WO2020241190A1

WO2020241190A1 - 変成器

Info

Publication number: WO2020241190A1
Application number: PCT/JP2020/018499
Authority: WO
Inventors: 一輝増田
Original assignee: 株式会社オートネットワーク技術研究所; 住友電装株式会社; 住友電気工業株式会社
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2020-12-03
Also published as: US20220238271A1; JP7120154B2; CN113811963B; CN113811963A; JP2020194866A

Abstract

トランスの漏洩インダクタンスが低減される。第１コイルは第１端および第２端を含む。第２コイルは第３端および第４端を含む。二次巻線は第１導電体と第２導電体を有する。第１導電体は、第１方向において第１端と第３端に挟まれて第１端と第３端と導通する。第２導電体は、第１方向において第２端と第４端に挟まれて第２端と前記第４端と導通する。第２方向は第１方向と直交する。第１端と第２端とは第２方向において接触せず隣接して並ぶ。第３端と第４端とは第２方向において接触せず隣接して並ぶ。第１導電体と第２導電体とは第２方向において接触せず隣接して並ぶ。第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違する。第１位置は、第１導電体と第２導電体との境界の第２方向における位置である。第２位置は、第１端と第２端との境界の第２方向における位置である。第３位置は、第３端と第４端との境界の第２方向における位置である。

Description

変成器

　本開示は変成器に関する。

　変成器（トランスフォーマ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：以下「トランス」とも称す）に備えられる一次コイルおよび二次コイルのいずれもが積層されたトランスが公知である。例えば特許文献１では同一平面内に一次コイルと二次コイルとが配置された薄型トランスが開示される。当該薄型トランスでは平面コイルが複数枚重ねて配置される。

特開２０１５－１９２０８２号公報

　しかし特許文献１に示された構成では同一平面に一次コイルと二次コイルを設けるので、これらが配置される同一平面は広い面積が必要となる。他方、一次コイルと二次コイルとを単に積層するだけではそれぞれの端部における漏れ磁束が顕著となりやすい。漏洩磁束が増大すると漏洩インダクタンスが増大する。

　そこで、積層された一次コイルと二次コイルとを備えながらも漏洩インダクタンスが低減されるトランスを提供することが本開示の目的の一つである。

　本開示の変成器は、互いに絶縁される一次巻線と二次巻線とを備え、前記二次巻線は互いに導通する第１コイルと第２コイルとを有し、前記一次巻線は第３コイルを有し、前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルのいずれもが、第１方向に沿う一つの軸の周りを少なくとも部分的に周回する。

　前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルが前記第１方向において積層される。前記第１コイルは第１端および第２端を含む。前記第２コイルは第３端および第４端を含む。前記二次巻線は第１導電体と第２導電体を更に有する。

　前記第１導電体は、前記第１方向において前記第１端と前記第３端に挟まれて前記第１端と前記第３端と導通する。前記第２導電体は、前記第１方向において前記第２端と前記第４端に挟まれて前記第２端と前記第４端と導通する。第２方向は前記第１方向と直交する。

　前記第１端と前記第２端とは前記第２方向において接触せず隣接して並ぶ。前記第３端と前記第４端とは前記第２方向において接触せず隣接して並ぶ。前記第１導電体と前記第２導電体とは前記第２方向において接触せず隣接して並ぶ。

　第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違する。前記第１位置は、前記第１導電体と前記第２導電体との境界の前記第２方向における位置である。前記第２位置は、前記第１端と前記第２端との境界の前記第２方向における位置である。前記第３位置は、前記第３端と前記第４端との境界の前記第２方向における位置である。

　本開示の変成器によれば、積層された一次コイルと二次コイルとを備えながらも漏洩インダクタンスが低減される。

図１は実施形態１にかかるトランスの構成を例示する平面図である。図２は実施形態１にかかるトランスの構成を例示する斜視図である。図３はコアの構成を例示する斜視図である。図４は一次巻線および二次巻線を分解して例示する斜視図である。図５は実施形態１にかかるトランスの構成を例示する側面図である。図６は二次巻線の構成を例示する断面図である。図７は実施形態１にかかるトランスが採用されるコンバータを例示する回路図である。図８は実施形態２にかかるトランスの構成を例示する平面図である。図９は一次巻線および二次巻線を分解して例示する斜視図である。図１０は二次巻線の構成を例示する断面図である。

　［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様が列記して説明される。

　本開示は、次の通りである。
（１）変成器は互いに絶縁される一次巻線と二次巻線とを備え、前記二次巻線は互いに導通する第１コイルと第２コイルとを有し、前記一次巻線は第３コイルを有する。前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルのいずれもが、第１方向に沿う一つの軸の周りを少なくとも部分的に周回する。

　第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違することによって、漏洩磁束に対する磁気抵抗を高めるという作用を生じ、漏洩磁束が、ひいては漏洩インダクタンスが低減される。

