JPS6335089B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、継目なしに閉じた環状磁心と一次巻
線および二次巻線とを有し、両巻線が、可撓性の
ある板状の絶縁材料製保持体上に並行して取付け
られた複数の細長い形状の導体をもち、保持体が
これら導体と共に磁心に通されて曲げられ、導体
の端部が互いに接続されてコイルを形成してい
る、パルス変成器に関する。

パルス変圧器とも称されるパルス変成器は、小
さくて良好な変成特性をもたねばならず、これは
急速なパルス立上り時間および立下り時間を意味
する。このため変成器磁心として継目のない閉じ
た環状磁心が好ましい。しかしこのような環状磁
心は、巻線を作業に便利なように取付けられない
という欠点をもつている。

現在市販されているパルス変成器の巻線は巻回
はＵ字状の湾曲電線により形成され、これらの湾
曲電線は保持印刷配線板の星形に配置された導体
片へのろう着により巻線となるように接続されて
いる（例えばフランス出願第2394878号に記載さ
れている）。さらに公知のパルス変成器では、一
次巻線および二次巻線の同心的な中心開口へ特殊
なやり方で磁石材料が入れられて、完全な変成器
が得られるようになつている。同じような方策が
米国特許出願第3659240号にも示されており、厚
膜導体片を閉じた磁心上へ順次取付けることによ
り、２つのコイルしたがつて完全なパルス変成器
が形成される。

最後にアイビーエム技報、第12巻第６号、1969
年11月、ニユーヨークから公知の変換器では、絶
縁材料からなる可撓保持板が、その上に設けられ
た複数の導体片と共に１つのコイルを形成してい
る。このため保持板は導体片と共に方形開口をも
つ方形磁心に通され、ループ状に折り畳まれる。
続いて互いにつながる導体片は互いに電気接続例
えばろう着される。

高いパルス繰返し数例えば16MHz用に使用され
るパルス変成器では、変成器の巻線が電磁外乱に
対して遮蔽されているのが有利である。しかしこ
のような遮蔽体は公知の変成器では直ちに取付け
可能でない。したがつて本発明の課題は、簡単に
製造され、外部から到来するすべての電磁外乱に
対して巻線を遮蔽されているパルス変成器を提示
することにある。特に導線遮蔽体および（あるい
は）接地された導線部分を介して接続導線等から
入つてくるような外乱に対しても遮蔽することが
望ましい。

この課題を解決するため本発明によれば、各保
持体が導体の少なくとも２つの層を保持する絶縁
材料の少なくとも１つの層からなり、２つの層の
導体のうち一方の層の導体が両端に互いにまたは
他の導体に電気接続可能な接続点をもち、他方の
層の導体が一端に互いにまたは他の導体に電気接
続可能な接続点をもち、両端に接続点をもつ一方
の層の導体が、一端に接続点をもつ他方の層の導
体より幅が狭く、かつ一端に接続点をもつ他方の
層の導体により外部に対して大部分覆われ、それ
により電気的に遮蔽されるように配置されてい
る。

本発明によるパルス変成器は非常に良好な電気
的性質をもち、変成器により伝送されるデイジタ
ル信号は外乱の影響をほとんど受けず、公知の変
成器に比較して製造費が著しく低減されることが
わかつた。さらにパルス変成器を使用する際、電
子接続装置が簡単化され、安全性に対する最高の
要求を満たす信号導線と給電導線をうまく組合わ
せることができる。しかも本発明によれば、一次
巻線および二次巻線を可撓性のあるテープ状の単
位体として構成し、環状磁心へ通した後導体の層
の端部にある接続点を互いに電気的に接続するこ
とにより閉じたコイル状巻線が形成されるので、
変成器の製造および組立てが著しく簡単になる。

６つの図について本発明の実施例を以下に詳細
に説明する。

第１図は保持を行なう印刷配線板上に取付けら
れたパルス変成器の断面を示している。１１はこ
の印刷配線板で、絶縁材料１２と下部導体層１３
と上部導体層１４と中間導体層１５とからなる３
層板として構成されている。印刷配線板１１に
は、なるべく同軸プラグを介して同軸ケーブル２
０が接続されている。同軸ケーブル２０の中心導
体２１は上部導体層１４にある切欠き２２を経
て、中間導体層１５にある導体片へ導電接続され
ている。２３は交差接続片で、これを介して同軸
ケーブル２０の遮蔽体が、保持印刷配線板１１の
上部導体層１３および上部導体層１４へ接続され
ている。

