WO2016136568A1 - 回路装置および電力伝送システム - Google Patents

Abstract

　回路装置（１）は、回路基板（１０）と、巻線コイル（１１Ｂ）を有するコイル部（１１）と、磁気シールド（１２）とを備えている。コイル部（１１）は、巻線コイル（１１Ｂ）の巻回軸を回路基板（１０）の主面に対して平行にして、回路基板（１０）の主面に実装されている。磁気シールド（１２）は、少なくとも巻線コイル（１１Ｂ）の巻回方向に沿って、回路基板（１０）および巻線コイル（１１Ｂ）を囲っている。これにより、磁界漏えいを低減して、周囲の機器への影響を抑制する回路装置および電力伝送システムを提供する。

Description

回路装置および電力伝送システム

　本発明は、巻線コイルを有する回路装置、および、それを備えた電力伝送システムに関する。

　特許文献１には、電界結合方式により、送電装置から受電装置へ電力伝送する電力伝送システムが開示されている。この電力伝送システムでは、送電装置で電圧を昇圧して受電装置へ伝送し、受電装置で伝送された電圧を降圧し、負荷へ供給している。また、この電力伝送システムでは、高効率で電力伝送を行うために、送電装置および受電装置それぞれに、インダクタおよびキャパシタからなる、共振周波数が同じ共振回路を形成している。

国際公開第２０１４／１０３４３８号

　特許文献１において、巻線構造のトランスまたはコイルを用いた場合、トランスから磁界が漏えいし、周囲の無線機器等の電子機器に影響を及ぼすおそれがある。この結果、送電装置または受電装置の各機器が誤作動したり、送電装置から受電装置への電力伝送の効率が低下したりするおそれがある。

　そこで、本発明の目的は、磁界漏えいを低減して、周囲の機器への影響を抑制する回路装置および電力伝送システムを提供することにある。

　本発明に係る回路装置は、回路基板と、巻回軸を前記回路基板の主面に対して平行にして、前記回路基板の主面に実装された巻線コイルと、少なくとも前記巻線コイルの巻回方向に沿って、前記回路基板および前記巻線コイルを囲っている磁気シールド導体とを備えたことを特徴とする。

　この構成では、磁気シールド導体によって、巻線コイルからの磁界の漏えいを低減できるため、漏えいした磁界が周囲の無線機器等の電子機器に及ぼす影響を抑制できる。また、磁気シールド導体は、巻線コイルを実装した回路基板も囲っているため、巻線コイルと回路基板との接続部によって大きさ、または配置場所が制限されない。このため、巻線コイル全体を磁気シールド導体で覆うことができ、効果的に巻線コイルからの磁界の漏えいを低減できる。

　本発明に係る回路装置では、前記磁気シールド導体は筒状であって、筒状の前記磁気シールド導体の開口と、前記巻線コイルの巻回軸方向とが交差していることが好ましい。

　この構成では、筒状の磁気シールド導体に、回路基板と巻線コイルとを挿入するだけで、巻線コイルからの磁界の漏えいを低減できる。

　本発明に係る回路装置では、前記磁気シールド導体の長さであって、前記開口の法線方向の長さは、前記巻線コイルの前記巻回軸方向の長さ以上であることが好ましい。

　この構成では、磁気シールド導体は巻線コイル全体を囲むため、巻線コイルからの磁界の漏えいをより低減できる。

　本発明に係る回路装置では、前記巻線コイルは磁性体に巻回され、前記磁気シールド導体の前記法線方向の長さは、前記磁性体の前記巻回軸方向の長さ以下であることが好ましい。

　この構成では、少なくとも磁気シールド導体は巻線コイル全体を囲っていればよいため、磁気シールド導体が必要以上に大きくなることで、回路装置が大型化することを防止できる。

　本発明に係る回路装置は、前記巻線コイルを二つ備え、二つの前記巻線コイルは、一方を１次コイルとし、他方を２次コイルとする巻線トランスを構成していることが好ましい。

　この構成では、巻線トランスとして用いる場合であっても、巻線コイルからの磁界の漏えいを低減できるため、漏えいした磁界が周囲の無線機器等の電子機器に及ぼす影響を抑制できる。

