21A) at the same position as the substrate 1, and at the other end in the longitudinal direction of the substrate 60, Connection terminal portions 14, 15, 56 and 57 are provided at the same position as the substrate 1.
  • portions corresponding to the interlayer connection portions 16 and 17 are provided with interlayer connection portions 62 that are electrically connected to the interlayer connection portions 16 and 17, and further correspond to the interlayer connection portions 63 and 64.
  • An interlayer connection portion 65 that is electrically connected to these interlayer connection portions 63 and 64 is provided at the portion to be operated.
  • the conductive pattern 61 has one end connected to the connection terminal portion 56 and is formed so as to be wound around the insertion hole 60 a counterclockwise, and the other end is connected to the interlayer connection portion 65.
  • substrate can be made thin by arrange
  • FIG. 22 is a circuit diagram of the transformer of this example.
  • FIG. 23A shows an implementation in which the substrates 58 and 60 constituting the tertiary winding are arranged in the inner layer and the interlayer connection portion of the tertiary winding is provided only on these substrates 58 and 60. It is an example. According to this example, since the insulating material is filled around the conductive patterns 59 and 61 constituting the tertiary winding, the conductive patterns 58 and 61, the primary winding, and the secondary winding are compared with FIG. The insulation distance between the wires can be shortened, and as a result, the transformer can be miniaturized.
  • FIG. 23B shows an embodiment in which the substrates 2 and 4 (secondary windings) and the substrates 58 and 60 (tertiary windings) that require interlayer connection portions are arranged in the inner layer. According to this example, it is possible to reduce the size of the transformer as in FIG. 23 (a), and it is possible to suppress an increase in cost as in the transformer shown in FIG.
  • the transformer is constituted by three windings (primary winding, secondary winding, and tertiary winding), but the number of windings is not limited to this embodiment. Alternatively, it may be composed of four or more windings. Further, the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding and tertiary winding may be one, or three or more. Also good.
  • the secondary winding is constituted by a plurality of substrates on which conductive patterns having the same number of turns are formed.
  • a plurality of types having different numbers of turns two in the present embodiment are used).
  • the secondary winding is composed of a type) substrate. Since other basic configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the output loss can be suppressed without causing a magnetic flux bias as in the transformers shown in the first to eighth embodiments.
  • the substrate 4 having the smaller number of turns is disposed between the substrate 1 and the substrate 3.
  • the winding coupling between the primary winding and the secondary winding can be enhanced.
  • FIG. 24B shows another example of this embodiment, and the primary winding is constituted by three substrates 1, 3, and 38.
  • the substrate 2 is disposed between the substrate 1 and the substrate 3, and the substrate 4 is disposed between the substrate 3 and the substrate 38.
  • the case of FIG. In comparison, the winding coupling between the primary winding and the secondary winding can be further enhanced.
  • the number of substrates constituting the secondary winding may be at least two, and the number of substrates constituting the primary winding may be one, or four or more. May be.
  • the power conversion device of the present embodiment includes a power conversion circuit using the transformer of any of Embodiments 1 to 9 described above.
  • FIG. 25A is an example of the power conversion apparatus of this embodiment, and the power conversion circuit of this example includes the transformer Tr1 described in each of the above-described embodiments, and the power supply voltage of the AC power supply AC is set to a desired voltage.
  • a forward type AC-DC converter circuit 40 for converting the value into a direct current voltage and an output filter 41 are connected.
  • a load 42 is connected between the output terminals of the output filter 41.
  • a switching element S1 is connected in series to the primary winding of the transformer Tr1, and is turned on / off at a predetermined cycle by a control circuit (not shown).
  • a power factor improving PFC circuit 67 is connected to the input end of the AC-DC converter circuit 40.
  • FIG. 25B is another example of the power conversion device of the present embodiment.
  • the power conversion circuit of this example includes a transformer Tr1 and converts the power supply voltage of the DC power supply E to a DC voltage having a desired voltage value.
  • a flyback type DC-DC converter circuit 40 ′ for converting the output signal into the output filter 41 ′ and an output filter 41 ′.
  • a load 42 is connected between the output terminals of the output filter 41 ′.
  • the switching element S1 is connected in series to the primary winding of the transformer Tr1, and is turned on / off by the control circuit 68 at a predetermined cycle.
  • a power supply circuit 69 for generating an operating power supply for the control circuit 68 is provided, and this power supply circuit 69 is supplied via a conductive pattern drawn from a midway position of the secondary winding.
  • the operating power source is generated from the DC power source.
  • the transformer composed of the bobbin, core, and winding requires significant structural changes and additional terminals, which may increase costs and increase the size of the transformer.
  • the sheet-type transformer as in each of the above embodiments can be realized by drawing a conductive pattern on the substrate, which can suppress an increase in cost and an increase in size of the transformer.
  • the present embodiment it is possible to provide a small-sized power conversion device that suppresses output loss by using any of the transformers of the first to ninth embodiments. Further, when the circuit components constituting the power conversion circuit described above are mounted on any of the substrates constituting the transformer, the heat radiation area can be increased, so that the primary winding and the secondary winding can be used. The heat dissipation of the generated heat can be improved.
  • the use of the power conversion device is not limited to the present embodiment, and the power conversion device may be used for, for example, a lighting device for supplying lighting power to a discharge lamp or LED.
  • the configuration of the power conversion device is not limited to the present embodiment, and other configurations may be used as long as a transformer is used.
  • the conductive pattern drawn from the middle position of the secondary winding is used for power generation. However, it may be used as a signal for detecting the operation of the transformer Tr1, for example.
  • the lighting device of the present embodiment is, for example, a vehicle headlamp lighting device, and includes a lighting circuit using any one of the transformers of the first to ninth embodiments described above.
  • the lighting circuit of the present embodiment includes the transformer Tr1 described in each of the above-described embodiments, and converts the power supply voltage of the DC power supply E into a DC voltage having a desired voltage value.
  • the lighting circuit of this embodiment is conventionally known except for the transformer Tr1, and a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 26B shows an example of mounting the lighting device according to the present embodiment on the board.
  • Capacitors C1 and C2 constituting the DC-DC converter circuit 43 and a diode D1 are formed on the surface of the board 1 constituting the transformer.
  • a switching element Q1 and an inverter circuit 44 are mounted.
  • FIG. 26C shows another example of mounting the lighting circuit of the present embodiment on the board.
  • the transformer is arranged at the corner of the board 1 so that the core can be assembled to the board 1.
  • the fixing method of the core for example, tape fixing).
  • the operating frequency of the DC-DC converter circuit 43 is set to about several hundred kHz to several MHz, and when the DC power supply E is an in-vehicle DC power supply (battery), the fluctuation of the power supply voltage is about 5V to 20V.
  • the rated voltage of the discharge lamp is about several tens to 100 V
  • the turns ratio of the primary winding and the secondary winding of the transformer is set to about 1: 3 to 1:10. .
  • the size of the vehicle headlamp lighting device is required to be less than 100 cc, it is necessary to reduce the size of the transformer to about 10 cc. The operating frequency and the turns ratio are determined.
  • FIG. 27 is an example of a vehicle lamp using the headlamp lighting device C described above
  • FIG. 28 is an example of a vehicle equipped with the vehicle lamp.
  • the vehicular lamp according to this embodiment includes the above-described headlamp lighting device C, a low beam switch power source 70 for supplying power to the headlamp lighting device C, and headlamp lighting.
  • the headlight LP is turned on by the lighting power supplied from the device C, and one vehicle D includes two sets of the headlight LP and the headlight lighting device C and one low beam.
  • a switch power supply 70 is mounted (see FIG. 28).
  • Each headlamp lighting device C and the low beam switch power supply 70 are electrically connected via electric wires 72, and each headlight lighting device C and the corresponding headlamp LP are connected by electric wires 71. It is electrically connected via.
  • each headlamp lighting device C When a switch (not shown) is turned on and power is supplied from the low beam switch power supply 70 to each headlamp lighting device C, each headlamp lighting device C is stable against the lamp of the corresponding headlamp LP. A lamp voltage suitable for lighting is applied, and both lamps are stably lit.
  • the heat radiation area can be increased by mounting circuit components constituting the lighting circuit on the substrate 1 constituting the transformer, the heat dissipation of heat generated in the primary winding and the secondary winding is improved. be able to.
  • a vehicular lamp with improved heat dissipation can be realized, and such a vehicular lamp is exposed to a high temperature, for example, in an engine room. It is also possible to arrange them.
  • the case where the above-described circuit component is mounted on the upper surface of the substrate 1 has been described as an example.
