JP3305997B2 - 磁気バイアスされた誘導電磁器 - Google Patents
磁気バイアスされた誘導電磁器Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性材料からなる
コアの外周に巻回されて、直流が重畳された交流が印加
されるコイルを持つトランスやチョークのような誘導電
磁器に関する。
コアの外周に巻回されて、直流が重畳された交流が印加
されるコイルを持つトランスやチョークのような誘導電
磁器に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流が重畳された交流電流を通すトラン
スやチョークのような誘導電磁器では、直流分が作る磁
界分だけ偏移し交流の動作点が移動し飽和までの余裕度
が少なくなるので、その直流分が大きい場合、使用する
コアが磁気飽和しないように、磁気回路にギャップを設
け、その距離を大きくすることで磁気抵抗を増加させ、
磁気飽和をしないようにする手段が一般的である。しか
し、このような方法では直流に対しても交流に対しても
磁気抵抗を増す結果となる。
スやチョークのような誘導電磁器では、直流分が作る磁
界分だけ偏移し交流の動作点が移動し飽和までの余裕度
が少なくなるので、その直流分が大きい場合、使用する
コアが磁気飽和しないように、磁気回路にギャップを設
け、その距離を大きくすることで磁気抵抗を増加させ、
磁気飽和をしないようにする手段が一般的である。しか
し、このような方法では直流に対しても交流に対しても
磁気抵抗を増す結果となる。
【０００３】そこで、直流に依る偏移を抑えるために、
例えば、ギャップの中に、コイルに流れる直流成分が作
る磁界を打ち消すような方向に永久磁石を挿入し、コア
の磁気回路に直流磁気バイアスを付加することが知られ
ている。
例えば、ギャップの中に、コイルに流れる直流成分が作
る磁界を打ち消すような方向に永久磁石を挿入し、コア
の磁気回路に直流磁気バイアスを付加することが知られ
ている。
【０００４】また、上記コアの磁気回路に適切な大きさ
の直流磁気バイアスを付加することにより、図６のよう
に、交流の印加によるコアのＢ−Ｈ曲線がコアの磁化原
点をほぼ中心として、この原点を取り囲む閉曲線を形成
するようにして、該誘導電磁器の鉄損を、磁気バイアス
を付加しないときの斜線で示す鉄損ＩＲ２から、付加し
たときの斜線で示す鉄損ＩＲ１に減少させて、効率を向
上させることも知られている（特願平５−３４４４３３
号公報）。
の直流磁気バイアスを付加することにより、図６のよう
に、交流の印加によるコアのＢ−Ｈ曲線がコアの磁化原
点をほぼ中心として、この原点を取り囲む閉曲線を形成
するようにして、該誘導電磁器の鉄損を、磁気バイアス
を付加しないときの斜線で示す鉄損ＩＲ２から、付加し
たときの斜線で示す鉄損ＩＲ１に減少させて、効率を向
上させることも知られている（特願平５−３４４４３３
号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ギャップに永
久磁石を挿入する場合、ギャップ長が非常に短く、ま
た、ギャップの断面積が大きいため、ＮＳ極が近接した
偏平な永久磁石を挿入することとなり、大きな反磁界が
生じて、十分な磁気バイアスが得られない場合がある。
また、この誘導電磁器を駆動したとき、その磁極間にか
かる反磁界により、減磁してしまう場合がある。その
他、ギャップに高周波磁界が加わった場合、磁束が永久
磁石内を通過するため、磁石内にうず電流が発生し、渦
流損となって効率が低下するという問題もあった。この
ため、ギャップに永久磁石を挿入する場合、比較的低周
波を扱う誘導電磁器にしか使用できなかった。
久磁石を挿入する場合、ギャップ長が非常に短く、ま
た、ギャップの断面積が大きいため、ＮＳ極が近接した
偏平な永久磁石を挿入することとなり、大きな反磁界が
生じて、十分な磁気バイアスが得られない場合がある。
また、この誘導電磁器を駆動したとき、その磁極間にか
かる反磁界により、減磁してしまう場合がある。その
他、ギャップに高周波磁界が加わった場合、磁束が永久
磁石内を通過するため、磁石内にうず電流が発生し、渦
流損となって効率が低下するという問題もあった。この
ため、ギャップに永久磁石を挿入する場合、比較的低周
波を扱う誘導電磁器にしか使用できなかった。
【０００６】一方、磁石の減磁の防止と鉄損の低減を図
るために、図７に示すような磁気バイアスされた誘導電
磁器も知られている（実願平１−１５３２５４号公
報）。この誘導電磁器は、コア５１の一方の足部にコイ
ル５２が巻かれ、ＥＩ型コアの外足部に相当する他方の