　（２）前記二次巻線は第３導電体を更に有し、前記第１コイルは第５端を更に含み、前記第２コイルは第６端を更に含み、前記第５端と前記第２端とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、前記第６端と前記第４端とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、前記第３導電体は、前記第１方向において前記第５端と前記第６端とに挟まれて前記第５端と前記第６端と導通し、前記第３導電体と前記第２導電体とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、第４位置が前記第１位置および前記第２位置の少なくとも一つと相違し、前記第４位置は、前記第３導電体と前記第２導電体との境界の前記第２方向における位置であることが好ましい。前記第５端および前記第６端は前記二次巻線の中間タップであるからである。

　（３）前記第３コイルは前記第１方向において前記第１コイルと前記第２コイルとに挟まれ、前記第３コイルと前記第１導電体と前記第２導電体とは前記第１方向において揃って位置することが好ましい。漏洩磁束が低減されるからである。

　［本開示の実施形態の詳細］
　本開示のトランスの具体例が、以下に図面が参照されつつ説明される。なお、本開示はこれらの例示に限定されず、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。

　[実施形態１]
　以下、実施形態１にかかるトランスについて説明される。図１は、実施形態１にかかるトランス１００の構成を例示する平面図である。トランス１００はコア５を備える。

　図２はトランス１００の構成を例示する斜視図である。但し、図２では見やすくするために、図１における位置ＣＣよりもコア５側に存在する部分のみが描かれる。

　図３はコア５の構成を例示する斜視図である。コア５はいわゆるＥＩコアである。コア５はＩ型コア５１とＥ型コア５２とを有する。Ｅ型コア５２は３つの脚５０１，５０２，５０３を含む。脚５０１，５０２，５０３は第２方向Ｘに沿って並ぶ。脚５０２は脚５０１，５０３の間に位置する。第２方向Ｘは第１方向Ｚと直交する。

　トランス１００は一次巻線１および二次巻線２を備える。一次巻線１は第３コイル１１，１２，１３，１４を有する。二次巻線２は第１コイル２１および第２コイル２２を有する。第１コイル２１、第２コイル２２、第３コイル１１，１２，１３，１４は第１方向Ｚにおいて積層される。一次巻線１が有する第３コイルの積層数は４に限定されない。

　第１コイル２１、第２コイル２２、第３コイル１１，１２，１３，１４のいずれもが、軸Ｊの周りを少なくとも部分的に周回する。軸Ｊは第１方向Ｚに沿って脚５０２を通る仮想的な軸であり、全ての図において鎖線で示される。

　第１コイル２１は周回部２１０と端２１ａ，２１ｃとを含む。周回部２１０は脚５０２の周りを、従って軸Ｊの周りを周回する。端２１ａ，２１ｃは周回部２１０に連続し、第２方向Ｘにおいて接触することなく隣接して並ぶ。以下ではこのように並ぶことが「非接触で隣接する」と表現される。境界２１ａｃは第２方向Ｘにおける端２１ａ，２１ｃ同士の境界である。

　第２コイル２２は周回部２２０と端２２ｂ，２２ｃとを含む。周回部２２０は脚５０２の周りを、従って軸Ｊの周りを周回する。端２２ｂ，２１ｃは周回部２２０に連続し、第２方向Ｘにおいて非接触で隣接して並ぶ。境界２２ｂｃは第２方向Ｘにおける端２２ｂ，２２ｃ同士の境界である。

　実施形態１および後述する実施形態２において、第１方向Ｚおよび第２方向Ｘのいずれにも直交する第３方向Ｙが導入される。周回部２１０は端２１ａ，２１ｃに対して第３方向Ｙ側に位置する。周回部２２０は端２２ａ，２２ｃに対して第３方向Ｙ側に位置する。

　第１コイル２１は境界２１ａｃを除いて脚５０２の周りを一周する。第２コイル２２は境界２２ｂｃを除いて脚５０２の周りを一周する。第３コイル１１，１２，１３，１４は脚５０２の周りを複数回で周回する。

　図４は一次巻線１および二次巻線２を第１方向Ｚにおいて分解して例示する斜視図である。図４においてコア５は省略される。図４においても図２と同様に、位置ＣＣよりもコア５側に位置する領域が示される。

　第１方向Ｚにおいて第２コイル２２、第３コイル１４，１３，１２，１１、第１コイル２１がこの順に積層される。

　第３コイル１１は端１１ｄ，１１ｅを含む。第３コイル１２は端１２ｄ，１２ｅを含む。第３コイル１３は端１３ｄ，１３ｅを含む。第３コイル１４は端１４ｄ，１４ｅを含む。

　一次巻線１において第３コイル１１，１２，１３，１４がこの順に直列に接続される。端１１ｅは端１２ｅと導電体１１２によって接続される。導電体１１２は第１方向Ｚにおいて端１１ｅ，１２ｅに挟まれて端１１ｅ，１２ｅと導通する。端１２ｄは端１３ｅと導電体１２３によって接続される。導電体１２３は第１方向Ｚにおいて端１２ｄ，１３ｅに挟まれて端１２ｄ，１３ｅと導通する。端１３ｄは端１４ｅと導電体１３４によって接続される。導電体１３４は第１方向Ｚにおいて端１３ｄ，１４ｅに挟まれて端１３ｄ，１４ｅと導通する。端１１ｄ，１４ｄは一次巻線１の両端として機能する。端１１ｄ，１４ｄは第３コイル１２，１３に対して第３方向Ｙ側に位置する。