　本発明に係る回路装置は、前記回路基板、前記巻線コイルおよび前記磁気シールド導体を囲む、静電シールド導体を備えたことが好ましい。

　この構成では、外部からの静電ノイズの影響を低減させることができる。

　本発明に係る回路装置では、前記静電シールド導体の導体厚は、前記磁気シールド導体の導体厚よりも薄いことが好ましい。

　この構成では、静電シールド導体の導体厚を薄くすることで、回路装置の軽量化を図ることができる。

　本発明に係る回路装置は、前記磁気シールド導体の内壁に沿って設けられた絶縁部を備えたことが好ましい。

　この構成では、絶縁部を設けることで、磁気シールド導体と、巻線コイルおよび回路基板との絶縁性を確保できる。

　本発明に係る回路装置では、前記絶縁部は、前記回路基板の端部と係合する係合部を有していることが好ましい。

　この構成では、巻線コイルおよび回路基板に対する、磁気シールド導体の位置合わせを容易に行える。

　本発明に係る回路装置では、前記絶縁部は、前記内壁から内側に突出し、前記巻線コイルの巻回軸方向に交わる平面方向における、前記回路基板および前記巻線コイルの配置位置を決める複数の突出部を有していることが好ましい。

　この構成では、巻線コイルおよび回路基板に対する、磁気シールド導体の位置合わせを容易に行える。

　本発明は、入力された電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスで昇圧された電圧が印加される送電側結合部とを有する送電装置と、受電側結合部と、前記受電側結合部に誘起された電圧を降圧する降圧トランスと、前記降圧トランスにより降圧された電圧を負荷へ出力する負荷出力回路とを有する受電装置とを備え、前記送電側結合部と前記受電側結合部とが電界結合することにより、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送される電力伝送システムにおいて、前記昇圧トランスおよび前記降圧トランスの少なくとも一方は、本発明に係る回路装置を含むことを特徴とする。

　この構成では、巻線コイルからの磁界の漏えいを低減できるため、漏えいした磁界が、送電装置または受電装置の周囲に配置された無線機器等の電子機器に影響を及ぼさないようにできる。

　本発明によれば、漏えいした磁界が周囲の電子部品等に及ぼす影響を抑制できる。また、巻線コイル全体を磁気シールド導体で覆うことができ、巻線コイルからの磁界の漏えいを効果的に低減できる。

図１は、実施形態１に係る回路装置の断面図である。 図２は、実施形態１に係る回路装置の斜視図である。 図３は、磁気シールドの長さと漏えい磁界の減衰量との関係を示す図である。 図４は、矩形状以外の形状の回路基板を備える回路装置の例を示す図である。 図５は、矩形状以外の形状の回路基板を備える回路装置の例を示す図である。 図６は、コイル部を巻線トランスとした回路装置の平面図である。 図７は、実施形態２に係る回路装置の斜視図である。 図８は、Ｘ方向から視た回路装置の正面図である。 図９は、絶縁体の斜視図である。 図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、絶縁体の別の例を示す図である。 図１１は、実施形態３に係る回路装置の斜視図である。 図１２は、Ｘ方向から視た回路装置の正面図である。 図１３は、絶縁体の斜視図である。 図１４は、絶縁体の別の例を示す図である。 図１５は、実施形態４に係る回路装置を示す図である。 図１６は、実施形態５に係る電力伝送システムの回路図である。

（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る回路装置１の断面図である。図２は、実施形態１に係る回路装置１の斜視図である。図１は、図２に示すＩ－Ｉ線における断面に相当する。

　回路装置１は、回路基板１０、コイル部１１、磁気シールド１２および絶縁体１３を備えている。なお、図１では、回路基板１０、磁気シールド１２および絶縁体１３を断面で示している。

　回路基板１０は、長辺および短辺からなる矩形状の主面を有している。以下では、回路基板１０の長辺に沿った方向をＸ方向、短辺に沿った方向をＹ方向、回路基板１０の厚み方向をＺ方向とする。回路基板１０の一方主面には、コイル部１１を含む複数の素子（不図示）が実装されている。