足部にギャップ５３が設けられたものであり、ギャップ
５３に永久磁石を挿入するのではなく、その両端間にま
たがる永久磁石５４を取り付けて、磁気バイアスを付加
する。しかし、この場合、鉄損を減少させ効率を向上さ
せることはできるが、コア５１の巻線部から離れた足部
にギャップ５３があるためにこの足部の磁気抵抗が大き
くなる結果、漏れ磁束５６が大きくなり、周辺回路及び
機器に誘導障害等の悪影響を与えるという問題があっ
た。特に、高周波回路に使用した場合に、その影響が大
きくなる。
るために、図７に示すような磁気バイアスされた誘導電
磁器も知られている（実願平１−１５３２５４号公
報）。この誘導電磁器は、コア５１の一方の足部にコイ
ル５２が巻かれ、ＥＩ型コアの外足部に相当する他方の
足部にギャップ５３が設けられたものであり、ギャップ
５３に永久磁石を挿入するのではなく、その両端間にま
たがる永久磁石５４を取り付けて、磁気バイアスを付加
する。しかし、この場合、鉄損を減少させ効率を向上さ
せることはできるが、コア５１の巻線部から離れた足部
にギャップ５３があるためにこの足部の磁気抵抗が大き
くなる結果、漏れ磁束５６が大きくなり、周辺回路及び
機器に誘導障害等の悪影響を与えるという問題があっ
た。特に、高周波回路に使用した場合に、その影響が大
きくなる。
【０００７】本発明は上記問題点を解決して、高周波回
路に使用する場合であっても、高効率化および誘導障害
等の軽減が可能な磁気バイアスされた誘導電磁器を提供
することを目的としている。
路に使用する場合であっても、高効率化および誘導障害
等の軽減が可能な磁気バイアスされた誘導電磁器を提供
することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の磁気バイアスされた誘導電磁器は、中足
部とその両側の外足部を有するＥ型コアおよびＩ型コア
からなり、磁気回路を形成するコアと、上記Ｅ型コアの
中足部の外周に巻回されて、直流が重畳された交流が印
加されるコイルとを備え、上記中足部の先端とＩ型コア
間にギャップを有する誘導電磁器であって、上記中足部
の先端の側面に設けられて、少なくとも上記Ｅ型コアの
磁気回路に磁気バイアスを付加する磁気バイアス付加手
段を備え、上記コアは、上記磁気バイアス付加手段によ
り磁気バイアスのかからない磁気回路部分の通路面積を
増大させる膨出部を有している。
に、請求項１の磁気バイアスされた誘導電磁器は、中足
部とその両側の外足部を有するＥ型コアおよびＩ型コア
からなり、磁気回路を形成するコアと、上記Ｅ型コアの
中足部の外周に巻回されて、直流が重畳された交流が印
加されるコイルとを備え、上記中足部の先端とＩ型コア
間にギャップを有する誘導電磁器であって、上記中足部
の先端の側面に設けられて、少なくとも上記Ｅ型コアの
磁気回路に磁気バイアスを付加する磁気バイアス付加手
段を備え、上記コアは、上記磁気バイアス付加手段によ
り磁気バイアスのかからない磁気回路部分の通路面積を
増大させる膨出部を有している。
【０００９】上記構成によれば、中足部の先端の側面に
設けられた磁気バイアス付加手段が、少なくとも上記Ｅ
型コアの磁気回路に磁気バイアスを付加するので、この
付加された磁気バイアスにより、コアの磁気回路の大部
分を占めるＥ型コアの磁気回路の鉄損を減少させて効率
を向上させることができる。また、ギャップをＥ型コア
の中足部の先端とＩ型コア間に設けているので、漏れ磁
束が少なくなり、高周波回路に用いる場合であっても周
辺回路及び機器への誘導障害等を軽減できる。さらに、
磁気バイアスがかからず鉄損が減少しない磁気回路部分
の通路面積を増大しているので、この部分の鉄損を減少
させることができる。
設けられた磁気バイアス付加手段が、少なくとも上記Ｅ
型コアの磁気回路に磁気バイアスを付加するので、この
付加された磁気バイアスにより、コアの磁気回路の大部
分を占めるＥ型コアの磁気回路の鉄損を減少させて効率
を向上させることができる。また、ギャップをＥ型コア
の中足部の先端とＩ型コア間に設けているので、漏れ磁
束が少なくなり、高周波回路に用いる場合であっても周
辺回路及び機器への誘導障害等を軽減できる。さらに、
磁気バイアスがかからず鉄損が減少しない磁気回路部分
の通路面積を増大しているので、この部分の鉄損を減少
させることができる。
【００１０】上記磁気バイアス付加手段は、上記中足部
の先端の側面と両側の外足部間にそれぞれ掛け渡された
一対の永久磁石であるのが好ましい。この構成によれ
ば、上記中足部の先端の側面と外足部間に掛け渡された
永久磁石により、上記Ｅ型コアの磁気回路に磁気バイア
