JP2001237126A - トランス及びその製造方法 - Google Patents

トランス及びその製造方法

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JP2001237126A JP2000054568A JP2000054568A JP2001237126A JP 2001237126 A JP2001237126 A JP 2001237126A JP 2000054568 A JP2000054568 A JP 2000054568A JP 2000054568 A JP2000054568 A JP 2000054568A JP 2001237126 A JP2001237126 A JP 2001237126A
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秀明 安倍
Sunao Arimura
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F2038/006Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions matrix transformer consisting of several interconnected individual transformers working as a whole

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  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】近接効果による損失を低減したトランスを提供
する。 【解決段】1次巻線n1と2次巻線n2とはそれぞれセ
ンタタップを備え、コア3の異なる位置に巻装される。
1次巻線n1および2次巻線n2において、センタタッ
プと各一端との間の2つの巻線n11,n12、n2
1,n22は、それぞれ並列接続された複数本の線路か
らなる。各線路は1つの層を形成し、各巻線n11,n
12、n21,n22の層が交互に重なるようにコイル
ボビン1に巻装される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プッシュプル型の
電源回路に用いるトランスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、プッシュプル型(センタタップ
型ともいう)のスイッチング電源回路には、図17に示
すように、1次巻線n1と2次巻線n2とにそれぞれセ
ンタタップを備えるトランスTが用いられる。この電源
回路は、制御回路CN1,CN2により高周波(一般に
は数十kHz)で交互にオンオフされる2個のスイッチ
ング素子Q1,Q2を備える。両スイッチング素子Q
1,Q2は一端が共通に接続され(図示例ではスイッチ
ング素子Q1,Q2としてMOSFETを用いており、
ソースが共通に接続されている)、各他端がそれぞれト
ランスTの1次巻線n1の各一端に接続されている。1
次巻線n1のセンタタップは直流電源DCの一方の出力
端(図示例では正極)に接続され、スイッチング素子Q
1,Q2の上記一端は直流電源DCの他方の出力端(図
示例では負極)に接続される。トランスTの1次巻線の
各一端とセンタタップとの間にはそれぞれコンデンサC
1,C2が接続される。コンデンサC1,C2はトラン
スTの漏れインダクタンスとともに共振回路を構成し、
スイッチング素子Q1,Q2のゼロボルトスイッチング
を可能にする。
【0003】また、トランスTの2次巻線n2の両端に
はそれぞれダイオードD1,D2のアノードが接続され
る。ダイオードD1,D2のカソードは共通に接続さ
れ、トランスTの2次巻線n2のセンタタップとの間で
脈流電圧を出力する。つまり、トランスTの2次巻線n
2とダイオードD1,D2とにより全波整流回路が構成
されている。全波整流回路の出力はインダクタLとコン
デンサCとからなるチョークインプット型のフィルタ回
路を通して負荷Zに供給される。
【0004】しかして、スイッチング素子Q1,Q2が
交互にオンオフされると、1次巻線n1の各一端とセン
タタップとの間で交互に電流が流れ、2次巻線n2には
1次巻線n1に流れる電流の向きに応じて交番する電圧
が発生する。つまり、1次巻線n1においてセンタタッ
プと各一端との間の2つの巻線n11,n12には、つ
ねに一方にのみ電流が流れ、電流が同時に流れることは
ない。このように直流−交流変換が行われ、トランスT
の2次巻線n2に発生した交番電圧は整流されフィルタ
回路を通ることによって直流電圧に変換されるから、図
