JPH0483316A - カレントトランス - Google Patents
カレントトランスInfo
- Publication number
- JPH0483316A JPH0483316A JP2199941A JP19994190A JPH0483316A JP H0483316 A JPH0483316 A JP H0483316A JP 2199941 A JP2199941 A JP 2199941A JP 19994190 A JP19994190 A JP 19994190A JP H0483316 A JPH0483316 A JP H0483316A
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- Japan
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- temperature
- magnetic
- current transformer
- magnetic core
- stable
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- Pending
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- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 8
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 19
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 11
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
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Landscapes
- Inverter Devices (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〕
この発明は、インバータ点灯装置やスイッチング電源等
に適用されるカレントトランスに関するものである。
に適用されるカレントトランスに関するものである。
比較的裔周波（２０ｋＦ［ｚ〜ＩＭＨｚ程度）でスイッ
チングを行うインバータ点灯装置やスイッチング電源等
においては、主回路や制御回路などの電流を検出し、検
出信号により制御信号の帰還を行うカレントトランス方
式が多く採用されている。
チングを行うインバータ点灯装置やスイッチング電源等
においては、主回路や制御回路などの電流を検出し、検
出信号により制御信号の帰還を行うカレントトランス方
式が多く採用されている。
たとえば第６図に示すインバータ点灯装置ではランプＬ
と直列にカレントトランスＣＴを設け、ランプＬに流れ
る電流を検出して、ランプＬの動作状態すなわち正常点
灯状態、調光点灯状態、異常点灯状態を検知し、制御回
路ＣＯＮをコントロールしている。図において、ＤＲ，
、ＤＲ２はドライブ回路、Ｔｒ （、Ｔ ｒ ２はｎＭ
Ｏｓトランジスタを一例とするスイッチング素子、Ｅは
電源である。
と直列にカレントトランスＣＴを設け、ランプＬに流れ
る電流を検出して、ランプＬの動作状態すなわち正常点
灯状態、調光点灯状態、異常点灯状態を検知し、制御回
路ＣＯＮをコントロールしている。図において、ＤＲ，
、ＤＲ２はドライブ回路、Ｔｒ （、Ｔ ｒ ２はｎＭ
Ｏｓトランジスタを一例とするスイッチング素子、Ｅは
電源である。
このようなインバータ点灯装置に使用されるカレントト
ランスとして感度が良いことが必要であるが、使用され
る周波数域、温度域、電流域での特性が重要である。
ランスとして感度が良いことが必要であるが、使用され
る周波数域、温度域、電流域での特性が重要である。
第７０はカレントトランスの原理を示すもので、これは
１次電流１１を検出して出力電圧■２を出力するもので
ある。２次電ｉ１２．１次巻線Ｎよ、２次巻ｖＡＮ２、
磁心の磁化力Ｈ，＠心の磁路長ｉとすると、起磁力の関
係から ＮＩ Ｉ、＝Ｈ１＋Ｎ２１２ ・・・・・・・・・
（１）が成立する。この式（１１より、 Ｈ＝ （Ｎ、１ｌ−Ｎ２１２）ｚ！・・・・・・・・・
（２）となり、また磁心の透磁率μとすると、Ｂ−μＨ
の関係から Ｂ＝μ（Ｎ１１１−＼２１２）／Ｉ！・・・・・・・・
（３）が得られる。一方、２次電圧Ｖ２は磁心の磁路断
面積Ｓとして、 Ｖ２＝Ｎ２Ｓ （ｄＢ／ｄ ｔ） ・・・・・・・