　コイル部１１は、磁性体コア１１Ａ、巻線コイル１１Ｂおよび接続導体１１Ｃを有している。巻線コイル１１Ｂは、絶縁性あるいは絶縁コートされた磁性体コア１１Ａに巻回されている。コイル部１１は、接続導体１１Ｃによって回路基板１０に実装されている。巻線コイル１１Ｂは、接続導体１１Ｃを通じて、回路基板１０の配線パターン（不図示）に導通している。コイル部１１は、巻線コイル１１Ｂの巻回軸がＸ方向に沿って、かつ、巻回軸が回路基板１０の主面に対し平行となるよう、回路基板１０に実装されている。なお、絶縁体であるボビンが磁性体コア１１Ａを保持しており、巻線コイル１１Ｂがボビンに巻回されて磁性体コア１１Ａの周囲に巻回される構成であってもよい。

　磁気シールド１２は略直方体形状であって、Ｘ方向に沿った空洞を有する筒状の金属枠である。磁気シールド１２は、低抵抗の良導体、例えば、ＣｕまたはＡｌなどにより形成される。つまり、磁気シールド１２は導電性部材により構成される。磁気シールド１２の空洞には、巻線コイル１１Ｂの巻回軸方向が磁気シールド１２の開口と直交するように、回路基板１０およびコイル部１１が挿入されている。そして、磁気シールド１２は、巻線コイル１１Ｂの巻回方向に沿って回路基板１０の一部およびコイル部１１を囲っている。

　筒状の磁気シールド１２の内壁には、絶縁体１３が設けられている。この絶縁体１３により、磁気シールド１２と、回路基板１０およびコイル部１１との絶縁距離を保つことができる。なお、絶縁体１３は設けなくてもよい。

　なお、回路基板１０およびコイル部１１と、磁気シールド１２とを固定するために、例えば、回路基板１０を絶縁体１３に接着させてもよい。また、図示しないマザー基板に回路装置１を実装する際、回路基板１０およびコイル部１１と、磁気シールド１２とそれぞれ別々にマザー基板に固定するようにしてもよい。具体的には、回路基板１０およびコイル部１１をマザー基板に固定し、空洞にコイル部１１が位置するように磁気シールド１２をマザー基板に固定する。

　巻回方向に沿って磁気シールド１２で巻線コイル１１Ｂを囲っているため、巻線コイル１１Ｂから漏れた磁束が磁気シールド１２と鎖交して磁気シールド１２に電流が流れる。この電流により、磁気シールド１２からは、巻線コイル１１Ｂから漏れた磁束とは反対方向の磁束が発生する。この発生した磁束により、巻線コイル１１Ｂから漏れた磁束が打ち消されるため、巻線コイル１１Ｂからの漏えい磁界を低減できる。その結果、巻線コイル１１Ｂから漏れた磁界が周囲の無線機器等の電子機器に及ぼす影響を抑制できる。

　磁束の漏えいを効果的に低減させるために、磁気シールド１２のＸ方向の長さは、少なくとも巻線コイル１１ＢのＸ方向の長さ以上で、磁性体コア１１ＡのＸ方向の長さ以下としてある。そして、磁気シールド１２は、少なくとも巻線コイル１１Ｂ全体が空洞内に位置するように、回路基板１０およびコイル部１１に対して設けられている。なお、以下において用いる「長さ」は、Ｘ方向の長さを意味する。

　図３は、磁気シールド１２の長さと漏えい磁界の減衰量との関係を示す図である。なお、図３は、後述の図６の構造のトランスを用いた場合の磁気シールド１２の長さと漏えい磁界の減衰量との関係を示す図である。図３において、縦軸は漏えい磁界の減衰量［ｄＢ］を示し、横軸は磁気シールド１２の長さ［ｍｍ］を示す。漏えい磁界の減衰量［ｄＢ］は磁気シールド１２が存在しない状態、つまり磁気シールド１２の長さが０となったときの漏えい磁界を基準としている。また、この例では、巻線コイル１１Ｂの長さは約２０ｍｍ、磁性体コア１１Ａの長さは約３０ｍｍとする。