スが付加されて、Ｅ型コアの磁気回路の鉄損を減少させ
ることができる。
の先端の側面と両側の外足部間にそれぞれ掛け渡された
一対の永久磁石であるのが好ましい。この構成によれ
ば、上記中足部の先端の側面と外足部間に掛け渡された
永久磁石により、上記Ｅ型コアの磁気回路に磁気バイア
スが付加されて、Ｅ型コアの磁気回路の鉄損を減少させ
ることができる。
【００１１】上記磁気バイアス付加手段は、上記中足部
の相対向する側面とＩ型コア間にそれぞれ掛け渡された
一対の永久磁石および継鉄であるのが好ましい。この構
成によれば、上記中足部の先端の側面とＩ型コア間に掛
け渡された永久磁石および継鉄により、上記Ｅ型コアだ
けでなくＩ型コアの一部の磁気回路にも磁気バイアスが
付加されて、鉄損をさらに減少させることができる。
の相対向する側面とＩ型コア間にそれぞれ掛け渡された
一対の永久磁石および継鉄であるのが好ましい。この構
成によれば、上記中足部の先端の側面とＩ型コア間に掛
け渡された永久磁石および継鉄により、上記Ｅ型コアだ
けでなくＩ型コアの一部の磁気回路にも磁気バイアスが
付加されて、鉄損をさらに減少させることができる。
【００１２】上記継鉄は、上記コアを形成する磁性材料
と同等以上の高飽和磁束密度を持つ材料からなるのが好
ましい。これにより、継鉄の断面積を低減することがで
き磁束を効率的にコアに通すことができることとなるの
で、小型化でき省スペース化が可能となる。
と同等以上の高飽和磁束密度を持つ材料からなるのが好
ましい。これにより、継鉄の断面積を低減することがで
き磁束を効率的にコアに通すことができることとなるの
で、小型化でき省スペース化が可能となる。
【００１３】
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係
る磁気バイアスされた誘導電磁器の一種であるトランス
の正面図を示す。
基づいて説明する。図１に、本発明の第１実施形態に係
る磁気バイアスされた誘導電磁器の一種であるトランス
の正面図を示す。
【００１５】このトランス１は、中足部６とその両側の
外足部８，８を有するＥ型コア３およびＩ型コア４から
なり、磁気回路ＭＣを形成するＥＩ型のコア２を備えて
いる。この磁気回路ＭＣはＥ型コア３内の磁気回路ＭＣ
１とＩ型コア４内の磁気回路ＭＣ２とからなる。また、
直流が重畳された交流が印加されるコイル５は、上記Ｅ
型コア３の中足部６および外足部８，８とＩ型コア４と
により囲まれた矩形の窓部７，７に位置し、この中足部
６の外周に巻回されている。
外足部８，８を有するＥ型コア３およびＩ型コア４から
なり、磁気回路ＭＣを形成するＥＩ型のコア２を備えて
いる。この磁気回路ＭＣはＥ型コア３内の磁気回路ＭＣ
１とＩ型コア４内の磁気回路ＭＣ２とからなる。また、
直流が重畳された交流が印加されるコイル５は、上記Ｅ
型コア３の中足部６および外足部８，８とＩ型コア４と
により囲まれた矩形の窓部７，７に位置し、この中足部
６の外周に巻回されている。
【００１６】トランス１には、上記Ｅ型コアの中足部６
の先端６ａとＩ型コア４間に、コア２の磁気回路ＭＣの
磁気飽和を高磁界側へずらせるために、ギャップ１０が
設けられている。また、上記Ｉ型コア４は所定高さのコ
ア付加部（膨出部）４ａを一体形成して上部に積み増し
た形状をなしており、Ｉ型コア４の全体高さ寸法を大き
くして、Ｉ型コア４の磁気回路ＭＣ２の通路面積を大き
くしている。
の先端６ａとＩ型コア４間に、コア２の磁気回路ＭＣの
磁気飽和を高磁界側へずらせるために、ギャップ１０が
設けられている。また、上記Ｉ型コア４は所定高さのコ
ア付加部（膨出部）４ａを一体形成して上部に積み増し
た形状をなしており、Ｉ型コア４の全体高さ寸法を大き
くして、Ｉ型コア４の磁気回路ＭＣ２の通路面積を大き
くしている。
【００１７】また、トランス１には、上記中足部６の先
端６ａの左右両側面に接触して配置されて、Ｅ型コア３
の磁気回路ＭＣ１に磁気バイアスを付加する一対の永久
磁石のような磁気バイアス付加手段１２が設けられてい
る。この永久磁石１２は、例えばフェライト磁石からな
る。
端６ａの左右両側面に接触して配置されて、Ｅ型コア３
の磁気回路ＭＣ１に磁気バイアスを付加する一対の永久
磁石のような磁気バイアス付加手段１２が設けられてい
る。この永久磁石１２は、例えばフェライト磁石からな
る。
【００１８】上記永久磁石１２は、ギャップ１０の下方
で上記窓部７，７内上部に位置して、上記中足部６の先
端６ａの左右両側面と、両側の外足部８，８の内側面と
の間にそれぞれ掛け渡されており、例えば接着によりそ
の両端（Ｎ極，Ｓ極）が上記各側面に固定される。こう
して、永久磁石１２の作る磁力線がそのＮ極から出て、