  • the position where the circuit component is mounted is not limited to the present embodiment. It may be an upper surface or a lower surface of another substrate stacked on the lower side of the substrate 1.
  • the load connected is not limited to this embodiment, For example, LED etc. may be sufficient.

Abstract

トランスは、１次巻線を構成する基板１，３と、２次巻線を構成する基板２，４と、これらの基板１～４の周りに配置されるコア部５とを備える。基板１，３は、それぞれコア部５の中脚部を挿通させるための挿通孔１ａ，３ａと、これらの挿通孔１ａ，３ａの周りにそれぞれ形成されたターン数が１ターンの導電パターン７，９とを有する。また、各基板１，３において、導電パターン７，９の内側であって且つこれらの導電パターン７，９の端部側には、基板２，４の各々に形成された導電パターン８，１０間を電気的に接続する層間接続部１６が設けられている。

Description

トランスならびにそれを用いた電力変換装置、点灯装置、車両用灯具および車両
　本発明は、トランスならびにそれを用いた電力変換装置、点灯装置、車両用灯具および車両に関するものである。
　従来より、シート基板に形成された導電パターンにより巻線を構成するトランスが種々提供されている（例えば特許文献１，２参照）。
　図２９（ａ）はトランスを構成するシート基板の一例であり、本従来例のトランスは、１次巻線を構成する２枚のシート基板１０１，１０３と、２次巻線を構成する２枚のシート基板１０２，１０４とを備えている。シート基板１０１～１０４は、それぞれ中央部に矩形状の挿通孔１０１ａ～１０４ａが貫設されており、これらの挿通孔１０１ａ～１０４ａの周りには、それぞれ導電パターン１０７～１１０が形成されている。
　また、シート基板１０１の挿通孔１０１ａと導電パターン１０７の間、および、シート基板１０３の挿通孔１０３ａと導電パターン１０９の間には、２次巻線を構成する導電パターン１０８，１１０間を電気的に接続するための層間接続部１１６が設けられている。さらに、シート基板１０２の挿通孔１０２ａと導電パターン１０８の間、および、シート基板１０４の挿通孔１０４ａと導電パターン１１０の間には、１次巻線を構成する導電パターン１０７，１０９間を電気的に接続するための層間接続部１１２が設けられている。
　そして、これらのシート基板１０１～１０４を順次積層した後、上下方向両側から２個１組のＥ型コア１０５ａ，１０５ａを組み付けることで、トランスが組み立てられるようになっている（図２９（ｂ），（ｃ）参照）。
特開平９－３２６３１５号公報（段落［０００８］－段落［００１０］、及び、第１図－第２図） 特開２００３－２７２９２９号公報（段落［００２８］－段落［００４４］、及び、第１図－第６図）
　上述の図２９に示したトランスでは、各挿通孔１０１ａ～１０４ａと、各挿通孔１０１ａ～１０４ａに対応する導電パターン１０７～１１０の間にそれぞれ層間接続部１１２または層間接続部１１６が設けられているが、これらの層間接続部１１２，１１６と各導電パターン１０７～１１０の間には所定の絶縁距離が必要であるため、導電パターン１０７～１１０を外側に湾曲させる必要があった。その結果、シート基板１０１～１０４が大型化するとともに巻線抵抗が増加し、さらに１次巻線および２次巻線とコア部１０５の距離が離れるため漏れインダクタンスが増加する傾向にあった。特に巻線への印加電圧が高い場合には、絶縁距離をさらに大きく設定する必要があり、上記影響がより顕著に現れていた。
　本発明は上記問題点に鑑みて為された発明であり、その目的は、第１の巻線と第２の巻線の間の絶縁距離を確保しつつ巻線抵抗や漏れインダクタンスの増加を抑えた小型のトランスならびにそれを用いた電力変換装置、点灯装置、車両用灯具および車両を提供することにある。
　本発明に係るトランスは、巻線部と、磁性材料からなり巻線部の周りに配置されて磁路を形成するコア部とを備える。巻線部は、第１の基板と少なくとも２枚の第２の基板とを積層して構成され、第１の基板および第２の基板の各々は、コア部の中脚部を挿通させるための挿通孔と、当該挿通孔の周りに形成された導電パターンとを有する。第１の基板に形成された導電パターンは、ターン数が１ターンの導電パターンであって第１の巻線を構成し、第２の基板の各々に形成された導電パターンは第２の巻線を構成する。そして、積層された第２の基板の各々に形成された導電パターン間を電気的に接続する層間接続部が、１ターンの導電パターンの内側であって且つ当該１ターンの導電パターンの端部側に設けられている。
　この構成によれば、第１の基板に形成されたターン数が１ターンの導電パターンの両端部の間には元々絶縁距離が必要であり、このスペースに第２の巻線用の層間接続部を設けることで、第１の巻線の絶縁スペースを第２の巻線の絶縁スペースとして兼用することができる。その結果、上記導電パターンの両端部と層間接続部の間の絶縁距離を確保しながらも従来例に比べて基板の絶縁領域を小さくすることができ、基板の小型化が図れる。また、第２の巻線は湾曲させなくてもいいのでコア部との間の結合を高くすることができ、さらに第１の巻線は基板１枚のターン数が１ターンであり、全長に渡ってコア部との間の結合が高いので、その一部を湾曲させても結合の低下の影響は小さく、そのため第１の巻線もコア部との間の結合を高くすることができる。その結果、巻線部の巻線抵抗や漏れインダクタンスの増加を抑えることができる。
　より好ましい形態として、第１の基板は第１の巻線の両端に接続される第１の接続端子部を備え、第２の基板は第２の巻線の両端に接続される第２の接続端子部を備える。そして、第１の接続端子部は、挿通孔から見て第２の接続端子部と反対側に配置される。
　この構成によれば、第１の接続端子部と第２の接続端子部の間の絶縁距離を容易に確保することができる。
　同様に、より好ましい形態として、第１の基板は第１の巻線の両端に接続される第１の接続端子部を備え、第２の基板は第２の巻線の両端に接続される第２の接続端子部を備える。そして、第１の接続端子部および第２の接続端子部は、挿通孔から見て同じ側に配置される。
　この構成によれば、第１の接続端子部および第２の接続端子部を挿通孔から見て同じ側に配置することで反対側にはスペースが生じ、このスペースにより各導電パターンのパターン幅を太くすることができるので、コア部と各巻線との間の結合を高めることができる。また、導電パターンのパターン幅を太くしない場合には、上記スペース分だけ基板を小型化することも可能である。
　さらに好ましい形態として、巻線部は、偶数枚の第２の基板を備える。
　この構成によれば、第２の基板を偶数枚とすることで第２の巻線の全ターン数が整数になるので、磁束の偏りが生じることなく出力損失を抑えることができる。
　より好ましい形態として、層間接続部は、コア部から引き出された第１の巻線の一端側の幅方向中央部である第１の点と、コア部から引き出された第１の巻線の他端側の幅方向中央部である第２の点と、中脚部の磁路断面の中心である第３の点のうちの２点を通り、第１の基板および第２の基板と直交する３つの面で囲まれた領域内に配置される。
　この構成によれば、層間接続部とコア部の間の距離を大きくした場合には、層間接続部と電気的に接続される第２の基板側の導電パターンを外側に湾曲させる必要があり、その結果第２の巻線とコア部の間の結合が低下することになるが、上記領域内に層間接続部を配置することで第２の基板側の導電パターンの湾曲を抑えることができ、その結果第２の巻線とコア部の間の結合の低下を抑えることができる。
　さらに好ましい形態として、層間接続部と第３の点とを結ぶ直線方向において、基板面における第１の点と第２の点とを結ぶ直線からコア部までの距離が中脚部の磁路断面幅の半分以上に設定される。
　この構成によれば、上記距離を中脚部の磁路断面幅の半分以下にした場合に比べて層間接続部の配置の自由度を高めることができ、その結果巻線設計の自由度を高くできる。
　より好ましい形態として、層間接続部は、当該層間接続部における中脚部側の端部と、中脚部における層間接続部側の端部との間の距離が０．５ｍｍ以上となるように配置される。
　さらに好ましい形態として、層間接続部は、第１の基板および第２の基板のうちコア部に近接して配置される基板以外の基板に設けられる。
　この構成によれば、コア部に近接して配置される基板に層間接続部を設けた場合には、コア部と層間接続部の間の絶縁距離を確保するために絶縁部材を挟み込むなどの対策が必要になる場合があり、コストアップになるとともにトランスが大型化してしまうが、コア部に近接して配置される基板以外の基板にのみ層間接続部を設けることで上記絶縁部材は不要になり、コストアップを抑えるとともにトランスの大型化を抑えることができる。