・・（４）で与えられるから、 Ｖ２ ＝μ（Ｓ／／２） −ｄ（Ｎ、 Ｉ 、 −
Ｎ ２１ ２ ）／ｄｔ・・・・・・・・・（５） となる。この式（５）より２次電圧Ｖ２は磁心の透磁率
μで変化することがわかり、透磁率μが大きいほど感度
が良好になることがわかる。
１次電流１１を検出して出力電圧■２を出力するもので
ある。２次電ｉ１２．１次巻線Ｎよ、２次巻ｖＡＮ２、
磁心の磁化力Ｈ，＠心の磁路長ｉとすると、起磁力の関
係から ＮＩ Ｉ、＝Ｈ１＋Ｎ２１２ ・・・・・・・・・
（１）が成立する。この式（１１より、 Ｈ＝ （Ｎ、１ｌ−Ｎ２１２）ｚ！・・・・・・・・・
（２）となり、また磁心の透磁率μとすると、Ｂ−μＨ
の関係から Ｂ＝μ（Ｎ１１１−＼２１２）／Ｉ！・・・・・・・・
（３）が得られる。一方、２次電圧Ｖ２は磁心の磁路断
面積Ｓとして、 Ｖ２＝Ｎ２Ｓ （ｄＢ／ｄ ｔ） ・・・・・・・
・・（４）で与えられるから、 Ｖ２ ＝μ（Ｓ／／２） −ｄ（Ｎ、 Ｉ 、 −
Ｎ ２１ ２ ）／ｄｔ・・・・・・・・・（５） となる。この式（５）より２次電圧Ｖ２は磁心の透磁率
μで変化することがわかり、透磁率μが大きいほど感度
が良好になることがわかる。
ところが、従来よりカレントトランス用の磁性材料とし
てフェライトが使用されていたが、温度により検出感度
が変化し、制御が困難であるという課題があった。すな
わち、従来のＭｎ−Ｚｎフェライト （日立フェライト
製５Ｂ７Ｃ）の透磁率の温度特性は第８図に示すように
なっており、温度に依存して大きく変化している。たと
えば４０度を基準にすると１０度では約３０％程度の透
磁率が減少しこれに比例して検出電圧は減少していこの
ように従来材料のフェライトは温度特性が悪いという欠
点があった。また他にも種々のフェライト材料で検討し
たが、数値の大小はあるが著しい改善は見出せなかった
。
てフェライトが使用されていたが、温度により検出感度
が変化し、制御が困難であるという課題があった。すな
わち、従来のＭｎ−Ｚｎフェライト （日立フェライト
製５Ｂ７Ｃ）の透磁率の温度特性は第８図に示すように
なっており、温度に依存して大きく変化している。たと
えば４０度を基準にすると１０度では約３０％程度の透
磁率が減少しこれに比例して検出電圧は減少していこの
ように従来材料のフェライトは温度特性が悪いという欠
点があった。また他にも種々のフェライト材料で検討し
たが、数値の大小はあるが著しい改善は見出せなかった
。
したがって、この発明の目的は、安定な温度特性を有す
るカレントトランスを提供することである。
るカレントトランスを提供することである。
この発明のカレントトランスは、厚さ約７０μｍ以下の
１帯状でキュリー温度が２５０℃以上のアモルファス磁
性材料により形成された磁心を有するものである。
１帯状でキュリー温度が２５０℃以上のアモルファス磁
性材料により形成された磁心を有するものである。
この発明の構成によれば、磁心を、厚さ７０μｍ以下の
薄帯状でキュリー温度が２５０℃以上のアモルファス磁
性材料により形成することにより、周波数および温度に
安定なカレントトランスが可能となり、またインバータ
点灯装置に通用した場合安定した点灯動作が可能乙こな
り、さらに飽和磁束密度が高くなることにより磁心の小
形化が可能になる。
薄帯状でキュリー温度が２５０℃以上のアモルファス磁
性材料により形成することにより、周波数および温度に
安定なカレントトランスが可能となり、またインバータ
点灯装置に通用した場合安定した点灯動作が可能乙こな
り、さらに飽和磁束密度が高くなることにより磁心の小
形化が可能になる。
この発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説
明する。すなわち、アモルファス磁性材料Ｆ ｅｑｑｓ
ｉｓ Ｂａａについてトロイダル磁心を作製し、その
後適性な熱処理を行って直流ヒステリシス特性を測定し
た。その結果を第１図に示す。
明する。すなわち、アモルファス磁性材料Ｆ ｅｑｑｓ
ｉｓ Ｂａａについてトロイダル磁心を作製し、その
後適性な熱処理を行って直流ヒステリシス特性を測定し
た。その結果を第１図に示す。
この直流ヒステリシス特性において、飽和磁束密度１４
０００Ｇ、残留磁束密度４８００Ｇ、保磁力０．０６０
ｅであった。また前記磁性材料の磁歪定数λＳは２０Ｘ
ｌＯ−６、キュリー温度は３５８℃である。
０００Ｇ、残留磁束密度４８００Ｇ、保磁力０．０６０
ｅであった。また前記磁性材料の磁歪定数λＳは２０Ｘ
ｌＯ−６、キュリー温度は３５８℃である。
つぎにこのアモルファス磁性材料の周波数特性をインピ
