WO2018207403A1 - トランス装置 - Google Patents

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晃則 丸山
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Yazaki Corp
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    • H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC

Definitions

  • the present invention relates to a transformer device.
  • the transformer device includes, for example, a transformer having a primary winding and a secondary winding, a primary circuit connected to the primary winding via a first wiring, and a secondary winding via a second wiring.
  • a secondary circuit to be connected for example, Patent Document 1.
  • the conventional transformer device may cause structural waste depending on the arrangement of the first and second wirings and the primary and secondary circuits, and there is room for further improvement in this respect.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a transformer device that can suppress structural waste.
  • a transformer device is provided with a primary winding formed by winding a first conductor, and facing the primary winding.
  • a transformer having a secondary winding formed by winding a second conductor, a first wiring connected to the primary winding and drawn to one side, and the first winding connected to the secondary winding.
  • a second wiring drawn out to the same side as the wiring, and a base material provided on a side from which the first wiring and the second wiring are drawn out are provided.
  • a secondary circuit connected to a winding, and the primary circuit and the secondary circuit are provided side by side along a crossing direction that intersects a lead-out direction from which the first wiring and the second wiring are drawn out. It is preferred that
  • the primary winding has a leakage inductor that does not contribute to a transforming action, and the leakage inductor is provided on the primary circuit side in the crossing direction.
  • the primary winding includes a flat and linear first conductor of a coil axis, and a leakage inductor axis positioned on the primary circuit side in the intersecting direction with respect to the coil axis.
  • the secondary winding is formed by winding the plate-like and linear second conductor around the coil axis, and the primary winding and the second winding are wound around both axes.
  • the secondary winding is preferably laminated along the coil axis direction, which is the direction along the coil axis.
  • the primary winding and the secondary winding are provided, and a magnetic member including a magnetic material is provided, and the magnetic member is provided in an annular shape around the coil axis.
  • a wall that surrounds the outer periphery of the secondary winding, the wall being open at the primary circuit and the secondary circuit side, and an opening angle around the coil axis is 120 ° to 180 °.
  • it has an opening through which the leakage inductor and the terminal of the secondary winding are exposed.
  • the transformer device includes a primary winding and a secondary winding, a first wiring connected to the primary winding and drawn to one side, and connected to the secondary winding on the same side as the first wiring. And a second wiring to be drawn out.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration example of a transformer device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the transformer device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration example on the surface side of the primary winding according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration example on the back surface side of the primary winding according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a configuration example of the secondary winding according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a configuration example of the first ferrite according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration example of the transformer device according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a transformer device according to a comparative example.
  • the transformer device 1 is a device that transforms a voltage.
  • the transformer device 1 is a thin transformer device for a DC / DC converter, for example, and outputs a large current by stepping down.
  • the transformer device 1 includes a transformer 10, first and second wirings 21 and 22, a base material 30, a primary circuit 41, a secondary circuit 42, and a control circuit 43.
  • the circuit part 40 which has this.
  • the coil axis direction is a direction along the coil axis X.
  • the axis crossing direction is a direction crossing the coil axis direction, and is typically a direction orthogonal to the coil axis direction.
  • the arrangement direction is a direction in which the transformer 10 and the circuit unit 40 are arranged.
  • the arrangement crossing direction is a direction intersecting the arrangement direction, and is typically a direction orthogonal to the arrangement direction.
  • the transformer 10 is a transformer that transforms voltage.
  • the transformer 10 includes a primary winding part 11, a secondary winding part 12, a bobbin 13, and a ferrite 14.
  • the primary winding portion 11 includes a primary winding 11a, an insulating plate-like insulating plate 11b, and a cooling via 11c.
  • the insulating plate 11b is a four-layer substrate and is composed of a first layer to a fourth layer. In the insulating plate 11b, the first layer and the fourth layer constitute the surface layer, and the second layer and the third layer constitute the inner layer.
  • the primary winding 11a is insulated from the front side primary winding 11d provided on the surface of the first layer of the insulating plate 11b and the back side primary winding 11e provided on the back surface of the fourth layer of the insulating plate 11b. It has inner layer side primary windings (not shown) provided on the mounting surfaces of the second and third layers of the plate 11b.
  • the front-side primary winding 11d is a coil formed by winding a flat and linear first conductor 11f around the coil axis X and the leakage inductor axis X1 in a spiral shape along the axis crossing direction.
  • the front primary winding 11d is a non-circular spiral coil formed so that the first conductor 11f goes around both the coil axis X and the leakage inductor axis X1.
  • the front primary winding 11d may be formed as a conductor pattern on the surface of the insulating plate 11b by etching, or a conductor pattern formed by punching the conductor plate may be provided on the surface of the insulating plate 11b.
  • the leakage inductor axis X1 extends in the same direction as the coil axis X, and is an axis lined with the coil axis X and positioned on the primary circuit 41 side in the intersecting direction.
  • the front-side primary winding 11d includes a coil winding portion 11g that contributes to the transformation action, a leakage inductor 11h that does not contribute to the transformation action, a winding start end portion 11i that is an end portion on the winding start side, and an end on the winding end side And a winding end portion 11j which is a portion.
  • the coil winding portion 11g is a portion provided around the coil axis X. When viewed from the coil axis direction, the coil winding portion 11g overlaps a secondary winding 12a described later, and is formed in a circular shape.
  • the leakage inductor 11h is an inductor for resonance, and is a portion provided around the leakage inductor axis X1.
  • the leakage inductor 11h is a portion that does not overlap the secondary winding 12a when viewed from the coil axis direction, and is formed in a non-circular shape.
  • the leakage inductor 11h is provided on the primary circuit 41 side in the side-by-side crossing direction (crossing direction). That is, the leakage inductor 11h is provided so as to protrude from the coil winding portion 11g to the primary circuit 41 side along the intersecting direction.
  • the first conductor 11f is wound along the axis crossing direction from the inside to the outside of the front side primary winding 11d, and the winding start end portion 11i is the front side primary winding.
  • 11d is located on the outer peripheral side
  • the winding end portion 11j is located on the inner peripheral side of the front primary winding 11d.
  • the winding start end portion 11i constitutes a terminal 11k and is located on the primary circuit 41 side in the arrangement direction.
  • the back side primary winding 11e has the same shape as the front side primary winding 11d, and is laminated on the front side primary winding 11d along the coil axis direction with an insulating plate 11b interposed.
  • the back side primary winding 11e is a coil formed by spirally winding a flat and linear first conductor 11f around the coil axis X and the leakage inductor axis X1 along the axis crossing direction. That is, the back side primary winding 11e is a non-circular spiral coil formed so that the first conductor 11f goes around both the coil axis X and the leakage inductor axis X1.
  • the back-side primary winding 11e may be formed as a conductor pattern on the back surface of the insulating plate 11b by etching, or a conductor pattern formed by punching the conductor plate may be provided on the back surface of the insulating plate 11b.
  • the back side primary winding 11e includes a coil winding portion 11r that contributes to the transformation action, a leakage inductor 11s that does not contribute to the transformation action, a winding start end portion 11t that is an end portion on the winding start side, and an end on the winding end side And a winding end portion 11u.
  • the coil winding portion 11r is a portion provided around the coil axis X. When viewed from the coil axis direction, the coil winding portion 11r is a portion that overlaps the secondary winding 12a and is formed in a circular shape.
  • the leakage inductor 11s is a portion provided around the leakage inductor axis X1.