　より好ましい形態として、巻線部は、複数枚の第１の基板と、互いにターン数の異なる複数種類の第２の基板とを備える。そして、第２の基板のうちターン数の最も多い基板が複数枚の第１の基板の間に配置される。
　この構成によれば、ターン数の最も多い第２の基板を第１の基板間に配置することで、ターン数の少ない第２の基板を第１の基板間に配置した場合に比べて、第１の巻線と第２の巻線の間の巻線結合を高めることができる。
　本発明に係る電力変換装置は、上記トランスを用いた電力変換回路を備える。そして、第１の基板および第２の基板のうち少なくとも何れか１つの基板には、電力変換回路を構成する回路部品が実装される。
　この構成によれば、上記トランスを用いることで出力損失を抑えた小型の電力変換装置を提供することができる。また、第１の基板および第２の基板の少なくとも何れか１つの基板に電力変換回路を構成する回路部品を実装させることで、放熱面積を大きくすることができるから、第１の巻線および第２の巻線で発生する熱の放熱性を向上させることができる。
　本発明に係る点灯装置は、上記トランスを用いた点灯回路を備える。そして、第１の基板および第２の基板のうち少なくとも何れか１つの基板には、点灯回路を構成する回路部品が実装される。
　この構成によれば、上記トランスを用いることで出力損失を抑えた小型の点灯装置を提供することができる。また、第１の基板および第２の基板の少なくとも何れか１つの基板に点灯回路を構成する回路部品を実装させることで、放熱面積を大きくすることができるから、第１の巻線および第２の巻線で発生する熱の放熱性を向上させることができる。
　本発明に係る車両用灯具は、上記点灯装置が搭載される。
　この構成によれば、放熱性を向上させた小型の車両用灯具を実現することができる。
　本発明に係る車両は、上記車両用灯具が搭載される。
　この構成によれば、上記車両用灯具を、例えばエンジンルーム内のように高温に曝される場所に配置可能である。
実施形態１のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 同上の回路図である。 （ａ），（ｂ）は同上の巻線部に用いられるシート基板の他の例を示す正面図である。 同上に用いられるシート基板の絶縁距離を説明する説明図である。 実施形態２のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 （ａ）は同上の回路図、（ｂ）は同上を用いたＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。 実施形態１，２のトランスを用いたＤＣ－ＤＣコンバータの回路図である。 （ａ）は実施形態１のトランスを用いたＤＣ－ＤＣコンバータの基板実装例、（ｂ）は実施形態２のトランスを用いたＤＣ－ＤＣコンバータの基板実装例である。 実施形態２のトランスの他の例を示す斜視図である。 実施形態３のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 同上の回路図である。 実施形態４のトランスの斜視図である。 同上の他の例を示す正面図である。 （ａ），（ｂ）は同上のさらに他の例を示す正面図である。 実施形態５のトランスを示す正面図である。 実施形態６のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 同上の他の例を示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 同上のさらに他の例を示す分解斜視図である。 実施形態７のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 （ａ）～（ｃ）は同上に用いられる基板の層間接続部とコア部との間の絶縁距離を確保する方法を説明する説明図である。 実施形態８のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の分解斜視図、（ｂ）は同上の斜視図である。 同上の回路図である。 （ａ），（ｂ）は同上の巻線部の他の例を示す分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は実施形態９のトランスの巻線部の分解斜視図である。 （ａ），（ｂ）は実施形態１０の電力変換装置を示す回路図である。 実施形態１１の点灯装置を示し、（ａ）は同上の回路図、（ｂ），（ｃ）は同上を構成する電子部品の基板実装例である。 同上を用いた車両用灯具の模式的な側面図である。 同上を用いた車両を示す一部省略せる斜視図である。 従来例のトランスを示し、（ａ）は同上の巻線部の正面図、（ｂ）は同上の斜視図、（ｃ）は同上の長手方向における断面図である。
　以下に、本発明に係るトランスならびにそれを用いた電力変換装置、点灯装置、車両用灯具および車両の実施形態を図面に基づいて説明する。
　（実施形態１）
　本実施形態のトランスは、図１に示すように、巻線部６と、巻線部６を上下方向における両側から挟み込むようにして当該巻線部６に取着されるコア部５と、１次巻線側の接続端子部１１～１３にそれぞれ挿通接続される接続ピン１８と、２次巻線側の接続端子部１４，１５にそれぞれ挿通接続される接続ピン１９とを備えている。なお、接続ピン１８，１９は、各接続端子部１１～１５に設けた挿通孔（スルーホール）にそれぞれ挿通され、例えばはんだにより基板に固定される。
　巻線部６は、図１（ａ）に示すように、１次巻線を構成する基板１，３と、２次巻線を構成する基板２，４とで構成されており、上から基板１，基板２，基板３，基板４の順に積層される。
　基板１は、例えば横長の矩形板状のシート基板であり、基板１の中央部にはコア部５の中脚部（図示せず）を挿通させるための矩形状の挿通孔１ａが貫設されている。また、基板１の挿通孔１ａの周りには、ターン数が１ターンの導電パターン７が形成されている。さらに、基板１の長手方向における一端（図１（ａ）中の左端）には、１次巻線の両端がそれぞれ接続される接続端子部１１，１３と、後述する基板３の導電パターン９と自己の導電パターン７との間を電気的に接続する接続端子部１２とが設けられ、また基板１の長手方向における他端には、２次巻線の両端がそれぞれ接続される接続端子部１４，１５が設けられている。すなわち、本実施形態では、上記の接続端子部１１，１３が、挿通孔１ａから見て接続端子部１４，１５と反対側に配置されることになる。したがって、１次巻線を構成する導電パターン７，９は、基板１の長手方向において、２次巻線を構成する後述の導電パターン８，１０と反対側に引き出されることになる。
　また、基板１において導電パターン７の内側であって且つ当該導電パターン７の端部側（図１（ａ）中の左側）には、後述する基板２に形成された導電パターン８と基板４に形成された導電パターン１０との間を電気的に接続する層間接続部１６が設けられている。なお、上記の導電パターン７は、一端が接続端子部１１に接続されるとともに、挿通孔１ａの周りを１回周回するように形成され、他端が接続端子部１２に接続される。ここに、本実施形態では、接続端子部１１，１３により第１の接続端子部が構成され、接続端子部１４，１５により第２の接続端子部が構成される。
　基板３は、基板１と略同寸法に形成された横長の矩形板状のシート基板であり、基板３の中央部には上記の挿通孔１ａと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形状の挿通孔３ａが貫設されている。また、基板３の挿通孔３ａの周りには、ターン数が１ターンの導電パターン９が形成されている。さらに、基板３の長手方向における一端（図１（ａ）中の左端）には、基板１と同じ位置に接続端子部１１～１３が設けられ、また基板３の長手方向における他端には、基板１と同じ位置に接続端子部１４，１５が設けられている。また、基板３において導電パターン９の内側であって且つ当該導電パターン９の端部側（図１（ａ）中の左側）には、基板１と同じ位置に層間接続部１６が設けられている。なお、上記の導電パターン９は、一端が接続端子部１２に接続されるとともに、挿通孔３ａの周りを１回周回するように形成され、他端が接続端子部１３に接続される。
　基板２は、基板１と略同寸法に形成された横長の矩形板状のシート基板であり、基板２の中央部には上記の挿通孔１ａと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形状の挿通孔２ａが貫設されている。また、基板２の挿通孔２ａの周りには、ターン数が３．５ターンの導電パターン８が形成されている。さらに、基板２の長手方向における一端（図１（ａ）中の左端）には、基板１と同じ位置に接続端子部１１～１３が設けられ、また基板２の長手方向における他端には、基板１と同じ位置に接続端子部１４，１５が設けられている。また、基板２において上記の層間接続部１６に対応する部位には、当該層間接続部１６と電気的に接続される層間接続部１７が設けられている。なお、上記の導電パターン８は、一端が層間接続部１７に接続されるとともに、挿通孔２ａの周りを左回りに巻回するように形成され、他端が接続端子部１５に接続される。