示例の回路では直流−直流変換が行われる。
【0005】ところで、上述のように漏れインダクタン
スを共振用のインダクタンスとして利用するために、1
次巻線n1と2次巻線n2とを完全に結合させず分割巻
きにしてあり、1次巻線n1と2次巻線n2との間の磁
路を形成するコア3にはエアギャップが形成される。上
述したように、1次巻線n1と2次巻線n2とはそれぞ
れセンタタップを有しているから、1次巻線n1と2次
巻線n2とはそれぞれセンタタップと各一端との間の2
個ずつの巻線n11,n12、n21,n22を備えて
おり、1次巻線n1と2次巻線n2とを分割巻きにする
ために、これらの巻線n11,n12、n21,n22
を図18に示す位置関係にすることが考えられている
(特開昭63−211711号公報)。
【0006】すなわち、図18(a)に示すものは、コ
イルボビン1の長手方向の両端部に鍔部2a,2bを設
けるとともに、長手方向の中間部に1個の分割鍔2cを
形成し、鍔部2aと分割鍔2cとの間に1次巻線n1を
形成する2個の巻線n11,n12を順に重ねて巻装
し、鍔部2bと分割鍔2cとの間に2次巻線n2を形成
する2個の巻線n21,n22を順に重ねて巻装してい
る。また、図18(b)に示すものは、コイルボビン1
の長手方向の中間部に2個の分割鍔2d,2eを形成
し、鍔部2aと分割鍔2dとの間に1次巻線n1の一方
の巻線n11を巻装し、鍔部2bと分割鍔2eとの間に
1次巻線n1の他方の巻線n12を巻装し、さらに両分
割鍔2d,2eの間に2次巻線n2の各巻線n21,n
22を順に重ねて巻装してある。図18(c)に示すも
のは、コイルボビン1の長手方向の中間部に3個の分割
鍔2f〜2hを形成し、分割された各部位にそれぞれ巻
線n11,n12、n21,n22を巻装してある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したト
ランスTは、巻線に流れた電流と巻線の抵抗とから算出
される損失以上の損失が生じる。この損失の1つの原因
は漏れインダクタンスを共振用のインダクタンスとして
利用するために1次巻線n1と2次巻線n2とを完全に
結合させていないことであるが、他の原因としては巻線
に高周波電流が流れることによる近接効果の影響が大き
いと考えられる。すなわち、トランスTでの損失を低減
するには近接効果の影響を低減することが要求される。
【0008】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、損失を低減したトランスを提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、コア
の異なる部位に巻装された1次巻線と2次巻線との少な
くとも一方がセンタタップと各一端との間の2つの巻線
からなるトランスであって、前記2つの巻線が、並列接
続された複数本の線路からなり、各線路が1つの層とな
るとともに、各巻線の層が交互に重なるようにコイルボ
ビンに巻装されているものである。
【0010】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記1次巻線のみにおいて2つの巻線の層が交互に
重なるようにコイルボビンに巻装されているものであ
る。
【0011】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記1次巻線と前記2次巻線との両方がセンタタッ
プを有し、それぞれの2つの巻線の層が交互に重なるよ
うにコイルボビンに巻装されているものである。
【0012】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、前記1次巻線と前記2次巻線との両方がセンタタッ
プを有し、2次巻線における2つの巻線が1次巻線を両
側から挟む形で配置されているものである。
【0013】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、前記コアは2つのE型コアを組み合
わせた日字状に形成されているものである。
【0014】請求項6の発明は、請求項1ないし請求項
3の発明において、前記1次巻線を磁路の一部が開放さ
れた第1のコアに巻装した第1のトランス半体と、前記
2次巻線を磁路の一部が開放された第2のコアに巻装し
た第2のトランス半体とを備え、第1および第2のコア
において磁路の開放されている部位同士を突き合わせる
形で第1および第2のトランス半体を分離可能に対向配
置するものである。
【0015】請求項7の発明は、請求項1ないし請求項
6の発明において、少なくとも1つの層は撚り線を巻装
して形成されているものである。