  • the leakage inductor 11s is a portion that does not overlap the secondary winding 12a when viewed from the coil axis direction, and is formed in a non-circular shape.
  • the leakage inductor 11s is provided on the primary circuit 41 side in the side-by-side crossing direction (crossing direction). In other words, the leakage inductor 11s is provided so as to protrude from the coil winding portion 11r to the primary circuit 41 side along the intersecting direction.
  • the first conductor 11f is wound along the axis crossing direction from the inside to the outside of the back side primary winding 11e, and the winding start end portion 11t is the back side primary winding.
  • the winding end portion 11u is located on the outer peripheral side of the back side primary winding 11e.
  • the winding end portion 11u constitutes a terminal 11v and is located on the primary circuit 41 side in the arrangement direction.
  • the inner layer and the surface layer are electrically connected by a through hole 11m, and the two inner layers are electrically connected by a cooling via 11c.
  • the first layer front-side primary winding 11d and the second layer inner-layer side primary winding are electrically connected by the through hole 11m
  • the second layer inner-layer side primary winding Are electrically connected to each other by a cooling via 11c
  • the third layer inner primary winding and the fourth layer back primary winding 11e are through holes 11m.
  • the primary winding 11a when an AC voltage is applied to the terminal 11k of the front side primary winding 11d and the terminal 11v of the back side primary winding 11e, a current flows through the primary winding 11a.
  • the cooling via 11c cools the primary winding part 11.
  • the cooling via 11c is provided with a plurality of through holes 11p penetrating the metal plate 11n and the insulating plate 11b along the coil axis direction in a state where the metal plate 11n is provided on the insulating plate 11b.
  • the secondary winding part 12 is provided with the secondary winding 12a and the heat sink 12b, as shown in FIG.
  • the secondary winding 12a is provided to face the primary winding 11a.
  • the secondary winding 12a is configured with a smaller number of coil turns than the primary winding 11a.
  • the secondary winding 12a is, for example, a two-turn (two-turn) coil, and includes an upper secondary winding 12c and a lower secondary winding 12d stacked on the upper secondary winding 12c in the coil axial direction.
  • the upper secondary winding 12c is an annular member formed by winding a flat and linear second conductor 12e around the coil axis X along the axis crossing direction for one turn.
  • the upper secondary winding 12c is an annular member formed so that the second conductor 12e goes around the coil axis X.
  • the upper secondary winding 12c may be formed, for example, by punching a conductor plate or may be formed by winding a long plate-like member.
  • the upper secondary winding 12c includes a coil winding portion 12f that contributes to the transformation action, a winding start end portion 12g that is an end portion on the winding start side, and a winding end end portion 12h that is an end portion on the winding end side.
  • the coil winding portion 12f is a portion provided around the coil axis X.
  • the coil winding portion 12f is a portion that overlaps with the coil winding portion 11g of the primary winding 11a when viewed from the coil axis direction, and is formed in a circular shape.
  • the winding start end portion 12g constitutes the terminal 12i, and is positioned on the secondary circuit 42 side in the arrangement direction.
  • the upper secondary winding 12c constitutes a connecting portion 12j in which the winding end portion 12h is connected to the lower secondary winding 12d, and is positioned on the secondary circuit 42 side in the arrangement direction.
  • the lower secondary winding 12d has the same shape as the upper secondary winding 12c, and is laminated on the upper secondary winding 12c along the coil axis direction with the primary winding portion 11 interposed.
  • the lower secondary winding 12 d and the upper secondary winding 12 c are insulated from the primary winding portion 11.
  • a sheet-like upper insulating sheet 12 k that insulates the upper secondary winding 12 c and the primary winding portion 11 is provided between the upper secondary winding 12 c and the primary winding portion 11. (See FIG. 2).
  • a sheet-like lower insulating sheet 12m that insulates the lower secondary winding 12d and the primary winding portion 11 is provided.
  • the lower secondary winding 12d is an annular member formed by winding a flat and linear second conductor 12e around the coil axis X along the axis crossing direction for one turn. That is, the lower secondary winding 12d is an annular member formed so that the second conductor 12e goes around the coil axis X.
  • the lower secondary winding 12d may be formed, for example, by punching a conductor plate or may be formed by winding a long plate member.
  • the lower secondary winding 12d includes a coil winding portion 12n that contributes to the transformation action, a winding start end portion 12p that is an end portion on the winding start side, and a winding end end portion 12q that is an end portion on the winding end side.
  • the coil winding portion 12n is a portion provided around the coil axis X.
  • the coil winding portion 12n is a portion that overlaps with the coil winding portion 11g of the primary winding 11a when viewed from the coil axis direction, and is formed in a circular shape.
  • the lower secondary winding 12d constitutes a connecting portion 12j in which the winding start end portion 12p is connected to the upper secondary winding 12c, and is located on the secondary circuit 42 side in the arrangement direction. Further, the lower secondary winding 12d has a winding end portion 12q constituting a terminal 12r and is located on the secondary circuit 42 side in the arrangement direction.
  • the heat radiating plate 12b includes an upper heat radiating plate 12s provided in the coil winding portion 12f of the upper secondary winding 12c and a lower heat radiating plate 12t provided in the coil winding portion 12n of the lower secondary winding 12d.
  • the upper heat radiating plate 12s is formed in a plate shape, extends from one end of the coil winding portion 12f of the upper secondary winding 12c, and extends in the intersecting direction.
  • the upper heat radiating plate 12s radiates heat generated in the coil winding portion 12f of the upper secondary winding 12c.
  • the lower heat radiating plate 12t is formed in a plate shape, extends from one end of the coil winding portion 12n of the lower secondary winding 12d, and extends in the intersecting direction.
  • the lower heat radiating plate 12t radiates heat generated in the coil winding portion 12n of the lower secondary winding 12d.
  • the bobbin 13 shown in FIG. 2 is a member that covers the coil winding portions 12f and 12n of the secondary winding 12a.
  • the bobbin 13 includes an upper bobbin 13a covering the coil winding part 12f of the upper secondary winding 12c and a lower bobbin 13e covering the coil winding part 12n of the lower secondary winding 12d.
  • the upper bobbin 13a includes an annular and plate-like annular member 13b extending in the axis crossing direction, a cylindrical tubular portion 13c extending from the inside of the annular member 13b in the coil axial direction, and an upper secondary of the annular member 13b. And a protruding portion 13d protruding toward the winding 12c.
  • the annular member 13b covers the coil winding portion 12f of the upper secondary winding 12c when viewed from the coil axis direction.
  • the cylindrical portion 13c is inserted inside the upper secondary winding 12c.
  • the protruding portion 13d is fitted between one end portion in the circumferential direction of the upper secondary winding 12c and the other end portion.
  • the upper bobbin 13a is attached to the coil winding part 12f of the upper secondary winding 12c in a state where the coil winding part 12f of the upper secondary winding 12c is covered from the coil axial direction.
  • the lower bobbin 13e has the same configuration as the upper bobbin 13a, and an annular and plate-like annular member 13f extending in the axis crossing direction, and a cylindrical tube extending in the coil axis direction from the inside of the annular member 13f.
  • a portion 13g and a protruding portion 13h protruding toward the lower secondary winding 12d of the annular member 13f are provided.
  • the annular member 13f covers the coil winding portion 12n of the lower secondary winding 12d when viewed from the coil axis direction.
  • the cylindrical portion 13g is inserted inside the lower secondary winding 12d.
