JPH11144977A - トランス - Google Patents

トランス

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JPH11144977A
JPH11144977A JP9302416A JP30241697A JPH11144977A JP H11144977 A JPH11144977 A JP H11144977A JP 9302416 A JP9302416 A JP 9302416A JP 30241697 A JP30241697 A JP 30241697A JP H11144977 A JPH11144977 A JP H11144977A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transformer
insulating resin
core
coil
resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP9302416A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaka Fukuda
泰隆 福田
Takahiro Kikuchi
孝宏 菊地
Hideaki Kohiki
英明 小日置
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP9302416A priority Critical patent/JPH11144977A/ja
Publication of JPH11144977A publication Critical patent/JPH11144977A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、トランスに関するものであり、特
に小型電子機器などに搭載される表面実装型トランスに
好適なトランスの改良に関する。 【解決手段】 本発明のトランスは、絶縁性樹脂で埋め
込まれたコイルがコアに配設されているトランスであっ
て、前記絶縁性樹脂の少なくとも一部がコアに着接され
ており、前記絶縁性樹脂のロックウェル硬度が100 以下
で、かつ、熱伝導率が13×10-4cal/cm/sec/deg以上であ
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランスに関する
ものであり、特に小型電子機器などに搭載される表面実
装型トランスに好適なトランスである。
【0002】
【従来の技術】電子機器の小型軽量化にともない、これ
を構成する部品の小型化も強く要求されてきている。抵
抗、コンデンサ、トランスなどのチップ部品や表面実装
部品などがこの例である。トランスの出力は、コアを流
れる総磁束と磁路長に比例する。コアのサイズが小さく
なると、総磁束と磁路長は共に小さくなるので、取り扱
える電力すなわち出力が小さくなる。したがって、小型
コアで出力を大きくしようとすると、スイッチング周波
数、磁束密度、巻き線数を大きくする必要がある。しか
し、そうするとコアの発熱が大きくなり、トランスの熱
暴走や絶縁不良などの問題が発生するため、コアの温度
上昇を45℃以下に抑える必要がある。
【0003】そこで、トランス全体を絶縁性樹脂で覆う
ことにより、放熱性を高める工夫がなされてきた。しか
し、トランス全体を絶縁性樹脂で覆ってしまうと、樹脂
とトランスの線膨張係数の違いからコアに応力がかか
り、磁気特性が劣化するという問題があった。応力によ
る磁気特性劣化を防止する目的で、トランスのコイルの
みを絶縁性樹脂で覆う技術が、実開平4-70718 号公報に
開示されている。しかし、このトランスは、コイルとコ
アの間に空気層ができるので、放熱性が不十分となる問
題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
磁気特性が劣化せずかつ放熱性にも優れたトランスは未
だ開発されていないのが現状である。そこで本発明は、
磁気特性が劣化せずかつ放熱性にも優れるトランスを提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性樹脂で
埋め込まれたコイルがコアに配設されているトランスで
あって、前記絶縁性樹脂の少なくとも一部がコアに着接
されており、前記絶縁性樹脂のロックウェル硬度が100
以下で、かつ、熱伝導率が13×10-4cal/cm/sec/deg以上
であることを特徴とするトランスによって上記課題を解
決したものである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のトランス1を、図1から
図3に基づき説明する。図1は、本発明のトランスの模
式的な斜視図である。図2は、図1に示すトランスの模
式的な立体分解図を示している。ただし、図1と図2で
は、コイルを埋め込んでいる絶縁性樹脂の記載を省略し
ている。
【0007】本発明のトランスは、図示のようにE型コ
ア2aと平板状コア2bが組み合わされて形成され、E型コ
ア2aの中脚2cに一次側と二次側のそれぞれのコイル3aが
巻き付けられている。コイル3aには、それぞれに端子5
が取り付けられている。本発明者らは、上記の構造のト
ランスを、磁気特性が劣化せずかつ放熱性にも優れたト
ランスとするために種々検討を重ね、ついにコイルをモ
ールドする絶縁性樹脂に着目するに至り、その物理特性
と、モールド後の絶縁性樹脂のトランス内での充填状態
を最適化することで前記の目的を達成できることを見出
したのである。そして、種々の試作と実験を行い、絶縁
性樹脂の物理特性としては、そのロックウェル硬度を10
0 以下とし、かつ、熱伝導率を13×10-4cal/cm/sec/deg
以上とすることが好適であることを見出したのである。
また、絶縁性樹脂は、コイルを完全に埋め込み、その少
なくとも一部をコアに着接するように充填することが好
適であることを見出した。
【0008】まず、絶縁性樹脂4の充填状態を、コアと
の着接状態の違いで以下の4Typeに分類する。それぞれ
のタイプを図3に示す。図3は、図1に示すトランスの
A−A断面を示した断面図である。(a)は、絶縁性樹
脂4がコイル3aを埋め込み、トランス1のコア2a、2bに
部分的に接触するように部分的に充填されている状態を
示しており、本発明に最も好適な絶縁性樹脂4の充填状