【0016】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項
7の発明において、前記コイルボビンにおいて各巻線を
巻装する領域がそれぞれ仕切られ、各巻線を巻装する領
域を埋めて隙間を形成しないように各層が巻装されてい
るものである。
【0017】請求項9の発明は、コアの異なる部位に巻
装された1次巻線と2次巻線との少なくとも一方がセン
タタップと各一端との間の2つの巻線からなるトランス
であって、上記2つの巻線はそのセンタタップ側の各端
部がコイルボビンの一方側に、センタタップ側でない端
部をコイルボビンの他方側に位置して2つの巻線のセン
タタップ側の端部がセンタタップに接続されているもの
である。
【0018】請求項10の発明は、請求項9の発明にお
いて、2つの巻線のコイルボビンに対する巻き始め位置
が同じとなっているものである。
【0019】請求項11の発明は、請求項9または請求
項10の発明において、次巻線用のコイルボビンと2次
巻線用のコイルボビンとが独立しているとともに、これ
らコイルボビンは外部接続用ピンを備えた台座に連結さ
れて上記ピンに巻線が接続されているものである。
【0020】請求項12の発明は、コアの異なる部位に
巻装された1次巻線と2次巻線との少なくとも一方がセ
ンタタップと各一端との間の2つの巻線からなるととも
にこれら2つの巻線が、並列接続された複数本の線路か
らなるトランスの製造方法であり、第1の巻線の第1の
線路をコイルボビンに巻き、ついで第1の巻線の第1の
線路の外周に第2の巻線の第1の線路を逆巻きで巻き、
この後、第2の巻線の第1の線路の外周に第1の巻線の
第2の線路を巻き、さらに第1の巻線の第2の線路の外
周に第2の巻線の第2の線路を巻いて、上記4つの線路
のコイルボビンの一方側に位置する各端部をセンタタッ
プに接続し、コイルボビンの他方側に位置する第1の巻
線の2つの線路の各端部と第2の巻線の2つの線路の各
端部とを夫々相互に接続するものである。
【0021】請求項13の発明は、請求項12の発明に
おいて、巻線の各端部はコイルボビンに設けたプリント
板取付用のピンに接続するものである。
【0022】請求項14の発明は、各巻線の各線路をコ
イルボビンに対して同一位置から巻き始めるものであ
る。
【0023】
【発明の実施の形態】以下の実施形態では、図8に示し
たスイッチング電源回路に用いるトランスTを示す。
【0024】(第1の実施の形態)本実施形態は基本的
には、図1に示すように、コイルボビン1の長手方向に
おいて、1次巻線n1を巻装する領域と2次巻線n2を
巻装する領域とを形成し、1次巻線n1を形成する2個
の巻線n11,n12と2次巻線n2を形成する2個の
巻線n21,n22とをそれぞれいわゆるサンドイッチ
巻きとしてある。サンドイッチ巻きとは、2つの巻線を
多層巻きとする場合に、1層ずつ異なる巻線を交互に巻
装する巻き方である。また、コア3には2個のE型コア
3a,3bを組み合わせた日字状のEE型コアを用いて
おり、E型コア3a,3bの中央片をコイルボビン1に
挿通して1次巻線n1と2次巻線n2との中心に通し、
E型コア3a,3bの残りの部分で1次巻線n1と2次
巻線n2とを囲むようにして磁路を形成してある。ここ
に、漏れ磁束を得るために、E型コア3a,3bの突き
合わせ部分にはエアギャップが形成される。
【0025】さらに具体的に説明すると、図2に示すよ
うに、コイルボビン1は長手方向の両端部に鍔部2a,
2bが形成されるとともに中間部に分割鍔2cが形成さ
れることによって、1次巻線n1を巻装する領域と2次
巻線n2を巻装する領域とに分割されており、鍔部2a
と分割鍔2cとの間には1次巻線n1を形成する2個の
巻線n11,n12が1層ずつ交互に巻装される。ここ
に、一方の巻線n11を密着巻きで1層分巻装した後に
は巻線n11の外周に絶縁テープ4が巻かれ、絶縁テー
プ4の外側に他方の巻線n12が1層分巻装される。さ
らに、巻線n12の外側に絶縁テープ4が巻かれ、絶縁
テープ4の外側に上記一方の巻線n11が巻装される。
同様の手順で2つの巻線n11,n12が順に1層ずつ
交互に巻装されるのである。図示例では巻線n11,n
12を4層に巻装してあり、各層はそれぞれ図3のよう
に巻装されるとともに、図3において同符号を付した各
層の端点が互いに接続される。つまり、同じ巻線n1
1,n12、n21,n22を形成する各層同士は互い
に並列接続され、異なる巻線n11,n12、n21n
22のうちセンタタップとなる端点は互いに接続され
る。つまり、図示例では1次巻線n1および2次巻線n
2をそれぞれ並列接続された複数の線路に分割し、各線
路を1つの層とする形で異なる巻線n11,n12、n
