JPH05251244A - 高周波変圧器鉄心 - Google Patents
高周波変圧器鉄心Info
- Publication number
- JPH05251244A JPH05251244A JP4048985A JP4898592A JPH05251244A JP H05251244 A JPH05251244 A JP H05251244A JP 4048985 A JP4048985 A JP 4048985A JP 4898592 A JP4898592 A JP 4898592A JP H05251244 A JPH05251244 A JP H05251244A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron core
- high frequency
- magnetic flux
- frequency transformer
- magnetic material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高調波磁束による異常な損失増加を抑え、低
騒音形に構成する。 【構成】 低磁歪の磁性材を巻回してなる鉄心１２を中
央部に配置し、その内、外周にそれぞれ例えばフェライ
トのような高周波用磁性材からなる鉄心１３を配置した
組合せ鉄心１１とする。高周波用磁性材からなる鉄心１
３の断面積は全鉄心断面積の１０〜３５％に設定する。
騒音形に構成する。 【構成】 低磁歪の磁性材を巻回してなる鉄心１２を中
央部に配置し、その内、外周にそれぞれ例えばフェライ
トのような高周波用磁性材からなる鉄心１３を配置した
組合せ鉄心１１とする。高周波用磁性材からなる鉄心１
３の断面積は全鉄心断面積の１０〜３５％に設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ電源，Ｘ線用電
源等に使用される高周波変圧器の鉄心に関する。
源等に使用される高周波変圧器の鉄心に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ電源，Ｘ線用電源等は、装置の小
形化、特に出力側に設けられた高周波変圧器の小形化の
ために電源の高周波化が進んでいる。これら高周波電源
については、直流電圧をスイッチング素子でチョッパし
ているので、高周波変圧器に加わる電圧波形は方形波に
近く、そのため鉄心内に生じる磁束には高調波成分が多
く含まれている。また共振電源についても、出力される
電圧は単一周波数であっても高周波変圧器の負荷電流に
含まれる高調波成分のため、高調波の洩れ磁束が発生
し、高周波変圧器鉄心には高調波成分の重畳した磁束が
生じることになる。図４に高周波変圧器における高調波
含有電流により発生した洩れ磁束と主磁束の流れを示
す。高周波変圧器は巻鉄心１の各脚部に一次巻線４およ
び二次巻線５を巻装してなる。ここで、単一周波数で一
次巻線４より励磁された巻鉄心１には主磁束Φｍが流れ
る。この主磁束Φｍは正弦波形を成しており、二次巻線
５に鎖交し、従って二次電圧も正弦波形となる。負荷に
整流器等高調波を発生する機器が接続されると、二次巻
線５に流れる負荷電流には高調波成分が重畳されること
になり、この電流により生じる洩れ磁束ΦＬにも高調波
成分が含有される。洩れ磁束ΦＬは巻鉄心１の脚部に流
れ込み主磁束Φｍと合成されるため、脚部に流れる磁束
は、継鉄部のそれと異なり、高調波を含有したひずみ波
形となる。この場合、一般的に高調波としては第５，第
７，第１１調波が多く含まれる。
形化、特に出力側に設けられた高周波変圧器の小形化の
ために電源の高周波化が進んでいる。これら高周波電源
については、直流電圧をスイッチング素子でチョッパし
ているので、高周波変圧器に加わる電圧波形は方形波に
近く、そのため鉄心内に生じる磁束には高調波成分が多
く含まれている。また共振電源についても、出力される
電圧は単一周波数であっても高周波変圧器の負荷電流に
含まれる高調波成分のため、高調波の洩れ磁束が発生
し、高周波変圧器鉄心には高調波成分の重畳した磁束が
生じることになる。図４に高周波変圧器における高調波
含有電流により発生した洩れ磁束と主磁束の流れを示
す。高周波変圧器は巻鉄心１の各脚部に一次巻線４およ
び二次巻線５を巻装してなる。ここで、単一周波数で一
次巻線４より励磁された巻鉄心１には主磁束Φｍが流れ
る。この主磁束Φｍは正弦波形を成しており、二次巻線
５に鎖交し、従って二次電圧も正弦波形となる。負荷に
整流器等高調波を発生する機器が接続されると、二次巻
線５に流れる負荷電流には高調波成分が重畳されること
になり、この電流により生じる洩れ磁束ΦＬにも高調波
成分が含有される。洩れ磁束ΦＬは巻鉄心１の脚部に流
れ込み主磁束Φｍと合成されるため、脚部に流れる磁束
は、継鉄部のそれと異なり、高調波を含有したひずみ波
形となる。この場合、一般的に高調波としては第５，第
７，第１１調波が多く含まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように高周波変圧
器の鉄心は、多くの高調波を含む磁束が誘起されること
が多く、そのため損失の異常な増加、騒音の増大が問題
となっていた。
器の鉄心は、多くの高調波を含む磁束が誘起されること
が多く、そのため損失の異常な増加、騒音の増大が問題
となっていた。
【０００４】ところで、高透磁率（低損失でもある），
低磁歪材としては、従来のスーパーマロイ，ＣＯ系アモ
ルファスと共に、最近開発された６．５％けい素鋼板が