　基板４は、基板１と略同寸法に形成された横長の矩形板状のシート基板であり、基板４の中央部には上記の挿通孔１ａと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形状の挿通孔４ａが貫設されている。また、基板４の挿通孔４ａの周りには、ターン数が３．５ターンの導電パターン１０が形成されている。さらに、基板４の長手方向における一端（図１（ａ）中の左端）には、基板１と同じ位置に接続端子部１１～１３が設けられ、また基板４の長手方向における他端には、基板１と同じ位置に接続端子部１４，１５が設けられている。また、基板４において上記の層間接続部１６に対応する部位には、当該層間接続部１６と電気的に接続される層間接続部１７が設けられている。なお、上記の導電パターン１０は、一端が接続端子部１４に接続されるとともに、挿通孔４ａの周りを左回りに巻回するように形成され、他端が層間接続部１７に接続される。
　ここにおいて、基板１～４を積層した状態では、各基板１～４にそれぞれ設けた挿通孔１ａ～４ａが上下方向に連通するようになっている。また、各基板１～４に設けた接続端子部１１～１５がそれぞれ電気的に接続されるとともに、層間接続部１６，１７が電気的に接続されるようになっている。したがって、基板１～４を積層した状態では、接続端子部１２を介して導電パターン７と導電パターン９とが電気的に接続されて１つの導電パターンを形成し、また層間接続部１６，１７を介して導電パターン８と導電パターン１０とが電気的に接続されて１つの導電パターンを形成する。ここに、本実施形態では、導電パターン７と導電パターン９とで形成された１つの導電パターンにより１次巻線（第１の巻線）が構成され、導電パターン８と導電パターン１０とで形成された１つの導電パターンにより２次巻線（第２の巻線）が構成されている（図２参照）。また、本実施形態では、基板１，３により第１の基板が構成され、基板２，４により第２の基板が構成されている。なお、本実施形態では、１次巻線の全ターン数は２ターンであり、２次巻線の全ターン数は７ターンである。
　コア部５は、磁性材料（例えばフェライトなど）からなる略Ｅ型に形成された２個１組のコア５ａ，５ａで構成され、積層した基板１～４に対してこれらのコア５ａ，５ａを上下方向における両側から組み合わせることで、基板１～４を短手方向（幅方向）において取り囲むように巻線部６に取り付けられる（図１（ｂ）参照）。なお、この状態では、基板の長手方向における両側部がコア部５の外側に突出しており、さらに各コア５ａの中脚部（図示せず）は連通する上記の挿通孔１ａ～４ａ内に挿通されて磁路を形成する。
　ここで、本実施形態のトランスを例に絶縁距離について説明する。図４は本実施形態のトランスの断面図であり、巻線部６を構成する積層基板の表面（本実施形態では基板１の表面）には絶縁耐圧実力値が２０～３０ｋＶ／ｍｍ程度のレジスト材によりレジスト４８が施されている。また、内層は絶縁層４９により密封されており、例えばガラスエポキシ基板の場合には絶縁層４９の材料として、絶縁耐圧実力値が３０～５０ｋＶ程度のプリプレグが使用される。
　しかし、プリプレグやレジスト材は樹脂材料からなり、ボイドの発生によるリークなどが想定されるため、絶縁耐圧として保証値を持たないのが一般的である。したがって、本実施形態のようにシート基板を積層したトランスを設計する際には、絶縁層がないものとして絶縁距離を設定する必要がある。
　ここに、導体間の電位差が１ｋＶである場合、絶縁層で周囲を覆われていない導体間の距離は１ｍｍ程度必要になるが、この数値をそのまま適用すると、シート基板の面積や積層方向の厚みが大きくなることでトランス全体が大型化する。さらに、導体間の距離が大きくなることで１次巻線と２次巻線の間の結合が低下し、出力損失が大きくなってしまう。
　そこで、本実施形態では、導電パターンが外側に配置される基板１に対してレジスト材の絶縁耐圧実力値２０～３０ｋＶ／ｍｍを、導電パターンが内側に配置される基板２～４に対してプリプレグの絶縁耐圧実力値３０～５０ｋＶ／ｍｍを基準値として絶縁距離を設定している。なお、上述した絶縁距離の設定方法は一例であり、例えば導体間の電位差に応じて上記２つの基準値の何れかを選択して絶縁距離を設定するようにしてもよい。
　ここにおいて、導体間の電位差とは、導電パターン７，９の両端間の電位差、層間接続部１６と各導電パターン７，９の間の電位差、基板２に形成した導電パターン８および基板４に形成した導電パターン１０の隣接するパターン間の電位差などである。
　而して、本実施形態によれば、基板１に形成されたターン数が１ターンの導電パターン７、および、基板３に形成されたターン数が１ターンの導電パターン９の両端部の間には元々絶縁距離が必要であり、このスペースに２次巻線用の層間接続部１６を設けることで、１次巻線（導電パターン７および導電パターン９）の絶縁スペースを２次巻線（導電パターン８および導電パターン１０）の絶縁スペースとして兼用することができる。その結果、導電パターン７，９の両端部と層間接続部１６との間の絶縁距離を確保しながらも従来例に比べて基板１，３の絶縁領域を小さくすることができ、基板１，３の小型化が図れる。また、本実施形態によれば、２次巻線は湾曲させなくてもいいのでコア部５との間の結合を高くすることができ、さらに１次巻線は基板１枚のターン数が１ターンであり、全長に渡ってコア部５との間の結合が高いので、その一部を湾曲させても結合の低下の影響は小さく、そのため１次巻線もコア部５との間の結合を高くすることができる。その結果、巻線部６の巻線抵抗や漏れインダクタンスの増加を抑えることができる。
　さらに、層間接続部１６を接続端子部１１～１３側（１次巻線の接続端子部側）に設けた場合には、基板２に形成される導電パターン８、および、基板４に形成される導電パターン１０のターン数がそれぞれ３．５ターンとなり、０．５ターンの端数が出るため、基板２，４の合計枚数が奇数枚であると２次巻線の全ターン数が整数にならず、磁束の偏りが生じて出力損失が大きくなってしまう。しかし、本実施形態では、基板２，４の合計枚数が２枚であり、２次巻線の全ターン数は７ターンとなるから、磁束の偏りが生じることなく出力損失を抑えることができる。また、第１の接続端子部である接続端子部１１，１３を、挿通孔から見て第２の接続端子部である接続端子部１４，１５と反対側に配置することで、接続端子部１１，１３と接続端子部１４，１５の間の絶縁距離を容易に確保することもできる。
　ここにおいて、本実施形態では、２枚の基板１，３により全ターン数が２ターンの１次巻線を構成しているが、例えば図３（ａ）に示すように１枚の基板２０により全ターン数が１ターンの１次巻線を構成してもいいし、図３（ｂ）に示すように３枚の基板２２～２４により全ターン数が３ターンの１次巻線を構成してもよい。これらの場合も、上述したようにターン数が１ターンの導電パターンの内側であって且つ当該導電パターンの端部側に層間接続部を設けることで、同様に基板を小型化したり、巻線部の巻線抵抗や漏れインダクタンスの増加を抑えることができる。
　なお、本実施形態では、２次巻線を構成する第２の基板として２枚の基板２，４を用いているが、第２の基板の枚数は本実施形態に限定されるものではなく、少なくとも２枚であればよい。しかも、偶数枚であればなおよい。また、１次巻線を構成する第１の基板の枚数についても本実施形態に限定されるものではなく、４枚以上であってもよい。さらに、コア部５の材料はフェライトに限定されるものではなく、磁性材料であれば他のものでもよい。また、本実施形態では基板１～４の形状を矩形状としているが、他の形状であってもよい。
　（実施形態２）
　本発明に係るトランスの実施形態２を図５～図９に基づいて説明する。実施形態１では、接続端子部１１～１３が挿通孔から見て接続端子部１４，１５と反対側に配置されているが、本実施形態では、接続端子部１１～１３および接続端子部１４，１５が挿通孔から見て同じ側に配置されている。なお、それ以外の基本構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　本実施形態のトランスは、図５に示すように、基板１～４を積層して構成される巻線部６と、この巻線部６に取着されるコア部５と、基板１～４にはんだ固定される接続ピン１８，１９とを備えている。そして、接続端子部１１～１３と接続端子部１４，１５とが挿通孔から見て同じ側（図５（ａ）中の左側）に配置されている。したがって、１次巻線を構成する導電パターン７，９は、基板の長手方向において、２次巻線を構成する導電パターン８，１０と同じ側に引き出されることになる。そして、本実施形態では、基板の長手方向において接続端子部１１～１５と反対側には接続ピンが取り付けられないため、基板１～４において接続端子部１１～１５と反対側の端部がコア部５から突出しないように、コア部５および基板１～４の長さ寸法が設定されている。