　この図に示すように、磁気シールド１２の長さが約２０～３０ｍｍの場合、漏えい磁界の減衰量は略一定である。したがって、磁気シールド１２は、コイル部１１の磁性体コア１１Ａまたは回路基板１０全体を囲む必要がなく、少なくとも巻線コイル１１Ｂ全体を囲っていれば、巻線コイル１１Ｂから漏れた磁界を十分に低減できる。このように、磁気シールド１２を必要以上に大きくする必要がないため、回路装置１の大型化を防止できる。

　また、磁気シールド１２は、回路基板１０もコイル部１１と一体に囲っているため、磁気シールド１２の長さ、または配置場所が制限されることがなく、巻線コイル１１Ｂ全体を磁気シールド１２で囲むことができる。仮に図１において、磁気シールド１２が回路基板１０を囲わず、コイル部１１の巻線コイル１１Ｂのみを囲む構造とした場合、磁気シールド１２の一部は、回路基板１０、コイル部１１、および接続導体１１Ｃの間を通る。絶縁性の確保および浮遊容量の抑制のため、磁気シールド１２と接続導体１１Ｃとは、ある程度距離をおく必要がある。特に、コイル部１１が共振する場合、コイルの両端間の電圧は高くなるため、磁気シールド１２の長さは、接続導体１１Ｃにより制限される。その結果、磁気シールド１２は、巻線コイル１１Ｂの長さよりも短く、巻線コイル１１Ｂ全体を囲むことができない場合がある。この場合、磁気シールド１２により囲まれていない巻線コイル１１Ｂからの磁界の漏えいを防止できないことがある。そこで、本実施形態のように、磁気シールド１２が回路基板１０およびコイル部１１を一体的に囲むことで、接続導体１１Ｃが障害となることなく、磁気シールド１２は、巻線コイル１１Ｂ全体を囲むことができる。

　また、コイル部１１と共に回路基板１０も磁気シールド１２で囲むため、回路基板１０およびコイル部１１を筒状の磁気シールド１２に挿入すればよく、簡易な構造で巻線コイル１１Ｂを磁気シールド１２で囲むことができる。また、回路基板１０にコイル部１１を実装した後であっても、磁気シールド１２を設けることができる。

　なお、本実施形態では、矩形状の回路基板１０を用いているが、回路基板の形状はこれに限定されない。回路基板の少なくとも一部がコイル部１１と共に筒状の磁気シールド１２に挿入されていればよい。

　図４および図５は、矩形状以外の形状の回路基板を備える回路装置の例を示す図である。

　図４に示す回路装置１Ａは、略直角に折れ曲がったＬ字形状の回路基板１０Ａを備えている。その回路基板１０Ａの一部分（折れ曲がり突出している部分）にコイル部１１が設けられている。そして、コイル部１１が設けられた回路基板１０Ａの一部と、コイル部１１とは、磁気シールド１２に挿入されている。

　図５に示す回路装置１Ｂは、一部にスリットＳ１を有した回路基板１０Ｂを備えている。スリットＳ１により分割される回路基板１０Ｂの一方部分には、コイル部１１が設けられている。そして、コイル部１１が設けられた回路基板１０Ｂの一部と、コイル部１１とは、磁気シールド１２に挿入されている。

　図４および図５に示すように、コイル部１１および回路基板（１０Ａ，１０Ｂ）の一部を包括して局所的に遮蔽できるため、回路基板全体をシールドで挟み込むよりもコイル部１１から漏洩する磁束を局所的に抑えることができる。そのため、シールド効果を高くできる。また、図５のように回路基板１０ＢにスリットＳ１を設けることで、高電圧部を回路基板１０Ｂ上の他の部分と物理的に離すことができ、高電圧部と他の部分との絶縁性を確保でき、干渉を抑えることができる。

　なお、磁気シールド１２は、複数の導電性部材を接合させて構成してもよいが、接合部分がない１つの筒状の導電性部材で形成することも可能である。この場合、接合部分の抵抗成分による損失を低減でき、損失を低減でき、シールド効果を高くできる。