挙げられる。特に低騒音を重視した場合これら材料を使
用することが考えられるが、上記のように高調波重畳磁
束が流れると、大きなうず電流損失が発生し、この損失
の異常な増加により効率の低下が心配される。
低磁歪材としては、従来のスーパーマロイ，ＣＯ系アモ
ルファスと共に、最近開発された６．５％けい素鋼板が
挙げられる。特に低騒音を重視した場合これら材料を使
用することが考えられるが、上記のように高調波重畳磁
束が流れると、大きなうず電流損失が発生し、この損失
の異常な増加により効率の低下が心配される。
【０００５】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、高調波磁束による異常な損失増加を抑
え、低騒音形に構成できる高周波変圧器鉄心を提供する
ことを目的とする。
されたもので、高調波磁束による異常な損失増加を抑
え、低騒音形に構成できる高周波変圧器鉄心を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波変圧器鉄
心は、低磁歪の磁性材を巻回してなる第１の鉄心を中央
部に配置し、その内、外周にそれぞれ例えばフェライト
のような高周波用磁性材からなる第２の鉄心を配置した
組合せ鉄心とし、高周波用磁性材からなる第２の鉄心の
断面積を全鉄心断面積の１０〜３５％に設定したことを
特徴とする。
心は、低磁歪の磁性材を巻回してなる第１の鉄心を中央
部に配置し、その内、外周にそれぞれ例えばフェライト
のような高周波用磁性材からなる第２の鉄心を配置した
組合せ鉄心とし、高周波用磁性材からなる第２の鉄心の
断面積を全鉄心断面積の１０〜３５％に設定したことを
特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の高周波変圧器鉄心によれば、鉄心の全
断面積の６５％〜９０％を占有する低磁歪材の第１の鉄
心に主磁束いわゆる基本波成分の磁束が流れて騒音低減
効果を維持する一方、高周波用磁性材の第２の鉄心に洩
れ磁束である高調波磁束成分が流れて高調波損失を低減
させる。
断面積の６５％〜９０％を占有する低磁歪材の第１の鉄
心に主磁束いわゆる基本波成分の磁束が流れて騒音低減
効果を維持する一方、高周波用磁性材の第２の鉄心に洩
れ磁束である高調波磁束成分が流れて高調波損失を低減
させる。
【０００８】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１において、鉄心１１は、中央部に低磁歪の磁
性材として６．５％けい素鋼板を用いて巻回してなる鉄
心１２を配置し、その内、外周にそれぞれ高周波用磁性
材として予め角筒形に成型したＭｎ−Ｚｎフェライトを
用いた鉄心１３を配置した組合せ鉄心で構成する。図２
はこのような組合せ鉄心１１の各脚部に一次巻線４およ
び二次巻線５を巻装して構成した変圧器を示す。
する。図１において、鉄心１１は、中央部に低磁歪の磁
性材として６．５％けい素鋼板を用いて巻回してなる鉄
心１２を配置し、その内、外周にそれぞれ高周波用磁性
材として予め角筒形に成型したＭｎ−Ｚｎフェライトを
用いた鉄心１３を配置した組合せ鉄心で構成する。図２
はこのような組合せ鉄心１１の各脚部に一次巻線４およ
び二次巻線５を巻装して構成した変圧器を示す。
【０００９】この変圧器において、例えば負荷に整流器
が接続されると、二次巻線５には高調波を含む負荷電流
が流れ、発生した洩れ磁束ΦＬは、図示のように組合せ
鉄心１１に流れ込み、一次巻線４に印加されている基本
波電圧（単一周波数）により生じる主磁束Φｍに重畳す
ることになる。ここで、洩れ磁束ΦＬは、主磁束Φｍに
対し、５，７，１１…倍の周波数成分であるため、高周
波領域で透磁率の高いＭｎ−Ｚｎフェライトの鉄心１３
にそのほとんどが流れ込むことになる。Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライトは金属酸化物であり、固有抵抗率が金属磁性材
（例えばけい素鋼板）に比べ５オーダー高いので、高調
波磁束により生じるうず電流損失はかなり小さく、効率
に与える影響は少なくなる。
が接続されると、二次巻線５には高調波を含む負荷電流
が流れ、発生した洩れ磁束ΦＬは、図示のように組合せ
鉄心１１に流れ込み、一次巻線４に印加されている基本
波電圧（単一周波数）により生じる主磁束Φｍに重畳す
ることになる。ここで、洩れ磁束ΦＬは、主磁束Φｍに
対し、５，７，１１…倍の周波数成分であるため、高周
波領域で透磁率の高いＭｎ−Ｚｎフェライトの鉄心１３
にそのほとんどが流れ込むことになる。Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライトは金属酸化物であり、固有抵抗率が金属磁性材
（例えばけい素鋼板）に比べ５オーダー高いので、高調
波磁束により生じるうず電流損失はかなり小さく、効率
に与える影響は少なくなる。
【００１０】逆に基本周波数である主磁束Φｍは、低周
波数領域でＭｎ−Ｚｎフェライトより透磁率が高い６．
５％けい素鋼板の鉄心１２にそのほとんどが流れ、これ
により主磁束Φｍによる騒音発生はほとんどなくなる。
波数領域でＭｎ−Ｚｎフェライトより透磁率が高い６．
５％けい素鋼板の鉄心１２にそのほとんどが流れ、これ
により主磁束Φｍによる騒音発生はほとんどなくなる。
【００１１】従って上記のように鉄心中央部に低磁歪材
の鉄心１２が位置し、この鉄心１２の内、外周に位置す
る高周波用磁性材の鉄心１３が位置することにより、基