　図５はトランス１００の構成を例示する側面図である。図５は第３方向Ｙと反対の方向から見た側面を示す。導電体１１２，１２３，１３４に付記されたハッチングは断面を表示するのではなく、視認性を高めるために便宜的に付記される。

　第１コイル２１および第２コイル２２、第３コイル１１，１２，１３，１４は複数の絶縁層が積層されたプリント基板６０において導電パターンとして実現できる。当該導電パターンは積層される絶縁層の境界もしくは表面に設けられる。導電体１１２，１２３，１３４のそれぞれは、絶縁層において厚み方向に導通するビアホールによって実現できる。図１、図２、図４において当該絶縁層は省略される。図５においてプリント基板６０が輪郭のみ鎖線で示されることにより、導電体１１２，１２３，１３４の視認性が高められる。

　二次巻線２は導電体群２１１，２１２，２１３，２１４を有する。導電体群２１１は導電体２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃを含む。導電体群２１２は導電体２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃを含む。導電体群２１３は導電体２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃを含む。導電体群２１４は導電体２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃを含む。

　図６は二次巻線２の構成を例示する断面図である。図６は図１に示された位置ＤＤにおいて第３方向Ｙに沿って見て現れる断面である。

　端２１ａと端２１ｃとは、第２方向Ｘに沿って境界２１ａｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１１ａと導電体２１１ｃとは、第２方向Ｘに沿って境界２１１ａｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１２ａと導電体２１２ｃとは、第２方向Ｘに沿って境界２１２ａｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１３ａと導電体２１３ｃとは、第２方向Ｘに沿って境界２１３ａｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１４ａと導電体２１４ｃとは、第２方向Ｘに沿って境界２１４ａｃを挟んで非接触に並ぶ。端２２ａと端２２ｃとは、第２方向Ｘに沿って境界２２ａｃを挟んで非接触に並ぶ。

　端２１ｃと端２１ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１ｂｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１１ｃと導電体２１１ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１１ｂｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１２ｃと導電体２１２ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１２ｂｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１３ｃと導電体２１３ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１３ｂｃを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１４ｃと導電体２１４ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１４ｂｃを挟んで非接触に並ぶ。端２２ｃと端２２ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２２ｂｃを挟んで非接触に並ぶ。

　図２および図４においては表示の煩雑を避けるため、上述の境界の一部もしくは全ての符号が省略される。

　導電体６１１ａは、第１方向Ｚにおいて端２１ａと導電体２１１ａとに挟まれ、端２１ａおよび導電体２１１ａと導通する。導電体６１１ａは、端２１ａと導電体２１１ａとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６１２ａは、第１方向Ｚにおいて導電体２１１ａと導電体２１２ａとに挟まれ、導電体２１１ａおよび導電体２１２ａと導通する。導電体６１２ａは、導電体２１１ａと導電体２１２ａとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６２３ａは、第１方向Ｚにおいて導電体２１２ａと導電体２１３ａとに挟まれ、導電体２１２ａおよび導電体２１３ａと導通する。導電体６２３ａは、導電体２１２ａと導電体２１３ａとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６３４ａは、第１方向Ｚにおいて導電体２１３ａと導電体２１４ａとに挟まれ、導電体２１３ａおよび導電体２１４ａと導通する。導電体６３４ａは、導電体２１３ａと導電体２１４ａとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６４２ａは、第１方向Ｚにおいて導電体２１４ａと端２２ａとに挟まれ、導電体２１４ａおよび端２２ａと導通する。導電体６４２ａは、導電体２１４ａと端２２ａとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６１１ｂは、第１方向Ｚにおいて端２１ｂと導電体２１１ｂとに挟まれ、端２１ｂおよび導電体２１１ｂと導通する。導電体６１１ｂは、端２１ｂと導電体２１１ｂとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６１２ｂは、第１方向Ｚにおいて導電体２１１ｂと導電体２１２ｂとに挟まれ、導電体２１１ｂおよび導電体２１２ｂと導通する。導電体６１２ｂは、導電体２１１ｂと導電体２１２ｂとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６２３ｂは、第１方向Ｚにおいて導電体２１２ｂと導電体２１３ｂとに挟まれ、導電体２１２ｂおよび導電体２１３ｂと導通する。導電体６２３ｂは、導電体２１２ｂと導電体２１３ｂとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６３４ｂは、第１方向Ｚにおいて導電体２１３ｂと導電体２１４ｂとに挟まれ、導電体２１３ｂおよび導電体２１４ｂと導通する。導電体６３４ｂは、導電体２１３ｂと導電体２１４ｂとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６４２ｂは、第１方向Ｚにおいて導電体２１４ｂと端２２ｂとに挟まれ、導電体２１４ｂおよび端２２ｂと導通する。導電体６４２ｂは、導電体２１４ｂと端２２ｂとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６１１ｃは、第１方向Ｚにおいて端２１ｃと導電体２１１ｃとに挟まれ、端２１ｃおよび導電体２１１ｃと導通する。導電体６１１ｃは、端２１ｃと導電体２１１ｃとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６１２ｃは、第１方向Ｚにおいて導電体２１１ｃと導電体２１２ｃとに挟まれ、導電体２１１ｃおよび導電体２１２ｃと導通する。導電体６１２ｃは、導電体２１１ｃと導電体２１２ｃとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６２３ｃは、第１方向Ｚにおいて導電体２１２ｃと導電体２１３ｃとに挟まれ、導電体２１２ｃおよび導電体２１３ｃと導通する。導電体６２３ｃは、導電体２１２ｃと導電体２１３ｃとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６３４ｃは、第１方向Ｚにおいて導電体２１３ｃと導電体２１４ｃとに挟まれ、導電体２１３ｃおよび導電体２１４ｃと導通する。導電体６３４ｃは、導電体２１３ｃと導電体２１４ｃとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　導電体６４２ｃは、第１方向Ｚにおいて導電体２１４ｃと端２２ｃとに挟まれ、導電体２１４ｃおよび端２２ｃと導通する。導電体６４２ｃは、導電体２１４ｃと端２２ｃとに挟まれる絶縁層において設けられるビアホールによって実現できる。