中間導体層１５にある導体片の幅は、層１５と
１３，１４との間隔および絶縁材料１２の電気的
性質と共に、同軸ケーブル２０の特性インピーダ
ンスに等しい特性インピーダンスが生ずるように
選定されている。この特性インピーダンスは例え
ば75Ωとすることができる。

３０は継目なしの強磁性環状磁心で、その開口
へパルス変成器の一次巻線および二次巻線を形成
するため２つの可撓印刷配線板３１および３２が
通つている。両方の印刷配線板はループ状に曲げ
られ、ピン３６ないし３９または４６ないし４９
を介して保持印刷配線板１１へ機械的にまた少な
くとも一部電気的に接続されている。例えばピン
３９は保持印刷配線板１１の下部導体層１３およ
び上部導体層１４を可撓印刷配線板３１の対応す
る層へ接続している。ピン３６は導体片１５を一
次巻線３１の始端へ接続している。他のピン３７
および３８は可撓印刷配線板３１の点のみを互い
に接続している。接続方法を第２図についてさら
に説明する。

第１図の右側にある上部導体層１４と左側にあ
る対応した層４４との間には中間範囲４２があ
り、この中間範囲４２には印刷配線板１１の下面
にある中間範囲４１が対応している。中間範囲４
１および４２によつて、同軸ケーブル外被の電位
にある導体範囲１３および１４と電子回路例えば
増幅回路あるいは駆動回路の基準電位にある導体
範囲４３および４４との電気的分離が行なわれ
る。これによりパルス変成器の入力範囲と出力範
囲との完全な電気的分離が行なわれる。

第２図は第１図に符号３１をつけたテープ状の
印刷配線板を示している。５１ないし５７は重な
つて互いに溶接された７つの層で、そのうち層５
１，５３，５５および５７が絶縁材料からなり、
層５２，５４および５６が金属例えば銅からでき
ている。すべての層はその横方向より大きい明確
な縦方向をもつている。すべての層は中間範囲に
穴あるいは接続点をもつていない。これらの穴あ
るいは接続点は多層印刷配線板の端部に設けられ
ている。印刷配線板の寸法は例えば0.5×５×50
mmとすることができる。

上部金属層５２は２つの切欠き７１および７２
とろう着接続点７０をもつている。下部金属層５
６は対応する切欠き８７および８６とろう着接続
点８８をもち、これらの切欠きおよび接続点は層
５２の対応する切欠きおよび接続点に対して対称
に設けられている。中間金属層５４は、例えば縦
方向に２列で前後して設けられたそれぞれ２つの
ろう着接続点７５ないし８１により限定される３
つの導体片８２ないし８４を含んでいる。

溶接された状態で重なるすべての層５１ないし
５７は、層のどれかにろう着支持点が設けられて
いる個所に、一貫する穴６０ないし６７をもち、
これらの穴はめつきされ、すなわちその壁は金属
性であり、種々の金属層５２，５４および（ある
いは）５６にあるろう着支持点に導電接続されて
いる。

パルス変成器の組立ては、可撓印刷配線板３１
および３２を環状磁心３０へ通し、続いて第１図
に示すようにループ状に正しく曲げることによつ
て行なわれる。第１図に示すピン３６ないし３９
または４６ないし４９を重なる穴６３と６４、６
２と６５、６１と６６または６０と６７へ通し、
これらのピンをめつきされた穴へろう着すること
によつて、印刷配線板１１と次の接続が行なわれ
る。すなわちピン３９は６０および６７を介して
ろう着支持点７０，８１および８８を保持印刷配
線板１１の導体層１３および１４へ接続する。ピ
ン３８は穴６１および６６を介してろう着支持点
７５と８０を互いに接続する。ピン３７は穴６２
および６５を介してろう着支持点７６と７９を互
いに接続する。ピン３６は穴６３および６４を介
してろう着支持点７７および７８を保持印刷配線
板１１の導体片１５へ接続する。