　また、コイル部１１は、二つの巻線コイルを有する巻線トランスであってもよい。

　図６は、コイル部を巻線トランスとした回路装置１Ｃの平面図である。図６では、磁気シールド１２で隠れる部分は透視して描いている。回路装置１Ｃは、回路基板１０と、回路基板１０の主面に実装されたコイル部１４と、回路基板１０およびコイル部１４を囲む磁気シールド１２とを備えている。コイル部１４は、Ｅ型の磁性体コア１４Ａと、Ｅ型の磁性体コア１４Ｂと、磁性体コア１４Ａに巻回された１次コイル１４Ｃおよび２次コイル１４Ｄとを備えた巻線トランスである。１次コイル１４Ｃまたは２次コイル１４Ｄを共振させる場合、磁気飽和による共振周波数の変化を抑えるために、空隙を設ける必要があり、本実施形態では、Ｅ型の磁性体コア１４Ａと、Ｅ型の磁性体コア１４Ｂの間に空隙を設けている。一方で、空隙を設けることにより、空隙から漏えい磁界が発生しやすくなる。

　回路装置１Ｃが巻線トランスである場合、磁気シールド１２の長さは、１次コイル１４Ｃおよび２次コイル１４Ｄの外形の長さの合計以上である。これにより、磁気シールド１２により、１次コイル１４Ｃおよび２次コイル１４Ｄを囲むことができる。これにより、１次コイル１４Ｃおよび２次コイル１４Ｄから漏えいする磁界を低減できる。

　なお、磁気シールド１２の内壁には、図１等で説明した絶縁体１３を設けてもよい。１次コイル１４Ｃまたは２次コイル１４Ｄと磁気シールド１２との間に距離を確保でき、短絡を防止することができる。磁気シールド１２によって、コイル部１４、高電圧部を含む回路基板１０の一部分を囲い込んでいるため、電子機器に搭載された他の導電性部材に近接して配置することもできる。その場合であっても、絶縁性を確保し、信頼性の高い電子機器の組み込みを容易にする。

　また、磁気シールド１２は導電性部材で構成しているため、電界シールドの役割も担う。コイルを共振させて使用する場合、コイルの両端電圧が高くなり、コイル導体が電界発生源になる。磁気シールド１２でコイル導体を覆うように配置することで、電界発生源であるコイル近傍で電界を遮蔽できる。磁気シールド１２自体の電位変動が大きくなる場合には、磁気シールド１２の電位を定めるために、磁気シールドと回路の基準電位を導電体で接続する。なお、導電体として抵抗素子を用いてもよい。

（実施形態２）
　図７は、実施形態２に係る回路装置２の斜視図である。図７は、回路基板１０およびコイル部１１と、磁気シールド１２とを分離した状態を示す。図８は、Ｘ方向から視た回路装置２の正面図である。図９は、絶縁体１５の斜視図である。

　回路装置２は、回路基板１０、コイル部１１および磁気シールド１２を備えている。磁気シールド１２の内壁には絶縁体１５が設けられている。絶縁体１５は、磁気シールド１２と同様の筒型形状であり、Ｙ方向に対向する絶縁体１５の壁面それぞれには、Ｘ方向に沿った溝部１５Ａが形成されている。溝部１５Ａは、本発明に係る「係合部」の一例である。溝部１５Ａには、回路基板１０のＸ方向に沿った端部が係合する。

　回路基板１０およびコイル部１１に対して磁気シールド１２を配置する場合、溝部１５Ａに回路基板１０の端部をスライドさせて、磁気シールド１２をＸ方向において位置合わせを行うことで、磁気シールド１２の空洞にコイル部１１の巻線コイルを位置させることができる。この場合、Ｙ方向およびＺ方向において、回路基板１０およびコイル部１１と、磁気シールド１２との位置合わせを行う必要がない。このため、磁気シールド１２を配置する際の位置合わせが容易となり、磁気シールド１２を、回路基板１０およびコイル部１１に対し、適切な位置に配置することができる。

　コイル部１１を共振させる場合の共振周波数は、コイル部１１と磁気シールド１２との間に生じる寄生容量や磁気シールド１２の減衰量等よってコイル部１１の有するインピーダンスの影響を受け、変化する。また、コイル部１１の高電圧部が磁気シールド１２に過度に近接しないようにする必要がある。よって、磁気シールド１２をコイル部１１に対し、適切な位置に配置することが望ましい。

