JP2008177486A - トランス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2つ以上のコイルパターン2を直列接続して成る巻線部を一乃至複数組並列接続して成る1次側巻線ブロックN1と、少なくとも2つ以上のコイルパターン2を直列接続して成る巻線部を一乃至複数組並列接続して成り且つ1次側巻線ブロックN1と電気的に絶縁された2次側巻線ブロックN2とから回路を構成し、1次側巻線ブロックN1を構成する全ての巻線部各々における少なくとも1つ以上のコイルパターン2と、2次側巻線ブロックN2を構成する全ての巻線部各々における少なくとも1つ以上のコイルパターン2との間の距離ができる限り小さくなるようにコイル素子3を積層した。
【選択図】図1
Description
以下、実施形態1について図1を用いて説明する。本実施形態は基板1に形成されるコイルパターン2の積層順に特徴があり、従来例の回路(図11(b)参照)を例に挙げると、1次側巻線ブロックN1を構成する全ての巻線部N11〜N14各々における少なくとも1つ以上のコイルパターン2と、2次側巻線ブロックN2を構成する全ての巻線部N21〜N22各々における少なくとも1つ以上のコイルパターン2との間の積層方向における距離(以下、単に「距離」と呼ぶ)ができる限り小さくなるようにコイル素子3を積層している。
以下、実施形態2について図2を用いて説明する。本実施形態は、全ての巻線部からそれぞれ1つずつ任意に選択したコイルパターン2が形成された複数のコイル素子3から成る積層ブロックを複数積層したことに特徴がある。具体的には、従来例の回路(図11(b)参照)を例に挙げると、全ての巻線部N11〜N22からそれぞれ1つずつ、計6つのコイルパターンN111,N112,N113,N114,N211,N212を選択し、これら6つのコイルパターンN111〜N212を3枚の基板1の両面にそれぞれ形成した3つのコイル素子3から積層ブロックAを構成している(図2(a),(b)参照)。尚、残りのコイルパターン2についても上記と同様に積層ブロックを構成しているが、本実施形態では積層ブロックAについてのみ説明し、他の積層ブロックについては説明を省略する。
以下、実施形態3について図3を用いて説明する。本実施形態は、実施形態2の積層ブロックAに隣接する積層ブロックB(図3(a)参照)におけるコイルパターン2の積層順と、積層ブロックAにおけるコイルパターン2の積層順とを互いに異ならせていることに特徴がある。具体的には、図3(b)に示すように、積層ブロックAでは、第1の巻線部N11のコイルパターンN111、第5の巻線部N21のコイルパターンN211、第2の巻線部N12のコイルパターンN112、第3の巻線部N13のコイルパターンN113、第6の巻線部N22のコイルパターンN212、第4の巻線部N14のコイルパターンN114の順番でコイルパターン2が積層されており、積層ブロックBでは、第1の巻線部N11のコイルパターンN121、第6の巻線部N22のコイルパターンN222、第2の巻線部N12のコイルパターンN122、第3の巻線部N13のコイルパターンN123、第5の巻線部N21のコイルパターンN221、第4の巻線部N14のコイルパターンN124の順番でコイルパターン2が積層されている。
以下、実施形態4について図4を用いて説明する。本実施形態は、1次側巻線ブロックN1及び2次側巻線ブロックN2のうち巻線電流が大きい方の巻線ブロックにおいて、巻線電流が小さい方の巻線ブロックよりも巻線部を多く並列接続していることに特徴がある。具体的には、1次側巻線ブロックN1の方が巻線電流が大きい場合、図4(a)に示すように、各々2つのコイルパターンN111〜N121,N112〜N122を直列接続して成る第1の巻線部N11と第2の巻線部N12を並列接続することで1次側巻線ブロックN1を構成し、2つのコイルパターンN211及びN221を直列接続して成る第3の巻線部N21で2次側巻線ブロックN2を構成している。
以下、実施形態5について図5を用いて説明する。本実施形態は、図5(a)に示すように、実施形態4において直列に接続されていた2次側巻線ブロックN2の第3の巻線部N21の2つのコイルパターンN211,N221の接続端を電気的に絶縁し、コイルパターンN211に第1の負荷回路8aを、コイルパターンN221に第2の負荷回路8bを接続している。尚、コイルパターン2の積層順は実施形態4と同様である(図5(b)参照)。
以下、実施形態6について図6を用いて説明する。本実施形態は、1次側巻線ブロックN1及び2次側巻線ブロックN2の何れとも電気的に絶縁された第3の巻線ブロックN3を有している点に特徴がある。第3の巻線ブロックN3は、例えば電源から供給される電圧の制御を行う制御回路用の電源トランスとして用いられ、図6(a)に示すように、1次側巻線ブロックN1及び2次側巻線ブロックN2のコイルパターン2が形成される基板1とは異なる基板1の両面にそれぞれコイルパターン2を形成したコイル素子3から成る。尚、1次側巻線ブロックN1及び2次側巻線ブロックN2の構成は実施形態5と同じであるので、ここでは説明及び各巻線ブロックのコイルパターン2の図番号を省略する。
以下、実施形態7について図7を用いて説明する。本実施形態は、1次側巻線ブロックN1及び2次側巻線ブロックN2のそれぞれにおいて、各コイルパターン2において互いに同電位となる箇所同士を電気的に接続することに特徴がある。
以下、実施形態8について図8を用いて説明する。本実施形態の回路は、図8(a)に示すように、1次側巻線ブロックN1を2つのコイルパターンN111,N121を直列接続した第1の巻線部N11と、2つのコイルパターンN112,N122を直列接続した第2の巻線部N12とを並列接続して構成し、2次側巻線ブロックN2を2つのコイルパターンN211,N221を直列接続した第3の巻線部N21と、2つのコイルパターンN212,N222を直列接続した第4の巻線部N22とを並列接続して構成している。