態を示している。この絶縁性樹脂4の充填状態を、以下
Type1と呼ぶ。
【0009】(b)は、絶縁性樹脂4がコイル3aを埋め
込み、トランス1内部に完全に充填されている状態を示
す。この絶縁性樹脂4の充填状態を、以下Type2と呼
ぶ。(c)は、絶縁性樹脂4がコイル3aを埋め込み、ト
ランス1内部に完全に充填され、さらにトランス全体も
被覆している状態を示す。この絶縁性樹脂4の充填状態
を、以下Type3と呼ぶ。
【0010】(d)は、絶縁性樹脂4がコイル3aのみを
埋め込み、トランス1のコア2a、2bには接触しないよう
に部分的に充填されている状態を示す。この絶縁性樹脂
4の充填状態を、以下Type4と呼ぶ。Type4は、従来か
ら行われている充填状態を示している。表1は、絶縁性
樹脂の物理特性であるロックウェル硬度と熱伝導率、そ
して、絶縁性樹脂のトランスへの充填状態をかえた代表
的ないくつかのケースについて実験を行った結果をまと
めた表である。表1では、実験の結果として、通電時の
トランスの上昇温度と磁気特性として鉄損値を示してい
る。また、表1には、トランスへの充填状態に対応し
て、上記の各タイプType1〜Type4を表示してある。
【0011】
【表1】
【0012】ここで、絶縁性樹脂としてはシリコーン樹
脂にアルミナフィラーを混合したものを用いており、そ
の物理特性は絶縁性樹脂中のアルミナフィラー量をかえ
ることで変化させている。表1で用いたトランスは、E
コアの中脚の周りに一次コイル15ターン、二次コイル15
ターンの巻き線を施している。また、印加する周波数は
200kHz、磁束密度は0.2Tの各条件で実験している。
【0013】表1のcase1からcase11は、本発明の好適
範囲での例であり、case12からcase18は、好適範囲を外
れた例を示している。特に、case12は、Type4の従来例
での結果を示している。本発明では、絶縁性樹脂がトラ
ンスと着接していることから放熱性を向上させることが
可能となっており、トランスの温度上昇を抑えることが
できる。ここで絶縁性樹脂の熱伝導率を13×10-4cal/cm
/sec/deg以上と限定したのは、これ未満では放熱の効果
が少なくなり、温度上昇が大きくなってしまうからであ
る。
【0014】また、絶縁性樹脂のロックウェル硬度を10
0 以下にした理由は以下のためである。すなわち、フェ
ライトは一般に大きな磁歪定数を有するため、応力が加
わると磁気弾性効果により磁気特性が劣化する。ここ
で、樹脂モールド時にフェライトが圧縮されると、透磁
率が劣化し鉄損が増加するなどの磁気特性の劣化が著し
くなり、フェライトコアの温度上昇を招く結果となる。
これを防止するためには、絶縁性樹脂のロックウェル硬
度を100 以下にする必要がある。
【0015】とくに、ロックウェル硬度が100 を超える
場合、磁気特性の劣化が顕著となり、上記のフェライト
コアの温度上昇だけでなく、磁気特性上も問題であり、
採用する事ができない。絶縁性樹脂は、熱伝導率が13×
10-4cal/cm/sec/deg以上かつロックウェル硬度が100 以
下のものであれば良い。たとえば、前述の熱伝導が良好
なアルミナフィラーを含有したシリコーン樹脂を好適で
あるとしてあげることができるが、これに限定されるも
のではない。
【0016】絶縁性樹脂は、コイル部全体と少なくとも
コアの一部とが接触している必要がある。絶縁性樹脂が
コイル全体と少なくともコアの一部との両方に接触する
ことで、トランスの温度上昇を効率的に抑えることがで
きるのである。さらに、絶縁性樹脂として、熱伝導率が
13×10-4cal/cm/sec/deg以上かつロックウェル硬度が10
0 以下のものを使用しているため、トランスの磁気特性
の劣化も少ないのである。なお絶縁性樹脂は、コア全部
と接触していてもよいことは、表1の結果からも明らか
である。
【0017】コアは、E型コアと、I型コアまたは平板
状のコアを組み合わせたものが好ましい。コアの材質は
特には限定されないが、トランスの性能の面からフェラ
イトが好ましい。特に、Ni-Zn 系フェライト、Mn-Zn 系
フェライトなどが好ましい。コイルは銅、銀などの導電
性物質からなるものであればよい。ここで、本発明で
は、絶縁性樹脂のロックウェル硬度を100 以下に制限し
ているため、トランス全体を絶縁性樹脂で覆っても、コ
アに応力がかかって磁気特性が劣化することはなく、磁
気特性も劣化しないことが確認できた。
【0018】
【発明の効果】本発明によって、トランスの温度上昇が
小さく、かつトランス特性の劣化が小さいトランスを提
供することが可能となった。このトランスは小型電子機
器などに特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用するトランスの模式的な斜視図で
ある。
【図2】図1に示すトランスの模式的な立体分解図であ
る。
【図3】図1に示すトランスのA−A断面を示す断面図
であり、(a)は、絶縁性樹脂がコイルを埋め込み、ト
ランスのコアに部分的に接触するように部分的に充填さ
れている状態を示す。(Type1) (b)は、絶縁性樹脂がコイルを埋め込み、トランス内
部に完全に充填されている状態を示す。(Type2) (c)は、絶縁性樹脂がコイルを埋め込み、トランス内
部に完全に充填され、さらにトランス全体を被覆してい
る状態を示す。(Type3) (d)は、絶縁性樹脂がコイルのみを埋め込み、トラン
スのコアには接触しないように部分的に充填されている
状態を示す。(Type4)
【符号の説明】
1 トランス 2a E型コア 2b 平板状コア 2c 中脚 3a コイル 4 絶縁性樹脂 5 端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性樹脂で埋め込まれたコイルがコア
    に配設されているトランスであって、前記絶縁性樹脂の
    少なくとも一部がコアに着接されており、前記絶縁性樹
    脂のロックウェル硬度が100 以下で、かつ、熱伝導率が
    13×10-4cal/cm/sec/deg以上であることを特徴とするト
    ランス。
JP9302416A 1997-11-05 1997-11-05 トランス Pending JPH11144977A (ja)

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