　このような導通によって端２１ａおよび端２２ａのいずれもが二次巻線２の一端として機能し、端２１ｂおよび端２２ｂのいずれもが二次巻線２の他端として機能し、端２１ｃおよび端２２ｃのいずれもが二次巻線２の中間タップとして機能する。

　特許文献１に開示されるような同一平面に一次コイルと二次コイルとが設けられる構成と比較すると、トランス１００は第１方向Ｚにおいて一次巻線１と二次巻線２とを積層するので、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙに拡がる面積を小さくできる。これはトランスを小型化する観点で有利である。

　一次巻線１の端１１ｄ，１４ｄに電圧が印加されると、一次巻線１に電流が流れ、当該電流に由来して磁束が発生する。この磁束には二次巻線２を鎖交しない、いわゆる漏洩磁束となる成分がある。

　漏洩磁束の第１成分は、第１方向Ｚにおける第１コイル２１と第３コイル１１との間、および第１方向Ｚにおける第２コイル２２と第３コイル１４との間を通り、第１コイル２１および第２コイル２２のいずれにも鎖交しない磁束である。

　漏洩磁束の第２成分は、境界２１ａｃ，２１１ａｃ，２１２ａｃ，２１３ａｃ，２１４ａｃ，２２ａｃをこの順、もしくは逆の順で通る磁束である。

　漏洩磁束の第３成分は、境界２１ｂｃ，２１１ｂｃ，２１２ｂｃ，２１３ｂｃ，２１４ｂｃ，２２ｂｃをこの順、もしくは逆の順で通る磁束である。

　漏洩磁束の第２成分は、二次巻線２の端２１ａ，２２ｃ同士がトランス１００の外部で負荷を介してまたは直接に接続されて得られる閉路が囲む領域を往復する。漏洩磁束の第３成分は、二次巻線２の端２１ｂ，２２ｃ同士がトランス１００の外部で負荷を介してまたは直接に接続されて得られる閉路が囲む領域を往復する。

　よって漏洩磁束を低減するためには、漏洩磁束の第２成分を低減する観点では境界２１ａｃから境界２１１ａｃ，２１２ａｃ，２１３ａｃ，２１４ａｃを経由して境界２２ａｃに至る経路における第２成分に対する磁気抵抗を高めることが望ましい。漏洩磁束を低減するために漏洩磁束の第３成分を低減する観点で、境界２１ｂｃから境界２１１ｂｃ，２１２ｂｃ，２１３ｂｃ，２１４ｂｃを経由して境界２２ｂｃに至る経路における第３成分に対する磁気抵抗を高めることも望ましい。

　第２方向Ｘにおいて境界２１ａｃ，２１１ａｃ，２１２ａｃ，２１３ａｃ，２１４ａｃ，２２ａｃは、それぞれ位置ｘ２，ｘ１，ｘ３，ｘ１，ｘ３，ｘ２にある。そして位置ｘ１，ｘ２，ｘ３はいずれも互いに相違する。このため、漏洩磁束の第２成分は、大まかには第１方向Ｚもしくはその反対の方向に流れる向うものの、第２方向Ｘに沿ってつづら折りに流れる。このようなつづら折りの磁路は漏洩磁束の第２成分に対する磁気抵抗を高める。

　第２方向Ｘにおいて境界２１ｂｃ，２１１ｂｃ，２１２ｂｃ，２１３ｂｃ，２１４ｂｃ，２２ｂｃは、それぞれ位置ｘ５，ｘ４，ｘ６，ｘ４，ｘ６，ｘ５にある。そして位置ｘ４，ｘ５，ｘ６はいずれも互いに相違する。このため、漏洩磁束の第３成分は、大まかには第１方向Ｚもしくはその反対の方向に流れる向うものの、第２方向Ｘに沿ってつづら折りに流れる。このようなつづら折りの磁路は漏洩磁束の第３成分に対する磁気抵抗を高める。

