(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし上述したトランスでは、Np1巻線、Np2巻線およびNs巻線のそれぞれにおいて、巻線の巻始めと巻終わりとがボビンの同じ側に接続されるため、巻始めと巻終わりとが近づいて密着する(
図10参照)。このため、巻始めと巻終わりとの間に発生する寄生容量によって寄生振動の発生や電力消費が生じ、待機軽負荷時の効率が低下するという問題がある。
【0006】
そこで、この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑え、待機軽負荷時の効率が低下するのを防止するトランスの巻線構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係るトランスの巻線構造は、
ボビンと、前記ボビンに巻回された一方巻線および他方巻線とを備えたトランスの巻線構造において、
複数に分割された前記一方巻線が、
前記ボビンの径方向内側に巻回され、一端部が前記ボビンの軸方向一方側に接続され、他端部が前記ボビンの軸方向他方側に接続された内側一方巻線と、
前記内側一方巻線より前記ボビンの径方向外側に巻回され、前記内側一方巻線と連続する一端部が前記ボビンの軸方向他方側に接続され、他端部が前記ボビンの軸方向一方側に接続された外側一方巻線と、
を少なくとも有し、
前記他方巻線が、前記内側一方巻線と前記外側一方巻線との間に巻回され、一端部が前記ボビンの軸方向他方側に接続され、他端部が前記ボビンの軸方向一方側に接続されたことを特徴とする。
【0008】
この発明では、内側一方巻線と外側一方巻線との間に他方巻線が巻回されることで、サンドイッチ巻構造とすることができる。また、内側一方巻線の一端部がボビンの軸方向一方側に接続され、他端部がボビンの軸方向他方側に接続され、かつ外側一方巻線の一端部がボビンの軸方向他方側に接続され、他端部がボビンの軸方向一方側に接続されている。更に、他方巻線の一端部がボビンの軸方向他方側に接続され、他端部がボビンの軸方向一方側に接続されている。これにより、サンドイッチ巻構造を維持したまま、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑え、待機軽負荷時の効率が低下するのを防止することができる。
【0009】
前記一方巻線が入力側の一次巻線であり、前記他方巻線が出力側の二次巻線であって、
二分割された前記一方巻線が、前記ボビンの径方向内側に巻回された内側一方巻線である内側一次巻線と、前記内側一次巻線より前記ボビンの径方向外側に巻回された外側一方巻線である外側一次巻線とを有し、
前記ボビンの径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側一次巻線、二次巻線、外側一次巻線が巻回されることが好ましい。
【0010】
この発明では、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑えつつ、内側一次巻線と二次巻線と外側一次巻線とのサンドイッチ巻構造により一次巻線と二次巻線との間の密着面積を増やし、一次巻線と二次巻線との間の結合度を向上させることができる。
【0011】
前記一方巻線が出力側の二次巻線であり、前記他方巻線が入力側の一次巻線であって、
二分割された前記一方巻線が、前記ボビンの径方向内側に巻回された内側一方巻線である内側二次巻線と、前記内側二次巻線より前記ボビンの径方向外側に巻回された外側一方巻線である外側二次巻線とを有し、
前記ボビンの径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側二次巻線、一次巻線、外側二次巻線が巻回されても良い。
【0012】
この発明では、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑えつつ、内側二次巻線と一次巻線と外側二次巻線とのサンドイッチ巻構造により一次巻線と二次巻線との間の密着面積を増やし、一次巻線と二次巻線との間の結合度を向上させることができる。
【0013】
前記他方巻線が複数に分割され、
前記複数に分割された前記他方巻線の各々が、前記ボビンの軸方向の一方側または他方側の少なくともいずれかで接続されるとともに、前記複数に分割された前記一方巻線の各々の間に巻回されていても良い。
【0014】