　なお、本実施形態では、接続端子部１３および接続端子部１４が同じ位置に設けられており、１次巻線および２次巻線の一端が同電位となる所謂オートトランスを構成している（図６（ａ）参照）。そして、このオートトランスは、図６（ｂ）に示すように負荷５０に対して電力を供給するＤＣ－ＤＣコンバータに適用される。
　ここで、図７は実施形態１のトランスＴｒ１を用いたフライバック型のＤＣ－ＤＣコンバータ５３の回路図であり、図８（ａ）はその基板実装例である。
　ＤＣ－ＤＣコンバータ５３を構成するトランスＴｒ１、スイッチ素子Ｑ１およびダイオードＤ１は、一般的に回路損失の低減やノイズ性能の確保の観点から互いに近接して配置するのが好ましく、また経路Ａ（コンデンサＣ１→トランスＴｒ１の一次側→スイッチ素子Ｑ１→コンデンサＣ１）および経路Ｂ（コンデンサＣ２→ダイオードＤ１→トランスＴｒ１の二次側→コンデンサＣ２）の配線は、極力太く、短くするのが好ましい。
　したがって、実施形態１のトランスＴｒ１の場合には、接続端子部１１，１３が挿通孔から見て接続端子部１４，１５と反対側に配置されているため、スイッチ素子Ｑ１、トランスＴｒ１およびダイオードＤ１を一直線上に配置するのが好ましく、トランスＴｒ１から見てスイッチ素子Ｑ１がダイオードＤ１と反対側に配置されている。この場合、母基板ＰＷＢは、少なくとも１辺の長さがＬ１以上必要となる。
　一方、図８（ｂ）は本実施形態のトランスＴｒ１を用いた場合の基板実装例であり、この場合、接続端子部１１，１３および接続端子部１４，１５が挿通孔から見て同じ側に配置されているため、トランスＴｒ１を母基板ＰＷＢの角部に配置することが可能になる。そのため、母基板ＰＷＢの隣接する２辺の長さは、少なくともＬ２またはＬ３（Ｌ２＜Ｌ１，Ｌ３＜Ｌ１）の寸法を確保すればよく、実施形態１に比べて母基板ＰＷＢの必要寸法を小さくすることができ、母基板ＰＷＢの小型化が図れる。
　また、負荷５２（図７参照）への供給エネルギーをトランスＴｒ１に蓄積させるフライバック型のＤＣ－ＤＣコンバータ５３では、動作時におけるトランスＴｒ１の発熱が大きいため、トランスＴｒ１の近傍に配置した電子部品の温度を上昇させてしまう。しかし、本実施形態では、トランスＴｒ１を母基板ＰＷＢの角部に配置しているので、母基板ＰＷＢを金属ケース（図示せず）などに収納した際にはトランスＴｒ１と金属ケースの壁面とが対向する面積が大きくなり、その結果トランスＴｒ１での発熱を金属ケースにスムーズに放熱できるから、電子部品への熱的影響を抑えることができる。
　而して、本実施形態によれば、接続端子部１１，１３および接続端子部１４，１５を挿通孔から見て同じ側に配置することで反対側にはスペースが生じ、このスペースにより各導電パターン７～１０のパターン幅を太くすることができるので、コア部５と各巻線との間の結合を高めることができる。また、導電パターン７～１０のパターン幅を太くしない場合には、上記スペース分だけ基板１～４を小型化することも可能である。
　なお、本実施形態では、基板１～４の一端にのみ接続端子部１１～１５を設けているが、例えば図９に示すように荷重バランスをとるために、導電パターン７～１０に電気的に接続されていない端子部５１，５１を他端に設けてもよい。また、本実施形態では、１次巻線と２次巻線の一端を同電位とする所謂オートトランスについて説明したが、実施形態１と同様に１次巻線と２次巻線を別々に巻線し、その間を絶縁した所謂複巻トランスであってもよい。さらに、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても１枚であってもいいし、３枚以上であってもよい。
　（実施形態３）
　本発明に係るトランスの実施形態３を図１０および図１１に基づいて説明する。実施形態１，２では、１次巻線を構成する導電パターン７，９および２次巻線を構成する導電パターン８，１０の引出位置を基板の長手方向における端部としているが、本実施形態では、導電パターン７，９の引出位置を基板の長手方向における端部とし、導電パターン８，１０の引出位置を基板の短手方向における端部としている。なお、それ以外の基本構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　本実施形態のトランスは、図１０に示すように、基板１～４を積層して構成される巻線部６と、この巻線部６に取着されるコア部５と、基板１～４にはんだ固定される接続ピン１８，１９とを備えている。そして、１次巻線を構成する導電パターン７，９の引出位置を基板の長手方向における端部とし、２次巻線を構成する導電パターン８，１０の引出位置を基板の短手方向（幅方向）における端部としている。すなわち、本実施形態では、１次巻線の両端に接続される接続端子部１１，１３が基板１～４の短手方向に沿って配置され、２次巻線の両端に接続される接続端子部１４，１５が基板１～４の長手方向に沿って配置されることになる。なお、図１１は本実施形態のトランスの回路図である。
　ここで、本実施形態のトランスでは、接続端子部１１，１３と接続端子部１４，１５とがそれぞれ隣接する２辺に沿って配置されているため、実施形態２と同様に、本トランスを母基板（図示せず）の角部に配置することができ、その結果同様に母基板の小型化が図れる。
　また、実施形態２で説明したトランスでは、１次巻線と２次巻線の電位差が大きい場合には、接続端子部１１～１３と接続端子部１４，１５の間の絶縁距離を確保するために基板を大きくする必要があるが、本実施形態のように接続端子部１１～１３と接続端子部１４，１５とをそれぞれ異なる２辺に沿って配置することで、実施形態２のトランスに比べて基板の小型化が可能になる。
　なお、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても１枚であってもいいし、３枚以上であってもよい。また、各導電パターンの引出方向についても本実施形態に限定されるものではない。
　（実施形態４）
　本発明に係るトランスの実施形態４を図１２および図１３に基づいて説明する。本実施形態では、コア部５から引き出された１次巻線の一端側の幅方向中央部である第１の点と、コア部５から引き出された１次巻線の他端側の幅方向中央部である第２の点と、コア部５の中脚部の磁路断面の中心である第３の点とを結ぶ領域内またはその近傍に層間接続部１６が設けられている点で実施形態１～３と異なっている。なお、それ以外の基本構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　本実施形態のトランスは、図１２に示すように、積層した基板１～４により構成される巻線部６と、２個１組の略Ｅ字型のコア５ａ，５ａからなるコア部５とを備えている。そして、巻線部６に上下方向における両側からコア５ａ，５ａを組み合わせることでコア部５が巻線部６に取り付けられ、トランスが組み立てられる。なお、組立状態では、基板の長手方向における両側部がコア部５の外側に突出している。
　ここで、本例では、コア部５から引き出された導電パターン７（第１の巻線）の一端側の幅方向中央部であるａ点（第１の点）と、コア部５から引き出された導電パターン９（第１の巻線）の他端側の幅方向中央部であるｂ点（第２の点）と、コア部５の中脚部（図示せず）の磁路断面の中心であるｃ点（第３の点）のうちの２点を通り、基板１～４と直交する３つの面で囲まれた領域ｄ内に層間接続部１６が設けられている。
　ここにおいて、層間接続部１６とコア部５との間の距離を大きくした場合、層間接続部１６と電気的に接続される基板２，４の導電パターン（図示せず）を外側に湾曲させる必要があり、その結果２次巻線（基板２，４の導電パターン）とコア部５の間の結合が低下してしまう。一方、本構成によれば、上記の領域ｄ内に層間接続部１６を配置することで基板２，４の導電パターンの湾曲を抑えることができ、その結果２次巻線とコア部５の間の結合の低下を抑えることができる。
　次に、図１３は本実施形態のトランスの他の例を示しており、図１２に示した２枚の基板１，３の代わりに１枚の基板２０を用いている。基板２０において挿通孔２０ａの周りには、ターン数が１ターンの導電パターン２１が形成されており、この導電パターン２１は、一端が接続端子部１１に接続されるとともに、他端が接続端子部１３に接続されている。すなわち、本例では１次巻線（第１の巻線）が導電パターン２１により構成されることになる。
　そして、コア部５から引き出された導電パターン２１の一端側の幅方向中央部であるｅ点と、コア部５から引き出された導電パターン２１の他端側の幅方向中央部であるｆ点と、コア部５の中脚部５ｂの磁路断面の中心であるｇ点のうちの２点を通り、基板２０と直交する３つの面で囲まれた領域ｈ内に層間接続部１６が設けられている。したがって、同様に２次巻線を構成する基板に形成された導電パターンの湾曲を抑えることができ、その結果２次巻線とコア部５の間の結合の低下を抑えることができる。
　なお、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても３枚以上であってもよい。
　（実施形態５）