  • the protruding portion 13h is fitted between one end portion and the other end portion in the circumferential direction of the lower secondary winding 12d. Accordingly, the lower bobbin 13e is mounted on the coil winding portion 12n of the lower secondary winding 12d in a state where the coil winding portion 12n of the lower secondary winding 12d is covered from the coil axial direction.
  • the ferrite 14 shown in FIG. 2 is a magnetic member that suppresses the loss of magnetic force through the magnetic force (magnetic flux) generated by the primary winding 11a and the secondary winding 12a.
  • the ferrite 14 is a member containing a magnetic material, for example, a composite oxide of iron oxide and metal.
  • the ferrite 14 is provided with a primary winding 11a and a secondary winding 12a.
  • An upper ferrite 14a provided on the upper secondary winding 12c side and a lower ferrite 14b provided on the lower secondary winding 12d side. With. As shown in FIG.
  • the upper ferrite 14 a includes a fan-like and plate-like upper surface portion 14 c provided in the axis crossing direction, and the primary winding 11 a and the secondary winding along the coil axial direction from the center of the upper surface portion 14 c.
  • a columnar magnetic core 14d extending to the side of 12a and inserted inside the primary winding 11a and the secondary winding 12a, and provided in a ring around the coil axis X, the primary windings 11a and 2
  • the wall 14e has an opening 14f in which a primary circuit 41 and a secondary circuit 42 described later are opened.
  • the magnetic core 14d is wound with a primary winding 11a and a secondary winding 12a.
  • the opening 14f has an opening angle ⁇ of 120 ° to 180 ° centered on the coil axis X, and the leakage inductors 11h and 11s, the terminals 12i and 12r of the secondary winding 12a, and the connecting portion 12j are the openings 14f.
  • the opening angle ⁇ is appropriately set depending on the sizes of the primary winding 11a and the secondary winding 12a. In the opening 14f, when the opening angle ⁇ is relatively small, leakage of magnetic force (magnetic flux) is reduced and noise is reduced.
  • the opening 14f particularly when the opening angle ⁇ is larger than 180 °, leakage of magnetic force increases and noise increases. As described above, it is desirable that the opening 14f has a small opening angle ⁇ .
  • the thickness of the second conductor 12e of the secondary winding 12a is determined by the current or the like. It is 180 degrees.
  • the lower ferrite 14b is a fan-shaped and plate-shaped member, and extends along the axis crossing direction.
  • the lower ferrite 14b is combined with the upper ferrite 14a in the coil axial direction.
  • the ferrite 14 sandwiches the primary winding 11a and the secondary winding 12a between the upper ferrite 14a and the lower ferrite 14b along the coil axis direction.
  • a plurality of bolts 51 to 53 are provided with a hole portion 12u of the upper secondary winding 12c, a hole portion 12v of the upper insulating sheet 12k, a hole portion 11w of the primary winding portion 11, and a lower insulating sheet 12m. Each member is fixed by being inserted and fastened into the hole 12w and the hole 12x of the lower secondary winding 12d.
  • the first wiring 21 (21a, 21b) is connected to the primary winding 11a and drawn out to one side in the arrangement direction.
  • the first wiring 21 a has one end connected to the terminal 11 k of the front primary winding 11 d and the other end connected to the primary circuit 41.
  • the first wiring 21 b has one end connected to the terminal 11 v of the back side primary winding 11 e and the other end connected to the primary circuit 41.
  • the second wiring 22 (22a to 22c) is connected to the secondary winding 12a and drawn to the same side as the first wiring 21.
  • the second wiring 22 a has one end connected to the terminal 12 i of the upper secondary winding 12 c and the other end connected to the secondary circuit 42.
  • the second wiring 22b has one end connected to the terminal 12r of the lower secondary winding 12d and the other end connected to the secondary circuit 42.
  • the second wiring 22c has one end connected to a connecting portion (center tap) 12j between the upper secondary winding 12c and the lower secondary winding 12d, and the other end connected to the secondary circuit 42.
  • the base material 30 is an insulating plate-like member, and is provided on the side from which the first wiring 21 and the second wiring 22 are drawn.
  • the base materials 30 are arranged side by side on one side of the transformer 10 along the arrangement direction.
  • the base material 30 is formed in a rectangular shape, for example.
  • the base material 30 has, for example, short sides along the direction of alignment, and long sides aligned along the direction of intersection.
  • the primary circuit 41 is a switching circuit having a plurality of switching elements, for example, and is provided on the base material 30.
  • the primary circuit 41 is disposed on the base material 30 so as to face the terminals 11k and 11v of the primary winding 11a in the alignment direction.
  • the primary circuit 41 is connected to a DC power source and a primary winding 11a (not shown), converts DC power output from the DC power source into AC power, and outputs the converted AC power to the primary winding 11a.
  • the primary circuit 41 is mounted on the base material 30 along with the secondary circuit 42 along the direction of crossing.
  • the secondary circuit 42 is, for example, a synchronous rectification circuit and a smoothing circuit having a plurality of switching elements, and is provided on the base material 30.
  • the secondary circuit 42 is arranged on the base material 30 so as to face the terminals 12i and 12r of the secondary winding 12a and the connecting portion (center tap) 12j in the alignment direction.
  • the secondary circuit 42 is connected to the secondary winding 12a and a load (not shown), rectifies the AC power output from the secondary winding 12a, smoothes the rectified DC power, and outputs it to the load.
  • the primary circuit 41 and the secondary circuit 42 are mounted on the base material 30 side by side along the crossing direction.
  • the control circuit 43 is a circuit that controls the primary circuit 41 and the secondary circuit 42.
  • the control circuit 43 is connected to the primary circuit 41 and controls on / off of each switching element of the switching circuit, for example.
  • the control circuit 43 is connected to the secondary circuit 42 and controls, for example, on / off of each switching element of the synchronous rectification circuit.
  • the transformer device 1 outputs DC power from the DC power source to the primary circuit 41, converts the DC power into AC power by the primary circuit 41, and outputs the AC power to the primary winding 11a. Then, the transformer device 1 supplies AC power stepped down to the secondary side by electromagnetic induction of the primary winding 11a and the secondary winding 12a, rectifies the AC power, and smoothes the rectified DC power. Supply to the load.
  • the transformer device 1 according to the embodiment is compared with the transformer device 100 according to the comparative example.
  • the transformer device 100 according to the comparative example has a base 110 formed in a U-shape, and has a notch 111 formed by notching the base 110.
  • the transformer 120 is disposed in the notch 111 of the base 110
  • the primary circuit 131 is disposed on one side of the base 110 with the transformer 120 interposed therebetween
  • the secondary circuit is disposed on the other side of the base 110.
  • 132 is arranged.
  • the primary winding 121 and the primary circuit 131 are connected by the first wiring 141
  • the secondary winding 122 and the secondary circuit 132 are connected by the second wiring 142.
  • the first wirings 141 are arranged and led out to one side of the transformer 120 along the intersecting direction, and the second wirings 142 are arranged and led out to the other side of the transformer 120 along the intersecting direction.
  • the primary circuit 131 and the secondary circuit 132 are connected to the control circuit 133.
  • the transformer device 1 is opposed to the primary winding 11a formed by winding the first conductor 11f and the primary winding 11a.