本波成分の磁束が鉄心１２に流れて騒音低減効果を維持
する一方、高調波磁束成分が鉄心１３に流れて高調波損
失を低減させることができ、高効率、低騒音化が図れる
ようになる。なお、Ｍｎ−Ｚｎフェライトは、６．５％
けい素鋼板のような低磁歪特性を有していないが、フェ
ライト内で生じる磁歪λは、磁束密度Ｂに対し、 で近似できるように、洩れ磁束成分が主磁束成分に比べ
かなり少ないことにより非常に小さい値となるので、高
調波による騒音の増加は少ない。
の鉄心１２が位置し、この鉄心１２の内、外周に位置す
る高周波用磁性材の鉄心１３が位置することにより、基
本波成分の磁束が鉄心１２に流れて騒音低減効果を維持
する一方、高調波磁束成分が鉄心１３に流れて高調波損
失を低減させることができ、高効率、低騒音化が図れる
ようになる。なお、Ｍｎ−Ｚｎフェライトは、６．５％
けい素鋼板のような低磁歪特性を有していないが、フェ
ライト内で生じる磁歪λは、磁束密度Ｂに対し、 で近似できるように、洩れ磁束成分が主磁束成分に比べ
かなり少ないことにより非常に小さい値となるので、高
調波による騒音の増加は少ない。
【００１２】図３には、容量１０ｋＶＡ相当の上記実施
例を採用した巻鉄心変圧器に整流器負荷を接続し、負荷
率を０〜１００％まで変えて測定した騒音（Ａスケー
ル）、効率特性の結果の例を示す。６．５％けい素鋼板
単独鉄心についての測定結果も示した。なおＭｎ−Ｚｎ
フェライトからなる鉄心１３の全鉄心断面積に占める割
合は３５％で、一次巻線に印加した電源周波数は１ｋＨ
ｚである。
例を採用した巻鉄心変圧器に整流器負荷を接続し、負荷
率を０〜１００％まで変えて測定した騒音（Ａスケー
ル）、効率特性の結果の例を示す。６．５％けい素鋼板
単独鉄心についての測定結果も示した。なおＭｎ−Ｚｎ
フェライトからなる鉄心１３の全鉄心断面積に占める割
合は３５％で、一次巻線に印加した電源周波数は１ｋＨ
ｚである。
【００１３】６．５％けい素鋼板単独鉄心の場合、騒音
に大きな変化はないが、効率が大きく低下していること
がわかる。これに対し本発明の鉄心においては、騒音の
増加はわずかであり、且つ効率の低下も小さいことがわ
かる。
に大きな変化はないが、効率が大きく低下していること
がわかる。これに対し本発明の鉄心においては、騒音の
増加はわずかであり、且つ効率の低下も小さいことがわ
かる。
【００１４】上記実験結果については、Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライトからなる鉄心１３の全鉄心断面積に占める割合が
３５％であったが、実際に流入する洩れ磁束量から求め
ると、１０〜３５％の占有断面積があれば十分である。
なお、本発明は三相変圧器鉄心にも同様に実施できるも
のである。
ライトからなる鉄心１３の全鉄心断面積に占める割合が
３５％であったが、実際に流入する洩れ磁束量から求め
ると、１０〜３５％の占有断面積があれば十分である。
なお、本発明は三相変圧器鉄心にも同様に実施できるも
のである。
【００１５】
【発明の効果】本発明の高周波変圧器鉄心によれば、ひ
ずみ電圧（波形）で励磁されたり或いは負荷に高調波を
発生する機器が接続された高調波変圧器に使用すること
で、鉄心に流れる高調波磁束を高調波用磁性材からなる
鉄心に分流させ、主磁束を低磁歪材からなる巻鉄心に分
流させることにより、騒音を増大させることなく、効率
の低下を防ぐことができる。
ずみ電圧（波形）で励磁されたり或いは負荷に高調波を
発生する機器が接続された高調波変圧器に使用すること
で、鉄心に流れる高調波磁束を高調波用磁性材からなる
鉄心に分流させ、主磁束を低磁歪材からなる巻鉄心に分
流させることにより、騒音を増大させることなく、効率
の低下を防ぐことができる。
【図１】本発明の一実施例による高周波変圧器鉄心の斜
視図
視図
【図２】図１に示す高周波変圧器鉄心を用いて構成した
高周波変圧器の模式図
高周波変圧器の模式図
【図３】負荷率と騒音（Ａスケール）、効率との関係を
示す線図
示す線図
【図４】従来例の高周波変圧器の模式図
４は一次巻線、５は二次巻線、１１は組合せ鉄心、１２
は低磁歪材からなる鉄心、１３は高周波用磁性材からな
る鉄心、Φｍは主磁束、ΦＬは洩れ磁束を示す。
は低磁歪材からなる鉄心、１３は高周波用磁性材からな
る鉄心、Φｍは主磁束、ΦＬは洩れ磁束を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】 低磁歪の磁性材を巻回してなる第１の鉄
心を中央部に配置し、その内、外周にそれぞれ高周波用
磁性材からなる第２の鉄心を配置した組合せ鉄心とし、
高周波用磁性材からなる第２の鉄心の断面積を全鉄心断
面積の１０〜３５％としてなる高周波変圧器鉄心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048985A JPH05251244A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 高周波変圧器鉄心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048985A JPH05251244A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 高周波変圧器鉄心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251244A true