JPH01266704A - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
- Publication number
- JPH01266704A JPH01266704A JP63093347A JP9334788A JPH01266704A JP H01266704 A JPH01266704 A JP H01266704A JP 63093347 A JP63093347 A JP 63093347A JP 9334788 A JP9334788 A JP 9334788A JP H01266704 A JPH01266704 A JP H01266704A
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- Japan
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- transformer
- secondary winding
- winding
- present
- iron core
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- Pending
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- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は変圧器、特にスイッチング電源装置用出力変圧
器として好適する高周波変圧器に関するものである。
器として好適する高周波変圧器に関するものである。
（従来技術とその問題点）
スイッチング電源装置として例えば第８図に示すように
、定電圧制御回路百によりオンオフ制御される半導体イ
ンバータ回路Ｘによって、出力変圧器Ｔの１次巻線Ｎ、
に電圧を印加し交流電圧をダイオードＤ、平滑回路ＣＨ
などにより整流平滑化して、負荷りに電力を供給するも
のが電子計算装置その他の電源として広く使用されてい
る。ところでこのようなスイッチング電源装置において
は、電力伝達効率などの要求から半導体インバータ回路
λのスイッチング周波数の高周波化が進められているが
、この場合出力変圧器Ｔの漏れインダクタンスが大きい
と、インバータ回路Ｘを構成するスイッチング素子のオ
フ時発生するサージ電圧レベルの増大と電力伝達特性の
悪化を招く。また１次、２次巻線Ｎ Ｉ、Ｎ ｚ間の漂
遊容量が大きいとスイッチング素子のオフ時に生ずるノ
イズや、電源などからの外来ノイズが出力変圧器Ｔを介
して出力側に伝達され易くなるため、これによる負荷回
路素子の損傷や誤動作を招くおそれを大きくする欠点が
ある。
、定電圧制御回路百によりオンオフ制御される半導体イ
ンバータ回路Ｘによって、出力変圧器Ｔの１次巻線Ｎ、
に電圧を印加し交流電圧をダイオードＤ、平滑回路ＣＨ
などにより整流平滑化して、負荷りに電力を供給するも
のが電子計算装置その他の電源として広く使用されてい
る。ところでこのようなスイッチング電源装置において
は、電力伝達効率などの要求から半導体インバータ回路
λのスイッチング周波数の高周波化が進められているが
、この場合出力変圧器Ｔの漏れインダクタンスが大きい
と、インバータ回路Ｘを構成するスイッチング素子のオ
フ時発生するサージ電圧レベルの増大と電力伝達特性の
悪化を招く。また１次、２次巻線Ｎ Ｉ、Ｎ ｚ間の漂
遊容量が大きいとスイッチング素子のオフ時に生ずるノ
イズや、電源などからの外来ノイズが出力変圧器Ｔを介
して出力側に伝達され易くなるため、これによる負荷回
路素子の損傷や誤動作を招くおそれを大きくする欠点が
ある。
ところで従来用いられている変圧器例えば第９図（ａ）
のように鉄心Ｃに先ず２次巻線Ｎ２を巻き、この上に１
次巻線Ｎ、を巻回す従来構造の変圧器では、瀬れインダ
クタンスを小にすることは難しい。
のように鉄心Ｃに先ず２次巻線Ｎ２を巻き、この上に１
次巻線Ｎ、を巻回す従来構造の変圧器では、瀬れインダ
クタンスを小にすることは難しい。
そこで第９図（ｂ）に示すように、１次、２次巻線Ｎｌ
、Ｎ２を交互に積層する所謂サンドインチ巻きを採用す