  • a transformer 10 having a secondary winding 12a formed by winding a second conductor 12e, a first wiring 21 connected to the primary winding 11a and drawn out to one side, and a secondary winding 12a
  • the second wiring 22 connected to the first wiring 21 and drawn to the same side as the first wiring 21, the base material 30 provided on the side from which the first wiring 21 and the second wiring 22 are drawn, and the first wiring 21 provided on the base material 30.
  • the first wiring 21 connected to the primary winding 11a and the second wiring 22 connected to the secondary winding 12a are drawn out to one side.
  • the transformer 120 is provided in the notch portion 111 in which the base material 110 is partially cut out, and the first and second wirings 141 and 142 are drawn out from the transformer 120 on both sides.
  • the notch 111 can be eliminated, and the discarded base material 112 can be suppressed.
  • the transformer device 1 can suppress structural waste and can reduce manufacturing costs. Moreover, since the transformer device 1 can eliminate the processing of the notch 111, the processing of the substrate 30 can be facilitated. Moreover, since the transformer apparatus 1 can reduce the empty space in which the circuit is not formed in the base material 30 rather than the transformer apparatus 100 which concerns on a comparative example, it can suppress an enlargement.
  • the primary circuit 41 and the secondary circuit 42 are provided side by side along the crossing direction that intersects the lead-out direction (alignment direction) from which the first wiring 21 and the second wiring 22 are drawn. It is done. Thereby, the transformer device 1 can arrange the primary circuit 41 so as to face the primary winding 11a, and can arrange the secondary circuit 42 so as to face the secondary winding 12a. Therefore, the transformer device 1 can relatively shorten the lengths of the first wiring 21 and the second wiring 22.
  • the primary winding 11a includes the leakage inductors 11h and 11s that do not contribute to the transformation action, and the leakage inductors 11h and 11s are provided on the primary circuit 41 side in the crossing direction.
  • the transformer device 1 can share the leakage inductors 11h and 11s as part of the portion connecting the coil winding portions 11g and 11r and the terminals 11k and 11v, thereby simplifying the circuit.
  • the transformer device 1 uses the leakage inductors 11h and 11s, soft switching by the primary circuit 41 is facilitated and switching efficiency can be improved.
  • the transformer device 1 can suppress an increase in size as compared with a case where a resonance inductor is added instead of the leakage inductors 11h and 11s. For example, when a resonance inductor is added, it is necessary to provide a certain interval in order to insulate the transformer inductor from the resonance inductor, which may increase the size.
  • the primary winding 11 a is located on the side of the primary circuit 41 in the cross direction in which the flat and linear first conductor 11 f is aligned with the coil axis X and the coil axis X.
  • the secondary winding 12a is formed by winding a flat and linear second conductor 12e around the coil axis X, and is formed by winding around both axes of the leakage inductor axis X1.
  • the wire 11a and the secondary winding 12a are stacked along the coil axis direction, which is the direction along the coil axis X.
  • the primary winding 11 a and the secondary winding 12 a are provided, and the ferrite 14 including the magnetic material is provided.
  • the ferrite 14 is annularly provided around the coil axis X and the primary winding. 11a and a wall portion 14e surrounding the outer periphery of the secondary winding 12a.
  • the wall portion 14e is opened on the primary circuit 41 and secondary circuit 42 side, and an opening angle ⁇ about the coil axis X is 120 ° to 120 °. It is 180 °, and has the openings 14f through which the leakage inductors 11h and 11s and the terminals 12i and 12r of the secondary winding 12a and the connecting portion (center tap) 12j are exposed.