　本発明に係るトランスの実施形態５を図１４および図１５に基づいて説明する。なお、基本構成については実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　図１４（ａ）（ｂ）は、実施形態１～４で示したコア部５とは形状の異なるコア部３３またはコア部３４を用いたトランスである。図１４（ａ）に示すトランスではコア部３３の中間部分が内側に切り欠かれており、図１４（ｂ）に示すトランスではコア部３４の幅寸法（図１４（ｂ）中の左右寸法）が中脚部３４ａと略同寸法となっている。
　そして、図１４（ａ）に示すトランスに実施形態４の構成を適用すると、コア部３３から引き出された導電パターン３１（第１の巻線）の一端側の幅方向中央部であるｉ点と、コア部３３から引き出された導電パターン３１（第１の巻線）の他端側の幅方向中央部であるｊ点と、コア部３３の中脚部３３ａの磁路断面の中心であるｋ点とを結ぶ略三角形状の領域ｌ内に上記の層間接続部（図示せず）が配置されることになる。
　また、図１４（ｂ）に示すトランスに実施形態４の構成を適用すると、コア部３４から引き出された導電パターン３２の一端側の幅方向中央部であるｍ点と、コア部３４から引き出された導電パターン３２の他端側の幅方向中央部であるｎ点と、コア部３４の中脚部３４ａの磁路断面の中心であるｏ点とを結ぶ略三角形状の領域ｐ内に上記の層間接続部（図示せず）が配置されることになる。
　しかしながら、これらの場合、層間接続部を配置できる実際のスペースは極めて小さく、その結果層間接続部を配置する自由度が極めて低いものになってしまう。
　そこで、本実施形態では、図１５に示すように、コア部５から引き出された導電パターン２１の一端側の幅方向中央部であるｑ点とコア部５から引き出された導電パターン２１の他端側の幅方向中央部であるｒ点とを結ぶ直線ｖと、コア部５の端部（図１５中の左側の端部）との間の距離Ｌ４を、左右方向（層間接続部１６とコア部５の中脚部５ｂの磁路断面の中心であるｓ点とを結ぶ直線方向）において中脚部５ｂの磁路断面幅の半分の寸法Ｌ５以上に設定している。したがって、上記の距離Ｌ４を寸法Ｌ５以下に設定した場合に比べて層間接続部１６の配置の自由度を高めることができ、その結果巻線設計の自由度を高くできる。そして、本実施形態では、上記のｑ点、ｒ点およびｓ点のうちの２点を通り、基板２０と直交する３つの面で囲まれた領域ｔ内に層間接続部１６が配置されている。
　ここにおいて、層間接続部１６における中脚部５ｂ側の端部（図１５中の右側の端部）と、中脚部５ｂにおける層間接続部１６側の端部（図１５中の左側の端部）との間の距離Ｌ６が極端に小さい場合、基板２０の寸法や導電パターン２１の配置のばらつきなどを考慮すると、基板２０の生産性が低下するとともに層間接続部１６と導電パターン２１の間の絶縁破壊が生じる虞があるから、中脚部５ｂと層間接続部１６との間の距離は０．５ｍｍ以上であって、且つ、基板２０の外形寸法が大きくならない寸法以下とするのが好ましい。
　なお、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても２枚以上であってもよい。
　（実施形態６）
　本発明に係るトランスの実施形態６を図１６～図１８に基づいて説明する。なお、基本構成については実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　実施形態１～５では、１次巻線を構成する基板１が表層に配置されているため、１次巻線と２次巻線の電位差が大きい場合には、導電パターン７と層間接続部１６の間の沿面距離や、導電パターン７と接続端子部１４，１５の間の沿面距離を十分確保しなければならず、結果的に基板が大型化する虞がある。
　そこで、本実施形態では、図１６に示すように１次巻線を構成する基板１，３を内層に配置し、さらに各層間に絶縁材料を充填している。したがって、この絶縁材料により上記の沿面距離が確保されることになり、その結果基板の大型化を抑えることができる。
　また、実施形態１～５では、２次巻線用の層間接続部１６も表層に配置されているため、電位の高い層間接続部１６とコア部５の間の絶縁を確保するためには、絶縁部材（図示せず）を挟み込んだ状態でコア部５を組み付ける必要があり、コストアップになるとともにトランスが大型化する虞がある。
　そこで、本実施形態では、図１７に示すように層間接続部１７を内層に配置される基板２，４にのみ設けている。そして、コア部５に近接して配置される基板以外の基板２，４にのみ層間接続部１７を設けることで、各層間接続部１７とコア部５の間の絶縁が確保されることになり、巻線部６とコア部５の間に絶縁部材を挟み込む必要がなくなるから、コストアップを抑えることができるとともにトランスの大型化を抑えることができる。
　さらに、図１８は、１次巻線および２次巻線を構成する導電パターン７～１０を、半導体５４，５５などの他の電子部品が実装される母基板ＰＷＢ１～ＰＷＢ４に形成した場合の実施例であり、内層に配置される母基板ＰＷＢ２，ＰＷＢ３にのみ層間接続部１７を設けることで、図１７に示したトランスと同様の効果が得られる。また、２次巻線の接続端子部１４を導電パターン７から離れた位置に設けることができるので、導電パターン７と接続端子部１４の間の沿面距離も確保できる。
　ここにおいて、本例では、もう一方の接続端子部（実施形態１で示した接続端子部１５）は母基板上に形成されたパターンにより他の電子部品（図示せず）に接続されているため、実施形態１～５のようにスルーホールを設けなくてもよい。なお、図１８中の各母基板ＰＷＢ１～ＰＷＢ４上の破線円は、実施形態１の接続端子部１１，１３や接続端子部１４，１５の位置を示している。
　なお、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても１枚であってもいいし、３枚以上であってもよい。
　（実施形態７）
　本発明に係るトランスの実施形態７を図１９および図２０に基づいて説明する。本実施形態では、層間接続部とコア部の間の絶縁距離を確保できるようにした点で実施形態１～６と異なっている。なお、その他の基本構成は実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　本実施形態のトランスは、図１９に示すように、基板１～４を積層して構成される巻線部６と、この巻線部６に取着されるコア部４７と、基板１～４にはんだ固定される接続ピン１８，１９とを備えている。
　コア部４７は、略Ｅ字型のコア３５と略Ｉ字型のコア３６とで構成され、基板の積層方向（図１９（ｂ）中の上下方向）において十分余裕のある高さ寸法に設定されている。そして、組立状態では、下層に配置される基板４とコア部４７との間の絶縁距離が確保できるようになっており、その結果巻線部６の漏れインダクタンスを低減できるのである。
　また、本例では、上から基板１，基板２，基板３，基板４の順に積層しており、２次巻線を構成する基板２，４に層間接続部１７を設けるとともに、１次巻線を構成する基板３にのみ層間接続部１６を設けている。すなわち、本例では、基板の積層方向においてコア部４７に最も近い位置に配置される基板１に層間接続部を設けていない。そして、基板１～４を積層した状態では、層間接続部１６，１７を介して基板２の導電パターン８と基板４の導電パターン１０とが電気的に接続され、２次巻線が構成される。
　而して、本実施形態によれば、コア部４７に近接して配置される（コア部４７に最も近い位置に配置される）基板１以外の基板２～４にのみ層間接続部１６，１７を設けており、各層間接続部１６，１７とコア部４７との間の絶縁距離は確保できるので、基板とコア部の間に絶縁部材を挟み込まなくてもよく、コストアップを抑えるとともにトランスの大型化を抑えることができる。
　次に、図２０は、表層に配置された基板１上の層間接続部１６とコア部５との間の絶縁距離を確保する方法の一例を示している。図２０（ａ）（ｂ）では、基板の積層方向（図２０（ｂ）中の紙面に垂直な方向）においてコア部５と層間接続部１６とが重なるようにコア部５が配置されており、層間接続部１６と対向するコア部５の部位に切欠部３７を設け、コア部５と層間接続部１６との間の絶縁距離を確保している。また、図２０（ｃ）では、基板の積層方向においてコア部５と層間接続部１６とが重ならないようにコア部５を配置することで、コア部５と層間接続部１６との間の絶縁距離を確保している。なお、コア部５と層間接続部１６との間の絶縁距離を確保する方法は上記の例に限定されるものではなく、また実施形態１～６に示したトランスに上記の方法を適用してもよい。さらに、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても１枚であってもいいし、３枚以上であってもよい。
　（実施形態８）