ーダンスアナライザ（ＹＨＰ４１９２Ａ）により測定し
、第２図に示す結果を得た。このグラフから１ｏｏｋＨ
ｚまでの透磁率はほぼ一定であり、フェライトよりも高
い性能をもっことがわかった。また前記式（５）よりわ
かるように周波数に対するｌ率が一定であるため安定し
た周波数特性を有し、しかも３度のよいカレントトラン
スが得られる。
ーダンスアナライザ（ＹＨＰ４１９２Ａ）により測定し
、第２図に示す結果を得た。このグラフから１ｏｏｋＨ
ｚまでの透磁率はほぼ一定であり、フェライトよりも高
い性能をもっことがわかった。また前記式（５）よりわ
かるように周波数に対するｌ率が一定であるため安定し
た周波数特性を有し、しかも３度のよいカレントトラン
スが得られる。
また透磁率の温度特性を測定した結果、第３図に示すよ
うに透磁率が一定であることがわかり、しかも−１０’
Ｃ〜１００℃の透磁率の変化も２（１／’Ｃ）と極めて
熱的に安定であった。
うに透磁率が一定であることがわかり、しかも−１０’
Ｃ〜１００℃の透磁率の変化も２（１／’Ｃ）と極めて
熱的に安定であった。
また透磁率の周波数特性はアモルファス磁性薄帯の厚さ
に依存している。これは薄帯に流れる磁束により薄帯の
内部にうず電流が流れ、磁束を妨げるためと考えられる
。そこで、透磁率について定量的につかむために薄帯厚
さを変化させて測定し、その結果を第４図に示す。図中
Ｑ１はこの実施例のグラフ、Ｑ２はフェライトのグラフ
である。
に依存している。これは薄帯に流れる磁束により薄帯の
内部にうず電流が流れ、磁束を妨げるためと考えられる
。そこで、透磁率について定量的につかむために薄帯厚
さを変化させて測定し、その結果を第４図に示す。図中
Ｑ１はこの実施例のグラフ、Ｑ２はフェライトのグラフ
である。
この結果から明らかなように約７０μｍ以下ではフェラ
イトよりもこの実施例の方が高透磁率すなわち、優位に
なっていることがわかる。
イトよりもこの実施例の方が高透磁率すなわち、優位に
なっていることがわかる。
さらに透磁率の温度変化は材料のキュリー温度に依存し
ていることから、種々のアモルファス磁性材料について
透磁率の温度変化率とキュリー温度の関係を測定しだ。
ていることから、種々のアモルファス磁性材料について
透磁率の温度変化率とキュリー温度の関係を測定しだ。
その結果、第５図Ｓこ示すようにキュリー温度が下がる
程度化率は増大してくるが、２５０℃以上であればこの
実施例の方がフェライトよりも十分な優位性をもつこと
がわかる。
程度化率は増大してくるが、２５０℃以上であればこの
実施例の方がフェライトよりも十分な優位性をもつこと
がわかる。
したがって、磁心を、厚さ７０μｍ以下の薄帯状でキュ
リー温度が２５０℃以上のアモルファス磁性材料により
形成することにより、周波数および温度に安定なカレン
トトランスが可能となり、また第６図に示すインバータ
点灯装置に適用した場合、安定した点灯動作が可能にな
った。さらに飽和磁束密度が高くなることにより小形化
が可能になった。
リー温度が２５０℃以上のアモルファス磁性材料により
形成することにより、周波数および温度に安定なカレン
トトランスが可能となり、また第６図に示すインバータ
点灯装置に適用した場合、安定した点灯動作が可能にな
った。さらに飽和磁束密度が高くなることにより小形化
が可能になった。
なお、アモルファス磁性材料の１帯以外に例えば珪素含
有量６．５％の珪素薄帯（Ｓｉ−Ｆｅ）で同様の透磁率
の計測を行ったところ、前記実施例と同様の傾向が得ら
れ、厚さとキュリー温度の条件を満足すればカレントト
ランスとじて好適であることを明らかとなった。
有量６．５％の珪素薄帯（Ｓｉ−Ｆｅ）で同様の透磁率
の計測を行ったところ、前記実施例と同様の傾向が得ら
れ、厚さとキュリー温度の条件を満足すればカレントト
ランスとじて好適であることを明らかとなった。
この発明のカレントトランスによれば、磁心を、厚さ７
０μｍ以下の１帯状でキュリー温度が２５０℃以上のア
モルファス磁性材料により形成することにより、周波数
および温度に安定なカレントトランスが可能となり、ま
たインバータ点灯装置に適用した場合安定した点灯動作
が可能になり、さらに飽和磁束密度が高くなることによ
り磁心の小形化が可能になるという効果がある。
０μｍ以下の１帯状でキュリー温度が２５０℃以上のア
モルファス磁性材料により形成することにより、周波数
および温度に安定なカレントトランスが可能となり、ま
たインバータ点灯装置に適用した場合安定した点灯動作
が可能になり、さらに飽和磁束密度が高くなることによ