こうして同軸ケーブル２０の中心導体２１へ導
体片１５およびピン３９を介して接続されている
３つの巻回の巻線が生ずる。３つの巻回は導体片
８２，８３および８４とピン３７および３８から
できている。この巻線の端部はピン３９を介して
保持印刷配線板１１の導体層１３および１４へ、
したがつて同軸ケーブル２０の外被の電位へ接続
されている。

可撓印刷配線板３１の層５２および５６は、ろ
う着状態でそれぞれ１つの点を介して導体層１３
および１４へ接続され、前述した巻線をほとんど
完全に包囲する２つの遮蔽層を形成している。こ
れらの遮蔽層は環状に曲げられているが、閉じた
環は形成していない。遮蔽層の接続点７０または
８０に関する曲げ方向は互いに逆向きで、その幅
は、これら遮蔽層の間にあつて巻線を形成する導
体片８２ないし８４を幅広く覆うような大きさに
なつている。それにより層５３ないし５４の層厚
が小さいことを考慮して、導体片が全面を電磁外
乱に対して遮蔽されるようにすることができる。

第１図によるパルス変成器では、一次巻線およ
び二次巻線を同じような可撓印刷配線板３１およ
び３２により形成することができる。この場合変
成比が１：１のパルス変成器が得られる。しかし
種々の印刷配線板を使用することにより、簡単に
他の変成比とすることもできる。さらに例えば中
間層５４を４つの導体片とすれば、１つの接続ピ
ンを中間タツプとして設け、それにより２＋２の
巻回をもつ巻線が得られる。

第１図および第２図に示す構成のほかに、多く
の変形例がある。これら変形例の１つによれば、
可撓印刷配線板の層５２および５６は対称でな
く、同一に形成される。したがつて印刷配線板の
ループ状折り曲げの際、その接続点に関して同じ
曲げ方向をもつ２つの遮蔽層が得られる。

３つの並列な導体片８２ないし８４をもつ層５
４の代りに、３つより多いかあるいは少ない導体
片をもつ導体層を使用することができる。さらに
１つのこのような層の代りに複数のこのような層
を重ねて、３つより多い巻回をもつ巻線を構成す
ることもできる。

第２図のように３つの金属層をもつ印刷配線板
の代りに、第３図のような２層板を設けることも
できる。この図では例えば接続点を両端にもちか
つ巻線を形成する４つの導体片９０ないし９３
が、一方の板面９４に設けられている。他方の板
面にはただ１つの大きい面積の金属層９６があ
る。導体片９０ないし９３に対して平行に板を折
り畳むことにより、層９６の一方の半分がこれら
導体片９０ないし９３の上方に位置し、他方の半
分が下面に留まることになる。こうして互いに絶
縁された導体片から構成されかつ全面を外部に対
して遮蔽された単位体が得られる。絶縁被覆層９
７は外部に対する絶縁を行ない、開いた折り畳み
端９８における溶接を可能にする。

上述した折り畳み印刷配線板と同じように、巻
線を形成する導体片が絶縁電線例えばエナメル線
からなる同じ機能の単位体も構成可能である。第
４ａ図は互いにずれて平行になつているこれら電
線１０１ないし１０３の平面図を示し、これらの
電線は導体層を保持するそれぞれ１つの絶縁層に
より上面および下面を保持されて、１つの単位体
が構成され、中間にあつて両端に接続点をもつ導
体片が、遮蔽層により外部に対して遮蔽されてい
る。接続点は電線１０１ないし１０３を側方へ引
出すことによつて形成するか、あるいはそれぞれ
の電線が側方を穴あけされて絶縁物を除去される
ように設けられた穴１０４ないし１０６によつて
形成することがきる。こうして形成された穴は電
気めつきされ、したがつて第２図の穴６０ないし
６７と完全に同じである。

第４ｂ図はループとなるように曲げられたこの
ような単位体を示している。突出する電線１０１
ないし１０３は、その絶縁物を除去された端部を
直接穴１０４ないし１０６へろう着されている。
したがつて第１図に示したピン３６ないし３９ま
たは４６ないし４９は不要になる。