  • the transformer device 1 can suppress the opening angle ⁇ of the opening 14f while exposing the terminals 12i and 12r of the leakage inductors 11h and 11s and the secondary winding 12a and the connecting portion (center tap) 12j. . Therefore, the transformer device 1 can suppress leakage of magnetic force of the primary winding 11a and the secondary winding 12a, and can reduce noise.
  • the transformer device 1 has been described as being the transformer 10 in which the thin primary winding 11a and the secondary winding 12a are laminated, the invention is not limited thereto.
  • the transformer device 1 may be, for example, a transformer in which a spiral primary winding and a secondary winding are opposed to each other.
  • the transformer device 1 may be provided with a magnetic core for leakage along the leakage inductor axis X1.
  • the primary winding 11a is formed so that the first conductor 11f circulates both the magnetic core 14d along the coil axis X and the magnetic core for leakage along the leakage inductor axis X1. Is done.

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Abstract

第１導体が巻き回されて形成された１次巻線、及び、１次巻線に対向して設けられ第２導体が巻き回されて形成された２次巻線を有するトランス（１０）と、１次巻線に接続され一方側に引き出される第１配線（２１）と、２次巻線に接続され第１配線（２１）と同じ側に引き出される第２配線（２２）と、第１配線（２１）及び第２配線（２２）が引き出される側に設けられる基材（３０）と、基材（３０）に設けられ第１配線（２１）を介して１次巻線に接続される１次回路（４１）と、基材（３０）に設けられ第２配線（２２）を介して２次巻線に接続される２次回路（４２）とを備える。この構成により、トランス装置は、構造上の無駄を抑制できるという効果を奏する。

Description

トランス装置
　本発明は、トランス装置に関する。
　従来、電圧を変圧するトランス装置がある。トランス装置は、例えば、１次巻線及び２次巻線を有するトランスと、１次巻線に第１配線を介して接続される１次回路と、２次巻線に第２配線を介して接続される２次回路とを備えている（例えば、特許文献１）。
特開２００３－２７２９２９号公報
　ところで、従来のトランス装置は、第１及び第２配線や１次及び２次回路の配置によっては、構造上の無駄を生じる場合があり、この点で更なる改善の余地がある。
　そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造上の無駄を抑制することができるトランス装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るトランス装置は、第１導体が巻き回されて形成された１次巻線、及び、前記１次巻線に対向して設けられ第２導体が巻き回されて形成された２次巻線を有するトランスと、前記１次巻線に接続され一方側に引き出される第１配線と、前記２次巻線に接続され前記第１配線と同じ側に引き出される第２配線と、前記第１配線及び前記第２配線が引き出される側に設けられる基材と、を備えることを特徴とする。
　また、上記トランス装置において、前記基材に設けられ前記第１配線を介して前記１次巻線に接続される１次回路と、前記基材に設けられ前記第２配線を介して前記２次巻線に接続される２次回路と、を備え、前記１次回路及び前記２次回路は、前記第１配線及び前記第２配線が引き出される引き出し方向に交差する交差方向に沿って並んで設けられることが好ましい。
　また、上記トランス装置において、前記１次巻線は、変圧作用に寄与しない漏れインダクタを有し、前記漏れインダクタが前記交差方向における前記１次回路側に設けられることが好ましい。
　また、上記トランス装置において、前記１次巻線は、平板状且つ線状の前記第１導体がコイル軸線、及び、前記コイル軸線よりも前記交差方向の前記１次回路側に位置する漏れインダクタ軸線の両方の軸線周りに巻き回されて形成され、前記２次巻線は、平板状且つ線状の前記第２導体が前記コイル軸線周りに巻き回されて形成され、前記１次巻線と前記２次巻線とは、前記コイル軸線に沿った方向であるコイル軸線方向に沿って積層されることが好ましい。
　また、上記トランス装置において、前記１次巻線及び前記２次巻線が設けられ、磁性材料を含む磁性部材を備え、前記磁性部材は、前記コイル軸線周りに環状に設けられ前記１次巻線及び前記２次巻線の外周を囲う壁部を有し、前記壁部は、前記１次回路及び前記２次回路側が開口され、前記コイル軸線を中心とする開口角度が１２０°～１８０°であり、前記漏れインダクタ及び前記２次巻線の端子が露出する開口部を有することが好ましい。
　本発明に係るトランス装置は、１次巻線及び２次巻線と、１次巻線に接続され一方側に引き出される第１配線と、２次巻線に接続され第１配線と同じ側に引き出される第２配線とを備える。これにより、トランス装置は、１次巻線に接続される第１配線、及び、２次巻線に接続される第２配線が一方側に引き出されるので、例えば、基材を一部切り欠いた切欠き部分にトランスを設け、当該トランスから両側に配線が引き出される場合と比較し、切欠き部を不要とすることが可能となり捨て基材を抑制できる。この結果、トランス装置は、構造上の無駄を抑制することができる。
図１は、実施形態に係るトランス装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係るトランス装置の構成例を示す分解斜視図である。 図３は、実施形態に係る１次巻線の表面側の構成例を示す斜視図である。 図４は、実施形態に係る１次巻線の裏面側の構成例を示す斜視図である。 図５は、実施形態に係る２次巻線の構成例を示す斜視図である。 図６は、実施形態に係る第１フェライトの構成例を示す斜視図である。 図７は、実施形態に係るトランス装置の構成例を示す概略図である。 図８は、比較例に係るトランス装置の構成例を示す概略図である。
　本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
〔実施形態〕
　実施形態に係るトランス装置１について説明する。トランス装置１は、電圧を変圧する装置である。トランス装置１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ用の薄型のトランス装置であり、降圧して大電流を出力する。トランス装置１は、図１及び図２に示すように、トランス１０と、第１及び第２配線２１、２２と、基材３０と、１次回路４１、２次回路４２、及び、制御回路４３を有する回路部４０とを備えている。
　ここで、コイル軸線方向は、コイル軸線Ｘに沿う方向である。軸交差方向は、コイル軸線方向に交差する方向であり、典型的には、コイル軸線方向に直交する方向である。並び方向は、トランス１０と回路部４０とが並ぶ方向である。並び交差方向は、並び方向に交差する方向であり、典型的には、並び方向に直交する方向である。
　トランス１０は、電圧を変圧する変圧器である。トランス１０は、１次巻線部１１と、２次巻線部１２と、ボビン１３と、フェライト１４とを備える。１次巻線部１１は、図３及び図４に示すように、１次巻線１１ａと、絶縁性の板状の絶縁板１１ｂと、冷却用ビア１１ｃとを備える。絶縁板１１ｂは、４層基板であり、第１層～第４層から構成されている。絶縁板１１ｂは、第１層及び第４層が表層を構成し、第２層及び第３層が内層を構成している。