り磁心の小形化が可能になるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例のアモルファス磁性材料の
直流ヒステリシス特性図、第２図は透磁率の周波数特性
図、第３図は透磁率の温度特性図、第４図は透磁率の薄
帯の厚さに対する特性図、第５圓はｉ３磁率の温度変化
率のキュリー温度に対する特性図、第６図はインバータ
点灯回路図、第７図はカレントトランスの原理図、第８
図はフェライトの透磁率の温度特性図である。 第３図 一８涙数（にＨｚ） □ 湛 度（０Ｃ） 第 図 第 図 渾等の厚と（μｍ） キュリーｉ屋（０Ｃ） 第 図 第 図
直流ヒステリシス特性図、第２図は透磁率の周波数特性
図、第３図は透磁率の温度特性図、第４図は透磁率の薄
帯の厚さに対する特性図、第５圓はｉ３磁率の温度変化
率のキュリー温度に対する特性図、第６図はインバータ
点灯回路図、第７図はカレントトランスの原理図、第８
図はフェライトの透磁率の温度特性図である。 第３図 一８涙数（にＨｚ） □ 湛 度（０Ｃ） 第 図 第 図 渾等の厚と（μｍ） キュリーｉ屋（０Ｃ） 第 図 第 図
Claims (1)
- 厚さ約７０μｍ以下の薄帯状でキュリー温度が２５０
℃以上のアモルファス磁性材料により形成された磁心を
有するカレントトランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199941A JPH0483316A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | カレントトランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2199941A JPH0483316A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | カレントトランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0483316A true JPH0483316A (ja) | 1992-03-17 |
Family
ID=16416146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2199941A Pending JPH0483316A (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | カレントトランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0483316A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013126508A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2015022904A1 (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-19 | 日立金属株式会社 | Ｆｅ基アモルファストランス磁心及びその製造方法、並びにトランス |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2199941A patent/JPH0483316A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013126508A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| WO2015022904A1 (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-19 | 日立金属株式会社 | Ｆｅ基アモルファストランス磁心及びその製造方法、並びにトランス |
| CN105580095A (zh) * | 2013-08-13 | 2016-05-11 | 日立金属株式会社 | Fe基非晶变压器磁芯和其制造方法、以及变压器 |
| JPWO2015022904A1 (ja) * | 2013-08-13 | 2017-03-02 | 日立金属株式会社 | Ｆｅ基アモルファストランス磁心及びその製造方法、並びにトランス |
| CN105580095B (zh) * | 2013-08-13 | 2017-07-18 | 日立金属株式会社 | Fe基非晶变压器磁芯和其制造方法、以及变压器 |
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