Ｅ型コア３の中足部６と外足部８，８を通ってＳ極へ帰
る、磁気バイアス回路ＭＢ１が形成される。この磁気バ
イアス回路ＭＢ１は、コイル５に流れる直流成分が作る
磁界を打ち消して、つまり、磁気回路ＭＣの磁界とは反
対方向のバイアス磁界を発生させて、Ｅ型コア３の磁気
回路ＭＣ１に直流磁気バイアスをかける。
で上記窓部７，７内上部に位置して、上記中足部６の先
端６ａの左右両側面と、両側の外足部８，８の内側面と
の間にそれぞれ掛け渡されており、例えば接着によりそ
の両端（Ｎ極，Ｓ極）が上記各側面に固定される。こう
して、永久磁石１２の作る磁力線がそのＮ極から出て、
Ｅ型コア３の中足部６と外足部８，８を通ってＳ極へ帰
る、磁気バイアス回路ＭＢ１が形成される。この磁気バ
イアス回路ＭＢ１は、コイル５に流れる直流成分が作る
磁界を打ち消して、つまり、磁気回路ＭＣの磁界とは反
対方向のバイアス磁界を発生させて、Ｅ型コア３の磁気
回路ＭＣ１に直流磁気バイアスをかける。
【００１９】上記構成において、永久磁石１２により形
成された磁気バイアス回路ＭＢ１により、コア２の磁気
回路ＭＣの約８０％を占めるＥ型コア３の磁気回路ＭＣ
１に直流磁気バイアスがかかることになる。この付加さ
れた直流磁気バイアスによってＥ型コア３内の磁束密度
を減少させて、その鉄損を減少させて効率を向上させる
ことができる。磁気バイアスがかからないＩ型コア４の
磁気回路ＭＣ２については、コア付加部４ａによりＩ型
コア４の全体高さを大きくして、この部分の通路面積を
増大しているので、その磁束密度が減少してＩ型コア４
の鉄損が減少する。したがって、コア２全体の鉄損を減
少させることとなって、コア２のほぼ全域に磁気バイア
スをかけたと等価となり、トランス全体の効率を向上さ
せることができる。
成された磁気バイアス回路ＭＢ１により、コア２の磁気
回路ＭＣの約８０％を占めるＥ型コア３の磁気回路ＭＣ
１に直流磁気バイアスがかかることになる。この付加さ
れた直流磁気バイアスによってＥ型コア３内の磁束密度
を減少させて、その鉄損を減少させて効率を向上させる
ことができる。磁気バイアスがかからないＩ型コア４の
磁気回路ＭＣ２については、コア付加部４ａによりＩ型
コア４の全体高さを大きくして、この部分の通路面積を
増大しているので、その磁束密度が減少してＩ型コア４
の鉄損が減少する。したがって、コア２全体の鉄損を減
少させることとなって、コア２のほぼ全域に磁気バイア
スをかけたと等価となり、トランス全体の効率を向上さ
せることができる。
【００２０】また、この永久磁石１２は磁極間距離が大
きく細長い形状となることから、短いギャップ１０に従
来のように永久磁石を挿入した場合と異なり、反磁界に
よる減磁を無くすることができる。さらに、ギャップ１
０をＥ型コアの中足部の先端６ａとＩ型コア４間に設け
ているので、永久磁石中を通る磁束が少ないから、永久
磁石内の渦電流損は小さい。しかも、ＥＩ型のコア２で
中足部６とＩ型コア４とのギャップ構造は変わらないの
で、高周波に用いても漏れ磁束は少なく誘導障害等を軽
減できる。
きく細長い形状となることから、短いギャップ１０に従
来のように永久磁石を挿入した場合と異なり、反磁界に
よる減磁を無くすることができる。さらに、ギャップ１
０をＥ型コアの中足部の先端６ａとＩ型コア４間に設け
ているので、永久磁石中を通る磁束が少ないから、永久
磁石内の渦電流損は小さい。しかも、ＥＩ型のコア２で
中足部６とＩ型コア４とのギャップ構造は変わらないの
で、高周波に用いても漏れ磁束は少なく誘導障害等を軽
減できる。
【００２１】つぎに、第２実施形態を説明する。図２
に、第２実施形態に係る磁気バイアスされたトランスの
正面図を示す。このトランスの磁気バイアス付加手段１
６は、上記中足部６の先端６ａの相対向する左右側面と
Ｉ型コア４の底面（図２の下面）間にそれぞれ掛け渡さ
れた一対の永久磁石１２および継鉄１４を備えている。
すなわち、例えば接着により、永久磁石１２の後端部
（Ｓ極）と直立した継鉄１４の先端部を固定させてお
き、永久磁石１２の先端部（Ｎ極）を中足部６の先端６
ａの側面に固定させ、継鉄１４の後端部をＩ型コア４の
底面に固定させる。こうして、永久磁石１２の作る磁力
線がＮ極から出て、Ｅ型コア３の中足部６，外足部８，
８およびＩ型コア４の一部を通ってＳ極へ帰る、磁気バ
イアス回路ＭＢ２が形成される。この磁気バイアス回路
ＭＢ２は、上記と同様に、磁気回路ＭＣの磁界とは反対
方向のバイアス磁界を発生させて、Ｅ型コア３内の磁気
回路ＭＣ１とＩ型コア４内の磁気回路ＭＣ２の一部に直
流磁気バイアスをかける。
に、第２実施形態に係る磁気バイアスされたトランスの