21,n22を交互に重ねて巻装するのである。こうし
て端点ロがセンタタップになり、端点イが巻線n11の
一端、端点ハが巻線n12の一端になる。2次巻線n2
についても同様に巻装される。
【0026】したがって、たとえば巻線n11の断面積
をSとし、第1層と第3層として巻装する巻線に直径の
等しいものを用いるとすれば、1層当たりの巻線の断面
積はS/2になる。他の巻線n12、n21,n22も
同様である。
【0027】上述したプッシュプル型のスイッチング電
源回路では、1次巻線n1の各巻線n11,n12に同
時に電流が流れることがないから、2つの巻線n11,
n12の相互作用はほとんどない。しかも各巻線n1
1,n12、n21,n22を形成する層間には他方の
巻線n11,n12、n21,n22を形成する層が存
在するから(たとえば、巻線n11の層の間に巻線n1
2の層が存在する)、1つの巻線n11,n12、n2
1,n22の層間における近接作用の影響が軽減され
る。つまり、1つの巻線n11,n12、n21,n2
2を並列接続された複数の線路に分割して各線路でそれ
ぞれ層を形成するとともに、層間に他の巻線n11,n
12、n21,n22の層を介在させることによって、
近接効果の影響を軽減することができる。一方、1次巻
線n1と2次巻線n2とはコイルボビン1において分割
鍔2cにより分割された異なる領域にそれぞれ巻装さ
れ、コアにエアギャップが形成されているから完全には
結合しておらず漏れインダクタを利用することができ
る。
【0028】上述した構成例では、1つの巻線n11,
n12、n21,n22を2つの線路に分割している
が、3つ以上の線路に分割してもよい。また、分割する
に際して各線路の断面積は必ずしも均等でなくてもよ
い。たとえば、全体の断面積をSとするとき2分割にあ
たって、一方の断面積をS/3とし、他方の断面積を2
S/3などとしてもよい。
【0029】(第2の実施の形態)本実施形態は、図4
(a)に示すように、各巻線n11,n12、n21,
n22を分割した線路をさらに2本の素線によって形成
し、両素線をコイルボビン1に同時に巻装したものであ
る(要するに、両巻線n11,n12、n21,n22
をバイファイラ巻きにしてある)。これは1層当たりの
巻数が少ないなどの理由によって、図4(b)のように
コイルボビン1において1次巻線n1または2次巻線n
2を巻装する領域に巻線の巻装されない部分が生じるよ
うなときに有効であって、複数の線路を1層に同時に巻
装することで巻線を巻装する領域の両端間が埋まるよう
にする。
【0030】本実施形態の構成は通常の単線を用いる代
わりに細径の線を撚ったリッツ線を用いることでも実現
できる。しかもリッツ線のような撚り線を用いると表皮
効果の影響を低減することができる。また、巻線には一
般の銅線のような断面円形の材料ではなく、銅箔のよう
な断面矩形状などの材料を用いることも可能である。他
の構成および動作は第1の実施の形態と同様である。
【0031】上述した構成例では、コア3をE型コア3
aの組み合わせとしているが、図5に示すように、全体
としてロ字型をなすように2個のU型コア3c,3dの
組み合わせとするなど他の形式のコア3を用いてもよ
い。この場合は、各U型コア3c,3dの一方の脚片の
突き合わせ部分付近に1次巻線n1を巻装し、他方の脚
片の突き合わせ部分に2次巻線n2を巻装する。
【0032】(第3の実施の形態)本実施形態は、図6
に示すように、1次巻線n1と2次巻線n2とを各別の
ハウジング5a,5bに収納したものである。すなわ
ち、第1の実施の形態において用いたコイルボビン1を
分離鍔2cの部位で2分割した形状のコイルボビン1
a,1bを用い、一方のコイルボビン1aに1次巻線n
1の巻線n11,n12を巻装し、他方のコイルボビン
1bに2次巻線n2の巻線n21,n22を巻装してい
る。1次巻線n1と2次巻線n2との巻装の仕方は第1
の実施の形態と同様であって、各巻線n11,n12、
n21,n22をそれぞれ並列接続された複数の線路に
分割し、各線路ごとに層を形成するとともに1つの巻線
の層間に他の巻線の層を介在させるようにして多層巻き
とする。また、コア3には2個のE型コア3aを用いて
おり、各E型コア3aを各ハウジング5a,5bにそれ
ぞれ配置してある。つまり、各ハウジング5a,5bに
それぞれトランスTの半分ずつを構成するトランス半体
T1,T2が収納される。
【0033】1次巻線n1を巻装したトランス半体T1
を収納するハウジング5aには凹所6が形成され、トラ
ンス半体T1におけるE形コア3aの中央片および両側
片の先端面が凹所6の底面に望むように配置される。ま