　なお、絶縁体１５は、図９に示す構造に限定されず、適宜変更可能である。

　図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）は、絶縁体１５の別の例を示す図である。

　図１０（Ａ）に示す絶縁体１５は、磁気シールド１２の長さよりも短い長さを有する複数の絶縁体１５１，１５２，１５３からなる。複数の絶縁体１５１，１５２，１５３それぞれには、溝部１５Ｂが形成されている。絶縁体１５１，１５２，１５３は、Ｘ方向に沿って距離を空けて、磁気シールド１２の内壁に設けられている。

　図１０（Ｂ）に示す絶縁体１５は、磁気シールド１２と同様の筒型形状であり、内壁のＹ方向に対向する部分には、それぞれ反対方向に突出した凸部１５Ｃが形成されている。凸部１５Ｃは溝部１５Ａに相当し、凸部１５Ｃには回路基板１０の端部が係合する。

（実施形態３）
　実施形態３は、回路基板を保持する絶縁体の形状が、実施形態２と相違する。

　図１１は、実施形態３に係る回路装置３の斜視図である。図１１は、回路基板１０およびコイル部１１と、磁気シールド１２とを分離した状態を示す。図１２は、Ｘ方向から視た回路装置３の正面図である。図１３は、絶縁体１６の斜視図である。

　回路装置３は、回路基板１０、コイル部１１および磁気シールド１２を備えている。磁気シールド１２の内壁には、絶縁体１６が設けられている。絶縁体１６は、磁気シールド１２と同様の筒型形状であり、Ｙ方向に対向する絶縁体１６の壁面それぞれには、突出部１６Ａ，１６ＢがＸ方向に沿って形成されている。また、Ｚ方向に対向する絶縁体１６の壁面それぞれには、突出部１６Ｃ，１６ＤがＸ方向に沿って形成されている。回路基板１０は、突出部１６Ｄに載置され、また、Ｙ方向およびＺ方向から、突出部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃにより囲まれている。コイル部１１と突出部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとの間には僅かな空間が設けられている。

　回路基板１０およびコイル部１１に対して磁気シールド１２を配置する場合、回路基板１０を突出部１６Ｄに載置して、コイル部１１が突出部１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃにより囲まれた空間に位置するように、磁気シールド１２をＸ方向において位置合わせを行うことで、磁気シールド１２の空洞にコイル部１１の巻線コイルを位置させることができる。この場合、Ｙ方向およびＺ方向において、回路基板１０およびコイル部１１と、磁気シールド１２との位置合わせを行う必要がない。このため、磁気シールド１２を配置する際の位置合わせが容易となり、磁気シールド１２を、回路基板１０およびコイル部１１に対し、適切な位置に配置することができる。

　なお、絶縁体１６は、図１３に示す構造に限定されず、適宜変更可能である。

　図１４は、絶縁体１６の別の例を示す図である。

　図１４に示す絶縁体１６は筒型形状であり、Ｙ方向に対向する絶縁体１６の壁面それぞれには凹部１６１，１６２が形成され、Ｚ方向に対向する絶縁体１６の壁面それぞれには凹部１６３，１６４が形成されている。凹部１６１，１６２は、前記の突出部１６Ａ，１６Ｂに相当し、凹部１６３，１６４は、前記の突出部１６Ｃ，１６Ｄに相当する。

（実施形態４）
　図１５は、実施形態４に係る回路装置４を示す図である。

　回路装置４は、回路基板１０、コイル部１４、磁気シールド１２、絶縁体１３および静電シールド１７を備えている。コイル部１４は、実施形態１で説明した巻線トランスである。そして、回路基板１０の主面にはコイル部１１が実装され、内壁に絶縁体１３が設けられた磁気シールド１２により、回路基板１０およびコイル部１１が囲まれている。

　静電シールド１７は空洞を有し、回路基板１０、コイル部１１、磁気シールド１２および絶縁体１３全体を囲むように、静電シールド１７の空洞に、回路基板１０等が配置されている。静電シールド１７により、外部からの静電ノイズ（電界ノイズ）の影響を低減させることができる。

