JPH11186076A - トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 １次巻線の漏洩インダクタンスの大きいトラ
ンスの小型化及び低コスト化を図る。 【解決手段】 トランスの１次巻線１の上に磁性材４を
介して２次巻線２を巻き回し、漏洩インダクタンスを大
きくする。１次巻線１に電流が流れると、点線で示すよ
うに外脚６，７を通る磁束Φ１，Φ２が生じると共に、
磁性材４を通る漏れ磁束Φ３が生じる。この漏れ磁束Φ
３は２次巻線２に鎖交しないものであり、１次巻線１の
漏洩インダクタンスを提供する。なお、磁性材４を１次
巻線１の上の全部に巻き回さずに、部分的に挿入するこ
ともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電源装置における高
調波電流を抑制するために好適なトランスに関する。

【０００２】

【従来の技術】スイッチングレギュレータ、インバータ
等の直流電源は、ダイオード整流回路と平滑用コンデン
サとで構成される。ところで、平滑用コンデンサの充電
電流は正弦波交流電圧のピーク又はこの近傍において流
れるために整流回路の入力側の電流に高調波成分が含ま
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような高調波成
分を低減する時には電源ラインに直列にリアクトル（チ
ョークコイル）を接続する。しかし、リアクトルを設け
ると、電源装置が必然的に大型になる。また、共振型ス
イッチング電源装置において、共振用コンデンサと共に
共振回路を形成するためのインダクタンスが必要にな
る。この共振用インダクタンスを得るために独立の共振
用インダクタンスを使用しないで、出力トランスの１次
巻線のインダクタンスを使用することがある。しかし、
必要とするインダクタンスをトランスの１次巻線で得る
ためには１次巻線の巻数を多くすることが必要になる。

【０００４】そこで、本発明は１次巻線の漏洩インダク
タンスの大きいトランスの小型化及び低コスト化を図る
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、上記
目的を達成するための本発明は、磁心と、前記磁心に巻
回された１次巻線と、前記１次巻線の上に巻き回された
２次巻線とを有するトランスにおいて、前記１次巻線と
前記２次巻線との間に磁性材が配置されていることを特
徴とするトランスに係わるものである。

【０００６】

【発明の効果】本発明によれば、１次巻線の上の磁性材
が漏れ磁束の通路として機能し、漏れ磁束を大きくする
ことができ、１次巻線の漏洩インダクタンスを大きくす
ることができる。本発明では巻数の増大によって漏洩イ
ンダクタンスの増大を図るのではなく、１次巻線と２次
巻線との間に磁性材を配置するという極めて簡単な構成
によって漏洩インダクタンスの増大を図っているので、
トランスの大型化及び高コスト化を抑制して漏洩インダ
クタンスの大きいトランスを提供することができる。

【０００７】

【実施形態及び実施例】次に、図１〜図３を参照して本
発明の実施形態及び実施例を説明する。図１及び図２に
示す本発明の実施例の外鉄型電源トランスは、１次巻線
１と２次巻線２と鉄心即ち磁心としてのコア３と本発明
に従う磁性材４とから成る。コア３はＥ型コア３ａとＩ
型コア３ｂとの組み合せから成り、中央脚５と第１及び
第２の外脚６、７とを有する。１次巻線１は中央脚５に
巻き回され、２次巻線２は１次巻線１の上に磁性材４を
介して巻き回されている。なお、コア３を２つのＥ型コ
アの組み合せで構成することもできる。また、２脚のコ
アにすることもできる。

【０００８】磁性材４は可撓性を有する帯状けい素鋼板
から成り、１次巻線１の上に巻き回されている。なお、
磁性材４はコア３に対してギャップを有するように配置
されている。

【０００９】１次巻線１に電流が流れると、点線で示す
ように外脚６、７を通る磁束φ1 、φ2 が生じると共
に、磁性材４を通る漏れ磁束φ3 が生じる。この漏れ磁
束φ3は２次巻線２に鎖交しないものであり、１次巻線
１の漏洩インダクタンスを提供する。