た、ハウジング5bには2次巻線n2を巻装したトラン
ス半体T2が収納され、トランス半体T2の中央片およ
び両側片の先端面をトランス半体T1の中央片および両
側片に位置合わせしたときに、ハウジング5bの一部が
ハウジング5aに設けた凹所6に嵌合するようにしてあ
る。各E型コア3a,3bの先端面において磁路は開放
されており、ハウジング5bをハウジング5aの凹所6
に嵌合させると、各E型コア3a,3bにおいて磁路の
開放されている部位同士が突き合わせられる形で両トラ
ンス半体T1,T2が対向配置される。したがって、両
トランス半体T1,T2がトランス結合されることで、
1次巻線n1から2次巻線n2への電力の伝達が可能に
なる。
【0034】上述の構成によれば、各トランス半体T
1,T2をハウジング5a,5bの外部に露出させるこ
となく、両ハウジング5a,5b間での電力の伝達が可
能になるから、ハウジング5a,5bを密封しながらも
ハウジング5aからハウジング5bへの電力供給が可能
になり、浴室や屋外のような防水性や防塵性が要求され
る環境での電力の供給に適したものになる。他の構成お
よび動作は第1の実施の形態と同様である。
【0035】(第4の実施の形態)本実施形態は、漏れ
インダクタンスを小さくするものであり、図7に示すよ
うに、コイルボビン1として図18(b)に示したもの
と同様に、長手方向の両端に鍔部2a,2bを備えると
ともに、長手方向の中間部に2つの分離鍔2d,2eを
形成することによって、巻線を巻装する領域を3つ設け
たものを用いる。中央の領域には1次巻線n1の各巻線
n11,n12を交互に層にして多層巻きに巻装し、両
側の領域にはそれぞれ2次巻線n2の各巻線n21,n
22をそれぞれ巻装してある。この構成では、1次巻線
n1の両側に2次巻線n2を配置していることによっ
て、1次巻線n1で生じる磁束の大部分が2次巻線n2
を通ることになり、第1の実施の形態の構成に比較する
と漏れ磁束は低減する。他の構成および動作は第1の実
施の形態と同様である。
【0036】(第5の実施の形態)図8に示す実施形態
は、第1の実施形態のものにおける巻線n11,n12
の巻き付けについて詳しく示したものであり、一方の巻
線n11の一方の線路を密着巻きで1層分巻装した後に
巻線n11の外周に絶縁テープ4を巻き、絶縁テープ4
の外側に他方の巻線n12の一方の線路を逆巻きで巻装
する。さらに、巻線n12の外側に絶縁テープ4を巻
き、絶縁テープ4の外側に上記一方の巻線n11の他方
の線路を巻装する。この上に絶縁テープ4を巻いた後、
さらに他方の巻線n12の他方の線路を逆巻きで巻き、
その上に絶縁テープ4を巻く。そして、コイルボビン1
の一端側に位置する都合4つの端部を半田付けで相互に
接続した端部ロをセンタタップとし、コイルボビン4の
他端側に位置する都合4つの端部のうち、巻線n11で
ある2つの端部と巻線n12である2つの端部を夫々半
田付けで接続し、端点イ,ハを形成する。なお、各巻線
n11,n12の各線路は1本の導線を用いて折り返す
ようにして巻くようにしてもよい。
【0037】いずれにしても、各巻線n11,n12の
各線路のコイルボビン1に対する巻き始め位置を同じと
することで、端点イ、ハ及びセンタタップとなる端部ロ
はコイルボビン1の周方向における同一位置に位置させ
ることができる。
【0038】2次巻線n21,22も同様に図9に示す
ように巻き始め位置を同じとして総計4層を順次巻装
し、端点ニ、ヘ及びセンタタップとなる端部ホを形成す
る。1次巻線n11の巻き始め位置及び2次巻線n12
の巻き始め位置を揃えることで、上記イ〜ヘを同じ位置
とすることができる。
【0039】センタタップとなる端部ロ、ホの少なくと
も一方を、図10に示すように、コイルボビン1の中央
側に位置させてもよい。
【0040】図11に示すように、プリント板への取付
用のピン70を備えた台座7がコイルボビン1に連結さ
れる場合は、各端点及びセンタタップは上記ピン70に
接続すればよい。
【0041】いわゆるサンドイッチ巻きとしない場合に
おいても、図12に示すように、巻き始めを同じとして
一方の巻線n11(またはn21)と他方の巻線n12
(またはn22)を順次巻いて、一端側に端点イ、ハ
(またはニ、ヘ)、他端側にセンタタップとなる端部ロ
(またはホ)を形成すればよい。
【0042】(第6の実施の形態)本実施形態では、図
13に示すように、センタタップとなる端部ロを最終的
にコイルボビン1の外周を通して端点イ、ハが位置する
側に配置している。
【0043】図14に示すように、各層毎に端点をコイ
ルボビン1の一端側に引き出すようにしてもよい。ただ
し、この場合は絶縁テープ4を巻かなくてはならない回