ることにより、１次、２次巻線Ｎ ｒ 、Ｎ ｚ間の密
結合が得られるようにして、漏れインダクタンスの低下
を図ることが行われている。しかしこの方法では逆に１
次、２次巻線Ｎ、、Ｎ、間の漂遊容量の増加を招いて出
力側へのノイズの伝達量を多くする欠点がある。
、Ｎ２を交互に積層する所謂サンドインチ巻きを採用す
ることにより、１次、２次巻線Ｎ ｒ 、Ｎ ｚ間の密
結合が得られるようにして、漏れインダクタンスの低下
を図ることが行われている。しかしこの方法では逆に１
次、２次巻線Ｎ、、Ｎ、間の漂遊容量の増加を招いて出
力側へのノイズの伝達量を多くする欠点がある。
（発明の目的）
本発明は漂遊容量を少なくしながら漏れインダクタンス
を小とした高周波変圧器の提供を目的とするものである
。
を小とした高周波変圧器の提供を目的とするものである
。
（問題点を解決するための本発明の手段）スイッチング
電源装置に使用される出力変圧器の巻回数は一般に少な
く、スイッチング周波数を高周波化したものではその巻
数は１次巻線が数ターンから１０数ターン、２次巻線が
１から数ターンである。本発明はこれに着目してなされ
たもので、その特徴とするところは２次巻線を開放ルー
プ状導電性管路体により形成し、その内部を貫通するよ
うに１次巻線を設けた構造とし、これにより漂遊容量を
増加させることなく漏れインダクタンスの低減を図った
点にある。次に本発明を一実施例図により説明する。
電源装置に使用される出力変圧器の巻回数は一般に少な
く、スイッチング周波数を高周波化したものではその巻
数は１次巻線が数ターンから１０数ターン、２次巻線が
１から数ターンである。本発明はこれに着目してなされ
たもので、その特徴とするところは２次巻線を開放ルー
プ状導電性管路体により形成し、その内部を貫通するよ
うに１次巻線を設けた構造とし、これにより漂遊容量を
増加させることなく漏れインダクタンスの低減を図った
点にある。次に本発明を一実施例図により説明する。
（実施例）
第１図は２次巻線が１ターンの場合の本発明の一実施例
斜視図、第２図はその分解斜視図である。
斜視図、第２図はその分解斜視図である。
第１図においてＮｚは２次巻線であって、次の各部から
形成される。（ｌａ） （ｌｂ）はそれぞれ導電性管路
体であって、第２図の（ｌａ） （ｌｂ）のように作ら
れる。（２）は接続端子板、（３）は接続板であって、
接続端子板（２）は第２図において（２）で示すように
、２箇の管路体差込穴（２ａｌ）をもつ絶縁基板（２ａ
）にスパッタリングや蒸着技術により金属膜を被着させ
て形成された、２箇並列配置の口字状接続部（２ｂ）
（２ｃ）を設けて形成される。また接続板（３）は第２
図において（３）で示すように上記と同様な技術により
管路体差込穴（３ａ、）をもつ絶縁基板（３ａ）に横日
宇状に金属を被着させて形成された共通接続部（３ｂ）
を有する。そして接続端子板（２）の口字状接続部（２
ｂ）（２ｃ）に導電性管路体（ｌａ） （ｌｂ）の一端
を例えば半田付によりそれぞれ接続し、他端を接続板（
３）の共通接続部（３ｂ）に半田付することにより、中
心部に鉄心挿入間隔（４）をもつ１ターンの開放ループ
状２次巻線Ｎ２が形成される。
形成される。（ｌａ） （ｌｂ）はそれぞれ導電性管路
体であって、第２図の（ｌａ） （ｌｂ）のように作ら
れる。（２）は接続端子板、（３）は接続板であって、
接続端子板（２）は第２図において（２）で示すように
、２箇の管路体差込穴（２ａｌ）をもつ絶縁基板（２ａ
）にスパッタリングや蒸着技術により金属膜を被着させ
て形成された、２箇並列配置の口字状接続部（２ｂ）
（２ｃ）を設けて形成される。また接続板（３）は第２
図において（３）で示すように上記と同様な技術により
管路体差込穴（３ａ、）をもつ絶縁基板（３ａ）に横日
宇状に金属を被着させて形成された共通接続部（３ｂ）
を有する。そして接続端子板（２）の口字状接続部（２
ｂ）（２ｃ）に導電性管路体（ｌａ） （ｌｂ）の一端
を例えば半田付によりそれぞれ接続し、他端を接続板（
３）の共通接続部（３ｂ）に半田付することにより、中
心部に鉄心挿入間隔（４）をもつ１ターンの開放ループ
状２次巻線Ｎ２が形成される。
次にＮ、は１次巻線であって、先ず第１導電性管路体（