この発明では、一方巻線に加えて他方巻線を分割することで、巻線の数を増やすことができる。これにより、一方巻線と他方巻線との間の密着面積を増やし、一方巻線と他方巻線との間の結合度を更に向上させることができる。また、複数に分割された他方巻線の各々が、複数に分割された一方巻線の各々の間に巻回されているので、複数に分割された他方巻線の端部同士が離れ、寄生容量の発生を効果的に防止することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明では、内側一方巻線と外側一方巻線との間に他方巻線が巻回されることで、サンドイッチ巻構造とすることができる。また、内側一方巻線の一端部がボビンの軸方向一方側に接続され、他端部がボビンの軸方向他方側に接続され、かつ外側一方巻線の一端部がボビンの軸方向他方側に接続され、他端部がボビンの軸方向一方側に接続されている。更に、他方巻線の一端部がボビンの軸方向他方側に接続され、他端部がボビンの軸方向一方側に接続されている。これにより、サンドイッチ巻構造を維持したまま、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑え、待機軽負荷時の効率が低下するのを防止することができる。
【0016】
また、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑えつつ、内側一次巻線と二次巻線と外側一次巻線とのサンドイッチ巻構造により一次巻線と二次巻線との間の密着面積を増やし、一次巻線と二次巻線との間の結合度を向上させることができる。
【0017】
更に、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑えつつ、内側二次巻線と一次巻線と外側二次巻線とのサンドイッチ巻構造により一次巻線と二次巻線との間の密着面積を増やし、一次巻線と二次巻線との間の結合度を向上させることができる。
【0018】
一方巻線に加えて他方巻線を分割することで、巻線の数を増やすことができる。これにより、一方巻線と他方巻線との間の密着面積を増やし、一方巻線と他方巻線との間の結合度を更に向上させることができる。また、複数に分割された他方巻線の各々が、複数に分割された一方巻線の各々の間に巻回されているので、複数に分割された他方巻線の端部同士が離れ、寄生容量の発生を効果的に防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態を添付図面に従って説明する。
【0021】
<第1実施形態>
図1に示すように、本実施形態のトランス10は、ボビン11と、ボビン11に巻回された一方巻線Np(Np1,Np2)および他方巻線Nsと、ボビン11の下端から下方に延びた絡げ用ピン15,16とを備えている。
【0022】
ボビン11は、空洞12が形成された円筒形状のボビン本体13を有し、軸方向に延びる枠体である。空洞12には、フェライトコア等の磁性体が挿入される。ボビン本体13の外周部には、一方巻線Npと他方巻線Nsとが巻回されている。
【0023】
一方巻線Npは入力側の一次巻線であり、
図2を併せて参照すると、この一次巻線Npが、ボビン11の径方向内側に巻回された内側一方巻線である内側一次巻線Np1と、内側一次巻線Np1よりボビン11の径方向外側に巻回された外側一方巻線である外側一次巻線Np2とに二分割されている。
【0024】
他方巻線Nsは出力側の二次巻線であり、内側一次巻線Np1と外側一次巻線Np2との間でボビン本体13の外周部に巻回されている。すなわち、ボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側一次巻線Np1、二次巻線Ns、外側一次巻線Np2が巻回され、サンドイッチ巻構造を構成している。
【0025】
図3は、
図1のトランス10を下方から見た底面図である。複数の絡げ用ピン15(15a,15b,15c),16(16a,16b,16c)は、ボビン11の軸方向の一方側11aおよび他方側11bに配設されている。絡げ用ピン15,16には、各巻線の端部が引き出されて接続されている。ボビン11の軸方向一方側11aに配設された一方側絡げ用ピン15と、ボビン11の軸方向他方側11bに配設された他方側絡げ用ピン16とは、所定の間隔を隔てて配設されている。所定の間隔とは本実施形態では、ボビン11の軸方向長さに相当する。
【0026】
次に、本発明のトランス10の巻線構造について説明する。
図4は第1実施形態に係る巻線の概略回路図である。
【0027】
図2に示すように、内側一次巻線Np1は、外側一次巻線Np2および二次巻線Nsよりボビン11の径方向内側に巻回されている。すなわち内側一次巻線Np1は、トランス10の巻線構造の中で最もボビン11の径方向内側に巻回されている。
【0028】
また内側一次巻線Np1は、一端部1aがボビン11の軸方向一方側11aに接続され、他端部1bがボビン11の軸方向他方側11bに接続されている。
図4を参照すると、より詳しくは、内側一次巻線Np1の一端部1aが一方側絡げ用ピン15aに接続され、他端部1bが他方側絡げ用ピン16aに接続されている。これにより、内側一次巻線Np1の一端部(巻始め)1aと他端部(巻終わり)1bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0029】