　この静電シールド１７の導体厚は、磁気シールド１２の導体厚よりも薄い。漏えい磁界を防ぐ磁気シールド１２は電流を流れやすくするため、低抵抗の良導体とし、その導体厚も厚くしているが、静電シールド１７は電流が流れる必要がないため、静電シールド１７の導体厚を薄くできる。このため、静電シールド１７を設けた場合であっても、回路装置４の軽量化を図ることができる。電流を流しやすくする必要がないため、静電シールド１７の材質には、抵抗率の比較的高い導体を用いることができる。

　また、静電シールド１７で回路基板１０等を囲む際、静電シールド１７の構成部材の接着部分には隙間が生じたり、導電性が弱くなったりすることがある。このため、接着部分からコイル部１４からの磁界が漏えいするおそれがあるが、コイル部１４を囲む磁気シールド１２によりコイル部１４からの漏えい磁界を低減しているため、静電シールド１７からはほとんど磁界が漏えいしない。

（実施形態５）
　この例では、図６で説明した巻線トランスである回路装置１Ａを用いた電力伝送システムについて説明する。

　図１６は、実施形態５に係る電力伝送システム５の回路図である。

　電力伝送システム５は、送電装置１０１と受電装置２０１とを備えている。受電装置２０１は負荷回路ＲＬを備えている。この負荷回路ＲＬは充電回路および二次電池を含む。なお、二次電池は受電装置２０１に対し着脱式であってもよい。そして、受電装置２０１は、その二次電池を備えた、例えば携帯電子機器である。携帯電子機器としては携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯音楽プレーヤ、ノート型ＰＣ、デジタルカメラなどが挙げられる。送電装置１０１は、載置された受電装置２０１の二次電池を充電するための充電台である。

　送電装置１０１は、直流電圧を出力する電源Ｖｉｎを備えている。直流電源Ｖｉｎは、商用電源に接続されるＡＣアダプタである。直流電源Ｖｉｎには、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路２１が接続されている。インバータ回路２１の出力側には昇圧トランスＴ１の１次巻線が接続されている。インバータ回路２１で変換された交流電圧は、昇圧トランスＴ１に印加される。昇圧トランスＴ１の２次巻線には、アクティブ電極２２およびパッシブ電極２３が接続されている。昇圧トランスＴ１は、インバータ回路２１から印加された交流電圧を昇圧し、アクティブ電極２２およびパッシブ電極２３へ印加する。

　受電装置２０１は、アクティブ電極３２およびパッシブ電極３３を備えている。送電装置１０１に受電装置２０１を載置（装着）した場合、アクティブ電極２２，３２同士、パッシブ電極２３，３３同士がそれぞれ間隙を介して対向する。この対向配置により、アクティブ電極２２，３２同士、パッシブ電極２３，３３同士が電界結合する。この結合を介して送電装置１０１の電極と受電装置２０１の電極が非接触の状態で送電装置１０１から受電装置２０１へ電力が伝送される。

　受電装置２０１のアクティブ電極３２およびパッシブ電極３３には、降圧トランスＴ２の１次コイルが接続されている。降圧トランスＴ２の２次コイルには、整流平滑回路３１が接続されている。整流平滑回路３１は、降圧トランスＴ２で降圧された交流電圧を整流および平滑する。整流平滑回路３１には電力変換回路３０が接続されている。電力変換回路３０は、整流平滑回路３１により整流および平滑された電圧を、安定化された所定電圧に変換し、負荷回路ＲＬへ供給する。

　送電装置１０１の昇圧トランスＴ１、および、受電装置２０１の降圧トランスＴ２はそれぞれ、図６に示す回路装置１Ａが用いられている。昇圧トランスＴ１および降圧トランスＴ２それぞれに、回路装置１Ａを用いることで、巻線コイルからの漏えい磁界を低減できる。このため、巻線コイルからの磁界が、送電装置１０１および受電装置２０１の周囲に配置された無線機器等の電子機器に影響を及ぼすことを防止できる。

　なお、昇圧トランスＴ１は漏れインダクタンスＬ１を有し、降圧トランスＴ２は励磁インダクタンスＬ２を有している。漏れインダクタンスＬ１、励磁インダクタンスＬ２を利用して共振周波数が同じ共振回路を、送電装置１０１および受電装置２０１それぞれに形成してもよい。この場合、電力伝送効率を向上させることができる。