　１次巻線１１ａは、絶縁板１１ｂの第１層の表面に設けられた表側１次巻線１１ｄと、絶縁板１１ｂの第４層の裏面に設けられた裏側１次巻線１１ｅと、絶縁板１１ｂの第２層及び第３層のそれぞれの実装面に設けられた内層側１次巻線（図示せず）とを有する。表側１次巻線１１ｄは、平板状且つ線状の第１導体１１ｆが軸交差方向に沿ってコイル軸線Ｘ及び漏れインダクタ軸線Ｘ１周りに渦巻状に巻き回されて形成されたコイルである。つまり、表側１次巻線１１ｄは、第１導体１１ｆがコイル軸線Ｘ及び漏れインダクタ軸線Ｘ１の両方の軸線を周回するように形成された非円形状の渦巻状のコイルである。表側１次巻線１１ｄは、例えば、エッチングにより絶縁板１１ｂの表面に導体パターンとして形成してもよいし、導体板を打ち抜いて形成した導体パターンを絶縁板１１ｂの表面に設けてもよい。ここで、漏れインダクタ軸線Ｘ１は、コイル軸線Ｘと同じ方向に延在し、コイル軸線Ｘに対して並び交差方向の１次回路４１側に位置する軸線である。
　表側１次巻線１１ｄは、変圧作用に寄与するコイル巻線部１１ｇと、変圧作用に寄与しない漏れインダクタ１１ｈと、巻き始め側の端部である巻始め端部１１ｉと、巻き終り側の端部である巻終り端部１１ｊとを有する。コイル巻線部１１ｇは、コイル軸線Ｘ周りに設けられた部分である。コイル巻線部１１ｇは、コイル軸線方向から見た場合、後述する２次巻線１２ａと重なる部分であり、円形状に形成されている。漏れインダクタ１１ｈは、共振用のインダクタであり、漏れインダクタ軸線Ｘ１周りに設けられた部分である。漏れインダクタ１１ｈは、コイル軸線方向から見た場合、２次巻線１２ａと重ならない部分であり、非円形状に形成されている。漏れインダクタ１１ｈは、並び交差方向（交差方向）において１次回路４１側に設けられている。つまり、漏れインダクタ１１ｈは、コイル巻線部１１ｇから並び交差方向に沿って１次回路４１側に突出して設けられている。表側１次巻線１１ｄは、例えば、第１導体１１ｆが当該表側１次巻線１１ｄの内側から外側に向けて軸交差方向に沿って巻き回され、巻始め端部１１ｉが表側１次巻線１１ｄの外周側に位置し、巻終り端部１１ｊが表側１次巻線１１ｄの内周側に位置している。巻始め端部１１ｉは、端子１１ｋを構成し、並び方向において１次回路４１側に位置している。
　裏側１次巻線１１ｅは、表側１次巻線１１ｄと同等の形状であり、絶縁板１１ｂを介在してコイル軸線方向に沿って表側１次巻線１１ｄに積層されている。裏側１次巻線１１ｅは、平板状且つ線状の第１導体１１ｆが軸交差方向に沿ってコイル軸線Ｘ及び漏れインダクタ軸線Ｘ１周りに渦巻状に巻き回されて形成されたコイルである。つまり、裏側１次巻線１１ｅは、第１導体１１ｆがコイル軸線Ｘ及び漏れインダクタ軸線Ｘ１の両方の軸線を周回するように形成された非円形状の渦巻状のコイルである。裏側１次巻線１１ｅは、例えば、エッチングにより絶縁板１１ｂの裏面に導体パターンとして形成してもよいし、導体板を打ち抜いて形成した導体パターンを絶縁板１１ｂの裏面に設けてもよい。
　裏側１次巻線１１ｅは、変圧作用に寄与するコイル巻線部１１ｒと、変圧作用に寄与しない漏れインダクタ１１ｓと、巻き始め側の端部である巻始め端部１１ｔと、巻き終り側の端部である巻終り端部１１ｕとを有する。コイル巻線部１１ｒは、コイル軸線Ｘ周りに設けられた部分である。コイル巻線部１１ｒは、コイル軸線方向から見た場合、２次巻線１２ａと重なる部分であり、円形状に形成されている。漏れインダクタ１１ｓは、漏れインダクタ軸線Ｘ１周りに設けられた部分である。漏れインダクタ１１ｓは、コイル軸線方向から見た場合、２次巻線１２ａと重ならない部分であり、非円形状に形成されている。漏れインダクタ１１ｓは、並び交差方向（交差方向）において１次回路４１側に設けられている。つまり、漏れインダクタ１１ｓは、コイル巻線部１１ｒから並び交差方向に沿って１次回路４１側に突出して設けられている。裏側１次巻線１１ｅは、例えば、第１導体１１ｆが当該裏側１次巻線１１ｅの内側から外側に向けて軸交差方向に沿って巻き回され、巻始め端部１１ｔが裏側１次巻線１１ｅの内周側に位置し、巻終り端部１１ｕが裏側１次巻線１１ｅの外周側に位置している。巻終り端部１１ｕは、端子１１ｖを構成し、並び方向において１次回路４１側に位置している。ここで、絶縁板（４層基板）１１ｂは、内層と表層とがスルーホール１１ｍにより電気的に接続され、内層の２層が冷却用ビア１１ｃにより電気的に接続されている。つまり、絶縁板１１ｂは、第１層の表側１次巻線１１ｄと第２層の内層側１次巻線とがスルーホール１１ｍにより電気的に接続され、第２層の内層側１次巻線と第３層の内層側１次巻線とが冷却用ビア１１ｃにより電気的に接続され、第３層の内層側１次巻線と第４層の裏側１次巻線１１ｅとがスルーホール１１ｍにより電気的に接続されている。これにより、１次巻線１１ａは、表側１次巻線１１ｄの端子１１ｋ及び裏側１次巻線１１ｅの端子１１ｖに交流電圧が印加されると電流が１次巻線１１ａに流れる。
　冷却用ビア１１ｃは、１次巻線部１１を冷却するものである。冷却用ビア１１ｃは、例えば、金属プレート１１ｎが絶縁板１１ｂに設けられた状態で、当該金属プレート１１ｎ及び絶縁板１１ｂをコイル軸線方向に沿って貫通する複数の貫通孔１１ｐが設けられている。
　２次巻線部１２は、図５に示すように、２次巻線１２ａと、放熱板１２ｂとを備える。２次巻線１２ａは、１次巻線１１ａに対向して設けられる。２次巻線１２ａは、１次巻線１１ａよりも少ないコイル巻き数で構成されている。２次巻線１２ａは、例えば、２ターン（２巻）のコイルであり、上側２次巻線１２ｃと、この上側２次巻線１２ｃにコイル軸線方向に積層された下側２次巻線１２ｄとを備える。上側２次巻線１２ｃは、平板状且つ線状の第２導体１２ｅが軸交差方向に沿ってコイル軸線Ｘ周りに１ターン巻き回されて形成された環状の部材である。つまり、上側２次巻線１２ｃは、第２導体１２ｅがコイル軸線Ｘを周回するように形成された環状の部材である。上側２次巻線１２ｃは、例えば、導体板を打ち抜いて形成してもよいし、長尺状の板状部材を巻き回して形成してもよい。
　上側２次巻線１２ｃは、変圧作用に寄与するコイル巻線部１２ｆと、巻き始め側の端部である巻始め端部１２ｇと、巻き終り側の端部である巻終り端部１２ｈとを有する。コイル巻線部１２ｆは、コイル軸線Ｘ周りに設けられた部分である。コイル巻線部１２ｆは、コイル軸線方向から見た場合、１次巻線１１ａのコイル巻線部１１ｇと重なる部分であり、円形状に形成されている。上側２次巻線１２ｃは、巻始め端部１２ｇが端子１２ｉを構成し、並び方向において２次回路４２側に位置している。また、上側２次巻線１２ｃは、巻終り端部１２ｈが下側２次巻線１２ｄに連結される連結部１２ｊを構成し、並び方向において２次回路４２側に位置している。
　下側２次巻線１２ｄは、上側２次巻線１２ｃと同等の形状であり、１次巻線部１１を介在してコイル軸線方向に沿って上側２次巻線１２ｃに積層されている。ここで、下側２次巻線１２ｄと上側２次巻線１２ｃとは、１次巻線部１１と絶縁されている。例えば、上側２次巻線１２ｃと１次巻線部１１との間には、上側２次巻線１２ｃと１次巻線部１１とを絶縁するシート状の上側絶縁シート１２ｋが設けられている（図２参照）。同様に、下側２次巻線１２ｄと１次巻線部１１との間には、下側２次巻線１２ｄと１次巻線部１１とを絶縁するシート状の下側絶縁シート１２ｍが設けられている。下側２次巻線１２ｄは、平板状且つ線状の第２導体１２ｅが軸交差方向に沿ってコイル軸線Ｘ周りに１ターン巻き回されて形成された環状の部材である。つまり、下側２次巻線１２ｄは、第２導体１２ｅがコイル軸線Ｘを周回するように形成された環状の部材である。下側２次巻線１２ｄは、例えば、導体板を打ち抜いて形成してもよいし、長尺状の板状部材を巻き回して形成してもよい。
　下側２次巻線１２ｄは、変圧作用に寄与するコイル巻線部１２ｎと、巻き始め側の端部である巻始め端部１２ｐと、巻き終り側の端部である巻終り端部１２ｑとを有する。コイル巻線部１２ｎは、コイル軸線Ｘ周りに設けられた部分である。コイル巻線部１２ｎは、コイル軸線方向から見た場合、１次巻線１１ａのコイル巻線部１１ｇと重なる部分であり、円形状に形成されている。下側２次巻線１２ｄは、巻始め端部１２ｐが上側２次巻線１２ｃに連結される連結部１２ｊを構成し、並び方向において２次回路４２側に位置している。また、下側２次巻線１２ｄは、巻終り端部１２ｑが端子１２ｒを構成し、並び方向において２次回路４２側に位置している。
　放熱板１２ｂは、上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆに設けられる上側放熱板１２ｓと、下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎに設けられる下側放熱板１２ｔとを備える。上側放熱板１２ｓは、板状に形成され、上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆの一端から並び交差方向に沿って延在する。上側放熱板１２ｓは、上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆで生じる熱を放熱する。下側放熱板１２ｔは、板状に形成され、下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎの一端から並び交差方向に沿って延在する。下側放熱板１２ｔは、下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎで生じる熱を放熱する。