内側一次巻線Np1に連続する外側一次巻線Np2は、内側一次巻線Np1および二次巻線Nsよりボビン11の径方向外側に巻回されている。すなわち外側一次巻線Np2は、トランス10の巻線構造の中で最もボビン11の径方向外側に巻回されている。
【0030】
外側一次巻線Np2は、内側一次巻線Np1の他端部1bと連続する一端部2aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部2bがボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。より詳しくは、外側一次巻線Np2の一端部2aが他方側絡げ用ピン16bに接続され、他端部2bが一方側絡げ用ピン15bに接続されている。これにより、外側一次巻線Np2の一端部(巻始め)2aと他端部(巻終わり)2bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。なお、一方側絡げ用ピン15aと一方側絡げ用ピン15bとは寄生容量の発生を確実に防止するため離れて配設されているが、ピンが隣同士であっても、1巻線径分(約0.5〜1.0mm)以上に十分離れて配置されているので、密着している状態に比較し寄生容量の発生を抑えることができる。他方側絡げ用ピン16aと他方側絡げ用ピン16bとは隣り合って配設されている。この場合、他方側絡げ用ピン16aと他方側絡げ用ピン16bとは基板側の配線パターンでショートすることになるので、これに代えて同一のピンに2巻線を絡げるようにしてもよい。
【0031】
内側一次巻線Np1と外側一次巻線Np2との間に巻回された二次巻線Nsは、一端部3aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部3bがボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。より詳しくは、二次巻線Nsの一端部3aが他方側絡げ用ピン16cに接続され、他端部3bが一方側絡げ用ピン15cに接続されている。これにより、二次巻線Nsの一端部(巻始め)3aと他端部(巻終わり)3bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0032】
図5から
図7を用いて、上述した巻線構造の巻順について説明する。まず
図5に示すように、内側一次巻線Np1の一端部1aを一方側絡げ用ピン15aに接続して巻始め、ボビン本体13(
図1参照)の外周部に巻回させた後、他端部1bを他方側絡げ用ピン16aに接続して巻き終わる。次に
図6に示すように、二次巻線Nsの一端部3aを他方側絡げ用ピン16cに接続して巻始め、ボビン本体13の外周部に巻回させた後、他端部3bを一方側絡げ用ピン15cに接続して巻き終わる。最後に
図7に示すように、外側一次巻線Np2の一端部2aを他方側絡げ用ピン16bに接続して巻始め、ボビン本体13の外周部に巻回させた後、他端部2bを一方側絡げ用ピン15bに接続して巻き終わる。
【0033】
[本実施形態のトランス10の巻線構造の特徴]
本実施形態のトランス10の巻線構造には以下の特徴がある。
【0034】
本実施形態のトランス10の巻線構造では、内側一次巻線Np1と外側一次巻線Np2との間に二次巻線Nsが巻回されることで、サンドイッチ巻構造とすることができる。また、内側一次巻線Np1の一端部1aがボビン11の軸方向一方側11aに接続され、他端部1bがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、かつ外側一次巻線Np2の一端部2aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部2bがボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。更に、二次巻線Nsの一端部3aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部3bがボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。これにより、サンドイッチ巻構造を維持したまま、各巻線の巻始め(一端部)と巻終り(他端部)とが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑え、待機軽負荷時の効率が低下するのを防止することができる。
【0035】
本実施形態のトランス10の巻線構造では、各巻線の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑えつつ、内側一次巻線Np1と二次巻線Nsと外側一次巻線Np2とのサンドイッチ巻構造により一次巻線Np1,Np2と二次巻線Nsとの間の密着面積を増やし、一次巻線Np1,Np2と二次巻線Nsとの間の結合度を向上させることができる。