正面図を示す。このトランスの磁気バイアス付加手段１
６は、上記中足部６の先端６ａの相対向する左右側面と
Ｉ型コア４の底面（図２の下面）間にそれぞれ掛け渡さ
れた一対の永久磁石１２および継鉄１４を備えている。
すなわち、例えば接着により、永久磁石１２の後端部
（Ｓ極）と直立した継鉄１４の先端部を固定させてお
き、永久磁石１２の先端部（Ｎ極）を中足部６の先端６
ａの側面に固定させ、継鉄１４の後端部をＩ型コア４の
底面に固定させる。こうして、永久磁石１２の作る磁力
線がＮ極から出て、Ｅ型コア３の中足部６，外足部８，
８およびＩ型コア４の一部を通ってＳ極へ帰る、磁気バ
イアス回路ＭＢ２が形成される。この磁気バイアス回路
ＭＢ２は、上記と同様に、磁気回路ＭＣの磁界とは反対
方向のバイアス磁界を発生させて、Ｅ型コア３内の磁気
回路ＭＣ１とＩ型コア４内の磁気回路ＭＣ２の一部に直
流磁気バイアスをかける。
【００２２】なお、Ｉ型コア４の中央部分のエリアＡ１
には、磁気バイアスがかからない。上記永久磁石１２お
よび継鉄１４は、例えばフェライト磁石からなる。好ま
しくは、継鉄１４は、鉄のような高飽和磁束密度を持つ
材料により形成される。この場合、継鉄１４を通る磁束
密度を上げることで少ない材料で有効に必要な量の磁束
を通せるので、小型化でき省スペース化が可能となる。
には、磁気バイアスがかからない。上記永久磁石１２お
よび継鉄１４は、例えばフェライト磁石からなる。好ま
しくは、継鉄１４は、鉄のような高飽和磁束密度を持つ
材料により形成される。この場合、継鉄１４を通る磁束
密度を上げることで少ない材料で有効に必要な量の磁束
を通せるので、小型化でき省スペース化が可能となる。
【００２３】また、上記Ｉ型コア４は、磁気回路ＭＣ２
のうち、上記磁気バイアス回路ＭＢ２による磁気バイア
スがかからない無バイアスエリアＡ１について、所定高
さのコア付加部（膨出部）４ｂをその中央上部に積み増
したＩ型コア４を用いることにより、この部分の通路面
積を増大している。
のうち、上記磁気バイアス回路ＭＢ２による磁気バイア
スがかからない無バイアスエリアＡ１について、所定高
さのコア付加部（膨出部）４ｂをその中央上部に積み増
したＩ型コア４を用いることにより、この部分の通路面
積を増大している。
【００２４】これにより、Ｅ型コア３の磁気回路ＭＣ１
およびＩ型コア４の磁気回路ＭＣ２の一部に、反対方向
のバイアス磁界をかける磁気バイアス回路ＭＢ２によっ
て、第１実施形態に比較して磁気バイアスのかかる領域
が、Ｉ型コア４内の分だけ拡大して、コア２の磁気回路
ＭＣの約９０％に磁気バイアスがかかることになる。こ
の付加された直流磁気バイアスにより、コア２の磁気回
路ＭＣの鉄損を減少させて効率を向上させることができ
る。磁気バイアスがかからないＩ型コア４の無バイアス
エリアＡ１については、この部分の通路面積を増大して
いるので、その鉄損が減少して、コア２全体の鉄損を減
少させることができる。また、ギャップ１０をＥ型コア
の中足部の先端６ａとＩ型コア４間に設けているので、
漏れ磁束が少なく、高周波回路に用いる場合であっても
周辺機器への誘導障害等を軽減できる。
およびＩ型コア４の磁気回路ＭＣ２の一部に、反対方向
のバイアス磁界をかける磁気バイアス回路ＭＢ２によっ
て、第１実施形態に比較して磁気バイアスのかかる領域
が、Ｉ型コア４内の分だけ拡大して、コア２の磁気回路
ＭＣの約９０％に磁気バイアスがかかることになる。こ
の付加された直流磁気バイアスにより、コア２の磁気回
路ＭＣの鉄損を減少させて効率を向上させることができ
る。磁気バイアスがかからないＩ型コア４の無バイアス
エリアＡ１については、この部分の通路面積を増大して
いるので、その鉄損が減少して、コア２全体の鉄損を減
少させることができる。また、ギャップ１０をＥ型コア
の中足部の先端６ａとＩ型コア４間に設けているので、
漏れ磁束が少なく、高周波回路に用いる場合であっても
周辺機器への誘導障害等を軽減できる。
【００２５】なお、上記Ｉ型コア４の高さを中央部分で
高くする代わりに、図４の平面図に示すように、中央部
の幅を大きくしたＩ型コア２４を用いることにより、こ
の部分の通路面積を増大するようにしても良い。この場
合、Ｅ型コア３にコイル５が巻回されると、Ｅ型コア３
の厚さ方向ｔはデッドスペースとなるため、中央部を拡
幅したＩ型コア２４を用いても影響が少なく、鉄損を減
少させるため、トランス１の高さを大きくすることな
く、小型化を図ることができる。また、このＩ型コア２
４はＥ型コア３の中足部に対向する部分が拡がるため、
漏れ磁束も減少させることができる。
高くする代わりに、図４の平面図に示すように、中央部