数が増えるために、コンパクト化の点では図13に示す
ようにした方が好ましい。
【0044】(第7の実施の形態)図15及び図16に
示すように、1次巻線n11,n12のコイルボビン1
と2次巻線n21,n22のコイルボビン1とを別体と
している場合は、各巻線を簡単に巻くことができ、ま
た、台座7に両コイルボビン1,1を連結することで一
体化したり、第3の実施形態に示したもののようにする
こともできる。
【0045】
【発明の効果】請求項1の発明は、コアの異なる部位に
巻装された1次巻線と2次巻線との少なくとも一方がセ
ンタタップと各一端との間の2つの巻線からなるトラン
スであって、前記2つの巻線が、並列接続された複数本
の線路からなり、各線路が1つの層となるとともに、各
巻線の層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装され
ているものであり、一方の巻線を形成する2つの層間に
他方の巻線を形成する層が挿入されるから、1つの巻線
における層間の近接効果が抑制されることによって損失
が低減することになる。すなわち、トランスでの損失が
少なくなり、巻線による発熱が低減してトランスの小型
化が可能になる。
【0046】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記1次巻線のみにおいて2つの巻線の層が交互に
重なるようにコイルボビンに巻装されているものであ
り、2次巻線については従来と同様の巻き方を採用する
ことで、1次巻線での近接効果によって生じる損失を低
減しながらも、2次巻線については従来の技術を適用す
ることができるから、巻装作業が比較的簡単であって、
所要の効果を得ながらもコスト増を抑制することができ
る。
【0047】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記1次巻線と前記2次巻線との両方がセンタタッ
プを有し、それぞれの2つの巻線の層が交互に重なるよ
うにコイルボビンに巻装されているものであり、1次巻
線と2次巻線との両方について近接効果による損失を低
減することができるから、トランスでの損失が少なくな
り、巻線による発熱が一層低減してトランスの小型化に
つながる。
【0048】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、前記1次巻線と前記2次巻線との両方がセンタタッ
プを有し、2次巻線における2つの巻線が1次巻線を両
側から挟む形で配置されているものであり、1次巻線と
2次巻線との結合度が高くなり漏れ磁束が少なくなって
トランスでの損失を一層低減することができる。
【0049】請求項5の発明は、請求項1ないし請求項
4の発明において、前記コアは2つのE型コアを組み合
わせた日字状に形成されているものであり、磁気抵抗の
少ない磁路を形成することができ、損失の一層少ないト
ランスを提供することができる。
【0050】請求項6の発明は、請求項1ないし請求項
3の発明において、前記1次巻線を磁路の一部が開放さ
れた第1のコアに巻装した第1のトランス半体と、前記
2次巻線を磁路の一部が開放された第2のコアに巻装し
た第2のトランス半体とを備え、第1および第2のコア
において磁路の開放されている部位同士を突き合わせる
形で第1および第2のトランス半体を分離可能に対向配
置するものであり、端子を設けることなく無接点で電力
を伝達することができるから、端子の腐食による故障が
発生せず、防水性や防塵性を要求される環境での使用に
適したものになる。
【0051】請求項7の発明は、請求項1ないし請求項
6の発明において、少なくとも1つの層は撚り線を巻装
して形成されているものであり、近接効果が少ないのは
もちろんのこと、高周波で使用する際の表皮効果の影響
も低減できるから、高周波での損失の少ないトランスを
提供することができる。
【0052】請求項8の発明は、請求項1ないし請求項
7の発明において、前記コイルボビンにおいて各巻線を
巻装する領域がそれぞれ仕切られ、各巻線を巻装する領
域を埋めて隙間を形成しないように各層が巻装されてい
るものであり、各層が隙間なく巻装されていることによ
って、磁束の漏れが少なくなり、漏れ磁束による損失を
低減することができる。
【0053】請求項9の発明は、コアの異なる部位に巻
装された1次巻線と2次巻線との少なくとも一方がセン
タタップと各一端との間の2つの巻線からなるトランス
であって、上記2つの巻線はそのセンタタップ側の各端
部がコイルボビンの一方側に、センタタップ側でない端
部をコイルボビンの他方側に位置して2つの巻線のセン
タタップ側の端部がセンタタップに接続されているもの
であり、センタタップ接続させる巻線の端点をコイルボ