ただ１つの閉じたフエライト環の代りに、変成
器として同軸的に並べて配置された２つあるいは
それ以上のフエライト磁心を使用し、その開口へ
可撓印刷配線板３１および３２を通すことができ
る。

同軸ケーブル２０を機械的にのみ保持印刷配線
板１１へ取付け、その中心導体２１を可撓印刷配
線板３１の巻線始端へ直接接続することもでき
る。

高い電圧に対して良好な絶縁耐力を保証するた
め、可撓印刷配線板の遮蔽層５２および５６を中
間で唖鈴形に幅狭くして、曲げ個所で絶縁層溶接
の絶縁性能を改善することができる。

フエライト磁心をループ状に貫通する代りに、
可撓印刷配線板３１および３２を第５図のように
少し弧状にして磁心へ通すことができる。この場
合例えば可撓印刷配線板８９は、環状磁心３０の
両側でピン９１ないし９８により保持印刷配線板
１１上へ電気的および機械的に取付けられてい
る。第２図の８２，８３，８４のような導体片
は、ここでは保持印刷配線板１１上の導体片９０
により補うか、あるいは環状磁心３０を貫通しな
い第２の可撓印刷配線板により補うことができ
る。

最後に第６図は、同軸的に重なる３つの継目な
しフエライト磁心３０．１，３．０．２，および
３０．３とループ状に曲げられた２つの巻線単位
体例えば第２図について述べたような印刷配線板
３１および３２とから構成される完全なパルス変
成器用担体１１０を概略的に示している。右の単
位体のピン１１２および１１３は前述したように
巻線を形成する導体片を接続し、この単位体を担
体１１０へ固定している。残りのピン１１１およ
び１１４は担体１１０から引出されて、ろう着ピ
ンとして保持印刷配線板１１への接続に役立つ。
巻線単位体は延長部１１５をもち、この延長部は
可撓印刷配線板３１の遮蔽層と電気的に接続され
る付加的な遮蔽層をもつている。この延長部１１
５は舌片状にピン上端の上方へ曲げられ、これら
を電気的に遮蔽する。保持印刷配線板１１の層１
４は下側において同じ機能を引受ける。これによ
り遮蔽性能がさらに改善される。第２の巻線単位
体３２に対しても同じことがいえる。