の幅を大きくしたＩ型コア２４を用いることにより、こ
の部分の通路面積を増大するようにしても良い。この場
合、Ｅ型コア３にコイル５が巻回されると、Ｅ型コア３
の厚さ方向ｔはデッドスペースとなるため、中央部を拡
幅したＩ型コア２４を用いても影響が少なく、鉄損を減
少させるため、トランス１の高さを大きくすることな
く、小型化を図ることができる。また、このＩ型コア２
４はＥ型コア３の中足部に対向する部分が拡がるため、
漏れ磁束も減少させることができる。
【００２６】つぎに、第３実施形態を説明する。図３
に、第３実施形態に係る磁気バイアスされたトランスの
正面図を示す。このトランスの磁気バイアス付加手段１
８は、上記中足部６の先端６ａの相対向する左右側面と
Ｉ型コア４の底面（図３の下面）間にそれぞれ掛け渡さ
れた一対の永久磁石１２および継鉄１５を備えている。
この継鉄１５がＬ字状に形成されていること以外は第２
実施形態と同様である。この場合、Ｉ型コア４に固定さ
れたＬ字状の継鉄１４の後端部が、ギャップ１０を挟ん
でＩ型コア４が中足部６に相対向するエリア近傍にまで
接近している。したがって、磁気バイアス回路ＭＢ３が
図２の磁気バイアス回路ＭＢ２と比較してＩ型コア４の
中央に向かってより長く延びているので、磁気バイアス
のかかる領域が拡大し、つまり、磁気バイアスがかから
ないＩ型コア４の中央部分の無バイアスエリアＡ２は図
２の無バイアスエリアＡ１より狭くなって、コア２の磁
気回路ＭＣの約９５％に磁気バイアスがかかることにな
る。ただし、上記継鉄１４の後端部とＩ型コア４との固
定部は、ギャップ１０の効果を維持するため、Ｉ型コア
４がギャップ１０を挟んで中足部６に相対向するエリア
外に設けられる。
に、第３実施形態に係る磁気バイアスされたトランスの
正面図を示す。このトランスの磁気バイアス付加手段１
８は、上記中足部６の先端６ａの相対向する左右側面と
Ｉ型コア４の底面（図３の下面）間にそれぞれ掛け渡さ
れた一対の永久磁石１２および継鉄１５を備えている。
この継鉄１５がＬ字状に形成されていること以外は第２
実施形態と同様である。この場合、Ｉ型コア４に固定さ
れたＬ字状の継鉄１４の後端部が、ギャップ１０を挟ん
でＩ型コア４が中足部６に相対向するエリア近傍にまで
接近している。したがって、磁気バイアス回路ＭＢ３が
図２の磁気バイアス回路ＭＢ２と比較してＩ型コア４の
中央に向かってより長く延びているので、磁気バイアス
のかかる領域が拡大し、つまり、磁気バイアスがかから
ないＩ型コア４の中央部分の無バイアスエリアＡ２は図
２の無バイアスエリアＡ１より狭くなって、コア２の磁
気回路ＭＣの約９５％に磁気バイアスがかかることにな
る。ただし、上記継鉄１４の後端部とＩ型コア４との固
定部は、ギャップ１０の効果を維持するため、Ｉ型コア
４がギャップ１０を挟んで中足部６に相対向するエリア
外に設けられる。
【００２７】また、上記Ｉ型コア４は、第２実施形態と
同様に、磁気回路ＭＣ２のうち、上記磁気バイアス回路
ＭＢ３による磁気バイアスがかからない無バイアスエリ
アＡ２について、所定高さのコア付加部（膨出部）４ｃ
をその中央上部に積み増したＩ型コア４を用いることに
より、この部分の通路面積を増大している。上記のよう
に、上記無バイアスエリアＡ２は図２の無バイアスエリ
アＡ１より狭いので、第２実施形態に比較して小さいコ
ア付加部４ｃを用いることができ、Ｉ型コア４を小さく
形成することができる。
同様に、磁気回路ＭＣ２のうち、上記磁気バイアス回路
ＭＢ３による磁気バイアスがかからない無バイアスエリ
アＡ２について、所定高さのコア付加部（膨出部）４ｃ
をその中央上部に積み増したＩ型コア４を用いることに
より、この部分の通路面積を増大している。上記のよう
に、上記無バイアスエリアＡ２は図２の無バイアスエリ
アＡ１より狭いので、第２実施形態に比較して小さいコ
ア付加部４ｃを用いることができ、Ｉ型コア４を小さく
形成することができる。
【００２８】つぎに、第４実施形態を説明する。図５に
第４実施形態に係る磁気バイアスされたトランスを示
す。図５（ａ）は上記トランスを示す正面図、図５
（ｂ）はその平面図、図５（ｃ）は（ａ）のV-V 線に沿
った縦断面図である。図５（ｂ）のように、このトラン
スのＩ型コア２４の中央部は拡幅されており、また、図
５（ｃ）のように、磁気バイアス付加手段２０は、上記
中足部６の先端６ａの相対向する前後側面とＩ型コア２
４の前後側面間にそれぞれ掛け渡された一対の永久磁石
３２および継鉄３４を備えている。つまり、本実施形態
の磁気バイアス付加手段２０は、上記第１〜３実施形態
と異なり、窓部７，７（図５（ａ））内に設けられてお