　図６に示された例では、第１方向Ｚにおいて隣接する境界同士の第２方向Ｘにおける位置が必ず異なっている場合が例示される。この場合、第１方向Ｚにおいて隣接する境界同士の第２方向Ｘにおける位置が全て同じ場合と比較すると、漏洩磁束が２～３割程度減少する（但し端２１ａ，２１ｃを短絡し、端２１ｂを開放した場合）。

　図６で例示された導電体同士の位置関係は、磁気抵抗を高める観点で望ましいが、必ずしもこのような位置関係が必要ではない。

　第２方向Ｘにおける境界２１ａｃ，２１１ａｃ，２１２ａｃ，２１３ａｃ，２１４ａｃ，２２ａｃの位置のいずれか二つが相違すれば、いずれの二つも相違しない（即ち全てが相違しない）場合よりも磁路が長くなり、漏洩磁束の第２成分に対する磁気抵抗は高まる。例えば境界２１２ａｃ，２１４ａｃが位置ｘ１にあってもよい。図６では境界２１ａｃ，２２ａｃがいずれも位置ｘ２に位置するが、境界２１ａｃ，２２ａｃが第２方向Ｘにおいて互いに異なる位置にあってもよい。

　第２方向Ｘにおける境界２１ｂｃ，２１１ｂｃ，２１２ｂｃ，２１３ｂｃ，２１４ｂｃ，２２ｂｃの位置のいずれか二つが相違すれば、いずれの二つも相違しない（即ち全てが相違しない）場合よりも磁路が長くなり、漏洩磁束の第３成分に対する磁気抵抗は高まる。例えば境界２１２ｂｃ，２１４ｂｃが位置ｘ４にあってもよい。図６では境界２１ｂｃ，２２ｂｃがいずれも位置ｘ５に位置するが、境界２１ｂｃ，２２ｂｃが第２方向Ｘにおいて互いに異なる位置にあってもよい。

　以上のことは以下のように表現できる。まず漏洩磁束の第２成分を低減する観点の構成では：
（ｉａ）第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違し；
（ｉｉａ）第１位置は、
　導電体２１１ａと導電体２１１ｃとの境界２１１ａｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ１；
　導電体２１２ａと導電体２１２ｃとの境界２１２ａｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ３；
　導電体２１３ａと導電体２１３ｃとの境界２１３ａｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ１；
　導電体２１４ａと導電体２１４ｃとの境界２１４ａｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ３
のいずれかであり；
（ｉｉｉａ）第２位置は、
　端２１ａと端２１ｃとの境界２１ａｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ２であり；
（ｉｖａ）第３位置は、
　端２２ａと端２２ｃとの境界２２ａｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ２である。

　漏洩磁束の第３成分を低減する観点の構成においても、上記（ｉａ）～（ｉｖａ）と同様に：
（ｉｂ）第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違し；
（ｉｉｂ）第１位置は、
　導電体２１１ｂと導電体２１１ｃとの境界２１１ｂｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ４；
　導電体２１２ｂと導電体２１２ｃとの境界２１２ｂｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ６；
　導電体２１３ｂと導電体２１３ｃとの境界２１３ｂｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ４；
　導電体２１４ｂと導電体２１４ｃとの境界２１４ｂｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ６
のいずれかであり；
（ｉｉｉｂ）第２位置は、端２１ｂと端２１ｃとの境界２１ｂｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ５であり；
（ｉｖｂ）第３位置は、端２２ｂと端２２ｃとの境界２２ｂｃの第２方向Ｘにおける位置ｘ５である。

　［フルブリッジ型ＤＣ－ＤＣコンバータへの適用例］
　図７はトランス１００が採用されるコンバータ２００を例示する回路図である。コンバータ２００はフルブリッジ型ＤＣ－ＤＣコンバータである。トランス１００はコンバータ２００においてトランスＴとして採用される。

　トランス１００の端１１ｄ，１４ｄがトランスＴの一次側端子として機能する。トランス１００の端２１ａ，２１ｂ，２１ｃがトランスＴの二次側端子として機能する。端２１ｃはトランスＴの中間タップとして機能する。トランスＴの内部において端１１ｄに接続される一端を有するインダクタＬａは、トランスＴの一次側における漏れインダクタンスを等価的に示す。

　トランスＴの一次側にはスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４およびダイオードＤ１，Ｄ２が電源線Ｈ１，Ｌ１の間に設けられる。電源線Ｈ１は電源線Ｌ１よりも高電位である。

　スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は電源線Ｈ１，Ｌ１の間で直列に接続される。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４は電源線Ｈ１，Ｌ１の間で直列に接続される。

　ダイオードＤ１，Ｄ２は電源線Ｈ１，Ｌ１の間で直列に接続される。ダイオードＤ１のアノードおよびダイオードＤ２のカソードは端１１ｄに接続される。ダイオードＤ１のカソードは電源線Ｈ１に接続される。ダイオードＤ２のアノードは電源線Ｌ１に接続される。

　スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２同士が接続される接続点Ｐ１にはインダクタＬｂを介して端１１ｄが接続される。スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４同士が接続される接続点Ｐ２には端１４ｄが接続される。