もちろんパルス変成器の２つの巻線単位体のル
ープの巻き方向は、第６図のように同じ向きにあ
るいは少し変つた形状寸法で逆向きにすることも
できる。

上述したようなパルス変成器は、例えば電子回
路装置と急速デイジタル信号の伝送用伝送線路と
の絶縁変成器として使用される。その際第１図に
示すように、伝送線路は同軸ケーブル２０とし
て、あるいはデイジタル信号に適した他のケーブ
ル例えば２つの心線対からなる四線式線路として
構成することができる。この線路へデイジタル信
号のほかに公知のように給電電流を流すこともで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は保持印刷配線板上に取付けられたパル
ス変成器の中心を通る断面図、第２図は多層可撓
印刷配線板の展開斜視図、第３図は別の可撓印刷
配線板の断面図、第４ａ図は絶縁電線をもつ可撓
単位体の平面図、第４ｂ図はこの単位体の側面
図、第５図は保持印刷配線板上に取付けられた第
２のパルス変成器の断面図、第６図は保持体をも
つパルス変成器の断面図である。 １１……保持印刷配線板、３０……環状磁心、
３１……一次巻線、３２……二次巻線、５２，５
６，８２，８３，８４……導体、５１，５３，５
５，５７……絶縁材料層、７０，７５，７６，７
７，７９，８０，８１，８８……接続点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 継目なしに閉じた環状磁心３０，３０．１〜
   ３０．３と一次巻線３１および二次巻線３２とを
   有し、両巻線３１，３２が、可撓性のある板状の
   絶縁材料５１，５３，５５，５７，９７製保持体
   上に並行して取付けられた複数の細長い形状の導
   体８２〜８４，９０〜９３，１０１〜１０３をも
   ち、保持体がこれら導体８２〜８４，９０〜９
   ３，１０１〜１０３と共に磁心３０，３０．１〜
   ３０．３に通されて曲げられ、導体８２〜８４，
   ９０〜９３，１０１〜１０３の端部が互いに接続
   されてコイルを形成している変成器において、各
   保持体が導体５２，５６，９６および５４または
   ８２〜８４，９０〜９３，１０１〜１０３の少な
   くとも２つの層を保持する絶縁材料５１，５３，
   ５５，５７，９７の少なくとも１つの層からな
   り、２つの層の導体のうち一方の層の導体５４ま
   たは８２〜８４，９０〜９３，１０１〜１０３が
   両端に互いにまたは他の導体に電気接続可能な接
   続点７５，８１，７６，８０，７７，７９をも
   ち、他方の層の導体５２，５６，９６が一端に互
   いにまたは他の導体に電気接続可能な接続点７
   ０，８８をもち、両端に接続点をもつ一方の層の
   導体８２，８３，８４，９０〜９３，１０１〜１
   ０３が、一端に接続点をもつ他方の層の導体５
   ２，５６，９６より幅が狭く、かつ一端に接続点
   をもつ他方の層の導体５２，５６，９６により外
   部に対して大部分覆われ、それにより電気的に遮
   蔽されるように配置されていることを特徴とす
   る、パルス変成器。 ２ 保持体および導体がテープ状で多層の印刷配
   線板３１，３２として構成されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載のパルス変
   成器。 ３ 印刷配線板３１，３２が導体５２，５４，５
   ６の３つの層をもち、中間の層がそれぞれ両端に
   接続点を有する複数の導体８２，８３，８４の接
   続点７７，７９，７６，８０，７５，８１が縦方
   向に前後して配置され、中間層の外側にある層が
   一端に接続点を有するそれぞれ１つの導体５２，
   ５６をもち、両端に接続点を有する導体８２，８
   ３，８４の接続点７７，７９，７６，８０，７
   ５，８１を覆わないように配置された切欠き７
   １，７２，８６，８７が、外側層の導体５２，５
   ６に形成されていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項に記載のパルス変成器。 ４ 印刷配線板３１，３２が導体の２つの層をも
   ち、一方の層の導体９６が一端に接続点をもち、
   他方の層の導体９０〜９３が両端に接続点をも
   ち、印刷配線板３１，３２がその縦中心線のまわ
   りに平行に折り畳まれて、一端に接続点をもつ導
   体９６が両端に接続点をもつ導体９０〜９３のほ
   ぼ全面を覆つていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第１項に記載のパルス変成器。 ５ 印刷配線板３１，３２が穴６０〜６７をも
   ち、これらの穴に接続ピン３６〜３９，４６〜４
   ９，１１１〜１１４が取付けられ、これら接続ピ
   ンにより印刷配線板の導体が互いにまたは他の導
   体に接続可能であることを特徴とする、特許請求
   の範囲第３項または第４項に記載のパルス変成
   器。 ６ 印刷配線板３１，３２が接続ピン１１１〜１
   １４を含む延長部１１５をもち、この延長部１１
   ５が遮蔽体として上方へ舌片状に曲げられて、接
   続ピンの露出する端部を覆つていることを特徴と
   する、特許請求の範囲第５項に記載のパルス変成
   器。 ７ 一方の層の導体が並行して設けられた複数の
   電線１０１〜１０３からなり、この層の両側に絶
   縁材料層と遮蔽層としての導体の他方の層がそれ
   ぞれ設けられ、ループ状に曲げられた巻線の端部
   から、電線１０１〜１０３の一端が外部へ導出さ
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項に記載のパルス変成器。 ８ 一端に接続点を有する他方の層の２つの導体
   ５２，５６の接続点７０，８８が導体の同じ側の
   端部に設けられていることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項に記載のパルス変成器。 ９ 一端に接続点を有する他方の層の２つの導体
   ５２，５６の接続点７０，８８が導体の互いに反
   対側の端部に設けられていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項に記載のパルス変成器。 １０ 磁心が同軸的に設けられた３つの独立なフ
   エライト磁心３１．１，３０．２，３０．３から
   構成されていることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載のパルス変成器。