　本実施形態では電界結合型の電力伝送システムについて説明したが、他の高電圧発生回路に対しても同様に、図４に示す回路装置１Ａを用いることができる。例えば、圧電素子駆動回路や放電素子駆動回路等に適用することができる。

Ｌ１…インダクタンス
Ｌ２…励磁インダクタンス
ＲＬ…負荷回路
Ｓ１…スリット
Ｔ１…昇圧トランス
Ｔ２…降圧トランス
Ｖｉｎ…直流電源
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，２，３，４…回路装置
５…電力伝送システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ…回路基板
１１…コイル部
１１Ａ…磁性体コア
１１Ｂ…巻線コイル
１１Ｃ…接続導体
１２…磁気シールド（磁気シールド導体）
１３…絶縁体（絶縁部）
１４…コイル部
１４Ａ，１４Ｂ…磁性体コア
１４Ｃ…１次コイル
１４Ｄ…２次コイル
１５…絶縁体（絶縁部）
１５Ａ，１５Ｂ…溝部
１５Ｃ…凸部
１６…絶縁体
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ…突出部
１７…静電シールド
２１…インバータ回路
２２…アクティブ電極（送電側結合部）
２３…パッシブ電極（送電側結合部）
３２…アクティブ電極（受電側結合部）
３３…パッシブ電極（受電側結合部）
３０…電力変換回路
３１…整流平滑回路
１０１…送電装置
１５１，１５２，１５３…絶縁体
１６１，１６２，１６３，１６４…凹部
２０１…受電装置

Claims (11)

1. 　回路基板と、
   　巻回軸を前記回路基板の主面に対して平行にして、前記回路基板の主面に実装された巻線コイルと、
   　少なくとも前記巻線コイルの巻回方向に沿って、前記回路基板および前記巻線コイルを囲っている磁気シールド導体と、
   　を備えた回路装置。
2. 　前記磁気シールド導体は筒状であって、
   　筒状の前記磁気シールド導体の開口と、前記巻線コイルの巻回軸方向とが交差している、
   　請求項１に記載の回路装置。
3. 　前記磁気シールド導体の長さであって、前記開口の法線方向の長さは、前記巻線コイルの前記巻回軸方向の長さ以上である、
   　請求項２に記載の回路装置。
4. 　前記巻線コイルは磁性体に巻回され、
   　前記磁気シールド導体の前記法線方向の長さは、前記磁性体の前記巻回軸方向の長さ以下である、
   　請求項３に記載の回路装置。
5. 　前記巻線コイルを二つ備え、
   　二つの前記巻線コイルは、
   　一方を１次コイルとし、他方を２次コイルとする巻線トランスを構成している、
   　請求項１から４の何れかに記載の回路装置。
6. 　前記回路基板、前記巻線コイルおよび前記磁気シールド導体を囲む、静電シールド導体を備えた、請求項１から５の何れかに記載の回路装置。
7. 　前記静電シールド導体の導体厚は、前記磁気シールド導体の導体厚よりも薄い、
   　請求項６に記載の回路装置。
8. 　前記磁気シールド導体の内壁に沿って設けられた絶縁部を備えた、
   　請求項２から７の何れかに記載の回路装置。
9. 　前記絶縁部は、前記回路基板の端部と係合する係合部を有している、
   　請求項８に記載の回路装置。
10. 　前記絶縁部は、前記内壁から内側に突出し、前記回路基板および前記巻線コイルの配置位置を決める複数の突出部を有している、
    　請求項８に記載の回路装置。
11. 　入力された電圧を昇圧する昇圧トランスと、前記昇圧トランスで昇圧された電圧が印加される送電側結合部とを有する送電装置と、
    　受電側結合部と、前記受電側結合部に誘起された電圧を降圧する降圧トランスと、前記降圧トランスにより降圧された電圧を負荷へ出力する負荷出力回路とを有する受電装置と、
    　を備え、
    　前記送電側結合部と前記受電側結合部とが電界結合することにより、前記送電装置から前記受電装置へ電力が伝送される電力伝送システムにおいて、
    　前記昇圧トランスおよび前記降圧トランスの少なくとも一方は、請求項１から９の何れかに記載の回路装置を含む、
    　電力伝送システム。

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