　トランスＴの二次側にはスイッチング素子Ｑ１０１，Ｑ１０２およびインダクタＬｃ、コンデンサＣｄが設けられる。コンデンサＣｄは電源線Ｈ２，Ｌ２の間に設けられる。電源線Ｈ２は電源線Ｌ２よりも高電位である。電源線Ｌ２は例えば接地される。

　スイッチング素子Ｑ１０１の一端は端２１ｂに接続され、他端は電源線Ｌ２に接続される。スイッチング素子Ｑ１０２の一端は端２１ａに接続され、他端は電源線Ｌ２に接続される。インダクタＬｃの一端は端２１ｃに接続され、他端は電源線Ｈ２に接続される。

　スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ１０１，Ｑ１０２はいすれも例えば電界効果トランジスタで実現される。

　上述の構成を有するコンバータ２００の動作、例えばスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ１０１，Ｑ１０２がスイッチングするタイミングは周知であるので、本実施形態において当該動作の説明は省略する。トランスＴにおいてトランス１００を採用し、一次側における漏れインダクタンスを低減することの利点について説明される。

　インダクタＬｂはコンバータ２００の二次側におけるサージ（ｓｕｒｇｅ）電圧を低減する機能を有する。ダイオードＤ１，Ｄ２を介して電源線Ｈ１，Ｌ１へとエネルギーが回生される。

　インダクタＬｂのインダクタンスの、インダクタＬａのインダクタンス（トランスＴの一次側における漏れインダクタンス）に対する比が大きいほど、二次側におけるサージ電圧を低減する効果は大きい。インダクタＬｂのインダクタンスとインダクタＬａのインダクタンスとの和はいわゆるソフトスイッチング（ｓｏｆｔ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）の共振周期に影響するので、インダクタＬｂのインダクタンスを無制限に大きくすることは望ましくない。従って、インダクタＬａのインダクタンスが小さいことが望まれる。

　トランス１００は、上記特徴（ｉ）～（ｉｖ）を有しており、その一次側における漏れインダクタンスが低減される。よってトランス１００は、コンバータ２００のようにインダクタＬｂが採用されるフルブリッジ型ＤＣ－ＤＣコンバータへ適用されることは好適である。

　[実施形態２]
　実施形態２にかかるトランスについて説明される。なお、実施形態２の説明において、実施形態１において説明したものと同様の構成要素については同一符号を付してその説明が省略される。

　図８は、実施形態２にかかるトランス１０１の構成を例示する平面図である。トランス１０１はコア５を備える。コア５はトランス１００と同じ構成が採用できる。

　図９は一次巻線１および二次巻線２を第１方向Ｚにおいて分解して例示する斜視図である。図９においてコア５は省略される。図９においては図８に示された位置ＥＥよりもコア５側に位置する領域が示される。

　トランス１０１は一次巻線１および二次巻線２を備える。一次巻線１は第３コイル１１，１２，１３，１４を有する。二次巻線２は第１コイル２１および第２コイル２２を有する。第１方向Ｚにおいて第２コイル２２、第３コイル１４，１３，１２，１１、第１コイル２１がこの順に積層される。

　第１コイル２１、第２コイル２２、第３コイル１１，１２，１３，１４のいずれもが、軸Ｊの周りを少なくとも部分的に周回する。トランス１０１における第３コイル１１，１２，１３，１４の構成の例として、トランス１００において例示された第３コイル１１，１２，１３，１４の構成が採用される。一次巻線１が有するコイルの積層数は４に限定されない。

　第１コイル２１は周回部２１０と端２１ａ，２１ｂとを含む。周回部２１０は軸Ｊの周りを周回する。トランス１０１における周回部２１０には例えばトランス１００の周回部２１０が採用される。端２１ａ，２１ｂは周回部２１０に連続し、第２方向Ｘにおいて非接触で隣接する。境界２１ａｂは第２方向Ｘにおける端２１ａ，２１ｂ同士の境界である。

　第２コイル２２は周回部２２０と端２２ａ，２２ｂとを含む。周回部２２０は軸Ｊの周りを周回する。トランス１０１における周回部２２０には例えばトランス１００の周回部２２０が採用される。端２２ａ，２２ｂは周回部２１０に連続し、第２方向Ｘにおいて非接触で隣接する。境界２２ａｂは第２方向Ｘにおける端２２ａ，２２ｂ同士の境界である。

　周回部２１０は端２１ａ，２１ｂに対して第３方向Ｙ側に位置する。周回部２２０は端２２ａ，２２ｂに対して第３方向Ｙ側に位置する。

　第１コイル２１は境界２１ａｂを除いて軸Ｊの周りを一周する。第２コイル２２は境界２２ａｂを除いて軸Ｊの周りを一周する。

　第１コイル２１および第２コイル２２、第３コイル１１，１２，１３，１４は複数の絶縁層が積層されたプリント基板６０において導電パターンとして実現できる。当該導電パターンは積層される絶縁層の境界もしくは表面に設けられる。導電体１１２，１２３，１３４のそれぞれは、絶縁層において厚み方向に導通するビアホールによって実現できる。図８、図９において当該絶縁層は省略される。