ビンの一方側に集めるために、センタタップ配線を短く
することができ、トランス巻線の体積密度をあげるとと
もにノイズを低減させることができる。
【0054】請求項10の発明は、請求項9の発明にお
いて、2つの巻線のコイルボビンに対する巻き始め位置
が同じとなっているものであり、巻線を巻く時の位置調
整が簡単になる上に、回路への接続のための配線を短く
することができ、トランス巻線の体積密度をあげるとと
もに特性を向上させることができ、ノイズを低減させる
ことができる。
【0055】請求項11の発明は、請求項9または請求
項10の発明において、次巻線用のコイルボビンと2次
巻線用のコイルボビンとが独立しているとともに、これ
らコイルボビンは外部接続用ピンを備えた台座に連結さ
れて上記ピンに巻線が接続されているものであり、プリ
ント板への取付を容易にすることができる。
【0056】請求項12の発明は、コアの異なる部位に
巻装された1次巻線と2次巻線との少なくとも一方がセ
ンタタップと各一端との間の2つの巻線からなるととも
にこれら2つの巻線が、並列接続された複数本の線路か
らなるトランスの製造方法であり、第1の巻線の第1の
線路をコイルボビンに巻き、ついで第1の巻線の第1の
線路の外周に第2の巻線の第1の線路を逆巻きで巻き、
この後、第2の巻線の第1の線路の外周に第1の巻線の
第2の線路を巻き、さらに第1の巻線の第2の線路の外
周に第2の巻線の第2の線路を巻いて、上記4つの線路
のコイルボビンの一方側に位置する各端部をセンタタッ
プに接続し、コイルボビンの他方側に位置する第1の巻
線の2つの線路の各端部と第2の巻線の2つの線路の各
端部とを夫々相互に接続するものであり、いわゆるサン
ドイッチ巻きとした請求項1の発明にかかるものを容易
に製造することができる。
【0057】請求項13の発明は、請求項12の発明に
おいて、巻線の各端部はコイルボビンに設けたプリント
板取付用のピンに接続するものであり、請求項11に係
るものを容易に製造することができる。
【0058】請求項14の発明は、各巻線の各線路をコ
イルボビンに対して同一位置から巻き始めるものであ
り、請求項1及び請求項10の発明に係るものを容易に
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図2】同上の要部断面図である。
【図3】同上における巻線の巻装例を示す図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態における巻線の巻装
例を示す図である。
【図5】本発明に他の構成例を示す概略構成図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図7】本発明の第4の実施の形態を示す概略断面図で
ある。
【図8】本発明の第5の実施の形態における製造手順を
示す説明図である。
【図9】同上の製造手順を示す説明図である。
【図10】同上の他例を示す概略構成図である。
【図11】同上のさらに他例を示す概略構成図である。
【図12】同上の別の例の製造手順を示す説明図であ
る。
【図13】本発明の第6の実施の形態における製造手順
を示す説明図である。
【図14】同上の他例の製造手順を示す説明図である。
【図15】本発明の第7の実施の形態を示す概略構成図
である。
【図16】(a)は同上のコイルボビンと台座の側面
図、(b)は同上の水平断面図、(c)は側面図であ
る。
【図17】トランスを用いたスイッチング電源の一例を
示す回路図である。
【図18】従来のトランスの構成例を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 コイルボビン 2a,2b 鍔部 2c〜2e 分離鍔 3 コア 3a,3b E型コア n1 1次巻線 n2 2次巻線 n11,n12 巻線 n21,n22 巻線 T トランス T1,T2 トランス半体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有村 直 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 5E043 BA01 BA03 5E062 FF01

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コアの異なる部位に巻装された1次巻線
    と2次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端
    との間の2つの巻線からなるトランスであって、前記2
    つの巻線が、並列接続された複数本の線路からなり、各