　図２に示すボビン１３は、２次巻線１２ａのコイル巻線部１２ｆ、１２ｎを覆う部材である。ボビン１３は、上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆを覆う上側ボビン１３ａと、下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎを覆う下側ボビン１３ｅとを備える。上側ボビン１３ａは、軸交差方向に延在する環状且つ板状の環状部材１３ｂと、環状部材１３ｂの内側からコイル軸線方向に延在する筒状の筒部１３ｃと、環状部材１３ｂの上側２次巻線１２ｃ側に突出した突出部１３ｄとを備える。環状部材１３ｂは、コイル軸線方向から見た場合、上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆを覆う。筒部１３ｃは、上側２次巻線１２ｃの内側に挿通される。突出部１３ｄは、上側２次巻線１２ｃの周方向の一方側の端部と他方側の端部との間に嵌合される。これにより、上側ボビン１３ａは、上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆをコイル軸線方向から覆った状態で、当該上側２次巻線１２ｃのコイル巻線部１２ｆに装着される。
　下側ボビン１３ｅは、上側ボビン１３ａと同等の構成であり、軸交差方向に延在する環状且つ板状の環状部材１３ｆと、環状部材１３ｆの内側からコイル軸線方向に延在する筒状の筒部１３ｇと、環状部材１３ｆの下側２次巻線１２ｄ側に突出した突出部１３ｈとを備える。環状部材１３ｆは、コイル軸線方向から見た場合、下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎを覆う。筒部１３ｇは、下側２次巻線１２ｄの内側に挿通される。突出部１３ｈは、下側２次巻線１２ｄの周方向の一方側の端部と他方側の端部との間に嵌合される。これにより、下側ボビン１３ｅは、下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎをコイル軸線方向から覆った状態で、当該下側２次巻線１２ｄのコイル巻線部１２ｎに装着される。
　図２に示すフェライト１４は、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａにより発生する磁力（磁束）を通し磁力の損失を抑制する磁性部材である。フェライト１４は、磁性材料を含む部材であり、例えば、酸化鉄と金属との複合酸化物である。フェライト１４には、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａが設けられ、上側２次巻線１２ｃ側に設けられる上側フェライト１４ａと、下側２次巻線１２ｄ側に設けられる下側フェライト１４ｂとを備える。上側フェライト１４ａは、図６に示すように、軸交差方向に設けられる扇状且つ板状の上面部１４ｃと、上面部１４ｃの中央からコイル軸線方向に沿って１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａ側に延在し、当該１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａの内側に挿通される柱形状の磁性コア１４ｄと、コイル軸線Ｘ周りに環状に設けられ、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａの外周を囲う壁部１４ｅとを備える。壁部１４ｅは、後述する１次回路４１及び２次回路４２側が開口された開口部１４ｆを有する。磁性コア１４ｄは、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａが巻き回されている。開口部１４ｆは、例えば、コイル軸線Ｘを中心とする開口角度θが１２０°～１８０°であり、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓ、２次巻線１２ａの端子１２ｉ、１２ｒ及び連結部１２ｊが開口部１４ｆから露出する。開口部１４ｆは、開口角度θが１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａの大きさにより適宜設定される。開口部１４ｆは、開口角度θが相対的に小さいほうが磁力（磁束）の漏れが少なくなりノイズが低減される。開口部１４ｆは、特に、開口角度θが１８０°よりも大きくなると磁力の漏れが大きくなりノイズが増加する。このように、開口部１４ｆは、開口角度θを小さくすることが望ましいが、例えば２次巻線１２ａの第２導体１２ｅの太さが電流等で決まるため、現状は開口角度θを１２０°～１８０°としている。
　下側フェライト１４ｂは、扇形状且つ板状の部材であり、軸交差方向に沿って延在する。下側フェライト１４ｂは、上側フェライト１４ａとコイル軸線方向に組み合わされる。フェライト１４は、上側フェライト１４ａと下側フェライト１４ｂとにより１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａをコイル軸線方向に沿って挟み込んでいる。なお、トランス装置１は、複数のボルト５１～５３が上側２次巻線１２ｃの孔部１２ｕ、上側絶縁シート１２ｋの孔部１２ｖ、１次巻線部１１の孔部１１ｗ、下側絶縁シート１２ｍの孔部１２ｗ、及び、下側２次巻線１２ｄの孔部１２ｘに挿通され締結されることにより、各部材が固定される。
　第１配線２１（２１ａ、２１ｂ）は、１次巻線１１ａに接続され、並び方向の一方側に引き出されている。例えば、第１配線２１ａは、一端が表側１次巻線１１ｄの端子１１ｋに接続され、他端が１次回路４１に接続されている。また、第１配線２１ｂは、一端が裏側１次巻線１１ｅの端子１１ｖに接続され、他端が１次回路４１に接続されている。
　第２配線２２（２２ａ～２２ｃ）は、２次巻線１２ａに接続され、第１配線２１と同じ側に引き出されている。例えば、第２配線２２ａは、一端が上側２次巻線１２ｃの端子１２ｉに接続され、他端が２次回路４２に接続されている。また、第２配線２２ｂは、一端が下側２次巻線１２ｄの端子１２ｒに接続され、他端が２次回路４２に接続されている。また、第２配線２２ｃは、一端が上側２次巻線１２ｃ及び下側２次巻線１２ｄの連結部（センタータップ）１２ｊに接続され、他端が２次回路４２に接続されている。
　基材３０は、絶縁性の板状の部材であり、第１配線２１及び第２配線２２が引き出される側に設けられている。基材３０は、並び方向に沿ってトランス１０の一方側に並んで配置されている。基材３０は、例えば、矩形状に形成されている。基材３０は、例えば、短辺が並び方向に沿っており、長辺が並び交差方向に沿っている。
　１次回路４１は、例えば、複数のスイッチング素子を有するスイッチング回路であり、基材３０に設けられている。１次回路４１は、１次巻線１１ａの端子１１ｋ、１１ｖと並び方向に対向するように基材３０に配置されている。１次回路４１は、図示しない直流電源及び１次巻線１１ａに接続され、当該直流電源から出力される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を１次巻線１１ａに出力する。１次回路４１は、並び交差方向に沿って２次回路４２と並んで基材３０に実装されている。
　２次回路４２は、例えば、複数のスイッチング素子を有する同期整流回路及び平滑回路であり、基材３０に設けられている。２次回路４２は、２次巻線１２ａの端子１２ｉ、１２ｒ及び連結部（センタータップ）１２ｊと並び方向に対向するように基材３０に配置されている。２次回路４２は、２次巻線１２ａ及び図示しない負荷に接続され、２次巻線１２ａから出力される交流電力を整流し、整流した直流電力を平滑化して負荷に出力する。上述のように、１次回路４１及び２次回路４２は、並び交差方向に沿って並んで基材３０に実装されている。
　制御回路４３は、１次回路４１及び２次回路４２を制御する回路である。制御回路４３は、１次回路４１に接続され、例えば、スイッチング回路の各スイッチング素子をオン・オフ制御する。また、制御回路４３は、２次回路４２に接続され、例えば、同期整流回路の各スイッチング素子をオン・オフ制御する。
　次に、トランス装置１の動作例について説明する。トランス装置１は、直流電源から１次回路４１に直流電力を出力し、当該直流電力を１次回路４１により交流電力に変換し、当該交流電力を１次巻線１１ａに出力する。そして、トランス装置１は、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａの電磁誘導等により２次側に降圧した交流電力を供給し、当該交流電力を整流し、整流された直流電力を平滑化して負荷に供給する。
　次に、実施形態に係るトランス装置１と比較例に係るトランス装置１００とを比較する。比較例に係るトランス装置１００は、図８に示すように、基材１１０がコの字状に形成され、当該基材１１０を切り欠いた切欠き部１１１を有している。トランス装置１００は、基材１１０の切欠き部１１１にトランス１２０を配置し、トランス１２０を挟んで基材１１０の一方側に１次回路１３１を配置し、基材１１０の他方側に２次回路１３２を配置している。そして、トランス装置１００は、１次巻線１２１と１次回路１３１とを第１配線１４１により接続し、２次巻線１２２と２次回路１３２とを第２配線１４２により接続している。トランス装置１００は、第１配線１４１が並び交差方向に沿ってトランス１２０の一方側に引き出され、第２配線１４２が並び交差方向に沿ってトランス１２０の他方側に引き出されている。なお、１次回路１３１及び２次回路１３２は、制御回路１３３に接続されている。