　二次巻線２は導電体群２１１，２１２，２１３，２１４を有する。導電体群２１１は導電体２１１ａ，２１１ｂを含む。導電体群２１２は導電体２１２ａ，２１２ｂを含む。導電体群２１３は導電体２１３ａ，２１３ｂを含む。導電体群２１４は導電体２１４ａ，２１４ｂを含む。

　図１０は二次巻線２の構成を例示する断面図である。図１０は図８に示された位置ＦＦにおいて第３方向Ｙに沿って見て現れる断面である。

　端２１ａと端２１ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１ａｂを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１１ａと導電体２１１ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１１ａｂを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１２ａと導電体２１２ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１２ａｂを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１３ａと導電体２１３ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１３ａｂを挟んで非接触に並ぶ。導電体２１４ａと導電体２１４ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２１４ａｂを挟んで非接触に並ぶ。端２２ａと端２２ｂとは、第２方向Ｘに沿って境界２２ａｂを挟んで非接触に並ぶ。

　図８および図９においては表示の煩雑を避けるため、上述の境界の一部もしくは全ての符号が省略される。

　導電体６１１ａ，６１２ａ，６２３ａ，６３４ａ，６４２ａ，６１１ｂ，６１２ｂ，６２３ｂ，６３４ｂ，６４２ｂは、トランス１００と同様に構成、配置される。トランス１００が有する端２１ｃ，２２ｃをトランス１０１は有しない。よって導電体６１１ｃ，６１２ｃ，６２３ｃ，６３４ｃ，６４２ｃはトランス１０１には設けられない。

　このような導通によって端２１ａおよび端２２ａのいずれもが二次巻線２の一端として機能し、端２１ｂおよび端２２ｂのいずれもが二次巻線２の他端として機能する。

　トランス１０１においても、一次巻線１の端１１ｄ，１４ｄに電圧が印加されて発生する磁束には漏洩磁束となる成分がある。

　漏洩磁束の第２成分は、境界２１ａｂ，２１１ａｂ，２１２ａｂ，２１３ａｂ，２１４ａｂ，２２ａｂをこの順、もしくは逆の順で通る磁束である。

　よって漏洩磁束を低減するためには、漏洩磁束の第２成分を低減する観点で境界２１ａｂから境界２１１ａｂ，２１２ａｂ，２１３ａｂ，２１４ａｂを経由して境界２２ａｂに至る経路における磁気抵抗を高めることが望ましい。

　第２方向Ｘにおいて境界２１ａｂ，２１１ａｂ，２１２ａｂ，２１３ａｂ，２１４ａｂ，２２ａｂは、それぞれ位置ｘ８，ｘ７，ｘ９，ｘ７，ｘ９，ｘ８にある。そして位置ｘ７，ｘ８，ｘ９はいずれも互いに相違する。このため、漏洩磁束の第２成分は、大まかには第１方向Ｚもしくはその反対の方向に流れる向うものの、第２方向Ｘに沿ってつづら折りに流れる。このようなつづら折りの磁路は漏洩磁束の第２成分に対する磁気抵抗を高める。

　図１０に示された例では、第１方向Ｚにおいて隣接する境界同士の第２方向Ｘにおける位置が必ず異なっている場合が例示される。図１０で例示された導電体同士の位置関係は、磁気抵抗を高める観点で望ましいが、必ずしもこのような位置関係が必要ではない。

　第２方向Ｘにおける境界２１ａｂ，２１１ａｂ，２１２ａｂ，２１３ａｂ，２１４ａｂ，２２ａｂの位置のいずれか二つが相違すれば、いずれの二つも相違しない（即ち全てが相違しない）場合よりも磁路が長くなり、漏洩磁束の第２成分に対する磁気抵抗は高まる。例えば境界２１２ａｂ，２１４ａｂが位置ｘ７にあってもよい。図１０では境界２１ａｂ，２２ａｂがいずれも位置ｘ８に位置するが、境界２１ａｂ，２２ａｂが第２方向Ｘにおいて互いに異なる位置にあってもよい。

　以上のことは以下のように統括的に表現できる：
（ｉ）第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違し；
（ｉｉ）第１位置は、
　導電体２１１ａと導電体２１１ｂとの境界２１１ａｂの第２方向Ｘにおける位置ｘ７；
　導電体２１２ａと導電体２１２ｂとの境界２１２ａｂの第２方向Ｘにおける位置ｘ９；
　導電体２１３ａと導電体２１３ｂとの境界２１３ａｂの第２方向Ｘにおける位置ｘ７；
　導電体２１４ａと導電体２１４ｂとの境界２１４ａｂの第２方向Ｘにおける位置ｘ９
のいずれかであり；
（ｉｉｉ）第２位置は、端２１ａと端２１ｂとの境界２１ａｂの第２方向Ｘにおける位置ｘ８であり；
（ｉｖ）第３位置は、端２２ａと端２２ｂとの境界２２ａｂの第２方向Ｘにおける位置ｘ８である。

　［付記］
　必ずしも第３コイル１１，１２，１３，１４の全てが第１方向Ｚにおいて第１コイル２１と第２コイル２２との間に挟まれる必要はない。第３コイル１１，１２，１３，１４のいずれかが第１コイル２１と第２コイル２２との間に挟まれてもよいし、いずれもが第１コイル２１と第２コイル２２との間に挟まれなくてもよい。