　本発明に係るトランスの実施形態８を図２１～図２３に基づいて説明する。実施形態１～７では１次巻線と２次巻線とでトランスを構成しているが、本実施形態では１次巻線と２次巻線と３次巻線とでトランスを構成している。なお、その他の基本構成については実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　本実施形態のトランスでは、１次巻線を構成する基板１，３と、２次巻線を構成する基板２，４と、３次巻線を構成する基板５８，６０とを積層することで巻線部６が構成される。
　基板１，３には、図２１（ａ）に示すように、３次巻線を構成する後述の導電パターン５９，６１間を電気的に接続する層間接続部６３が設けられ、また基板２，４にも、同様に導電パターン５９，６１間を電気的に接続する層間接続部６４が設けられている。さらに、各基板１～４において接続端子部１４と接続端子部１５の間には、３次巻線の両端がそれぞれ接続される接続端子部５６，５７が設けられている。なお、本実施形態では、導電パターン８，１０のターン数は２．５ターンに設定されている。
　基板５８は、図２１（ａ）に示すように、基板１と略同寸法に形成された横長の矩形板状のシート基板であり、基板５８の中央部には上記の挿通孔１ａと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形状の挿通孔５８ａが貫設されている。また、基板５８の挿通孔５８ａの周りには、ターン数が３．５ターンの導電パターン５９が形成されている。さらに、基板５８の長手方向における一端（図２１（ａ）中の左端）には、基板１と同じ位置に接続端子部１１～１３が設けられ、また基板５８の長手方向における他端には、基板１と同じ位置に接続端子部１４，１５，５６，５７が設けられている。
　また、基板５８において層間接続部１６，１７に対応する部位には、これらの層間接続部１６，１７と電気的に接続される層間接続部６２が設けられ、さらに層間接続部６３，６４に対応する部位には、これらの層間接続部６３，６４と電気的に接続される層間接続部６５が設けられている。なお、上記の導電パターン５９は、一端が層間接続部６５に接続されるとともに、挿通孔５８ａの周りを左回りに巻回するように形成され、他端が接続端子部５７に接続される。
　基板６０は、図２１（ａ）に示すように、基板１と略同寸法に形成された横長の矩形板状のシート基板であり、基板６０の中央部には上記の挿通孔１ａと同じ位置に、略同寸法に開口する矩形状の挿通孔６０ａが貫設されている。また、基板６０の挿通孔６０ａの周りには、ターン数が３．５ターンの導電パターン６１が形成されている。さらに、基板６０の長手方向における一端（図２１（ａ）中の左端）には、基板１と同じ位置に接続端子部１１～１３が設けられ、また基板６０の長手方向における他端には、基板１と同じ位置に接続端子部１４，１５，５６，５７が設けられている。
　また、基板６０において層間接続部１６，１７に対応する部位には、これらの層間接続部１６，１７と電気的に接続される層間接続部６２が設けられ、さらに層間接続部６３，６４に対応する部位には、これらの層間接続部６３，６４と電気的に接続される層間接続部６５が設けられている。なお、上記の導電パターン６１は、一端が接続端子部５６に接続されるとともに、挿通孔６０ａの周りを左回りに巻回するように形成され、他端が層間接続部６５に接続される。
　そして、本実施形態では、最も電位の高い３次巻線を構成する基板５８，６０を最下層にまとめて配置することで、基板の積層方向における絶縁材料の厚みを薄くすることができ、その結果トランスの薄型化が可能になる。なお、図２２は本例のトランスの回路図である。
　次に、図２３（ａ）は、３次巻線を構成する基板５８，６０を内層に配置するとともに、３次巻線の層間接続部をこれらの基板５８，６０にのみ設けた場合の実施例である。本例によれば、３次巻線を構成する導電パターン５９，６１の周囲には絶縁材料が充填されているため、図２１に比べて導電パターン５８，６１と１次巻線、２次巻線との間の絶縁距離を短くでき、その結果トランスの小型化が可能になる。
　さらに、図２３（ｂ）は、層間接続部を必要とする基板２，４（２次巻線）および基板５８，６０（３次巻線）を内層に配置した場合の実施例である。本例によれば、図２３（ａ）と同様にトランスの小型化が可能になるとともに、図１７に示したトランスと同様にコストアップを抑えることもできる。
　なお、本実施形態では、３つの巻線（１次巻線、２次巻線および３次巻線）によりトランスを構成しているが、巻線の数は本実施形態に限定されるものではなく、４つ以上の巻線で構成してもよい。また、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、さらに１次巻線や３次巻線を構成する基板についても１枚であってもいいし、３枚以上であってもよい。
　（実施形態９）
　本発明に係るトランスの実施形態９を図２４に基づいて説明する。実施形態１～８では、同じターン数の導電パターンが形成された複数の基板により２次巻線を構成しているが、本実施形態では、互いにターン数の異なる複数種類（本実施形態では２種類）の基板により２次巻線を構成している。なお、その他の基本構成については実施形態１と同様であるから、同一の構成要素には同一の符号を付して説明は省略する。
　本実施形態のトランスは、図２４（ａ）に示すように、２次巻線を構成する基板として、ターン数が３．５ターンの導電パターン８が形成された基板２と、ターン数が２．５ターンの導電パターン１０が形成された基板４とを備えており、最もターン数の多い基板２を、１次巻線を構成する基板１と基板３の間に配置している。なお、この場合、２次巻線の全ターン数は６ターンであるから、実施形態１～８に示したトランスと同様に磁束の偏りが生じることなく出力損失を抑えることができる。
　而して、本例によれば、最もターン数の多い基板２を基板１と基板３の間に配置することで、ターン数の少ない基板４を基板１と基板３の間に配置した場合に比べて、１次巻線と２次巻線の間の巻線結合を高めることができる。
　次に、図２４（ｂ）は本実施形態の他の例を示しており、３枚の基板１，３，３８により１次巻線を構成している。そして、基板２を基板１と基板３の間に配置するとともに、基板４を基板３と基板３８の間に配置している。この場合、２次巻線を構成する全ての基板２，４を、１次巻線を構成する基板１，３，３８の間に配置しているので、上述した図２４（ａ）の場合と比べて、１次巻線と２次巻線の間の巻線結合をさらに高めることができる。
　なお、本実施形態においても、２次巻線を構成する基板は少なくとも２枚であればよく、また１次巻線を構成する基板についても１枚であってもいいし、４枚以上であってもよい。
　（実施形態１０）
　本発明に係る電力変換装置の実施形態を図２５に基づいて説明する。本実施形態の電力変換装置は、上述した実施形態１～９の何れかのトランスを用いた電力変換回路を備えている。
　図２５（ａ）は本実施形態の電力変換装置の一例であり、本例の電力変換回路は、上述の各実施形態に示したトランスＴｒ１を具備し、交流電源ＡＣの電源電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換するフォワード型のＡＣ－ＤＣコンバータ回路４０と、出力フィルタ４１とで構成されており、出力フィルタ４１の出力端間には負荷４２が接続されている。また、トランスＴｒ１の１次巻線にはスイッチング素子Ｓ１が直列に接続されており、図示しない制御回路により所定の周期でオン／オフされるようになっている。なお、本例では、ＡＣ－ＤＣコンバータ回路４０の入力端に力率改善用のＰＦＣ回路６７が接続されている。
　また、図２５（ｂ）は本実施形態の電力変換装置の他の例であり、本例の電力変換回路は、トランスＴｒ１を具備し、直流電源Ｅの電源電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換するフライバック型のＤＣ－ＤＣコンバータ回路４０’と、出力フィルタ４１’とで構成されており、出力フィルタ４１’の出力端間には負荷４２が接続されている。また、トランスＴｒ１の１次巻線にはスイッチング素子Ｓ１が直列に接続されており、制御回路６８により所定の周期でオン／オフされるようになっている。さらに、本例では、制御回路６８の動作電源を生成するための電源回路６９が設けられており、この電源回路６９は、２次巻線の途中位置から引き出された導電パターンを介して供給される直流電源から上記動作電源を生成する。
　ここで、巻線の途中位置から電源を取り出す場合、ボビン、コアおよび巻線で構成されるトランスでは、構造の大幅な変更や追加端子などが必要であり、コストアップやトランスの大型化が懸念されるが、上記の各実施形態のようなシート型のトランスでは、基板上に導電パターンを引き回すことで実現可能であり、コストアップやトランスの大型化を抑えることができる。
　而して、本実施形態によれば、実施形態１～９の何れかのトランスを用いることで、出力損失を抑えた小型の電力変換装置を提供することができる。また、上述した電力変換回路を構成する回路部品を、トランスを構成する何れかの基板に実装させた場合には、放熱面積を大きくすることができるから、１次巻線および２次巻線で発生する熱の放熱性を向上させることができる。