　これに対して、実施形態に係るトランス装置１は、図７等に示すように、第１導体１１ｆが巻き回されて形成された１次巻線１１ａ、及び、１次巻線１１ａに対向して設けられ第２導体１２ｅが巻き回されて形成された２次巻線１２ａを有するトランス１０と、１次巻線１１ａに接続され一方側に引き出される第１配線２１と、２次巻線１２ａに接続され第１配線２１と同じ側に引き出される第２配線２２と、第１配線２１及び第２配線２２が引き出される側に設けられる基材３０と、基材３０に設けられ第１配線２１を介して１次巻線１１ａに接続される１次回路４１と、基材３０に設けられ第２配線２２を介して２次巻線１２ａに接続される２次回路４２とを備える。このように、実施形態に係るトランス装置１は、１次巻線１１ａに接続される第１配線２１、及び、２次巻線１２ａに接続される第２配線２２が一方側に引き出されるので、例えば、比較例に係るトランス装置１００のように基材１１０を一部切り欠いた切欠き部１１１にトランス１２０を設け当該トランス１２０から両側に第１及び第２配線１４１、１４２が引き出される場合と比較し、切欠き部１１１を不要とすることが可能となり捨て基材１１２を抑制できる。従って、実施形態に係るトランス装置１は、構造上の無駄を抑制することができ、製造コストを抑制できる。また、トランス装置１は、切欠き部１１１の加工を不要とすることができるので、基材３０の加工を容易にすることができる。また、トランス装置１は、比較例に係るトランス装置１００よりも基材３０に回路が形成されていない空きスペースを少なくすることができるので大型化を抑制することができる。
　また、トランス装置１によれば、１次回路４１及び２次回路４２は、第１配線２１及び第２配線２２が引き出される引き出し方向（並び方向）に交差する並び交差方向に沿って並んで設けられる。これにより、トランス装置１は、１次回路４１を１次巻線１１ａに対向して配置することができ、２次回路４２を２次巻線１２ａに対向して配置することができる。従って、トランス装置１は、第１配線２１及び第２配線２２の長さを相対的に短くすることができる。
　また、トランス装置１によれば、１次巻線１１ａは、変圧作用に寄与しない漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓを有し、当該漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓが交差方向における１次回路４１側に設けられる。これにより、トランス装置１は、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓをコイル巻線部１１ｇ、１１ｒと端子１１ｋ、１１ｖとを接続する部分の一部として兼用することができ、回路を簡素化することができる。また、トランス装置１は、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓを用いるので、１次回路４１によるソフトスイッチングが容易となりスイッチング効率を向上させることができる。また、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓは、１次巻線１１ａを１次回路４１に接続する領域Ｅに漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓを設けることができるので、領域Ｅがデッドスペースとならずに有効利用することができる。また、トランス装置１は、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓの代わりに共振用インダクタを追加する場合と比較して、大型化を抑制することができる。例えば、共振用インダクタを追加する場合、トランス用インダクタと共振用インダクタとを絶縁するために一定の間隔をあける必要があり、大型化する可能性がある。
　また、トランス装置１によれば、１次巻線１１ａは、平板状且つ線状の第１導体１１ｆがコイル軸線Ｘ、及び、コイル軸線Ｘよりも並び交差方向の１次回路４１側に位置する漏れインダクタ軸線Ｘ１の両方の軸線周りに巻き回されて形成され、２次巻線１２ａは、平板状且つ線状の第２導体１２ｅがコイル軸線Ｘ周りに巻き回されて形成され、１次巻線１１ａと２次巻線１２ａとは、コイル軸線Ｘに沿った方向であるコイル軸線方向に沿って積層される。これにより、トランス装置１は、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓを有する薄型のトランス１０を構成することができる。
　また、トランス装置１によれば、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａが設けられ、磁性材料を含むフェライト１４を備え、フェライト１４は、コイル軸線Ｘ周りに環状に設けられ１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａの外周を囲う壁部１４ｅを有し、壁部１４ｅは、１次回路４１及び２次回路４２側が開口され、コイル軸線Ｘを中心とする開口角度θが１２０°～１８０°であり、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓ、２次巻線１２ａの端子１２ｉ、１２ｒ及び連結部（センタータップ）１２ｊが露出する開口部１４ｆを有する。これにより、トランス装置１は、漏れインダクタ１１ｈ、１１ｓ、２次巻線１２ａの端子１２ｉ、１２ｒ及び連結部（センタータップ）１２ｊを露出させつつ、開口部１４ｆの開口角度θを抑制することができる。従って、トランス装置１は、１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａの磁力の漏れを抑制することができ、ノイズを低減することができる。
〔変形例〕
　次に、実施形態の変形例について説明する。トランス装置１は、薄型の１次巻線１１ａ及び２次巻線１２ａを積層させたトランス１０であるものについて説明したが、これに限定されない。トランス装置１は、例えば、螺旋状の１次巻線及び２次巻線を対向させたトランスであってもよい。
　また、トランス装置１は、漏れインダクタ軸線Ｘ１に沿って漏れ用の磁性コアを設けてもよい。この場合、１次巻線１１ａは、第１導体１１ｆがコイル軸線Ｘに沿った磁性コア１４ｄ、及び、漏れインダクタ軸線Ｘ１に沿った漏れ用の磁性コアの両方の磁性コアを周回するように形成される。
１　トランス装置
１０　トランス
１１ａ　１次巻線
１１ｆ　第１導体
１１ｈ、１１ｓ　漏れインダクタ
１２ｅ　第２導体
１２ａ　２次巻線
１４　磁性部材（フェライト）
１４ｅ　壁部
１４ｆ　開口部
２１　第１配線
２２　第２配線
３０　基材
４１　１次回路
４２　２次回路
Ｘ　コイル軸線
Ｘ１　漏れインダクタ軸線
θ　開口角度

Claims (5)

  1. 　第１導体が巻き回されて形成された１次巻線、及び、前記１次巻線に対向して設けられ第２導体が巻き回されて形成された２次巻線を有するトランスと、
    　前記１次巻線に接続され一方側に引き出される第１配線と、
    　前記２次巻線に接続され前記第１配線と同じ側に引き出される第２配線と、
    　前記第１配線及び前記第２配線が引き出される側に設けられる基材と、
    　を備えることを特徴とするトランス装置。
  2. 　前記基材に設けられ前記第１配線を介して前記１次巻線に接続される１次回路と、
    　前記基材に設けられ前記第２配線を介して前記２次巻線に接続される２次回路と、を備え、
    　前記１次回路及び前記２次回路は、前記第１配線及び前記第２配線が引き出される引き出し方向に交差する交差方向に沿って並んで設けられる請求項１に記載のトランス装置。
  3. 　前記１次巻線は、変圧作用に寄与しない漏れインダクタを有し、前記漏れインダクタが前記交差方向における前記１次回路側に設けられる請求項２に記載のトランス装置。
  4. 　前記１次巻線は、平板状且つ線状の前記第１導体がコイル軸線、及び、前記コイル軸線よりも前記交差方向の前記１次回路側に位置する漏れインダクタ軸線の両方の軸線周りに巻き回されて形成され、
    　前記２次巻線は、平板状且つ線状の前記第２導体が前記コイル軸線周りに巻き回されて形成され、
    　前記１次巻線と前記２次巻線とは、前記コイル軸線に沿った方向であるコイル軸線方向に沿って積層される請求項３に記載のトランス装置。
  5. 　前記１次巻線及び前記２次巻線が設けられ、磁性材料を含む磁性部材を備え、
    　前記磁性部材は、
    　前記コイル軸線周りに環状に設けられ前記１次巻線及び前記２次巻線の外周を囲う壁部を有し、
    　前記壁部は、前記１次回路及び前記２次回路側が開口され、前記コイル軸線を中心とする開口角度が１２０°～１８０°であり、前記漏れインダクタ及び前記２次巻線の端子が露出する開口部を有する請求項４に記載のトランス装置。
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