JPH05251244A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12818537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4048985A Pending JPH05251244A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 高周波変圧器鉄心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251244A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1122873A3 (en) * | 2000-02-07 | 2003-07-16 | Nihon Protector Co., Ltd. | Uninterruptible switching regulator |
| AT501425A1 (de) * | 2003-07-09 | 2006-08-15 | Siemens Ag Oesterreich | Übertrager für ein schaltnetzteil |
| JP2011129728A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁気部品用コア、リアクトルおよびコアブロック |
| JP2013254827A (ja) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 変圧器 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4048985A patent/JPH05251244A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1122873A3 (en) * | 2000-02-07 | 2003-07-16 | Nihon Protector Co., Ltd. | Uninterruptible switching regulator |
| AT501425A1 (de) * | 2003-07-09 | 2006-08-15 | Siemens Ag Oesterreich | Übertrager für ein schaltnetzteil |
| AT501425B1 (de) * | 2003-07-09 | 2008-08-15 | Siemens Ag Oesterreich | Übertrager für ein schaltnetzteil |
| JP2011129728A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 磁気部品用コア、リアクトルおよびコアブロック |
| JP2013254827A (ja) * | 2012-06-06 | 2013-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | 変圧器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1095601A (en) | Regulating transformer with magnetic shunt | |
| US20060077030A1 (en) | Magnet core | |
| JPH04355906A (ja) | チョ―クコイル及びスイッチング電源装置のノイズ低減装置 | |
| JPH05251244A (ja) | 高周波変圧器鉄心 | |
| JP2585303Y2 (ja) | ノイズ防止チョークコイル | |
| JP2567360Y2 (ja) | ノイズ防止チョークコイル | |
| JPH0547572A (ja) | コモンモ―ド・チヨ―クコイル及びスイツチング電源装置 | |
| JPH04116809A (ja) | 変圧器鉄心 | |
| JPH03268311A (ja) | 変圧器鉄心 | |
| Charap et al. | A core loss model for laminated transformers | |
| JPH05101943A (ja) | 三相巻鉄心 | |
| JPH03204911A (ja) | 変圧器鉄心 | |
| JPH03236204A (ja) | 三相変圧器用鉄心 | |
| JPS627101A (ja) | 複合磁心を用いたコモンモ−ドチヨ−クコイル | |
| JPH0687661B2 (ja) | ５脚鉄心型３倍周波数逓倍器 | |
| JPH06258347A (ja) | 計器用電流変成器 | |
| JPS6132506A (ja) | トランス | |
| US5886507A (en) | Controlled ferroresonant transformer | |
| JPH03241719A (ja) | Ａｃリアクター | |
| JP4241976B2 (ja) | 電源トランス | |
| JPH0562839A (ja) | 変圧器積鉄心 | |
| JPH07220942A (ja) | 変圧器の巻鉄心 | |
| JPH05182841A (ja) | 磁気集積周波数変換器用コア | |
| JP2000306745A (ja) | 電源トランス | |
| JPH0474403A (ja) | 外鉄形変圧器 |