    線路が1つの層となるとともに、各巻線の層が交互に重
    なるようにコイルボビンに巻装されていることを特徴と
    するトランス。
  2. 【請求項2】 前記1次巻線のみにおいて2つの巻線の
    層が交互に重なるようにコイルボビンに巻装されている
    ことを特徴とする請求項1記載のトランス。
  3. 【請求項3】 前記1次巻線と前記2次巻線との両方が
    センタタップを有し、それぞれの2つの巻線の層が交互
    に重なるようにコイルボビンに巻装されていることを特
    徴とする請求項1記載のトランス。
  4. 【請求項4】 前記1次巻線と前記2次巻線との両方が
    センタタップを有し、2次巻線における2つの巻線が1
    次巻線を両側から挟む形で配置されていることを特徴と
    する請求項2記載のトランス。
  5. 【請求項5】 前記コアは2つのE型コアを組み合わせ
    た日字状に形成されていることを特徴とする請求項1な
    いし請求項4のいずれかに記載のトランス。
  6. 【請求項6】 前記1次巻線を磁路の一部が開放された
    第1のコアに巻装した第1のトランス半体と、前記2次
    巻線を磁路の一部が開放された第2のコアに巻装した第
    2のトランス半体とを備え、第1および第2のコアにお
    いて磁路の開放されている部位同士を突き合わせる形で
    第1および第2のトランス半体を分離可能に対向配置す
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか
    に記載のトランス。
  7. 【請求項7】 少なくとも1つの層は撚り線を巻装して
    形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項
    6のいずれかに記載のトランス。
  8. 【請求項8】 前記コイルボビンにおいて各巻線を巻装
    する領域がそれぞれ仕切られ、各巻線を巻装する領域を
    埋めて隙間を形成しないように各層が巻装されているこ
    とを特徴とする請求項1ないし請求項7のいずれかに記
    載のトランス。
  9. 【請求項9】 コアの異なる部位に巻装された1次巻線
    と2次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一端
    との間の2つの巻線からなるトランスであって、上記2
    つの巻線はそのセンタタップ側の各端部がコイルボビン
    の一方側に、センタタップ側でない端部をコイルボビン
    の他方側に位置して2つの巻線のセンタタップ側の端部
    がセンタタップに接続されていることを特徴とするトラ
    ンス。
  10. 【請求項10】 2つの巻線のコイルボビンに対する巻
    き始め位置が同じとなっていることを特徴とする請求項
    9記載のトランス。
  11. 【請求項11】 1次巻線用のコイルボビンと2次巻線
    用のコイルボビンとが独立しているとともに、これらコ
    イルボビンは外部接続用ピンを備えた台座に連結されて
    上記ピンに巻線が接続されていることを特徴とする請求
    項9または10記載のトランス。
  12. 【請求項12】 コアの異なる部位に巻装された1次巻
    線と2次巻線との少なくとも一方がセンタタップと各一
    端との間の2つの巻線からなるとともにこれら2つの巻
    線が、並列接続された複数本の線路からなるトランスの
    製造方法であって、第1の巻線の第1の線路をコイルボ
    ビンに巻き、ついで第1の巻線の第1の線路の外周に第
    2の巻線の第1の線路を逆巻きで巻き、この後、第2の
    巻線の第1の線路の外周に第1の巻線の第2の線路を巻
    き、さらに第1の巻線の第2の線路の外周に第2の巻線
    の第2の線路を巻いて、上記4つの線路のコイルボビン
    の一方側に位置する各端部をセンタタップに接続し、コ
    イルボビンの他方側に位置する第1の巻線の2つの線路
    の各端部と第2の巻線の2つの線路の各端部とを夫々相
    互に接続することを特徴とするトランスの製造方法。
  13. 【請求項13】 巻線の各端部はコイルボビンに設けた
    プリント板取付用のピンに接続することを特徴とする請
    求項12記載のトランスの製造方法。
  14. 【請求項14】 各巻線の各線路をコイルボビンに対し
    て同一位置から巻き始めることを特徴とする請求項12
    または13記載のトランスの製造方法。
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