【００１０】図３は図１のトランスを使用したスイッチ
ング電源装置を示す。図１のトランスは図３の電源トラ
ンス１０として使用され、この１次巻線１は商用交流電
源端子１１、１２に接続されている。なお、１次巻線１
に直列に接続されているインダクタンスＬは１次巻線１
の漏れインダクタンスを示している。２次巻線２には４
個のダイオード１３、１４、１５、１６から成る整流回
路を介して平滑用コンデンサ１７が接続されている。平
滑用コンデンサ１７の両端子間には、出力トランス１８
の１次巻線１７ａを介してトランジスタ１９が接続され
ている。２次巻線２０にはダイオード２１を介して平滑
用コンデンサ２２が接続されている。制御回路２３はコ
ンデンサ２２の出力段の電圧を一定にするようにトラン
ジスタ１９をオン・オフ制御する。

【００１１】図３のトランス１０の１次巻線１の漏洩イ
ンダクタンスＬが大きいと、平滑用コンデンサ１７の突
入電流の抑制効果及びコンデンサ１７の充電電流の高調
波成分を低減させる効果が生じ、高調波成分が抑制され
たスイッチング電源装置を提供することができる。な
お、図３のインダクタンスＬのみで高調波成分及びノイ
ズ抑制が十分に達成できない時には交流電源ラインに周
知の入力フィルタ即ちノイズフィルタを接続する。この
場合であっても、入力フィルタをトランスの１次巻線１
のインダクタンスＬの分だけ入力フィルタを小型化する
ことができる。

【００１２】

【別の実施例】次に、本発明の別の実施例を図４を参照
して説明する。但し、図４において図１と実質的に同一
の部分には同一の符号を付してその説明を省略する。図
４のトランスは１次巻線１の上にフェライト粒子（磁性
体粒子）入れの樹脂から成る磁性材層４ａを設け、この
上に２次巻線２を配置したものである。磁性材層４ａの
フェライトは電気絶縁性を有する磁性材であるので、図
１の磁性材４と同様に漏洩インダクタンスの増大に寄与
する他に、１次巻線１と２次巻線２との間の耐圧向上に
寄与する。

【００１３】

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 （１） 図１の磁性材４をフェライト板等の別の磁性材
に置き換えることができる。 （２） 図５に示す共振型スイッチング電源装置の出力
トランス３０として図１又は図４と同様な構成のトラン
スを使用することができる。図５では直流電源用コンデ
ンサ３１にＦＥＴからなる第１及び第２のスイッチ３
２、３３の直列回路が接続され、第２のスイッチ３３に
並列にトランス３０の１次巻線１と共振用コンデンサ３
４との直列回路が接続され、且つ補助コンデンサ３５が
並列に接続されている。トランス３０の２次巻線２はセ
ンタタップを有し、第１及び第２の部分２ａ、２ｂに分
けられ、ダイオード３５、３６を介して平滑コンデンサ
３７に接続されている。トランス３０を図１又は図４と
同様に構成すると１次巻線１の漏洩インダクタンスＬが
大きくなり、共振用コンデンサ３４との共振用インダク
タンスとして使用することができ、個別の共振用インダ
クタンスを設けることが不要になる。これにより、共振
用スイッチング電源装置の小型化が図られる。 （３） 磁性材４を１次巻線１の上の全部に巻き回さず
に、部分的に挿入することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のトランスを示す縦断面図であ
る。

【図２】図１のトランスのＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のトランスを使用したスイッチング電源装
置を示す回路図である。

【図４】変形例のトランスの一部を示す縦断面図であ
る。

【図５】変形例のトランスを使用した共振型スイッチン
グ電源装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１ １次巻線 ２ ２次巻線 ３ コア ４ 磁性材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁心と、前記磁心に巻回された１次巻線
   と、前記１次巻線の上に巻き回された２次巻線とを有す
   るトランスにおいて、前記１次巻線と前記２次巻線との
   間に磁性材が配置されていることを特徴とするトラン
   ス。