【0036】
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るトランス10の巻線構造について説明する。
図8は第2実施形態に係る巻線構造を示す概略断面図である。なお、トランス10を含め第1実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を適宜省略する。
【0037】
第1実施形態では一次巻線Npを二分割し、ボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側一次巻線Np1、二次巻線Ns、外側一次巻線Np2が巻回され、サンドイッチ巻構造を構成した。これに代えて第2実施形態では
図8に示すように二次巻線Nsを二分割し、ボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側二次巻線Ns1、一次巻線Np、外側二次巻線Ns2が巻回されている。
【0038】
一方巻線Nsが出力側の二次巻線であり、この二次巻線Nsが、ボビン11の径方向内側に巻回された内側一方巻線である内側二次巻線Ns1と、内側二次巻線Ns1よりボビン11の径方向外側に巻回された外側一方巻線である外側二次巻線Ns2とに二分割されている。
【0039】
内側二次巻線Ns1の一端部21aがボビン11の軸方向一方側11aに接続され、他端部21bはボビン11の軸方向他方側11bに接続されている。これにより、内側二次巻線Ns1の一端部(巻始め)21aと他端部(巻終わり)21bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0040】
内側二次巻線Ns1の他端部21bに連続する外側二次巻線Ns2の一端部22aが、ボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部22bはボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。これにより、外側二次巻線Ns2の一端部(巻始め)22aと他端部(巻終わり)22bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0041】
他方巻線Npは入力側の一次巻線であり、内側二次巻線Ns1と外側二次巻線Ns2との間でボビン本体13の外周部に巻回されている。これにより、ボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側二次巻線Ns1、一次巻線Np、外側二次巻線Ns2が巻回され、サンドイッチ巻構造を構成している。
【0042】
なお、一次巻線Npの一端部23aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部23bはボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。これにより、一次巻線Npの一端部(巻始め)23aと他端部(巻終わり)23bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0043】
第2実施形態のトランス10の巻線構造では、各巻線毎の巻始めと巻終りとが近付いて密着しないようにして寄生容量の発生を抑えつつ、内側二次巻線Ns1と一次巻線Npと外側二次巻線Ns2とのサンドイッチ巻構造により一次巻線Npと二次巻線Ns1,Ns2との間の密着面積を増やし、一次巻線Npと二次巻線Ns1,Ns2との間の結合度を向上させることができる。
【0044】
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係るトランス10の巻線構造について説明する。
図9は第3実施形態に係る巻線の概略断面図である。なお、トランス10を含め第1実施形態と同様の構成には同じ符号を付してその説明を適宜省略する。
【0045】
第1実施形態では一次巻線Npを二分割し、ボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側一次巻線Np1、二次巻線Ns、外側一次巻線Np2が巻回され、サンドイッチ巻構造を構成した。これに代えて第3実施形態では、一次巻線(一方巻線)Npが三分割され、二次巻線(他方巻線)Nsが二分割されている。これにより
図9に示すように、ボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側一次巻線(内側一方巻線)Np1、内側二次巻線(内側他方巻線)Ns1、中間一次巻線(中間一方巻線)Np2、外側二次巻線(外側他方巻線)Ns2、外側一次巻線Np3(外側一方巻線)が巻回されている。