　漏洩磁束の第１成分を低減する観点では、第３コイル１１，１２，１３，１４の全てが第１方向Ｚにおいて第１コイル２１と第２コイル２２との間に挟まれることは好適な配置の一例である。

　一次巻線１および二次巻線２がプリント基板６０において実現される場合には、第１コイル２１が第２コイル２２および第３コイル１１，１２，１３，１４の全てに挟まれないことが望ましい。端２１ａ，２１ｂ，２１ｃがトランス１００の外部と接続され易いからである。または第２コイル２２が第１コイル２１および第３コイル１１，１２，１３，１４の全てに挟まれないことが望ましい。端２２ａ，２２ｂ，２２ｃがトランス１００の外部と接続され易いからである。

　なお、上記各実施形態および各変形例において説明された各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせられることができる。

　１　一次巻線
　２　二次巻線
　５　コア
　１１，１２，１３，１４　第３コイル
　１１ｄ，１１ｅ，１２ｄ，１２ｅ，１３ｄ，１３ｅ，１４ｄ，１４ｅ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ　端
　２１　第１コイル
　２２　第２コイル
　２１ａｂ，２１ａｃ，２１ｂｃ，２２ａｂ，２２ａｃ，２２ｂｃ，２１１ａｂ，２１１ａｃ，２１１ｂｃ，２１２ａｂ，２１２ａｃ，２１２ｂｃ，２１３ａｂ，２１３ａｃ，２１３ｂｃ，２１４ａｂ，２１４ａｃ，２１４ｂｃ　境界
　５１　Ｉ型コア
　５２　Ｅ型コア
　６０　プリント基板
　１００，１０１，Ｔ　トランス
　１１２，１２３，１３４，２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ，２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃ，２１４ａ，２１４ｂ，２１４ｃ，６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃ，６１２ａ，６１２ｂ，６１２ｃ，６２３ａ，６２３ｂ，６２３ｃ，６３４ａ，６３４ｂ，６３４ｃ，６４２ａ，６４２ｂ，６４２ｃ　導電体
　２００　コンバータ
　２１０，２２０　周回部
　２１１，２１２，２１３，２１４　導電体群
　５０１，５０２，５０３　脚
　ＣＣ，ＤＤ，ＥＥ，ＦＦ，ｘ１，ｘ２，ｘ３，ｘ４，ｘ５，ｘ６，ｘ７，ｘ８，ｘ９　位置
　Ｃｄ　コンデンサ
　Ｄ１，Ｄ２　ダイオード
　Ｈ１，Ｈ２，Ｌ１，Ｌ２　電源線
　Ｊ　軸
　Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ　インダクタ
　Ｐ１，Ｐ２　接続点
　Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ１０１，Ｑ１０２　スイッチング素子
　Ｘ　第２方向
　Ｙ　第３方向
　Ｚ　第１方向

Claims

　互いに絶縁される一次巻線と二次巻線とを備え、
　前記二次巻線は互いに導通する第１コイルと第２コイルとを有し、
　前記一次巻線は第３コイルを有し、
　前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルのいずれもが、第１方向に沿う一つの軸の周りを少なくとも部分的に周回する変成器であって、
　前記第１コイル、前記第２コイル、前記第３コイルが前記第１方向において積層され、
　前記第１コイルは第１端および第２端を含み、
　前記第２コイルは第３端および第４端を含み、
　前記二次巻線は第１導電体と第２導電体を更に有し、
　前記第１導電体は、前記第１方向において前記第１端と前記第３端に挟まれて前記第１端と前記第３端と導通し、
　前記第２導電体は、前記第１方向において前記第２端と前記第４端に挟まれて前記第２端と前記第４端と導通し、
　第２方向は前記第１方向と直交し、
　前記第１端と前記第２端とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、
　前記第３端と前記第４端とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、
　前記第１導電体と前記第２導電体とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、
　第１位置が第２位置および第３位置の少なくとも一つと相違し、
　前記第１位置は、前記第１導電体と前記第２導電体との境界の前記第２方向における位置であり、
　前記第２位置は、前記第１端と前記第２端との境界の前記第２方向における位置であり、
　前記第３位置は、前記第３端と前記第４端との境界の前記第２方向における位置である、変成器。
　前記二次巻線は第３導電体を更に有し、
　前記第１コイルは第５端を更に含み、
　前記第２コイルは第６端を更に含み、
　前記第５端と前記第２端とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、
　前記第６端と前記第４端とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、
　前記第３導電体は、前記第１方向において前記第５端と前記第６端とに挟まれて前記第５端と前記第６端と導通し、
　前記第３導電体と前記第２導電体とは前記第２方向において接触せず隣接して並び、
　第４位置が前記第１位置および前記第２位置の少なくとも一つと相違し、
　前記第４位置は、前記第３導電体と前記第２導電体との境界の前記第２方向における位置である、請求項１に記載の変成器。
　前記第３コイルは前記第１方向において前記第１コイルと前記第２コイルとに挟まれ、
　前記第３コイルと前記第１導電体と前記第２導電体とは前記第１方向において揃って位置する、請求項１または請求項２に記載の変成器。