らず、その永久磁石３２は、上記Ｉ型コア２４の拡幅し
た部分（膨出部）の下方であって、ギャップ１０の下方
に位置して、その先端部が中足部６の先端６ａの前後側
面に固定され、直立した継鉄３４の後端部がＩ型コア２
４の拡幅した部分の側面に固定される。図５（ａ）のよ
うに、上記磁気バイアス付加手段２０により、Ｉ型コア
２４の中央部（図５（ｂ））を除く磁気バイアス回路Ｍ
Ｂ４が形成される。この磁気バイアスがかからないＩ型
コア２４の中央部は拡幅されており、この部分の通路面
積を増大させているので、その鉄損は減少される。
第４実施形態に係る磁気バイアスされたトランスを示
す。図５（ａ）は上記トランスを示す正面図、図５
（ｂ）はその平面図、図５（ｃ）は（ａ）のV-V 線に沿
った縦断面図である。図５（ｂ）のように、このトラン
スのＩ型コア２４の中央部は拡幅されており、また、図
５（ｃ）のように、磁気バイアス付加手段２０は、上記
中足部６の先端６ａの相対向する前後側面とＩ型コア２
４の前後側面間にそれぞれ掛け渡された一対の永久磁石
３２および継鉄３４を備えている。つまり、本実施形態
の磁気バイアス付加手段２０は、上記第１〜３実施形態
と異なり、窓部７，７（図５（ａ））内に設けられてお
らず、その永久磁石３２は、上記Ｉ型コア２４の拡幅し
た部分（膨出部）の下方であって、ギャップ１０の下方
に位置して、その先端部が中足部６の先端６ａの前後側
面に固定され、直立した継鉄３４の後端部がＩ型コア２
４の拡幅した部分の側面に固定される。図５（ａ）のよ
うに、上記磁気バイアス付加手段２０により、Ｉ型コア
２４の中央部（図５（ｂ））を除く磁気バイアス回路Ｍ
Ｂ４が形成される。この磁気バイアスがかからないＩ型
コア２４の中央部は拡幅されており、この部分の通路面
積を増大させているので、その鉄損は減少される。
【００２９】これにより、磁気バイアス付加手段２０と
Ｉ型コア２４の拡幅部によって、上記と同様に、磁気バ
イアスがかからない部分の通路面積を増大させて、コア
４２の磁気回路ＭＣの鉄損を減少させることができる。
Ｉ型コア２４の拡幅部によって、上記と同様に、磁気バ
イアスがかからない部分の通路面積を増大させて、コア
４２の磁気回路ＭＣの鉄損を減少させることができる。
【００３０】なお、本発明は、上記高周波トランスに限
らず、高周波チョークにも適用できる。
らず、高周波チョークにも適用できる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、中足部の先端の側面に
設けられた磁気バイアス付加手段が、少なくとも上記Ｅ
型コアの磁気回路に磁気バイアスを付加するので、この
付加された磁気バイアスにより、コアの磁気回路の大部
分を占めるＥ型コアの磁気回路の鉄損を減少させて効率
を向上させることができる。また、ギャップをＥ型コア
の中足部の先端とＩ型コア間に設けているので、漏れ磁
束が少なくなり、高周波回路に用いる場合であっても周
辺回路及び機器への誘導障害等を軽減できる。さらに、
磁気バイアスがかからず鉄損が減少しない磁気回路部分
の通路面積を増大しているので、この部分の鉄損を減少
させることができる。
設けられた磁気バイアス付加手段が、少なくとも上記Ｅ
型コアの磁気回路に磁気バイアスを付加するので、この
付加された磁気バイアスにより、コアの磁気回路の大部
分を占めるＥ型コアの磁気回路の鉄損を減少させて効率
を向上させることができる。また、ギャップをＥ型コア
の中足部の先端とＩ型コア間に設けているので、漏れ磁
束が少なくなり、高周波回路に用いる場合であっても周
辺回路及び機器への誘導障害等を軽減できる。さらに、
磁気バイアスがかからず鉄損が減少しない磁気回路部分
の通路面積を増大しているので、この部分の鉄損を減少
させることができる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る磁気バイアスされ
た誘導電磁器を示す正面図である。
た誘導電磁器を示す正面図である。
【図２】第２実施形態に係る磁気バイアスされた誘導電
磁器を示す正面図である。
磁器を示す正面図である。
【図３】第３実施形態に係る磁気バイアスされた誘導電
磁器を示す正面図である。
磁器を示す正面図である。
【図４】中央部を拡幅させたＩ型コアを示す平面図であ
る。
る。
【図５】（ａ）は第４実施形態に係る磁気バイアスされ
た誘導電磁器を示す正面図、（ｂ）はその平面図、
（ｃ）は（ａ）のV-V 線に沿った縦側面図である。
た誘導電磁器を示す正面図、（ｂ）はその平面図、
（ｃ）は（ａ）のV-V 線に沿った縦側面図である。
【図６】磁気バイアスを付加した場合のＢ−Ｈ曲線を示