１ａ）内を通したのち折返して第２導電性管路体（１ｂ
）内を通す要領により、所要ターン数の１次巻線Ｎ、が
形成される。（５）は３脚鉄心であって、第２図の（５
ａ） （５ｂ）のように第１．第２鉄心形成部分からな
りそのそれぞれの中央脚（５ａ ＋ ） （５ｂ ｒ
）を、上記２次巻線導電管路体間に設けた間隔（４）内
に差込み、それぞれの脚部を突き合わせることにより形
成される。なおこの場合鉄心の重ね合わせ状態を維持す
るため、図示しない適当な結合維持材を有する。
１ａ）内を通したのち折返して第２導電性管路体（１ｂ
）内を通す要領により、所要ターン数の１次巻線Ｎ、が
形成される。（５）は３脚鉄心であって、第２図の（５
ａ） （５ｂ）のように第１．第２鉄心形成部分からな
りそのそれぞれの中央脚（５ａ ＋ ） （５ｂ ｒ
）を、上記２次巻線導電管路体間に設けた間隔（４）内
に差込み、それぞれの脚部を突き合わせることにより形
成される。なおこの場合鉄心の重ね合わせ状態を維持す
るため、図示しない適当な結合維持材を有する。
（作用）
以上の構成をもつ本発明の各部は第３図の正面図に示す
如き関係位置をもち、１次巻線Ｎ、は全周において２次
巻線Ｎ２に包囲されている。従って金弟３図中に■■に
よって示すような向きの電流が１次巻線Ｎ、に流された
場合、１次巻線Ｎ。
如き関係位置をもち、１次巻線Ｎ、は全周において２次
巻線Ｎ２に包囲されている。従って金弟３図中に■■に
よって示すような向きの電流が１次巻線Ｎ、に流された
場合、１次巻線Ｎ。
に発生した磁束は２次巻線Ｎ２に鎖交した後鉄心（５）
中に入る磁束Φ、と、Ｎ２に鎖交したのち鉄心（５）外
に漏洩する磁束Φ１□のみであって、Ｎ、の発生磁束の
すべてが２次巻線Ｎ２と鎖交する。
中に入る磁束Φ、と、Ｎ２に鎖交したのち鉄心（５）外
に漏洩する磁束Φ１□のみであって、Ｎ、の発生磁束の
すべてが２次巻線Ｎ２と鎖交する。
これに対し前記第９図（ａ）で示した従来の変圧器では
、上記Φ、１．Φ１□の外に、２次巻線Ｎ２には鎖交し
ないが鉄心に流入する磁束Φ、３と２次巻線に鉄心にも
鎖交せず鉄心にも流入することなく漏洩して行く無駄な
磁束ΦＩ４を有する。従って本発明の場合従来のものに
比表て２次巻線Ｎ２に鎖交する磁束量は大となり、しか
も本発明では２次コイルＮ２が鉄心の四周方向において
隣接する構造となっているため磁気結合が良好になる。
、上記Φ、１．Φ１□の外に、２次巻線Ｎ２には鎖交し
ないが鉄心に流入する磁束Φ、３と２次巻線に鉄心にも
鎖交せず鉄心にも流入することなく漏洩して行く無駄な
磁束ΦＩ４を有する。従って本発明の場合従来のものに
比表て２次巻線Ｎ２に鎖交する磁束量は大となり、しか
も本発明では２次コイルＮ２が鉄心の四周方向において
隣接する構造となっているため磁気結合が良好になる。
このため１次巻線Ｎ、の磁束によるＮ２の誘起電圧、電
流量は従来のものに比べて大となり、それだけ漏れイン
ダクタンスを小にできる。
流量は従来のものに比べて大となり、それだけ漏れイン
ダクタンスを小にできる。
また更に本発明では、サンドインチ巻きを採用すること
な（漏れインダクタンスの低減を図るようにしているた
め、１次、２次巻線Ｎ、、Ｎ、、の隣接面積が少ない。
な（漏れインダクタンスの低減を図るようにしているた
め、１次、２次巻線Ｎ、、Ｎ、、の隣接面積が少ない。
従って前記第９図（ト））のサンドイッチ巻変圧器のよ
うに漂遊容量を大とすることなく漏れインダクタンスを
少なくでき、その結果として第９図（ａ）に示した従来
変圧器より漏れインダクタンスが小さく、第９図（ｂ）
に示した従来変圧器より漂遊容量の小さい高周波変圧器
の実現が可能となる。
うに漂遊容量を大とすることなく漏れインダクタンスを
少なくでき、その結果として第９図（ａ）に示した従来
変圧器より漏れインダクタンスが小さく、第９図（ｂ）
に示した従来変圧器より漂遊容量の小さい高周波変圧器
の実現が可能となる。
（他の実施例）
以上において２次巻線Ｎ２を形成する導電性管路体とし
て断面が角形のものを用いたが、円形その他でもよいこ
とは云うまでもない。また以上では接続端子板（２）と
接続板（３）とにより複数箇の導電性管路体（ｌａ）