以下、実施形態9について図9を用いて説明する。本実施形態は、図9に示すように、最外層のコイル素子3の基板1上面に、導電材料から成り電子回路を構成する複数の電子部品10が実装される導体パターン2aを基板1上面に形成されたコイルパターン2と一体に形成している。したがって、コイル素子3の基板1と一般的な電子回路用の基板とを兼用することができ、電子回路用の基板を別途設ける必要が無く、製造コストを低減することができる。また、本実施形態では表面実装用の外部接続端子5aが不必要であるために更に製造コストを低減することができる。更に、表面実装する際の外部接続端子5aの接触抵抗による損失を考慮する必要もない。
2 コイルパターン
3 コイル素子
4 コア
N1 1次側巻線ブロック
N2 2次側巻線ブロック
Claims (14)
- 絶縁材料から成る基板の両面にそれぞれ導電材料から成るコイルパターンが形成されて成り基板の厚み方向に沿って積層される複数のコイル素子と、磁性材料から成り複数のコイル素子の少なくとも一部を囲むコアとを備え、互いに異なるコイルパターン間を電気的に接続して回路が構成されるプレーナ型のトランスであって、前記回路は、少なくとも2つ以上のコイルパターンを直列接続して成る巻線部を一乃至複数組並列接続して成る1次側巻線ブロックと、少なくとも2つ以上のコイルパターンを直列接続して成る巻線部を一乃至複数組並列接続して成り且つ1次側巻線ブロックと電気的に絶縁された2次側巻線ブロックとから成り、1次側巻線ブロックを構成する全ての巻線部各々における少なくとも1つ以上のコイルパターンと、2次側巻線ブロックを構成する全ての巻線部各々における少なくとも1つ以上のコイルパターンとの間の距離ができる限り小さくなるようにコイル素子が積層されたことを特徴とするトランス。
- 前記回路を構成する全ての巻線部からそれぞれ1つずつ任意に選択したコイルパターンが形成された複数のコイル素子から成る積層ブロックを複数積層したことを特徴とする請求項1記載のトランス。
- 前記積層ブロックは、1次側巻線ブロックのコイルパターンと2次側巻線ブロックのコイルパターンとが隣接するように積層した一乃至複数の積層部から成ることを特徴とする請求項2記載のトランス。
- 任意の積層ブロックにおける1次側巻線ブロックのコイルパターン及び2次側巻線ブロックのコイルパターンの積層順と、前記積層ブロックと隣接する積層ブロックにおける1次側巻線ブロックのコイルパターン及び2次側巻線ブロックのコイルパターンの積層順とが互いに異なることを特徴とする請求項2又は3記載のトランス。
- 前記1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックのうち巻線電流が大きい方の巻線ブロックは、巻線電流が小さい方の巻線ブロックよりも多くの巻線部を並列接続して成ることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のトランス。
- 前記2次側巻線ブロックを構成する各巻線部は、それぞれ互いに異なる負荷が接続され且つ各巻線部の両端の少なくとも何れか一方が互いに電気的に絶縁されることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のトランス。
- 前記1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックの何れとも電気的に絶縁された一乃至複数のコイルパターンから成る第3の巻線ブロックを有し、第3の巻線ブロックのコイルパターンは、1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックのコイルパターンが形成される基板とは異なる基板に形成されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のトランス。
- 前記1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックの何れとも電気的に絶縁された一乃至複数の単線コイルから成る第3の巻線ブロックを有し、第3の巻線ブロックは、複数のコイル素子とコアとの間に配置されることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のトランス。
- 前記第3の巻線ブロックは、コイル素子の積層方向において1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックよりもコアに設けられたギャップに近い側に配置されることを特徴とする請求項7又は8記載のトランス。
- 前記1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックのそれぞれにおいて、各コイルパターンにおいて互いに同電位となる箇所同士を電気的に接続して成ることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載のトランス。
- 前記コイル素子は、基板の両面にそれぞれ1次側巻線ブロックのコイルパターン及び2次側巻線ブロックのコイルパターンが形成されて成り、コイルパターンに印加される電圧の昇順又は降順に積層されることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のトランス。
- 前記基板の積層方向における厚みを、基板の両面各々に形成されたコイルパターンそれぞれに印加される電圧の差に応じて変化させることを特徴とする請求項11に記載のトランス。
- 少なくとも最外層のコイル素子の基板上に、導電材料から成り電子回路を構成する電子部品が実装される導体パターンが形成されたことを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載のトランス。
- 前記1次側巻線ブロック及び2次側巻線ブロックのうち巻線電流が大きい方の巻線ブロックにおいて、該巻線ブロックを構成するコイルパターンの少なくとも一部をコイル素子の最外層に積層することを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載のトランス。
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