　なお、電力変換装置の用途は本実施形態に限定されるものではなく、例えば放電灯やＬＥＤに点灯電力を供給する点灯装置などに用いてもよい。また、電力変換装置の構成についても本実施形態に限定されるものではなく、トランスを用いるものであれば他の構成であってもよい。さらに、本実施形態では、２次巻線の途中位置から引き出した導電パターンを電源生成用に用いているが、例えばトランスＴｒ１の動作検出用の信号として用いてもよい。
　（実施形態１１）
　本発明に係る点灯装置ならびにそれを用いた車両用灯具および車両の実施形態を図２６～図２８に基づいて説明する。本実施形態の点灯装置は、例えば車載用の前照灯点灯装置であって、上述した実施形態１～９の何れかのトランスを用いた点灯回路を備えている。
　本実施形態の点灯回路は、図２６（ａ）に示すように、上述の各実施形態に示したトランスＴｒ１を具備し、直流電源Ｅの電源電圧を所望の電圧値の直流電圧に変換するフライバック型のＤＣ－ＤＣコンバータ回路４３と、ＤＣ－ＤＣコンバータ回路４３からの直流電力を高周波に変換するインバータ回路４４と、放電灯のバルブ４６を始動させるための高電圧パルスを発生させるイグナイタ回路４５とで構成されている。なお、本実施形態の点灯回路はトランスＴｒ１を除いて従来周知なものであり、詳細な説明は省略する。
　ここで、図２６（ｂ）は本実施形態の点灯装置の基板実装例であり、上述したトランスを構成する基板１の表面に、ＤＣ－ＤＣコンバータ回路４３を構成するコンデンサＣ１，Ｃ２、ダイオードＤ１およびスイッチング素子Ｑ１や、インバータ回路４４が実装されている。また、図２６（ｃ）は本実施形態の点灯回路の他の基板実装例を示しており、この場合にはトランスを基板１の角部に配置することで、基板１へのコアの組み付けが容易になるとともに、当該コアの固定方法（例えばテープ固定など）も容易になる。
　ここにおいて、ＤＣ－ＤＣコンバータ回路４３の動作周波数は数１００ｋＨｚ～数ＭＨｚ程度に設定されており、また直流電源Ｅが車載用の直流電源（バッテリ）の場合、電源電圧の変動が５Ｖ～２０Ｖ程度であるのに対して、放電灯の定格電圧は数１０Ｖ～１００Ｖ程度であることから、トランスの１次巻線と２次巻線の巻数比が１：３～１：１０程度に設定される。さらに、近年では車載用の前照灯点灯装置の大きさを１００ｃｃ未満にすることが要求されているため、トランスの大きさも１０ｃｃ程度に抑える必要があり、このようなトランスの大きさ制限からも上記の動作周波数や巻数比が決定される。
　次に、図２７は上記の前照灯点灯装置Ｃを用いた車両用灯具の一例であり、図２８はこの車両用灯具を搭載した車両の一例である。
　本実施形態の車両用灯具は、図２７に示すように、上記の前照灯点灯装置Ｃと、前照灯点灯装置Ｃに電源を供給するためのＬｏｗビームスイッチ電源７０と、前照灯点灯装置Ｃから供給される点灯電力により点灯する前照灯ＬＰとで構成されており、１台の車両Ｄには、２組の前照灯ＬＰおよび前照灯点灯装置Ｃと、１つのＬｏｗビームスイッチ電源７０が搭載される（図２８参照）。また、各前照灯点灯装置ＣとＬｏｗビームスイッチ電源７０との間は電線７２を介して電気的に接続され、各前照灯点灯装置Ｃと対応する前照灯ＬＰとの間は電線７１を介して電気的に接続されている。
　そして、図示しないスイッチをオンにしてＬｏｗビームスイッチ電源７０から各前照灯点灯装置Ｃに電源が供給されると、各前照灯点灯装置Ｃは対応する前照灯ＬＰのランプに対して安定点灯に適したランプ電圧を印加し、両ランプが安定点灯することになる。
　而して、本実施形態によれば、実施形態１～９の何れかのトランスを用いることによって高周波の動作周波数にも対応でき、且つ、出力損失を抑えた小型の点灯装置を実現することができる。また、トランスを構成する基板１に点灯回路を構成する回路部品を実装させることで放熱面積を大きくすることができるから、１次巻線および２次巻線で発生する熱の放熱性を向上させることができる。さらに、前照灯点灯装置Ｃを用いることによって放熱性を向上させた車両用灯具を実現することができ、またこのような車両用灯具を、例えばエンジンルーム内のように高温に曝される場所に配置することも可能である。
　なお、本実施形態では、基板１の上面に上記の回路部品を実装した場合を例に説明したが、回路部品を実装する位置は本実施形態に限定されるものではなく、基板１の下面や基板１の下側に積層される別の基板の上面または下面であってもよい。また、本実施形態では負荷が放電灯の場合を例に説明したが、接続される負荷は本実施形態に限定されるものではなく、例えばＬＥＤなどであってもよい。
１，３　基板（第１の基板）
２，４　基板（第２の基板）
１ａ～４ａ　挿通孔
５　コア部
６　巻線部
７，９　導電パターン（第１の巻線）
８，１０　導電パターン（第２の巻線）
１６　層間接続部

Claims (13)

  1. 　巻線部と、磁性材料からなり前記巻線部の周りに配置されて磁路を形成するコア部とを備えたトランスであって、前記巻線部は、第１の基板と少なくとも２枚の第２の基板とを積層して構成され、前記第１の基板および第２の基板の各々は、前記コア部の中脚部を挿通させるための挿通孔と、当該挿通孔の周りに形成された導電パターンとを有し、前記第１の基板に形成された前記導電パターンは、ターン数が１ターンの導電パターンであって第１の巻線を構成し、前記第２の基板の各々に形成された前記導電パターンは第２の巻線を構成し、積層された前記第２の基板の各々に形成された前記導電パターン間を電気的に接続する層間接続部が、前記１ターンの導電パターンの内側であって且つ当該１ターンの導電パターンの端部側に設けられることを特徴とするトランス。
  2. 　前記第１の基板は、前記第１の巻線の両端に接続される第１の接続端子部を備え、前記第２の基板は、前記第２の巻線の両端に接続される第２の接続端子部を備え、前記第１の接続端子部は、前記挿通孔から見て前記第２の接続端子部と反対側に配置されることを特徴とする請求項１記載のトランス。
  3. 　前記第１の基板は、前記第１の巻線の両端に接続される第１の接続端子部を備え、前記第２の基板は、前記第２の巻線の両端に接続される第２の接続端子部を備え、前記第１の接続端子部および第２の接続端子部は、前記挿通孔から見て同じ側に配置されることを特徴とする請求項１記載のトランス。
  4. 　前記巻線部は、偶数枚の前記第２の基板を備えることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のトランス。
  5. 　前記層間接続部は、前記コア部から引き出された前記第１の巻線の一端側の幅方向中央部である第１の点と、前記コア部から引き出された前記第１の巻線の他端側の幅方向中央部である第２の点と、前記中脚部の磁路断面の中心である第３の点のうちの２点を通り、前記第１の基板および第２の基板と直交する３つの面で囲まれた領域内に配置されることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のトランス。
  6. 　前記層間接続部と前記第３の点とを結ぶ直線方向において、基板面における前記第１の点と第２の点とを結ぶ直線から前記コア部までの距離が前記中脚部の磁路断面幅の半分以上に設定されることを特徴とする請求項５記載のトランス。
  7. 　前記層間接続部は、当該層間接続部における前記中脚部側の端部と、前記中脚部における前記層間接続部側の端部との間の距離が０．５ｍｍ以上となるように配置されることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のトランス。
  8. 　前記層間接続部は、前記第１の基板および第２の基板のうち前記コア部に近接して配置される基板以外の基板に設けられることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のトランス。
  9. 　前記巻線部は、複数枚の前記第１の基板と、互いにターン数の異なる複数種類の前記第２の基板とを備え、前記第２の基板のうちターン数の最も多い基板が複数枚の前記第１の基板の間に配置されることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載のトランス。
  10. 　請求項１～３の何れか１項に記載のトランスを用いた電力変換回路を備えた電力変換装置であって、前記第１の基板および第２の基板のうち少なくとも何れか１つの基板に、前記電力変換回路を構成する回路部品が実装されることを特徴とする電力変換装置。
  11. 　請求項１～３の何れか１項に記載のトランスを用いた点灯回路を備えた点灯装置であって、前記第１の基板および第２の基板のうち少なくとも何れか１つの基板に、前記点灯回路を構成する回路部品が実装されることを特徴とする点灯装置。
  12. 　請求項１１記載の点灯装置が搭載されることを特徴とする車両用灯具。
  13. 　請求項１２記載の車両用灯具が搭載されることを特徴とする車両。
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