（ｌｂ）を接続して２次巻線Ｎ２を形成したが、例えば
第４図に示す斜視図のように１本の導電性パイプを折曲
げて形成できる。また以上では１ターンの２次巻線につ
いて説明したが、４本以上の導電性管路体を第５図のよ
うに接続できるように接続端子板（２）と接続板（３）
を形成すれば、２タ一ン以上の巻数をもった２次巻線Ｎ
２を作りうる。
て断面が角形のものを用いたが、円形その他でもよいこ
とは云うまでもない。また以上では接続端子板（２）と
接続板（３）とにより複数箇の導電性管路体（ｌａ）
（ｌｂ）を接続して２次巻線Ｎ２を形成したが、例えば
第４図に示す斜視図のように１本の導電性パイプを折曲
げて形成できる。また以上では１ターンの２次巻線につ
いて説明したが、４本以上の導電性管路体を第５図のよ
うに接続できるように接続端子板（２）と接続板（３）
を形成すれば、２タ一ン以上の巻数をもった２次巻線Ｎ
２を作りうる。
また更に以上では導電性管路体を接続板（２）（３）に
より接続して２次巻線を形成したが、例えば第６図のよ
うに１本の導電性パイプを折曲げることによって、複数
ターンをもつ２次巻線を形成できる。
より接続して２次巻線を形成したが、例えば第６図のよ
うに１本の導電性パイプを折曲げることによって、複数
ターンをもつ２次巻線を形成できる。
ただこの場合には１次巻線Ｎ、の巻回がやや面倒になる
。
。
また更に以上では鉄心を用いた変圧器について説明した
が、空心変圧器にしてもよいことは云うまでもない。ま
た第７図に示すように第８図に示したスイッチング電源
装置においてその整流用ダイオードＤを２次巻線Ｎ２を
接続固定した接続端子板（２）に接続することもできる
ので、２次巻線Ｎｚからリード線を介してダイオードＤ
を接続したものより、２次巻線とダイオード間の高周波
回路のＬ％ｍインピーダンスを小にできるので、電圧変
動率などを少なくできる。また以上では変圧器について
説明したが、変流器として使用できることは云うまでも
ない。またスイッチング電源装置の出力変圧器以外の一
般高周波回路に使用できることは云うまでもない。また
以上では１次、２次巻線からなる変圧器について説明し
たが、３次、４次巻線を１次巻線Ｎ、と同一要領により
巻くこともできる。
が、空心変圧器にしてもよいことは云うまでもない。ま
た第７図に示すように第８図に示したスイッチング電源
装置においてその整流用ダイオードＤを２次巻線Ｎ２を
接続固定した接続端子板（２）に接続することもできる
ので、２次巻線Ｎｚからリード線を介してダイオードＤ
を接続したものより、２次巻線とダイオード間の高周波
回路のＬ％ｍインピーダンスを小にできるので、電圧変
動率などを少なくできる。また以上では変圧器について
説明したが、変流器として使用できることは云うまでも
ない。またスイッチング電源装置の出力変圧器以外の一
般高周波回路に使用できることは云うまでもない。また
以上では１次、２次巻線からなる変圧器について説明し
たが、３次、４次巻線を１次巻線Ｎ、と同一要領により
巻くこともできる。
（発明の効果）
以上から明らかなように、本発明によれば漏れインダク
タンスと漂遊容量の何れもが小さい高周波変成器を提供
しうるちので、特にサージ性電圧を発生し易い半導体ス
イッチング回路を含む高周波回路に用いてその効果は大
きい。なお第７図は本発明（Ａ曲線）と従来変圧器（８
曲線）をパラメータとして、漏れインダクタンスと漂遊
容量の関係を求めた実験結果であって、これからも本発
明がすぐれたものであることが判る。
タンスと漂遊容量の何れもが小さい高周波変成器を提供
しうるちので、特にサージ性電圧を発生し易い半導体ス
イッチング回路を含む高周波回路に用いてその効果は大
きい。なお第７図は本発明（Ａ曲線）と従来変圧器（８
曲線）をパラメータとして、漏れインダクタンスと漂遊
容量の関係を求めた実験結果であって、これからも本発
明がすぐれたものであることが判る。
第８図はスイッチング電源装置の一例を示す回路図、第
９図（ａ）（ｂ）は従来変圧器の概略構造図、第１図、
第２図は本発明の一実施例を示す斜視図、およびその分
解斜視図、第３図は本発明の正面図、第４図、第５図、
第６図は本発明の変形例図、第７図は実験結果である。 Ｘ・・・半導体インバータ回路、 ■・・・定電圧制御