す特性図である。
す特性図である。
【図７】従来の磁気バイアスされた誘導電磁器を示す正
面図である。
面図である。
２…コア、３…Ｅ型コア、４…Ｉ型コア、５…コイル、
６…中足部、８…外足部、１０…ギャップ、１２…磁気
バイアス付加手段（永久磁石）。
６…中足部、８…外足部、１０…ギャップ、１２…磁気
バイアス付加手段（永久磁石）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 17/00 - 17/08 H01F 19/00 - 19/08 H01F 27/24 - 27/26 H01F 30/00 - 30/16
Claims (1)
- 【請求項１】 中足部とその両側の外足部を有するＥ型
コアおよびＩ型コアからなり、磁気回路を形成するコア
と、上記Ｅ型コアの中足部の外周に巻回されて、直流が
重畳された交流が印加されるコイルとを備え、上記中足
部の先端とＩ型コア間にギャップを有する誘導電磁器で
あって、 上記中足部の先端の側面に設けられて、少なくとも上記
Ｅ型コアの磁気回路に磁気バイアスを付加する磁気バイ
アス付加手段を備え、 上記Ｉ型コアは、上記磁気バイアス付加手段により磁気
バイアスのかからない磁気回路部分の通路面積を増大さ
せる膨出部を有している磁気バイアスされた誘導電磁
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33833097A JP3305997B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 磁気バイアスされた誘導電磁器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33833097A JP3305997B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 磁気バイアスされた誘導電磁器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176644A JPH11176644A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3305997B2 true JP3305997B2 (ja) | 2002-07-24 |
Family
ID=18317141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33833097A Expired - Fee Related JP3305997B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 磁気バイアスされた誘導電磁器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3305997B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6778056B2 (en) * | 2000-08-04 | 2004-08-17 | Nec Tokin Corporation | Inductance component having a permanent magnet in the vicinity of a magnetic gap |
| EP1949397A4 (en) * | 2005-10-25 | 2011-05-11 | Ematech Inc | ELECTROMAGNETIC POWER OPERATOR AND INTERRUPTER SWITCHES THEREFOR |
| JP5434505B2 (ja) * | 2009-11-16 | 2014-03-05 | Ｆｄｋ株式会社 | インダクタ |
| JP5809199B2 (ja) * | 2012-10-16 | 2015-11-10 | Tdk株式会社 | パルストランス |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP33833097A patent/JP3305997B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11176644A (ja) | 1999-07-02 |
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Legal Events
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