【0046】
一次巻線Npが、ボビン11の径方向内側に巻回された内側一次巻線Np1と、内側一次巻線Np1よりボビン11の径方向外側に巻回された外側一次巻線Np3と、内側一次巻線Np1と外側一次巻線Np3との間に巻回された中間一次巻線Np2とに三分割されている。
【0047】
内側一次巻線Np1の一端部1aがボビン11の軸方向一方側11aに接続され、他端部1bがボビン11の軸方向他方側11bに接続されている。これにより、内側一次巻線Np1の一端部(巻始め)1aと他端部(巻終わり)1bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。なお、内側一次巻線Np1の他端部1bが中間一次巻線Np2の一端部2aに連続している。
【0048】
中間一次巻線Np2の一端部2aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部2bがボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。これにより、中間一次巻線Np2の一端部(巻始め)2aと他端部(巻終わり)2bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。なお、中間一次巻線Np2の他端部2bが外側一次巻線Np3の一端部33aに連続している。
【0049】
外側一次巻線Np3の一端部33aがボビン11の軸方向一方側11aに接続され、他端部33bがボビン11の軸方向他方側11bに接続されている。これにより、外側一次巻線Np3の一端部(巻始め)33aと他端部(巻終わり)33bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0050】
二次巻線Nsは、ボビン11の径方向内側に巻回された内側二次巻線Ns1と、内側二次巻線Ns1よりボビン11の径方向外側に巻回された外側二次巻線Ns2とに二分割されている。内側二次巻線Ns1の一端部3aがボビン11の軸方向他方側11bに接続され、他端部3bがボビン11の軸方向一方側11aに接続されている。これにより、内側一次巻線Ns1の一端部(巻始め)3aと他端部(巻終わり)3bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。なお、内側二次巻線Ns1の他端部3bが外側二次巻線Ns2の一端部32aに連続している。
【0051】
外側二次巻線Ns2の一端部32aがボビン11の軸方向一方側11aに接続され、他端部32bがボビン11の軸方向他方側11bに接続されている。これにより、外側一次巻線Ns2の一端部(巻始め)32aと他端部(巻終わり)32bとが離れ、近付いて密着しないように配置されている。
【0052】
内側二次巻線Ns1は、内側一次巻線Np1と中間一次巻線Np2との間に巻回されている。外側二次巻線Ns2は、中間一次巻線Np2と外側一次巻線Np3との間に巻回されている。これにより、内側一次巻線Np1の一端部(巻始め)1aと中間一次巻線Np2の他端部(巻終わり)2bとが離れるとともに、中間一次巻線Np2の一端部(巻始め)2aと外側一次巻線Np3の他端部(巻終わり)33bとが離れ、寄生容量の発生を効果的に抑制することができる。
【0053】
第3実施形態のトランス10の巻線構造では、一次巻線Npに加えて二次巻線Nsを分割することで、巻線の数を増やすことができる。これにより、一次巻線Npと二次巻線Nsとの間の密着面積を増やし、一次巻線Npと二次巻線Nsとの間の結合度を更に向上させることができる。
【0054】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0055】
トランス10の巻線構造に関して、一次巻線と二次巻線とのサンドイッチ巻構造となる限り、一次巻線と二次巻線との巻回構造は特に限定されない。上記実施形態の他、例えばボビン11の径方向内側から径方向外側に向かって順に、内側二次巻線、内側一次巻線、外側二次巻線、外側一次巻線が巻回されても良い。
【0056】
前記実施形態では、少なくとも一次巻線と二次巻線との一方を二分割または三分割したが、これに限定されず、例えば四分割以上にしても良い。
【符号の説明】
【0057】
10 トランス
11 ボビン
11a ボビンの軸方向一方側
11b ボビンの軸方向他方側
Np 一次巻線(第1実施形態の一方巻線、第2実施形態の他方巻線)
Np1 内側一次巻線(第1および第3実施形態の内側一方巻線)
Np2 外側一次巻線(第1および第3実施形態の外側一方巻線)
Ns 二次巻線(第1実施形態の他方巻線、第2実施形態の一方巻線)
Ns1 内側二次巻線(第2実施形態の内側一方巻線、第3実施形態の内側他方巻線)
Ns2 外側二次巻線(第2実施形態の外側一方巻線、第3実施形態の外側他方巻線)