回路、 Ｔ・・・出力変圧器、 Ｎ、・・・１次巻線、
Ｎ２・・・２次巻線、 Ｄ・・・整流用ダイオード、Ｃ
Ｈ・・・平滑回路、 Ｌ・・・負荷、 Ｃ・・・鉄心、
（ｌａ） （ｌｂ）・・・導電性管路体、 （２）・・
・接続端子板、（２ａ）・・・絶縁基板、 （２ｂ）
（２ｃ）・・・口字状接続部、（３）・・・接続板、
（３ａ）・・・絶縁基板、 （３ｂ）・・・共通接続部
、 （４）・・・鉄心挿入用間隔、 （５）・・・鉄心
、（５ａ） （５ｂ） −鉄心形成部分、 （５ａ＋）
（５ｔ＋＋）中央脚。 ｙＩ？！１図 弗２図 殖８図 ＜ＣＩ＋ （ｂ）＠４！
・）本もへ・ｈＫ工 ・・−３
９図（ａ）（ｂ）は従来変圧器の概略構造図、第１図、
第２図は本発明の一実施例を示す斜視図、およびその分
解斜視図、第３図は本発明の正面図、第４図、第５図、
第６図は本発明の変形例図、第７図は実験結果である。 Ｘ・・・半導体インバータ回路、 ■・・・定電圧制御
回路、 Ｔ・・・出力変圧器、 Ｎ、・・・１次巻線、
Ｎ２・・・２次巻線、 Ｄ・・・整流用ダイオード、Ｃ
Ｈ・・・平滑回路、 Ｌ・・・負荷、 Ｃ・・・鉄心、
（ｌａ） （ｌｂ）・・・導電性管路体、 （２）・・
・接続端子板、（２ａ）・・・絶縁基板、 （２ｂ）
（２ｃ）・・・口字状接続部、（３）・・・接続板、
（３ａ）・・・絶縁基板、 （３ｂ）・・・共通接続部
、 （４）・・・鉄心挿入用間隔、 （５）・・・鉄心
、（５ａ） （５ｂ） −鉄心形成部分、 （５ａ＋）
（５ｔ＋＋）中央脚。 ｙＩ？！１図 弗２図 殖８図 ＜ＣＩ＋ （ｂ）＠４！
・）本もへ・ｈＫ工 ・・−３
Claims (2)
- （１）第１巻線を開放ループ状の導電性管路体により形
成し、他の所要巻線を上記開放ループ状導電性管路体内
を貫通するように巻いたことを特徴とする変圧器。 - （２）複数箇の導電性管路体の両端を、接続端子板と接
続板により並列に位置させながら直列に接続して、開放
ループ状導電性管路体よりなる第１巻線を形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63093347A JPH01266704A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63093347A JPH01266704A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01266704A true JPH01266704A (ja) | 1989-10-24 |
Family
ID=14079738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63093347A Pending JPH01266704A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01266704A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7573000B2 (en) | 2003-07-11 | 2009-08-11 | Lincoln Global, Inc. | Power source for plasma device |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP63093347A patent/JPH01266704A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7573000B2 (en) | 2003-07-11 | 2009-08-11 | Lincoln Global, Inc. | Power source for plasma device |
| US7796005B2 (en) | 2003-07-11 | 2010-09-14 | Lincoln Global, Inc. | Power source for plasma device |
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